JPH0611492B2 - フェノール樹脂成形材料の製造方法 - Google Patents
フェノール樹脂成形材料の製造方法Info
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- JPH0611492B2 JPH0611492B2 JP22856488A JP22856488A JPH0611492B2 JP H0611492 B2 JPH0611492 B2 JP H0611492B2 JP 22856488 A JP22856488 A JP 22856488A JP 22856488 A JP22856488 A JP 22856488A JP H0611492 B2 JPH0611492 B2 JP H0611492B2
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Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐衝撃性、耐熱性および耐湿性に優れたフェノ
ール樹脂成形材料の製造方法に関するものである。
ール樹脂成形材料の製造方法に関するものである。
フェノール樹脂は、耐熱性および物理特性に優れてお
り、従来から種々の工業用材料として用いられてきた。
近年、自動車を始めとする各種金属部品の軽量化を目的
として、或いは金属部品の加工工数の削減、一体化によ
る工程簡略化等を目的として、金属部品の樹脂化の試み
がなされている。
り、従来から種々の工業用材料として用いられてきた。
近年、自動車を始めとする各種金属部品の軽量化を目的
として、或いは金属部品の加工工数の削減、一体化によ
る工程簡略化等を目的として、金属部品の樹脂化の試み
がなされている。
一般にフェノール樹脂成形材料には充填材として木粉、
パルプ、布等の有機物、アスベスト、炭酸カルシウム、
マイカ、クレー、タルク、シリカ、ガラス繊維等の無機
物が単独或いは二種以上併用して用いられている。
パルプ、布等の有機物、アスベスト、炭酸カルシウム、
マイカ、クレー、タルク、シリカ、ガラス繊維等の無機
物が単独或いは二種以上併用して用いられている。
特に耐熱性、寸法安定性、機械的強度を要求される部品
に対しては、無機物を高充填したフェノール樹脂成形材
料が用いられてきた。その中でも、ガラス繊維を高充填
したフェノール樹脂成形材料は高温強度、耐クリープ
性、疲労強度、寸法安定性等に優れていることから、一
部では金属部品からの置換えが進んでいる。
に対しては、無機物を高充填したフェノール樹脂成形材
料が用いられてきた。その中でも、ガラス繊維を高充填
したフェノール樹脂成形材料は高温強度、耐クリープ
性、疲労強度、寸法安定性等に優れていることから、一
部では金属部品からの置換えが進んでいる。
しかしながら、フェノール樹脂はその構造上固くてもろ
いという欠点を有している。この為衝撃によりクラック
が発生する等の問題があり、用途が限定されているのが
現状である。
いという欠点を有している。この為衝撃によりクラック
が発生する等の問題があり、用途が限定されているのが
現状である。
一方、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＰＳを始めとする熱可塑性
樹脂は耐衝撃性に優れている為、衝撃によるクラック等
の問題はないものの、耐熱性が低いという欠点を有して
いる。
樹脂は耐衝撃性に優れている為、衝撃によるクラック等
の問題はないものの、耐熱性が低いという欠点を有して
いる。
このような背景より、耐熱性と耐衝撃性を両立できるフ
ェノール樹脂成形材料の開発が待望されていた。
ェノール樹脂成形材料の開発が待望されていた。
ガラス繊維を高充填したフェノール樹脂成形材料には、
ニーダー或いはヘンシェルミキサー等により混合し、ガ
ラス繊維を長繊維のまま残したもの（例えば日本オイル
シール(株)製PG-123T）が市販されているが、カサバリ
が大きく（カサバリ係数5.4）射出成形、トランスファ
ー成形ができない、衝撃強度は高いが静的強度が低い、
熱時寸法変化が比較的大きい等の欠点があった。また、
熱ロール、押出機等で製造した材料では射出成形性、寸
法安定性は良いが、ガラス繊維が剪断破壊される為短繊
維化（５０〜５００μｍ長）し、充分な衝撃強度が得ら
れず、高信頼性或いは高荷重の要求される金属部品の代
替材料としては信頼性に乏しい欠点があった。
ニーダー或いはヘンシェルミキサー等により混合し、ガ
ラス繊維を長繊維のまま残したもの（例えば日本オイル
シール(株)製PG-123T）が市販されているが、カサバリ
が大きく（カサバリ係数5.4）射出成形、トランスファ
ー成形ができない、衝撃強度は高いが静的強度が低い、
熱時寸法変化が比較的大きい等の欠点があった。また、
熱ロール、押出機等で製造した材料では射出成形性、寸
法安定性は良いが、ガラス繊維が剪断破壊される為短繊
維化（５０〜５００μｍ長）し、充分な衝撃強度が得ら
れず、高信頼性或いは高荷重の要求される金属部品の代
替材料としては信頼性に乏しい欠点があった。
