(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物と、混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物とを、混合することを特徴とするアミノ樹脂成形材料の製造方法。
【請求項２】
ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂は、エポキシ変性アミノ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のアミノ樹脂成形材料の製造方法。
【請求項３】
ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物には充填材として繊維径９〜１３μｍ、繊維長２〜１０ｍｍのガラス繊維が配合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアミノ樹脂成形材料の製造方法。
【請求項４】
混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂は、８０重量％以上が無変性のアミノ樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアミノ樹脂成形材料の製造方法。
【請求項５】
ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物がアミノ樹脂成形材料全体に対して２０〜８０重量％混合されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアミノ樹脂成形材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メラミン樹脂などアミノ樹脂成形材料の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
メラミン樹脂成形材料などアミノ樹脂成形材料を製造するにあたっては、メラミン樹脂などアミノ樹脂に充填材等を配合し、これを混練することによっておこなわれる。そしてこの材料の混練は一軸混練押出機を用いて混練押出しすることによって行なうことが多い。混練にロールがあまり使用されない理由は、アミノ樹脂は溶融粘度が高く、ロールに巻き付き難いからである。
【０００３】
しかし、混練押出機を用いて混練を行なう場合、混練機の摩耗の原因になるために、充填材として配合するガラス繊維の量が制限される。従って混練押出しによって製造されたアミノ樹脂成形材料では高強度の成形品を得ることが難しいという問題がある。
一方、アミノ樹脂として溶融粘度の低いエポキシ変性アミノ樹脂を用いると、ロールに巻き付き易くなるのでロール混練を行なうことができる。そしてこの場合には充填材としてガラス繊維を多量（３０重量％以上）に配合することが可能になるので、ロール混練によって製造されたアミノ樹脂成形材料では高強度の成形品を得ることができる。しかし、エポキシ変性アミノ樹脂は成形収縮が発生し易いために成形品の表面平滑性が低下し、またコストが比較的高いという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、表面平滑性を保ちながら高強度な成形品を成形することができると共に安価なアンモニア樹脂成形材料の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るアミノ樹脂成形材料の製造方法は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物と、混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物とを、混合することを特徴とするものである。
また請求項２の発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂は、エポキシ変性アミノ樹脂であることを特徴とするものである。
【０００６】
また請求項３の発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物には充填材として繊維径９〜１３μｍ、繊維長２〜１０ｍｍのガラス繊維が配合されていることを特徴とするものである。
また請求項４の発明は、混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂は、８０重量％以上が無変性のアミノ樹脂であることを特徴とするものである。
【０００７】
また請求項５の発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物がアミノ樹脂成形材料全体に対して２０〜８０重量％混合されたことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
混練押出しでアミノ樹脂組成物を調製するにあたっては、アミノ樹脂、有機充填材、無機充填材、硬化剤、離型剤やその他の成分を配合してボールミルで均一に混同し、そしてこれを一軸混練押出機などの混練押出機に投入し、混練押出機で加熱、混練して押し出して冷却固化させた後、これを所定粒度に粉砕することによって、行なうことができる。混練の温度は通常、６０〜８０℃程度である。
【０００９】
