(57)【要約】【課題】塗装性に優れると共に成形性に優れるフェノール樹脂組成物を提供する。【解決手段】フェノールノボラック樹脂、硬化剤、無機充填剤、セルロース系有機充填剤、離型剤を含有して調製されるフェノール樹脂組成物に関する。フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを１５〜２５質量部、無機充填剤としてタルクを５〜１５質量部、離型剤としてエステル系離型剤を１〜４質量部配合する。離型剤としてエステル系離型剤を用いることによって、成形品の塗装性を高めることができる。また無機充填剤としてタルクを用いることによって、成形性を高めることができる【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノールノボラック樹脂、硬化剤、無機充填剤、セルロース系有機充填剤、離型剤を含有して調製されるフェノール樹脂組成物であって、フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを１５〜２５質量部、無機充填剤としてタルクを５〜１５質量部、離型剤としてエステル系離型剤を１〜４質量部配合して成ることを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項２】
ヘキサメチレンテトラミンとして、８０メッシュの篩を通過しないものが１質量％未満である粒度のものを用いることを特徴とする請求項１に記載のフェノール樹脂組成物。
【請求項３】
タルクとして、２００メッシュの篩を通過する粒度のものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェノール樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載のフェノール樹脂組成物を金型成形して得られたものであることを特徴とする成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、日用品や、自動車の灰皿など、各種の雑貨の成形品を成形するために用いられるフェノール樹脂組成物、及びこのフェノール樹脂組成物を成形して得られた成形品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フェノール樹脂組成物を射出成形などで成形して成形品を作製するにあたって、金型からの成形品の離型性を得るために、フェノール樹脂組成物には一般に離型剤が配合されている。そしてこの離型剤としては、ステアリン酸などの脂肪酸系や、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属石鹸系のものを用いるのが一般的である（特許文献１等参照）。
【０００３】
ここで、日用品など各種の雑貨の成形品は外観が重視される製品が多く、意匠性を付加するために表面にアクリル樹脂系塗料やエポキシ樹脂系塗料などで塗装を施すことが多い。
【０００４】
しかし、上記のようにフェノール樹脂組成物に脂肪酸系や脂肪酸金属石鹸系の離型剤が配合されていると、成形された成形品に塗料を塗装する際に塗料が弾け易く、また成形品の表面に対する塗膜の密着性が低く、塗装性に問題が生じるものであった。そこで、成形品を金型から離型した後に、成形品の表面を溶剤などで払拭して離型剤を表面から除去することによって、塗装性を向上させることが行なわれているが、この場合には工数増になるという問題を有するものであった。
【０００５】
一方、フェノール樹脂組成物への離型剤の配合量を低減することによって、塗装性を向上させることも行なわれているが、この場合には金型からの成形品の離型性が低下し、成形性に問題が生じるものであった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２２７７６２号公報
【０００７】
【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、塗装性に優れると共に成形性に優れるフェノール樹脂組成物及び成形品を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るフェノール樹脂組成物は、フェノールノボラック樹脂、硬化剤、無機充填剤、セルロース系有機充填剤、離型剤を含有して調製されるフェノール樹脂組成物であって、フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを１５〜２５質量部、無機充填剤としてタルクを５〜１５質量部、離型剤としてエステル系離型剤を１〜４質量部配合して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
