(57)【要約】【課題】熱硬化性樹脂成形材料の種類を問わず、成形に充分な材料流動性を付与するとともに、成形品にバリが発生しない熱硬化性樹脂成形材料及びその製造方法を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを含有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料であり、好ましくは、熱硬化性樹脂組成物は、スパイラル形状のキャビティを有する金型を用いて測定した流れ量が、１００〜６００ｍｍである。また、脂肪酸トリグリセリドは植物性の油であり、熱硬化性樹脂成形材料全体に対して０．１〜３重量％含有されることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを含有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項２】
前記脂肪酸トリグリセリドは、前記熱硬化性樹脂組成物の少なくとも一部を被覆しているものである請求項１に記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項３】
前記脂肪酸トリグリセリドは、前記熱硬化性樹脂成形材料中において、実質的に均一に分散している請求項１又は２に記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項４】
前記脂肪酸トリグリセリドは、前記熱硬化性樹脂成形材料全体に対して０．１〜３重量％含有されるものである請求項１ないし３のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項５】
前記脂肪酸トリグリセリドは、植物性の油である請求項１ないし４のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項６】
前記植物性の油は、菜種油、トウモロコシ油、ベニバナ油である請求項１ないし５のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項７】
前記熱硬化性樹脂組成物は、スパイラル形状のキャビティを有する金型を用いて測定した流れ量が、１００〜６００ｍｍである請求項１ないし６のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項８】
前記熱硬化性樹脂組成物は、粒径が１ｍｍ以下のものである請求項１ないし７のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項９】
前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂から選ばれる１種類以上である請求項１ないし８のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法であって、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを混合することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項１１】
前記熱硬化性樹脂組成物と、前記脂肪酸トリグリセリドとを、ともに運動させた状態で接触させて混合する請求項１０に記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項１２】
前記熱硬化性樹脂組成物は、スプレー装置から噴霧されたものである請求項１０又は１１に記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項１３】
前記熱硬化性樹脂組成物は、スプレー装置から噴霧され、かつ、旋回流を与えられて流動しているものである請求項１０ないし１２のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項１４】
前記脂肪酸トリグリセリドは、霧化装置により微粒子化されたものである請求項１０ないし１３のいずれかに記載の熱硬化性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、熱硬化性樹脂成形材料およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂に無機充填材または有機充填材などを配合した成形材料は、一般家庭用品、厨房用品等の民生分野から、ＯＡ機器、構造部品などの産業分野に至るまで、きわめて広範な分野で用いられ、金属部品等に比べて軽量であり、加工が容易で安価であることから、その用途はさらに拡大しつつある。このような成形材料の中でも、樹脂成分として熱硬化性樹脂を用いた熱硬化性樹脂成形材料は、耐熱性、電気的特性、機械的特性、寸法安定性などのバランスに優れたものである。
【０００３】
