JP2003342444A - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents
フェノール樹脂成形材料Info
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- JP2003342444A JP2003342444A JP2002157280A JP2002157280A JP2003342444A JP 2003342444 A JP2003342444 A JP 2003342444A JP 2002157280 A JP2002157280 A JP 2002157280A JP 2002157280 A JP2002157280 A JP 2002157280A JP 2003342444 A JP2003342444 A JP 2003342444A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 射出成形において、シリンダ内の成形材料の
熱安定性や機械的強度を損なう事なく、発生するバリが
著しく少ないフェノール樹脂成形材料を提供する。 【解決手段】 （ａ）ノボラック型フェノール樹脂、
（ｂ）ヘキサメチレンテトラミン、（ｃ）有機充填材及
び又は無機充填材、（ｄ）オルトホウ酸、（ｅ）有機酸
を必須成分として含有するフェノール樹脂成形材料。
熱安定性や機械的強度を損なう事なく、発生するバリが
著しく少ないフェノール樹脂成形材料を提供する。 【解決手段】 （ａ）ノボラック型フェノール樹脂、
（ｂ）ヘキサメチレンテトラミン、（ｃ）有機充填材及
び又は無機充填材、（ｄ）オルトホウ酸、（ｅ）有機酸
を必須成分として含有するフェノール樹脂成形材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェノール樹脂成
形材料に関するものである。更に詳しくは、射出成形に
おいて、シリンダ内の成形材料の熱安定性や機械的強度
を損なうことなく、発生するバリが著しくく、例えば、
自動車用部品、機構部品、電機・電子部品等の用途に好
適に用いることができるフェノール樹脂成形材料に関す
るものである。
形材料に関するものである。更に詳しくは、射出成形に
おいて、シリンダ内の成形材料の熱安定性や機械的強度
を損なうことなく、発生するバリが著しくく、例えば、
自動車用部品、機構部品、電機・電子部品等の用途に好
適に用いることができる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、
機械的強度、電気特性、等、種々の優れた特性を有して
おり、漆器等の家庭用品から、自動車、家電等の部品ま
で様様な用途に使用されている。
機械的強度、電気特性、等、種々の優れた特性を有して
おり、漆器等の家庭用品から、自動車、家電等の部品ま
で様様な用途に使用されている。
【０００３】反面、フェノール樹脂成形材料は、成形加
工時にバリが発生し易い問題がある。バリは、成形時
に、金型の合わせ面やエアベントなどの狭い隙間へ、溶
融した成形材料が、入り込む事により生じるものであ
り、成形後の成形品から、このバリを除去するのに、多
大の工数を費やしている為、フェノール樹脂成形材料の
バリの低減が、強く望まれている。
工時にバリが発生し易い問題がある。バリは、成形時
に、金型の合わせ面やエアベントなどの狭い隙間へ、溶
融した成形材料が、入り込む事により生じるものであ
り、成形後の成形品から、このバリを除去するのに、多
大の工数を費やしている為、フェノール樹脂成形材料の
バリの低減が、強く望まれている。
【０００４】フェノール樹脂成形材料は、射出成形機の
シリンダ内で、８０〜１００℃程度で可塑化され、その
状態から、１６０〜１８０℃程度に加熱された金型内に
射出される。その為に、金型内で、成形材料の温度が上
昇して、粘度が著しく低下し、金型内の合わせ面やエア
ベントなどの狭い隙間にも流れ込み、バリが発生し易い
と考えられる。
シリンダ内で、８０〜１００℃程度で可塑化され、その
状態から、１６０〜１８０℃程度に加熱された金型内に
射出される。その為に、金型内で、成形材料の温度が上
昇して、粘度が著しく低下し、金型内の合わせ面やエア
ベントなどの狭い隙間にも流れ込み、バリが発生し易い
と考えられる。
【０００５】これまで、バリを低減する方法として、高
分子量のノボラック型フェノール樹脂やハイオルソノボ
ラック型フェノール樹脂を用いたり（特開２００１−４
０１７７号、特開平８−３０２１５８号）、硬化促進剤
を添加したりして、成形材料の硬化性を向上させて、金
型内の成形材料の粘度を上昇させる方法が提案されてい
るが、いずれもシリンダ内の成形材料の熱安定性に問題
がある。
分子量のノボラック型フェノール樹脂やハイオルソノボ
ラック型フェノール樹脂を用いたり（特開２００１−４
０１７７号、特開平８−３０２１５８号）、硬化促進剤
を添加したりして、成形材料の硬化性を向上させて、金
型内の成形材料の粘度を上昇させる方法が提案されてい
るが、いずれもシリンダ内の成形材料の熱安定性に問題
