JP2000281866A

JP2000281866A - 摺動部材用耐熱性フェノール系樹脂組成物及びその成形体

Info

Publication number: JP2000281866A
Application number: JP11092747A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Sone; 嘉久曽根; Koichi Yoshimura; 紘一吉村; Kunio Ichihara; 邦夫市原; Kiyosumi Tani; 清澄谷
Original assignee: Otsuka Chemical Co Ltd; Sumikin Chemical Co Ltd
Current assignee: Otsuka Chemical Co Ltd; Air Water Inc
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、従来摺動部材より限界ＰＶが高
く、且つ常用限界温度が高い摺動部材を比較的安価に提
供するための摺動部材用耐熱性フェノール系樹脂組成物
及びその成形体を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の摺動部材用耐熱性フェノール系
樹脂組成物は、（Ａ）フェノール化合物に、キシリレン
化合物、芳香族アルデヒド及びホルムアルデヒドもしく
はその誘導体を反応させて得られる数平均分子量５００
〜５０００の重合物に、硬化剤としてヘキサメチレンテ
トラミンを加えて硬化させてなる耐熱性フェノール系樹
脂に、（Ｂ）チタン酸カリウム繊維及びワラストナイト
からなる群より選ばれた少なくとも１種の繊維状無機充
填剤、（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン、並びに
（Ｄ）グラファイトを配合してなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、摺動部材用耐熱性
フェノール系樹脂組成物及びその成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、摺動部材用樹脂としては、ポリア
セタール、ポリアミド等の汎用エンジニアリングプラス
チック及びポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
エーテルケトン、ポリアミドイミド、各種液晶ポリマ
ー、ポリイミド等のスーパーエンジニアリングプラスチ
ックが使用されている。

【０００３】これらの樹脂は、無潤滑（ドライ）或いは
涸渇潤滑（セミドライ）の軸受け等の摺動部品として、
自動車、ＯＡ機器、一般産業機器等に用いられている。

【０００４】摺動（摩擦）に伴い、その摩擦面には摩擦
熱が発生し、その摩擦熱量は両面圧力（Ｐ）、滑り速度
（Ｖ）、摩擦係数、接触面積の総和に比例すると一般に
言われている。プラスチック摺動部品は、その摩擦熱に
よる温度の上昇が融点、化学的分解温度ひいては耐熱温
度を越えると正常な摩擦状態が保たれず、摩擦係数や摩
耗が増大し、実用できない状況となる。

【０００５】この正常な摩擦運動が続けられなくなる最
小のＰ、Ｖの積を限界ＰＶと呼び、摺動部材の重要な性
能とされている。

【０００６】摺動部品には、潤滑油を摩擦界面に介在さ
せた潤滑タイプと前述のセミドライタイプ、ドライタイ
プがあり、セミドライや特にドライタイプは、潤滑油供
給部が不要なために設備をコンパクトにできることや、
清浄な設備になる等の利点があり、利用されているが、
潤滑油が存在しない分、摺動部品の限界ＰＶへの依存度
が高くなる。従って、セミドライ、特にドライタイプの
摺動部品は、限界ＰＶが高い程、有用である。

【０００７】この摩擦係数や特に限界ＰＶは、樹脂の種
類によって、耐熱温度（融点、化学的分解温度等）が異
なるため、個々材料固有の値をとる。また、同じ樹脂で
も、複合原材料の種類や配合量によって、主に摩擦係数
の高さが変わる結果、限界ＰＶが異なる。従って、プラ
スチック摺動部品の限界ＰＶは、樹脂の耐熱性と複合原
材料の配合内容で決まる。

【０００８】一方、例えば複写機の加熱ローラの軸受け
や自動車のエンジン周りの軸受け等の摺動部品は、使用
環境が高温である場合がある。この場合、高温での限界
ＰＶを含む摺動特性、機械的特性等と共に、それらの高
温耐久性が求められる。各プラスチック摺動部品は、上
述のような摩擦熱や使用環境温度等、固有の常用限界温
度を持ち、常温限界温度が高い程有用となる。

