JPS62127340A - フエノ−ル樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフェノール樹脂成形材料に関する。

〔従来の技術］ 熱硬化性樹脂成形材料は熱可塑性樹脂に比べて熱時、機
械的強度および物理的に優れた特性を有する。また、こ
の熱硬化性樹脂の中で、フェノール樹脂成形材料は他の
樹脂に比べ、優れた耐熱性、機械的強度、寸法変化、ク
リープ特性を有しており、各種機械部品、電気部品に使
用されている。

近年、金属からプラスチック材料への代替による軽量化
、製造工程の合理化およびコストダウンを図るために、
フェノール樹脂成形材料が見直されてきている。そして
、成形品に金属に匹敵する物性を付与するために、フェ
ノール樹脂成形材料の補強繊維として、ガラス繊維やア
スベストが単独または、併せて用いられているのである
。

（発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記補強繊維のうち、アスベストは公害
物質であるため、安全衛生上等の観点から使用の中止が
望まれている。

そのため、補強材としてガラス繊維単独、またはガラス
繊維とクレー、マイカ、シリカ、炭酸カルシウム等のア
スベスト以外の無機質充填材の組み合わせが検討されて
いる。しかし、ガラス繊維単独では機械的強度、寸法変
化、クリープ特性等は優れている反面、肉厚成形品を高
温で熱処理した場合、成形品内部にヘアクラ、りが発生
しやすいという問題があり、肉厚成形品には使用不可で
ある。また、ガラス繊維と前記無機質を併用すると、強
度が低下し、やはり実用上問題がある。

本発明の目的は前記公害問題を起こすことなく、かつ、
優れた耐熱性、機械的強度を有する成形品の得ることが
できるフェノール樹脂成形材料を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段］ 前記問題点について種々検討した結果、補強材として平
均繊維径０．５〜８μ惟、平均繊維長５０〜３００μｍ
の鉱物質繊維とガラス繊維を併用することにより解決で
きることがわかった。

即ち、本発明は （ａ）フェノール樹脂、 （ｂ）平均繊維径８〜１３μ爾、平均繊維長１〜１３ｔ
ｍのガラス繊維および （ｃ）主成分としてＳｉｎ、を４０〜４５ｗｔ％、Ａｌ
ｚｏ３を１３〜１５ｗｔ％、ＣａＯを３４〜３６ｗｔ％
含み、非繊維状物質含量が５ｗｔ％以下である平均繊維
径０．５〜８μｍ、平均繊維長５０〜３００μＩの鉱物
質繊維を（ｂ）成分と（ｃ）成分との重量比（ｃ）／（
ｂ）が０．３〜２．０になるよう混合したことを特徴と
する。

本発明に用いられるガラス繊維（ｂ）はアミノシラン等
のシラン系表面処理剤で表面処理されているものが好ま
しく、またアルカリ含有率が小さいＥガラスのものが好
ましい。このようなガラス繊維をシラン系表面処理剤で
処理することにより、ガラス繊維とフェノール樹脂との
なじみがよくなって成形材料の成形性が向上し、また成
形品の機械強度、および耐熱性が一層向上する。またガ
ラス繊維の長さは１〜１３鶴のものが用いられ、１璽−
未満では強度が弱く、１３−１を越えると製造作業性が
悪くなる。

本発明に用いられる鉱物質繊維（ｃ）は高炉滓、ケイ酸
を主成分とする鉱石、石灰石等の原料をキュポラで溶解
し、溶けたものを遠心力で繊維化した人工の非結晶質の
鉱物繊維を任意長に切断し、精選加工したものである。

通常このようにして製造される鉱物ｉ！ｆ繊維には製造
時、球状の非繊維状物質が含まれているが、本発明の鉱
物質繊維（ｃ）においてはこの球状物質が５ｗｔ％以下
であることが好ましく、１ｗｔ％以下が最適である。

この球状物質が５ｗｔ％を越えると、強度が低下し、成
形品を急激に加熱した時、ガラス繊維単独と同様にクラ
ンクが発生する。

また、本鉱物質繊維単独では強度が低下する。

そこで、ガラス繊維の特徴を出し、かつクラック等の欠
点をなくするため、通常の繊維径８〜１３μｍのガラス
繊維（ｂ）と本鉱物質繊維（ｃ）とを重量比（ｃ）／　
（ｂ）が０．３〜２．０、望ましくは０．５〜１．０と
なるように混合する。重量比が０゜３未満ではクラック
が発生しやすく、２．０を越えると強度が低下する。

次に、鉱物質繊維（ｃ）はそのままで使用してもよいが
、そのままではガラス表面と樹脂とのなじみが悪いので
、表面処理をした方がよい。表面処理の方法は、従来の
８〜１３μｍのガラス繊維で行われているシラン系表面
処理剤で行う方法とフェノール樹脂またはエポキシ樹脂
を５〜２０Ｗ【％表面に処理する方法またはこれを組み
合わせる方法がある。樹脂で処理する場合はこれらの樹
脂をあらかじめメタノール、アセトン、ＭＥＫ。

