JP2007177146A - Phenolic resin molding compound, method for producing the same, and rubbing material using the phenolic resin molding compound - Google Patents

Phenolic resin molding compound, method for producing the same, and rubbing material using the phenolic resin molding compound Download PDF

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Koichi Tanahashi
巧一 棚橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phenolic molding compound which can provide a molded product that is excellent in abrasion resistance together with the mechanical strength kept in a level for practical use; a method for producing the same; and a rubbing material using the phenolic molding compound. <P>SOLUTION: The phenolic molding compound comprises (a) a phenolic resin, (b) an inorganic filler, and (c) calcium silicate, wherein at least a part of the calcium silicate (c) is coated with (d) a lubricant. The method for producing the compound comprises a process for previously mixing (c) the calcium silicate with (d) the lubricant. The rubbing material comprises the phenolic resin molding compound. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、フェノール樹脂成形材料、及びその製造方法、並びにこのフェノール樹脂成形材料を用いてなる摩擦材に関するものである。   The present invention relates to a phenol resin molding material, a manufacturing method thereof, and a friction material using the phenol resin molding material.

フェノール樹脂成形材料から得られる成形品は、耐熱性があり、製品の加工も容易であることから多方面の分野にわたって使用されており、更に用途が増加し続けている。その中でも、自動車等の機構部品用途においては、軽量化、コストダウンを目的にセラミックや金属製の部品の樹脂化が検討されている。これらの中には、本来耐摩耗性が必要な部品(例えば、プーリー、ポンプ部品等)が多いにもかかわらず、これまで実用化されていないのが現実である。これは、本質的な要求特性である機械的特性や耐熱性を重視してきたため、充填材として例えば、ガラス繊維や球状シリカ、破砕シリカなどが使用されてきた。この場合、機械的強度は向上するが耐摩耗性が悪化するという問題があった。一方、熱硬化性樹脂に球状の合成珪酸カルシウム繊維を含有させた電磁クラッチ用摩擦材が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Molded articles obtained from phenolic resin molding materials are heat-resistant and easy to process products, so they are used in many fields and the number of uses continues to increase. Among them, in the use of mechanical parts such as automobiles, the use of resin for ceramic or metal parts is being studied for the purpose of weight reduction and cost reduction. Among these, although there are many parts (for example, pulleys, pump parts, etc.) that originally need wear resistance, the reality is that they have not been put into practical use so far. For this reason, since mechanical characteristics and heat resistance, which are essential characteristics, have been emphasized, for example, glass fibers, spherical silica, crushed silica, and the like have been used as fillers. In this case, there is a problem that the mechanical strength is improved but the wear resistance is deteriorated. On the other hand, a friction material for an electromagnetic clutch in which a spherical synthetic calcium silicate fiber is contained in a thermosetting resin is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開2003−74590号公報JP 2003-74590 A

本発明は、機械的強度を実用レベルに維持しつつ、耐摩耗性に優れた成形品を得ることができるフェノール樹脂成形材料とその製造方法、及び摩擦材を提供するものである。   The present invention provides a phenol resin molding material, a manufacturing method thereof, and a friction material that can obtain a molded article having excellent wear resistance while maintaining mechanical strength at a practical level.