【０００９】一方各産業分野で利用される場合に摺動部
品のコストも重要となり、（１）摺動部材としての価
格、（２）成形性（ランニングコスト）等が重要とな
る。いわゆるコストパフォーマンスの高い摺動部材が要
求される。

【００１０】代表的な各汎用プラスチック摺動部材にお
いて、ポリアセタール、ポリアミドは限界ＰＶは３００
ｋｇｆ／ｃｍ²・ｃｍ／ｓｅｃ程度で、常用限界温度は
１００〜１４０℃程度である。低コストの汎用プラスチ
ック摺動部材は、耐熱性の低さにより限界ＰＶが相対的
に低く、また常用限界温度も低い。

【００１１】一方ポリフェニレンサルファイドの限界Ｐ
Ｖは１０００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｃｍ／ｓｅ
ｃ、常温限界温度は２２０℃程度であり、それ以上の使
用環境を必要とする需要を満足できない。

【００１２】ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド
等は高耐熱性であるため、限界ＰＶ、常用限界温度とも
高く、ポリエーテルエーテルケトンの限界ＰＶは１５０
０〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ²・ｃｍ／ｓｅｃ程度、常用
限界温度は２５０〜２６０℃程度であり、全芳香族型ポ
リイミドは、限界ＰＶは３０００〜５０００ｋｇｆ／ｃ
ｍ²・ｃｍ／ｓｅｃ程度、常用限界温度は２６０℃程度
であり、最も高性能とされる。

【００１３】しかし、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リイミド等は、高価であり、また高温での成形が必要に
なる等、製造に制限がある等の欠点を有する。

【００１４】また、市場には、ポリイミド以上の限界Ｐ
Ｖの需要があり、その要求を満足していない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
摺動部材より限界ＰＶが高く、且つ常用限界温度が高い
摺動部材を比較的安価に提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、（Ａ）
フェノール化合物に、式

【００１７】

【化２】

【００１８】〔式中、Ｘ¹及びＸ²は、同一又は異なっ
て、水酸基、ハロゲン原子、基−ＯＲ又は基−ＯＣＯＲ
を示す。ここでＲはアルキル基を示す。Ｒ¹はメチル基
又はエチル基を示す。ａは０、１又は２を示す。〕で表
わされるキシリレン化合物、式ＡｒＣＨＯ（２）〔式中、Ａｒはフェニル基又は２〜３環の多環芳香族基
であって、Ａｒの各芳香核の１〜２個の水素原子が炭素
数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基から選
ばれた置換基で置換されていてもよい。〕で表わされる
芳香族アルデヒド及びホルムアルデヒドもしくはその誘
導体を反応させて得られる数平均分子量５００〜５００
０の重合物に、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン
を加えて硬化させてなる耐熱性フェノール系樹脂に、
（Ｂ）チタン酸カリウム繊維及びワラストナイトからな
る群より選ばれた少なくとも１種の繊維状無機充填剤、
（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン、並びに（Ｄ）グラ
ファイトを配合したことを特徴とする摺動部材用耐熱性
フェノール系樹脂組成物が提供される。

【００１９】また、本発明によれば、上記耐熱性フェノ
ール系樹脂組成物を成形してなる成形体が提供される。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明において、（Ａ）成分は、
フェノール化合物に、それぞれ式（１）で表わされるキ
シリレン化合物、式（２）で表わされる芳香族アルデヒ
ド及びホルムアルデヒドもしくはその誘導体が結合した
反復単位からなる数平均分子量５００〜５０００の重合
物に、更にヘキサメチレンテトラミンを加えて硬化させ
てなる耐熱性フェノール系樹脂である。

【００２１】好ましい数平均分子量５００〜５０００の
重合物は、フェノールに、それぞれ式（１）で表わされ
るキシリレン化合物、ベンズアルデヒド及びホルムアル
デヒドが結合した反復単位からなる共重合体（共縮合
体）である。その構造式を示せば、下記式（３）で表わ
される。

