JP2003026901A - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents
フェノール樹脂成形材料Info
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- JP2003026901A JP2003026901A JP2001220791A JP2001220791A JP2003026901A JP 2003026901 A JP2003026901 A JP 2003026901A JP 2001220791 A JP2001220791 A JP 2001220791A JP 2001220791 A JP2001220791 A JP 2001220791A JP 2003026901 A JP2003026901 A JP 2003026901A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的強度、耐熱性及び耐摩耗性に優れたフ
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１００重量部に対して、
充填材として粒径２〜５０μｍの硅灰石を２００〜３５
０重量部と繊維長５００μｍ〜５ｍｍのガラス繊維を２
０〜７５重量部を配合することを特徴とするフェノール
樹脂成形材料。
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１００重量部に対して、
充填材として粒径２〜５０μｍの硅灰石を２００〜３５
０重量部と繊維長５００μｍ〜５ｍｍのガラス繊維を２
０〜７５重量部を配合することを特徴とするフェノール
樹脂成形材料。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェノール樹脂成
形材料に関するものである。本発明の成形材料は、例え
ば、機械的強度、耐熱性及び耐摩耗性に優れた成形品を
得るのに好適に用いられる。 【０００２】 【従来の技術】自動車で使用される機構部品などは、そ
の使用環境から機械的強度、耐熱性、耐摩耗性等が要求
される。これらの特性を満たすため、従来はセラミック
や金属製の部品が用いられていた。また、かかる要求特
性から、プラスチックを使用する場合でもフェノール樹
脂成形材料の成型品が用いられている。セラミックや金
属製の機構部品は、個体の重量が重い、加工に時間がか
かる、コストが高い等の問題がある。これに対し、フェ
ノール樹脂成形材料の成形品では耐熱性、機械的強度も
あり、製品の加工も容易であることからそのメリットは
大きい。しかし、このような特性を付与するため、従来
は充填材としてガラス繊維やシリカ等を配合していた。
この場合、機械的強度、耐熱性は向上するものの、コス
トが高くなる上に耐摩耗性が著しく低下するという問題
があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強
度、耐熱性及び耐摩耗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。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール樹
脂１００重量部に対して、充填材として平均粒径２〜５
０μｍの硅灰石２００〜３５０重量部と平均繊維長５０
０μｍ〜５ｍｍのガラス繊維２０〜７５重量部とを配合
することを特徴とするフェノール樹脂成形材料である。 【０００５】本発明の成形材料に配合するフェノール樹
脂は特に限定しないが、ノボラック型フェノール樹脂、
またはレゾール型フェノール樹脂のいずれも使用するこ
とができる。場合によっては、これら２種類を併用して
もよい。レゾール型フェノール樹脂としてはジメチレン
エーテル型またはメチロール型のいずれも使用すること
ができる。ノボラック型フェノール樹脂を使用する場合
は通常、ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対
してヘキサメチレンテトラミン１０〜２０重量部を配合
する。 【０００６】本発明では、機械的強度、耐熱性、耐摩耗
性の向上のため、充填材として硅灰石を配合する。硅灰
石の粒径は、本発明において重要な要素であるが、平均
粒径２〜５０μｍであることが好ましく、さらに好まし
くは５〜２０μｍである。かかる粒径の硅灰石を使用す
ることで、耐摩耗性と機械的強度に優れた成形品を得る
ことができる。粒径が前記下限未満では、成形材料化の