また請求項２の発明は、請求項１において、ヘキサメチレンテトラミンとして、８０メッシュの篩を通過しないものが１質量％未満である粒度のものを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、タルクとして、２００メッシュの篩を通過する粒度のものを用いることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項４に係る成形品は、上記の請求項１乃至３のいずれかに記載のフェノール樹脂組成物を金型成形して得られたものであることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
本発明においてフェノール樹脂としてフェノールノボラック樹脂を用いるものであり、なかでも重量平均分子量が２０００〜４０００の範囲のものを用いるのが好ましい。そして本発明ではこのフェノールノボラック樹脂に、硬化剤、無機充填剤、セルロース系有機充填剤、離型剤、さらに必要に応じて硬化助剤、着色剤等を配合することによって、フェノール樹脂組成物を調製するものである。
【００１４】
本発明において硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミンを用いるものであり、フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して１５〜２５質量部を配合するのが好ましい。ヘキサメチレンテトラミンの配合量が１５質量部未満では、フェノール樹脂組成物の硬化速度が遅くなり、成形加工時の生産性が低下する問題が生じると共に、成形して得られた成形品の厚肉部にフクレが生じて外観を損ねる場合がある。またヘキサメチレンテトラミンの配合量が２５質量部を超えると、硬化速度が速くなり過ぎて、成形の際の成形金型への充填性に支障をきたすおそれがあり、また成形加工の安定性に問題が生じるおそれがある。
【００１５】
ここで、ヘキサメチレンテトラミンは粒状のものが用いられるが、８０メッシュの篩を通過しないものが１質量％未満の細粒子であることが望ましく、特に１５０メッシュの篩を通過するものが９８質量％以上の粒度であることがより望ましい。このような細粒子のヘキサメチレンテトラミンを用いることによって、フェノール樹脂組成物にヘキサメチレンテトラミンを均一に分散させることができ、ヘキサメチレンテトラミンの偏在で成形品にフクレ等の外観不良が生じることを防ぐことができるものである。
【００１６】
そして本発明では無機充填剤としてタルクを用いるようにしている。無機充填剤としては、コスト等の面から炭酸カルシウムを用いるのが一般的であるが、炭酸カルシウムを配合して調製したフェノール樹脂組成物は、成形機のシリンダー内での溶融安定性が低く、連続したショットで成形を行なう連続成形の際に、成形金型に充填不良が発生したり外観不良が発生したりし易くなり、連続成形性に問題がある。これに対して無機充填剤としてタルクを用いることによって、このような連続成形の安定性を高めることができるものである。
【００１７】
タルクの配合量は、フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して５〜１５質量部の範囲が好ましい。タルクの配合量が５質量部未満であると、フェノール樹脂組成物の耐熱性が低くなって、成形装置のシリンダー内での安定性に問題が生じるおそれがある。逆にタルクの配合量が１５質量部を超えると、フェノール樹脂組成物の溶融粘度が高くなり、成形性に問題が生じると共に得られた成形品の外観が低下するおそれがある。またタルクとしては２００メッシュの篩を通過する粒度のものを用いるのが好ましい。タルクの粒度がこれより大きいと、フェノール樹脂組成物内での分散性が悪くなり、タルクを配合することによる効果を十分に得ることができなくなるおそれがある。
【００１８】
またセルロース系有機充填剤としては、木粉やパルプなどを用いることができるものであり、セルロース系有機充填剤の配合量はフェノールノボラック樹脂１００質量部に対して８０〜１３０質量部の範囲が好ましい。
【００１９】
