JPH0778165B2 - 成形用耐熱性樹脂組成物 - Google Patents

成形用耐熱性樹脂組成物

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JPH0778165B2
JPH0778165B2 JP14940586A JP14940586A JPH0778165B2 JP H0778165 B2 JPH0778165 B2 JP H0778165B2 JP 14940586 A JP14940586 A JP 14940586A JP 14940586 A JP14940586 A JP 14940586A JP H0778165 B2 JPH0778165 B2 JP H0778165B2
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勉 大川
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱性、高温における機械的特性のよい、特
にアルミニウム、黄銅など軟質金属に対して優れた摺動
性を有する成形用耐熱性樹脂組成物に関する。
(従来の技術) 従来、耐熱性に優れた成形材料や摩擦剤に使用される基
材としてアスベスト繊維が用いられてきた。しかし、近
年アスベストは有害であるとして使用が禁止されるよう
になった。また摺動性について、鋼鉄等硬質金属に対し
ては炭素繊維が有効であるが、アルミニウム、黄銅等の
軟質金属に対しては炭素繊維が摩耗量が大きく摺動性が
悪いという問題があった。さらにバインダー用樹脂とし
て熱硬化性であるフェノール樹脂、エポキシ樹脂が主流
をなしているが、なお耐熱性に乏しく高負荷条件での使
用にも限度があった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、耐熱
性、高温における機械的特性、軟質金属に対して摺動性
に優れた成形用耐熱性樹脂組成物を提供しようとするも
のである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段と作用) 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、後述する熱硬化性樹脂と複合充填剤とからな
る樹脂組成物が、耐熱性、高温における機械的特性、軟
質金属に対する摺動性を有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。即ち本発明は、(A)
(a) 一般式 (式中R1はN価の有機基を、X1,X2は水素原子、ハロゲ
ン原子又は有機基から選ばれる同一又は異なる1価の原
子又は基を、nは2以上の整数をそれぞれ表す)で示さ
れるポリマレイミド類と (b) 一般式 (式中R2は水素原子、ハロゲン原子又は有機基から選ば
れる1価の原子又は基を、mは1〜5の整数をそれぞれ
表す)で示されるアミノフェノールとの付加反応物と、 (c) 1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポ
キシ化合物と、 (d) ポリp−ビニルフェノールとを必須成分とする
熱硬化性樹脂30〜70重量%と、 (B)(e) フッ素樹脂50〜83重量%と (f) 芳香族ポリアミド粉末5〜38重量%とを 含有する複合充填剤30〜70重量%と からなることを特徴とする成形用耐熱性樹脂組成物であ
る。
本発明に用いる(A)熱硬化性樹脂の必須成分の1つで
ある(a)のポリマレイミド類としては、エチレンビス
マレイミド、ヘキサメチレンビスマレイミド、m−又は
p−フェニレンビスマレイミド、4,4′−ジフェニルメ
タンビスマレイミド、4,4′−ジフェニルエーテルビス
マレイミド、4,4′−ジフェニルスルフォンビスマレイ
ミド、4,4′−ジシクロヘキシルメタンビスマレイミ
ド、m−又はp−キシリレンビスマレイミド、4,4′−
フェニレンビスマレイミド等が挙げられ、これらは単独
又は2種以上混合して用いる。また、必要に応じて、こ
れらのポリマレイミドと共にN−3−クロロフェニルマ
レイミドやN−4−ニトロフェニルマレイミドのような
モノマレイミド類を少量併用することができる。
また必須成分(b)アミノフェノールとしては、o−、
m−、又はp−アミノフェノールおよびアミノクレゾー
