JP2009132753A - 摩擦材用バインダー樹脂、摩擦材およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 アミノフェノール化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂からなる摩擦材用バインダー樹脂、2官能性フェノール化合物と2官能性アミン化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂からなる摩擦材用バインダー樹脂、並びに、これらのバインダー樹脂を用いて得られた摩擦材である。
【選択図】 なし
Description
(1) アミノフェノール化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂からなる摩擦材用バインダー樹脂(以下、バインダー樹脂Iと称することがある。)、
(2) アミノフェノール化合物が、一般式(1)
で表される化合物である上記(1)項に記載の摩擦材用バインダー樹脂、
(3) アミノフェノール化合物が、p−アミノフェノールである上記(2)項に記載の摩擦材用バインダー樹脂、
(4) 2官能性フェノール化合物と2官能性アミン化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂からなる摩擦材用バインダー樹脂(以下、バインダー樹脂IIと称することがある。)、
(5) 2官能性フェノール化合物が、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンである上記(4)項に記載の摩擦材用バインダー樹脂、
(6) 2官能性アミン化合物が、4,4’−ジアミノジフェニルメタンである上記(4)または(5)項に記載の摩擦材用バインダー樹脂、
(7) 上記(1)〜(6)項のいずれか1項に記載のバインダー樹脂を用いて得られたことを特徴とする摩擦材、
(8) 上記(1)〜(6)項のいずれか1項に記載のバインダー樹脂を含む熱硬化性樹脂材料を、150〜300℃の温度で熱成形することを特徴とする摩擦材の製造方法、および
(9) 熱成形後、後加熱操作を省略する上記(8)項に記載の摩擦材の製造方法、
を提供するものである。
[摩擦材用バインダー樹脂]
本発明の摩擦材用バインダー樹脂(以下、単にバインダー樹脂と称することがある。)は、バインダー樹脂Iおよびバインダー樹脂IIの2つの態様がある。
(バインダー樹脂I)
本発明のバインダー樹脂Iは、アミノフェノール化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂(以下、ポリベンゾオキサジン樹脂Iと称することがある。)からなることを特徴とする。
<アミノフェノール化合物>
上記アミノフェノールとしては、例えば一般式(1)
<ポリベンゾオキサジン樹脂Iの構造>
ヒドロキシ基とアミノ基またはアミノアルキル基がp−位にあるアミノフェノール化合物を1種用い、ホルムアルデヒド類と反応させた場合、下記一般式(2)で表される構造のポリベンゾオキサジン樹脂I−aが得られる。
また、前記アミノフェノール化合物を2種以上を用いた場合、例えばp−アミノフェノールと4−ヒドロキシフェネチルアミンとを用いた場合、下記一般式(3)で表される構造のポリベンゾオキサジン樹脂I−bが得られる。
本発明のバインダー樹脂Iにおいては、前記ポリベンゾオキサジン樹脂を1種用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(バインダー樹脂II)
本発明のバインダー樹脂IIは、2官能性フェノール化合物と2官能性アミン化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂(以下、ポリベンゾオキサジン樹脂IIと称することがある。)からなることを特徴とする。
<2官能性フェノール化合物>
本発明のバインダー樹脂IIであるポリベンゾオキサジン樹脂IIの原料の1つとして用いられる2官能性フェノール化合物としては、例えば下記一般式(4)で表される化合物を挙げることができる。
<2官能性アミン化合物>
本発明のバインダー樹脂IIであるポリベンゾオキサジン樹脂IIのもう1つの原料として用いられる2官能性アミン化合物としては、耐熱性の観点から、芳香族系のものが好ましい。
<ポリベンゾオキサジン樹脂IIの構造>
2官能性フェノール化合物として、前記一般式(4)で表される化合物1種と、2官能性アミン化合物として、前記一般式(5)で表される芳香族系アミン化合物1種とを用い、ホルムアルデヒド類と反応させた場合、下記一般式(6)で表される構造のポリベンゾオキサジン樹脂IIが得られる。
本発明のバインダー樹脂IIにおいては、前記ポリベンゾオキサジン樹脂IIを1種用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
(ポリベンゾオキサジン樹脂の製造)
<ポリベンゾオキサジン樹脂I>
本発明のバインダー樹脂Iとして用いられるポリベンゾオキサジン樹脂Iは、前記一般式(1)で表されるアミノフェノール化合物とホルムアルデヒド類とを縮合反応させることにより製造することができる。
<ポリベンゾオキサジン樹脂II>
本発明のバインダー樹脂IIとして用いられるポリベンゾオキサジン樹脂IIは、例えば前記一般式(4)で表される2官能性フェノール化合物と、一般式(5)で表される芳香族系2官能性アミン化合物と、ホルムアルデヒド類とを縮合反応させることにより製造することができる。上記ホルムアルデヒド類については、前述したポリベンゾオキサジン樹脂Iの製造において、説明したとおりである。
[摩擦材およびその製造方法]
本発明の摩擦材は、前述した摩擦材用バインダー樹脂(I、II)を用いて得られたものであって、前記バインダー樹脂を含む熱硬化性樹脂材料を熱成形することにより、製造することができる。
(熱硬化性樹脂材料)
本発明の摩擦材の成形材料として用いる熱硬化性樹脂材料としては、前述したポリベンゾオキサジン樹脂Iからなるバインダー樹脂Iおよび/またはポリベンゾオキサジン樹脂IIからなるバインダー樹脂IIと共に、繊維状補強材、潤滑材および摩擦調整材を含有するものが用いられる。
<繊維状補強材>
