JP3526087B2 - 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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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度、耐摩耗性、耐熱
性等に優れるガラス繊維充填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】近年自動車、電機部品をはじめとする構
造・機構部品の小型化、軽量化及び高性能化要求に従い
強度、耐熱性、寸法安定性、応力緩和特性等に優れるガ
ラス繊維充填フェノール樹脂成形材料が金属代替材とし
て注目を集めている。しかし、ガラス繊維は強度、耐熱
性の向上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させるという問
題がある。 【０００３】従来よりパルプ、粉砕布等の有機天然繊維
を配合すると摩耗特性が向上することが知られている
が、その反面ガラス繊維充填フェノール樹脂成形材料の
特長である耐熱性、強度の低下は避けられなかった。一
方、有機天然繊維、シリカ粉末、及び熱可塑性樹脂を配
合することにより耐熱性、強度を損なわずに摩耗特性を
向上できることが見いだされている（特開昭６０−１２
４６４６号公報、特願平４−２１４１９９号明細書）
が、更なる向上が望まれていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】かかる欠点を解消する
ため種々の検討を行った結果、フェノール樹脂を従来に
比べ多量に配合し、ガラス繊維の配合をその同量分減ら
すことによりガラス繊維充填フェノール樹脂成形材料の
優れた機械的強度を損なうことなく摩耗特性が著しく向
上し、相手材の摩耗量も減少することを見いだし、本発
明を完成するに至ったものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール樹
脂（硬化剤を含む）の含有率が成形材料全量に対して６
０〜７０重量％であり、ガラス繊維、有機天然繊維、シ
リカ粉末、及び酢酸ビニル樹脂と潤滑性熱可塑性樹脂と
からなる熱可塑性樹脂の合計量が成形材料全量に対し２
５重量％以上４０重量％未満であり、前記４成分の各成
分が、それぞれ成形材料全量に対して、ガラス繊維が１
０〜３０重量％、有機天然繊維が３〜１０重量％、シリ
カ粉末が３〜１０重量％、及び熱可塑性樹脂が３〜１０
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である。 【０００６】ここで用いられるフェノール樹脂は、ノボ
ラック樹脂とヘキサメチレンテトラミンの混合物でもレ
ゾール樹脂でもよく、これらを変性したものを用いても
よく、あるいは必要に応じてこれら二種以上の併用も可
能である。成形材料の生産性及び成形性の点から、フェ
ノール樹脂の溶液粘度は７０〜４００ｃｓｔが好まし
い。７０ｃｓｔ未満では低分子分が多く、成形材料の成
形性が低下するし、４００ｃｓｔを越えると粘度が高す
ぎて成形材料化の際の生産性が低下する。なお、溶液粘
度はＤＭＦ５０％溶液を用い、温度２５℃で毛細管法
（VISCOMETER、草野科学器械製作所製）により測定し
た。 【０００７】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が、成形
材料化した際の均一分散性より１〜６ｍｍの繊維長のも
のが望ましい。 【０００８】本発明では成形材料中のガラス繊維の含有
量を従来のガラス繊維を高充填した成形材料に比べ減少
させることにより摩耗特性を向上し、代わりにフェノー
ル樹脂の含有量を増加させ靱性を持たせることにより機
械的強度の低下を抑えていることが特長のひとつであ
る。摩耗、強度特性のバランスを考慮すると、成形材料
全量に対して、フェノール樹脂の配合割合は６０〜７０
重量％であり、また、ガラス繊維の配合割合は１０〜３
０重量％である。 【０００９】本発明では有機天然繊維と併用したとき耐
摩耗性向上に効果のあるシリカ粉末をガラス繊維以外の
無機質充填材として用いるが、天然シリカ、合成シリカ
いずれを用いてもよく、好ましくは粒子径が２０μｍ以
下の細かいものがよい。有機天然繊維としては、解綿パ
ルプ、原綿パルプ、粉末パルプ、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により、繊維長は１ｍｍ以下の細か
いものが望ましい。 【００１０】これらの配合による曲げ強度、引っ張り強
度等の静的強度の低下を防ぐため、本発明では熱可塑性
樹脂として酢酸ビニルを配合している。酢酸ビニル樹脂
は重合度２００以下の液状のもの、それ以上の固形状の
ものいずれも使用でき、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。しかし成形材料化