【００２２】

【化３】

【００２３】〔式中、ｍ、ｎ及びｌは互いに独立して正
の整数を示す。ｍ、ｎ及びｌの個々の数は、数平均分子
量５００〜５０００を満足する値である。〕上記式（３）で示される共重合体の両末端はフェノール
からなり、この共重合体の共重合様式は、ブロック共重
合、ランダム共重合、交互共重合のいずれか１つでもよ
く、またこれらの組合わせからなるものでもよい。式
（３）で示される共重合体は、ランダム共重合体や交互
共重合体を多く含むものが好ましい。

【００２４】本発明の耐熱性フェノール系樹脂は、特開
平９−３２０２５８号公報に記載されており、例えばフ
ェノール化合物、キシリレン化合物、芳香族アルデヒド
及びホルムアルデヒドもしくはその誘導体を酸触媒の存
在下に重合反応させて数平均分子量５００〜５０００の
重合物を得、更にヘキサメチレンテトラミンを加えて硬
化させることにより、容易に製造される。

【００２５】フェノール化合物は、１個又は複数個のフ
ェノール性水酸基を有する芳香族化合物である。その具
体例としては、フェノール、ｐ−クレゾール、ｏ−クレ
ゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−エチルフェノール、ｏ−
エチルフェノール、ｐ−イソプロピルフェノール、ｐ−
ｎ−プロピルフェノール、ｐ−ｓｅｃ−ブチルフェノー
ル、ｏ−ｓｅｃ−ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェノール、ｏ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｐ
−ｔｅｒｔ−アミルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチ
ルフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノー
ル、ｐ−シクロヘキシルフェノール、ｏ−フェニルフェ
ノール、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−クミルフェノー
ル、ｐ−α−メチルベンジルフェノール、ｐ−クロロフ
ェノール、ｐ−ブロモフェノール、α−ナフトール、β
−ナフトール、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノ
ン、ピロガロール、フロログルシノール、ｐ−アミノフ
ェノール、ｍ−アミノフェノール等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。好ましいフェノール化
合物はフェノールである。

【００２６】キシリレン化合物は、上記式（２）で示さ
れる化合物である。式（２）において、Ｒで示されるア
ルキル基としては、炭素数４以下のアルキル基が好まし
い。

【００２７】キシリレン化合物の具体例としては、例え
ばキシリレングリコール、キシリレングリコールジメチ
ルエーテル、キシリレングリコールモノメチルエーテ
ル、キシリレングリコールジエチルエーテル、キシリレ
ングリコールジアセトキシエステル、キシリレングリコ
ールジプロピオキシエステル、キシリレンジクロライ
ド、キシリレンジブロマイド、並びにこれらのモノメチ
ルキシリレン、モノエチルキシリレン、ジメチルキシリ
レン及びジエチルキシリレン誘導体（例えば、モノメチ
ルキシリレングリコール及びそのジメチルエーテル等）
等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
このうち、キシリレングリコール、キシリレングリコー
ルジメチルエーテル、キシリレンジクロライドが好まし
い。

【００２８】芳香族アルデヒドは、芳香環に直接結合し
た１個のアルデヒド基を有する芳香族化合物である。そ
の具体例としては、ベンズアルデヒド、メチルベンズア
ルデヒド、ジメチルベンズアルデヒド、ハロゲン化ベン
ズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトア
ルデヒド等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。好ましくはベンズアルデヒドである。

【００２９】ホルムアルデヒドもしくはその誘導体とし
ては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒ
ド、トリオキサン、環状ホルマール、ヘキサメチレンテ
トラミン、ブチルヘミホルマール等が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。このうち、ホルムアル
デヒド、パラホルムアルデヒドが好適である。

【００３０】酸触媒としては、フェノール樹脂の製造に
使用されている従来公知のものを広く使用でき、例えば
リン酸、硫酸、塩酸等の無機酸、シュウ酸、ベンゼンス
ルホン酸、トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、ト
リフルオロメタンスルホン酸等の有機酸等を挙げること
ができる。

