(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）次の一般式で示される多官能型エポキシ樹脂、
【化１】
0003792094.tif 000009
（但し、式中、Ｒ1 〜Ｒ4 は水素原子またはアルキル基、ｎは１以上の整数をそれぞれ表す）
（Ｂ）フェノール樹脂および
（Ｃ）次の構造式で示されるウレア系硬化促進剤
【化２】
0003792094.tif 000010
を必須成分とするエポキシ樹脂組成物を成形硬化させて得られ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その成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
機械・装置を構成する金属部品は、近年、軽量化、加工性の点から樹脂による成形部品に移行しつつあり、その場合、量産性の点で優位な射出成形での成形品が主流となっている。しかしながら、超精密部品を対象とした場合、現実問題として、樹脂による成形部品は耐熱性、寸法精度、成形安定性、強度等の点で金属部品のレベルまで到達することは難しく、従来、ユーザーを十分満足させるものは少なかった。また、市場に出ているエポキシ樹脂成形材料は、移送成形に適したものが多く、射出成形に適応した成形材料となると限られており、特に超精密部品を対象とした射出成形用のエポキシ樹脂成形材料は市場に殆ど見当らない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
熱可塑性樹脂による成形は、その成形方法の特徴から成形安定性や寸法精度の点で熱硬化性樹脂よりも優位になることがある。一方、成形部品における長期の耐熱レベルや熱時の機械的強度（具体的にはクリープ特性）等では熱硬化性樹脂の方が優位にたつことが多い。
【０００４】
これらのことから、射出成形においては、熱可塑性樹脂と同等の成形安定性、寸法精度を保持しながらも、エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）成形材料の熱時の特徴（長期の耐熱レベルや熱時の機械的強度、具体的にはクリープ特性）等を最大限に生かした成形材料の開発が望まれていた。また、これらの要求を満たすような射出成形用材料はその成形方法に限定されず、幅広い成形条件での成形が可能であり、また成形材料の保存安定性にも優れるという効果も期待できる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、特定のエポキシ樹脂に対し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、常温では殆ど反応が進まず、射出成形機のシリンダー内の温度で初めて溶融しはじめ、金型内に注入されてその成形温度になると著しく反応が進むという、射出成形に非常に適した樹脂組成物が得られた。この樹脂組成物を用いた成形品は、その特徴ある硬化挙動から、成形安定性、寸法精度等の優れた特性が得られる。さらにこの樹脂組成物は、保存安定性等の点でも既存のエポキシ樹脂組成物には見られないような優れた特性を有することを見いだし、本発明を完成したものである。
【０００６】
即ち、本発明は、
（Ａ）次の一般式で示される多官能型エポキシ樹脂、
【化５】
0003792094.tif 000002
（但し、式中、Ｒ1 〜Ｒ4 は水素原子またはアルキル基、ｎは１以上の整数をそれぞれ表す）
（Ｂ）フェノール樹脂および
（Ｃ）次の構造式で示されるウレア系硬化促進剤
【化６】
0003792094.tif 000003
を必須成分とすることを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。また、このエポキシ樹脂組成物を成形硬化させることによって得られる成形品である。
【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、この（Ａ）エポキシ樹脂には、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樹脂、その他の一般に公知と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されない。具体的な化合物として、例えば、
【化７】
0003792094.tif 000004
（但し、式中、ｎは１以上の整数を表す）
【化８】
0003792094.tif 000005
（但し、式中、ｎは１以上の整数を表す）
【化９】
0003792094.tif 000006
（但し、式中、ｎは１以上の整数を表す）
【化１０】
0003792094.tif 000007
（但し、式中、ｎは１以上の整数を表す）
等が挙げられ、これらは単独または２種以上混合して使用することができる。
【００１０】
本発明に用いる（Ｃ）ウレア系硬化促進剤としては、化６を挙げたが、メチル基の位置は２つのウレア官能基に対してメタ位にあることが好ましい。また、（Ｃ）ウレア系硬化促進剤はそれ単独で使用することが最も望ましいが、他の公知の硬化促進剤、例えばリン系硬化促進剤、イミダゾール系硬化促進剤、ＤＢＵ系硬化促進剤などと併用混合して使用することができる。
【００１１】
また、本発明のエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、シリカ粉末、タルク、ガラス繊維をはじめとする無機質充填剤を使用することができるが、精密部品用等といった小さな対象に対しては、粉体で最大粒径１００μｍ以下のもの、繊維物質であれば細大繊維長３００μｍ以下のものを用いることが望ましい。
【００１２】
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、上記の各種充填剤および天然ワックス類や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ポリマーの低応力付与剤、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。
