(57)【要約】【課題】高比重化するとともに生産性に優れた熱硬化型樹脂組成物と、それを使用した高比重成形品を得ることを目的とする。【解決手段】（Ａ）特定の多官能型エポキシ樹脂、（Ｂ）フェノール樹脂、（Ｃ）特定のウレア系硬化促進剤および（Ｄ）最大粒子径が５００μｍ以下の、ニッケル粉末、銅粉末など金属粉充填剤を必須成分とし、前記（Ｄ）の金属粉充填剤を全体の樹脂組成物に対して７０〜９５重量％の割合で含有してなり、かつ硬化物比重が２．５以上であるエポキシ樹脂組成物およびこの組成物で成形されてなる成形品である。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）次の構造式で示される多官能型エポキシ樹脂、
【化１】
2004107434.tif 000009
（但し、式中、Ｒ１　〜Ｒ４　は水素原子またはアルキル基を、ｎは１以上の整数をそれぞれ表す）
（Ｂ）フェノール樹脂、
（Ｃ）次の構造式で示されるウレア系硬化促進剤および
【化２】
2004107434.tif 000010
（Ｄ）最大粒子径が５００μｍ以下の金属粉充填剤
を必須成分とし、前記（Ｄ）の金属粉充填剤を全体の樹脂組成物に対して７０〜９５重量％の割合で含有してなり、かつ硬化物比重が２．５以上であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】
（Ａ）次の構造式で示される多官能型エポキシ樹脂、
【化３】
2004107434.tif 000011
（但し、式中、Ｒ１　〜Ｒ４　は水素原子またはアルキル基を、ｎは１以上の整数をそれぞれ表す）
（Ｂ）フェノール樹脂、
（Ｃ）次の構造式で示されるウレア系硬化促進剤および
【化４】
2004107434.tif 000012
（Ｄ）最大粒子径が５００μｍ以下の金属粉充填剤
を必須成分とし、前記（Ｄ）の金属粉充填剤を全体の樹脂組成物に対して７０〜９５重量％の割合で含有してなり、かつ硬化物比重が２．５以上であるエポキシ樹脂組成物により成形されてな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、成形性に優れたエポキシ樹脂組成物および成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂成形品のインクジエットプリンターのヘッド部分や高速回転部品などにおいて、部品自体の重量が金属製部品より軽いために、その動作時に慣性や遠心力等により動作がスムーズに行われず、部品性能上極めて重要な問題となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
部品の高比重化のため、金属のインゴットを研磨加工する方法等があるが、複雑な加工は難しく工数がかかり、大量生産が不可能であったり、価格が高い等の問題がある。また、金属製部品をインサート成形するなどの方法もあるが、同様に複雑な加工は出来ず、工数がかかる等の問題があった。さらに熱可塑性樹脂製の成形品を作成した場合は、複雑な製品を大量に生産できるが、耐熱性や耐溶剤性に乏しいなどの問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の欠点を解消するために、高比重化するとともに生産性に優れた熱硬化型樹脂組成物と、それを使用した高比重成形品を得ることを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、樹脂の硬化促進剤として特定のウレア樹脂を用いることにより、高比重の充填剤を多量に充填でき、硬化物比重が高く、成形性・寸法安定性の優れた樹脂組成物が得られ、上記目的が達成されることを見いだし、本発明を完成したものである。
【０００６】
即ち、本発明は、
（Ａ）次の構造式で示される多官能型エポキシ樹脂、
【化５】
2004107434.tif 000002
（但し、式中、Ｒ１　〜Ｒ４　は水素原子またはアルキル基を、ｎは１以上の整数をそれぞれ表す）
（Ｂ）フェノール樹脂、
（Ｃ）次の構造式で示されるウレア系硬化促進剤および
【化６】
2004107434.tif 000003
（Ｄ）最大粒子径が５００μｍ以下の金属粉充填剤
を必須成分とし、前記（Ｄ）金属粉充填剤を全体の樹脂組成物に対して７０〜９５重量％の割合で含有してなり、かつ硬化物比重が２．５以上であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物であり、また、このエポキシ樹脂組成物により成形されてなることを特徴とする成形品である。
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
本発明に用いる（Ａ）エポキシ樹脂としては、前記化５で示されたものが使用されるが、本発明の目的に反しない限度においてｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル系エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン系エポキシ樹脂、その他の一般に公知されているエポキシ樹脂を併用することができる。