【００３１】酸触媒は、フェノール化合物と、キシリレ
ン化合物、芳香族アルデヒド及びホルムアルデヒドもし
くはその誘導体の縮合反応に寄与する。

【００３２】また、特開平９−３０２０５８号公報に示
す如く、フェノール化合物とホルムアルデヒドとの縮合
反応のみを、酸触媒に代えて、ハイオルト型の構造を得
るために、金属化合物を触媒とすることもできる。金属
化合物としては、例えば２価金属の塩、水酸化物及び酸
化物、並びに３価金属の酸化物等が挙げられる。以下、
この金属化合物の触媒を「金属化合物触媒」という。

【００３３】２価金属塩としては、例えばＭｇ、Ｃａ、
Ｃｄ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ等の２価イオンの無機酸
塩又は有機酸塩（例、低級カルボン酸塩、シュウ酸塩
等）等が挙げられ、より具体的には酢酸亜鉛、酢酸コバ
ルト、塩化カルシウム等が挙げられる。２価又は３価金
属の酸化物としては、例えばＭｇ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｐｂ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｂ等の金属の酸化物が挙げられる。
２価金属水酸化物としては、例えばＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａの水酸化物が挙げられる。これらのうち特に好まし
い金属化合物触媒は、酢酸亜鉛、酢酸コバルト、酢酸マ
グネシウム、塩化亜鉛、酸化マグネシウム等である。

【００３４】特開平９−３０２０５８号公報に示した如
く、フェノール化合物とホルムアルデヒドとのハイオル
ト型縮合は、本発明のフェノール系樹脂の硬化剤ヘキサ
メチレンテトラミンとの反応性に好影響し、硬化性が改
良されるといった利点を有する。

【００３５】フェノール化合物、キシリレン化合物、芳
香族アルデヒド、ホルムアルデヒドもしくはその誘導体
の構成比は、特に限定はないが、フェノールは本発明の
耐熱性フェノール系樹脂の中で硬化剤のヘキサメチレン
テトラミンと反応する唯一の芳香環であるために、その
量は硬化性に強く影響する反面、フェノール核の水酸基
（ＯＨ）の量は耐熱性に負の効果があるため、フェノー
ルは適度な量であることが望ましい。

【００３６】また、本発明の耐熱性フェノール系樹脂
は、芳香族環を多く含むことにより、その特徴の高耐熱
性を与えるものである。

【００３７】以上のフェノールの量や芳香環の量のバラ
ンスを簡便に管理する方法として、水酸基１モル当りの
樹脂質量又は分子量で示す水酸基（ＯＨ）当量（ｇ／ｅ
ｑ）を用いるとよい。この水酸基当量は、硬化性と耐熱
性のバランスから１２０〜２００ｇ／ｅｑが望ましい
が、これに限定されるものではない。

【００３８】また数平均分子量を５００〜５０００に限
定するのは、５０００より大きくなるとゲル化状態のた
め、熱硬化性樹脂成形材料用の樹脂として利用が困難
で、本発明目的を達成できないためであり、５００より
小さくなると耐熱性が低下し、本発明目的を達し得ない
からである。尚、数平均分子量は樹脂の軟化点に関係す
るが、軟化点が高すぎると射出成形で十分な溶融射出が
可能な樹脂組成物が得られないといった問題が生じる。
逆に数平均分子量が低すぎると、加熱成形時に緻密で寸
法精度の良好な成形物が得られないので、好ましい数平
均分子量は、８００〜３５００で、最も好ましい範囲
は、１３００〜２５００である。