熱硬化性樹脂成形材料の製造工程においては、通常、熱硬化性樹脂は温度感応性が高いため、成形材料化の段階では原材料成分の溶融混合が可能な範囲で比較的低温で扱われる一方、成形段階では樹脂を熱硬化させ所望の特性を得るために、高温で処理されるのが一般的である。
【０００４】
このような熱硬化性樹脂成形材料は、通常、射出成形、移送成形などの方法で成形されるが、成形段階における高温により溶融して低粘度化した成形材料が、キャビティ部を充填するだけでなく、金型の合わせ面であるパーティクル面やエアベントなどにも流入して、これがそのまま成形されてバリとなってしまうという問題がある。バリを生じた場合は、成形後の製品にブラスト処理を施すか、肉厚のバリの場合は手作業によるなどして、このバリを除去するための工程が必要であった。
【０００５】
このようなバリの発生を抑える手段としては、例えば、金型の設定温度を高くしたり、熱硬化性樹脂や硬化剤として速硬化タイプのものを用いたりすることにより、樹脂の硬化速度を速め、金型内において成形材料が低粘度化している時間を短縮する方法がある。しかし、射出成形法により成形する場合では、熱硬化性樹脂の硬化速度を速めるとシリンダー内における熱安定性が低下するという問題がある。また、低粘度化している時間が短くなることにより、金型内での成形材料の充填が不充分になり、成形品の成形性が低下することがあった（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００６】
また、成形材料に配合される充填材として、粒径や形状を制御したものを用い、これらの充填材の作用により微小な隙間への成形材料の流入を防ぐという方法も試みられているが、適用できる材料に制限があり、また、特定の充填材を用いることにより材料コストが高騰する場合があるという問題があった（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭４５−００２９７５号公報
【特許文献２】
特開昭５４−１１６０４９号公報
【特許文献３】
特開２００１−１７２４７０号公報
【特許文献４】
特開２００２−２６５７５１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、熱硬化性樹脂成形材料の成形に必要な材料流動性を付与するとともに、成形品のバリの発生を低減することができる熱硬化性樹脂成形材料及びその製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明（１）〜（１４）によって達成される。
（１）熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを含有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料。
（２）前記脂肪酸トリグリセリドは、前記熱硬化性樹脂組成物の少なくとも一部を被覆しているものである上記（１）に記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（３）前記脂肪酸トリグリセリドは、前記熱硬化性樹脂成形材料中において、実質的に均一に分散している上記（１）又は（２）に記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（４）前記脂肪酸トリグリセリドは、前記熱硬化性樹脂成形材料全体に対して０．１〜３重量％含有されるものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（５）前記脂肪酸トリグリセリドは、植物性の油である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（６）前記植物性の油は、菜種油、トウモロコシ油、ベニバナ油である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（７）前記熱硬化性樹脂組成物は、スパイラル形状のキャビティを有する金型を用いて測定した流れ量が、１００〜６００ｍｍである上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（８）前記熱硬化性樹脂組成物は、粒径が１ｍｍ以下のものである上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（９）前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂から選ばれる１種類以上である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料。
（１０）上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法であって、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを混合することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