際に作業性が悪くなる傾向があり、また前記上限を越え
ると成形時に配向性が生じ、機械的強度に異方差を生じ
たり、寸法精度も悪くなることがある。硅灰石はフェノ
ール樹脂（ヘキサメチレンテトラミンを使用する場合は
それを含めて）１００重量部に対し、２００〜３５０重
量部配合することが好ましく、さらに好ましくは２２０
〜３００重量部である。配合量が前記下限未満では耐摩
耗性が低下する傾向がある上に、寸法精度にも影響する
ことがある。また、前記上限を越えると成形材料化する
際に作業性が悪くなることと、成形時の流動性が低下す
ることで成形性にも影響することがある。 【０００７】また、本発明では成形品の機械的強度を確
保するためガラス繊維を配合する。ガラス繊維の配合量
は、本発明において重要な要素であるが、フェノール樹
脂（ヘキサメチレンテトラミンを使用する場合はそれを
含めて）１００重量部に対し２０〜７５重量部配合する
のが好ましく、さらに好ましくは３０〜７０重量部であ
る。かかる量のガラス繊維を配合することにより、成形
品の機械的強度と耐摩耗性のバランスに優れた成形材料
を得ることができる。ガラス繊維の配合量が前記下限未
満では機械的強度の低下が起こることがあり、また、前
記上限を越えるとガラス繊維の配向により機械的強度の
異方差が生じたり、摩擦時に相手材の摩耗を多くした
り、コストが高くなるといった問題が生じることがあ
る。更に、その平均繊維長は５００μｍ〜５ｍｍである
ことが好ましく、さらに好ましくは１〜３ｍｍである。
平均繊維長が前記下限未満では、ガラス繊維による高強
度化の効果が薄れてしまう傾向がある。また、前記上限
を越えると材料の生産性が悪くなったり、成形品中での
配向性が強くなり機械的強度に異方差が生じたり寸法精
度が悪くなることがある。 【０００８】本発明において用いられる前記硅灰石は針
状結晶であることから、ガラス繊維と同様に成形品に機
械的強度を付与するとともに、粒径が小さいことから機
械的強度に配向性を与えにくい効果も有する。また、硅
灰石はガラス繊維やシリカに比べ、耐摩耗性に優れた特
性をもつが、粒径が小さいことから耐摩耗性においても
さらに優れている。このため、成形材料に前記硅灰石を
多量に配合しても、機械的強度を実質的に低下させるこ
となく良好な耐摩耗性が得られる。そして、本発明にお
いては、前記硅灰石とともに機械的強度の補強のため少
量のガラス繊維を配合することを特徴とする。この結
果、従来のガラス繊維やシリカを配合していた場合と比
較し、機械的強度や耐熱性を低下させることなく優れた
耐摩耗性を有する成形品を低コストで得ることができ
る。 【０００９】本発明におけるフェノール樹脂成形材料を
成形するには、 通常の方法を用いることができる。す
なわち、前記フェノール樹脂、硅灰石、ガラス繊維を所
定量配合し、必要に応じて硬化剤、着色剤、滑剤などを
添加した材料を予備混合した後、加熱ロールまたは二軸
混練機等を用いて混練し、冷却後に粉砕または造粒化し
て成形材料を得ることができる。また、この成形材料を
用いて成形する場合は、射出成形、移送成形、圧縮成形
等いずれの方法を用いることもできるが、通常は射出成
形及び圧縮成形が多く用いられる。圧縮成形の成形条件
の一例を挙げると、温度１５０〜１８０℃、圧力５０〜
２００ｋｇ／ｃｍ2、時間２〜５分で、成形品を成形す
ることができる。 【００１０】 【実施例】次に本発明を実施例及び比較例に基づいて説
明する。表１に示す原材料および配合量で原材料を予備
混練後、９０℃の加熱ロールにより３分間混練し、粉砕
して、フェノール樹脂成形材料を得た。なお、表１にお
ける配合量は「重量部」を表す。 【表１】 〔表の注〕 （１）フェノール樹脂：住友ベークライト（株）製 レ
ゾール型フェノール樹脂ＰＲ−５１７２３ （２）硅灰石：関西マテック（株）製 ＫＳＰ−Ｎ０１
（平均粒径３４μｍ）を篩分して所定の平均粒径のもの
を得た。 （３）ガラス繊維：日本板硝子（株）製 ＲＥＳ０３−
ＢＭ３８（繊維径１１μｍ、繊維長３ｍｍ） （４）シリカ：東海ミネラル（株）製 ＥＣ−１００
（平均粒径３μｍ） （５）硬化触媒：消石灰 （６）滑剤：ステアリン酸 （７）着色剤：カーボンブラック 【００１１】各実施例及び比較例で得られた成形材料に
ついて、以下に示す条件で圧縮成形を行い評価用試験片
を成形した。評価結果を表２に示す。 〔試験片の成形条件〕 （１）温度 １７５℃ （２）圧力 １００ｋｇ／ｃｍ2 （３）時間 ３分 〔測定項目および方法〕 （１）圧縮強さ：ＪＩＳ Ｋ ６９１１による。 （２）シャルピー衝撃強さ：ＪＩＳ Ｋ ６９１１によ