がある。
【０００６】また、特定の粒径や粒度分布をもつ充填材
を使用する方法も提案されているが（特開２００１−１
７２４７０号）、得られる成形品の機械的強度に問題が
ある。
を使用する方法も提案されているが（特開２００１−１
７２４７０号）、得られる成形品の機械的強度に問題が
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、射出成形に
おいて、シリンダ内の成形材料の熱安定性や、得られる
成形品の機械的強度を損なうことなく、発生するバリが
著しく少ないフェノール樹脂成形材料を提供することを
目的としたものである。
おいて、シリンダ内の成形材料の熱安定性や、得られる
成形品の機械的強度を損なうことなく、発生するバリが
著しく少ないフェノール樹脂成形材料を提供することを
目的としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、オルトホ
ウ酸と有機酸の一定量を配合することにより、硬化物の
機械強度を損なうことなく、成形時の熱安定性に優れ、
バリ発生量が少ないフェノール樹脂成形材料を見出し、
更に検討を進めることにより、本発明を完成するに至っ
た。
ウ酸と有機酸の一定量を配合することにより、硬化物の
機械強度を損なうことなく、成形時の熱安定性に優れ、
バリ発生量が少ないフェノール樹脂成形材料を見出し、
更に検討を進めることにより、本発明を完成するに至っ
た。
【０００９】即ち本発明は、（１）ノボラック型フェノ
ール樹脂（ａ）、ヘキサメチレンテトラミン（ｂ）、充
填材（ｃ）、オルトホウ酸（ｄ）、有機酸（ｅ）を必須
成分とするフェノール樹脂成形材料であって、ノボラッ
ク型フェノール樹脂（ｂ）１００重量部に対して、オル
トホウ酸（ｄ）が、２重量部以上６重量部以下で、有機
酸（ｅ）が、３重量部以上１２重量部以下で配合されて
なるフェノール樹脂成形材料、（２）有機酸（ｅ）が、
安息香酸、サリチル酸、及びｐ−ヒドロキシ安息香酸の
中から選ばれた１種以上である第（１）項記載のフェノ
ール樹脂成形材料、を提供するものである。
ール樹脂（ａ）、ヘキサメチレンテトラミン（ｂ）、充
填材（ｃ）、オルトホウ酸（ｄ）、有機酸（ｅ）を必須
成分とするフェノール樹脂成形材料であって、ノボラッ
ク型フェノール樹脂（ｂ）１００重量部に対して、オル
トホウ酸（ｄ）が、２重量部以上６重量部以下で、有機
酸（ｅ）が、３重量部以上１２重量部以下で配合されて
なるフェノール樹脂成形材料、（２）有機酸（ｅ）が、
安息香酸、サリチル酸、及びｐ−ヒドロキシ安息香酸の
中から選ばれた１種以上である第（１）項記載のフェノ
ール樹脂成形材料、を提供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に用いるノボラック型フェ
ノール樹脂としては、フェノール類とアルデヒド類を無
触媒あるいは触媒存在下で反応させて得られるフェノー
ル樹脂、クレゾール樹脂、キシレノール樹脂、ナフトー
ル樹脂等、ランダムノボラック型でもハイオルソノボラ
ック型でも用いられる。また、芳香族炭化水素樹脂、ジ
メトキシパラキシレン、ジシクロペンタジエンなどで変
性したノボラック型フェノール樹脂も用いることができ
る。これらのノボラック型フェノール樹脂は、１種又は
２種以上で用いられる。
ノール樹脂としては、フェノール類とアルデヒド類を無
触媒あるいは触媒存在下で反応させて得られるフェノー
ル樹脂、クレゾール樹脂、キシレノール樹脂、ナフトー
ル樹脂等、ランダムノボラック型でもハイオルソノボラ
ック型でも用いられる。また、芳香族炭化水素樹脂、ジ
メトキシパラキシレン、ジシクロペンタジエンなどで変
性したノボラック型フェノール樹脂も用いることができ
る。これらのノボラック型フェノール樹脂は、１種又は
２種以上で用いられる。
【００１１】本発明に用いるヘキサメチレンテトラミン
としては、一般的にフェノール樹脂成形材料に用いられ
るものであれば、形状や粒子の大きさなどは、一般的に
成形材料に使用できるものであれば、限定されない。
としては、一般的にフェノール樹脂成形材料に用いられ
るものであれば、形状や粒子の大きさなどは、一般的に
成形材料に使用できるものであれば、限定されない。
【００１２】本発明に用いる充填材としては、有機充填
材、無機充填材等いずれでも用いることができるが、有
機充填材には木粉、合板粉、熱硬化性樹脂硬化物粉末、
粉砕布などが挙げられ、これらの１種以上が使用でき、
無機充填材にはガラスビーズ、ガラスパウダー、炭酸カ
ルシウム、タルク、シリカ、水酸化アルミニウム、クレ
ー、マイカなどの粉末状のものや、ガラス繊維、カーボ
ン繊維などの繊維状のものが挙げられ、これらの１種以
上が使用できるが、これらに限定されるものではない。
材、無機充填材等いずれでも用いることができるが、有
機充填材には木粉、合板粉、熱硬化性樹脂硬化物粉末、
粉砕布などが挙げられ、これらの１種以上が使用でき、
無機充填材にはガラスビーズ、ガラスパウダー、炭酸カ
ルシウム、タルク、シリカ、水酸化アルミニウム、クレ
ー、マイカなどの粉末状のものや、ガラス繊維、カーボ