（１１）前記熱硬化性樹脂組成物と、前記脂肪酸トリグリセリドとを、ともに運動させた状態で接触させて混合する上記（１０）に記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
（１２）前記熱硬化性樹脂組成物は、スプレー装置から噴霧されたものである上記（１０）又は（１１）に記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
（１３）前記熱硬化性樹脂組成物は、スプレー装置から噴霧され、かつ、旋回流を与えられて流動しているものである上記（１０）ないし（１２）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
（１４）前記脂肪酸トリグリセリドは、霧化装置により微粒子化されたものである上記（１０）ないし（１３）のいずれかに記載の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の熱硬化性樹脂成形材料とその製造方法について説明する。
本発明の熱硬化性樹脂成形材料（以下、単に「成形材料」というということがある）は、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物（以下、単に「組成物」というということがある）と、脂肪酸トリグリセリドとを含有することを特徴とする。
また、本発明の製造方法は、上記本発明の成形材料を製造する方法であって、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物粒子と、脂肪酸トリグリセリドとを混合することを特徴とする。
【００１１】
まず、本発明の成形材料について詳細に説明する。
本発明の成形材料に用いられる組成物に配合される熱硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、レゾール型フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などのフェノール樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。
これらの中でも、フェノール樹脂、エポキシ樹脂を用いた成形材料は、その成形品が耐熱性、電気的特性、機械的特性などの特性に優れており、目的に応じて多くの種類から選択することができる。また、これらの樹脂は一般的に低価格であるという利点も有する。
【００１２】
本発明の成形材料に用いられる組成物には特に限定されないが、通常、無機充填材及び／又は有機充填材が配合される。これにより、耐熱性、耐燃性、機械的特性、電気的特性などを付与することができる。
【００１３】
ここで用いられる無機充填材としては特に限定されないが、例えば、シリカ、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネシウムなどの水酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウムなどの炭酸塩、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、ウォラストナイト、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ベントナイト、活性白土、セピオライト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルンなどのケイ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの窒化物、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維、炭素バルン等の炭素類、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、ホウ酸亜鉛等のホウ酸塩などが挙げられる。これらを単独又は二種類以上を組み合わせて配合することができる。
【００１４】
また、有機充填材としては特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、アセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の各種熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の粉末、またはこれらの樹脂で構成される共重合体等の粉末状有機充填材、パルプ、ケナフ、アラミド繊維、ポリエステル繊維、カーボン繊維等の繊維状有機充填材のほか、木粉、クルミ殻粉、ヤシ殻粉、小麦粉、米粉等が挙げられる。これらを単独又は二種類以上を組み合わせて配合することができる。
【００１５】
これらの充填材は目的とする成形材料の特性や用途により、選択して用いることができ、充填材の形状、粒度、配合量などについても特に限定されるものではない。また、熱硬化性樹脂、充填材のほか、必要に応じて硬化剤、硬化促進剤、可塑剤、滑剤、顔料、離型剤などを配合することができる。