このような課題は、下記の本発明(1)〜(8)によって達成される。
(1)フェノール樹脂(a)、無機充填材(b)、及び、珪酸カルシウム(c)を含むフェノール樹脂成形材料であって、前記珪酸カルシウム(c)は、少なくとも一部が滑剤(d)で被覆されていることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
(2)前記珪酸カルシウム(c)の含有量は、成形材料全体に対して、1〜15重量%である(1)に記載のフェノール樹脂成形材料。
(3)前記珪酸カルシウム(c)と、滑剤(d)とは、予め混合されたものである(1)又は(2)に記載のフェノール樹脂成形材料。
(4)前記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)との配合割合(c):(d)は、20:1〜5:1である(1)〜(3)のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料。
(5)前記滑剤(d)は、ステアリン酸カルシウムを含むものである(1)〜(4)のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料。
(6)請求項1〜5のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料を製造する製造方法であって、前記珪酸カルシウム(c)と、滑剤(d)とを予め混合する工程を含むことを特徴とするフェノール樹脂成形材料の製造方法。
(7)前記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)との配合割合(c):(d)は、20:1〜5:1である(6)に記載のフェノール樹脂成形材料の製造方法。
(8)(1)〜(5)のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料を用いることを特徴とする摩擦材。
Such a subject is achieved by the following present inventions (1) to (8).
(1) A phenol resin molding material containing a phenol resin (a), an inorganic filler (b), and calcium silicate (c), wherein the calcium silicate (c) is at least partly a lubricant (d). A phenolic resin molding material characterized by being coated.
(2) Content of the said calcium silicate (c) is a phenol resin molding material as described in (1) which is 1 to 15 weight% with respect to the whole molding material.
(3) The phenol resin molding material according to (1) or (2), wherein the calcium silicate (c) and the lubricant (d) are mixed in advance.
(4) The mixing ratio (c) :( d) of the calcium silicate (c) and the lubricant (d) is 20: 1 to 5: 1. The phenol according to any one of (1) to (3) Resin molding material.
(5) The phenol resin molding material according to any one of (1) to (4), wherein the lubricant (d) contains calcium stearate.
(6) A method for producing the phenol resin molding material according to any one of claims 1 to 5, comprising a step of previously mixing the calcium silicate (c) and the lubricant (d). A process for producing a phenolic resin molding material.
(7) The manufacturing method of the phenol resin molding material as described in (6) whose compounding ratio (c) :( d) of the said calcium silicate (c) and lubricant (d) is 20: 1-5: 1.
(8) A friction material using the phenolic resin molding material according to any one of (1) to (5).

本発明のフェノール樹脂成形材料によれば、機械的強度を実用レベルに維持しつつ、耐摩耗性に優れた成形品を得ることができる。
また、本発明のフェノール樹脂成形材料の製造方法によれば、上記フェノール樹脂成形材料を製造することができる。
更に、上記フェノール樹脂成形材料を用いることで、耐摩耗性に優れた摩擦材を得ることができる。
According to the phenol resin molding material of the present invention, a molded product having excellent wear resistance can be obtained while maintaining the mechanical strength at a practical level.
Moreover, according to the manufacturing method of the phenol resin molding material of this invention, the said phenol resin molding material can be manufactured.
Furthermore, the friction material excellent in abrasion resistance can be obtained by using the said phenol resin molding material.

以下、本発明のフェノール樹脂成形材料(以下、単に「成形材料」ということがある)について説明する。   Hereinafter, the phenol resin molding material of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “molding material”) will be described.

本発明は、フェノール樹脂(a)、無機充填材(b)、及び、珪酸カルシウム(c)を含むフェノール樹脂成形材料であって、上記珪酸カルシウム(c)は、少なくとも一部が滑剤(d)で被覆されていることを特徴とする。   The present invention is a phenol resin molding material containing a phenol resin (a), an inorganic filler (b), and calcium silicate (c), wherein the calcium silicate (c) is at least partly a lubricant (d). It is characterized by being covered with.

まず、本発明の成形材料に用いられるフェノール樹脂(a)について説明する。
上記フェノール樹脂(a)は、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で溶融した油溶融レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。
これらの中でも入手容易性、安価及びロール混錬による作業性が良好等の理由からノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
First, the phenol resin (a) used for the molding material of this invention is demonstrated.
Examples of the phenol resin (a) include novolac type phenol resins such as phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol A type novolak resin, methylol type resole resin, dimethylene ether type resole resin, tung oil, linseed oil, walnut oil and the like. And resol type phenolic resins such as oil-melted resol phenolic resin melted in (1).
Among these, a novolac type phenol resin is preferable because it is easily available, inexpensive, and has good workability by roll kneading.