ン繊維などの繊維状のものが挙げられ、これらの１種以
上が使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】本発明に用いるオルトホウ酸は、工業的に
使用される一般的なものである。また、形状や粒子の大
きさなどは、一般的に成形材料に使用できるものであれ
ば、限定されない。
使用される一般的なものである。また、形状や粒子の大
きさなどは、一般的に成形材料に使用できるものであれ
ば、限定されない。
【００１４】本発明におけるオルトホウ酸の含有量は、
ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して下限
値が１重量部で、上限値が１０重量部であるが、好まし
い下限値としては２重量部で、好ましい上限値としては
６重量部である。前記下限値未満ではシリンダ内の熱安
定性が十分でなく、前記上限値を超えると機械的強度が
低下してしまう。
ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対して下限
値が１重量部で、上限値が１０重量部であるが、好まし
い下限値としては２重量部で、好ましい上限値としては
６重量部である。前記下限値未満ではシリンダ内の熱安
定性が十分でなく、前記上限値を超えると機械的強度が
低下してしまう。
【００１５】本発明で用いる有機酸は、硬化促進剤とし
て作用するものである。本発明で用いる有機酸として
は、フタル酸、安息香酸、サリチル酸、及びｐ−ヒドロ
キシ安息香酸等のカルボン酸類、ベンゼンスルホン酸、
及びトルエンスルホン酸等のスルホン酸類等が挙げられ
るが、これらの内、特に安息香酸、サリチル酸、及びｐ
−ヒドロキシ安息香酸が好ましい。
て作用するものである。本発明で用いる有機酸として
は、フタル酸、安息香酸、サリチル酸、及びｐ−ヒドロ
キシ安息香酸等のカルボン酸類、ベンゼンスルホン酸、
及びトルエンスルホン酸等のスルホン酸類等が挙げられ
るが、これらの内、特に安息香酸、サリチル酸、及びｐ
−ヒドロキシ安息香酸が好ましい。
【００１６】本発明における有機酸の含有量は、ノボラ
ック型フェノール樹脂１００重量部に対して、下限値が
１重量部で、上限値が１５重量部であるが、好ましい下
限値としては３重量部で、好ましい上限値としては１２
重量部である。前記下限値未満ではバリの低減効果が十
分でなく、前記上限値を超えると機械的強度が低下して
しまう。
ック型フェノール樹脂１００重量部に対して、下限値が
１重量部で、上限値が１５重量部であるが、好ましい下
限値としては３重量部で、好ましい上限値としては１２
重量部である。前記下限値未満ではバリの低減効果が十
分でなく、前記上限値を超えると機械的強度が低下して
しまう。
【００１７】また、本発明において、ヘキサメチレンテ
トラミンの含有量としては、ノボラック型フェノール樹
脂１００重量部に対して、硬化性及び熱安定性から、下
限値が４重量部で、上限値が４０重量部であることが好
ましい。本発明における充填材の含有量としては、特に
限定されないが、成形性の点からはノボラック型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して、４０重量部以上４００
重量部以下が好ましい。４０重量部未満では、樹脂量が
多くなり成形品にフクレ、ヒケ等の外観不良が生じる恐
れがある。また、４００重量部を越えると、樹脂量が少
なくなる為に充填性が悪くなる恐れがある。
トラミンの含有量としては、ノボラック型フェノール樹
脂１００重量部に対して、硬化性及び熱安定性から、下
限値が４重量部で、上限値が４０重量部であることが好
ましい。本発明における充填材の含有量としては、特に
限定されないが、成形性の点からはノボラック型フェノ
ール樹脂１００重量部に対して、４０重量部以上４００
重量部以下が好ましい。４０重量部未満では、樹脂量が
多くなり成形品にフクレ、ヒケ等の外観不良が生じる恐
れがある。また、４００重量部を越えると、樹脂量が少
なくなる為に充填性が悪くなる恐れがある。
【００１８】本発明のフェノール樹脂成形材料は、ノボ
ラック型フェノール樹脂（ａ）、ヘキサメチレンテトラ
ミン（ｂ）、充填材（ｃ）、オルトホウ酸（ｄ）、有機
酸（ｅ）を適宜配合して混合し、次いで、、ロールミ
ル、２軸混練機などの混練機により混練し、冷却後、粉
砕して製造することができる。本発明において、前記成
分の他に、更に、滑剤、着色剤、硬化促進剤、難燃剤な
どの添加剤を配合してもよい。
ラック型フェノール樹脂（ａ）、ヘキサメチレンテトラ
ミン（ｂ）、充填材（ｃ）、オルトホウ酸（ｄ）、有機
酸（ｅ）を適宜配合して混合し、次いで、、ロールミ
ル、２軸混練機などの混練機により混練し、冷却後、粉
砕して製造することができる。本発明において、前記成
分の他に、更に、滑剤、着色剤、硬化促進剤、難燃剤な
どの添加剤を配合してもよい。
【００１９】本発明におけるフェノール樹脂成形材料
が、射出成形において、シリンダ内の成形材料の熱安定
性や機械的強度を損なうことなく、発生するバリが著し
