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JP2002256136A - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents

フェノール樹脂成形材料

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Publication number
JP2002256136A
JP2002256136A JP2001060083A JP2001060083A JP2002256136A JP 2002256136 A JP2002256136 A JP 2002256136A JP 2001060083 A JP2001060083 A JP 2001060083A JP 2001060083 A JP2001060083 A JP 2001060083A JP 2002256136 A JP2002256136 A JP 2002256136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phenolic resin
phosphorus
molding material
flame retardant
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001060083A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumitomo Hibino
史智 日比野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Bakelite Co Ltd filed Critical Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority to JP2001060083A priority Critical patent/JP2002256136A/ja
Publication of JP2002256136A publication Critical patent/JP2002256136A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フェノール樹脂成形材料にリン系難燃剤及び
シリカゲルを配合することにより、耐熱性、電気特性、
機械特性を損なうことなく難燃性に優れたフェノール樹
脂成形材料を提供する。 【解決手段】 フェノール樹脂、有機充填材及び又は無
機充填材、及び難燃剤としてリン系難燃剤とシリカゲル
を必須成分として含有することを特徴とするフェノール
樹脂成形材料であり、好ましくは、リン系難燃剤は、赤
リン,水酸化アルミニウム及びフェノール樹脂の混合物
で、 赤リン100重量部に対して水酸化アルミニウム
40〜100重量部、フェノール樹脂90〜150重量
部を含有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性、電気特
性、機械特性を損なうことなく難燃性に優れたフェノー
ル樹脂成形材料に関するものである。本発明のフェノー
ル樹脂成形材料は、例えば、ブレーカー、マグネットス
イッチ、ボビン、スイッチケース等の電気・電子部品に
用いられる。
【0002】
【従来の技術】フェノール樹脂は熱硬化性樹脂の中でも
耐熱性、機械特性、成形性、コスト等種々の点において
優れており、成形材料、積層板など様々な用途に使用さ
れている。中でも電気・電子部品に使用されているフェ
ノール樹脂成形材料は高信頼性の要求が高まっており、
特に近年の小型化、薄肉化に従い、より厚みの薄い成形
品での難燃性が要求されつつある。
【0003】一般的に難燃性を向上させる手法として無
機系難燃剤である水酸化アルミニウム、水酸化マグネシ
ウム、ホウ酸亜鉛等の添加が挙げられるが、極端に増量
すると機械特性、成形性が低下する傾向にある。また、
難燃効果の高いリン化合物である赤リンの添加も挙げら
れるが、極端に増量すると機械特性、電気特性が低下す
る傾向にある。これらの点からリン化合物の使用量を多
くすることなく難燃性を向上させる必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フェノール
樹脂成形材料にリン系難燃剤及びシリカゲルを配合する
ことにより、耐熱性、電気特性、機械特性を損なうこと
なく難燃性に優れたフェノール樹脂成形材料を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)フェノ
ール樹脂、有機充填材及び/又は無機充填材、及び難燃
剤としてリン系難燃剤とシリカゲルを必須成分として含
有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料、
