(57)【要約】【課題】  耐薬品性、耐熱性、機械的特性に優れ、高度の流動性を有するエポキシ樹脂成形材料を成形してなる薄物成形品およびその製造方法を提供する。【解決手段】エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有するエポキシ樹脂成形材料を成形してなることを特徴とする薄物成形品であって、前記エポキシ樹脂成形材料は好ましくは前記ガラス繊維（ｂ）５０〜８０重量％を含有し、前記エポキシ樹脂（ａ）がオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂であり、更にノボラック型フェノール樹脂（ｃ）を含有する成形材料を成形してなる薄物成形品であり、前記エポキシ樹脂（ａ）と、ガラス繊維（ｂ）とを含有する組成物を溶融混練する製造方法により得られたエポキシ樹脂成形材料で成形することを特徴とする薄物成形品の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有するエポキシ樹脂成形材料を成形してなることを特徴とする薄物成形品。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂成形材料は、前記ガラス繊維（ｂ）５０〜８０重量％を含有するものである請求項１に記載の薄物成形品。
【請求項３】
前記エポキシ樹脂成形材料は、前記エポキシ樹脂（ａ）がオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂であり、さらに、ノボラック型フェノール樹脂（ｃ）を含有するものである請求項１または２に記載の薄物成形品。
【請求項４】
エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有する組成物を溶融混練して得られたエポキシ樹脂成形材料を成形することを特徴とする薄物成形品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄物成形品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車、産業機器等の機構部品は、耐熱性、機械的特性、電気的特性、寸法安定性等のバランスを求められる。これらの特性、特に機械的特性を満たすために主にガラス繊維を含有した熱硬化性樹脂成形材料で成形された成形体機構部品が上記分野において幅広く使用されている。従来、これらの分野に使用されていた成形体機構部品は厚みが１ｍｍ以上であった。
【０００３】
しかし、最近の機構部品には厚みが１ｍｍ以下更には厚み２００μｍ程度の薄肉成形品が要求されるようになってきた。これら薄肉成形品では上記のような特性のほかに、成形時の高流動性も要求される。また、使用環境においては耐薬品性、特に耐酸性の要求も多くなりつつある。すなわち、高流動性、耐薬品性、耐熱性、機械的特性に優れた薄肉成形品が求められている。従来、高流動性の点から溶融粘度を低くすることが出来るエポキシ樹脂をベースとしたエポキシ樹脂成形材料が使用されている。これらは、主に球状のシリカをベースしたものであり、ＩＣなどの電子部品の封止成形に多く使用されているが、自動車、産業機器等の機構部品においては機械的特性で不十分である。
【０００４】
一方、機械的特性を維持向上させるために成形材料の製造中にガラス繊維長をできるだけ長く保つことを目的とした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、比較的繊維長の短いガラス繊維を使用して、機械的特性と流動性をバランスさせる技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８４８９１号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、これらの課題を解決するため種々の検討の結果なされたものであり、その目的とするところは、耐薬品性、耐熱性、機械的特性に優れ、高度の流動性を有するエポキシ樹脂成形材料を成形してなる薄物成形品およびその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記（１）〜（４）に記載の本発明により達成される。
（１）エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有するエポキシ樹脂成形材料を成形してなることを特徴とする薄物成形品。
（２）前記エポキシ樹脂成形材料は、前記ガラス繊維（ｂ）５０〜８０重量％を含有するものである（１）に記載の薄物成形品。
