JP3121686B2 - フェノール樹脂成形材料 - Google Patents

フェノール樹脂成形材料

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JP3121686B2 JP04214199A JP21419992A JP3121686B2 JP 3121686 B2 JP3121686 B2 JP 3121686B2 JP 04214199 A JP04214199 A JP 04214199A JP 21419992 A JP21419992 A JP 21419992A JP 3121686 B2 JP3121686 B2 JP 3121686B2
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信二 池田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフェノール樹脂成形材料
に関し、ノボラック型あるいはレゾール型フェノール樹
脂に、ガラス繊維、有機天然繊維、シリカ粉末及び熱可
塑成樹脂を配合してなることを特徴とするフェノール樹
脂成形材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、パルプ、布細片、布粉砕物等
の有機天然繊維とフェノール樹脂を配合して成るフェノ
ール樹脂成形材料を成形して得られる成形品は摩耗特性
に優れ、電気、自動車分野に於いて、各種スイッチ部
品、電送部品等に使われてきた。しかしながら、自動車
分野を始めとして使用される部品の耐熱性、強度の向上
指向から、より耐熱性、強度の優れた材料が望まれてき
た。ガラス繊維あるいはガラス繊維と無機充填材を配合
した高強度、高耐熱性に優れるフェノール樹脂成形材料
は数多く上市されているが、摩耗性に問題があるもので
あった。ガラス繊維は強度、耐熱性を向上させるために
は優れた効果が得られるが、その添加量に反比例して摩
耗特性は低下する。特に自動車分野では元来鉄、アルミ
ニウム等が使用されていた部位に置き換えて使用される
ことが多く、成形物の摩耗のみならず、相手材である
鉄、アルミニウムを大きく摩耗してしまう問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ガラスを
配合したフェノール樹脂に有機天然繊維、シリカ粉末を
配合することで、ガラス添加フェノール樹脂成形材料の
特長である耐熱性、強度を損なわずに摩耗特性が向上す
ることを見い出している(特開60ー124646号公
報参照)。更に、本発明者は研究を重ね、上記の系に特
定の熱可塑性樹脂を添加することにより更に耐摩耗特性
が向上することを見い出し、本発明を完成するに至った
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス繊維、
有機天然繊維、シリカ粉末、及びポリオレフィン又は弗
素樹脂からなる潤滑性熱可塑性樹脂と酢酸ビニル樹脂と
からなる熱可塑性樹脂が全量に対し40〜65重量%含
有し、前記4成分の各成分がこれら成分の合計量に対し
て40〜80/5〜20/5〜15/5〜25重量%と
なるように配合されてなることを特徴とするフェノール
樹脂成形材料に関するものである。ここで用いられるフ
ェノール樹脂は、ノボラックでもレゾールでもよく、あ
るいはこれらを変性したものでも使用することができ
る。また必要に応じて、これらの二種あるいは二種以上
の併用も可能である。
【0005】次に充填材について説明する。ここで用い
るガラス繊維は、通常成形材料に用いられているチョッ
プドストランドであれば如何なるものでもよい。また有
機天然繊維は、解綿パルプ、粉末パルプ、原綿パルプ、
粉砕布等を使用することができるが、成形材料化した際
の解繊度、分散度、成形材料のかさばり等より、繊維長
は1mm以下の細かいものが望ましい。シリカ粉末は、
天然シリカ、合成シリカいずれも耐摩耗性を向上させる
効果があるが、特に粒子径が20μm以下の細かいもの
が良好である。熱可塑成樹脂ついては、種々のものが使
用可能であるが、特に次にあげる2種の成分を併用する
ことにより目的とする優れた摩耗特性が得られる。
【0006】第一成分としてはポリエチレン等のポリオ
レフィン、4フッ化エチレン樹脂などの弗素樹脂からな
潤滑性樹脂が使用できる。何れも分子量は特に規定し
ないが、フェノール樹脂との相溶性、分散性、材料化の