そして本発明では離型剤として、エステル系離型剤を用いるようにしている。離型剤として脂肪酸系や、脂肪酸金属石鹸系のものを用いると、既述のように塗装性に問題が生じるが、離型剤としてこのようにエステル系離型剤を用いることによって、成形された成形品に塗料を塗装する際に塗料が弾けることを低減することができると共に成形品の表面に対する塗膜の密着性を高めることができるものであり、アクリル樹脂系塗料やエポキシ樹脂系塗料などで塗装を施す際の塗装性を向上することができるものである。
【００２０】
このエステル系離型剤としては、脂肪族エステル系化合物が好ましく、カルナバモンタン系エステルワックスなどを用いることができる。エステル系離型剤の配合量はフェノールノボラック樹脂１００質量部に対して１〜４質量部の範囲が好ましい。エステル系離型剤の配合量が１質量部未満であると、十分な離型性を得ることができず、成形性に問題が生じるおそれがあり、逆に４質量部を超えると、塗装性が低下するおそれがある。またエステル系離型剤としては融点が５５〜９０℃の範囲のものが好ましく、６０〜７０℃の範囲がより好ましい。エステル系離型剤の融点がこの範囲より低いものであると、離型性に支障が生じるおそれがあり、エステル系離型剤の融点がこの範囲を超えて高いと、フェノール樹脂組成物を溶融混練する際に均一に分散させることが困難になり、離型性や成形品の外観に問題が生じるおそれがある。さらにエステル系離型剤は、溶融分散性のために、３００μｍの目開きの篩を８０質量％以上通過する粒度のものであることが好ましい。
【００２１】
さらに本発明において硬化助剤としては、消石灰を用いることができるものであり、フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して３〜１３質量部の範囲で配合するのが好ましい。消石灰の配合量が３質量部未満では、フェノール樹脂組成物の硬化速度が遅くなり、成形加工時の生産性が低下する問題が生じると共に、成形して得られた成形品の厚肉部にフクレが生じて外観を損ねる場合がある。また消石灰の配合量が１３質量部を超えると、硬化速度が速くなり過ぎて、成形の際の成形金型への充填性に支障をきたすおそれがあり、また成形加工の安定性に問題が生じるおそれがある。
【００２２】
さらに本発明において着色剤としては、染料や顔料を用いることができるものであり、成形品の外観向上の上で、着色剤をフェノールノボラック樹脂１００質量部に対して１〜４質量部の範囲で、特に２〜３質量部の範囲で配合するのが好ましい。染料としてはソルベントブラック等のジアゾ化合物を、顔料としてはカーボンブラックなどを用いることができる。
【００２３】
そして、上記の各成分を配合し、これを溶融混練することによって、本発明に係るフェノール樹脂組成物を得ることができるものである。例えば、２軸回転ロールを用い、温度８０〜１２０℃、回転数５〜３０ｒｐｍ、２軸のロールの回転数比１：０．８の条件で、１０〜１５回ロール間に通過させてロール混練することによって、フェノール樹脂組成物を調製することができる。
【００２４】
また、このように調製したフェノール樹脂組成物を、射出成形機を用いて成形金型に射出成形することによって、成形品を得ることができる。成形条件は、例えば、金型温度１６０〜１８０℃、射出圧力５９〜１３８ＭＰａ、硬化時間を成形品の最大肉厚（ｍｍ）×１５〜２０秒に設定して行なうことができる。このように成形して得られる成形品にはアクリル系樹脂塗料やエポキシ樹脂系塗料などの塗料が塗装されるが、離型剤としてエステル系離型剤を配合しているので、塗装性及び塗膜保持性に優れるものであり、しかも無機充填剤としてタルクを配合しているために、成形性に優れるものである。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００２６】
（実施例１〜５、比較例１〜４）
表１の組成の欄に示す各成分を配合し、これを温度１００℃、回転数２０ｒｐｍ、ロール回転数比１：０．８の条件で、２軸ロールに１３回通過させてロール混練することによって、フェノール樹脂組成物を得た。
【００２７】
ここで、表１において各成分の詳細は次の通りである。
・フェノールノボラック樹脂；松下電工株式会社製「ストレートノボラック」（分子量２８００〜３４００、軟化点８９〜１００℃）
・硬化剤１；三井東圧化学社製ヘキサメチレンテトラミン「Ｓ−４」（８０メッシュの篩を通過しない粒子０．１質量％）