ル、各種置換基異性体を含むアミノキシレノール、アミ
ノクロルフェノール、アミノブロムフェノール、アミノ
カテコール、アミノレゾルシン、アミノビス(ヒドロキ
シフェノール)プロパン、アミノオキシ安息香酸等が挙
げられ、これらは単独又は2種以上混合して使用する。
本発明において、ポリマレイミド類およびアミノフェノ
ール類を反応させて付加反応物を得るが、それぞれの配
合割合は、(a)ポリマレイミド類100重量部に対して
(b)アミノフェノールを5〜40重量部、より好ましく
は10〜30重量部配合する。アミノフェノールが5重量部
より少ないと、付加反応物と後述の(c)エポキシ化合
物および(d)ポリp−ビニルフェノールとの相溶性が
十分でなく、反対にアミノフェノールの配合量が40重量
部を超えるとアミノ基が過剰になり、樹脂の耐熱性が低
下し好ましくない。付加反応物の温度は一般に50〜200
℃、より好ましくは80〜180℃であり、反応時間は数分
から数十時間の範囲で反応成分に応じて任意に選択する
ことができる。
本発明に用いる必須成分の(c)1分子内に2個以上の
エポキシ基を有するエポキシ化合物としては、ヒスフェ
ノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ
樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸のグ
リシジルエステル樹脂、ポリオールのポリグリシジルエ
ーテル、ウレタン変性エポキシ樹脂、不飽和化合物をエ
ポキシ化した脂肪族又は脂環式のポリエポキシド、複素
環を有するエポキシ樹脂、異節環を有するエポキシ樹
脂、アミンをグリシジル化したエポキシ樹脂等が挙げら
れ単独又は2種以上混合して用いる。
本発明に用いる他の必須成分の(d)ポリp−ビニルフ
ェノールとしては、例えばp−ビニルフェノールを脱水
素、熱重合させて得られるもので分子量2500〜8000、水
酸基当量120程度のものが好ましい。ポリp−ビニルフ
ェノールの合成法としては特に制限はなく、特に上記の
ものに限定されない。樹脂組成物の耐熱性を向上させる
目的でポリp−ビニルフェノールの一部又は全部をポリ
p−ビニルフェノールの臭化物で置換させることもでき
る。ポリマレイミド−アミノフェノール付加反応物とエ
ポキシ樹脂とポリp−ビニルフェノールの配合割合は、
用途、目的に応じて広範囲に変化させることができる。
ポリマレイミド−アミノフェノール付加反応物の配合割
合は、熱硬化性樹脂中30〜80重量%含有することが望ま
しい。その割合が30重量%未満では耐熱性が悪くなり、
また80重量%を超えると耐熱性は十分であるが機械的強
度が低下し好ましくない。ポリp−ビニルフェノールの
配合割合は、1エポキシ当量(a)について1水酸基当
量(b)[(b)/(a)=1]が好ましいが、実用的
にはこの当量比が0.8〜1.2の範囲が好ましい。
上記の各成分の混合あるいは反応の順序については特に
限定はなく、硬化性と成形性が良好で耐熱性に優れた熱
硬化性樹脂を得ることができる。しかし、通常はまず、
(a)ポリマレイミド類と(b)のアミノフェノールと
を付加反応させて生成物を得て、これに(c)1分子内
に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と
(d)ポリp−ビニルフェノールを加えることによって
熱硬化性樹脂(A)を得る。
本発明に用いる(B)複合充填剤の1成分として用いる
(e)フッ素樹脂としては、例えば四フッ化エチレン樹
脂、フッ化アルコキシエチレン樹脂、フッ化エチレンプ
ロピレンエーテル樹脂、四フッ化エチレン六フッ化プロ
ピレン共重合樹脂、焼成テフロン粉末等が挙げられる。
また他の成分として用いる(f)芳香族ポリアミド粉末
としては、例えばコーネックス(帝人社製、商品名)が
挙げられ、この粉末としては30メッシュ以上の程度のも
のが好ましい。フッ素樹脂と芳香族ポリアミド粉末の配
合割合は、複合充填剤中にフッ素樹脂50〜83重量%、ま
た、芳香族ポリアミド粉末5〜38重量%含有することが
好ましい。フッ素樹脂50重量%未満および芳香族ポリア
ミド粉末の5重量%未満では摺動性に効果なく、またフ
ッ素樹脂83重量%および芳香族ポリアミド粉末38重量%
を超えると耐熱性が悪くなり好ましくない。更にその他
の成分として用いるものには黒鉛、二硫化モリブデン、