【００１６】
本発明の成形材料に用いられる組成物は、以上に説明したような熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合した後、これを粉砕又は造粒したものである。
【００１７】
本発明の成形材料に用いられる組成物は、特に限定されないが、流動性が所定の範囲内のものであることが好ましい。具体的には、スパイラル形状のキャビティを有する金型を用いて測定した流れ量が、１００〜６００ｍｍであることが好ましい。さらに好ましくは２００〜５００ｍｍである。これにより、成形時のバリの発生を低減できるとともに、成形品の成形性を確保することができる。流動性が前記下限値を下回る水準のものは、成形時に充分な粘度にまで低下しにくく、成形性が不充分になることがある。一方、前記上限値を超える水準のものは、成形性については問題ないものの、バリの発生を低減する効果が小さくなることがある。
【００１８】
なお、ここでスパイラル形状のキャビティを有する金型とは、図３（ａ）に示した平面構造、及び図３（ｂ）に示したような上面５ｍｍ、下面４ｍｍ、高さ４ｍｍの断面形状を有するものである。この金型を用いて測定した流れ量とは、この金型のキャビティの中心部から下記の条件で成形材料を注入し、成形材料が硬化するまでの間に、キャビティに充填された成形材料の量をスパイラル形状部分の充填長さで表したものである。
（１）タブレット予熱温度：９５〜１００℃
（２）金型温度  ：１５０±２℃
（３）注入圧力  ：４６０±１０ｋｇ／ｃｍ２
（４）プランジャー速度  ：４０±５ｍｍ／秒
（５）硬化時間  ：６０秒
【００１９】
ここで、組成物の流動性を調整する方法としては特に限定されないが、例えば、用いる原材料の性状により調整する方法、用いる原材料の配合により調整する方法、あるいは、組成物の製造条件により調整する方法などが挙げられる。
【００２０】
用いる原材料の性状により調整する方法としては特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂の分子量を選択する方法、熱硬化性樹脂と硬化剤とを予備反応させるなどして熱硬化性樹脂の三次元架橋の進行程度を調整する方法、などが挙げられる。また、充填材についても、その形状や粒度、吸油性等の特性により、組成物の流動性が大きく変動するので、これらを適宜選択して配合することにより流動性を調整することができる。
用いる原材料の配合により調整する方法としては特に限定されないが、例えば、熱硬化性樹脂に対する硬化剤、硬化促進剤、あるいは充填材の配合量を加減することにより、流動性を調整することができる。
また、組成物の製造条件により調整する方法としては特に限定されないが、通常、熱硬化性樹脂は与えられた熱履歴の大きさに応じて、分子量の増大や三次元架橋の進行が起こるので、この熱履歴の大きさを変えることにより流動性を調節することができる。このような方法としては例えば、原材料混合物を加熱ロールで混練する際の温度や時間を調整する方法、あるいは得られた組成物を加熱処理する方法、などが挙げられる。
【００２１】
本発明の成形材料に用いられる組成物の粒度は特に限定されないが、粒径が１ｍｍ以下のものであることが好ましい。これにより、後述する脂肪酸トリグリセリドとの混合精度を向上させることができる。そして、脂肪酸トリグリセリドによる潤滑効果は、このように小さい粒径の組成物どうしの界面で発現するので、組成物の流動性向上効果を高めることができるとともに、その効果を高い均一性で発現させ、成形性をはじめとする成形品の諸特性を向上させることができる。
組成物の粒度がこれより大きいものであっても充分に使用可能であるが、脂肪酸トリグリセリドを添加する前の組成物の流動性が小さいもの、あるいは、目的とする成形品のサイズが小さい場合などは、上記粒径とすることが好ましい。
【００２２】
本発明の成形材料は、上記組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを含有することを特徴とする。
ここで脂肪酸トリグリセリドとは、脂肪酸とグリセリンとのトリエステルであり、通常、油脂と呼ばれるものである。
【００２３】
上記脂肪酸トリグリセリドにエステル結合している脂肪酸としては特に限定されないが、例えば、ラウリン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの不飽和脂肪酸が挙げられる。これらの脂肪酸は、一つのグリセリンに異なる脂肪酸がエステル結合していてもよく、上記の種々の脂肪酸がエステル結合した混合物を用いることもできる。
【００２４】
上記脂肪酸トリグリセリドとしては、植物性の油、脂、動物性の油脂が挙げられる。
