JPH0625509A - 低圧成形用フェノール樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ビスフェノールＦ及びノボラック型フェノー
ル樹脂からなる樹脂成分とヘキサメチレンテトラミンと
を予め溶融混合した組成物及びレゾルシン及び充填剤を
必須成分として配合し、この配合物を混練してなるフェ
ノール樹脂成形材料。 【効果】 溶融時低粘度であり硬化性に優れているの
で、低圧成形が可能であり、成形時の金型への充填性と
バリ抑制を両立することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低圧成形性及び硬化性
に優れたフェノール樹脂成形材料に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂成形材料は、耐熱性、電
気性能及び機械性能などが優れているため自動車部品、
電子、電機部品、機械部品などの広範囲の用途に利用さ
れている。しかしながら、フェノール樹脂成形材料は、
成形加工の際、高温の金型に注入し、硬化反応を促進
し、固化させるため、冷却により賦形させる一般の熱可
塑性樹脂成形材料に比較して、成形固化（硬化）に時間
が掛り、成形サイクルが長い欠点がある。また、フェノ
ール樹脂成形材料は一般に射出成形が行われており、金
型キャビティに高圧で樹脂を注入し、一定時間圧力をか
けながら硬化賦形を行っている。従って金型内で賦形さ
れた成形品中に残留応力が発生し、金型から取り出され
た後冷却過程において、この残留応力が拡散するときに
成形品に反りや変形を生ずることがある。従来、これら
の問題点を解決する方法として成形材料の溶融粘度の低
下、即ち流動性を高くして射出圧力を低く成形すること
が行われるが、成形材料の硬化速度が遅くなるので、成
形サイクルがかなり長くなり、実用に供することは困難
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低圧成形し
て、且つ硬化速度の速いフェノール樹脂成形材料を得る
ため、種々検討した結果完成されたものであり、その目
的とするところは低圧の成形において金型への充填性及
び硬化性に著しく優れたフェノール樹脂成形材料を提供
するところにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、２核体以上の
結晶性フェノール化合物及びフェノール樹脂からなる樹
脂成分とヘキサメチレンテトラミンを予め溶融混合した
組成物及び充填剤を必須成分として配合し、この配合物
を混練してなることを特徴とする低圧成形用フェノール
樹脂成形材料、並びに上記配合物に加えてベンゼン環に
水酸基を２個以上含有する化合物を含有させ、混練して
なる低圧成形用フェノール樹脂成形材料である。

【０００５】本発明において、２核体以上の結晶性フェ
ノール化合物とは、常温で結晶性であり、明瞭な融点を
有し、溶融すると低粘度の液体となり、ヘキサメチレン
テトラミンなどのフェノール樹脂の硬化剤と反応して硬
化する２核体以上のフェノール化合物をいう。このよう
な２核体以上の結晶性フェノール化合物としては、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡ
Ｄ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＳなどのビスフ
ェノール化合物及びこれらの誘導体、ビフェノール及び
その誘導体、下記化学式で示される３核体あるいは４核
体フェノール化合物などがあり、これらの１種または２
種以上を用いることができる。

【０００６】

【化１】

【０００７】本発明において、ベンゼン環に水酸基を２
個以上有する化合物としては、レゾルシン、ハイドロキ
ノン、カテーテル、フロログルシノール、ピロガロール
及びこれらの誘導体などの１種または２種以上を用いる
ことができる。本発明のフェノール樹脂としては、フェ
ノール類とホルムアルデヒド類との反応で得られる通常
のノボラック型フェノール樹脂を用いることができる。
本発明において、２核体以上の結晶性フェノール化合物
は、フェノール樹脂成形材料が常温で固体であり、射出
成形時の可塑化でより速やかに溶融して低粘度となり、
低圧で成形できる特性を付与するために用いられる。ベ
ンゼン環に水酸基を２個以上有する化合物は、２核体以
上の結晶性フェノール化合物の上記特性を損なうことな
く低粘度を維持したままで硬化速度を向上させる特性を
付与するために用いられる。また、通常のノボラック型
フェノール樹脂は必要により粘度、硬化性調整のため適
宜配合して用いられる。

