(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、成形時における流動性に優れ、更に耐熱性、耐磨耗性、絶縁性に優れた成形品を成形できるフェノール樹脂成形材料を提供することである。【解決手段】  フェノール樹脂と液晶ポリマーとを含有し、好ましくは更にガラス繊維を含有することを特徴としたフェノール樹脂成形材料であって、前記フェノール樹脂がノボラック型フェノール樹脂であり、更に好ましくは前記ノボラック型フェノール樹脂が、数平均分子量５００〜１０００のものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノール樹脂と液晶ポリマーとを含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
【請求項２】
更に、ガラス繊維を含むものである請求項１に記載のフェノール樹脂成形材料。
【請求項３】
前記フェノール樹脂が、ノボラック型フェノール樹脂である請求項１又は２に記載のフェノール樹脂成形材料。
【請求項４】
前記ノボラック型フェノール樹脂が、数平均分子量５００〜１０００のものである請求項１ないし３のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェノール樹脂成形材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等に使用される機構部品は、使用環境などから耐熱性や耐摩耗性等が要求されてきている。これらの要求特性を満たすために、セラミックや金属製の部品が用いられていた。しかし、セラミックや金属を用いると部品個体の重量が重くなる、加工に時間がかかる、コストが高い等の問題が挙げられる。そこで、部品の軽量化への移行が進むにつれてプラスチック材料が注目されてきた。
【０００３】
中でも要求特性を満たす材料としてフェノール樹脂成形材料があり、セラミックや金属の代替材として注目されている。フェノール樹脂成形材料の成形品は耐熱性があり、製品の加工も容易であることからその使用メリットは大きい。
また、耐摩耗特性を付与するために、黒鉛等の充填基材を用いてきたが、この場合耐摩耗性は向上するが、耐熱性が下がり材料に導電性に生じてしまう問題があり、耐熱性や絶縁性が必要な部品には、このようなフェノール樹脂成形材料は使用することができなかった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−００３６９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、成形時における流動性に優れ、耐熱性、耐磨耗性、絶縁性に優れた成形品を成形できるフェノール樹脂成形材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、以下の本発明（１）〜（４）により達成される。
（１）フェノール樹脂と、液晶ポリマーとを含有することを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
（２）更に、ガラス繊維を含むものである（１）に記載のフェノール樹脂成形材料。
（３）前記フェノール樹脂が、ノボラック型フェノール樹脂である（１）又は（２）に記載のフェノール樹脂成形材料。
（４）前記ノボラック型フェノール樹脂が、数平均分子量５００〜１０００のものである（１）ないし（３）のいずれかに記載のフェノール樹脂成形材料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、フェノール樹脂と、液晶ポリマーとを含有するフェノール樹脂成形材料であり、耐熱性、耐磨耗性、絶縁性に優れたフェノール樹脂成形材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のフェノール樹脂成形材料（以下「成形材料」ということがある）について詳細に説明する。
本発明の成形材料は、フェノール樹脂と液晶ポリマーとを含有することを特徴とする。
【０００９】
本発明において用いられるフェノール樹脂にはノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂などがあるが、特に限定されるものではない。
【００１０】
本発明で用いられる成形材料において、ノボラック型フェノール樹脂（以下、ノボラック樹脂という）を用いる場合は、通常、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを使用する。
