JP2923303B2 - メラミン樹脂組成物 - Google Patents

メラミン樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メラミン樹脂組成物に関するものであり、
とくにグリシジル化合物で変性したメラミン樹脂からな
る樹脂組成物に関するものである。
〔従来技術〕
メラミン樹脂組成物を加熱加圧成形して硬化させた成
形品は、固くて丈夫な反面、柔軟性に欠けるため衝撃や
曲げのたわみ、引張の伸びに弱くクラックを生じたり、
破壊してしまう問題があった。これまでにアミノ化合物
をグリシジル化合物で変性し、メラミン樹脂の架橋構造
にグリシジル化合物の変性によって形成される−CH=CH
−CH2−のソフトセグメントにより上記問題を解決する
試みがなされ、衝撃に対しては相当の効果を有している
が、曲げのたわみや引張の伸びに弱くクラックを生じた
り、破壊してしまう問題は依然として残されていた。こ
のため、使用用途に限度があったり、これらの成形品の
組立、取付けにはビスやネジ止めを用いねばならず組
立、取付け工程の部品点数の多さ、自動化のネックにな
っていた。そこで熱可塑性樹脂組成物からなる曲げのた
わみや引張の伸びに強い成形品の組立、取付けに常用さ
れているスナップフィトの適用できる熱硬化性樹脂成形
品を与えるメラミン樹脂組成物が期待されていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、メラミン樹脂組成物の成形品において衝撃
強さ、および曲げのたわみや引張の伸びに強く、スナッ
プフィトの適用できるメラミン樹脂成形品を与えるメラ
ミン樹脂組成物を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者は、上記課題を解決するために前記メラミン
樹脂のグリシジル化合物によって変性された樹脂を用
い、種々の充填材を検討し、本発明に至った。すなわ
ち、本発明はグリシジル化合物によって変性されたメラ
ミン樹脂の固形樹脂100重量部と繊維長さ0.5〜6mm、繊
維径3〜5デニールの有機合成繊維5〜70重量部および
硬化剤、離型剤を有することを特徴とするメラミン樹脂
組成物を要旨とするものである。以下、この発明を詳し
く説明する。
グリシジル化合物は分子中に 基を有する化合物であり、本発明においてグリシジル化
合物とは例えば 基を有するグリシジルエーエル化合物も含むものであ
る。本発明において用いて好ましいグリシジル化合物を
例示すれば、エチレングリコールグリシジルエーテル、
ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプ
ロピレングリコールグリシジルエーテル、ネオペンチル
グリコールジグリシジルエーテル、1、6ヘキサンジオ
ールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリ
グリシジルエーテルなどである。
メラミン樹脂をグリシジル化合物で変性し、固形物化
するには、次のようにして行う。まず、グリシジル化合
物で変性したメラミン樹脂を調製するにあたっては、1
次反応としてメラミン樹脂とグリシジル化合物とを反応
させ、次に2次反応としてこの反応物とホルムアルデヒ
ドとを反応させることによって行うことができる。1次
反応はメラミン樹脂のアミノ基にグリシジル化合物のエ
ポキシ基が開環して脱水付加する反応と考えられる。2
次反応はメラミン樹脂の未反応のアミノ基にホルムアル
デヒドが脱水付加することによって生じると考えられ
る。ここで、1次反応は80〜100℃程度の温度で10〜150
分間程度おこなうのが望ましく、また2次反応は50〜10
0℃程度の温度で5〜90分間程度おこなわせるように条
件を設定するのが望ましい。このように反応させること
によって得られるものはシラップ状であり、このシラッ
プを脱水することによってグリシジル化合物で変性され
た固形メラミン樹脂として使用することができる。脱水
に際しては樹脂をさらに高分子化する反応が進行するよ
うな条件がよい。このために脱水は加熱を伴う工法が好
ましく、真空加熱脱水法やスプレードライヤー法、WFE
(薄膜蒸発法)などを用いることができる。なお前記反
応の際の各成分の配合量は、メラミンのモル数をM,グリ
シジル化合物のモル数をG、ホルムアルデヒドのモル数
をFとすると、メラミン樹脂に対するグリシジル化合物
のモル比が0.01≦G/M≦(メラミンのアミノ基の数×
2)−0.2メラミン樹脂とグリシジル化合物のモル数の
差に対するホルムアルデヒドのモル数が0.5≦F/(M−
G)≦(メラミンのアミノ基の数)×2×0.7となるよ
うにモルの範囲を設定するのが望ましい。メラミンに対
するグリシジル化合物のモル数が0.01未満であるとグリ
シジル化合物による変性が不十分で、メラミン樹脂の柔
軟性を高めて強靭性を向上させる効果を十分に得ること
ができず、またこのモル比が(メラミンのアミノ基の数
×2)−0.2を越えると反応系でのグリシジル化合物の
量が多くなり過ぎてアミノ基の作用でゲル化し易くな
り、同様にメラミン樹脂の柔軟性を高めて強靭性を向上
させる効果を十分に得ることができない。通常はメラミ
ンのモル数Mはグリシジル化合物のモル数Gよりも大き
く設定される。さらにメラミンとグリシジル化合物のモ
ル数の差に対するホルムアルデヒドのモル数が0.5未満
であるとホルムアルデヒドの配合量が不十分で、メラミ
ン樹脂を十分に架橋硬化させることができず、またこの