【０００９】
本発明に用いる（Ｂ）フェノール樹脂としては、前記（Ａ）のエポキシ樹脂のエポキシ基と反応し得るフェノール性水酸基を分子中に２個以上有するものであれば特に制限はされない。具体的な化合物としては、例えば
【化７】
2004107434.tif 000004
（但し、式中、ｎは０以上の整数を表す）
【化８】
2004107434.tif 000005
（但し、式中、ｎは０以上の整数を表す）
【化９】
2004107434.tif 000006
（但し、式中、ｎは０以上の整数を表す）
【化１０】
2004107434.tif 000007
（但し、式中、ｎは０以上の整数を表す）
等が挙げられ、これらの樹脂は、単独もしくは２種以上混合して用いることができる。
【００１０】
フェノール樹脂の配合割合は、前述したエポキシ樹脂のエポキシ基（ａ）とフェノール樹脂のフェノール性水酸基（ｂ）との当量比［（ａ）／（ｂ）］が０．５〜５の範囲内であることが望ましい。当量比が０．５未満もしくは５を超えると、硬化特性、成形作業性および硬化物の電気特性、耐湿性、耐熱性が悪くなり、いずれの場合も好ましくない。従って上記の範囲内に限定するのが良い。
【００１１】
本発明に用いる（Ｃ）ウレア系硬化促進剤としては、前記の式化６を挙げたが、これは単独で使用することが最も望ましいが、混合して使用することもできる。即ち、公知のリン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ＤＢＵ系硬化促進剤と併用することができる。
【００１２】
本発明に用いる（Ｄ）最大粒子径が５００μｍ以下の金属粉充填剤としては、金粉末、銀粉末、銅粉末、ニッケル粉末、ステンレス粉末等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。これらの金属粉充填剤の配合割合は、樹脂組成物全体に対して７０〜９５重量％の割合で含有することが望ましい。その配合割合が７０重量％未満では硬化物比重が小さく、成形収縮率も大きく成形に適しない。また、９５重量％を超えるとカサバリが大きくなるため成形性に劣り実用に適さない。
【００１３】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、前述した特定のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、特定のウレア系硬化促進剤および金属粉充填剤を必須成分とするが、本発明の目的に反しない限度において、また必要に応じて、例えば天然ワックス類、合成ワックス類等の離型剤、三酸化アンチモン、ブロモ化エポキシ樹脂等の難燃剤、カーボンブラック等の着色剤、ゴム系やシリコーン系の低応力付与剤、アミン変性およびエポキシ変性シリコーンオイル等のカップリング剤等を適宜、添加配合することができる。
【００１４】
本発明のエポキシ樹脂組成物を成形材料として調製する場合の一般的な方法としては、前述したエポキシ樹脂、フェノール樹脂、硬化促進剤、金属粉充填剤、その他成分を配合し、ミキサー等によって十分均一に混合した後、さらに熱ロールによる溶融混合処理又はニーダ等による混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。こうして得られた成形材料の用途は特に限定されるものではない。
【００１５】
本発明の成形品は、上記のようにして得られた成形材料を用いて、成形することにより容易に製造することができる。成形の最も一般的な方法としては、射出成形、トランスファー成形法があるが、圧縮成形等による成形も可能である。成形後加熱して樹脂を硬化させる際、１５０℃以上にすることが望ましい。
【００１６】
【作用】
本発明のエポキシ樹脂組成物および成形品は、エポキシ樹脂の成形用組成物の成分として、特定のエポキシ樹脂と特定の活性の弱いウレア系硬化促進剤を用いることによって、硬化反応の反応速度を制御し、成形温度での反応性を維持したままその温度以下で、エポキシ樹脂組成物全体の溶融粘度の低い状態を維持することができ、これにより高比重の充填剤を多量に充填することが可能となり、硬化物比重が高く、成形性・寸法安定性の優れた樹脂組成物が得られるものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。また、以下の実施例および比較例において「部」とは「重量部」を意味する。
【００１８】
実施例１
化５に示したエポキシ樹脂のＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製、商品名）８．７５部、前記化７に示したフェノールノボラック樹脂のＭＥＨ−１０８５（明和化成社製、商品名）２．９０部、前記化６に示したウレア系硬化促進剤０．１２４部、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のＡＥＲ−８０２８（旭チバ社製、商品名）１．３０部、最大粒子径が２００μｍ以下で平均粒子径が２５μｍのニッケル粉末８３部、およびエステル系ワックス１．０部、カルナバワックス０．２３部、カーボンブラック０．１５部、三酸化アンチモン１．００部、およびエポキシシランカップリング剤と低応力添加剤のシリコーンオイル３．５５部を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、これを冷却粉砕して成形材料を製造した。