【００３９】これらの分子量や前記の水酸基当量の設計
方法は、特開平９−３０２０５８号公報に記載されてい
る方法を利用するとよい。

【００４０】本発明のフェノール系樹脂に用いる硬化剤
ヘキサメチレンテトラミンの量は、該フェノール系樹脂
１００重量部に対して、通常５〜２０重量部であり、好
ましくは８〜１６重量部である。このヘキサメチレンテ
トラミンの量が少ないと、硬化性不良や熱変形温度低
下、熱間強度低下等、耐熱性が低下する。また、ヘキサ
メチレンテトラミンの量が多すぎると、未反応のヘキサ
メチレンテトラミン乃至その分解物が硬化物（成型品）
の中に残り、熱分解温度の低下を生じたり、また樹脂組
成物としての適度な軟化点や熱溶融粘度の確保が困難と
なる。

【００４１】本発明において、（Ｂ）成分はチタン酸カ
リウム繊維及びワラストナイトからなる群より選ばれた
少なくとも１種である。

【００４２】チタン酸カリウム繊維としては、特に制限
はなく従来公知のものを広く使用でき、例えば４チタン
酸カリウム繊維、６チタン酸カリウム繊維、８チタン酸
カリウム繊維等を挙げることができる。これらのチタン
酸カリウム繊維は、金属（例えば金、銀等）、金属酸化
物（例えば酸化錫等）、炭素等を表面に被覆することに
より導電性が付与されたものであってもよい。また、還
元性雰囲気下で焼成することにより導電性が付与された
導電性チタン酸カリウム繊維を用いてもよい。

【００４３】チタン酸カリウム繊維の形状としては、潤
滑性（表面平滑性に基づく潤滑性）や機械的強度の観点
から、平均繊維径０．１〜１μｍ、平均繊維長７〜３０
μｍ、アスペクト比７〜３００のものが特に好ましい。
こうした形状を有するチタン酸カリウム繊維として現在
市販されているものとしては商標「ティスモ（ＴＩＳＭ
Ｏ）」（大塚化学（株）製、平均繊維径０．２〜０．５
μｍ、平均繊維長１０〜２０μｍ、アスペクト比２０〜
１００）や、商標「トフィカ」（日本ウィスカー（株）
製、平均繊維径０．３〜１μｍ、平均繊維長１０〜２０
μｍ）等があり、これらはいずれも本発明において好適
に使用され得る。

【００４４】ワラストナイトとしては、特に制限なく従
来公知のものを広く使用できる。またワラストナイトの
形状としては、潤滑性（表面平滑性に基づく潤滑性）や
機械的強度の観点から、平均繊維径０．４〜５μｍ、平
均繊維長５〜３０μｍ、アスペクト比５〜２０のものが
特に好ましい。このようなワラストナイトとしては市販
されているものを例示すれば、例えば商品名「ダイケン
ファイバナイトＨＧ」（山陽興業（株）販売、平均繊維
径６．０μｍ、平均繊維長１３２μｍ）や商品名「ＷＩ
ＣＲＯＬＬ−１０」（ＰａｎｔｅｋＭｉｎｅｒａｌｓ
社製、平均繊維径４．５μｍ、平均繊維長１３μｍ）等
を挙げることができる。

【００４５】本発明において、（Ｂ）成分の配合量とし
ては、（Ａ）成分の耐熱性フェノール系樹脂１００重量
部に対して、通常２〜４０重量部、好ましくは３〜２０
重量部、より好ましくは３〜１５重量部とするのがよ
い。（Ｂ）成分の配合量が２重量部より少ない場合は、
樹脂組成物成形体に所望の耐摩耗性及び優れた機械的強
度を付与し難くなる傾向が生じる。また逆に、（Ｂ）成
分の配合量が４０重量部を超えると、材料の流動性が低
下し、樹脂組成物を製造する場合や樹脂組成物を成形す
る場合の作業性が低下する傾向が生ずる。

【００４６】本発明において、（Ｃ）成分は、ポリテト
ラフルオロエチレンである。ポリテトラフルオロエチレ
ンとしては、従来公知のものを広く使用することができ
る。ポリテトラフルオロエチレンは、成形用の粉末であ
っても固体潤滑材用の微粉末であってもよい。ポリテト
ラフルオロエチレンの市販品としては、例えば三井・デ
ュポンフロロケミカル社製のテフロン７ＪやＴＬＰ−１
０、旭硝子（株）製のフルオンＧ１６３、ダイキン工業
（株）製のポリフロンＭ１５やルブロンＬ５等が挙げら
れる。また、アルキルビニルエーテルで変成されたポリ
テトラフルオロエチレンを使用することもできる。