モル比が(メラミン樹脂のアミノ基の数)×2×0.7を
越えるとホルムアルデヒドが過多となってメラミン樹脂
の架橋密度が高くなり過ぎ、メラミン樹脂の柔軟性を高
めてすなわち、曲げのたわみや引張を伸びを大きくし
て、強靭性を向上させる効果を十分に得ることができな
い。前記の脱水乾燥したグリシジル化合物で変性された
固形のメラミン樹脂を粉砕して充填材やその他離型剤や
硬化剤などと混合して成形材料を調製し、圧縮成形、ト
ランスファー成形、射出成形などによって成形品を作成
することができる。
上記した充填材としては、カーボン繊維用アクリル繊
維ポリエステル繊維などの有機合成繊維を前記のメラミ
ン樹脂100重量部に対して5〜70重量部の範囲で用いる
ことにより、かかる樹脂成形物の成形品は柔軟性の高ま
りで強靭性を向上させる効果を得ることができる。前記
の有機合成繊維が、5重量部未満ではかかる樹脂組成物
の成形品の柔軟性を高めて強靭性を向上させる効果を得
ることができず、70重量部を越えると樹脂組成物の流動
性が低下し、成形性が悪くなるのでこの範囲に限られる
のである。なお、ガラス繊維などの無機繊維充填材を併
用すると曲げ強度、シャルピー衝撃強度などの特に剛性
を向上させる効果を合わせて得ることができる。有機合
成繊維の繊維長さ、繊維径をそれぞれ0.5〜6mm、3〜5
デニールの繊維に限定するのは、得られる成形品の外観
を損なわないでなおかつ、衝撃強さ、曲げ強さ、引張り
強さ及び曲げのたわみ、引張の伸び率などの特性値のば
らつきを阻止するのに樹脂組成物を均一に分散し易くす
るためである。硬化剤、離型剤としては通常使用される
ものをそのまま適用することができる。
次に本発明を実施例と比較例によって具体的に説明す
る。
〔実施例〕
実施例 1 G/M=0.12,F/(M−G)=1.6のモル比でMとしてメ
ラミン、Gとしてポリエチレングリコールグリシジルエ
ーテル、Fとしてホルムアルデヒドを配合し、1次反応
を95℃、45分間、2次反応を85℃、35分間、それぞれ反
応させることにより、グリシジル化合物で変性したメラ
ミン樹脂のシラップを得た。このメラミン樹脂シラップ
を真空ニーダーに投入し、60mmHgに減圧して200℃の蒸
気で加熱することによって真空加熱脱水し、グリシジル
化合物で変性した固形メラミン樹脂を得た。成形材料は
この変性した固形メラミンを100重量部に対して充填材
として繊維長さ0.5mm、繊維径3デニールのカーボン繊
維用アクリル繊維8重量部、バルブ35重量部、離型剤と
してステアリン酸亜鉛0.8重量部、硬化剤として無水フ
タル酸0.15重量部を加えてポットミルに投入し、3時間
回転させてパウダー状に調製されるものである。
実施例 2 実施例1の変性した固形メラミンを100重量部に対し
て充填材として繊維長さ2.5mm、繊維径3デニールのカ
ーボン繊維用アクリル繊維18重量部、バルブ25重量部と
変えた以外は実施例1と同様で成形材料を得た。
実施例 3 実施例1の変性した固形メラミンを100重量部に対し
て充填材として繊維長さ1.5mm、繊維径3デニールのカ
ーボン繊維用アクリル繊維30重量部、パルプ13重量部と
変えた以外は実施例1と同様で成形材料を得た。
実施例 4 実施例1の変性した固形メラミンを100重量部に対し
て充填材として繊維長さ3mm、繊維径3デニールのカー
ボン繊維用アクリル繊維43重量部と変えた以外は実施例
1と同様で成形材料を得た。
実施例 5 実施例1の変性した固形メラミンを100重量部に対し
て充填材として繊維長さ6mm、繊維径5デニールのカー
ボン繊維用アクリル繊維70重量部と変えた以外は実施例
1と同様で成形材料を得た。
実施例 6 実施例2のパルプをガラス繊維に変えた以外は実施例
2と同様で成形材料を得た。
実施例 7 実施例3のパルプをガラス繊維に変えた以外は実施例
3と同様で成形材料を得た。
比較例 1 実施例1の変性した固形メラミンを100重量部に対し
て充填材としてパルプ43重量部、と変えた以外は実施例
1と同様で成形材料を得た。
以上で得た各成形材料を用いてJIS K6911に準拠して
37トンプレス成形機で金型温度165℃、2分間の条件で
成形しテストピースを作成した。このテストピースにつ
いてJIS K6911に準拠して曲げ強さ、曲げのたわみ量、
引張強さを測定し、引張強さ測定時のテストピースの変
化量を元のテストピースの長さに対する割合として引張
伸び率を珪酸で求めた。これらの結果を第1表に示し
た。
第1表から充填材としてパルプ(比較例1)に変えて
カーボン繊維用アクリル繊維を使用すると曲げ強さ、引
張強さを維持しつつ、外観を損なうことなく大きな曲げ
のたわみや引張の伸び特性を示すことが確認できた。更
に、ガラス繊維を併使用すると高いシャルピー衝撃特性
も確保できることが実施例6、7で確認できた。
〔発明の効果〕
本発明の樹脂組成物によって、衝撃強度の剛性を維持
しつつ、なおかつ曲げのたみや引張の伸びに強い成形品
を得ることができるものである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】グリシジル化合物によって変性されたメラ
    ミン樹脂の固形樹脂100重量部と繊維長さ0.5〜6mm、繊
    維径3〜5デニールの有機合成繊維5〜70重量部および
    硬化剤、離型剤を有することを特徴とするメラミン樹脂
    組成物。
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