本発明者は、このような問題点を解決できる材料を得ん
としてあらかじめ熱ロール又は押出機で製造したフェノ
ール樹脂組成物にガラス繊維を配合し、ヘンシェルミキ
サー等のより低剪断の混合機で加熱混合することによ
り、静的強度を低下させずに耐衝撃性を向上させられる
との知見を得、更にこの知見に基づき種々の研究を進め
て本発明を完成するに至ったものである。
としてあらかじめ熱ロール又は押出機で製造したフェノ
ール樹脂組成物にガラス繊維を配合し、ヘンシェルミキ
サー等のより低剪断の混合機で加熱混合することによ
り、静的強度を低下させずに耐衝撃性を向上させられる
との知見を得、更にこの知見に基づき種々の研究を進め
て本発明を完成するに至ったものである。
その目的とするところは、耐衝撃性を有し且つ耐熱性、
成形性の優れたフェノール樹脂成形材料の製造方法を提
供するにある。
成形性の優れたフェノール樹脂成形材料の製造方法を提
供するにある。
本発明は、フェノール樹脂と補強材、硬化剤、その他の
添加物を配合・混練してなるフェノール樹脂組成物１０
０重量部に対し、1.0〜6.0mm長のガラス繊維４〜３０重
量部を加え、加熱機構と回転羽根を有する撹拌機で加熱
温度６０〜１００℃、回転羽根の周速１５〜５０m/sec
の条件で均一混合し造粒化することを特徴とするフェノ
ール樹脂成形材料の製造方法である。
添加物を配合・混練してなるフェノール樹脂組成物１０
０重量部に対し、1.0〜6.0mm長のガラス繊維４〜３０重
量部を加え、加熱機構と回転羽根を有する撹拌機で加熱
温度６０〜１００℃、回転羽根の周速１５〜５０m/sec
の条件で均一混合し造粒化することを特徴とするフェノ
ール樹脂成形材料の製造方法である。
本発明に使用されるフェノール樹脂と補強材、充填材、
硬化剤、その他の添加物を配合・混練してなるフェノー
ル樹脂組成物は、熱ロール又は押出機等の比較的剪断力
の強い混練機にて製造したものである。ニーダー或いは
ヘンシェルミキサー等の比較的低剪断の混練機で製造し
たものでは樹脂と充填材との密着力が弱くなり、充分な
耐熱性（寸法、クリープ、疲労強度）が得られなくな
る。また、充填材としてはガラス繊維、クレー、マイ
カ、シリカ等の無機質基材が望ましい。
硬化剤、その他の添加物を配合・混練してなるフェノー
ル樹脂組成物は、熱ロール又は押出機等の比較的剪断力
の強い混練機にて製造したものである。ニーダー或いは
ヘンシェルミキサー等の比較的低剪断の混練機で製造し
たものでは樹脂と充填材との密着力が弱くなり、充分な
耐熱性（寸法、クリープ、疲労強度）が得られなくな
る。また、充填材としてはガラス繊維、クレー、マイ
カ、シリカ等の無機質基材が望ましい。
有機質機材では、耐熱性が得られ難い。
また、本発明で一次混練された樹脂組成物は５００μｍ
以下の粒度が好ましい。５００μｍ以下に整粒すると樹
脂組成物の溶融が良好となり造粒性が良くなる。
以下の粒度が好ましい。５００μｍ以下に整粒すると樹
脂組成物の溶融が良好となり造粒性が良くなる。
次いで、本発明ではガラス繊維を添加する。ここで使用
されるガラス繊維は1.0〜6.0mm長のものであり、その配
合量はフェノール樹脂組成物１００重量部に対して４〜
３０重量部である。1.0mm以下の短繊維或いは４重量部
以下の添加量では耐衝撃性が不充分であり、6.0mm以上
の長繊維或いは３０重量部以上の添加量ではカサバリが
大きくなり射出成形が困難となる。
されるガラス繊維は1.0〜6.0mm長のものであり、その配
合量はフェノール樹脂組成物１００重量部に対して４〜
３０重量部である。1.0mm以下の短繊維或いは４重量部
以下の添加量では耐衝撃性が不充分であり、6.0mm以上
の長繊維或いは３０重量部以上の添加量ではカサバリが
大きくなり射出成形が困難となる。
また、本発明においてフェノール樹脂組成物とガラス繊
維とを均一に混合させる製造方法は加熱冷却機構と高速
回転羽根を有する撹拌機で行うものである。単純混合又
はニーダーによる混合では、ガラス繊維どうしがからみ
合い、綿状化したりガラス繊維が集束した状態のまま残
るため成形物の外観不良や、強度バラツキが生じる。ま
た熱ロール又は押出機等の高剪断力の混練機による 混
合では、ガラス繊維が剪断破壊されるため充分な衝撃強
度が得られない。
維とを均一に混合させる製造方法は加熱冷却機構と高速
回転羽根を有する撹拌機で行うものである。単純混合又
はニーダーによる混合では、ガラス繊維どうしがからみ
合い、綿状化したりガラス繊維が集束した状態のまま残
るため成形物の外観不良や、強度バラツキが生じる。ま
た熱ロール又は押出機等の高剪断力の混練機による 混
合では、ガラス繊維が剪断破壊されるため充分な衝撃強
度が得られない。
また、混合条件は加熱温度が６０〜１００℃、回転羽根
の周速が１５〜５０m/secである。加熱温度が６０℃以
上では樹脂の溶融が不充分となり均一混合化が難しく、
１００℃以上では樹脂の反応の制御が難しい。回転羽根
の周速が１５m/sec以下では均一混合化が難しく、５０m
/sec以上ではガラス繊維が綿状化しやすい。
の周速が１５〜５０m/secである。加熱温度が６０℃以