植物性の油は常温で液状であり、例えば、亜麻仁油、荏油、桐油、大豆油、などの乾性油、胡麻油、菜種油、綿実油、米糠油、ベニバナ油、ヒマワリ油、とうもろこし油、椿油、ヒマシ油などの半乾性油、あるいは、オリーブ油、落花生油、アボガド油、ヒマシ油などの不乾性油が挙げられる。
植物性の脂は常温で半固形ないし固形であり、例えば、カカオ脂、ヤシ油、パーム油などが挙げられる。
また、動物性の油脂は常温で液状ないし固形であり、例えば、牛脂、豚脂、馬脂、乳脂、卵黄脂、ミンク脂などの陸産動物油、タートル脂などの水産動物油などが挙げられる。
【００２５】
上記脂肪酸トリグリセリドの中でも、常温で液状である植物性の油が好ましい。これにより、組成物と混合する際の取り扱い作業性を良好なものにすることができる。
さらに、植物性の油の中でも、菜種油、トウモロコシ油、ベニバナ油などが好ましい。これらの油は常温において低粘度であり、取り扱い作業性に優れ、組成物との混合精度を向上させることができる。また、臭気、毒性がないため作業環境衛生上も良好であり、低コストなものであるので入手も容易である。
【００２６】
上記脂肪酸トリグリセリドの配合量としては特に限定されないが、成形材料全体に対して、０．１〜３．０重量％であることが好ましい。さらに好ましくは０．５〜２．０重量％である。これにより、成形品の特性に実質的に影響を与えることなく、成形時の成形材料に充分な流動性を付与することができる。脂肪酸トリグリセリドの配合量が前記下限値未満では、流動性の向上効果が充分でないことがあり、一方、前記上限値を超えると、用いる組成物の種類によっては、流動性が過剰になったり、成形品特性に影響を生ずることがある。
なお、脂肪酸トリグリセリドの添加量は、用いる組成物の流動性や配合、あるいは、成形方法、成形条件などにより、各々最適な水準が存在するので、好ましくは上記の範囲内において添加量を調整し、成形性とバリの低減を両立できる条件を見出すことが推奨される。
【００２７】
本発明の成形材料において、組成物と脂肪酸トリグリセリドとの混合状態としては特に限定されないが、好ましくは、脂肪酸トリグリセリドは組成物の少なくとも一部を被覆していることが好ましい。
脂肪酸トリグリセリドの添加による組成物粒子の流動性向上効果は、組成物粒子間の界面において発生するので、組成物粒子表面に脂肪酸トリグリセリドが存在することにより、このような現象を効果的に発現させることができる。
そして、脂肪酸トリグリセリドは、成形材料中において実質的に均一に分散していることが好ましい。これにより、脂肪酸トリグリセリドによる流動性向上効果を均一に発現させることができるとともに、成形性をはじめとする成形品の諸特性を向上させることができる。また、脂肪酸トリグリセリドの局在化により、成形時に部分的な流動性の過不足が発生するのを防止することができる。
【００２８】
次に、本発明の成形材料の製造方法について説明する。本発明の製造方法は、上記本発明の成形材料を製造する方法であって、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した組成物に、脂肪酸トリグリセリドを混合することを特徴とする。
【００２９】
熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を、溶融混合して粉砕又は造粒した組成物とする方法としては特に限定されず、通常の熱硬化性樹脂成形材料の製造方法を適用することができる。
すなわち、熱硬化性樹脂、充填材などを含有する原材料混合物を、リボンブレンダー、プラネタリミキサー、ヘンシェルミキサー等の混合装置で予備混合した後、加熱ロール装置、二軸混練装置などにより溶融混練し、これを冷却後に粉砕装置あるいは造粒装置を用いて、目的とする粒度に調製すればよい。
【００３０】
組成物に脂肪酸トリグリセリドを混合する方法としては特に限定されないが、例えば、組成物と脂肪酸トリグリセリドとを、ともに運動させた状態で接触させて混合する方法、ヘンシェルミキサー等の撹拌装置を用いて混合する方法、混練ロール、二軸ニーダーなどの混練装置を用いて混練する方法などが挙げられる。
これらの中でも、組成物と脂肪酸トリグリセリドとを、ともに運動させた状態で接触させて混合する方法が好ましい。これにより、脂肪酸トリグリセリドの添加量が相対的に少量ないし微量である場合でも、組成物に対して脂肪酸トリグリセリドを高い均一性で分散混合することができる。
【００３１】
組成物を運動している状態とする方法としては特に限定されないが、噴霧装置、噴射装置等のスプレー装置を用いる方法が好ましい。これにより、組成物に十分な運動エネルギーを与えることができる。
また、脂肪酸トリグリセリドを運動している状態とする方法としては特に限定されないが、ノズル噴霧装置、ノズル霧化装置などの噴霧装置を用いる方法が好ましい。これにより、脂肪酸トリグリセリドの配合量が少量であっても、組成物に対して精度よく混合させることができる。
【００３２】