【０００８】従って、本発明において、２核体以上の結
晶性フェノール化合物（Ａ）とフェノール樹脂（Ｂ）の
配合割合は任意に選択することができるが、好ましくは
Ａ／Ｂ＝８０／２０〜３０／７０である。Ａ成分が少な
いと前述のごとき結晶性の特徴が十分発揮できず、多い
と硬化が遅くなる。また、Ｂ成分の配合割合が増大する
に従い溶融樹脂の粘度は増大し硬化性は向上するので、
上記範囲内で目的により適宜配合することができる。更
に、ベンゼン環に水酸基を２個以上有する化合物（Ｃ）
は硬化促進のために用いられるものであるが、好ましい
配合割合は上記のＡ成分とＢ成分の合計量／Ｃ成分＝９
７／３〜９０／１０である。Ｃ成分が少ないと硬化促進
の効果が小さく、多いと硬化性が劣るようになる。

【０００９】本発明のフェノール樹脂成形材料の硬化剤
であるヘキサメチレンテトラミン（以下、ヘキサミンと
いう）は、予め樹脂成分と溶融混合される。ヘキサミン
の配合割合はフェノール樹脂成分（Ａ成分とＢ成分の合
計）に対して７〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重
量％である。７重量％より少ないと硬化が十分に行われ
ず、３０重量％より多くても硬化性は改善されず、逆に
成形品特性（例えば、機械強度）が低下する。本発明に
おいて、樹脂成分とヘキサミンとが溶融混合された組成
物は、ニーダー、加圧ニーダー、ヘンシェルミキサーな
どの混合機で３０〜６０℃の温度に加熱溶融された樹脂
成分にヘキサミンを混合する方法により得ることができ
る。また、フェノール樹脂をメタノールなどの溶剤に溶
解し、ヘキサミンを混合溶解した後、溶剤を除去して溶
融一体化する方法等により得ることができる。

【００１０】本発明のフェノール樹脂成形材料に用いら
れる充填剤としては、木粉、パルプ粉、各種織物粉砕
物、フェノール樹脂積層板、成形品の粉砕粉などの有機
質のもの、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、ガ
ラス、タルク、クレー、マイカ、炭酸カルシウム、カー
ボンなどの無機質の粉末のもの、ガラス繊維、カーボン
繊維、アスベストなどの無機質繊維などの１種以上を用
いることができる。本発明のフェノール樹脂成形材料中
の配合割合は、ヘキサを含むフェノール樹脂が２０〜７
０重量％、充填剤が８０〜７０重量％である。また、本
発明のフェノール樹脂成形材料には、更に滑剤、着色
剤、硬化促進剤、難燃剤などの各種の添加剤を適宜配合
することができる。

【００１１】本発明のフェノール樹脂成形材料は、樹脂
成分とヘキサミンとが溶融混合された組成物、充填剤、
その他の添加剤を配合し、ロールミル、２軸混練機など
混練し、粉砕して製造することができる。なお、ベンゼ
ン環に２個以上の水酸基を有する化合物を配合する場
合、樹脂成分とヘキサミンとともに予め溶融混合しても
よく、その次の工程で充填剤などとともに混練してもよ
い。かかる化合物の配合は良好な速硬化性、低圧成形性
を維持するために好ましいものである。