上では樹脂の溶融が不充分となり均一混合化が難しく、
１００℃以上では樹脂の反応の制御が難しい。回転羽根
の周速が１５m/sec以下では均一混合化が難しく、５０m
/sec以上ではガラス繊維が綿状化しやすい。
以下に、本発明を実施例、比較例により説明する。
「部」は「重量部」を示す。
実施例１ 次の配合組成のものを二軸押出機にて一次混練、押出し
し、粒径５００μｍ以下に粉砕した。
し、粒径５００μｍ以下に粉砕した。
レゾール型フェノール樹脂（軟化点65℃） ３５部 ガラス繊維（１．５mm長） ４５ 焼成クレー ５ 硬化助剤 ２ 離型剤 ２ 着色剤 １ 計 ９０部 この一次混練品９０部に対し、3.0mm長のガラス繊維１
０部と少量のメタノールを配合し、二次混練機としてヘ
ンシェミキサー（７５）を使用し、槽槽温度７０℃、
回転羽根の周速２０m/secの条件で均一混合し造粒化し
た。
０部と少量のメタノールを配合し、二次混練機としてヘ
ンシェミキサー（７５）を使用し、槽槽温度７０℃、
回転羽根の周速２０m/secの条件で均一混合し造粒化し
た。
比較例１ 実施例１において、一次混練機として二軸押出機の代り
にニーダー（１２５）を使用した以外は実施例１と同
様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。
にニーダー（１２５）を使用した以外は実施例１と同
様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。
比較例２ 実施例１において、二次混練機としてヘンシェルミキサ
ーの代りに熱ロール（１６インチ）を使用した（メタノ
ールの添加なし）以外は実施例１と同様にしてフェノー
ル樹脂成形材料を得た。
ーの代りに熱ロール（１６インチ）を使用した（メタノ
ールの添加なし）以外は実施例１と同様にしてフェノー
ル樹脂成形材料を得た。
比較例３ 次の配合組成のものをヘンシェルミキサー（７５）を
使用し、槽温度８０℃、回転羽根の周速２０m/secの条
件で均一混合し、造粒化した。
使用し、槽温度８０℃、回転羽根の周速２０m/secの条
件で均一混合し、造粒化した。
レゾール型フェノール樹脂（軟化点65℃） ３５部 ガラス繊維（１．５mm長） ４５ ガラス繊維（３．０mm長） １０ 焼成クレー ５ 硬化助剤 ２ 離型剤 ２ 着色剤 １ メタノール （１０） 計 １００部 実施例２ 次のの配合組成のものを熱ロール（１６インチ）にて一
次混練し、粒型５００μｍ以下に粉砕した。
次混練し、粒型５００μｍ以下に粉砕した。
ノボラック型フェノール樹脂（軟化点95℃） ３５部 ガラス繊維（１．５mm長） ３５ ヘキサメチレンテトラミン ５ 硬化助剤 ２ 離型剤 ２ 着色剤 １ 計 ８０部 この一次混練品８０部に対し、1.5mm長のガラス繊維２
０部と少量のメタノールを配合し、二次混練機としてヘ
ンシェルミキサーを使用し、槽温度８０℃、回転羽根の
周速４０m/secの条件で均一混合し造粒化した。
０部と少量のメタノールを配合し、二次混練機としてヘ
ンシェルミキサーを使用し、槽温度８０℃、回転羽根の
周速４０m/secの条件で均一混合し造粒化した。
実施例３ 実施例２において、二次配合するガラス繊維として1.5m
m長のものに代えて3.0mm長のものを使用した以外は実施
例２と同様にしてフエノール樹脂成形材料を得た。
m長のものに代えて3.0mm長のものを使用した以外は実施
例２と同様にしてフエノール樹脂成形材料を得た。
比較例４ 実施例２において、1.5mm長のガラス繊維の配合量を一
次配合では３５部を２５部に減少させ、二次配合では２
０部を３０部に増大させた以外は実施例２と同様にして
フェノール樹脂成形材料を得た。
次配合では３５部を２５部に減少させ、二次配合では２
０部を３０部に増大させた以外は実施例２と同様にして
フェノール樹脂成形材料を得た。
比較例５ 実施例２において、ヘンシェルミキサーの製造条件のう
ち、槽温度を４０℃とした以外は実施例２と同様にして
フェノール樹脂成形材料を得た。
ち、槽温度を４０℃とした以外は実施例２と同様にして
フェノール樹脂成形材料を得た。
比較例６ 実施例２において、ヘンシェルミキサーの製造条件のう
ち、回転羽根周速を８０m/secとした以外は実施例２と
同様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。
ち、回転羽根周速を８０m/secとした以外は実施例２と
同様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。
以上の実施例、比較例で得られたフェノール樹脂成形材
料について、ＪＩＳ Ｋ−6911に基づいて特性を測定し
た。
料について、ＪＩＳ Ｋ−6911に基づいて特性を測定し
た。
その結果を第１表に示す。なお、比較例４、５、６は綿
状化がはげしく造粒化できなかった。
状化がはげしく造粒化できなかった。
第１表から明らかなように、実施例で得られた成形材料
はカサバリ係数が低く、成形品特性においてもバランス
がとれた成形材料であることがわかる。比較例１では、
