(57)【要約】【課題】熱安定性、充填性を維持したままでインサート部にバリの少ない成形体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こと。【解決手段】本発明は、フェノール樹脂、及び充填材を含有し、前記充填材の５０重量％以上が粒径３０〜５０μｍの範囲内にあり、かつ、前記充填材の８０重量％以上が粒径１０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とするインサート成形体成形用フェノール樹脂成形材料であり、成形材料全体に対する割合は、フェノール樹脂１５〜６５重量％、及び充填材３５〜８５重量％であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノール樹脂、及び充填材を含有し、前記充填材の５０重量％以上が粒径３０〜５０μｍの範囲内にあり、かつ、前記充填材の８０重量％以上が粒径１０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とするインサート成形体成形用フェノール樹脂成形材料。
【請求項２】
成形材料全体に対する割合が、フェノール樹脂１５〜６５重量％、及び充填材３５〜８５重量％である請求項１記載のフェノール樹脂成形材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インサート成形体成形用フェノール樹脂成形材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
フェノール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、電機部品を初めとして広範囲の分野に利用されている。最近、アルミ端子や金属タップ等のインサート物と一体成形した成形体が増えてきている。その理由として成形体形状の自由度が高いという樹脂の特徴を活かしつつ樹脂では強度的に不足な箇所をインサート物で補強する場合と、成形体に取り付けしていた部品を樹脂と一体成形することで取り付け等の工数が削減できることが挙げられる。一般にこのような成形体は、金型にインサート物を挿入後、樹脂を流入することで成形される。このとき、インサート物と金型挿入部との間に１０〜５０μｍ程度の間隙が生じるが、この間隙に溶融した樹脂が入り込みインサート物に覆い被さること（バリ）が懸念される。その場合、インサート物と金型挿入部の間隙を小さくし樹脂の流入を抑制する（バリを防止する）か、あるいは成形体を後処理してバリを取り除くことが行われる。前者は間隙を小さくするにはインサート物の高度の寸法精度が必要となるが高精度になるほどコスト高になること、後者はインサート物に傷をつける危険性があり形状によっては加工できない場合がある。
【０００３】
フェノール樹脂成形材料は、多くの場合、９０〜１２０℃で可塑化された状態から１７０〜１９０℃に加熱された金型内に射出される際に、成形材料温度が上昇して粘度が著しく低下するためにインサート物と金型挿入部の間隙に流れ込みやすいと考えられる。
【０００４】
樹脂の流入を抑制するためには、成形材料の硬化性を向上させて金型内での粘度を上昇させる方法が採られることが多いが、成形材料の硬化性を向上させると、シリンダー内での熱安定性が低下するという問題を起こすことが多い。これまでにノボラック型フェノール樹脂を用いたフェノール樹脂成形材料の硬化時間を短縮するために様々の改良が行われており、たとえば、ノボラック型フェノール樹脂、ヘキサメチレンテトラミンとフタル酸、安息香酸、及びサリチル酸等の各種カルボン酸、パラトルエンスルホン酸、及びベンゼンスルホン酸等の各種スルホン酸等の酸性物質を樹脂組成物に混合する方法などが挙げられる。しかし、この方法では硬化時間の短縮することはできるが、シリンダー内での熱安定性が低下する問題が生じていた。
【０００５】
また、前述の酸性物質と塩基性物質の複合塩を樹脂組成物に混合する方法、通常のランダムノボラック樹脂の代わりにハイオルトノボラック樹脂を使用する方法等が挙げられる。しかしこれらの方法でも、硬化時間の短縮することはできるが、シリンダー内での熱安定性が低下する問題が生じていた。一方、成形方法として金型温度を高くして成形材料の硬化を速くする方法も充填不良を起こしやすい。また、インサート成形に適したフェノール樹脂成形材料については、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−３１１０３６号公報
【０００７】
【問題が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題を解決するために種々検討した結果なされたものであり、その目的とするところは、熱安定性を維持した上で、厚みが１〜５０μｍ程度の間隙への樹脂の流入が少なくインサート成形体成形用フェノール樹脂成形材料に関するものである。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）及び（２）に記載の本発明により達成される。
（１）  フェノール樹脂、及び充填材を含有し、前記充填材の５０重量％以上が粒径３０〜５０μｍの範囲内にあり、かつ、前記充填材の８０重量％以上が粒径１０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とするインサート成形体成形用フェノール樹脂成形材料。
（２）  成形材料全体に対する割合が、フェノール樹脂１５〜６５重量％、及び充填材３５〜８５重量％である前記（１）に記載のフェノール樹脂成形材料。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるフェノール樹脂（ａ）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があるが特に限定されるものでない。これらは、単独或いは併用して用いることができるが、ノボラック型フェノール樹脂の場合、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配合量は、ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対し１０〜２０重量部が望ましい。一方、レゾール型フェノール樹脂は自硬性の樹脂であり単独でも硬化させることができるが必要によりヘキサメチレンテトラミンと併用しても良い。フェノール樹脂は成形材料全体に対して１５〜６５重量％の割合で配合することが好ましい。より好ましくは、２５〜５５重量％である。前記下限値未満であると成形材料化が困難になる傾向があり、前記上限値をこえると樹脂流入の抑制効果が小さくなる傾向がある。