【００１３】
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は、前述したエポキシ樹脂、フェノール樹脂、特定のウレア系硬化促進剤および各種充填剤、その他の成分を配合し、ミキサー等によって十分均一に混合し、さらに熱ロールまたはニーダ等により加熱溶融混合処理を行い、ついで冷却固化させ適当な大きさに粉砕して樹脂組成物（成形材料）とすることができる。こうして得られた樹脂組成物の成形方法としては射出成形をターゲットとしているが、移送成形や圧縮成形等による成形も可能である。
【００１４】
こうして得られた成形品は、エポキシ樹脂成形材料としての機械的強度や寸法精度、耐熱性等の特性の他に、その特徴ある硬化挙動から、成形安定性、寸法安定性等の優れた特性が得られる。
【００１５】
【作用】
本発明のエポキシ樹脂組成物およびその成形品は、前述したエポキシ樹脂組成物に、硬化促進剤として特定のウレア樹脂を用いることによって、常温では殆ど反応が進まず、射出成形機のシリンダー内の温度で初めて溶融しはじめ、金型内に注入され金型内の高い成形温度（例えば１８０℃）になると著しく反応が進むという、射出成形に非常に適した樹脂組成物が得られたものである。またこの樹脂組成物を用いた成形品は、その特徴ある硬化挙動から、成形安定性、寸法安定性、寸法精度の優れた特性が得られる。また、この樹脂組成物は保存安定性などの点でも既存のエポキシ樹脂にはみられないような優れた特性を有するものである。
【００１６】
【実施例】
次に本発明を実施例によって具体的に説明する。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「％」とは「重量％」を意味する。
【００１７】
実施例１
最大粒径１００μｍ以下の溶融シリカ粉末および結晶シリカ粉末をあわせて８３．５％、化５に示したエポキシ樹脂７．０％、前記の化１０のフェノールノボラック樹脂４．０％、前記の化６のウレア系硬化促進剤０．３％、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１．４％、カルナバワックス類０．２％、カーボンブラック０．３％、三酸化アンチモン２．０％、およびカップリング剤、低応力添加剤等のシリコーンオイル１．３％を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、冷却および粉砕して成形材料を製造した。
【００１８】
実施例２
最大粒径１００μｍ以下の溶融シリカ粉末８６．５％、化５に示したエポキシ樹脂５．５％、前記化７のフェノールノボラック樹脂３．３％、前記の化６のウレア系硬化促進剤０．２％、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１．０％、カルナバワックス類０．２％、カーボンブラック０．３％、三酸化アンチモン１．８％、およびカップリング剤、低応力添加剤等のシリコーンオイル１．２％を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、冷却および粉砕して成形材料を製造した。
【００１９】
比較例１
最大粒径１００μｍ以下の溶融シリカ粉末８３．５％、化５に示したエポキシ樹脂７．０％、前記の化１０のフェノールノボラック樹脂４．０％、イミダゾール硬化促進剤０．３％、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１．４％、カルナバワックス類０．２％、カーボンブラック０．３％、三酸化アンチモン２．０％、およびカップリング剤、低応力添加剤等のシリコーンオイル１．３％を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、冷却および粉砕して成形材料を製造した。
【００２０】
比較例２
最大粒径１００μｍ以下の溶融シリカ粉末８３．５％、ビフェニル型エポキシ樹脂７．０％、前記の化１０のフェノールノボラック樹脂４．０％、トリフェニルフォスフィン系硬化促進剤０．３％、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１．４％、カルナバワックス類０．２％、カーボンブラック０．３％、三酸化アンチモン２．０％、およびカップリング剤、低応力添加剤等のシリコーンオイル１．３％を常温で混合し、さらに９０〜１１０℃で溶融混練した後、冷却および粉砕して成形材料を製造した。
【００２１】
こうして製造した成形材料を用い、その１７５℃における流動性および硬化挙動、機械的強度について諸試験を行ったので、結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
0003792094.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。
【００２３】
＊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。
【００２４】
＊３：ラボプラストミルにおいて材料を混練し、混練トルクの変化により硬化時間を測定した。測定温度は１００℃、１４０℃、１８０℃の３段階とした。
【００２５】
＊４：ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準じて測定した。
【００２６】
＊５：熱分析装置を用い、昇温速度１０℃／分で測定した。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明および表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によれば、成形温度での硬化性を維持したまま、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、その結果、放熱性を維持したまま成形性を向上させる成形材料およびそれを用いて熱硬化性樹脂成形品を得ることができるのである。