JP2003313398A - フェノール樹脂成形材料及びこれを用いたブレーキピストン - Google Patents

フェノール樹脂成形材料及びこれを用いたブレーキピストン

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JP2003313398A JP2002158955A JP2002158955A JP2003313398A JP 2003313398 A JP2003313398 A JP 2003313398A JP 2002158955 A JP2002158955 A JP 2002158955A JP 2002158955 A JP2002158955 A JP 2002158955A JP 2003313398 A JP2003313398 A JP 2003313398A
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phenolic resin
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Chitoshi Yamashita
千俊 山下
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的強度、耐熱性、耐摩耗性、耐ブレーキ
フルード性に優れたブレーキピストンを提供する。 【解決手段】 本発明は、フェノール樹脂と、硅灰石、
ガラス繊維及び焼成クレーを含有してなることを特徴と
するフェノール樹脂成形材料であり、フェノール樹脂1
00重量部に対して、硅灰石100〜300重量部とガ
ラス繊維20〜100重量部と焼成クレー50〜150
重量部を配合することが好ましい。また、本発明は、前
記フェノール樹脂成形材料を成形してなることを特徴と
するブレーキピストンである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェノール樹脂成
形材料、及びこのフェノール樹脂成形材料を成形してな
るブレーキピストンに関するものである
【0002】
【従来の技術】ディスクブレーキ用ブレーキピストンを
はじめとする自動車等で使用される機構部品は、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
成形材料の成形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、及び、機械的強度、耐熱性、耐摩耗性、耐ブレーキ
フルード性に優れたブレーキピストンを提供するもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(3)記載の本発明により達成される。 (1)フェノール樹脂と、硅灰石、ガラス繊維及び焼成
クレーを含有してなることを特徴とするフェノール樹脂
成形材料。 (2)フェノール樹脂100重量部に対して、硅灰石1
00〜300重量部とガラス繊維20〜100重量部と
焼成クレー50〜150重量部を配合してなる上記
(1)に記載のフェノール樹脂成形材料。 (3)上記(1)又は(2)に記載のフェノール樹脂成
形材料を成形してなることを特徴とするブレーキピスト
ン。 以下、本発明のフェノール樹脂成形材料及びブレーキピ
ストンについて説明する。
【0005】
【発明の実施の形態】はじめに、本発明のフェノール樹
脂成形材料について説明する。本発明のフェノール樹脂
成形材料は、フェノール樹脂と、硅灰石、ガラス繊維及
び焼成クレーを含有してなることを特徴とするものであ
る。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あるいは
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。また、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、硅灰石を配合する。硅灰石の平均粒径
は、特に限定されないが、2〜50μmが好ましく、さ
らに好ましくは5〜20μmである。かかる平均粒径の
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。粒径が前記下限値未満で
は、成形材料化する際に作業性が悪くなる傾向があり、
また前記上限値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。なお、硅灰石は針状結晶であるが、そのアスペクト
比は通常3〜20程度であり、本発明においてもこれら
のものを使用することができる。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、100〜300重量部配
合することが好ましく、さらに好ましくは120〜25
0重量部である。配合量が前記下限値未満では耐摩耗性
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、前記上限値を越えると成形材料化する際
に作業性が悪くなることがあり、成形時の流動性が低下
することで成形性や成形品の機械的強度にも影響するこ
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、特に限定されないが、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20〜120重量部が好ましく、さらに好
ましくは50〜100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値未満では機械的強度の
低下が起こることがあり、また、前記上限値を越えると
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。ガラス繊維の平
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
下限値未満では、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、前記上限値を越えると成
形材料の生産性が悪くなったり、成形品中での配向が強
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成形品