際の作業性を損なわない程度に高分子量のものが効果が
大である。これらを考慮すると、例えばポリエチレン樹
脂は融点120℃以下、粒径50μm以下、4フッ化エ
チレン樹脂は融点400℃以下、粒径50μm以下のも
のが望ましい。ここでの第一成分は成形品表面に皮膜を
形成し摩耗係数を低下させる役目を果たす。第二成分と
しては酢酸ビニル樹脂を使用するが、重合度200以下
の液状のもの、それ以上の固形状のもの何れも使用する
ことができる。また、エチレン共重合、アクリル共重合
等の変性の有無は問わない。成形材料化の際の作業性を
考慮すると重合度5000前後の固形状の酢酸ビニル樹
脂を粉砕して粉末状にしたものが望ましい。酢酸ビニル
樹脂は、有機天然繊維、シリカ状粉末、前記第一成分の
熱可塑成樹脂成分を添加することにより曲げ強度、引っ
張り強度等の静的強度が低下するのを防ぐ役目をする。
第一成分と第二成分の併用比は特に限定しないが、摩耗
特性強度のバランスから20〜50/50〜80重量%
が望ましい。
【0007】これらの充填材の組成は、成形材料全量に
対し65重量%以上であると成形材料化が難しく、40
重量%以下であると成形材料の流動性、成形物の耐熱
性、強度、寸法安定性等に問題を生じることから、充填
材の含有率は40〜65重量%が望ましい。成形材料化
の方法は、樹脂、充填材、添加剤等のブレンド物をロー
ル、コニーダ、押出し機等を利用して、加熱溶融混練し
た後、ペレット化あるいは冷却粉砕して材料化する方
法、あるいは充填材、添加材にワニスを加え、ヘンシェ
ルミキサー、スーパーミキサー等を利用して撹拌するこ
とにより、樹脂を充填材に含浸させた後、溶媒を除去し
て材料化する方法がある。何れの製造方法でも、上記の
組成であれば、耐摩耗性に優れた成形材料が得られる
が、耐熱性の点から、残存する揮発分が少ない成形材料
が得られるロール、コニーダ、押出し機で製造するのが
望ましい。上記の如く得た成形材料を、通常の成形方法
で加熱、加圧し硬化させることにより優れた耐熱性、耐
摩耗性、強度をもつ成形物が得られる。
【0008】
【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。ここで、「部」は「重量部」を示す。 《実施例1》 (A)重量平均分子量 5000のノボラック型フェノール樹脂 (仕込モル比 0.83、塩酸触媒、O/P比 0.75) 35部 (B)ヘキサメチレンテトラミン 6 (C)硝子繊維(日本電気硝子(株) 1.5mm長) 40 (D)粉砕布(1mm パス) 5 (E)無定型シリカ(日本シリカ工業(株) 一次粒径約16nm) 5 (F)PTFE( (株)喜多村 融点320℃、粒径30μm) 2 (G)酢酸ビニル樹脂(日本合成化学工業(株) 重合度 5000) 5 (H)硬化促進剤、離型材、顔料他 4 を配合し乾式ロールにより加熱混練して成形材料を製造
した。
【0009】《実施例2》 (A)重量平均分子量 6500のノボラック型フェノール樹脂 (仕込モル比 0.88,蓚酸触媒、O/P比 0.8) 40部 (B)ヘキサメチレンテトラミン 7 (C)硝子繊維(日本電気硝子(株) 1.5mm長) 35 (D)粉砕布(1mm パス) 7 (E)無定型シリカ(日本シリカ工業(株) 一次粒径約16nm) 7 (F)ポリエチレン(住友精化(株) 融点105℃、粒径25μm) 1 (G)液状酢酸ビニル樹脂(日本合成化学工業(株) 重合度 200) 3 (H)硬化促進剤、離型材、顔料他 5 を配合し押出し機で溶融混練して成形材料を製造した。
《実施例3》 (A)ジメチレンエーテルレゾール型フェノール樹脂 (住友デュレズ(株) PR−53529) 30部 (B)重量平均分子量 6500のノボラック型フェノール樹脂 8 (C)硝子繊維(日本電気硝子(株) 1.5mm長) 35 (D)粉砕布(1mm パス) 7 (E)無定型シリカ(日本シリカ工業(株) 一次粒径約16nm) 7 (F)ポリエチレン(住友精化(株) 融点105℃、粒径25μm) 1 (G)液状酢酸ビニル樹脂(日本合成化学工業(株) 重合度 200) 5 (H)硬化促進剤、離型材、顔料他 5 を配合し押出し機で溶融混練し、次いで造粒機でペレッ
ト化して成形材料を製造した。