ヘキサメチレンテトラミンの含有量は、特に限定されないが、ノボラック樹脂１００重量部に対して１０〜２５重量部が好ましい。更に好ましくは、１２〜２０重量部である。前記下限値未満では成形時の硬化に時間を必要とし、また前記上限値を超えると成形品にフクレを生じることがある。
【００１１】
本発明に用いられるフェノール樹脂（ヘキサメチレンテトラミンを用いる場合これを含む）の含有量は、特に限定されないが、成形材料全体に対して、３０〜５０重量％が好ましい。更に好ましくは３５〜４５重量％である。フェノール樹脂が前記下限値未満では、材料の流動性が低下するため、成形が困難になることがある。また前記上限値を越えると、成形収縮や後収縮による寸法変化が大きくなることがある。
【００１２】
また、本発明に使用されるノボラック樹脂の数平均分子量は特に限定されないが、数平均分子量が５００〜１０００のものが好ましく、更に７００〜９００のものが好ましい。数平均分子量が前記下限値未満では、フェノール樹脂成形材料の製造において溶融した成形材料の粘度が低いために作業性が悪くなり生産に時間を要する場合がある。また前記上限値を超えると成形材料が十分に溶融せず生産が困難となることがある。
【００１３】
本発明で用いられる成形材料は液晶ポリマーを配合する。これにより、摺動特性及び耐熱性に優れた成形材料を得ることができる。
この要因として、低融点の液晶ポリマーが摩擦による発熱から溶融しそれが接触面付近に凝着し、表面に皮膜を形成することによるためであると推察される。この理由を以下に示すメカニズムから考察してみる。
磨耗の種類としてはアブレッシブ磨耗、凝着磨耗、疲労磨耗、化学磨耗がある。この中で凝着磨耗は、表面が平滑な物質同士が接触する際に発生するもので、一言で言えば「焼付き現象」であり、物質同士が接触する部分に凝着した成分が剥離する時の抵抗により生じるものである。しかるに、本発明の液晶ポリマーを含有配合する成形材料によって成形された成形品は、相手材と接触する部分において液晶ポリマーが凝着磨耗による発熱によって溶融し、接触面付近に凝着して表面に液晶ポリマーの皮膜を形成することになり、この皮膜によって特に摺動特性の向上が得られるものと推測される。
【００１４】
本発明の成形材料で用いられる液晶ポリマーとしては特に限定されないが、例えば、液晶性ポリエステル、液晶性ポリカーボネート、液晶性ポリエステルイミドなどがあり、具体的には、全芳香族ポリエステル、半芳香族ポリエステル、ポリエステルアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルカーボネートなどが挙げられる。これらを単独で、あるいは２種類以上を併せて用いることができる。
【００１５】
この液晶ポリマーの含有量は特に限定されないが、ノボラック樹脂とヘキサメチレンテトラミンの合計量１００重量部に対し５〜２５重量部であることが好ましい。更に好ましくは１０〜２０重量部である。前記下限値未満では耐熱性、耐磨耗性が不十分となることがあり、上限値を超えると材料化する際、作業性に悪影響を及ぼすことがある。
【００１６】
本発明で用いられる成形材料には、ガラス繊維を配合することができる。
ガラス繊維を併用することにより、機械的強度と耐磨耗性を向上させることができる。ガラス繊維の配合割合は、特に限定されないが、成形材料全体に対して、３０〜７０重量％が好ましい。更に好ましくは４０〜６０重量％である。前記下限値未満だと耐衝撃力などの機械的強度が低下するようになり、前記上限値を超えると耐摩耗性が低下するようになる。
【００１７】
本発明において、上記の配合物を所定量配合し、更に着色剤、滑剤などを添加した材料を予備混合した後、加熱ロールまたは二軸混練機等を用いて溶融混練を行い、冷却後に粉砕または造粒化して成形材料を得ることができる。
【実施例】
【００１８】
次に本発明を実施例及び比較例に基づいて説明する。
【００１９】
１．実施例１
ノボラック樹脂を３６重量％、ヘキサメチレンテトラミンを７重量％、ガラス繊維を５０重量％、酸化マグネシウム１重量％、ステアリン酸カルシウム１重量％、液晶ポリマー５重量％の割合で配合し、ヘンシェルミキサーで予備混合したものを、９５〜１００℃の加熱ロールで５分間溶融混練してシート状にした後、冷却後に粉砕装置により粉砕して成形材料を得た。
【００２０】
２．実施例２
ノボラック樹脂を３５重量％に減量、ヘキサメチレンテトラミンを６重量％に減量、ガラス繊維を５１重量％に増量、液晶ポリマーを６重量％に増量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２１】
３．実施例３