する際の作業性を考慮すると、重合度５０００前後の固
形状酢酸ビニル樹脂を粉末状に粉砕したものが望まし
い。 【００１１】他の熱可塑性樹脂として、ポリエチレン等
のポリオレフィン又は四フッ化エチレン樹脂などのフッ
素樹脂である潤滑性熱可塑性樹脂を配合する。かかる潤
滑性熱可塑性樹脂は、成形品表面に皮膜を形成し摩耗係
数を低下させる働きが大きいものである。いずれも分子
量及び粒度は特に限定しないが、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の
分子量及び粒度のものが効果ある。例えばポリエチレン
樹脂は融点１２０℃以下、粒径５０μｍ以下、四フッ化
エチレン樹脂は融点４００℃以下、粒径５０μｍ以下の
ものがこれにあてはまる。配合量としては、成形材料全
体を１００重量部とすると５重量部以下が望ましい。そ
れ以上では滑りすぎて材料化が困難となるし、材料コス
トも増大するからである。 【００１２】上記の有機天然繊維、シリカ粉末及び熱可
塑性樹脂の３成分の配合量は、摩耗及び強度特性のバラ
ンスから成形材料全量に対して、それぞれ３〜１０重量
％であり、それぞれ等量ないし熱可塑性樹脂成分を若干
多くなるように配合することが望ましい。 【００１３】本発明に於けるフェノール樹脂成形材料は
これらの他に硬化助剤、離型剤、顔料等を配合し熱ロー
ル等により混練、粉砕し製造する。 【００１４】 【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
説明する。実施例及び比較例の配合を表１に、得られた
特性を表２にそれぞれ示す。なお、ノボラック樹脂は汎
用品である住友ベークライト（株）製Ａ−１０８２を使
用した。 【００１５】 【表１】 【００１６】（測定方法）摩耗特性は鈴木式摩耗試験機
（荷重５kg／cm2、滑り速度１００mm／s、試験時間１時
間）を用いて測定した。他の特性は JIS K 6911 に準じ
て測定した。 【００１７】 【表２】 【００１８】表２の結果より実施例、特に実施例２は従
来例である比較例１と比較して強度及び耐熱性を劣化さ
せずに摩耗特性を向上させている。比較例２はガラスを
クレーに置換したものであるが、比較例１と比べると摩
耗特性は向上しているものの、強度、耐熱性がともに劣
っている。 【００１９】 【発明の効果】実施例及び比較例より明らかなように、
本発明のフェノール樹脂成形材料は、高強度、耐熱性等
の特性を保持しながら、得られた成形物自身の摩耗、及
び鉄、アルミニウム等相手材の摩耗が非常に少ない成形
材料である。
性等に優れるガラス繊維充填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】近年自動車、電機部品をはじめとする構
造・機構部品の小型化、軽量化及び高性能化要求に従い
強度、耐熱性、寸法安定性、応力緩和特性等に優れるガ
ラス繊維充填フェノール樹脂成形材料が金属代替材とし
て注目を集めている。しかし、ガラス繊維は強度、耐熱
性の向上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させるという問
題がある。 【０００３】従来よりパルプ、粉砕布等の有機天然繊維
を配合すると摩耗特性が向上することが知られている
が、その反面ガラス繊維充填フェノール樹脂成形材料の
特長である耐熱性、強度の低下は避けられなかった。一
方、有機天然繊維、シリカ粉末、及び熱可塑性樹脂を配
合することにより耐熱性、強度を損なわずに摩耗特性を
向上できることが見いだされている（特開昭６０−１２
４６４６号公報、特願平４−２１４１９９号明細書）
が、更なる向上が望まれていた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】かかる欠点を解消する
ため種々の検討を行った結果、フェノール樹脂を従来に
比べ多量に配合し、ガラス繊維の配合をその同量分減ら
すことによりガラス繊維充填フェノール樹脂成形材料の
優れた機械的強度を損なうことなく摩耗特性が著しく向
上し、相手材の摩耗量も減少することを見いだし、本発
明を完成するに至ったものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール樹
脂（硬化剤を含む）の含有率が成形材料全量に対して６
０〜７０重量％であり、ガラス繊維、有機天然繊維、シ
リカ粉末、及び酢酸ビニル樹脂と潤滑性熱可塑性樹脂と
からなる熱可塑性樹脂の合計量が成形材料全量に対し２
５重量％以上４０重量％未満であり、前記４成分の各成
分が、それぞれ成形材料全量に対して、ガラス繊維が１
０〜３０重量％、有機天然繊維が３〜１０重量％、シリ
カ粉末が３〜１０重量％、及び熱可塑性樹脂が３〜１０
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である。 【０００６】ここで用いられるフェノール樹脂は、ノボ