る。 （３）耐熱性：雰囲気２５０℃で５００時間処理し、処
理後の圧縮強さを測定し、圧縮強さ保持率を求めた。 （４）耐摩耗性：滑り摩耗試験による（相手材；Ｓ５５
Ｃ） 【００１２】 【表２】 【００１３】表１の結果より、実施例１，２はいずれも
フェノール樹脂に硅灰石とガラス繊維を適切な配合量で
使用しており、機械的強度、耐熱性、耐摩耗性に優れた
成形品を得ることができた。一方、比較例１は、粒径の
大きい硅灰石を使用したが、機械的強度が低下し、耐熱
性、耐摩耗性についても劣るものとなった。比較例２は
基材として硅灰石のみを用いたが、耐摩耗性は良好であ
ったものの機械的強度が低下した。比較例３は、配合し
たガラス繊維の量が多かったため、機械的強度は良好で
あったが耐摩耗性が低下した。そして、比較例４は、ガ
ラス繊維のかわりにシリカを用いたが、機械的強度以外
については満足のゆく特性が得られなかった。 【００１４】 【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂１００重量部
に対して、充填材として平均粒径２〜５０μｍの硅灰石
を２００〜３５０重量部と平均繊維長５００μｍ〜５ｍ
ｍのガラス繊維を２０〜７５重量部を配合することを特
徴とするフェノール樹脂成形材料であり、従来充填材と
して用いられていたガラス繊維やシリカの代わりに硅灰
石を用いることにより、機械的強度や耐熱性に影響を与
えることなく、優れた耐摩耗性を有する成形品を得るこ
とができる。従って本発明は、このような特性を要求さ
れる成形品に用いられる成形材料を提供する方法として
有用である。
形材料に関するものである。本発明の成形材料は、例え
ば、機械的強度、耐熱性及び耐摩耗性に優れた成形品を
得るのに好適に用いられる。 【０００２】 【従来の技術】自動車で使用される機構部品などは、そ
の使用環境から機械的強度、耐熱性、耐摩耗性等が要求
される。これらの特性を満たすため、従来はセラミック
や金属製の部品が用いられていた。また、かかる要求特
性から、プラスチックを使用する場合でもフェノール樹
脂成形材料の成型品が用いられている。セラミックや金
属製の機構部品は、個体の重量が重い、加工に時間がか
かる、コストが高い等の問題がある。これに対し、フェ
ノール樹脂成形材料の成形品では耐熱性、機械的強度も
あり、製品の加工も容易であることからそのメリットは
大きい。しかし、このような特性を付与するため、従来
は充填材としてガラス繊維やシリカ等を配合していた。
この場合、機械的強度、耐熱性は向上するものの、コス
トが高くなる上に耐摩耗性が著しく低下するという問題
があった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強
度、耐熱性及び耐摩耗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。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール樹
脂１００重量部に対して、充填材として平均粒径２〜５
０μｍの硅灰石２００〜３５０重量部と平均繊維長５０
０μｍ〜５ｍｍのガラス繊維２０〜７５重量部とを配合
することを特徴とするフェノール樹脂成形材料である。 【０００５】本発明の成形材料に配合するフェノール樹
脂は特に限定しないが、ノボラック型フェノール樹脂、
またはレゾール型フェノール樹脂のいずれも使用するこ
とができる。場合によっては、これら２種類を併用して
もよい。レゾール型フェノール樹脂としてはジメチレン
エーテル型またはメチロール型のいずれも使用すること
ができる。ノボラック型フェノール樹脂を使用する場合
は通常、ノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対
してヘキサメチレンテトラミン１０〜２０重量部を配合
する。 【０００６】本発明では、機械的強度、耐熱性、耐摩耗
性の向上のため、充填材として硅灰石を配合する。硅灰
石の粒径は、本発明において重要な要素であるが、平均
粒径２〜５０μｍであることが好ましく、さらに好まし
くは５〜２０μｍである。かかる粒径の硅灰石を使用す
ることで、耐摩耗性と機械的強度に優れた成形品を得る
ことができる。粒径が前記下限未満では、成形材料化の
際に作業性が悪くなる傾向があり、また前記上限を越え
ると成形時に配向性が生じ、機械的強度に異方差を生じ
たり、寸法精度も悪くなることがある。硅灰石はフェノ