本発明で用いられるフェノール樹脂において、ノボラック型フェノール樹脂(以下、単に「ノボラック樹脂」ということがある)を用いる場合は、通常、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は、特に限定されないが、ノボラック樹脂100重量部に対して10〜25重量部使用することが好ましい。更に好ましくは、ノボラック樹脂100重量部に対して13〜20重量部である。ヘキサメチレンテトラミンの使用量が小さすぎると成形時の硬化に時間を必要とし、また大きすぎると成形品にフクレを生じることがあるところ、上記範囲とすることで両者のバランスに優れる。   In the phenol resin used in the present invention, when a novolak type phenol resin (hereinafter, sometimes simply referred to as “novolak resin”) is used, hexamethylenetetramine is usually used as a curing agent. Although hexamethylenetetramine is not particularly limited, it is preferably used in an amount of 10 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the novolak resin. More preferably, it is 13-20 weight part with respect to 100 weight part of novolak resin. If the amount of hexamethylenetetramine used is too small, it will take time for curing during molding, and if it is too large, the molded product may be inflated.

本発明の成形材料には、無機充填材(b)を用いる。
上記無機充填材(b)としては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物及びガラス繊維等が挙げられる。この中でもガラス繊維が好ましい。ガラス繊維を用いると、特に得られる成形品の機械的強度を維持できる。
上記無機充填材(b)の含有量は、成形材料全体に対して、35〜65重量%が好ましく、更に好ましくは40〜60重量%である。無機充填材(b)の含有量を上記範囲とすることで、特に材料化の作業性も確保でき、かつ得られる成形品の機械的強度を更に向上させることができる。
An inorganic filler (b) is used for the molding material of the present invention.
Examples of the inorganic filler (b) include silicates such as talc, fired clay, unfired clay, mica, oxides such as titanium oxide, alumina, silica, and fused silica, calcium carbonate, magnesium carbonate, and hydrotalc. Carbonate of sites, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite, zinc borate, barium metaborate, aluminum borate And borate salts such as calcium borate and sodium borate, nitrides such as aluminum nitride, boron nitride and silicon nitride, and glass fibers. Among these, glass fiber is preferable. When glass fiber is used, the mechanical strength of the obtained molded product can be maintained.
The content of the inorganic filler (b) is preferably 35 to 65% by weight, more preferably 40 to 60% by weight, based on the entire molding material. By making content of an inorganic filler (b) into the said range, especially workability | operativity of materialization can be ensured and the mechanical strength of the molded article obtained can be improved further.

本発明の成形材料で用いられる珪酸カルシウム(c)は、少なくとも一部が滑材(d)で被覆されていることを特徴とする。ここでいう少なくとも一部とは、少なくとも珪酸カルシウムの表面の一部が滑材(d)により被覆されるという意味である。こうすることで、特に摩耗特性を向上させることができる。このメカニズムは明らかでないが、珪酸カルシウムに滑剤が被覆されることで、珪酸カルシウム自体の摩耗を抑えることができ、さらには材料全体の摩耗量を低減させることができるものと推測される。   The calcium silicate (c) used in the molding material of the present invention is characterized in that at least a part thereof is covered with a lubricant (d). Here, at least a part means that at least a part of the surface of calcium silicate is covered with the lubricant (d). By doing so, the wear characteristics can be particularly improved. Although this mechanism is not clear, it is presumed that the wear of calcium silicate itself can be suppressed and the wear amount of the whole material can be reduced by coating the lubricant with calcium silicate.

上記珪酸カルシウム(c)は、形状としては繊維状のものを用いることができる。
繊維径は0.2〜2μmであることが好ましい。更に好ましくは0.5〜1μmである。
また繊維長は2〜15μmであることが好ましい。更に好ましくは3〜10μmである。上記範囲の繊維径及び繊維長を有する珪酸カルシウム(c)を用いることで上記摩耗特性を更に向上させることができる。
The said calcium silicate (c) can use a fibrous thing as a shape.
The fiber diameter is preferably 0.2-2 μm. More preferably, it is 0.5-1 micrometer.
The fiber length is preferably 2 to 15 μm. More preferably, it is 3-10 micrometers. The wear characteristics can be further improved by using calcium silicate (c) having a fiber diameter and fiber length in the above ranges.

珪酸カルシウム(c)の含有量は、成形材料全体に対して、1〜15重量%が好ましい。更に好ましくは5〜10重量%である。珪酸カルシウム(d)の含有量を上記範囲とすることで、耐摩耗性を向上させることができると共に、ロール混錬作業性及び機械的強度を良好なものとすることができる。   The content of calcium silicate (c) is preferably 1 to 15% by weight with respect to the entire molding material. More preferably, it is 5 to 10% by weight. By making content of calcium silicate (d) into the said range, while being able to improve abrasion resistance, roll kneading workability | operativity and mechanical strength can be made favorable.