ラック樹脂とヘキサメチレンテトラミンの混合物でもレ
ゾール樹脂でもよく、これらを変性したものを用いても
よく、あるいは必要に応じてこれら二種以上の併用も可
能である。成形材料の生産性及び成形性の点から、フェ
ノール樹脂の溶液粘度は７０〜４００ｃｓｔが好まし
い。７０ｃｓｔ未満では低分子分が多く、成形材料の成
形性が低下するし、４００ｃｓｔを越えると粘度が高す
ぎて成形材料化の際の生産性が低下する。なお、溶液粘
度はＤＭＦ５０％溶液を用い、温度２５℃で毛細管法
（VISCOMETER、草野科学器械製作所製）により測定し
た。 【０００７】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が、成形
材料化した際の均一分散性より１〜６ｍｍの繊維長のも
のが望ましい。 【０００８】本発明では成形材料中のガラス繊維の含有
量を従来のガラス繊維を高充填した成形材料に比べ減少
させることにより摩耗特性を向上し、代わりにフェノー
ル樹脂の含有量を増加させ靱性を持たせることにより機
械的強度の低下を抑えていることが特長のひとつであ
る。摩耗、強度特性のバランスを考慮すると、成形材料
全量に対して、フェノール樹脂の配合割合は６０〜７０
重量％であり、また、ガラス繊維の配合割合は１０〜３
０重量％である。 【０００９】本発明では有機天然繊維と併用したとき耐
摩耗性向上に効果のあるシリカ粉末をガラス繊維以外の
無機質充填材として用いるが、天然シリカ、合成シリカ
いずれを用いてもよく、好ましくは粒子径が２０μｍ以
下の細かいものがよい。有機天然繊維としては、解綿パ
ルプ、原綿パルプ、粉末パルプ、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により、繊維長は１ｍｍ以下の細か
いものが望ましい。 【００１０】これらの配合による曲げ強度、引っ張り強
度等の静的強度の低下を防ぐため、本発明では熱可塑性
樹脂として酢酸ビニルを配合している。酢酸ビニル樹脂
は重合度２００以下の液状のもの、それ以上の固形状の
ものいずれも使用でき、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。しかし成形材料化
する際の作業性を考慮すると、重合度５０００前後の固
形状酢酸ビニル樹脂を粉末状に粉砕したものが望まし
い。 【００１１】他の熱可塑性樹脂として、ポリエチレン等
のポリオレフィン又は四フッ化エチレン樹脂などのフッ
素樹脂である潤滑性熱可塑性樹脂を配合する。かかる潤
滑性熱可塑性樹脂は、成形品表面に皮膜を形成し摩耗係
数を低下させる働きが大きいものである。いずれも分子
量及び粒度は特に限定しないが、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の
分子量及び粒度のものが効果ある。例えばポリエチレン
樹脂は融点１２０℃以下、粒径５０μｍ以下、四フッ化
エチレン樹脂は融点４００℃以下、粒径５０μｍ以下の
ものがこれにあてはまる。配合量としては、成形材料全
体を１００重量部とすると５重量部以下が望ましい。そ
れ以上では滑りすぎて材料化が困難となるし、材料コス
トも増大するからである。 【００１２】上記の有機天然繊維、シリカ粉末及び熱可
塑性樹脂の３成分の配合量は、摩耗及び強度特性のバラ
ンスから成形材料全量に対して、それぞれ３〜１０重量
％であり、それぞれ等量ないし熱可塑性樹脂成分を若干
多くなるように配合することが望ましい。 【００１３】本発明に於けるフェノール樹脂成形材料は
これらの他に硬化助剤、離型剤、顔料等を配合し熱ロー
ル等により混練、粉砕し製造する。 【００１４】 【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
説明する。実施例及び比較例の配合を表１に、得られた
特性を表２にそれぞれ示す。なお、ノボラック樹脂は汎
用品である住友ベークライト（株）製Ａ−１０８２を使
用した。 【００１５】 【表１】 【００１６】（測定方法）摩耗特性は鈴木式摩耗試験機
（荷重５kg／cm2、滑り速度１００mm／s、試験時間１時
間）を用いて測定した。他の特性は JIS K 6911 に準じ
て測定した。 【００１７】 【表２】 【００１８】表２の結果より実施例、特に実施例２は従
来例である比較例１と比較して強度及び耐熱性を劣化さ
せずに摩耗特性を向上させている。比較例２はガラスを
クレーに置換したものであるが、比較例１と比べると摩
耗特性は向上しているものの、強度、耐熱性がともに劣
っている。 【００１９】 【発明の効果】実施例及び比較例より明らかなように、
本発明のフェノール樹脂成形材料は、高強度、耐熱性等
の特性を保持しながら、得られた成形物自身の摩耗、及
び鉄、アルミニウム等相手材の摩耗が非常に少ない成形
材料である。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｃ０８Ｌ 31:04） Ｃ０８Ｌ 27:12