ール樹脂（ヘキサメチレンテトラミンを使用する場合は
それを含めて）１００重量部に対し、２００〜３５０重
量部配合することが好ましく、さらに好ましくは２２０
〜３００重量部である。配合量が前記下限未満では耐摩
耗性が低下する傾向がある上に、寸法精度にも影響する
ことがある。また、前記上限を越えると成形材料化する
際に作業性が悪くなることと、成形時の流動性が低下す
ることで成形性にも影響することがある。 【０００７】また、本発明では成形品の機械的強度を確
保するためガラス繊維を配合する。ガラス繊維の配合量
は、本発明において重要な要素であるが、フェノール樹
脂（ヘキサメチレンテトラミンを使用する場合はそれを
含めて）１００重量部に対し２０〜７５重量部配合する
のが好ましく、さらに好ましくは３０〜７０重量部であ
る。かかる量のガラス繊維を配合することにより、成形
品の機械的強度と耐摩耗性のバランスに優れた成形材料
を得ることができる。ガラス繊維の配合量が前記下限未
満では機械的強度の低下が起こることがあり、また、前
記上限を越えるとガラス繊維の配向により機械的強度の
異方差が生じたり、摩擦時に相手材の摩耗を多くした
り、コストが高くなるといった問題が生じることがあ
る。更に、その平均繊維長は５００μｍ〜５ｍｍである
ことが好ましく、さらに好ましくは１〜３ｍｍである。
平均繊維長が前記下限未満では、ガラス繊維による高強
度化の効果が薄れてしまう傾向がある。また、前記上限
を越えると材料の生産性が悪くなったり、成形品中での
配向性が強くなり機械的強度に異方差が生じたり寸法精
度が悪くなることがある。 【０００８】本発明において用いられる前記硅灰石は針
状結晶であることから、ガラス繊維と同様に成形品に機
械的強度を付与するとともに、粒径が小さいことから機
械的強度に配向性を与えにくい効果も有する。また、硅
灰石はガラス繊維やシリカに比べ、耐摩耗性に優れた特
性をもつが、粒径が小さいことから耐摩耗性においても
さらに優れている。このため、成形材料に前記硅灰石を
多量に配合しても、機械的強度を実質的に低下させるこ
となく良好な耐摩耗性が得られる。そして、本発明にお
いては、前記硅灰石とともに機械的強度の補強のため少
量のガラス繊維を配合することを特徴とする。この結
果、従来のガラス繊維やシリカを配合していた場合と比
較し、機械的強度や耐熱性を低下させることなく優れた
耐摩耗性を有する成形品を低コストで得ることができ
る。 【０００９】本発明におけるフェノール樹脂成形材料を
成形するには、 通常の方法を用いることができる。す
なわち、前記フェノール樹脂、硅灰石、ガラス繊維を所
定量配合し、必要に応じて硬化剤、着色剤、滑剤などを
添加した材料を予備混合した後、加熱ロールまたは二軸
混練機等を用いて混練し、冷却後に粉砕または造粒化し
て成形材料を得ることができる。また、この成形材料を
用いて成形する場合は、射出成形、移送成形、圧縮成形
等いずれの方法を用いることもできるが、通常は射出成
形及び圧縮成形が多く用いられる。圧縮成形の成形条件
の一例を挙げると、温度１５０〜１８０℃、圧力５０〜
２００ｋｇ／ｃｍ2、時間２〜５分で、成形品を成形す
ることができる。 【００１０】 【実施例】次に本発明を実施例及び比較例に基づいて説
明する。表１に示す原材料および配合量で原材料を予備
混練後、９０℃の加熱ロールにより３分間混練し、粉砕
して、フェノール樹脂成形材料を得た。なお、表１にお
ける配合量は「重量部」を表す。 【表１】 〔表の注〕 （１）フェノール樹脂：住友ベークライト（株）製 レ
ゾール型フェノール樹脂ＰＲ−５１７２３ （２）硅灰石：関西マテック（株）製 ＫＳＰ−Ｎ０１
（平均粒径３４μｍ）を篩分して所定の平均粒径のもの
を得た。 （３）ガラス繊維：日本板硝子（株）製 ＲＥＳ０３−
ＢＭ３８（繊維径１１μｍ、繊維長３ｍｍ） （４）シリカ：東海ミネラル（株）製 ＥＣ−１００
（平均粒径３μｍ） （５）硬化触媒：消石灰 （６）滑剤：ステアリン酸 （７）着色剤：カーボンブラック 【００１１】各実施例及び比較例で得られた成形材料に
ついて、以下に示す条件で圧縮成形を行い評価用試験片
を成形した。評価結果を表２に示す。 〔試験片の成形条件〕 （１）温度 １７５℃ （２）圧力 １００ｋｇ／ｃｍ2 （３）時間 ３分 〔測定項目および方法〕 （１）圧縮強さ：ＪＩＳ Ｋ ６９１１による。 （２）シャルピー衝撃強さ：ＪＩＳ Ｋ ６９１１によ
る。 （３）耐熱性：雰囲気２５０℃で５００時間処理し、処