【００１０】
本発明で用いられる充填材（ｂ）は、３０〜５０μｍの粒径範囲に充填材全体の５０重量％以上が分布し、かつ１０〜７０μｍの粒径範囲に充填材全体の８０重量％以上が分布するものを使用する。このことによって成形時にバリの発生が抑えられるが、その理由は、成形材料が金型内で溶融し粘度が低下して、バリが形成されるインサート物と金型挿入部の間隙に到達する時点でも、前記粒度分布を有する充填材が成形材料内に密に充填されていて、いわゆる石垣のような構造となるためにインサート物と金型挿入部の間隙に成形材料が流れ込みにくくなるためであると考えられる。充填材（ｃ）は一種類でもよく、多種類を組み合わせ、上記の粒度の調整して使用することも可能である。
【００１１】
充填材の粒径が１０μｍ未満のものあるいは７０μｍを超えるものが多くなると、充填材粒子の密な充填構造が崩れバリ低減効果を発現するだけの強固な石垣構造とすることが困難となる。さらに、粒径３０〜５０μｍのものはバリ低減効果が大きい。従って、本発明において、バリ低減効果を最大限発現させるために、充填材は、３０〜５０μｍの粒径の範囲に充填材全体の５０重量％以上が分布し、かつ１０〜７０μｍの粒径の範囲内に充填材全体の８０重量％以上が分布するものである。３０〜５０μｍの範囲における充填材の割合が充填材全体の５０重量未満の場合、厚み１０〜５０μｍバリが形成されるインサート物と金型挿入部の間隙に充填材粒子が入り込む確率が大きくなり、バリ防止効果が低下するようになる。また、１０〜７０μｍの粒径の範囲内に粒子の８０重量％未満が分布する場合も、充填材粒子の充填性が低下するため、バリ防止効果が低下するようになる。
本発明において充填材としては、木粉、合板粉、成形体の粉砕物等の有機充填材や、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、ガラスビーズ等の無機充填材の１種以上が使用できる。
【００１２】
本発明において、上記各成分の他に、通常のフェノール樹脂成形材料と同様に、滑剤、着色剤、硬化助剤、難燃剤などの各種添加剤を適宜配合することができる。
本発明のフェノール樹脂成形材料は、通常の方法により製造される。即ち、上記の各成分を所定の配合割合で混合し、加熱ロール、コニーダ、二軸押出機を使用して加熱溶融混練した後、冷却、粉砕することにより得られる。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００１４】
（充填材の調製）
フェノール樹脂成形材料を射出成形または移送成形する際に発生するスプルー、ランナーをハンマーミルで粗粉砕した後、ボールミルで粉砕したものを篩分し、表１に示す粒径に調整し、充填材Ａ、Ｂ、及びＣを得た。
【００１５】
【表１】
2004277436.tif 000002
【００１６】
実施例１、２、３
フェノール樹脂としてノボラック型フェノール樹脂、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン、充填材として表１に示す充填材Ａ、Ｂ及びＣを単独または併用し、硬化助剤として水酸化カルシウム、その他の添加剤として滑剤、着色剤を表２に示す割合で配合し、１１０℃でのラボプラストミルのトルクで２．５ｋｇ・ｍになるまで加熱ロールで混練し粉砕して成形材料を作製した。
【００１７】
比較例１、２
フェノール樹脂としてノボラックフェノール樹脂、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン、充填材として表１に示す充填材Ａ、Ｂ及びＣを単独または併用し、硬化助剤として水酸化カルシウム、その他の添加剤として滑剤、着色剤を表２に示す割合で配合し、１１０℃でのラボプラストミルのトルクで２．５ｋｇ・ｍになるまで加熱ロールで混練し粉砕して成形材料を作製した。
【００１８】
得られた成形材料について充填性、熱安定性及びバリ発生を評価した。これらの結果を表２下欄に示す。
【表２】
2004277436.tif 000003
【００１９】
（使用した材料）
ノボラック型フェノール樹脂：住友ベークライト製ＰＲ−５１４７０
滑剤：ステアリン酸
着色剤：カーボンブラック
硬化助剤：水酸化カルシウム
【００２０】
（測定方法）
射出成形の条件：試作型（金型温度１７５℃、成形体形状：縦１００ｍｍ、横７０ｍｍ、厚み４ｍｍ）を用い、金型内の樹脂圧が３００ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で射出した。
（１）熱安定性：上記の条件による１時間の連続射出成形の可否で判定した。シリンダー温度は約９０℃である。連続射出成形できた場合を○、できなかった場合を×とした。
（２）充填性：上記の条件で射出したときの充填性で評価した。１００％充填したときを○、しないときを×とした。
（３）バリ発生：３０μｍ厚及び５０μｍ厚のエアベント（いずれも幅５ｍｍ）に発生するバリの長さで評価した。
【００２１】
各実施例で得られた成形材料は、比較例の場合に比べて、射出成形時において、熱安定性及び充填性を低下させずに、３０μｍ厚及び５０μｍ厚のバリを効果的に低減することができた。
【００２２】
【発明の効果】
上記の実施例からも明らかなように、本発明のインサート成形体成形用フェノール樹脂成形材料は、フェノール樹脂と特定の粒径分布を有する充填材を使用していることから、インサート成形において、熱安定性、充填性を維持したままで、インサート部にバリの少ない成形体を得ることが可能となる。