【００１９】
実施例２
化５に示したエポキシ樹脂のＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製、商品名）８．７５部、前記化７に示したフェノールノボラック樹脂のＭＥＨ−１０８５（明和化成社製、商品名）２．９０部、前記化６に示したウレア系硬化促進剤０．１２４部、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のＡＥＲ−８０２８（旭チバ社製、商品名）１．３０部、最大粒子径が２００μｍ以下で平均粒子径が１８μｍの銅粉末８３部、エステル系ワックス１．０部、カルナバワックス０．２３部、カーボンブラック０．１５部、三酸化アンチモン１．００部、およびエポキシシランカップリング剤と低応力添加剤のシリコーンオイル３．５５部を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、これを冷却粉砕して成形材料を製造した。
【００２０】
比較例１
最大粒子径が１２０μｍ以下で平均粒子径が２２μｍの溶融シリカ粉末８１．０部、化５に示したエポキシ樹脂のＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製、商品名）８．８５部、前記化７に示したフェノールノボラック樹脂のＭＥＨ−１０８５（明和化成社製、商品名）２．９７部、リン系硬化促進剤（トリフェニルホスフィン）０．１２０部、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のＡＥＲ−８０２８（旭チバ社製、商品名）１．８０部、カルナバワックス０．１２０部、カーボンブラック０．２１０部、三酸化アンチモン１．１０部、およびカップリング剤と低応力添加剤のシリコーンオイル３．８３部を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、これを冷却粉砕して成形材料を製造した。ただし、この成形材料の硬化物比重は２．５に達しなかった。
【００２１】
比較例２
最大粒子径が１２０μｍ以下で平均粒子径が２５μｍの結晶シリカ粉末８５．０部、化５に示したエポキシ樹脂のＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製、商品名）６．５５部、前記化７に示したフェノールノボラック樹脂のＭＥＨ−１０８５（明和化成社製、商品名）２．３２部、前記化６に示したウレア系硬化促進剤０．１６部、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のＡＥＲ−８０２８（旭チバ社製、商品名）１．００部、カルナバワックス０．１５部、カーボンブラック０．１５部、三酸化アンチモン１．００部、およびカップリング剤と低応力添加剤のシリコーンオイル３．６７部を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、これを冷却粉砕して成形材料を製造した。ただし、この成形材料の硬化物比重は２．５に達しなかった。
【００２２】
前記実施例１〜２および比較例１〜２で得た成形材料を用い、その１７５℃における流動性、硬化性および比重について諸試験を行ったので、結果を表１に示す。また成形温度である１７５℃以下で、粘度の低い溶融状態を維持する時間を比較するために実施例１と比較例１について１６５℃における粘度の時間依存性を図１に示す。
【００２３】
【表１】
2004107434.tif 000008
＊１：ＥＭＭＩ−Ｉ−６６に準じて１７５℃におけるスパイラルフローを測定した。
【００２４】
＊２：１７５℃に保たれた熱板上で一定量の成形材料を直径４〜５ｃｍの円状に広げ、一定速度で練り合わせたとき、試料が増粘し、最終的に粘りのなくなった時間を計測した。
【００２５】
＊３：高化式フロー粘度を１７５℃において測定した。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明および表１、図１から明らかなように、本発明のエポキシ樹脂組成物および成形品は、成形温度での硬化特性を維持したまま、その温度以下で、溶融粘度の低い状態を維持することができ、これにより高比重の充填剤を多量に充填でき、硬化物比重が高く、成形性・寸法安定性に優れた樹脂組成物が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１と比較例１の、１６５℃における低粘度溶融状態維持時間の比較を示すグラフである。
【図１】
2004107434.tif 000013