本発明の成形材料に用いられる上記滑剤(d)としては、例えば、ステアリン酸やステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、12−ヒドロキシステアリン酸マグネシウム、ベヘン酸アルミニウム、モンタン酸カルシウムなどの金属石鹸類、パラフィンワックスなどの有機化合物等が挙げられる。これらの中でも、安価で手に入りやすい点からステアリン酸カルシウムを用いることが好ましいが、上記ステアリン酸カルシウムを単独で用いても良く、上記他の滑剤と組み合わせて用いることもできる。   Examples of the lubricant (d) used in the molding material of the present invention include metal soaps such as stearic acid, zinc stearate, calcium stearate, aluminum stearate, magnesium 12-hydroxystearate, aluminum behenate, and calcium montanate. And organic compounds such as paraffin wax. Among these, calcium stearate is preferably used because it is inexpensive and easily available, but the calcium stearate may be used alone or in combination with the other lubricants.

上記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)との配合比率(c):(d)は、20:1〜5:1が好ましい。更に好ましくは15:1〜10:1である。両者の比率を上記範囲とすることで、特に滑剤(d)の量が最適な量であれば摩耗量の低減効果が維持できることと併せて、強度低下も抑えられる。   The blending ratio (c) :( d) between the calcium silicate (c) and the lubricant (d) is preferably 20: 1 to 5: 1. More preferably, it is 15: 1 to 10: 1. By setting the ratio of the two in the above range, particularly when the amount of the lubricant (d) is an optimum amount, the effect of reducing the wear amount can be maintained, and a decrease in strength can be suppressed.

上記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)とは予め混合処理することが好ましい。こうすることで、摩耗特性の向上、特に摩耗量低減効果を向上させることができる。上記混合処理する方法は、例えばボールミルによる混合処理、離型剤の溶液等を無機基材へ噴霧する処理、離型剤の溶液等の中へ無機基材を浸す処理などが挙げられる。この中でも溶液の調製および溶媒除去等の手間などの観点からボールミルによる混合処理が好ましい。   The calcium silicate (c) and the lubricant (d) are preferably mixed in advance. By doing so, it is possible to improve the wear characteristics, particularly the effect of reducing the wear amount. Examples of the method for performing the mixing treatment include a mixing treatment using a ball mill, a treatment for spraying a release agent solution or the like onto an inorganic substrate, and a treatment for immersing the inorganic substrate in a release agent solution or the like. Among these, a ball mill mixing process is preferable from the viewpoint of preparation of a solution and removal of a solvent.

上記のように、珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)とを予め混合処理することにより、摩耗特性が向上するメカニズムは明らかではないが、珪酸カルシウム(c)に滑剤(d)が被覆されることで、珪酸カルシウム(c)自体の摩耗を抑えることができ、さらには材料全体の摩耗量を低減させることができると推測される。   As described above, the mechanism of improving the wear characteristics by mixing calcium silicate (c) and the lubricant (d) in advance is not clear, but the lubricant (d) is coated on the calcium silicate (c). Thus, it is presumed that the wear of the calcium silicate (c) itself can be suppressed, and further, the wear amount of the entire material can be reduced.

本発明の成形材料は、上記配合材料の他、本発明の目的を損なわない範囲で、滑剤、硬化助剤、顔料等の添加剤を添加することができる。   In the molding material of the present invention, additives such as a lubricant, a curing aid, and a pigment can be added within the range not impairing the object of the present invention, in addition to the above-mentioned blended materials.

次に、本発明のフェノール樹脂成形材料の製造方法(以下、単に「製造方法」ということがある)について説明する。
本発明の製造方法は、上記フェノール樹脂成形材料を製造する製造方法であって、上記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)とを予め混合処理する工程を含むことを特徴とする。こうすることで、摩耗特性の向上、特に摩耗量低減効果が期待できる。
Next, a method for producing the phenol resin molding material of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “manufacturing method”) will be described.
The manufacturing method of this invention is a manufacturing method which manufactures the said phenol resin molding material, Comprising: The said calcium silicate (c) and a lubricant (d) are mixed, The process is previously characterized by the above-mentioned. By doing so, an improvement in wear characteristics, in particular, an effect of reducing the wear amount can be expected.