(2)リン系難燃剤が、赤リン,水酸化アルミニウム及
びフェノール樹脂の混合物であり、 赤リン100重量
部に対して水酸化アルミニウム40〜100重量部、フ
ェノール樹脂90〜150重量部を含有するものである
第(1)項記載のフェノール樹脂成形材料、(3)成形
材料全体100重量部に対して、リン系難燃剤を赤リン
成分として0.1〜5重量部、シリカゲルを1〜20重
量部含有することを特徴とする第(1)項又は第(2)
項記載のフェノール樹脂成形材料、である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明に用いるフェノール樹脂と
しては、通常ノボラック型フェノール樹脂又はレゾール
型フェノール樹脂であり、これらを併用してもよく、特
に限定されるものではない。これらのフェノール樹脂
は、成形品の機械特性、成形性、成形材料への加工性の
点から数平均分子量が500〜1200の固形のものが
好ましく使用される。また、キシレン、アルキルフェノ
ール等で変性されていても差し支えない。ノボラック型
フェノール樹脂を使用したときは、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に対して、
通常のフェノール樹脂成形材料と同様、10〜20重量
%である。フェノール樹脂の配合量は、ヘキサメチレン
テトラミンを配合する場合はその量を含めて、通常のフ
ェノール樹脂成形材料と同様、成形材料全体に対して2
0〜55重量%である。
【0007】本発明においては、難燃剤としてリン系難
燃剤とシリカゲルを併用することを特徴とする。リン系
難燃剤とシリカゲルを併用すると、化学的機構は明らか
ではないが、相乗効果により、それぞれが単独の場合に
比較して優れた難燃効果が得られる。従って、これらの
併用により、耐熱性、電気特性、機械特性を損なうこと
なく優れた難燃性を得ることができる。リン系難燃剤
は、好ましくは、赤リン、水酸化アルミニウム及びフェ
ノール樹脂の混合物が使用される。かかる組成のリン系
難燃剤は非危険物として取り扱うことができ、少量で効
果的に難燃化を達成することができる。なお、リン系難
燃剤としては赤リン単独で用いても同様の効果が認めら
れるが、赤リンが危険物に属するため、取り扱い及び保
管には注意が必要である。
【0008】リン系難燃剤として赤リン、水酸化アルミ
ニウム及びフェノール樹脂の混合物を用いる場合は、赤
リン100重量部に対して、水酸化アルミニウム40〜
100重量部、及びフェノール樹脂90〜150重量部
を含有するものが好ましい。水酸化アルミニウムあるい
はフェノール樹脂がこの範囲より少量であると、消防法
上の打撃発火試験をクリアすることができない。この配
合範囲の混合物であれば消防法上の打撃発火試験をクリ
アし危険物に該当しない。また、水酸化アルミニウムあ
るいはフェノール樹脂がこの範囲より多量であると、難
燃化の点では問題ないが、このリン系難燃剤の使用量を
多くする必要があり、効率的でない。
【0009】リン系難燃剤の配合量は成形材料全体10
0重量部に対して、リン系難燃剤をリン成分として0.
1〜5重量部、好ましくは0.1〜2重量部である。リ
ン系難燃剤のリン成分が0.1重量部未満では難燃性に
効果が小さく、5重量部を超えると機械特性、電気特性
が低下しやすくなる。
【0010】本発明に用いるシリカゲルは、主成分であ
る二酸化ケイ素(SiO2)の化学構造の違いにより様
々な種類があるが、コロイド粒子が密に連結しており、
比表面積が大きく、細孔部及び表面に水酸基を保有する
タイプが低湿度での吸着性能が高く本発明の目的には適
しており、特に平均粒径10μm以下、1gあたりの比
表面積500〜1000m2、100g当たりの吸油量
70〜250mlのものが好ましい。また、シリカゲル
の配合量は成形材料全体100重量部に対して1〜20
重量部、好ましくは5〜15重量部である。シリカゲル
が1重量部未満では難燃性が低下しやすく、20重量部
を超えると機械特性が低下しやすい。
【0011】本発明に用いる有機充填材としては、特に
限定されないが、例えば木粉、パルプ、積層板粉、合板
粉、ヤシガラ粉等が挙げられる。粒度は、特に限定する
ものではないが、成形品の外観等から80メッシュ全通
品が好ましい。80メッシュより粗いものでは成形品の
表面平滑性が低下しやすくなる。
【0012】本発明に用いる無機充填材としては、特に
限定されないが、例えば炭酸カルシウム、水酸化カルシ
ウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化
マグネシウム、クレー、ケイソウド、タルク等が挙げら
れる。粒度は、特に限定するものではないが、有機充填
材と同様の理由から80メッシュ全通品が好ましい。
【0013】本発明においては無機充填材として繊維状