理後の圧縮強さを測定し、圧縮強さ保持率を求めた。 （４）耐摩耗性：滑り摩耗試験による（相手材；Ｓ５５
Ｃ） 【００１２】 【表２】 【００１３】表１の結果より、実施例１，２はいずれも
フェノール樹脂に硅灰石とガラス繊維を適切な配合量で
使用しており、機械的強度、耐熱性、耐摩耗性に優れた
成形品を得ることができた。一方、比較例１は、粒径の
大きい硅灰石を使用したが、機械的強度が低下し、耐熱
性、耐摩耗性についても劣るものとなった。比較例２は
基材として硅灰石のみを用いたが、耐摩耗性は良好であ
ったものの機械的強度が低下した。比較例３は、配合し
たガラス繊維の量が多かったため、機械的強度は良好で
あったが耐摩耗性が低下した。そして、比較例４は、ガ
ラス繊維のかわりにシリカを用いたが、機械的強度以外
については満足のゆく特性が得られなかった。 【００１４】 【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂１００重量部
に対して、充填材として平均粒径２〜５０μｍの硅灰石
を２００〜３５０重量部と平均繊維長５００μｍ〜５ｍ
ｍのガラス繊維を２０〜７５重量部を配合することを特
徴とするフェノール樹脂成形材料であり、従来充填材と
して用いられていたガラス繊維やシリカの代わりに硅灰
石を用いることにより、機械的強度や耐熱性に影響を与
えることなく、優れた耐摩耗性を有する成形品を得るこ
とができる。従って本発明は、このような特性を要求さ
れる成形品に用いられる成形材料を提供する方法として
有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 フェノール樹脂１００重量部に対して、
充填材として平均粒径２〜５０μｍの硅灰石２００〜３
５０重量部と平均繊維長５００μｍ〜５ｍｍのガラス繊
維２０〜７５重量部とを配合することを特徴とするフェ
ノール樹脂成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220791A JP2003026901A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | フェノール樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220791A JP2003026901A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | フェノール樹脂成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003026901A true JP2003026901A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19054558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001220791A Pending JP2003026901A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | フェノール樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003026901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011068705A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノール樹脂成形材料 |
-
2001
- 2001-07-23 JP JP2001220791A patent/JP2003026901A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011068705A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | フェノール樹脂成形材料 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040715 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060206 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060627 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061020 |