上記混合処理する方法は、例えば、ボールミルによる混合処理、ジェットミル、ダイナミックミルなどの乾式処理、離型剤の溶液等を無機機材へ噴霧する処理、離型剤の溶液等の中へ無機機材を浸す処理等が挙げられる。この中でも、処理装置の保守点検や溶液の調製および溶媒除去等の手間などの観点からボールミルによる混合処理が好ましい。   The above-mentioned mixing process includes, for example, a ball mill mixing process, a dry process such as a jet mill and a dynamic mill, a process of spraying a release agent solution or the like onto an inorganic apparatus, and an inorganic apparatus into a release agent solution or the like. The soaking process etc. are mentioned. Among these, from the viewpoint of maintenance and inspection of the processing apparatus, preparation of the solution and removal of the solvent, etc., a mixing process by a ball mill is preferable.

本発明の製造方法の工程としては、上記したように珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)とを予備混合処理し、それにフェノール樹脂(a)、無機充填材(b)、更に着色剤、硬化助剤等を配合し、混合物とする。
次に得られた混合物を加熱ロールまたは二軸混練機等を用いて溶融混練を行い、冷却後に粉砕または造粒化して得ることができる。上記加熱ロールの条件としては、高速ロール表面温度:80〜90℃、低速側ロール表面温度:20〜30℃、ロールピッチ:2.0〜3.0mm、高速側回転数:20rpm、低速側回転数:14rpmで実施することができる。
As the process of the production method of the present invention, as described above, calcium silicate (c) and lubricant (d) are premixed and treated with phenol resin (a), inorganic filler (b), colorant, and curing. Auxiliaries and the like are mixed to make a mixture.
Next, the obtained mixture can be obtained by melt-kneading using a heating roll or a biaxial kneader, etc., and pulverizing or granulating after cooling. As conditions for the heating roll, high-speed roll surface temperature: 80 to 90 ° C., low-speed roll surface temperature: 20 to 30 ° C., roll pitch: 2.0 to 3.0 mm, high-speed rotation speed: 20 rpm, low-speed rotation Number: can be carried out at 14 rpm.

上記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)との配合比率(c):(d)は、20:1〜5:1が好ましい。更に好ましくは15:1〜10:1である。両者の比率を上記範囲とすることで、特に滑剤(d)の量が最適な量であれば摩耗量の低減効果が維持できることと併せて、強度低下も抑えられる。   The blending ratio (c) :( d) between the calcium silicate (c) and the lubricant (d) is preferably 20: 1 to 5: 1. More preferably, it is 15: 1 to 10: 1. By setting the ratio of the two in the above range, particularly when the amount of the lubricant (d) is an optimum amount, the effect of reducing the wear amount can be maintained, and a decrease in strength can be suppressed.

上記珪酸カルシウム以外の無機充填材(b)としては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ、シリカ、溶融シリカ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素等の窒化物及びガラス繊維等が挙げられる。この中でもガラス繊維が好ましい。ガラス繊維を用いると、特に得られる成形品の機械的強度を維持できる。   Examples of the inorganic filler (b) other than the calcium silicate include silicates such as talc, calcined clay, unfired clay, mica, oxides such as titanium oxide, alumina, silica, and fused silica, calcium carbonate, and carbonic acid. Carbonates such as magnesium and hydrotalcite, hydroxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and calcium hydroxide, sulfates or sulfites such as barium sulfate, calcium sulfate and calcium sulfite, zinc borate and barium metaborate And borate salts such as aluminum borate, calcium borate and sodium borate, nitrides such as aluminum nitride, boron nitride and silicon nitride, and glass fiber. Among these, glass fiber is preferable. When glass fiber is used, the mechanical strength of the obtained molded product can be maintained.

