JPH07309997A

JPH07309997A - フェノール樹脂成形材料

Info

Publication number: JPH07309997A
Application number: JP10309494A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Saito; 智行斉藤
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 1995-11-28

Abstract

(57)【要約】【構成】樹脂組成がアルキルベンゼン変性ノボラック
型フェノール樹脂３０重量％、ハイオルソノボラック型
フェノール樹脂４０重量％及びメチロールレゾール型フ
ェノール樹脂４０重量％からなり、硬化剤としてヘキサ
メチレンテトラミンをノボラック型フェノール樹脂に対
し２０重量％含有し、且つ硬化助剤をフェノール樹脂に
対し３重量％含有してなり、ガラス繊維を主たる充填材
とするトランスファ成形又はコンプレッション成形用フ
ェノール樹脂成形材料。【効果】寸法安定性、耐水性、強度、更には硬化性に
優れている。特に高温下での寸法安定性、耐水性に優れ
ており、これらの特性が要求される成形品、特に自動車
及び家電用電装部品に好適である。またコンプレッショ
ン及びトランスファ成形における成形サイクルの短縮化
に非常に適している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂成分がアルキルベ
ンゼン変性フェノール樹脂、ハイオルソノボラック型フ
ェノール樹脂及びメチロールレゾール型フェノール樹脂
からなるトランスファ成形又はコンプレッション成形用
フェノール樹脂成形材料であって、高湿下での寸法安定
性に優れ、かつ非常に速硬化があるという特長と有し、
ガラス繊維等の無機充填材を高充填させることにより特
に自動車及び家電用電装部品に適したフェノール樹脂成
形材料を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フェノール樹脂成形材料は優
れた成形性を有しており工業用途に種々使用されている
が、近年、その使用環境が過酷になってきており、従来
のフェノール樹脂成形材料では十分対応できなくなって
きている。特にこれまでフェノール樹脂の弱点である高
湿下、又は水浸漬中での寸法変化が大きいとう欠点を克
服するためには、親水性であるフェノール性水酸基の少
ない、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂を用いると
いう手法が行われている。例えば、特開平２−４５１４
７号公報には、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂、
ノボラック型フェノール樹脂及びジメチレンエーテルレ
ゾール型フェノール樹脂を樹脂成分とするフェノール樹
脂成形材料が開示されている。しかし、アルキル変性フ
ェノール樹脂を用いた成形材料では、硬化性に限界があ
り、硬化性が要求されるトランスファー又はコンプレッ
ション成形には最適でなく、成形サイクルが長くなると
いう欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記のよ
うなアルキルベンゼン変性フェノール樹脂を使用した成
形材料の欠点を改良するべく種々検討した結果、アルキ
ルベンゼン変性フェノール樹脂、ハイオルソノボラック
型フェノール樹脂、メチロールレゾール型フェノール樹
脂を樹脂成分とするフェノール樹脂成形材料が高湿下で
寸法変化が非常に小さく、かつ非常に硬化性が優れてい
ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂組成がア
ルキルベンゼン変性ノボラック型フェノール樹脂２０〜
５０重量部、ハイオルソノボラック型フェノール樹脂２
５〜５５重量部及びメチロールレゾール型フェノール樹
脂２５〜５５重量部からなり、硬化剤としてヘキサメチ
レンテトラミンをノボラック型フェノール樹脂に対し１
８〜２４重量％含有し、且つ硬化助剤をフェノール樹脂
に対し１〜３重量％含有することを特徴とするトランス
ファ成形又はコンプレッション成形用フェノール樹脂成
形材料であって、それぞれの樹脂は、好ましくはアルキ
ルベンゼン変性率が３０〜６０モル％で、数平均分子量
が４００〜６００のアルキルベンゼン変性ノボラック型
フェノール樹脂、オルソ／パラ（Ｏ／Ｐ比）が２．０〜
２．５で、数平均分子量が８００〜１１００のノボラッ
ク型フェノール樹脂、及び数平均分子量が４００〜６０
０のメチロールレゾール型フェノール樹脂であるフェノ
ール樹脂成形材料である。そして、好ましい配合とし
て、成形材料全体に対して、上記樹脂組成物を２５〜３
５重量％含有し、更に補強材としてガラス繊維を４０重
量％以上含有するフェノール樹脂成形材料に関するもの
である。