（３）前記エポキシ樹脂成形材料は、前記エポキシ樹脂（ａ）がオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂であり、さらに、ノボラック型フェノール樹脂（ｃ）を含有するものである（１）または（２）に記載の薄物成形品。
（４）エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有する組成物を溶融混練して得られたエポキシ樹脂成形材料を成形することを特徴とする薄物成形品の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の薄物成形品に用いられるエポキシ樹脂成形材料は、高流動性を有することから厚さ２００μｍ程度の薄肉の成形体を成形するのに極めて好適であるとともに、耐薬品性（耐酸性）、耐熱性、機械的特性に優れた成形材料である。このために、薄物成形品への適用が可能となり、かかるエポキシ樹脂成形材料を成形することにより得られた本発明の薄物成形品は、寸法精度、耐薬品性（耐酸性）、耐熱性、機械的特性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有するエポキシ樹脂成形材料を成形してなる薄物成形品であり、好ましくは、前記エポキシ樹脂成形材料は前記ガラス繊維（ｂ）を５０〜８０重量％含有し、前記エポキシ樹脂（ａ）がオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂であり、更にノボラック型フェノール樹脂（ｃ）を含有した成形材料を成形してなる薄物成形品に関するものである。
さらに、本発明は、エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有する組成物を溶融混練する製造方法により得られたエポキシ樹脂成形材料を成形することを特徴とする薄物成形品の製造方法である。
【００１０】
はじめに、本発明に用いられるエポキシ樹脂成形材料について詳細に説明する。
エポキシ樹脂（ａ）としては特に制限されないが、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型などのビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型などのノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、臭素化フェノールノボラック型などの臭素化エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂などが挙げられる。これらを単独または２種類以上組合せて使用することができる。
【００１１】
これらの中でも、比較的分子量の低いビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、高流動性を有し、成形材料製造時の作業性や成形性を良好なものにすることが出来る。また、耐熱性の面からフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、特にオルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用いる場合は、特に制限されないが、数平均分子量５００〜２０００であることが好ましく、７００〜１４００であることがさらに好ましい。数平均分子量が前記下限値未満では、樹脂が液状となるので成形材料化が難しい場合があり、前記上限値を超えると、樹脂の溶融粘度が高くなるため成形性が低下することがある。
【００１２】
上記エポキシ樹脂には、通常硬化剤が使用される。エポキシ樹脂の硬化剤としては特に制限されないが、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアミンジアミドなどのアミン化合物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物などの酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂などのポリフェノール化合物のほか、イミダゾール化合物などが挙げられる。中でも取り扱い作業性、環境面からもノボラック型フェノール樹脂が好ましい。特に、エポキシ樹脂としてフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用いる場合は、硬化剤としてノボラック型フェノール樹脂が好ましい。これにより、硬化物の耐熱性を向上させることができる。なお、硬化剤の添加量は特に制限されないが、エポキシ樹脂に対する理論当量比１．０からの許容幅を±１０重量％以内にして配合することが好ましい。
【００１３】