なお、用いる脂肪酸トリグリセリドの種類によっては、常温で固形であったり、粘性が高かったりして、そのままの状態では噴霧や霧化を行うのに適していないことがある。このような場合は、組成物や脂肪酸トリグリセリドの性状に影響を与えない範囲で、脂肪酸トリグリセリドを加温あるいは溶媒で希釈して、低粘度化して用いることができる。また、脂肪酸トリグリセリドの配合量が非常に少ない場合には、溶剤と混合して増量して用いてもよい。このような場合も本発明に含まれる。
【００３３】
組成物と脂肪酸トリグリセリドとを接触させる方法としては特に限定されないが、所定の混合系内において組成物と脂肪酸トリグリセリドとが運動しながら接触する状態であればよい。
このような形態は種々の方法で実現できるが、特に、組成物を噴霧装置、噴射装置等のスプレー装置を用い、旋回流を与えることが好ましい。これにより、組成物が混合系内において運動している時間を長くでき、混合系内に供給された運動している脂肪酸トリグリセリドと接触する機会をより多くすることができる。さらに、組成物は旋回流によって流動する際に自らは自転運動しながら移動するので、自身の全方向表面に対して脂肪酸トリグリセリドと接触する機会を得やすくなり、これにより、脂肪酸トリグリセリドとの接触のバラツキを低減できる。この方法は、組成物を旋回流動させる空間を必要とするが、供給された組成物が高い運動エネルギーを保持したまま流動するため、別に供給される脂肪酸トリグリセリドと効率的かつ迅速に接触させ、連続的な混合を行うのに適したものである。なお、接触後の材料は重力分離するか、旋回流にのせたままサイクロン等により回収してもよい。
【００３４】
以上に説明したように、本発明の成形材料は、組成物に脂肪酸トリグリセリドを混合することにより、成形材料の流動性、成形品の成形性を向上させることができる。そして、好ましくは所定の流動性を有した組成物と、所定量の脂肪酸トリグリセリドとを混合することにより、成形性を維持しながら、成形時のバリの発生を抑えることができるものである。
さらに、本発明の製造方法は、脂肪酸トリグリセリドの配合量が成形材料全体に対して少量ないし微量であっても、成形材料全体に対して脂肪酸トリグリセリドを高精度に分散混合することができ、前記効果を均一に発現することができるものである。
【００３５】
本発明の成形材料が、成形性を維持しながらバリの発生を低減できる理由は、以下のようなメカニズムによるものであると推測される。
熱硬化性樹脂成形材料は成形時の加温により粘度が大きく低下する。このとき、パーティクル面やエアベントなどの狭い間隙部分に流入するのは、成形材料中に含有され、成形時の温度において最も低粘度化する成分であると考えられる。通常の成形材料においては、この成分は熱硬化性樹脂であり、成形品を成形するキャビティに連通する上記間隙部分に流入した後、そのまま硬化してバリとなっていたと考えられる。
【００３６】
本発明の成形材料には、脂肪酸トリグリセリドを配合する。このため、成形時に優先して低粘度化するのは脂肪酸トリグリセリドであり、これが成形材料から溶出して、他の成分より先にパーティクル面やエアベントなどに流入するとともに、熱硬化性樹脂など他の成分が流入するのを抑えると考えられる。脂肪酸トリグリセリドは成形時の高温下あるいは成形後の常温下においても液状を維持するので、有形のバリを形成することなく、金型中に残存しても次の成形品の成形には影響しない。また、成形品表面に溶出又は付着した場合でも、通常の洗浄方法で処理すればこれを簡単に除去することができる。
【００３７】
さらに、本発明の成形材料には、好ましくは所定の流動性を有する組成物を用いる。このため、成形材料は金型内での加熱により過剰に低粘度化することが抑えられる。そして、脂肪酸トリグリセリドの配合による組成物粒子間の潤滑性向上効果により、成形に必要である適度な流動性を付与され、金型内を充填し良好な成形性を確保できる。
本発明の成形材料は、このような効果の相乗作用により、成形性を確保しながら、かつ、バリの発生を抑えることができると考えられる。
【００３８】
上記のような効果を発現させるためには、成形材料に用いる組成物の流動性や脂肪酸トリグリセリドの配合量を適正化するとともに、組成物と脂肪酸トリグリセリドとが高い均一性で混合していることが好ましいと考えられる。本発明の成形材料の製造方法によれば、組成物に対する脂肪酸トリグリセリドの添加量が相対的に少量もしくは微量であっても、分散精度が高い成形材料を得ることができ、上記の効果を高い均一性で発現することができるものである。
【００３９】
次に、本発明の製造方法を適用する装置について説明する。
本発明の製造方法を適用する装置は限定されないが、一例を挙げると、組成物を供給する装置、脂肪酸トリグリセリドを供給する装置、及び組成物と脂肪酸トリグリセリドとを運動させた状態で接触させる混合装置を有するものを用いることができる。
図１、図２は本発明の製造方法を適用する装置の一例であり、組成物をスプレー装置から供給するとともに、混合装置内で旋回流を与えて流動させ、これにノズル噴霧装置により脂肪酸トリグリセリドを供給し、両者を接触させて混合・複合化を行うものである。