く少なくなる機構については明らかではないが、オルト
ホウ酸が１００℃で脱水反応を起こしてメタホウ酸に変
化することから、シリンダ内では、この反応で発生した
水がフェノール樹脂成形材料の粘度を低下させるととも
に、フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンの脱水
縮合反応を抑制して硬化増粘を抑え、熱安定性を向上さ
せていると考えられる。また、金型内では、有機酸が触
媒として機能してノボラック型フェノール樹脂のフェノ
ール水酸基とメタホウ酸が反応して高分子量化し、増粘
することによりバリの発生が低減していると考えられ
る。
が、射出成形において、シリンダ内の成形材料の熱安定
性や機械的強度を損なうことなく、発生するバリが著し
く少なくなる機構については明らかではないが、オルト
ホウ酸が１００℃で脱水反応を起こしてメタホウ酸に変
化することから、シリンダ内では、この反応で発生した
水がフェノール樹脂成形材料の粘度を低下させるととも
に、フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンの脱水
縮合反応を抑制して硬化増粘を抑え、熱安定性を向上さ
せていると考えられる。また、金型内では、有機酸が触
媒として機能してノボラック型フェノール樹脂のフェノ
ール水酸基とメタホウ酸が反応して高分子量化し、増粘
することによりバリの発生が低減していると考えられ
る。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって何ら制約される
ものではない。
るが、本発明はこれらの実施例によって何ら制約される
ものではない。
【００２１】（実施例１〜３）表１に示す割合で配合し
た原料を加熱ロールで混練し、更に冷却、粉砕して成形
材料を得た。
た原料を加熱ロールで混練し、更に冷却、粉砕して成形
材料を得た。
【００２２】
【表１】
【００２３】（比較例１〜５）表２に示す割合で配合し
た原料を加熱ロールで混練し、更に冷却、粉砕して成形
材料を得た。
た原料を加熱ロールで混練し、更に冷却、粉砕して成形
材料を得た。
【００２４】
【表２】
【００２５】（実施例４及び比較例６）表３に示す割合
で配合した原料を加熱ロールで混練し、更に冷却、粉砕
して成形材料を得た。
で配合した原料を加熱ロールで混練し、更に冷却、粉砕
して成形材料を得た。
【００２６】
【表３】
【００２７】得られた成形材料を用いて、以下の評価を
行った。 １．シリンダ内熱安定性 シリンダ内温度９０℃、金型温度１７５℃とした射出成
形機（東芝射出成形機ＩＲ−２００）により、ＪＩＳＫ
６９１１のシャルピー衝撃試験片を成形し、成形におけ
る射出待ち時間を徐々に延長して行き、射出時間に１０
秒以上要した時の射出待ち時間を測定した。射出待ち時
間は、長い方が、熱安定性が良好である。２．曲げ強さ ＪＩＳ Ｋ６９１１に準じて測定した。 ３．バリ長さ 図１に示す移送成形用金型を用いて成形し、厚み５０μ
ｍのエアベント部に発生するバリの長さを測定した。
行った。 １．シリンダ内熱安定性 シリンダ内温度９０℃、金型温度１７５℃とした射出成
形機（東芝射出成形機ＩＲ−２００）により、ＪＩＳＫ
６９１１のシャルピー衝撃試験片を成形し、成形におけ
る射出待ち時間を徐々に延長して行き、射出時間に１０
秒以上要した時の射出待ち時間を測定した。射出待ち時
間は、長い方が、熱安定性が良好である。２．曲げ強さ ＪＩＳ Ｋ６９１１に準じて測定した。 ３．バリ長さ 図１に示す移送成形用金型を用いて成形し、厚み５０μ
ｍのエアベント部に発生するバリの長さを測定した。
【００２８】得られた結果を表４、表５に示す。
【００２９】
【表４】
【００３０】
【表５】
【００３１】上記の表４、表５の結果からも明らかな様
に、本発明のフェノール樹脂成形材料は、射出成形にお
いてシリンダ内の成形材料の熱安定性や機械的強度を損
なうことなく、発生するバリが著しく少ない結果が得ら
れた。
に、本発明のフェノール樹脂成形材料は、射出成形にお
いてシリンダ内の成形材料の熱安定性や機械的強度を損
なうことなく、発生するバリが著しく少ない結果が得ら
れた。
【００３２】
【発明の効果】本発明よれば、射出成形においてシリン
ダ内の成形材料の熱安定性や機械的強度を損なうことな
く、発生するバリが著しく少ないフェノール樹脂成形材
料が得られ、自動車用部品、機構部品、電機・電子部品
等の用途に好適である。
ダ内の成形材料の熱安定性や機械的強度を損なうことな
く、発生するバリが著しく少ないフェノール樹脂成形材
料が得られ、自動車用部品、機構部品、電機・電子部品
等の用途に好適である。
【図１】 実施例でバリの評価に使用する移送成形金型
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図２】 図１のバリ評価型下型Ａ−Ａ’面の上面図で
ある。
ある。
１ 円形キャビティ
３ エアベント
５ エアベント
６ ポット
７ プランジャ
８ バリ評価用上型
９ バリ評価用下型
２１ 円形キャビティ
２２ エアベント（厚み１００μｍ）