窒化ホウ素等が挙げられる。特に耐熱性が要求される場
合、黒鉛は好ましくないので適宜選択して加える。ま
た、内部離離剤としては、カルナバワックス、高級飽和
脂肪酸エステル、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛等が
挙げられ、これらは必要に応じて加える。
本発明の成形用耐熱性樹脂組成物は、前述した熱硬化性
樹脂30〜70重量%と、複合充填剤30〜70重量%とからな
ることを特徴としているが、これらの配合割合を上記範
囲に限定したのは、熱硬化性樹脂30重量%未満では、作
業性、成形性に乏しく、また70重量%を超えると所要の
特性を満足する成形品が得られないからである。また、
本発明の樹脂組成物は熱硬化性であり、一般に150〜250
℃の温度に加熱することにより硬化するが、必要に応じ
て各種の添加剤を配合して種々の特性を更に改善するこ
ともできる。例えば公知の酸無水物、フッ化ホウ素錯
体、第3級アミン類、イミダゾール類、第4級アンモニ
ウム塩類、過酸化物の硬化触媒を添加して硬化性をさら
に向上させることができる。
(実施例) 次に本発明を実施例によって具体的に説明する。
実施例 1〜6 N,N′−メチレンビスマレイミド、m−アミノフェノー
ル、エポキシ樹脂、ポリp−ビニルフェノール、2−エ
チル−4−メチルイミダゾールの各配合成分を第1表に
示した重量組成比で選択し、熱硬化性樹脂を合成した。
得られた熱硬化性樹脂に対し第1表に示した重量組成比
で複合充填剤を配合し、均一に撹拌混合して成形用耐熱
性樹脂組成物を得た。
比較例 1〜4 第1表に示した組成比によって実施例と同様にして樹脂
および成形用耐熱性樹脂組成物を得た。
このようにして、実施例1〜6、比較例1〜4で得られ
た成形用耐熱性樹脂組成を加圧成形機により、温度200
〜220℃,圧力100〜300kgf/cm2,時間1〜2分/mm当りで
加圧成形し、続いて200〜230℃,5〜15時間で硬化処理し
て各種試験用成形物をつくった。この試験用成形物を機
械特性についてJIS−K−6911に準じて測定した。また
摺動特性についてスラスト式摩擦摩耗試験機で測定条
件、2cm2(外形25.6φ,内径20.0φのシリンダ状,3S仕
上げ)のすべり面積をもつアルミニウム(A5052−BD)
の金属で無潤滑,すべり速度1m/秒,加圧加重10〜50kgf
/cm2(10kgf/cm2で10分運転後累積負荷)で動摩擦係数
を求めた。また、すべり速度0.3cm/秒、荷重10kgf/cm2
の条件で24時間連続運転後摩耗量を測定した。これらの
結果を第2表に示したが、本発明の顕著な効果が確認さ
れた。
[発明の効果] 以上の説明および第2表が明らかなように、本発明の成
形用耐熱性樹脂組成物は特定なポリイミド型樹脂のため
耐熱性に優れ、高温における機械的特性、摺動特性、特
にアルミニウム、黄銅など軟質金属に対しての摺動特性
に優れ、また作業性、成形加工性も良好で、摺動材料、
摩擦材料、電気絶縁材料等幅広い用途に使用することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 27/12 LER 77/10 LQS

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)(a) 一般式 (式中R1はN価の有機基を、X1,X2は水素原子、ハロゲ
    ン原子又は有機基から選ばれる同一又は異なる1価の原
    子又は基を、nは2以上の整数をそれぞれ表す)で示さ
    れるポリマレイミド類と (b) 一般式 (式中R2は水素原子、ハロゲン原子又は有機基から選ば
    れる1価の原子又は基を、mは1〜5の整数をそれぞれ
    表す)で示されるアミノフェノールとの付加反応物と、
    (c) 1分子内に2個以上のエポキシ基を有するエポ
    キシ化合物と、 (d) ポリp−ビニルフェノールとを必須成分とする
    熱硬化性樹脂30〜70重量%と、 (B)(e) フッ素樹脂50〜83重量%と (f) 芳香族ポリアミド粉末5〜38重量%とを 含有する複合充填剤30〜70重量%と からなることを特徴とする成形用耐熱性樹脂組成物。
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