図１（ａ）は組成物を供給する装置、図１（ｂ）は脂肪酸トリグリセリドを供給する装置、図２は混合装置と混合物の回収装置である。
【００４０】
図１（ａ）において、組成物１は、別工程において調製され、ホッパ２にストックされたものを用いる。ホッパ内部でのブリッジ発生を防ぐため、必要に応じて撹拌装置３を用いる。組成物１は脂肪酸トリグリセリドとの混合比率に応じてロータリーバルブ４により順次定量供給され、スプレー装置５により混合装置内に供給される。６は組成物の供給に用いられる圧縮空気の供給装置である。
図１（ｂ）において、脂肪酸トリグリセリド８はこれを定量供給する液送ポンプ９により順次供給され、ノズル霧化装置１０により、混合装置内に供給される。１１は脂肪酸トリグリセリドの供給に用いられる圧縮空気の供給装置である。
図２において、組成物１は供給部１４から混合装置１３内に供給される。ここで混合装置１３は先細りの円筒形状であり、組成物１は供給された後、混合装置内で旋回流１６を与えられ、装置内を旋回しながら下降していく。一方、脂肪酸トリグリセリド８は供給部１５から混合装置１３内に噴霧される。脂肪酸トリグリセリド８の一部は噴霧時に組成物１と接触するとともに、組成物１の旋回流にのって同じ方向へ流動するので、流動中に両者が接触し、ここでも混合が行われる。混合後の成形材料は、回収装置１８へ送られる。また、混合装置１３に上記の材料を供給するために用いられた空気や、上記の混合処理中に発生した微粉等は、サイクロン装置１９により回収される。
【００４１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。ここで記載されている「部」及び「％」は全て「重量部」及び「重量％」を示す。
【００４２】
１．成形材料の製造
＜実施例１＞
（１）組成物の製造
表１に示した組成で原材料混合物を予備混合し、１００℃の加熱ロールで１５０秒間溶融混練した。これを冷却後、アトマイザーを用いて粉砕したものを１００メッシュの篩を通過させ、組成物を得た。この組成物を、図３に示したスパイラル形状のキャビティを有する金型を用いて流れ量を測定したところ、４００ｍｍであった。
（２）成形材料の製造
図１及び図２に示した装置を用い、脂肪酸トリグリセリドとして菜種油を用い、上記の方法で得られた組成物との混合を行った。
組成物供給用のスプレー装置として、株式会社アトマックス製・「ＢＮ−９０Ｓ−ＩＳ」を用い、空気圧を４ｋｇ／ｃｍ２として９９ｇ／分で供給するとともに、混合装置内に旋回流を発生させた。脂肪酸トリグリセリド供給用のノズル霧化装置としては扶桑精機株式会社製・マジックカットｅ−ミスト（ノズル型ＦＮ−Ｚ４０）を用い、空気圧を３．０ｋｇ／ｃｍ２として１ｇ／分で供給した。これを装置内径（最大部）３００ｍｍ×装置内高さ４００ｍｍの円筒形状の混合装置を用いて混合して成形材料を得た。
【００４３】
＜実施例２＞
（１）組成物の製造
原材料混合物の溶融混練時間を１２０秒間とした以外は、実施例１と同様の方法で行い、組成物を得た。この組成物の流れ量を実施例１と同様の方法で測定したところ、５００ｍｍであった。
（２）成形材料の製造
組成物供給量を９９．２ｇ／分、脂肪酸トリグリセリド供給量を０．８ｇ／分とした以外は、実施例１と同様の方法で行い成形材料を得た。
【００４４】
＜実施例３＞
（１）組成物の製造
実施例１と同様の方法で行い、組成物を得た。
（２）成形材料の製造
脂肪酸トリグリセリドとして、菜種油のかわりにトウモロコシ油を用いた以外は、実施例１と同様の方法で行い成形材料を得た。
【００４５】
＜実施例４＞
（１）組成物の製造
原材料混合物の溶融混練時間を１８０秒間とした以外は、実施例１と同様の方法で行い、組成物を得た。流れ量を実施例１と同様の方法で測定したところ、２００ｍｍであった。
（２）成形材料の製造
脂肪酸トリグリセリドとして、菜種油のかわりにベニバナ油を用い、組成物供給量を９８ｇ／分、脂肪酸トリグリセリド供給量を２ｇ／分とした以外は、実施例１と同様の方法で行い成形材料を得た。
【００４６】
＜実施例５＞
（１）組成物の製造
原材料混合物の溶融混練時間を２１０秒間とした以外は、実施例１と同様の方法で行い、組成物を得た。流れ量を実施例１と同様の方法で測定したところ、１００ｍｍであった。
（２）成形材料の製造
組成物供給量を９７ｇ／分、脂肪酸トリグリセリド供給量を３ｇ／分とした以外は、実施例１と同様に行い成形材料を得た。
【００４７】
＜実施例６＞
（１）組成物の製造
原材料混合物の溶融混練時間を９０秒間とした以外は、実施例１と同様の方法で行い、組成物を得た。流れ量を実施例１と同様の方法で測定したところ、６００ｍｍであった。
（２）成形材料の製造
組成物供給量を９９．６ｇ／分、脂肪酸トリグリセリド供給量を０．４ｇ／分とした以外は、実施例１と同様に行い成形材料を得た。
【００４８】
＜比較例１＞
実施例１で用いた組成物を、脂肪酸トリグリセリドを添加せず、そのまま用いて成形材料とした。
【００４９】
＜比較例２＞
（１）組成物の製造
