JPH08165407A - 高熱伝導性フェノール樹脂成形材料 - Google Patents
高熱伝導性フェノール樹脂成形材料Info
- Publication number
- JPH08165407A JPH08165407A JP31069994A JP31069994A JPH08165407A JP H08165407 A JPH08165407 A JP H08165407A JP 31069994 A JP31069994 A JP 31069994A JP 31069994 A JP31069994 A JP 31069994A JP H08165407 A JPH08165407 A JP H08165407A
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- JP
- Japan
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- molding material
- resole
- type
- weight
- resin
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 成形材料全体に対して、部分架橋NBRを含
んだレゾール型フェノール樹脂を合せて25〜35重量
%含有し、熱伝導性付与材として水酸化アルミニウムを
35〜45重量%、補強材としてガラス繊維を25〜3
5重量%含有し、レゾール型フェノール樹脂が、数平均
分子量800〜1200の固形ジメチレンエーテル型レ
ゾール樹脂と、数平均分子量が600〜1000の固形
メチロール型レゾール樹脂からなり、これらのレゾール
型フェノール樹脂の比率が3:7〜7:3であるフェノ
ール樹脂成形材料。 【効果】 比重がガラス繊維を主基材とした材料とほぼ
同等で、アンモニアフリータイプであり、NBRを添加
することで耐衝撃性の向上を達成している。そして、二
つのタイプのレゾール型フェノール樹脂を併用し、また
充填材として水酸化アルミニウムを使用することにより
各種成形方法に対応できる高熱伝導性材料を得たもので
ある。これにより自動車、電機分野において熱放散性を
必要とする部品への適用に好適である。
んだレゾール型フェノール樹脂を合せて25〜35重量
%含有し、熱伝導性付与材として水酸化アルミニウムを
35〜45重量%、補強材としてガラス繊維を25〜3
5重量%含有し、レゾール型フェノール樹脂が、数平均
分子量800〜1200の固形ジメチレンエーテル型レ
ゾール樹脂と、数平均分子量が600〜1000の固形
メチロール型レゾール樹脂からなり、これらのレゾール
型フェノール樹脂の比率が3:7〜7:3であるフェノ
ール樹脂成形材料。 【効果】 比重がガラス繊維を主基材とした材料とほぼ
同等で、アンモニアフリータイプであり、NBRを添加
することで耐衝撃性の向上を達成している。そして、二
つのタイプのレゾール型フェノール樹脂を併用し、また
充填材として水酸化アルミニウムを使用することにより
各種成形方法に対応できる高熱伝導性材料を得たもので
ある。これにより自動車、電機分野において熱放散性を
必要とする部品への適用に好適である。
Description
【0001】本発明は、樹脂成分がアクリロニトリルブ
タジエンゴム(以下、NBRという)を含有したレゾー
ル型フェノール樹脂からなり、水酸化アルミニウムを高
充填させることにより、高熱伝導性を必要とし、自動
車、電機分野の金属小型部品からの代替に適したアンモ
ニアフリータイプの高熱伝導性フェノール樹脂成形材料
を提供するものである。
タジエンゴム(以下、NBRという)を含有したレゾー
ル型フェノール樹脂からなり、水酸化アルミニウムを高
充填させることにより、高熱伝導性を必要とし、自動
車、電機分野の金属小型部品からの代替に適したアンモ
ニアフリータイプの高熱伝導性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】近年、自動車、電機分野において軽量
化、低コスト化を目的に金属部品からの代替として、耐
熱要求の高い部品に関してはフェノール樹脂成形材料が
検討され実績もあげている。特に耐熱要求が厳しい高信
頼性部品においては、無機充填材主体のフェノール樹脂
成形材料が使用されており、代表的なものとしてガラス
繊維を主基材とする成形材料があげられる。しかし、最
近は使用環境の多用化から従来のガラス繊維主基材のフ
ェノール樹脂成形材料では特性面で十分満足出来きない
点も生じている。例えば、従来のガラス繊維主基材のフ
ェノール樹脂成形材料では熱伝導率が低く、熱が加わっ
た時その成形物に熱が蓄熱され周辺部品に悪影響を与え