【００４７】本発明において、（Ｃ）成分の配合量とし
ては、（Ａ）成分の耐熱性フェノール系樹脂１００重量
部に対して、通常２〜３０重量部、好ましくは２〜２０
重量部、より好ましくは５〜２０重量部とするのがよ
い。（Ｃ）成分の配合量が２重量部より少ない場合は、
摩擦係数低下等の効果が発現され難くなる傾向が生ず
る。また逆に、（Ｃ）成分の配合量が３０重量部を超え
ても、添加量の増加に伴う摺動性の向上が認められなく
なり経済的に好ましくないし、機械的特性の低下を招く
虞れもある。

【００４８】本発明において、（Ｄ）成分は、グラファ
イトである。本発明で使用されるグラファイトとして
は、天然鱗片状黒鉛、天然土状黒鉛、人造黒鉛等が挙げ
られ、天然鱗片状黒鉛、人造黒鉛が好ましい。天然鱗片
状黒鉛は、外見がうろこ、葉状、針状を呈するものを大
部分含む天然産の黒鉛で、天然土状黒鉛に比べ固定炭素
分が高く、ＳｉＯ₂等の灰分が少なく、耐熱性、電気抵
抗、潤滑性の点で格段に優れたものである。人造黒鉛は
気相成長させた結晶化度の高いタイプが好ましい。ま
た、黒鉛の平均粒径は重量平均で５〜１００μｍのもの
が好ましく、５〜８０μｍのものが好ましく、５〜６０
μｍのものが更に好ましい。５μｍ未満のものであって
も、摺動性の付与効果は５μｍ以上のものとさほど変わ
らないが、押出機等を用いて溶融混練する場合、スクリ
ューへのかみこみが悪く、計量が不安定となり、押出物
の引き取り性が悪くなり、また、衝撃強度も低くなるた
め好ましくない。平均粒径が１００μｍよりも大きい場
合、成形品の外観、成形品中での均一分散性等が悪くな
るため、好ましくない。市販品としては、中越黒鉛
（株）の商品名ＣＰＢ−３，ＣＰＢ−３０，ＣＰＢ−３
０００、日本黒鉛（株）の商品名ＣＰ，ＣＰＢ等が挙げ
られる。

【００４９】本発明において、（Ｄ）成分の配合量とし
ては、（Ａ）成分の耐熱性フェノール系樹脂１００重量
部に対して、通常５〜６０重量部、好ましくは５〜５０
重量部、より好ましくは１０〜５０重量部とするのがよ
い。（Ｄ）成分の配合量が５重量部より少ない場合は、
摺動特性の改善が認められなくなる傾向が生ずる。また
逆に、（Ｄ）成分の配合量が６０重量部を超えると、脆
さ等の機械的特性の低下が認められる傾向となり、また
材料の流動性も低下する傾向となる。

【００５０】本発明の摺動部材用耐熱性フェノール系樹
脂組成物には、更に必要に応じて、タルク、炭酸カルシ
ウム等の充填剤、顔料、難燃剤、帯電防止剤、ガラス繊
維等の無機線状物、鉱油等の液状潤滑剤等の従来公知の
添加剤を適宜配合することができる。

【００５１】本発明の摺動部材用耐熱性フェノール系樹
脂組成物の製造に当たっては、必要に応じて、リホンブ
レンダー、ニーダー、ヘンシェルミキサー等による前混
合を行った後、ロールニーダー、ニ軸混練機、コニーダ
ー等で混練するのがよい。本発明では、斯かる混練後に
破砕又は押出等により顆粒化してもよいし、またその他
の形状にしてもよく、斯くして本発明の樹脂組成物とす
ることができる。