【０００５】アルキルベンゼン変性ノボラック樹脂は、
未変性のノボラック型フェノール樹脂に比較して硬化性
が劣り、硬化物の架橋密度が低いため単独で成形材料に
使用するには問題がある。アルキルベンゼン変性ノボラ
ック型フェノール樹脂の特長を生かしながら未変性ノボ
ラック型フェノール樹脂と併用することも検討されてい
るが十分な硬化性は得られていない。本発明者は上記欠
点を改良するため鋭意検討した結果特許請求の範囲に記
載した配合比率の樹脂組成物にすることにより目的とす
る特性を得ることが可能となった。

【０００６】アルキルベンゼン変性ノボラック型フェノ
ール樹脂は通常以下のようにして得られる。キシレン、
メシチレン等のアルキルベンゼンとホルムアルデヒドと
を硫酸等の強酸の存在下で反応してアルキルベンゼン・
ホルムアルデヒド縮合物を得、ついでノボラック型フェ
ノール樹脂あるいはフェノールを加えて反応し、更に必
要に応じてホルムアルデヒドを加えて反応を続ける。反
応終了後中和し、水や未反応物を除去して最終製品が得
られる。

【０００７】本発明においてアルキルベンゼン変性ノボ
ラック型フェノール樹脂のアルキルベンゼン変性率は３
０〜６０モル％が好ましい。３０モル％以下では耐水性
向上硬化が小さく、６０モル％以上では硬化性が低下し
て実用的ではない。数平均分子量は４００〜６００が好
ましい。６００より大きいと成形材料の成形時の流動性
が小さくなり、４００より小さいと低分子成分が多くな
り、樹脂の取り扱いが困難であり、成形品としたときの
強度が低下するようになる。

【０００８】ハイオルソノボラック型フェノール樹脂は
通常フェノールとホルムアルデヒドを酢酸亜鉛などの弱
酸性２価金属塩触媒下で反応することにより得られるも
のでＯ／Ｐ比が１.１〜２.５のものが硬化性の点で望ま
しい。Ｏ／Ｐ比が１.１未満のものでは、目的とする十
分な硬化性が得られず、また２.５以上では成形材料化
した際の熱安定性が低く、実用上の問題がある。更に本
発明においては、硬化性をできるだけ向上させるために
はＯ／Ｐ比が２.０〜２.５がより好ましい。数平均分子
量は８００〜１１００が好ましい。１１００より大きい
と成形材料の成形時の流動性が小さくなり、８００より
小さいと低分子成分が多くなり樹脂の取り扱いが困難で
あり、成形品強度が低下するようになる。

【０００９】メチロール型フェノール樹脂は、フェノー
ルとホルムアルデヒドを塩基性触媒下で反応させて得ら
れるもので、数平均分子量は４００〜６００が好まし
い。４００以下のものは低分子成分が多くなり樹脂の取
り扱いが困難であり、更に硬化性、成形品の強度が低下
するようになる。また、６００以上では成形材料の流動
性が小さくなる。

【００１０】次に、かかるフェノール樹脂組成物から成
形材料を得る場合、これらの樹脂の他に架橋剤としてヘ
キサメチレンテトラミンをハイオルソノボラック型フェ
ノール樹脂及びアルキルベンゼン変性ノボラック型フェ
ノール樹脂に対し１８〜２４重量％配合する。２４重量
％以上では架橋密度が高くなりすぎ、又過剰なヘキサメ
チレンテトラミンにより、成形品の吸水率量が多くなり
耐湿性が低下する。１８重量％以下では十分な硬化性が
得られず、更に架橋密度が低いため、成形品の耐薬品性
と耐湿性が低下する。