上記無機充填材(b)の含有量は、成形材料全体に対して、35〜65重量%が好ましく、更に好ましくは40〜60重量%である。無機充填材の含有量を上記範囲とすることで、特に材料化の作業性も確保でき、かつ得られる成形品の機械的強度を更に向上させることができる。   The content of the inorganic filler (b) is preferably 35 to 65% by weight, more preferably 40 to 60% by weight, based on the entire molding material. By making content of an inorganic filler into the said range, especially workability | operativity of materialization can be ensured and the mechanical strength of the molded product obtained can be improved further.

次に、本発明の摩擦材について説明する。
本発明の摩擦材は、上記本発明のフェノール樹脂成形材料を用いることを特徴とする。
本発明の摩擦材は、機械的強度を実用レベルに維持しつつ、耐摩耗性に優れた特性を有することができる。さらに、上記摩擦材の摩擦特性を向上させるために固体潤滑剤(ポリエチレン、4フッ化ポリエチレンなど)や摺動特性を持つ熱可塑性樹脂(ポリアミド、ポリアセタールなど)を添加することもできる。
Next, the friction material of the present invention will be described.
The friction material of the present invention uses the phenol resin molding material of the present invention.
The friction material of the present invention can have characteristics excellent in wear resistance while maintaining mechanical strength at a practical level. Furthermore, in order to improve the friction characteristics of the friction material, a solid lubricant (polyethylene, tetrafluoropolyethylene, etc.) and a thermoplastic resin (semiconductor, polyamide, polyacetal, etc.) having sliding characteristics can be added.

また、本発明の成形材料の成形方法としては特に限定されないが、例えば、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。これらの中でも特に、射出成形法が適している。射出成形の成形条件の一例を挙げると、温度が160〜180℃、圧力100〜200kg/cm、硬化時間30秒間から2分間で、各種成形品を成形することができる。 In addition, the molding method of the molding material of the present invention is not particularly limited, and any method such as injection molding, transfer molding, and compression molding can be used. Of these, the injection molding method is particularly suitable. As an example of molding conditions for injection molding, various molded products can be molded at a temperature of 160 to 180 ° C., a pressure of 100 to 200 kg / cm 2 , and a curing time of 30 seconds to 2 minutes.

次に本発明を実施例及び比較例に基づいて説明する。   Next, this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example.

1.滑剤被覆珪酸カルシウムの作成
直径30cm、高さ25cmの円筒型陶器製容器へ、珪酸カルシウム300gとステアリン酸カルシウム30gを入れ、さらにφ3cmの鉄球を2.5kgほど入れる。容器にふたをして、1時間容器を回転させることにより、中にある珪酸カルシウムとステアリン酸カルシウムが混合され、滑剤に被覆された珪酸カルシウムを得た。
1. Preparation of Lubricant-Coated Calcium Silicate A cylindrical ceramic container having a diameter of 30 cm and a height of 25 cm is charged with 300 g of calcium silicate and 30 g of calcium stearate, and about 2.5 kg of an iron ball having a diameter of 3 cm. By covering the container and rotating the container for 1 hour, the calcium silicate and calcium stearate contained therein were mixed to obtain calcium silicate coated with a lubricant.

2.フェノール樹脂成形材料の作成
<実施例1>
成形材料全体に対して、ノボラック型フェノール樹脂35重量%、ヘキサメチレンテトラミン7重量%、ガラス繊維45重量%、滑剤被覆珪酸カルシウム10重量%、硬化助剤として酸化マグネシウム1重量%、着色剤としてカーボンブラック1重量%、滑剤としてステアリン酸カルシウム1重量%を配合し、混合物を得た。得られた混合物を85〜90℃の加熱ロールで15分間混練してシート状にした後、冷却し、粉砕装置により粉砕して成形材料を得た。
2. Creation of phenolic resin molding materials
<Example 1>
Novolak type phenolic resin 35% by weight, hexamethylenetetramine 7% by weight, glass fiber 45% by weight, lubricant-coated calcium silicate 10% by weight, magnesium oxide 1% by weight as a curing aid, and carbon as a colorant. 1% by weight of black and 1% by weight of calcium stearate as a lubricant were blended to obtain a mixture. The obtained mixture was kneaded with a heating roll of 85 to 90 ° C. for 15 minutes to form a sheet, cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain a molding material.