一次混練機として低剪断力混練機であるニーダーを使用
したが、寸法安定性、耐水性等が劣る。比較例２では、
二次混練機として高剪断力混練機である熱ロールを使用
したが、耐衝撃性から劣る。比較例３はカサバリ係数が
やや高く、成形性がやや劣ることを示している。衝撃強
さ以外の特性も劣っている。
はカサバリ係数が低く、成形品特性においてもバランス
がとれた成形材料であることがわかる。比較例１では、
一次混練機として低剪断力混練機であるニーダーを使用
したが、寸法安定性、耐水性等が劣る。比較例２では、
二次混練機として高剪断力混練機である熱ロールを使用
したが、耐衝撃性から劣る。比較例３はカサバリ係数が
やや高く、成形性がやや劣ることを示している。衝撃強
さ以外の特性も劣っている。
比較例４は二次配合のガラス繊維の配合量を多くした場
合であり、比較例５、６はヘンシェルミキサーの製造条
件の影響を調べたものであるが、いずれの場合もガラス
繊維が解繊し、綿状化するため、成形材料化することが
できなかった。
合であり、比較例５、６はヘンシェルミキサーの製造条
件の影響を調べたものであるが、いずれの場合もガラス
繊維が解繊し、綿状化するため、成形材料化することが
できなかった。
本発明方法に従うと、カサバリ係数が低く、成形体に優
れた成形材料を得ることができるうえに、耐熱性、耐湿
性、低下させることなく従来の欠点である耐衝撃性を向
上させることができるので、工業的なフェノール樹脂成
形材料の製造方法として好適である。
れた成形材料を得ることができるうえに、耐熱性、耐湿
性、低下させることなく従来の欠点である耐衝撃性を向
上させることができるので、工業的なフェノール樹脂成
形材料の製造方法として好適である。
従って、本発明は自動車を始とする金属部品の代替用材
料として有用な材料を提供できるものである。
料として有用な材料を提供できるものである。
Claims (1)
- 【請求項１】フェノール樹脂と補強材、充填材、硬化剤
その他の添加物を配合し、熱ロール又は押出機等、高剪
断力の混練機で混練してなるフェノール樹脂組成物１０
０重量部に対し、1.0〜6.0mm長のガラス繊維４〜３０重
量部を加え、加熱機構と回転羽根を有する撹拌機で加熱
温度６０〜１００℃、回転羽根の周速１５〜５０m/secの
条件で均一混合し、造粒化することを特徴とするフェノ
ール樹脂成形材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22856488A JPH0611492B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | フェノール樹脂成形材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22856488A JPH0611492B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | フェノール樹脂成形材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0276708A JPH0276708A (ja) | 1990-03-16 |
| JPH0611492B2 true JPH0611492B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=16878344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22856488A Expired - Fee Related JPH0611492B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | フェノール樹脂成形材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611492B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0692084B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1994-11-16 | 住友デュレズ株式会社 | フェノール樹脂の製造方法 |
| EP1840156A4 (en) * | 2004-12-02 | 2011-06-29 | Tokyo Printing Ink Mfg Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING A POLYMER COMPOSITE MATERIAL |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP22856488A patent/JPH0611492B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0276708A (ja) | 1990-03-16 |
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