JPH0827358A - フェノール樹脂組成物及び成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フェノール類１００重量部に対しポリカーボ
ネート樹脂を５〜３０重量部の割合で溶解混合した系
と、アルデヒド類とを酸性触媒の存在下で反応させて得
られるポリカーボネート変性又は含有ノボラック型フェ
ノール樹脂組成物、及びこの樹脂組成物を樹脂成分と
し、補強材としてガラス繊維を４０〜７０重量％含有す
ることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。 【効果】 ノボラック樹脂単独のものと同等又はそれ以
上の強度を有しており、この樹脂組成物を用いた成形材
料は高強度を有し耐摩耗性に優れていることから、摺動
の生じる機構部品に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性樹脂であるフ
ェノール樹脂の特長と熱可塑性樹脂であるポリカーボネ
ート樹脂の耐摩耗性の特長とを併せ持つ樹脂組成物、及
びこの樹脂組成物を樹脂成分とする成形材料に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂は熱硬化性樹脂の中でも
耐熱性、強度、電気的特性等種々の点において優れてお
り、成形材料、積層材などさまざまの用途に使用されて
いる。成形材料として使用された場合、成形品特性は概
ね良好であるが、高強度化のためにガラス繊維を添加し
た材料は、成形品として使用した場合、耐摩耗性という
点で問題がある。この欠点を改良するための検討がいろ
いろとなされているが、その一つに熱可塑性樹脂やエラ
ストマーとの混合がある。これまで幾つかの材料につい
て検討されているが、耐摩耗性を向上させる反面、強度
の低下を伴うという欠点があった。そのためいかに強度
低下を少なくし、耐摩耗性を向上させるかという検討が
行われているが、強度を保持したままで耐摩耗性の良好
な樹脂組成物、特に成形材料は未だ得られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の耐摩耗
性向上による強度の低下という問題点を解決するため種
々検討の結果なされたもので、その目的とするところは
強度の低下を生じることなく、耐摩耗性に優れた硬化成
形品を与える樹脂組成物を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、フェノール類
１００重量部に対しポリカーボネート樹脂を５〜３０重
量部の割合で溶解混合した系とアルデヒド類とを酸性触
媒の存在下で反応させて得られるポリカーボネート変性
又は含有ノボラック型フェノール樹脂組成物、及びこの
樹脂組成物を樹脂成分とし、補強材としてガラス繊維を
４０〜７０重量％含有す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。

【０００５】本発明において用いられるフェノール類
（ａ）としては、フェノール、オルソクレゾール、メタ
クレゾール、パラクレゾール、エチルフェノール、キシ
レノール、ビスフェノールＡ、パラクレゾール、エチル
フェノール、キシレノール、ビスフェノールＡ、カテコ
ール、レゾルシン、ハイドロキノン、プロピルフェノー
ル、プロペニルフェノール、ブチルフェノール、オクチ
ルフェノール、ノニルフェノール等から選ばれた１種又
は２種以上である。

【０００６】本発明に使用されるポリカーボネート
（ｂ）は、成形材料用として一般に市販されているもの
でよいが、数平均分子量２０，０００以上のものが耐摩
耗性向上効果が優れているので好ましい。

【０００７】本発明に使用されるアルデヒド類（ｃ）と
しては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ト
リオキサン、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等か
ら選ばれた１種又は２種以上である。本発明において使
用される酸触媒としては塩酸、硫酸、安息香酸、サリチ
ル酸、パラトルエンスルホン酸、蓚酸、燐酸から選ばれ
た１種又は２種以上である。

【０００８】次に配合処方について説明する。ポリカー
ボネート変性又は含有ノボラック型フェノール樹脂組成
物（以下、ノボラック型フェノール樹脂をノボラック樹
脂という）の製造において、使用されるポリカーボネー
ト樹脂は、フェノール類１００重量部に対し５〜３０重
量部、好ましくは１０〜２５重量部の割合である。５重
量部を下廻る場合にはポリカーボネート配合の効果が小
さく、３０重量部を上廻る場合には耐水性や耐熱性が低
下し、成形材料とした場合硬化性が低下する傾向があ
る。

【０００９】使用されるアルデヒド類は、通常フェノー
ル類１モルに対し０．５〜１．０モル、好ましくは０．
６〜０．９モルの範囲である。０．５モルを下廻る場合
には生成したノボラック樹脂の分子量が小さく、機械的
強度が低下する傾向にある。１．０モルを上廻ると生成
した変性樹脂組成物の融点が高く成形性に問題が生じる
ようになる。酸触媒の使用量は、通常フェノール類１０
０重量部に対し、０．１〜１０重量部、好ましくは０．
２〜５重量部の範囲である。

【００１０】一般的な反応方法は、先ずポリカーボネー
ト樹脂をフェノール類に添加し、１００〜１２０℃程度
の温度で混合溶解した後、酸触媒下で通常のノボラック
型フェノール樹脂と同様にアルデヒド類との反応を行
う。例えば６０℃〜２５０℃で１〜２０時間縮合反応を
行い、その後常圧または減圧下で加熱して脱水し、固形
の変性ノボラック樹脂を得る。