【００５２】本発明の摺動部材用耐熱性フェノール系樹
脂組成物は、圧縮成形、トランスファー成形、射出成形
等の任意の方法で成形し、成形体とすることができる。
成形時の金型温度は、フェノール系樹脂の種類や他の成
分の配合により適宜設定することができるが、一般に１
５０〜２００℃とするのがよい。

【００５３】本発明の摺動部材用耐熱性フェノール系樹
脂組成物の成形体は、一般の樹脂組成物成形体に比べて
極めて優れた潤滑性及び耐摩耗性、特に高荷重（例えば
３０ｋｇｆ／ｃｍ²以上）、高速度下（例えば３００ｍ
ｍ／秒以上）での潤滑性及び耐摩耗性に優れ、耐熱性、
精密成形性、長期耐久性の特性もプラスチック材料の中
では最も優れたレベルである。

【００５４】本発明の摺動部材用耐熱性フェノール系樹
脂組成物の成形体としては、例えばプッシング、ベアリ
ング、スリーブ、スリップリンク、ガイドレール、スイ
ッチ部品、ギア、カム等の分野に幅広く使用され得る。

【００５５】

【実施例】実施例１〜４及び比較例１〜４

【００５６】

【表１】

【００５７】耐熱性フェノール系樹脂：上記式（３）の
構造を有する耐熱性フェノール系樹脂、住金ケミカル
（株）製ＳＫレジン（数平均分子量＝１４５０、ＯＨ
基当量＝１４５ｇ／ｅｑ、軟化点（環球法）＝１０５
℃）１００重量部と硬化剤ヘキサメチレンテトラミン１
２重量部との混合物汎用フェノール樹脂：フェノール−ホルマリンより調製
したストレートノボラック樹脂と硬化剤ヘキサメチレン
テトラミン１２重量部との混合物ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂）：トー
プレン（株）製、トープレンＴ−４チタン酸カリウム繊維Ａ：大塚化学（株）製、ティスモ
Ｎ−１０２チタン酸カリウム繊維Ｂ：大塚化学（株）製、ティスモ
Ｄ−１０２ワラストナイト：大塚化学（株）製、バイスタルポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）グラファイトＡ：中越黒鉛（株）製、ＣＰＢ−３（天然
鱗片状黒鉛）グラファイトＢ：ロンザ（株）製、ＫＳ−４４（人造黒
鉛）表１に記載の原料をまずミキサーを用いて乾式混合した
後、温度が１１５℃になっているロール混練機を用いて
溶融混練し、カッターミルによって、粒径３ｍｍ以下に
粉砕して成形材料を調製した。

【００５８】得られた各成形材料から、金型温度１８０
℃、成形圧力４００ｋｇｆ／ｃｍ²の条件下での３分間
のトランスファー成形により、成形品を得た。この成形
品に２３０℃で１０時間ポストキュアを施し、各種試験
片を得た。

【００５９】なお、各物性はそれぞれ次の方法によって
測定した。得られた結果を表１に併せて示す。

【００６０】（１）比摩耗量、（２）動摩擦係数試験機：スラスト式摺動試験機リング・オン・リング
方式試験片サイズ：外径２５．６ｍｍ、内径２０ｍｍ、高さ
１５ｍｍの円筒状試験片相手材：Ｓ４５−Ｃサンドペーパー８００♯仕上げ摺動条件：Ｖ＝２００ｃｍ／秒Ｐ＝２０ｋｇｆ／ｃｍ
²摺動距離３０ｋｍ（３）限界ＰＶ値（ｋｇｆ／ｃｍ²・ｃｍ／秒）外径２５．６ｍｍ、内径２０ｍｍ、高さ１５ｍｍの円筒
状試験片を、スラスト式摺動試験機によるリング・オン
・リング摺動試験法で、相手材Ｓ４５Ｃに、滑り速度２
００ｃｍ／秒の条件下で荷重を徐々に増加させて摺動さ
せた時、μが安定せず焼き付けが発生したり、摩耗量が
増加し５×１０^-2ｍｍ³／ｋｇｆ・ｍを越えた時のＰ
（荷重）とＶ（滑り速度）との積を限界ＰＶ値とした。