原材料混合物の溶融混練時間を６０秒間とした以外は、実施例１と同様の方法で行い、組成物を得た。流れ量を実施例１と同様の方法で測定したところ、８００ｍｍであった。
（２）上記の組成物を、脂肪酸トリグリセリドを添加せず、そのまま用いて成形材料とした。
【００５０】
２．成形品の評価
実施例及び比較例で得られた成形材料を用い、下記の成形条件で、直径６０ｍｍφ、厚み８ｍｍの大きさで、厚み５０μ、幅５ｍｍのベント部を有する成形品を成形し、成形性とバリ発生の評価を行った。また、同じ成形条件で、機械的特性、電気的特性、耐熱性の評価のための試料を成形した。
（１）成形方法：トランスファー成形
（２）成形装置：神藤金属工業所社製・シンド−式１型油圧プレス
（３）金型温度：１７５℃
（４）注入圧力：１５０ｋｇｆ／ｃｍ２
（５）硬化時間：１８０秒
【００５１】
上記で得られた成形材料の流動性と、成形品の成形性、機械的特性、電気的特性、耐熱性、バリの発生について、評価を行った。結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2004224992.tif 000002
【００５３】
表の注：原材料
（１）ノボラック型フェノール樹脂：住友ベークライト社製・「Ａ−１０８２」
（２）木粉：１００メッシュ全通品
（３）炭酸カルシウム：日東粉化社製「ＳＳ−８０」
【００５４】
表の注：評価方法
（１）樹脂組成物及び成形材料の流れ量：
図３に示した金型を用い、この金型のキャビティの中心部から下記の条件で成形材料を注入し、成形材料が硬化するまでの間に、キャビティに充填された成形材料の量をスパイラル形状部分の充填長さで表した。
（ア）タブレット予熱温度：９５〜１００℃
（イ）金型温度  ：１５０±２℃
（ウ）注入圧力  ：４６０±１０ｋｇ／ｃｍ２
（エ）プランジャー速度  ：４０±５ｍｍ／秒
（オ）硬化時間  ：６０秒
（２）曲げ強さ、シャルピー衝撃強さ、絶縁抵抗（常態）、荷重たわみ温度：上記成形品を用い、ＪＩＳ−Ｋ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して行った。
（３）成形性：上記成形品を目視で観察し、充填不良、表面平滑性を確認した。各符号は、以下のとおりである。
○：成形品が隅部まで充填されており、表面平滑性も良好であるもの。
×：成形品の隅部に一部充填不良があり、表面の一部に凹凸があるもの。
（４）バリ：上記成形品の、厚み５０μ、幅５ｍｍのベント部について、バリの有無の確認及びバリの長さを測定した。
【００５５】
実施例１〜６は、好ましい流動性を有する組成物と脂肪酸トリグリセリドとを含有する本発明の成形材料であり、従来の成形材料である比較例２と比べて、同等の成形性、機械的特性、電気的特性、耐熱性を有するとともに、バリの発生を低減させることができた。特に、実施例１〜４は、脂肪酸トリグリセリドの配合量や組成物の流動性が最適なものであったので、このバランスに優れたものとすることができた。一方、比較例１は流動性の小さい組成物を、脂肪酸トリグリセリドを配合せずに用いたものであるが、成形性が低下し、これに伴い成形品の諸特性も低下したものとなった。比較例２は従来の成形材料であるが、成形品の特性上は問題ないものの、バリを生じる結果となった。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物と、脂肪酸トリグリセリドとを含有することを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料であり、成形に充分な材料流動性を付与するとともに、成形品のバリの発生を低減することができる。さらに本発明は、熱硬化性樹脂を含有する原材料混合物を溶融混合して粉砕又は造粒した熱硬化性樹脂組成物粒子に、常温域において液状である脂肪酸トリグリセリドを混合する熱硬化性樹脂成形材料の製造方法であり、組成物に対する脂肪酸トリグリセリドの添加量が相対的に少量もしくは微量であっても、分散精度が高い成形材料を得ることができ、上記の効果を高い均一性で発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の製造方法を適用した熱硬化性樹脂組成物供給装置の一例（側断面図）
（ｂ）本発明の製造方法を適用した流動性付与剤供給装置の一例（側断面図）
【図２】本発明の製造方法を適用した混合装置の一例（側断面図）
【図３】（ａ）本発明において樹脂組成物及び成形材料の流れ量を測定するのに用いたスパイラル形状のキャビティを有する金型（平面図）
（ｂ）本発明において樹脂組成物及び成形材料の流れ量を測定するのに用いたスパイラル形状のキャビティを有する金型のスパイラル形状部分（断面図）
【符号の説明】
１  熱硬化性樹脂組成物
５  スプレー装置
８  内子と外子との間に形成された空間
１０  ノズル霧化装置
１３  混合装置
【図１】
2004224992.tif 000003
【図２】
2004224992.tif 000004
【図３】
2004224992.tif 000005