るという欠点がある。
化、低コスト化を目的に金属部品からの代替として、耐
熱要求の高い部品に関してはフェノール樹脂成形材料が
検討され実績もあげている。特に耐熱要求が厳しい高信
頼性部品においては、無機充填材主体のフェノール樹脂
成形材料が使用されており、代表的なものとしてガラス
繊維を主基材とする成形材料があげられる。しかし、最
近は使用環境の多用化から従来のガラス繊維主基材のフ
ェノール樹脂成形材料では特性面で十分満足出来きない
点も生じている。例えば、従来のガラス繊維主基材のフ
ェノール樹脂成形材料では熱伝導率が低く、熱が加わっ
た時その成形物に熱が蓄熱され周辺部品に悪影響を与え
るという欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に従来のガラス繊維を主基材とするフェノール樹脂成形
材料では熱伝導率が低いという点を改良するべく種々検
討した結果、ガラス繊維を水酸化アルミニウムに置換し
ていくことで熱伝導性が向上するという知見を得、また
製品の高性能化に伴いノボラック型フェノール樹脂成形
材料では対応できないような用途、例えばアンモニア発
生による金属腐食を嫌う用途には、レゾール型フェノー
ル樹脂を用いることでこの問題を解消し、合わせて、N
BRを添加することにより耐衝撃性が劣る点を補い本発
明を完成するに至った。
に従来のガラス繊維を主基材とするフェノール樹脂成形
材料では熱伝導率が低いという点を改良するべく種々検
討した結果、ガラス繊維を水酸化アルミニウムに置換し
ていくことで熱伝導性が向上するという知見を得、また
製品の高性能化に伴いノボラック型フェノール樹脂成形
材料では対応できないような用途、例えばアンモニア発
生による金属腐食を嫌う用途には、レゾール型フェノー
ル樹脂を用いることでこの問題を解消し、合わせて、N
BRを添加することにより耐衝撃性が劣る点を補い本発
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、好ましい配合
として成形材料全体に対して、NBRを含んだレゾール
型フェノール樹脂を合せて25〜35重量%含有し、熱
伝導性付与材として水酸化アルミニウムを35〜45重
量%、補強材としてガラス繊維を25〜35重量%含有
することを特徴とするフェノール樹脂成形材料に関する
ものである。
として成形材料全体に対して、NBRを含んだレゾール
型フェノール樹脂を合せて25〜35重量%含有し、熱
伝導性付与材として水酸化アルミニウムを35〜45重
量%、補強材としてガラス繊維を25〜35重量%含有
することを特徴とするフェノール樹脂成形材料に関する
ものである。
【0005】本発明において用いられるレゾール樹脂は
数平均分子量800〜1200、フェノール核結合官能
基がメチレン基・メチロール基およびジメチレンエーテ
ル基より構成され、各官能基の比率がそれぞれ20〜5
0モル%、10〜20モル%および40〜60モル%で
ある固形ジメチレンエーテル型レゾール樹脂と、数平均
分子量600〜1000、フェノール核結合官能基がメ
チレン基、メチロール基およびジメチレンエーテル基よ
り構成され、各官能基の比率がそれぞれ30〜50モル
%・30〜70モル%および0〜20モル%である固形
メチロール型レゾール樹脂を併せ用いるのが好ましい。
数平均分子量800〜1200、フェノール核結合官能
基がメチレン基・メチロール基およびジメチレンエーテ
ル基より構成され、各官能基の比率がそれぞれ20〜5
0モル%、10〜20モル%および40〜60モル%で
ある固形ジメチレンエーテル型レゾール樹脂と、数平均
分子量600〜1000、フェノール核結合官能基がメ
チレン基、メチロール基およびジメチレンエーテル基よ
り構成され、各官能基の比率がそれぞれ30〜50モル
%・30〜70モル%および0〜20モル%である固形
メチロール型レゾール樹脂を併せ用いるのが好ましい。
【0006】これらのレゾール型フェノール樹脂を組み
合わせる理由は、耐熱性を考慮した上で各種成形方法に
対応できるようにするためである。ジメチレンエーテル
型レゾール樹脂は、活性化エネルギーが約30kcal
/molと大きく、比較的低温では反応が進行しにく
く、また高温域では逆に反応が進行しやすい。また硬化
機構はラジカル反応経由で進行するが、未反応あるいは
再結合により、ジメチレンエーテル基が相当残存してお
り、フェノール核間距離が比較的長いため、メチロール
型レゾール樹脂より架橋密度が高くなりにくいという特
徴を持つ。一方メチロール型レゾール樹脂については、
メチロール基の活性化エネルギーが約10kcal/m