本発明の熱硬化性樹脂材料における繊維状補強材としては、有機繊維および無機繊維のいずれも用いることができる。有機繊維としては、高強度の芳香族ポリアミド繊維(アラミド繊維;デュポン社製、商品名「ケブラー」など)、耐炎化アクリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアクリレート繊維、ポリエステル繊維などを挙げることができる。一方、無機繊維としては、チタン酸カリウム繊維や炭化珪素繊維などの無機繊維;ガラス繊維;炭素繊維;ワラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト、ハロイサイト、モルデナイト、ロックウールなどの鉱物繊維;アルミナシリカ系繊維などのセラミック繊維;アルミニウム繊維、ステンレス繊維、スチール繊維、銅繊維、黄銅繊維、ニッケル繊維などの金属繊維等を挙げることができる。これらの繊維状物質は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<潤滑材、摩擦調整材、その他フィラー>
≪潤滑材≫
本発明の熱硬化性樹脂材料における潤滑材としては、特に制限はなく、従来摩擦材に潤滑材として使用されている公知のものの中から、任意のものを適宜選択することができる。この潤滑材の具体例としては、黒鉛、フッ化黒鉛、カーボンブラック、グラファイトや、二硫化モリブデン、硫化アンチモン等の金属硫化物などを挙げることができ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
≪摩擦調整材≫
また、本発明の熱硬化性樹脂材料における摩擦調整材としては、特に制限はなく、従来摩擦材に摩擦調整材として使用されている公知のものの中から、任意のものを適宜選択することができる。この摩擦調整材の具体例としては、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化鉄などの金属酸化物;ケイ酸ジルコニウム;炭化ケイ素;銅、黄銅、亜鉛、鉄などの金属粉末類等の無機摩擦調整材、NBR、SBRなどのゴムダストや、カシューダストなど有機ダスト等の有機摩擦調整材を挙げることができる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
≪その他フィラー≫
本発明の熱硬化性樹脂材料においては、補強材や摩擦調整材などとして、膨潤性粘土鉱物を含有させることができる。この膨潤性粘土鉱物としては、例えばモンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、スティブンサイト等のスメクタイト系粘土鉱物やバーミキュライト、ハロイサイトなどが挙げられ、これらは天然品であっても、合成品であってもよい。これらの中で、特にモンモリロナイトが、補強性向上効果などの観点から好適である。
≪有機化合物で処理されたフィラー≫
有機化合物で処理されたフィラーとしては、例えば膨潤性粘土鉱物を始め、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、アルミナ、ジルコニア、シリカ、アルミニウム粉、銅粉、亜鉛粉、黒鉛あるいは二硫化モリブデン、硫化アンチモンなどの、有機化合物による処理物を挙げることができる。
膨潤性粘土鉱物は層状構造を有し、有機化合物による処理によって、層間化合物を形成すると共に、層間が拡大し、層剥離が生じやすくなり、本発明の複合材料中への分散性が向上する。
前記の膨潤性粘土鉱物以外のフィラー、例えば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、アルミナ、ジルコニア、シリカ、アルミニウム粉、銅粉、亜鉛粉、黒鉛あるいは二硫化モリブデン、硫化アンチモンなどのフィラーの有機化合物による処理は、有機化合物として、炭素数10〜35程度の脂肪族または芳香族1級アミン、あるいは末端に1級アミン基を有するシランカップリング剤などを用いて行うことが好ましい。
(摩擦材の製造)
本発明の摩擦材の製造方法によれば、前記熱硬化性樹脂材料を金型などに充填し、通常常温にて5〜30MPa程度の圧力で予備成形し、次いで温度150〜300℃、好ましくは230〜300℃、圧力10〜100MPa程度の条件で2〜10分間程度圧縮成形することにより、所望の摩擦材を製造することができる。
<樹脂の諸特性>
(1)ゲルタイム
180℃熱板上で、樹脂粉末1gを練りながら、糸を引かなくなるまでの時間(秒)を測定し、ゲルタイムとした。
(2)耐熱性
樹脂を180℃で1時間、250℃で3時間加熱したのちに粉砕して作製した測定用試料を、示差熱天秤で空気流量100mlにて25〜800℃で測定し、600℃の質量保持率を求めた。
<摩擦材の諸特性>
(3)成形性
試料200個について、目視および打音検査により、成形不良(ヒビ、クラック)の有無を検査し、良品率を算出した。
(4)ガス発生状況
成形中のガス発生を、目視・臭気により観察した。
(5)ロックウェル硬さ
熱成形後、および後加熱処理後、JISD4421に準拠してロックウェル硬さを測定した。
(6)アセトン抽出率
熱成形後、および後加熱処理後の試料について、アセトンによるソックスレー抽出試験を、還流温度、4時間の条件で実施し、アセトン抽出率を測定した。
(7)フェード試験
摩擦材からテストピースを切り出し、テストピース試験機を用いて、JASO−C406−82に準拠してフェード試験を行い、第1フェードの最小摩擦係数と、試験後の摩擦材摩耗量を測定した。
実施例1
4つ口フラスコにp−アミノフェノール300g、パラホルムアルデヒド176g、クロロホルム675gおよび1,4−ジオキサン675gを仕込み、還流下にて5時間反応させた。
実施例2
4つ口フラスコに、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)200g、4,4’−ジアミノジフェニルメタン174g、パラホルムアルデヒド105g、クロロホルム675gおよび1,4−ジオキサン675gを仕込み、還流下にて5時間反応させた。
比較例1
4つ口フラスコに、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)300g、アニリン245g、パラホルムアルデヒド158gおよびメチルエチルケトン300gを仕込み、40℃で1時間、50℃で1時間加熱攪拌したのち、還流下で4時間反応させた。反応後、0.06MPaで1時間減圧脱溶媒したのち、冷却し、得られた固形物を粉砕して、ポリベンゾオキサジン樹脂からなるバインダー樹脂C608gを得た。このバインダー樹脂Cについて、ゲルタイムおよび耐熱性(質量保持率)を求めた。その結果を表2に示す。