【００１１】このようにして得られたフェノール樹脂組
成物を用いて成形材料を製造する場合、成形材料全体に
対してこのフェノール樹脂組成物を２５〜４５重量％、
好ましくは３０〜４０重量％含有し、かつ補強材として
ガラス繊維４０〜７０重量％、好ましくは４５〜６０重
量％配合し、その他、硬化剤、硬化促進剤、離型剤、顔
料等を配合した後、ロール、ニーダー、二軸押出機等の
混練機等で加熱混練し、粉砕機で粉砕することによって
フェノール樹脂成形材料が得られる。

【００１２】

【作用】通常のノボラック樹脂にポリカーボネート樹脂
を溶解させても樹脂は得られるが、フェノールにポリカ
ーボネート樹脂を溶解させた後アルデヒドと反応させた
場合の方が、得られた樹脂組成物中にポリカーボネート
樹脂が微粒子として分散する。これによりノボラック樹
脂自体の性質を保持すると共にポリカーボネート樹脂の
特長をもかねそなえた樹脂組成物が得られる。この樹脂
組成物を成形材料化した場合、通常のノボラック樹脂に
ポリカーボネート樹脂を溶解させた樹脂を用いた成形材
料に比べ、強度及び耐摩耗性は向上する傾向がある。

【００１３】

【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例により説明
する。部は重量部を示す。 ＜実施例１＞攪拌機、熱交換器、温度計の付いた反応装
置にフェノール１００部、ポリカーボネート樹脂２０部
を１００℃で３０分間混合溶解させ、均一透明溶液にし
た後、３７％ホルマリン６５部（フェノール１モルに対
し０．７５モル）、及び触媒として蓚酸２部を仕込み、
常圧で１２０分還流反応を行った後、液温が１５０℃に
なるまで常圧で脱水反応を行い、その後真空度６０Ｔor
r で加熱脱水縮合反応を行って液温が２１０℃になるま
で上げ、ポリカーボネート変性ノボラック樹脂組成物を
得た。

【００１４】＜実施例２＞攪拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にメタクレゾール１００部、ポリカーボ
ネート樹脂１０部を１００℃で３０分間混合溶解させ、
均一透明溶液にした後、３７％ホルマリン４９部（メタ
クレゾール１モルに対し０．６５モル）、及び触媒とし
て蓚酸２部を仕込み、常圧で１５０分還流反応を行った
後、液温が１５０℃になるまで常圧で脱水反応を行い、
その後真空度６０Ｔorr で加熱脱水縮合反応を行って液
温が２１０℃になるまで上げ、ポリカーボネート変性ノ
ボラック樹脂組成物を得た。

【００１５】＜比較例１＞攪拌機、熱交換器、温度計の
付いた反応装置にフェノール１００部、３７％ホルマリ
ン６５部（フェノール１モルに対し０．７５モル）、触
媒として蓚酸２部を仕込み、常圧で９０分間の還流反応
を行った後、液温が１５５℃になるまで常圧で脱水反応
を行い、その後、真空度６０Ｔorr で加熱脱水縮合反応
を行って液温が２１０℃になるまで上げ、ノボラック樹
脂（数平均分子量８００）を得た。

【００１６】次に、これらのノボラック樹脂を下記の配
合で成形材料を製造した。成形材料は２本ロールを用い
て加熱混練を行い、冷却後粉砕することにより得られ
た。 実施例又は比較例で得たノボラック樹脂 ４０部 ガラス繊維 ５０ 硬化剤（ヘキサメチレンテトラミン） ８ 滑剤 １ 顔料 １ シランカップリング剤 ０.５

【００１７】得られた成形材料について、１７５℃の金
型を用いてトランスファー成形によりテストピースを成
形し、得られた成形品の性能を測定した。その結果を表
１に示した。なお、テストピースの評価は JIS K 6911
に準じて行った。摩耗量の測定は鈴木式摩耗試験法（測
定条件：荷重 １０kgf、周速 100mm／秒、時間 １時
間）により、成形品のアルミニウム（アルミ）、及び成
形品と鉄についてそれぞれ行った。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１の結果から明らかなように、実施例
１，２で得られた変性ノボラック樹脂組成物は、比較例
１のノボラック樹脂と比較して曲げ強さ、衝撃強さ及び
引張強さなどの機械的強度は同等以上であり、その上、
摩耗量は非常に小さい。このことから、実施例の樹脂組
成物は高強度かつ耐摩耗性材料であることがわかる。

【００２０】

【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の樹脂組成物はノボラック樹脂単独のものと同等又
はそれ以上の強度を有しており、この樹脂組成物を用い
た成形材料は高強度を有し耐摩耗性に優れていることか
ら、摺動の生じる機構部品に特に有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェノール類１００重量部に対しポリカ
   ーボネート樹脂を５〜３０重量部の割合で溶解混合した
   系と、アルデヒド類とを酸性触媒の存在下で反応させて
   得られるポリカーボネート変性又は含有ノボラック型フ
   ェノール樹脂組成物。
2. 【請求項２】 請求項１の樹脂組成物を樹脂成分とし、
   補強材としてガラス繊維を４０〜７０重量％含有するこ
   とを特徴とするフェノール樹脂成形材料。