olと小さく、比較的低温で反応が進行し、架橋密度が
ジメチレンエーテル型レゾール樹脂に比べ上がりやすい
という特徴を持っている。すなわちこれら二つのタイプ
のレゾール型フェノール樹脂を組み合わせることで硬化
性と耐熱性のバランスをとっているのである。
合わせる理由は、耐熱性を考慮した上で各種成形方法に
対応できるようにするためである。ジメチレンエーテル
型レゾール樹脂は、活性化エネルギーが約30kcal
/molと大きく、比較的低温では反応が進行しにく
く、また高温域では逆に反応が進行しやすい。また硬化
機構はラジカル反応経由で進行するが、未反応あるいは
再結合により、ジメチレンエーテル基が相当残存してお
り、フェノール核間距離が比較的長いため、メチロール
型レゾール樹脂より架橋密度が高くなりにくいという特
徴を持つ。一方メチロール型レゾール樹脂については、
メチロール基の活性化エネルギーが約10kcal/m
olと小さく、比較的低温で反応が進行し、架橋密度が
ジメチレンエーテル型レゾール樹脂に比べ上がりやすい
という特徴を持っている。すなわちこれら二つのタイプ
のレゾール型フェノール樹脂を組み合わせることで硬化
性と耐熱性のバランスをとっているのである。
【0007】ジメチレンエーテル型レゾール樹脂とメチ
ロール型レゾール樹脂の配合比率(重量比)は3:7〜
7:3であることが望ましい。3:7よりジメチレンエ
ーテル型レゾール樹脂の比率が少ない場合には、射出成
形に対応することが困難な場合があり、一方、7:3よ
りメチロール型レゾール樹脂の比率が少ない場合には耐
熱性が不十分となることがある。
ロール型レゾール樹脂の配合比率(重量比)は3:7〜
7:3であることが望ましい。3:7よりジメチレンエ
ーテル型レゾール樹脂の比率が少ない場合には、射出成
形に対応することが困難な場合があり、一方、7:3よ
りメチロール型レゾール樹脂の比率が少ない場合には耐
熱性が不十分となることがある。
【0008】硬化助剤は一般的には消石灰を用いるが、
これらのフェノール樹脂に対し1〜5重量%配合するの
が好ましい。5重量%を超えると、硬化が速すぎて成形
トラブルを発生することがある。一方1重量%未満で
は、十分な硬化性が得られず更に架橋密度が低いため著
しく耐熱性が低下する傾向がある。
これらのフェノール樹脂に対し1〜5重量%配合するの
が好ましい。5重量%を超えると、硬化が速すぎて成形
トラブルを発生することがある。一方1重量%未満で
は、十分な硬化性が得られず更に架橋密度が低いため著
しく耐熱性が低下する傾向がある。
【0009】本発明では水酸化アルミニウムのような微
粒子の無機基材を高充填すること、およびノボラック型
フェノール樹脂に比べ架橋密度が高くなり脆いレゾール
型フェノール樹脂を用いていることから、耐衝撃性及び
伸びが低下するという傾向がありその点を補う必要があ
る。この点はNBRを配合することで靭性を付与してい
る。特に、特開平6−107902号公報に開示されて
いる部分架橋NBRを使用すると靭性付与を効果的に行
うことができる。部分架橋NBRは増粘作用が比較的小
さく、靭性向上効果が大きいものである。フェノール樹
脂との馴染みを考慮すれば、アクリルニトリルとブタジ
エンの結合比を調整してSP値9〜10程度にすること
が好ましい。NBRの好ましい配合量は、レゾール型フ
ェノール樹脂に対し10〜15重量%である。15重量
%を超えると寸法精度が低下することになり、10重量
%未満では靭性を付与する効果が低い。このようにNB
Rを含んだレゾール型フェノール樹脂を成形材料全体に
対し25〜35重量%含有する。35重量%を超えると
熱伝導性の向上効果を低下させ、25重量%未満では成
形性が低下するか、あるいは材料化が困難になる。
粒子の無機基材を高充填すること、およびノボラック型
フェノール樹脂に比べ架橋密度が高くなり脆いレゾール
型フェノール樹脂を用いていることから、耐衝撃性及び
伸びが低下するという傾向がありその点を補う必要があ
る。この点はNBRを配合することで靭性を付与してい
る。特に、特開平6−107902号公報に開示されて
いる部分架橋NBRを使用すると靭性付与を効果的に行
うことができる。部分架橋NBRは増粘作用が比較的小
さく、靭性向上効果が大きいものである。フェノール樹
脂との馴染みを考慮すれば、アクリルニトリルとブタジ
エンの結合比を調整してSP値9〜10程度にすること
が好ましい。NBRの好ましい配合量は、レゾール型フ
ェノール樹脂に対し10〜15重量%である。15重量
%を超えると寸法精度が低下することになり、10重量
%未満では靭性を付与する効果が低い。このようにNB
Rを含んだレゾール型フェノール樹脂を成形材料全体に
