(57)【要約】【課題】  本発明は、熱放散性に優れた成形品を成形できるフェノール樹脂成形材料を提供する。【解決手段】  フェノール樹脂と、窒化ホウ素とを含有し、上記窒化ホウ素は、フェノール樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部含有されることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。好ましくは、上記窒化ホウ素の平均粒子径は、５μｍ以上１００μｍ以下である。一般的なフェノール樹脂成形材料の成形品の熱伝導率は０．６Ｗ／ｍ・Ｋであるが、窒化ホウ素の熱伝導率は６０Ｗ／ｍ・Ｋであり、このような熱伝導率の高い基材を配合することにより熱放散性に優れた成形品を得られる成形材料とすることができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノール樹脂と、窒化ホウ素とを含有するフェノール樹脂成形材料であって、前記窒化ホウ素は、フェノール樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部含有されることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
【請求項２】
更に、ガラス繊維を含有するものである請求項１に記載のフェノール樹脂成形材料。
【請求項３】
前記窒化ホウ素の平均粒子径は、５μｍ以上１００μｍ以下である請求項１又は２に記載のフェノール樹脂成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノール樹脂成形材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等に使用される機構部品は、使用環境などから特に耐熱性が要求されてきている。しかし、現存する樹脂成形材料では熱伝導率が低いために、製品内に熱がこもるという問題が挙げられる。そこで、樹脂化による部品の軽量化への移行が進むなかで、熱伝導率が高く、熱放散性に優れた樹脂成形材料が望まれている。
【０００３】
このような要求特性を満たす材料のひとつとしてフェノール樹脂成形材料があり、セラミックや金属の代替材として注目されている。フェノール樹脂成形材料の成形品は耐熱性があり、製品の加工も容易であることからその使用メリットは大きい。
また、このフェノール樹脂成形材料に熱放散性を付与するためにアルミナなどの充填基材を用いてきたが、この場合樹脂成分との混錬性に乏しく、熱放散性の高い熱硬化性樹脂成形材料がほとんど確立されていなかった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１３―１９２５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、熱放散性に優れた成形品を得ることができるフェノール樹脂成形材料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、以下の本発明（１）〜（３）により達成される。
（１）フェノール樹脂と、窒化ホウ素とを含有するフェノール樹脂成形材料であって、前記窒化ホウ素は、フェノール樹脂１００重量部に対して１０〜１００重量部含有されることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
（２）更に、ガラス繊維を含有するものである上記（１）に記載のフェノール樹脂成形材料。
（３）前記窒化ホウ素の平均粒子径は、５μｍ以上１００μｍ以下である上記（１）又は（２）に記載のフェノール樹脂成形材料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、フェノール樹脂と、窒化ホウ素とを含有するフェノール樹脂成形材料であり、熱放散性、に優れた成形品が得られるフェノール樹脂成形材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のフェノール樹脂成形材料（以下「成形材料」ということがある）について詳細に説明する。
本発明の成形材料は、フェノール樹脂と、窒化ホウ素とを含有することを特徴とする。
【０００９】
本発明において用いられるフェノール樹脂にはノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などがあるが、特に限定されるものではない。
【００１０】
本発明の成形材料において、ノボラック型フェノール樹脂（以下、ノボラック樹脂という）を用いる場合は、通常、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを使用する。
ヘキサメチレンテトラミンの含有量は、特に限定されないが、ノボラック樹脂１００重量部に対して１０〜２５重量部が好ましい。更に好ましくは、１２〜２０重量部である。前記下限値未満では成形時の硬化に時間を必要とし、また前記上限値を超えると成形品にフクレを生じることがある。
【００１１】
本発明に用いられるフェノール樹脂（ヘキサメチレンテトラミンを用いる場合これを含む）の含有量は、特に限定されないが、成形材料全体に対して、２０〜６０重量％が好ましい。更に好ましくは３０〜５０重量％である。フェノール樹脂が前記下限値未満では、材料の流動性が低下するため、成形が困難になることがある。また前記上限値を越えると、成形収縮や後収縮による寸法変化が大きくなることがある。
【００１２】
また、本発明に使用されるノボラック樹脂の数平均分子量は特に限定されないが、数平均分子量が３００〜９００のものが好ましく、更に４００〜７００のものが好ましい。数平均分子量が前記下限値未満では、成形材料の製造において溶融した成形材料の粘度が低いために作業性が悪くなり生産に時間を要する場合がある。また前記上限値を超えると成形材料が十分に溶融せず生産が困難となることがある。
【００１３】
本発明で用いられる成形材料は窒化ホウ素を配合する。これにより、熱放散性に優れた成形材料を得ることができる。
窒化ホウ素は高温での優れた潤滑・離型性がある、耐食性がある、高温での電気絶縁性を有する等数々の特性を持つ化合物であるが、特に高い熱伝導率を有していることが挙げられる。
一般的なフェノール樹脂成形材料の成形品の熱伝導率は０．６Ｗ／ｍ・Ｋであるが、窒化ホウ素の熱伝導率は６０Ｗ／ｍ・Ｋであり、このような熱伝導率の高い基材を配合することにより熱放散性に優れた成形品を得られる成形材料とすることができる。