の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。このため、成形材料に硅灰石を多量に
配合しても、機械的強度をそれほど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、硅灰石とともに機械的強度の補強のためガラス繊維
と焼成クレー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成形品と比較
し、優れた機械的強度と耐摩耗性、耐熱性を有する成形
品を低コストで得ることができる。
【0009】本発明において、焼成クレーは機械的強度
をさらに向上させるために用いられる。焼成クレーの平
均粒径は、0.1〜15μmが好ましく、さらに0.5
〜10μmが好ましい。かかる粒径の焼成クレーを適量
使用することで、機械的強度を効果的に向上させること
ができる。粒径が前記下限値未満では、成形材料化の際
に作業性が悪くなる傾向があり、また前記上限値を越え
ると、耐摩耗性も悪くなることがある。焼成クレーは、
フェノール樹脂100重量部に対して50〜150重量
部配合することが好ましく、60〜130重量部がさら
に好ましい。前記下限値未満では機械的強度向上に対す
る効果が小さい。また、前記上限値を越えると耐摩耗性
が低下するようになり、機械的強度も低下することがあ
る。
【0010】本発明におけるフェノール樹脂成形材料を
製造するには、 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、焼
成クレーを所定量配合し、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。この成
形材料を用いて成形品を成形する場合は、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150〜18
0℃、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。
【0011】次に、本発明のブレーキピストンについて
説明する。本発明は、前記フェノール樹脂成形材料を成
形してなることを特徴とするブレーキピストンである。
得られたブレーキピストンは、機械的強度、耐熱性、耐
摩耗性に加えて、耐ブレーキフルード性に優れている。
耐ブレーキフルード性は、特に充填材の硅灰石と焼成ク
レーにより発現するものである。この成形材料を用いて
ブレーキピストンを成形するには、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、
ブレーキピストンを成形することができる。
【0012】
【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、冷却
後粉砕して、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:NICO MINERALS製 NYG
LOS(平均粒径8μm、アスペクト比13)及びNY
AD400(平均粒径15μm、アスペクト比8)を使
用した。 (3)ガラス繊維:日本板硝子(株)製 RES03−
BM38(繊維径11μm、繊維長3mm) (4)焼成クレー:富士タルク(株)製 SP−33(平
均粒径2μm) (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
【0013】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、それぞれ評
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)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。 (3)耐摩耗性:滑り摩耗試験による(相手材;S55
C)。 (4)耐ブレーキフルード性:試験片の形状は、JIS
K 6911の曲げ強さ試験片である。ブレーキフルー
ド中で150℃/500時間処理後の寸法変化率、重量
変化率を測定した。
【0014】
【表2】
【0015】表1の結果より、実施例1,2,3はいず
れもフェノール樹脂に硅灰石とガラス繊維と焼成クレー
を配合しており、機械的強度、耐熱性、耐摩耗性、及び
耐ブレーキフルード性に優れた成形品を得ることができ
た。一方、比較例1は、基材として硅灰石とガラス繊維
を用いたが、焼成クレーを用いなかったため機械的強度
が低いものとなった。比較例2は、ガラス繊維を配合せ
ず、硅灰石と焼成クレーを配合したため、機械的強度と
耐熱性が低下した。比較例3は、硅灰石を配合せず、ガ
ラス繊維と焼成クレーを配合したため、機械的強度がや
や低下し、耐摩耗性についても低下したものとなった。
【0016】
【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂と、硅灰石、
ガラス繊維及び焼成クレーを含有してなることを特徴と
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、
ガラス繊維及び焼成クレーを用いたので、機械的強度や
耐熱性を高度に維持しつつ、優れた耐摩耗性を有してい
る。また、本発明は、前記フェノール樹脂成形材料を成
形してなるブレーキピストンであり、優れた機械的強
度、耐熱性、及び耐摩耗性を有するとともに優れた耐ブ
レーキフルード性を有している。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノール樹脂と、硅灰石、ガラス繊維
    及び焼成クレーを含有してな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】 フェノール樹脂100重量部に対して、
    硅灰石100〜300重量部とガラス繊維20〜100
    重量部と焼成クレー50〜150重量部を配合してなる
    請求項1記載のフェノール樹脂成形材料。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のフェノール樹脂成
    形材料を成形してなることを特徴とするブレーキピスト
    ン。
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