実施例3、4および比較例2〜4
表1に示す量の各成分を、ミキサーで混合したのち、混合物を予備成形型に投入し、常温、30MPaの条件で圧縮して予備成形を行った。
<成形条件>
(1)成形圧力:50MPa、成形温度:180℃、成形時間:300秒
(2)成形圧力:50MPa、成形温度:250℃、成形時間:180秒
なお、上記(1)の180℃成形品は、熱成形後、250℃で3時間、後加熱処理を行い、この後加熱処理品についても、ロックウェル硬さおよびアセトン抽出率を測定した。
Claims (9)
- アミノフェノール化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂からなる摩擦材用バインダー樹脂。
- アミノフェノール化合物が、p−アミノフェノールである請求項2に記載の摩擦材用バインダー樹脂。
- 2官能性フェノール化合物と2官能性アミン化合物とホルムアルデヒド類とを反応させて得られたポリベンゾオキサジン樹脂からなる摩擦材用バインダー樹脂。
- 2官能性フェノール化合物が、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンである請求項4に記載の摩擦材用バインダー樹脂。
- 2官能性アミン化合物が、4,4’−ジアミノジフェニルメタンである請求項4または5に記載の摩擦材用バインダー樹脂。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のバインダー樹脂を用いて得られたことを特徴とする摩擦材。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のバインダー樹脂を含む熱硬化性樹脂材料を、150〜300℃の温度で熱成形することを特徴とする摩擦材の製造方法。
- 熱成形後、後加熱操作を省略する請求項8に記載の摩擦材の製造方法。
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---|---|---|---|---|
JP2010150364A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材用バインダー樹脂組成物およびブレーキ用摩擦材 |
WO2017164260A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 学校法人近畿大学 | ベンゾオキサジン化合物、その製造方法及びベンゾオキサジン樹脂 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4947378A (ja) * | 1972-05-09 | 1974-05-08 | ||
JPH0222318A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Fujitsu Ltd | シリコーン変性ポリマレイミド樹脂の製法 |
JPH0874896A (ja) * | 1994-09-02 | 1996-03-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材 |
JPH11106466A (ja) * | 1997-10-08 | 1999-04-20 | Hitachi Chem Co Ltd | フェノール樹脂系難燃性自硬化性樹脂の製造方法 |
JP2003064180A (ja) * | 2001-06-11 | 2003-03-05 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ジヒドロベンゾキサジン環構造を有する硬化性樹脂及び耐熱性硬化樹脂 |
JP2005213301A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法 |
JP2007045862A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 重合体およびこれを用いた熱硬化性組成物 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4947378A (ja) * | 1972-05-09 | 1974-05-08 | ||
JPH0222318A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-25 | Fujitsu Ltd | シリコーン変性ポリマレイミド樹脂の製法 |
JPH0874896A (ja) * | 1994-09-02 | 1996-03-19 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材 |
JPH11106466A (ja) * | 1997-10-08 | 1999-04-20 | Hitachi Chem Co Ltd | フェノール樹脂系難燃性自硬化性樹脂の製造方法 |
JP2003064180A (ja) * | 2001-06-11 | 2003-03-05 | Nippon Steel Chem Co Ltd | ジヒドロベンゾキサジン環構造を有する硬化性樹脂及び耐熱性硬化樹脂 |
JP2005213301A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Matsushita Electric Works Ltd | ベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂の製造方法 |
JP2007045862A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 重合体およびこれを用いた熱硬化性組成物 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150364A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材用バインダー樹脂組成物およびブレーキ用摩擦材 |
WO2017164260A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 学校法人近畿大学 | ベンゾオキサジン化合物、その製造方法及びベンゾオキサジン樹脂 |
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