また、上記硬化剤とともに必要に応じて硬化促進剤を用いることが出来る。硬化促進剤としては特に制限されないが、例えばイミダゾール化合物、三級アミン化合物、有機リン化合物などを用いることができる。硬化促進剤の含有量は、特に制限されるものではないが、エポキシ樹脂１００重量部に対して０．１〜５重量部が好ましく、更に好ましくは１〜３重量部である。前記下限値未満では硬化促進効果が小さい場合があり、前記上限値を超えると反応性が高くなりすぎることがあり、成形材料化が困難になる場合がある。
【００１４】
上記成形材料には繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）を使用する。これにより、高強度かつ高流動性をもつ成形材料を得ることが出来る。繊維長が前記上限値２００μｍを超えると、厚み２００μｍ以下の薄肉成形体の場合、樹脂の流動性がガラス繊維によって抑えられ、充填しにくくなる。すなわち、高流動性の点からガラス繊維の長さは２００μｍ以下が必須である。さらには、機械的強度の点から、好ましくは、ガラス繊維の繊維径は１５μｍ以下であり、繊維長は３０μｍ以上であり、より好ましくは５０〜１５０μｍである。
繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）の含有量は特に限定されないが、成形材料全体の５０〜８０重量％であることが好ましく、さらに好ましくは６５〜７５重量％である。前記下限値未満では機械的特性、特に剛性が十分に発現しないことがあり、前記上限値を超えると流動性が低下するようになる。
なおガラス繊維は、繊維長２００μｍ以上のものを使用した場合でも、得られた成形材料においてその繊維長が実質的に２００μｍ以下であれば、本発明に含まれるものである。この場合においても、好ましくは、繊維長３０μｍ以上、より好ましくは５０〜１５０μｍである。
【００１５】
上記成形材料には、更にタルク、クレー、マイカ、炭酸カルシウム、カーボン、シリカなどの無機充填材を１種以上用いることができる。ただし、これらの無機充填材は粒径が２００μｍ以下のものが好ましく使用される。２００μｍを超えると充填性が損なわれることがある。また、ガラス繊維と前記無機充填材の合計の含有量は成形材料全体の５０〜８０重量％であることが好ましく、より好ましくは６５〜７５重量％である。前記下限値未満では機械的特性、特に剛性が十分に発現しないことがあり、前記上限値を超えると流動性が低下するようになる。
上記成形材料中には、発明の目的や効果を損なわない範囲で、必要に応じて離型剤、顔料、滑剤、難燃剤、カップリング剤などの各種添加剤を配合することが出来る。
【００１６】
次に、本発明の薄物成形品に用いられるエポキシ樹脂成形材料の製造方法は、エポキシ樹脂（ａ）および繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）を含有する組成物を溶融混練することを特徴とする。すなわち、前記の各原料を所定量配合し、リボブレンダーやプラネタリミキサーなどを用いて予備混合する。さらにこれらを加熱ロール、二軸押出混練機などを使用して溶融混練し、混練後冷却して粉砕する、あるいは造粒することにより得られる。
【００１７】
次に、本発明の薄物成形品およびその製造方法について説明する。
本発明の薄物成形品は、上記のエポキシ樹脂成形材料を成形してなることを特徴とするものである。
本発明の薄物成形品の厚みは特に限定されないが、１ｍｍ以下のもの、特に、２００μｍ程度のものに好ましく適用することができる。これにより、上記エポキシ樹脂成形材料の特性をより有効に発現させることができる。かかる薄物成形品は、エポキシ樹脂（ａ）と、繊維長２００μｍ以下のガラス繊維（ｂ）とを含有するエポキシ樹脂成形材料を成形して得られるものであるので、寸法精度、耐薬品性（耐酸性）、耐熱性、機械的特性に優れている。
また、本発明の薄物成形品の製造方法は、上記の方法により得られたエポキシ樹脂成形材料を成形することを特徴とするものである。薄物成形品を成形する方法としては特に限定されないが、例えば、射出成形法、移送成形法、圧縮成形法などの方法により行うことができる。本発明の薄物成形品の製造方法においては、高流動性を有するエポキシ樹脂成形材料を用いることから、特に、射出成形法、移送成形法を好ましく適用することができる。
【実施例】
【００１８】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００１９】
（実施例１）エポキシ樹脂Ａを２４．５重量％、ガラス繊維Ａを６０重量％、硬化剤Ａを１３．５重量％、硬化促進剤Ａを０．５重量％、滑剤を０．５重量％、着色剤を１重量％配合し、加熱ロールにより溶融混練し、冷却後粉砕して成形材料を得た。次に、この成形材料を用いてトランスファー成形（金型温度１７５℃、硬化時間３分間）して、８０×１０×０．２ｍｍの薄物成形品を得た。