対し25〜35重量%含有する。35重量%を超えると
熱伝導性の向上効果を低下させ、25重量%未満では成
形性が低下するか、あるいは材料化が困難になる。
【0010】本発明の主目的である熱伝導性向上させる
ため、各種無機充填材により種々検討した結果、酸化亜
鉛、酸化マグネシウムといった金属酸化物を高充填させ
ることでその効果が大きいことを見いだしたが、反面こ
れらの充填材は原料単価が高いことおよび充填材自身の
真比重が高いため成形材料にしたときの比重も高くな
り、これらの点から金属から樹脂への材料変更の本来の
目的である軽量化、低コスト化の点で不利になるなどの
欠点がある。そこで本発明では、熱伝導性を付与する無
機充填材として熱伝導性向上の効果が前記の充填材より
若干小さいものの、他に検討した無機充填材に比べ良好
であり、しかも安価で充填材自身の真比重も高くない水
酸化アルミニウムを選択した。その添加量は成形材料全
体に対して35〜45重量%にすることが好ましい。4
5重量%を超えると強度が低下し、35重量%未満では
熱伝導性の向上効果が十分でない。
ため、各種無機充填材により種々検討した結果、酸化亜
鉛、酸化マグネシウムといった金属酸化物を高充填させ
ることでその効果が大きいことを見いだしたが、反面こ
れらの充填材は原料単価が高いことおよび充填材自身の
真比重が高いため成形材料にしたときの比重も高くな
り、これらの点から金属から樹脂への材料変更の本来の
目的である軽量化、低コスト化の点で不利になるなどの
欠点がある。そこで本発明では、熱伝導性を付与する無
機充填材として熱伝導性向上の効果が前記の充填材より
若干小さいものの、他に検討した無機充填材に比べ良好
であり、しかも安価で充填材自身の真比重も高くない水
酸化アルミニウムを選択した。その添加量は成形材料全
体に対して35〜45重量%にすることが好ましい。4
5重量%を超えると強度が低下し、35重量%未満では
熱伝導性の向上効果が十分でない。
【0011】この他に補強材として、ガラス繊維を配合
するが、好ましい配合量は成形材料全体に対し25〜3
5重量%である。35重量%を超えると熱伝導性の向上
効果が低下し、25重量%未満では補強効果が低い。ま
たガラス繊維は繊維長3〜13μmの通常市販のガラス
チョップドストランドであれば使用できるが、特に限定
されない。
するが、好ましい配合量は成形材料全体に対し25〜3
5重量%である。35重量%を超えると熱伝導性の向上
効果が低下し、25重量%未満では補強効果が低い。ま
たガラス繊維は繊維長3〜13μmの通常市販のガラス
チョップドストランドであれば使用できるが、特に限定
されない。
【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。
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。
【0013】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例及び比較例の配合と特性を表1に示す。表1におい
て、組成の数値は重量%を示す。特性の測定について
は、熱伝導率はプローブ法により行い、他の特性はJIS
K 6911に準じて行った。
例及び比較例の配合と特性を表1に示す。表1におい
て、組成の数値は重量%を示す。特性の測定について
は、熱伝導率はプローブ法により行い、他の特性はJIS
K 6911に準じて行った。
【0014】
【表1】
【0015】(注1)射出成形性評価におけるシリンダ
ー内熱安定性評価は35tの射出成形機を用い、金型温
度175℃、シリンダー温度先端部90℃に設定し、JI
S K 6911による曲げ強度試験片を成形した。射出待ち時
間を延長してゆき、射出に10秒以上要するようになっ
た時の待ち時間で表わす。 (注2)レゾール型フェノール樹脂1:ジメチレンエー
テル型レゾール樹脂 レゾール型フェノール樹脂2:メチロール型レゾール樹
脂 (注3)比較例7において、酸化亜鉛は実施例で使用し
ている水酸化アルミニウムと体積で同量配合している
(真比重により換算)。
ー内熱安定性評価は35tの射出成形機を用い、金型温
度175℃、シリンダー温度先端部90℃に設定し、JI
S K 6911による曲げ強度試験片を成形した。射出待ち時
間を延長してゆき、射出に10秒以上要するようになっ
た時の待ち時間で表わす。 (注2)レゾール型フェノール樹脂1:ジメチレンエー
テル型レゾール樹脂 レゾール型フェノール樹脂2:メチロール型レゾール樹
脂 (注3)比較例7において、酸化亜鉛は実施例で使用し
ている水酸化アルミニウムと体積で同量配合している
(真比重により換算)。