ここで、アミノ樹脂としてはメラミン樹脂や尿素樹脂などを用いることができるものであり、メラミン乾燥品を用いることもできる。このメラミン乾燥品はメラミン樹脂シラップにパルプを含浸させて熱風で乾燥させ、所定の粒度に粉砕したものであり、メラミン乾燥品中のパルプは約３０重量部である。またアミノ樹脂としては後述のようなエポキシ変性アミノ樹脂を用いることもできるが、８０重量％以上が無変性のアミノ樹脂であることが好ましい。勿論、無変性のアミノ樹脂が１００％であってもよい。混練押出しで調製するアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂としてエポキシ変性アミノ樹脂が多いと、成形品の表面平滑性に不具合が生じるおそれがある。また有機充填材としては粉末パルプなどを、無機充填材としてはガラス繊維などを用いることができる。
【００１０】
また、ロール混練でアミノ樹脂組成物を調製するにあたっては、アミノ樹脂、有機充填材、無機充填材、硬化剤、離型剤やその他の成分を配合してブレンダーで均一に混同し、そしてこれを混練ロールに供給し、加熱、混練、反応させた後に冷却固化させ、これを所定粒度に粉砕することによって、行なうことができる。
【００１１】
ここで、アミノ樹脂としてはメラミン樹脂や尿素樹脂などを用いることができるものであり、メラミン乾燥品を用いることもできる。このアミノ樹脂としてはエポキシ変性アミノ樹脂を用いるものである。変性に用いるエポキシとしては、ポリエチレングリコールの両末端がエポキシ基となったポリエチレングリコールジグリシジルエーテル（ＰＥＧＥ）を使用することができるものであり、アミノ樹脂合成時にＰＥＧＥを樹脂全体量に対して約１０重量％添加し、約９０℃で反応させて得られたものをエポキシ変性アミノ樹脂として用いることができる。アミノ樹脂のうち一部を無変性のアミノ樹脂とすることもできるが、２０重量％以上がエポキシ変性アミノ樹脂であることが好ましい。勿論、エポキシ変性アミノ樹脂が１００％であってもよい。無変性のアミノ樹脂は溶融粘度が２万ｃｐｓ程度と高いが、エポキシ変性アミノ樹脂は溶融粘度が１万ｃｐｓ程度と低く、混練ロールに巻き付き易くなっている。従ってロール混練に用いるアミノ樹脂としては、エポキシ変性アミノ樹脂を用いる必要がある。
【００１２】
無機充填材としてガラス繊維を用いる場合、ロール混練では、ガラス繊維で混練ロールを摩耗させることが少なく、混練の際にガラス繊維が折損されることも少ない。従ってロール混練で調製されるアミノ樹脂組成物には多量のガラス繊維を配合することができるものであり、ロール混練で調製されるアミノ樹脂組成物中に３０重量％以上配合することが可能である。ガラス繊維の配合量の上限は特に設定されないが、６０重量％程度である。またこのガラス繊維としては、平均繊維径が９〜１３μｍ、平均繊維長が２〜１０ｍｍのものが好ましい。平均繊維径がこの範囲を超えて太過ぎても細過ぎても強度向上の効果が小さくなり、また細過ぎるとコストが高くなって好ましくない。平均繊維長がこの範囲を超えて短過ぎるとロール混練性が悪くなると共に強度が低下し、平均繊維長がこの範囲を超えて長過ぎると分散性が悪くなって好ましくない。
【００１３】
そして本発明では、上記のように混練ロールを用いてロール混練することによって調製されたアミノ樹脂組成物と、混練押出機を用いて混練押出しすることによって調製されたアミノ樹脂組成物とを、混合してアミノ樹脂成形材料を調製することができるものである。ロール混練で調製されたアミノ樹脂組成物がアミノ樹脂成形材料全体１００重量部に対して２０〜８０重量部の範囲で混合されるように、ロール混練で調製されたアミノ樹脂組成物と混練押出しで調製されたアミノ樹脂組成物との混合割合を設定するのが好ましい。
【００１４】
ロール混練で調製されたアミノ樹脂組成物にはガラス繊維を多く配合することができるため、高強度の成形品を成形することができるアミノ樹脂成形材料を得ることができるが、このアミノ樹脂組成物にはロール混練が可能になるように溶融粘度の低いエポキシ変性アミノ樹脂を用いる必要があり、このエポキシ変性アミノ樹脂は既述のように成形収縮が発生し易いために成形品の表面平滑性が低下し、またコストが比較的高い。一方、混練押出しで調製されたアミノ樹脂組成物には多くのガラス繊維を配合することはできないが、溶融粘度の高い無変性のアミノ樹脂を配合することができる。この無変性のアミノ樹脂はエポキシ変性アミノ樹脂のような成形収縮がなく、成形品の表面平滑性を向上させることができると共に、またコストが比較的易い。従って、ロール混練で調製されたアミノ樹脂組成物と混練押出しで調製されたアミノ樹脂組成物を混合してアミノ樹脂成形材料を調製することによって、表面平滑性を保ちながら高強度な成形品を成形することができるアミノ樹脂成形材料を調製することができると共に、また安価にアミノ樹脂成形材料を調製することができるものである。
【００１５】
【実施例】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
（ロール混練によるアミノ樹脂組成物の調製）
表１の配合物をブレンダーで２０分混合し、これを表面温度１１０℃の混練ロールを用いて５分間ロール混練をした後、冷却し、粉砕機で５ｍｍ角程度の粒度に粉砕することによって、ロール混練によるアミノ樹脂組成物▲１▼〜▲５▼を調製した。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１において、「メラミン樹脂」は、メラミン１２６０ｇ（１０モル）と４０重量％ホルマリン１５００ｇ（２０モル）に水１０００ｇと水酸化ナトリウム１ｇを加え、９０℃で１時間反応させ、得られた反応樹脂シラップを５０℃に冷却した後、真空ニーダーで７０〜７５Ｔｏｒｒ、取り出し温度１１０℃まで減圧加熱脱水することによって調製したものを用いた（松下電工社製「ＣＰ９０１２」）。「メラミン乾燥品」は、メラミンクリスタル８１０．４ｇ、４０重量％ホルマリン７２３．８ｇ、水酸化ナトリウム０．８ｇ、水道水４６５．