のものを使用することができる。代表的にはガラス繊維
がある。ガラス繊維としては、特に限定されず、例えば
Eガラス等が挙げられる。形状は、特に限定するもので
はないが、ガラス繊維径5〜25μm、繊維長さ0.5
〜6mmのものが、成型品の機械特性と、成形材料化の
容易さの点で好ましい。
【0014】これらの有機充填材や無機充填材の配合割
合は、難燃剤として用いるシリカゲルや、硬化助剤とし
て水酸化カルシウムを配合する場合はそれも含めて、通
常のフェノール樹脂成形材料と同様、成形材料全体に対
して40〜70重量%であることが好ましい。
【0015】本発明においては、難燃助剤として三酸化
アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウ
ム、ホウ酸、ホウ酸亜鉛等を用いることができる。難燃
効果や環境への影響を考慮すれば、水酸化アルミニウ
ム、ホウ酸、ホウ酸亜鉛が好ましい。
【0016】本発明のフェノール樹脂成形材料は、これ
まで説明した原料及び配合にて混合し、更に硬化剤、離
型剤、顔料、シランカップリング剤等の原料を加え、加
熱ロール、2軸押し出し機等を用い、通常の方法にて混
練し粉砕あるいは造粒することによって得られる。
【0017】
【実施例】表1に示す配合(配合割合は重量%を示す)
で原材料を混合し、加熱ロールにて90℃で6分間混練
しフェノール樹脂成形材料を製造した。得られた成形材
料について、移送成型(金型温度175℃、硬化時間1
80秒)にて試験片を成型し、機械特性、電気特性、耐
熱性及び難燃性を測定した。
【表1】
【0018】表の説明 1)フェノール樹脂:ノボラック型フェノール樹脂 秋
田住友ベークライト製「A−10 82」 2)ヘキサメチレンテトラミン:硬化剤 3)木粉:80メッシュパス 4)クレー:土屋カオリン工業製「NNカオリンクレ
ー」 5)リン系難燃剤:赤リン/水酸化アルミニウム/フェ
ノール樹脂の割合が35重量部/ 25重量部/40
重量部の混合物 6)赤リン:燐化学工業製 「ノーバエクセル150」
(赤リン含有率75%) 7)シリカゲル:平均粒径4μm、比表面積700m2
/g、吸油量95ml(100g 当たり) 8)水酸化カルシウム:硬化助剤 9)離型剤:ステアリン酸 10)着色剤:スピリットブラック
【0019】(測定方法) 1)曲げ強さ,荷重たわみ温度,絶縁抵抗:JIS K
6911による 2.難燃性:UL94垂直法による
【0020】実施例1,2では、リン系難燃剤とシリカ
ゲルとを併用し、また、実施例3ではリン系難燃剤とし
て赤リンを使用しており、難燃剤を用いない比較例3と
比べて、いずれも耐熱性、電気特性、機械特性を損なう
ことなく良好な難燃性が得られている。一方、比較例1
ではリン系難燃剤のみ、比較例2ではシリカゲルのみを
難燃剤として用いているが、ともに難燃性を得ることは
出来なかった。
【0021】
【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂、有機充填材
及び/又は無機充填材、及び難燃剤としてリン系難燃剤
とシリカゲルを必須成分として含有することを特徴とす
るフェノール樹脂成形材料であり、本発明によれば、耐
熱性、電気特性、機械特性を損なうことなく難燃性に優
れたフェノール樹脂成形材料が得られ、それらの特性を
必要とする電気・電子部品の成形品を容易に製造するこ
とができるため、工業的なフェノール樹脂成形材料とし
て好適である。特に、リン系難燃剤として赤リン、水酸
化アルミニウム、フェノール樹脂の混合物を使用すると
少量で優れた難燃効果を有する成形材料が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/00 C08K 5/00 5/49 5/49

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノール樹脂、有機充填材及び/又は
    無機充填材、及び難燃剤としてリン系難燃剤とシリカゲ
    ルを必須成分として含有することを特徴とするフェノー
    ル樹脂成形材料。
  2. 【請求項2】 リン系難燃剤が、赤リン,水酸化アルミ
    ニウム及びフェノール樹脂の混合物であり、 赤リン1
    00重量部に対して水酸化アルミニウム40〜100重
    量部、フェノール樹脂90〜150重量部を含有するも
    のである請求項1記載のフェノール樹脂成形材料。
  3. 【請求項3】 成形材料全体100重量部に対して、リ
    ン系難燃剤をリン成分として0.1〜5重量部、シリカ
    ゲルを1〜20重量部含有することを特徴とする請求項
    1又は2記載のフェノール樹脂成形材料。
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