【0010】《比較例1》 (A)重量平均分子量 5000のノボラック型フェノール樹脂 (仕込モル比 0.83、塩酸触媒、O/P比 0.75) 35部 (B)ヘキサメチレンテトラミン 6 (C)硝子繊維(日本電気硝子(株) 1.5mm長) 55 (D)硬化促進剤、離型材、顔料他 4 を配合し乾式ロールにより加熱混練して成形材料を製造
した。 《比較例2》 (A)重量平均分子量 5000のノボラック型フェノール樹脂 (仕込モル比 0.83、塩酸触媒、O/P比 0.75) 42部 (B)ヘキサメチレンテトラミン 7 (C)硝子繊維(日本電気硝子(株) 1.5mm長) 40 (D)粉砕布(1mm パス) 5 (E)無定型シリカ(日本シリカ工業(株) 一次粒径約16nm) 5 (F)硬化促進剤、離型材、顔料他 4 を配合し乾式ロールにより加熱混練して成形材料を製造
した。
【0011】《比較例3》 (A)重量平均分子量 5000のノボラック型フェノール樹脂 (仕込モル比 0.83、塩酸触媒、O/P比 0.75) 40部 (B)ヘキサメチレンテトラミン 7 (C)硝子繊維(日本電気硝子(株) 1.5mm長) 40 (D)粉砕布(1mm パス) 5 (E)無定型シリカ(日本シリカ工業(株) 一次粒径約16nm) 5 (F)PTFE( (株)喜多村 融点320℃、粒径30μm) 2 (G)硬化促進剤、離型材、顔料他 4 を配合し乾式ロールにより加熱混練して成形材料を製造
した。実施例1〜3及び比較例1〜3について曲げ強
度、シャルピー衝撃強度、鈴木式摩耗試験(相手材:ア
ルミニウム)について評価し、その結果を表1及び表2
に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】(測定方法) 曲げ強さ、シャルピー衝撃強さ:JIS K 6911に
よる 熱変形温度:ASTM D 648による 摩耗量(鈴木式摩耗試験):荷重 20Kg、周速 50mm/
sec、時間 4時間 実施例1〜3で得られた成形材料は、高い曲げ強度、耐
熱性を保持しながら、その成形物自体の耐摩耗性及び耐
アルミニウム摩耗性に非常に優れた成形物が得られる。
比較例1は充填材としてガラス繊維のみを使用した場合
で、曲げ強度は大きいが、成形物自体及びアルミニウム
の摩耗が非常に大きい。比較例2は熱可塑性樹脂を添加
しない場合、成形物自体の摩耗は大きく改善されるもの
の、アルミニウムの摩耗量は大きく改善されず曲げ強度
も低下する。比較例3は熱可塑性樹脂のうち酢酸ビニル
を添加しない場合であるが、摩耗特性は改善されるもの
の曲げ強度は低下する。
【0015】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の成形材料は、高い曲げ強度、耐熱性を保持しなが
ら、成形物自体の耐摩耗性及び耐アルミニウム摩耗性の
非常に優れた成形物を得ることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 31:04) (C08L 61/06 27:12 31:04) (56)参考文献 特開 昭62−209159(JP,A) 特開 平5−86261(JP,A) 特開 平6−25499(JP,A) 特開 平4−63858(JP,A) 特開 平3−174465(JP,A) 特開 昭60−124646(JP,A) 特開 平2−127460(JP,A) 特開 昭61−266455(JP,A) 特開 昭56−74147(JP,A) 特開 平4−103654(JP,A) 特開 平5−19442(JP,A) 特開 昭63−291944(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 61/04 - 61/16 C08L 23/00 - 23/36 C08L 27/12 - 27/20 C08L 31/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス繊維、有機天然繊維、シリカ粉
    末、及びポリオレフィン又は弗素樹脂からなる潤滑性熱
    可塑性樹脂と酢酸ビニル樹脂とからなる熱可塑性樹脂が
    全量に対し40〜65重量%含有され、前記4成分の各
    成分がこれら成分の合計量に対して40〜80/5〜2
    0/5〜15/5〜25重量%となるように配合されて
    なることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
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