【0016】
【発明の効果】以上の実施例およ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、比重がガ
ラス繊維を主基材とした材料とほぼ同等で、アンモニア
フリータイプであり、NBRを添加することで耐衝撃性
の向上を達成している。そして、二つのタイプのレゾー
ル型フェノール樹脂を併用し、また充填材として水酸化
アルミニウムを使用することにより各種成形方法に対応
できる高熱伝導性材料を得たものである。これにより自
動車、電機分野において熱放散性を必要とする部品への
適用に好適である。
ように、本発明のフェノール樹脂成形材料は、比重がガ
ラス繊維を主基材とした材料とほぼ同等で、アンモニア
フリータイプであり、NBRを添加することで耐衝撃性
の向上を達成している。そして、二つのタイプのレゾー
ル型フェノール樹脂を併用し、また充填材として水酸化
アルミニウムを使用することにより各種成形方法に対応
できる高熱伝導性材料を得たものである。これにより自
動車、電機分野において熱放散性を必要とする部品への
適用に好適である。
Claims (3)
- 【請求項1】 成形材料全体に対して、アクリロニトリ
ルブタジエンゴムを含んだレゾール型フェノール樹脂を
合せて25〜35重量%含有し、熱伝導性付与材として
水酸化アルミニウムを35〜45重量%、補強材として
ガラス繊維を25〜35重量%含有することを特徴とす
るフェノール樹脂成形材料。 - 【請求項2】 前記レゾール型フェノール樹脂に対し部
分架橋アクリロニトリルブタジエンゴムを10〜15重
量%含有する請求項1記載のフェノール樹脂成形材料。 - 【請求項3】 レゾール型フェノール樹脂が、数平均分
子量800〜1200、フェノール核結合官能基がメチ
レン基、メチロール基およびジメチレンエーテル基より
構成され各官能基の比率がそれぞれ20〜50モル%、
10〜20モル%および40〜60モル%である固形ジ
メチレンエーテル型レゾール樹脂と、数平均分子量が6
00〜1000、フェノール核結合官能基が、メチレン
基、メチロール基およびジメチレンエーテル基より構成
され、各官能基の比率がそれぞれ30〜50モル%、3
0〜70モル%および0〜20モル%である固形メチロ
ール型レゾール樹脂からなり、これらのレゾール型フェ
ノール樹脂の比率が3:7〜7:3である請求項1又は
2記載のフェノール樹脂成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31069994A JPH08165407A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 高熱伝導性フェノール樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31069994A JPH08165407A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 高熱伝導性フェノール樹脂成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08165407A true JPH08165407A (ja) | 1996-06-25 |
Family
ID=18008406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31069994A Pending JPH08165407A (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 高熱伝導性フェノール樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08165407A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100457822C (zh) * | 2006-10-30 | 2009-02-04 | 林良菽 | 一种无氨型酚醛模塑料及其制造方法 |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP31069994A patent/JPH08165407A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100457822C (zh) * | 2006-10-30 | 2009-02-04 | 林良菽 | 一种无氨型酚醛模塑料及其制造方法 |
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