(Ｃ０８Ｌ 61/06
27:12
31:04）
(56)参考文献 特開 昭62−209159（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−124646（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−172446（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−322232（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−86261（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−63858（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−69510（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−174465（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 平６−25499（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−291944（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−185564（ＪＰ，Ａ)
特公 昭45−4618（ＪＰ，Ｂ１)
(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
ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 フェノール樹脂成形材料において、フェ
ノール樹脂（硬化剤を含む）の含有率が成形材料全量に
対して６０〜７０重量％であり、ガラス繊維、有機天然
繊維、シリカ粉末、及び酢酸ビニル樹脂と、ポリエチレ
ン等のポリオレフィン又は四フッ化エチレン樹脂などの
フッ素樹脂である潤滑性熱可塑性樹脂とからなる熱可塑
性樹脂の合計量が成形材料全量に対し２５重量％以上４
０重量％未満であり、前記４成分の各成分が、それぞれ
成形材料全量に対して、ガラス繊維が１０〜３０重量
％、有機天然繊維が３〜１０重量％、シリカ粉末が３〜
１０重量％、及び熱可塑性樹脂が３〜１０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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28231994A JP3526087B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | フェノール樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28231994A JP3526087B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | フェノール樹脂成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08143750A JPH08143750A (ja) | 1996-06-04 |
| JP3526087B2 true JP3526087B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=17650867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28231994A Expired - Fee Related JP3526087B2 (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | フェノール樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3526087B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5402142B2 (ja) * | 2009-03-25 | 2014-01-29 | 住友ベークライト株式会社 | フェノール樹脂成形材料 |
-
1994
- 1994-11-16 JP JP28231994A patent/JP3526087B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08143750A (ja) | 1996-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040212 |
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