【００１１】また、更に硬化性を向上させるために硬化
助剤として金属酸化物、金属水酸化物等をフェノール樹
脂に対して１〜３重量％配合する。１重量％以下では目
的とする硬化性が十分に得られず、３重量％以上では成
形品の耐水性が低下するようになる。この他に有機又は
無機充填材、離型材、着色剤等を配合することができ
る。充填材は本発明の特長である高強度、耐熱性、耐水
性を発揮させるためには、無機質、特にガラス繊維が好
ましい。ガラス繊維は繊維長３〜１３μｍの通常の市販
のガラスチョップドストランドであれば使用できる。好
ましい配合として、成形材料全体に対して、前記フェノ
ール樹脂組成物を２５〜３５重量％含有し、更にガラス
繊維を４０重量％以上含有することにより、高強度、耐
熱性、耐水性をより十分に発揮できる。更に、樹脂と充
填材の界面の密着性を向上させるために、アミノシラ
ン、エポキシシラン等のカップリング剤を使用すれば、
耐水性、強度の向上に一層効果的である。

【００１２】本発明のフェノール樹脂成形材料を得る場
合、上記原料を均一に混合後、ロール、コニーダ、二軸
押出機等の混練機単独又ロールと他の混練機との組み合
わせで加熱混練し、粉砕して得られる。本発明のフェノ
ール樹脂成形材料は耐熱性、寸法安定性、耐水性、強度
に優れ、ガソリン、アルコール、水あるいは温度など種
々の影響を考慮する必要のある環境下で使用される、自
動車及び家電用電装部品に適用できる。

【００１３】

【実施例】実施例及び比較例の配合と特性を表１に示
す。

【表１】

【００１４】［測定方法］１．曲げ強さ、荷重たわみ温度：ＪＩＳＫ６９１１に
準じて行う。テストピースは１７５℃で３分間トランス
ファ成形し、１８０℃、３時間アフターベーキングした
ものである。２．耐水寸法変化率：１２７×１２．７×０．５ｍｍの
テストピースを上記と同様にトランスファ成形して得
た。このテストピースを１３０℃プレッシャクッカーテ
ストし、飽和吸水したときの寸法変化率を耐水寸法変化
率とした。３．硬化性：５０φ×３ｍｍのテストピースをトランス
ファ成形するにあたり、１７５℃、２０秒間で取り出
し、１０秒後にバコール硬度（No.935）を測定して硬化
性とした。

【００１５】

【発明の効果】以上の実施例及び比較例から明らかなよ
うに、本発明のフェノール樹脂成形材料は、寸法安定
性、耐水性、強度、更には硬化性に優れている。特に高
温下での寸法安定性、耐水性に優れており、これらの特
性が要求される成形品、特に自動車及び家電用電装部品
に好適である。またコンプレッション及びトランスファ
成形における成形サイクルの短縮化に非常に適してい
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂組成がアルキルベンゼン変性ノボラ
ック型フェノール樹脂２０〜５０重量％、ハイオルソノ
ボラック型フェノール樹脂２５〜５５重量％及びメチロ
ールレゾール型フェノール樹脂２５〜５５重量％からな
り、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンをノボラッ
ク型フェノール樹脂に対し１８〜２４重量％含有し、且
つ硬化助剤をフェノール樹脂に対し１〜３重量％含有す
ることを特徴とするトランスファ成形又はコンプレッシ
ョン成形用フェノール樹脂成形材料。
【請求項２】請求項１記載のフェノール樹脂組成物に
おいて、それぞれの樹脂が、アルキルベンゼン変性比率
が３０〜６０モル％で、数平均分子量が４００〜６００
のアルキルベンゼン変性ノボラック型フェノール樹脂、
オルソ／パラ結合比が２．０〜２．５で、数平均分子量
が８００〜１１００のノボラック型フェノール樹脂、及
び結合ホルムアルデヒドの内メチロール結合比率が４０
モル％以上で、数平均分子量が４００〜６００のメチロ
ールレゾール型フェノール樹脂であるフェノール樹脂成
形材料。
【請求項３】成形材料全体に対して、フェノール樹脂
組成物を２５〜３５重量％含有し、補強材としてガラス
繊維を４０重量％以上含有する請求項１又は２記載のフ
ェノール樹脂成形材料。