【００６１】表１から次のことが明らかである。

【００６２】チタン酸カリウム繊維（又はワラストナイ
ト）、ＰＴＦＥ及びグラファイトのいずれかが配合され
ない場合は、摺動特性や機械的特性が低下する。即ち、
繊維が配合されていない場合（比較例１）には、摩耗量
が増加し、限界ＰＶ値が低下し、強度／衝撃値が低下す
る。ＰＴＦＥが配合されていない場合（比較例２）に
は、摩耗量が増加し、摩耗係数が増加し、限界ＰＶ値が
低下する。グラファイトが配合されていない場合（比較
例３）には、限界ＰＶ値が低下する（ＰＶ＝４０００で
は測定できない）。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ１６Ｃ 33/20 Ｆ１６Ｃ 33/20 Ａ // Ｃ０８Ｇ 8/00 Ｃ０８Ｇ 8/00 Ｈ 8/38 8/38 14/04 14/04 (Ｃ０８Ｌ 61/34 27:18） (72)発明者吉村紘一茨城県鹿嶋市大字光３番地住金ケミカル株式会社開発研究所内 (72)発明者市原邦夫茨城県鹿嶋市大字光３番地住金ケミカル株式会社開発研究所内 (72)発明者谷清澄徳島県徳島市川内町加賀須野463 大塚化学株式会社徳島研究所内Ｆターム(参考） 3J011 SA07 SC02 SC05 SE02 4F071 AA27 AA41 AB03 AB20 AB26 AC12 AD01 AH17 AH18 BA01 BB03 BB05 EA02 4J002 BD152 CC271 CC291 DA028 DE187 DJ007 FA047 FD017 GM00 GM02 GM04 GM05 4J033 CA02 CA03 CA05 CA10 CA11 CA12 CA13 CA18 CA22 CA25 CA26 CA29 CA31 CA32 CA36 CA46 CB14 CB21 CC03 CC04 CC08 CC09 FA01 FA02 FA08 GA12 HA02 HA12 HA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）フェノール化合物に、式【化１】〔式中、Ｘ¹及びＸ²は、同一又は異なって、水酸基、ハ
ロゲン原子、基−ＯＲ又は基−ＯＣＯＲを示す。ここで
Ｒはアルキル基を示す。Ｒ¹はメチル基又はエチル基を
示す。ａは０、１又は２を示す。〕で表わされるキシリ
レン化合物、式ＡｒＣＨＯ（２）〔式中、Ａｒはフェニル基又は２〜３環の多環芳香族基
であって、Ａｒの各芳香核の１〜２個の水素原子が炭素
数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子及び水酸基から選
ばれた置換基で置換されていてもよい。〕で表わされる
芳香族アルデヒド及びホルムアルデヒドもしくはその誘
導体を反応させて得られる数平均分子量５００〜５００
０の重合物に、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン
を加えて硬化させてなる耐熱性フェノール系樹脂に、
（Ｂ）チタン酸カリウム繊維及びワラストナイトからな
る群より選ばれた少なくとも１種の繊維状無機充填剤、
（Ｃ）ポリテトラフルオロエチレン、並びに（Ｄ）グラ
ファイトを配合したことを特徴とする摺動部材用耐熱性
フェノール系樹脂組成物。
【請求項２】（Ａ）耐熱性フェノール系樹脂１００重
量部に、（Ｂ）チタン酸カリウム繊維及びワラストナイ
トからなる群より選ばれた少なくとも１種の繊維状無機
充填剤２〜４０重量部、（Ｃ）ポリテトラフルオロエチ
レン２〜３０重量部、並びに（Ｄ）グラファイト５〜６
０重量部が配合されてなる請求項１記載の摺動部材用耐
熱性フェノール系樹脂組成物。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の耐熱性フェ
ノール系樹脂組成物を成形してなる成形体。