【００１２】

【作用】本発明のフェノール樹脂成形材料は、樹脂成分
とヘキサミンが予め溶融混合されていることにより樹脂
成分にヘキサミンが溶解ないしは均一に分散しているの
で硬化性に優れている。また、ベンゼン環に水酸基を２
個以上有する化合物を含有している場合、更に硬化性が
向上する。そして、２核体以上の結晶性フェノール化合
物を含有している場合、溶融粘度が低く流動性が良好で
低圧成形するのに極めて好適である。即ち、本発明のフ
ェノール樹脂成形材料が成形時の可塑化工程で極めて速
やかに溶融して低粘度となり、良好な流動性を有するこ
とにより、余分の圧力を加えることなく低圧で金型のキ
ャビティに充填することができ、速やかに硬化すること
により良好な特性を有する成形品を得ることができる。
更に、形成サイクルの短縮、バリの軽減、金型寿命の向
上、金型軽量化等を達成することができる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例と比較例により本発明を説明す
る。ここにおいて「部」は重量部を表す。 《実施例１》ノボラック型フェノール樹脂（数平均分子
量８００）２２部、ビスフェノールＦ１９部、ヘキサミ
ン７部をロールミルにて５０℃３０分間溶融混合した
後、取出して粉砕した。これにレゾルシン３部、水酸化
カルシウム３部、木粉３０部、炭酸カルシウム１１部、
離型剤３部を混合し、２本ロールミルにて溶融混練し、
冷却後粉砕してフェノール樹脂成形材料を得た。 《実施例２》実施例１のビスフェノールＦをトリスフェ
ノールに代えた他は実施例１と同様にしてフェノール樹
脂成形材料を得た。 《実施例３》実施例１のレゾルシンをフロログルシノー
ルに代えた他は、実施例１と同様にしてフェノール樹脂
成形材料を得た。 《実施例４》レゾルシンを配合しないで、他は実施例１
と同様にしてフェノール樹脂成形材料を得た。

【００１４】《比較例１》ノボラック型フェノール樹脂
（数平均分子量８００）４４部、ヘキサミン７部、水酸
化カルシウム３部、木粉３０部、炭酸カルシウム１１
部、離型剤３部を混合し、２本ロールミルにて溶融混練
し、冷却後粉砕してフェノール樹脂成形材料を得た。 実施例及び比較例で用いたフェノール樹脂の粘度及び得
られたフェノール樹脂成形材料の特性を表１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１において、樹脂の粘度は、高温型コー
ンプレート粘度計（コーディックス製、ＣＣＶ−１Ｓ
型）で測定したものである。成形材料の流動性は、高化
式フローテスター（島津製作所製、ＣＦＴ−５００Ｃ）
によって測定した溶融粘度を示したものである。硬化性
は、トランスファー成形機で１０５℃に余熱された成形
材料を１７５℃の金型に充填し、４０秒後に取り出して
測定したバコール硬度を示したものである。またバリ発
生状態は、以下の条件にてトランスファー成形機で成形
し、測定したものである。 （トランスファー成形機による成形条件）タブレット化
した２０ｇのフェノール樹脂成形材料を約１００℃に予
熱し、図１に示す形状のトランスファー成形金型を用い
て１７５℃で３分間成形した。成形性は角型キャビティ
への充填性及びエアベントにおけるバリを目視により判
定した。表１から、各実施例で得られたフェノール成形
材料は、比較例の従来のフェノール樹脂成形材料に比べ
て、低粘度であり硬化性が優れている。そして充填剤が
良好で成形時のバリの発生が極めて少ない。

【００１７】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明のフェノール樹脂成形材料は、溶融時低粘度であり
硬化性に優れているので、低圧成形が可能であり、成形
時の金型への充填性とバリ抑制を両立することができ
る。従って、成形性の優れたフェノール成形材料として
幅広い利用が可能であり、成形サイクルの短縮、金型寿
命の向上が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で使用するトランスファー成形金型の概
略断面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【符号の説明】

１ 円形キャビティ ２ 角形キャビティ ３，４，５ エアベント ６ ポット ７ プランジャ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２核体以上の結晶性フェノール化合物及
   びフェノール樹脂からなる樹脂成分とヘキサメチレンテ
   トラミンとを予め溶融混合した組成物及び充填剤を必須
   成分として配合し、この配合物を混練してなることを特
   徴とする低圧成形用フェノール樹脂成形材料。
2. 【請求項２】 前記配合物にベンゼン環に水酸基を２個
   以上有する化合物を含有させ、混練してなることを特徴
   とする請求項１記載の低圧成形用フェノール樹脂成形材
   料。