<実施例2>
滑剤被覆珪酸カルシウムを3重量%に減量し、ガラス繊維を52重量%に増量した以外は、実施例1と同様にして成形材料を得た。
<Example 2>
A molding material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the lubricant-coated calcium silicate was reduced to 3% by weight and the glass fiber was increased to 52% by weight.

<実施例3>
滑剤被覆珪酸カルシウムを13重量%に増量し、ガラス繊維を42重量%に減量した以外は、実施例1と同様にして成形材料を得た。
<Example 3>
A molding material was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the lubricant-coated calcium silicate was increased to 13% by weight and the glass fiber was decreased to 42% by weight.

<比較例1>
成形材料全体に対して、ノボラック型フェノール樹脂35重量%、ヘキサメチレンテトラミン7重量%、ガラス繊維45重量%、滑材未被覆の珪酸カルシウム10重量%を配合し、85〜90℃の加熱ロールで15分間混練してシート状にした後、粉砕装置により粉砕して成形材料を得た。
<Comparative Example 1>
Mixing 35% by weight of novolak-type phenolic resin, 7% by weight of hexamethylenetetramine, 45% by weight of glass fiber, and 10% by weight of calcium silicate uncoated with lubricant on the whole molding material, The mixture was kneaded for 15 minutes to form a sheet, and then pulverized by a pulverizer to obtain a molding material.

<比較例2>
珪酸カルシウムを3重量%に減量し、ガラス繊維を52重量%に増量した以外は、比較例1と同様にして成形材料を得た。
<Comparative Example 2>
A molding material was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the amount of calcium silicate was reduced to 3% by weight and the glass fiber was increased to 52% by weight.

<比較例3>
珪酸カルシウムを13重量%に増量し、ガラス繊維を42重量%に減量した以外は、比較例2と同様にして成形材料を得た。
実施例及び比較例の配合について、表1に示す。
<Comparative Example 3>
A molding material was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the amount of calcium silicate was increased to 13% by weight and the glass fiber was decreased to 42% by weight.
It shows in Table 1 about the mixing | blending of an Example and a comparative example.

<比較例4>
珪酸カルシウムの代わりに球状シリカを配合した以外は、比較例1と同様にして成形材料を得た。
<Comparative Example 4>
A molding material was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that spherical silica was blended in place of calcium silicate.

Figure 2007177146
Figure 2007177146

〔表の注〕
(1)ノボラック型フェノール樹脂:住友ベークライト社製 A−1082G
(2)ヘキサメチレンテトラミン:三菱瓦斯化学社製 ヘキサミン
(3)ガラス繊維:日本板硝子社製 チョップドストランド(平均繊維径11μm、平均繊維長3mm)
(4)珪酸カルシウム:河合石灰工業社製 ゾノトライト(平均繊維径1μm、平均繊維長7μm)
(5)球状シリカ:電気化学工業社製 シリカFB301(平均粒径6μm)
(6)硬化助剤:酸化マグネシウム
(7)滑剤:ステアリン酸カルシウム
(8)着色剤:カーボンブラック
実施例及び比較例で得られた成形材料及びその成形品について、下記の評価を行った。結果を表2に示す。
[Notes on the table]
(1) Novolac type phenolic resin: A-1082G manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
(2) Hexamethylenetetramine: manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Hexamine (3) Glass fiber: manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Chopped strand (average fiber diameter 11 μm, average fiber length 3 mm)
(4) Calcium silicate: Zonotolite (average fiber diameter 1 μm, average fiber length 7 μm) manufactured by Kawai Lime Industry Co., Ltd.
(5) Spherical silica: Silica FB301 (average particle size 6 μm) manufactured by Denki Kagaku Kogyo
(6) Curing aid: Magnesium oxide (7) Lubricant: Calcium stearate (8) Colorant: Carbon black The following evaluations were performed on the molding materials and molded articles obtained in Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 2.

Figure 2007177146
Figure 2007177146

(1)機械的特性
実施例及び比較例で得られた成形材料を用いて、トランスファー成形により特性を測定するための試験片を作製した。成形条件は、金型温度175℃、硬化時間3分間とした。成形後各特性の評価を実施した。曲げ強さをJIS K 6911に準拠して測定した。
(1) Mechanical properties Using the molding materials obtained in the examples and comparative examples, test pieces for measuring properties by transfer molding were prepared. The molding conditions were a mold temperature of 175 ° C. and a curing time of 3 minutes. Each characteristic was evaluated after molding. The bending strength was measured according to JIS K 6911.