・硬化剤２；三井東圧化学社製ヘキサメチレンテトラミン「Ｓ−４」（８０メッシュの篩を通過しない粒子１質量％）
・硬化助剤；河合石灰工業株式会社製消石灰「消石灰超特号」
・タルク；浅田製粉株式会社製「ＳＷ−Ｄ」（２００メッシュ篩パス品）
・炭酸カルシウム；日東粉化工業株式会社製「ＮＳ＃２００」
・有機充填剤；三和セロシン株式会社製木粉「木粉８０」
・離型剤１；日本油脂株式会社製粉末ステアリン酸亜鉛
・離型剤２；大日本化学工業株式会社製カルナバモンタン系エステルワックス「ＥＷＫワックス」の分級品（融点６１℃、３００μｍ目開きの篩を通過する粒子８２質量％）
・離型剤３；大日本化学工業株式会社製カルナバモンタン系エステルワックス「ＥＷＫワックス」の分級品（融点６１℃、３００μｍ目開きの篩を通過する粒子６０質量％）
・染料；オリエント化学工業株式会社製ジアゾ染料（Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック７）「ＳＰＩＲＩＴ  ＢＬＡＣＫ  ＳＡＰ−Ｌ」
上記のように調製した実施例１〜５及び比較例１〜４のフェノール樹脂組成物を用い、各種の試験を行なった。
【００２８】
▲１▼成形品特性試験
金型温度１６５〜１７５℃、射出圧力１２０〜１３０ＭＰａの条件で射出成形して試験片を作製し、ＪＩＳ  Ｋ６９１５に定める各項目の試験を行なった。そして各項目についてＰＭ−ＧＥに規定される性能を総てクリアーしたものを「○」、クリアーしない項目があるものを「×」と評価した。
【００２９】
▲２▼塗装性試験
金型温度１６５〜１７５℃、射出圧力１２０〜１３０ＭＰａ、硬化時間６０秒の条件で射出成形して、１１０ｍｍ×１１０ｍｍ×３ｍｍの試験片を作製し、ＪＩＳ  Ｓ２０２９に準拠して塗装性評価の試験を行なった。そして塗膜の剥がれが発生しなかったものを「○」、塗膜の剥がれが発生したものを「×」と評価した。
【００３０】
▲３▼成形性試験
ＪＩＳ  Ｋ６９１１に準拠して、挿入重量３０ｇ、金型温度１２０℃、圧力２９．４ＭＰａの条件で押出し流れ試験を行ない、押出し流出時間を測定した。
【００３１】
▲４▼成形品外観
上記の▲１▼成形品特性試験で得た成形品について、外観を目視観察して評価した。
【００３２】
▲５▼製品連続成形試験
自動車用灰皿成形品を１０００ショット連続成形し、充填不良あるいは外観不良を有する成形品の個数をカウントすることによって、不良率を求めた。
【００３３】
【表１】
2004203981.tif 000002
【００３４】
表１にみられるように、離型剤としてエステル系離型剤を、無機充填剤としてタルクを用いるようにした各実施例のものは、塗装性及び成形性に優れていることが確認される。
【００３５】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係るフェノール樹脂組成物は、フェノールノボラック樹脂、硬化剤、無機充填剤、セルロース系有機充填剤、離型剤を含有して調製されるフェノール樹脂組成物であって、フェノールノボラック樹脂１００質量部に対して、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを１５〜２５質量部、無機充填剤としてタルクを５〜１５質量部、離型剤としてエステル系離型剤を１〜４質量部配合するようにしたので、離型剤としてエステル系離型剤を用いることによって、成形品の塗装性を高めることができると共に、無機充填剤としてタルクを用いることによって、成形性を高めることができるものである。
【００３６】
また請求項２の発明は、請求項１において、ヘキサメチレンテトラミンとして、８０メッシュの篩を通過しないものが１質量％未満である粒度のものを用いるようにしたので、フェノール樹脂組成物にヘキサメチレンテトラミンを均一に分散させることができ、ヘキサメチレンテトラミンの偏在で成形品にフクレ等の外観不良が生じることを防ぐことができるものである。
【００３７】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、タルクとして、２００メッシュの篩を通過する粒度のものを用いるようにしたので、タルクをフェノール樹脂組成物に均一に分散させることができ、タルクを配合することによる効果を十分に得ることができるものである。
【００３８】
本発明の請求項４に係る成形品は、上記の請求項１乃至３のいずれかに記載のフェノール樹脂組成物を金型成形して得られたものであるので、塗装性及び成形性を高く得ることができるものである。