この理由を以下に示す内容から考察してみる。熱が伝導するにあたり、その熱が通る道（伝熱路：パーコレーション）に熱伝導率が高い分子があるとそれだけで熱が通り易くなる。これにより、本発明の窒化ホウ素を含有する成形材料によって成形された成形品は、熱放散性が高く、熱が製品内部にこもりにくいため、外部からの冷却によっても効果的に冷却することができるものと推測される。
【００１４】
本発明の成形材料で用いられる窒化ホウ素の構造は特に限定されないが、例えば、立方晶構造、六方晶構造、閃亜鉛鉱構造、ウルツ鉱構造等が挙げられる。これらのものを単独で、あるいは複数のものを用いることができる。
【００１５】
この窒化ホウ素の含有量は、フェノール樹脂（ヘキサメチレンテトラミンを併用する場合はそれも含めて）１００重量部に対して、１０〜１００重量部である。更に好ましくは３０〜９０重量部である。前記下限値未満では熱伝導率の向上効果が充分でないことがあり、前記上限値を超えると、他の無機充填材の配合量によっては機械的強度が低下したり、成形材料化する際、作業性に悪影響を及ぼしたりすることがある。また、窒化ホウ素は比較的高価な材料であるので、経済的でないことがある。
【００１６】
本発明の成形材料には、ガラス繊維を配合することができる。これにより、成形品に機械的強度を付与することができる。
ガラス繊維の配合割合としては特に限定されず、付与する機械的強度に合わせて適宜設定することができるが、一例を挙げると、成形材料全体１００重量部に対して、１５〜５０重量部を配合することができる。
【００１７】
本発明の成形材料には、無機充填材として、上記窒化ケイ素やガラス繊維のほか、通常、フェノール樹脂成形材料に適用されるものを用いることができる。
このような無機充填材としては特に限定されないが、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等の窒化物等を挙げることができる。
上記無機充填材のほか、必要に応じて、有機充填材、有機繊維などを含有することもできる。
【００１８】
本発明において、上記の配合物を所定量配合し、更に着色剤、滑剤などを添加した材料を予備混合した後、加熱ロールまたは二軸混練機等を用いて溶融混練を行い、冷却後に粉砕または造粒化して成形材料を得ることができる。
【実施例】
【００１９】
次に本発明を実施例及び比較例に基づいて説明する。
【００２０】
１．実施例１
ノボラック樹脂３５重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、窒化ホウ素１５重量％、ガラス繊維２０重量％、炭酸カルシウム２２重量％、硬化触媒１重量％、滑剤１重量％の割合で配合し、９５〜１００℃の混練ロールで５分間溶融混練して、冷却後に粉砕装置で粉砕して成形材料を得た。
【００２１】
２．実施例２
窒化ホウ素を２０重量％に増量、炭酸カルシウムを１７重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２２】
３．実施例３
窒化ホウ素を２５重量％に増量、炭酸カルシウムを１２重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２３】
４．実施例４
窒化ホウ素を３０重量％に増量、炭酸カルシウムを７重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２４】
５．実施例５
窒化ホウ素を３５重量％に増量、炭酸カルシウムを２重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２５】
６．比較例１
窒化ホウ素を配合せず、炭酸カルシウムを３７重量％に増量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２６】
７．比較例２
炭酸カルシウムを配合せず、窒化ホウ素を５０重量％に増量、ガラス繊維を７重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２７】
実施例及び比較例の配合について、表１に示す。
【００２８】
【表１】
2006096858.tif 000002
【００２９】
〔表の注〕
（１）ノボラック樹脂：住友ベークライト社製  Ａ−１０７７Ｐ（数平均分子量５００）
（２）ヘキサメチレンテトラミン：三菱瓦斯化学社製  ヘキサミン
（３）窒化ホウ素：昭和電工社製  ＵＨＰ−ＥＸ（平均粒径３５〜４５μｍ）
（４）ガラス繊維：日本板硝子社製  マイクログラス（平均繊維径１１μｍ、平均繊維長３ｍｍ）
（５）炭酸カルシウム：日東粉化工業社製  ＳＳ＃８０
（６）硬化触媒：酸化マグネシウム
（７）滑剤：大日化学工業社製ダイワックス（微粉末状）
【００３０】
実施例及び比較例で得られた成形材料及びその成形品について、下記の評価を行った。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2006096858.tif 000003
【００３２】
〔表の注〕
（１）機械的特性
・曲げ強度：ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定した。
・曲げ弾性率：ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定した。
（２）熱伝導率
実施例及び比較例で得られた成形材料を、圧縮成形（金型温度１７０℃、硬化時間３分間）して１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×１０ｍｍｔの板状試験片を成形した。その試験片を、京都電子工業社製  熱伝導率計ＱＴＭ−５００を使用して熱伝導率を測定した。
（３）絶縁特性
ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して絶縁抵抗を測定した。
【００３３】
実施例１〜５は、フェノール樹脂と、所定量の窒化ホウ素とを含有する本発明の成形材料であり、熱放散性に優れた成形品を得ることができた。
比較例１は、窒化ホウ素を含有しないものであるが、熱放散性が小さいものとなった。
比較例２は、窒化ホウ素の含有量が過剰であったため、熱放散性は良好であったが、相対的に他の無機充填材の含有量が低下したため、特に曲げ弾性率において大きな低下がみられた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の成形材料を用いることにより、熱放散性に優れた成形品を得ることができる。従って、このような特性を要求される自動車のモーター部品や、電機電子部品の電熱設計材料として好適に用いることができる。