(2)摩耗特性
実施例及び比較例で得られた成形材料を、トランスファー成形(金型温度175℃、硬化時間3分)して摺動特性評価用試験材を成形した。摺動特性は、滑り摩耗試験(鈴木式摩耗試験機)により、相手材として「S−45C」を用いて、試験材の摩耗量及び相手材の摩耗量を測定した。
(2) Wear characteristics The molding materials obtained in the examples and comparative examples were transfer-molded (mold temperature: 175 ° C., curing time: 3 minutes) to form test materials for evaluating sliding characteristics. For the sliding characteristics, the amount of wear of the test material and the amount of wear of the mating material were measured by “S-45C” as the mating material by a sliding wear test (Suzuki abrasion tester).

表2の結果から明らかなように、実施例1〜3は、少なくとも一部が滑材によって被覆された珪酸カルシウムを含む本発明のフェノール樹脂から得られた成形品であり、これを含まない比較例1〜4に比較して、機械的強度を実用レベルに維持しつつ、耐摩耗性、特に試験材自身の摩耗量を大幅に低減することができた。   As is apparent from the results in Table 2, Examples 1 to 3 are molded articles obtained from the phenolic resin of the present invention containing calcium silicate at least partially coated with a lubricant, and a comparison not including this. Compared to Examples 1 to 4, it was possible to significantly reduce the wear resistance, particularly the wear amount of the test material itself, while maintaining the mechanical strength at a practical level.

Claims (8)

フェノール樹脂(a)、無機充填材(b)、及び、珪酸カルシウム(c)を含むフェノール樹脂成形材料であって、前記珪酸カルシウム(c)は、少なくとも一部が滑剤(d)で被覆されていることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。 A phenol resin molding material containing a phenol resin (a), an inorganic filler (b), and calcium silicate (c), wherein the calcium silicate (c) is at least partially coated with a lubricant (d). A phenolic resin molding material characterized by 前記珪酸カルシウム(c)の含有量は、成形材料全体に対して、1〜15重量%である請求項1に記載のフェノール樹脂成形材料。 2. The phenol resin molding material according to claim 1, wherein a content of the calcium silicate (c) is 1 to 15 wt% with respect to the entire molding material. 前記珪酸カルシウム(c)と、滑剤(d)とは、予め混合されたものである請求項1又は2に記載のフェノール樹脂成形材料。 The phenol resin molding material according to claim 1 or 2, wherein the calcium silicate (c) and the lubricant (d) are mixed in advance. 前記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)との配合割合(c):(d)は、20:1〜5:1である請求項1〜3のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料。 The phenol resin molding material according to any one of claims 1 to 3, wherein a blending ratio (c) :( d) of the calcium silicate (c) and the lubricant (d) is 20: 1 to 5: 1. 前記滑剤(d)は、ステアリン酸カルシウムを含むものである請求項1〜4のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料。 The phenol resin molding material according to claim 1, wherein the lubricant (d) contains calcium stearate. 請求項1〜5のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料を製造する製造方法であって、前記珪酸カルシウム(c)と、滑剤(d)とを予め混合する工程を含むことを特徴とするフェノール樹脂成形材料の製造方法。 It is a manufacturing method which manufactures the phenol resin molding material in any one of Claims 1-5, Comprising: The phenol characterized by including the process of previously mixing the said calcium silicate (c) and a lubricant (d). Manufacturing method of resin molding material. 前記珪酸カルシウム(c)と滑剤(d)との配合割合(c):(d)は、20:1〜5:1である請求項6に記載のフェノール樹脂成形材料の製造方法。 The method for producing a phenol resin molding material according to claim 6, wherein a blending ratio (c) :( d) of the calcium silicate (c) and the lubricant (d) is 20: 1 to 5: 1. 請求項1〜5のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料を用いることを特徴とする摩擦材。
A friction material using the phenolic resin molding material according to claim 1.
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