２３ エアベント（厚み ５０μｍ）
２４ エアベント（厚み ３０μｍ）
２５ エアベント（厚み １０μｍ）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4J002 AA022 AH002 CC031 CC041
CC051 CC071 DA017 DE147
DE237 DJ017 DJ037 DJ047
DJ057 DK008 DL007 EF099
EF119 EJ069 EU186 EV239
FA047 FA087 FD012 FD017
FD068 FD146 FD159 GM00
GN00 GQ00
Claims (2)
- 【請求項１】ノボラック型フェノール樹脂（ａ）、ヘキ
サメチレンテトラミン（ｂ）、充填材（ｃ）、オルトホ
ウ酸（ｄ）、有機酸（ｅ）を必須成分とするフェノール
樹脂成形材料であって、ノボラック型フェノール樹脂
（ｂ）１００重量部に対して、オルトホウ酸（ｄ）が、
２重量部以上６重量部以下で、有機酸（ｅ）が、３重量
部以上１２重量部以下で配合されてなるフェノール樹脂
成形材料。 - 【請求項２】有機酸（ｅ）が、安息香酸、サリチル酸、
及びｐ−ヒドロキシ安息香酸の中から選ばれた１種以上
である請求項１記載のフェノール樹脂成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157280A JP4004033B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | フェノール樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002157280A JP4004033B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | フェノール樹脂成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003342444A true JP2003342444A (ja) | 2003-12-03 |
| JP4004033B2 JP4004033B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=29773211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002157280A Expired - Fee Related JP4004033B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | フェノール樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4004033B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084342A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノ−ル樹脂組成物 |
| WO2010061793A1 (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-03 | パナソニック電工株式会社 | フェノール樹脂成形材料及びフェノール樹脂成形品 |
| JP2015120848A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 旭有機材工業株式会社 | フェノール樹脂成形材料及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-05-30 JP JP2002157280A patent/JP4004033B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084342A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノ−ル樹脂組成物 |
| WO2010061793A1 (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-03 | パナソニック電工株式会社 | フェノール樹脂成形材料及びフェノール樹脂成形品 |
| JP5416717B2 (ja) * | 2008-11-25 | 2014-02-12 | パナソニック株式会社 | フェノール樹脂成形材料及びフェノール樹脂成形品 |
| JP2015120848A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 旭有機材工業株式会社 | フェノール樹脂成形材料及びその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4004033B2 (ja) | 2007-11-07 |
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