５ｇを配合し、９０℃で１５０分間反応後、反応停止剤として炭酸グアニジン９ｇを添加して液状のメラミン樹脂を調製し、このメラミン樹脂液２０００ｇにシートパルプ４７０ｇを加えて浸透、乾燥、粗粉砕することによって調製したものを用いた（松下電工社製「Ｍ１１ＭＳＡ」）。「エポキシ変性メラミン樹脂」は、Ｇ／Ｍ＝０．１２、Ｆ／（Ｍ−Ｇ）＝１．６のモル比でメラミン（Ｍ）、ポリエチレングリコールグリシジルエーテル（Ｇ）、ホルムアルデヒド（Ｆ）を配合し、１次反応を９５℃で４５分間、２次反応を８５℃で３５分間、それぞれ反応させることによって、グリシジル化合物で変性したメラミン樹脂シラップを調製し、このメラミン樹脂シラップを５０℃に冷却した後、真空ニーダーで７０〜７５Ｔｏｒｒ、取り出し温度１１０℃まで減圧加熱脱水することによって調製したものを用いた（松下電工社製「ＴＭＳＲ」）。また表１のガラス繊維の「径」及び「長」はそれぞれ平均繊維径、平均繊維長を示す。尚、表１の「その他」は、ワックス、硬化剤、硬化促進剤、顔料である。
【００１８】
（混練押出しによるアミノ樹脂組成物の調製）
表２の配合物をボールミルで１時間混合し、これを一軸混練押出機で、加熱温度８０℃、２分間の条件で混練押出しをした後、冷却し、粉砕機で５ｍｍ角程度の粒度に粉砕することによって、混練押出しによるアミノ樹脂組成物▲６▼〜▲８▼を調製した。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
表２において、「メラミン樹脂」は上記の松下電工社製「ＣＰ９０１２」を、「メラミン乾燥品」は上記の松下電工社製「Ｍ１１ＭＳＡ」を、エポキシ変性メラミン樹脂は松下電工社製「ＴＭＳＲ」を用いた。また表１のガラス繊維は平均繊維径１０μｍ、平均繊維長３ｍｍである。尚、表２の「その他」は、ワックス、硬化剤、硬化促進剤、顔料である。
【００２１】
（実施例１〜７）
ロール混練によるアミノ樹脂組成物▲１▼〜▲５▼と混練押出しによるアミノ樹脂組成物▲６▼〜▲８▼を表３の配合比率で混ぜ、これをブレンダーで混合することによって、アミノ樹脂成形材料を得た。
（比較例１）
混練押出しによるアミノ樹脂組成物▲６▼のみをアミノ樹脂成形材料とした。
【００２２】
（比較例２）
ロール混練によるアミノ樹脂組成物▲１▼のみをアミノ樹脂成形材料とした。
上記のようにして得た実施例１〜７及び比較例１〜２のアミノ樹脂成形材料を用い、金型温度１６０℃、シリンダー温度９０℃、ブースト温度１０秒、硬化時間６０秒の条件で成形することによって試験片を作製した。そしてこの試験片について、曲げ強さ、シャルピー衝撃強さ、表面平滑性を測定した。曲げ強さ、シャルピー衝撃強さはＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定を行ない、また表面平滑性は、光沢がかなりあるものを「◎」、光沢があるものを「○」、表面が荒れているものを「△」、表面が波うっているものを「×」と評価した。これらの測定結果を表３及び表４に示す。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
【表４】
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【００２５】
表３及び表４にみられるように、混練押出しによるアミノ樹脂組成物のみをアミノ樹脂成形材料とした比較例１のものでは、表面平滑性は良好であるが強度が低く、ロール混練によるアミノ樹脂組成物のみをアミノ樹脂成形材料とした比較例２のものでは、強度は高いが表面平滑性が悪い。一方、混練押出しによるアミノ樹脂組成物とロール混練によるアミノ樹脂組成物を混合してアミノ樹脂成形材料とした各実施例のものでは、強度と表面平滑性の両方を満足するものであった。
【００２６】
【発明の効果】
上記のように本発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物と、混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物とを混合してアミノ樹脂成形材料を調製するようにしたので、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物にはガラス繊維を多く配合することができ、また混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物には成形収縮が小さく安価な無変性のアミノ樹脂を配合することができるものであり、表面平滑性を保ちながら高強度な成形品を成形することができると共に、安価に調製することができるものである。
【００２７】
また請求項２の発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂は、エポキシ変性アミノ樹脂であるので、エポキシ変性アミノ樹脂の低い溶融粘度によって、ロール混練の作業が容易になるものである。
また請求項３の発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物には充填材として繊維径９〜１３μｍ、繊維長２〜１０ｍｍのガラス繊維が配合されているので、このガラス繊維の配合によって強度の高い成形品を成形することができるものである。
【００２８】
また請求項４の発明は、混練押出しで調製したアミノ樹脂組成物のアミノ樹脂は、８０重量％以上が無変性のアミノ樹脂であるので、成形収縮の小さい無変性のアミノ樹脂によって、表面平滑性に優れた成形品を成形することができるものである。
また請求項５の発明は、ロール混練で調製したアミノ樹脂組成物がアミノ樹脂成形材料全体に対して２０〜８０重量％混合されているので、表面平滑性を保ちながら高強度な成形品を成形することができるものである。