ノボラック樹脂を３４重量％に減量、ヘキサメチレンテトラミンを６重量％に減量、ガラス繊維を５１重量％に増量、液晶ポリマーを７重量％に増量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２２】
４．実施例４
ガラス繊維を５１重量％に増量、液晶ポリマーを４重量％に減量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２３】
５．実施例５
ガラス繊維を４６重量％に減量、液晶ポリマーを９重量％に増量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２４】
６．比較例１
液晶ポリマーをフッ素樹脂に置換した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２５】
７．比較例２
液晶ポリマーをアセタール樹脂に置換した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２６】
３．比較例３
液晶ポリマーを用いず、ノボラック樹脂を４１重量％に増量した以外は、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００２７】
実施例及び比較例の配合について、表１に示す。
【００２８】
【表１】
2005281554.tif 000002
【００２９】
〔表の注〕
（１）ノボラック樹脂：住友ベークライト社製  Ａ−１０８２Ｇ（数平均分子量８５０）
（２）ヘキサメチレンテトラミン：三菱瓦斯化学社製  ヘキサミン
（３）ガラス繊維：日本板硝子社製  マイクログラス（平均繊維径１１μｍ、平均繊維長３ｍｍ）
（４）液晶ポリマー：住友化学工業社製Ｅ１０１Ｓ  ポリヒドロキシ安息香酸
（５）フッ素樹脂：喜多村社製ＫＴ−３００Ｍ
（６）アセタール樹脂：旭化成社製テナック５０１０  ポリオキシメチレン
（７）硬化触媒：酸化マグネシウム
（８）滑剤：ステアリン酸カルシウム（微粉末状）
【００３０】
実施例及び比較例で得られた成形材料及びその成形品について、下記の評価を行った。結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2005281554.tif 000003
【００３２】
〔表の注〕
（１）射出成形性
実施例及び比較例で得られた成形材料を用いて、以下に示す条件で射出成形を行い、連続成形による射出成形性を確認した。判定は、上記成形条件で１時間連続成形できた場合を良好とした。
〔試験片の成形条件〕
・温度  １７５℃
・圧力  １００ｋｇ／ｃｍ2
・硬化時間  １分間
（２）機械的特性
・曲げ強度：ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定した。
・曲げ弾性率：ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して測定した。
（３）摺動特性
実施例及び比較例で得られた成形材料を、圧縮成形（金型温度１７０℃、硬化時間３分間）して摺動特性評価用試験材を成形した。摺動特性は、滑り摩耗試験（鈴木式摩耗試験機）により、相手材として「Ｓ−５５Ｃ」を用いて、試験材の摩耗量及び相手材の摩耗量を測定した。
（４）耐熱性
上記で得られた成形材料を用い、移送成形法により、金型温度１７５℃、硬化時間３分間で成形した。この試料を２５０℃の雰囲気下で２００時間処理した。処理前後の曲げ強さを、ＪＩＳ−Ｋ６９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に準拠して測定し、曲げ強さの保持率を算出して耐熱性の評価を行った。
（５）絶縁特性
ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に準拠して絶縁抵抗を測定した。
【００３３】
表２の結果から、射出成形性及び機械的特性においては、実施例１〜５は比較例１〜３と同等であることが確認できた。
耐磨耗性評価においては、比較例１、比較例２は液晶ポリマーの代わりにそれぞれフッ素樹脂、アセタール樹脂を配合したものの、実施例１〜５より劣る結果となり、比較例３は液晶ポリマー、フッ素樹脂、ＰＯＭのいずれも含まないことから更に耐磨耗性が悪化した。このことにより、液晶ポリマーを配合することによる耐磨耗性の向上が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の成形材料は、射出成形、移送成形において優れた流動性を持ち、かつ、優れた耐熱性、耐磨耗性、絶縁性を有する成形品を得ることができる。従って、このような特性を要求される自動車の摺動部品として好適に用いることができる。