等の溶剤で１０〜２０ｗｔ％の溶液を作成し、鉱物質繊
維をニーダ等の設備で剪断処理を行う。

本発明のフェノール樹脂（ａ）としてはノボラックタイ
プの樹脂を単独またはレゾールタイプの樹脂と併用して
用いられる。

その他硬化剤であるヘキサミン、およびステアリン酸等
の離型剤、消石灰、酸化マグネシウムのようなアルカリ
土類金属の酸化物または水酸化物等、従来のフェノール
樹脂成形材料に配合されているものを適宜加えることが
できる。

本発明のフェノール樹脂成形材料は、常法で製造される
。例えば次のようにして製造される。ガラス繊維（ｂ）
とｔｉ物質繊維（ｃ）、フェノール樹脂、硬化剤、およ
びその他の添加物をニーダのような剪断の強い混合機で
混合し、これを、加熱ロールを通すことにより成形材料
化して製造される。この場合、ガラス繊維（ｂ）と鉱物
質繊維（ｃ）は全体の４０〜７０ｗｔ％に設定される。

この範囲をはずれると成形材料化が困難になるからであ
る。

（実施例〕 以下実施例に基づいて具体的に説明する。実施例中、部
および％は重量によるものとする。

平均繊維径５μＩ、平均繊維長１５０μｍ、非繊維状物
質含有率１％以下の鉱物質繊維９０部とアミノシラン処
理剤Ｑ、２ｗ　ｔ％を含むフェノール樹脂（２０％メタ
ノール溶液）５０部をニーダで剪断混合、乾燥し、フェ
ノール樹脂１０％＋アミノシラン０．５％処理の処理鉱
物質繊維Ａを作製した。

前記鉱物質繊維をアミノシラン０．５％含むメタノール
溶液で処理し、乾燥してアミノシラン０．５％処理の処
理物Ｂを得た。

また、フェノール樹脂（２０％メタノール溶液）で同様
な方法で処理し、フェノール樹脂１０％処理の処理物Ｃ
を得た。

実施例１ フェノール樹脂４２部、ヘキサン５部、酸化マグネシウ
ム１部、ステアリン酸亜鉛１部、一般ガラス繊維（平均
繊維径ＩＯμｍ、平均繊維長３龍）２７部に処理物へを
３０部入れ、ニーダで混合し、９０℃〜１００℃の熱ロ
ールで混合し、粉砕して成形材料を得た。

実施例２ 処理物Ａの代わりに処理物Ｂを使用した他は実施例１と
同様にして成形材料作製した。

実施例３ 処理物への代わりに処理物Ｃを使用した他は実施例１と
同様にして成形材料作製した。

実施例４ 処理物への代わりに未処理の平均繊維径５μｍ、平均繊
維長１５０μｍ、非繊維状物質含有率１％以下の鉱物質
繊維を使用した他は実施例１と同様にして成形材料を作
製した。

次に、比較例としてガラス繊維を単独で使用した成形材
料（比較例１）、アスベスト繊維を単独で使用した成形
材料（比較例２）を作製した。

以上の実施例、比較例による成形材料を用いて成形した
成形品の特性を表１に示した。

なお、曲げ強さ、シャルピー衝撃強さ、絶縁抵抗はＪ　
Ｉｓ−に−６９１１に基づいて測定し、耐熱性は、外径
５０龍、内径２０ｍ、長さ４０ｍの円筒形成形品を作製
し、３００℃のハンダ浴に３０秒環設入した後の成形品
を切断し、内部の状態を目視により観察して判定した（
○　クラックなし、×　クランクあり）。

表１から明らかなように、本発明のフェノール樹脂成形
材料を用いた成形品はアスベストを含有させた比較例２
の成形材料を用いた成形品と同等以上の耐熱性を有し、
かつ、その他の特性もガラス繊維と同等であることがわ
かる。

〔発明の効果〕

本発明のフェノール樹脂成形材料により、毒性がなく、
かつ耐熱性、機械的強度および絶縁抵抗性に優れた成形
品を製造することができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）フェノール樹脂、 （ｂ）平均繊維径８〜１３μｍ、平均繊維長１〜１３ｍ
   ｍのガラス繊維および （ｃ）主成分として、ＳｉＯ＿２を４０〜４５ｗｔ％、
   Ａｌ＿２Ｏ＿３を１３〜１５ｗｔ％、ＣａＯを３４〜３
   ６ｗｔ％含み、非繊維状物質含量が５ｗｔ％以下である
   平均繊維径０．５〜８μｍ、平均繊維長５０〜３００μ
   ｍの鉱物質繊維を（ｂ）成分と（ｃ）成分との重量比（
   ｃ）／（ｂ）が０．３〜２．０になるよう混合したこと
   を特徴とするフェノール樹脂成形材料。 ２、鉱物質繊維（ｃ）がフェノール樹脂またはエポキシ
   樹脂で表面処理されている特許請求の範囲第１項記載の
   フェノール樹脂成形材料。 ３、鉱物質繊維（ｃ）がシラン系表面処理剤で表面処理
   されている特許請求の範囲第１項記載のフェノール樹脂
   成形材料。 ４、鉱物質繊維（ｃ）がシラン系表面処理剤を含有する
   フェノール樹脂またはエポキシ樹脂で表面処理されてい
   る特許請求の範囲第１項記載のフェノール樹脂成形材料
   。