【００２０】
（実施例２）エポキシ樹脂Ａを１８重量％に減量、ガラス繊維Ａを７０重量％に増量、硬化剤Ａを１０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。次に、この成形材料を用いて実施例１と同様にして薄物成形品を得た。
【００２１】
（実施例３）ガラス繊維Ａの代わりにガラス繊維Ｂにした以外は、実施例２と同様にして成形材料を得た。次に、この成形材料を用いて実施例１と同様にして薄物成形品を得た。
【００２２】
（実施例４）エポキシ樹脂Ａを用いず、エポキシ樹脂Ｂを２６重量％、硬化剤Ｂを２重量％配合した以外は実施例２と同様にして成形材料を得た。次に、この成形材料を用いて実施例１と同様にして薄物成形品を得た。
【００２３】
（比較例１）エポキシ樹脂を用いず、フェノール樹脂を３０重量％、ガラス繊維Ａを６０重量％、硬化剤Ｃを５重量％、硬化促進剤Ｂを２重量％、滑剤を２重量％、着色剤を１重量％配合し、加熱ロールにより溶融混練し、冷却後粉砕して成形材料を得た。次に、この成形材料を用いてトランスファー成形（金型温度１７５℃、硬化時間３分間）して薄物成形品を得た。
【００２４】
（比較例２）ガラス繊維Ａの代わりにガラス繊維Ｃを用いた以外は、実施例２と同様にして成形材料を得た。次に、この成形材料を用いて実施例１と同様にして薄物成形品を得た。
【００２５】
【表１】
2005314484.tif 000002
【００２６】
【表２】
2005314484.tif 000003
【００２７】
（使用した原料）
フェノール樹脂：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」、数平均分子量７００）
エポキシ樹脂Ａ：オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製「ＥＯＣＮ−１０２０−８０」、数平均分子量１４８０）
エポキシ樹脂Ｂ：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三井化学社製「Ｒ３０１」）
ガラス繊維Ａ：繊維径１３μｍ、繊維長７０μｍ（日本板硝子社製、ＲＥＶ−８）
ガラス繊維Ｂ：繊維径１２μｍ、繊維長１３０μｍ（日東紡績社製、ＳＳ−０５）
ガラス繊維Ｃ：繊維径１１μｍ、繊維長３ｍｍ（日本板硝子社製、ＲＥＳ０３ＢＭ３８）
硬化剤Ａ：ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト社製「Ａ−１０７７」、数平均分子量６００）
硬化剤Ｂ：２，４−ジアミノトルエン
硬化剤Ｃ：ヘキサメチレンテトラミン
硬化促進剤Ａ：トリフェニルフォスフィン
硬化促進剤Ｂ：酸化マグネシウム（協和化学社製「キョウワマグ３０」）
滑剤：ヘキストワックスＳ
着色剤：カーボンブラック（三菱化学社製「カーボンブラック＃４５」）
【００２８】
（測定方法）
１．溶融粘度：ラボプラストミル（東洋精機社製）によって１３０℃での成形材料の粘度を測定した。
２．薄肉流動性：厚み２００μｍ、幅１０ｍｍ、長さ２５０ｍｍのキャビティを有する金型（金型温度１７５℃）を使用し、上記成形材料を１００℃に予熱した後、トランスファー成形した。このときのキャビティに充填した長さを測定した。
３．曲げ強度、曲げ弾性率：ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠して測定した。
４．耐酸性：ｐＨ＝１．０、９０℃の硫酸溶液に前記曲げ強度測定に用いた試験片を１０００時間浸漬した後、外観及び上記の曲げ強度を測定し、その結果から強度保持率を求め劣化を判断した。
５．耐熱性：前記曲げ強度測定に用いた試験片を５ｍｍ程度に切断し、ＴＭＡよりガラス転移温度（Ｔｇ）を測定した。
【００２９】
表１の結果より、実施例１〜４はいずれもエポキシ樹脂に繊維長が２００μｍ以下のガラス繊維を配合しており、耐酸性、溶融粘度、薄肉流動性、曲げ強度に優れた薄肉成形品を得ることが出来た。一方、比較例１はフェノール樹脂を用いたため、耐酸性に劣る結果となった。比較例２は繊維長３ｍｍのガラス繊維を用いたため溶融粘度は低いものの薄肉流動性が低いものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
上記の実施例からも明らかなように、上記エポキシ樹脂成形材料を成形することにより得られた本発明の薄物成形品は、寸法精度、耐薬品性（耐酸性）、耐熱性、機械的特性に優れていることから薄物機構部品として好適に適用される。