(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノール樹脂、有機質充填材および無機質充填材を必須成分として含むフェノール樹脂成形材料において、摩耗性改良剤として数平均分子量が５００以上３００００以下の低密度ポリエチレン樹脂粉末を０.５〜５.０重量％含有してなり、前記低密度ポリエチレン樹脂粉末のメルトフローレート（試験法ＪＩＳ‐Ｋ‐６９２２‐２）が、２０ｇ／１０分以上であることを特徴とするフェノール樹脂成形材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩耗性、難燃性、耐トラッキング性に優れ、電子電気部品の中でも摩耗粉による接点不良などが懸念される摺動部品に最適なフェノール樹脂成形材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フェノール樹脂は、耐熱性、強度、成形性に優れており、多くの電子・電気部品に使用されている。かかる部品には、耐熱性、電気絶縁性、耐湿性等の特性が要求されており、フェノール樹脂成形材料が多くの分野で使用されている。また、これらの部品には、難燃性、耐トラッキング性が必須であり無機質充填材等の難燃剤を多量に含有していることが常である。それら部品の中でも摺動部品においては現在摩耗粉による接点不良といった動作不良が稀に発生しており、摩耗性に優れたフェノール樹脂成形材料が要求されている。摩耗性低下の要因は、無機質充填材であり、摩耗性を改良するために、種々の充填材や潤滑剤が検討されているが、耐熱性、難燃性、耐トラッキング性が低下する等の問題があり、満足する結果が得られるフェノール樹脂成形材料はまだ得られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる実状に鑑みなされたもので、電子・電気部品に必要とされる耐湿性、耐熱性、電気特性、難燃性、耐トラッキング性等に優れ、さらに摺動部における摩耗粉による接点不良等の動作不良の防止が可能な、耐摩耗性に優れたフェノール樹脂成形材料を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、フェノール樹脂、有機質充填材および無機質充填材を必須成分として含むフェノール樹脂成形材料において、摩耗性改良剤として数平均分子量が５００以上３００００以下の低密度ポリエチレン樹脂粉末を０.５〜５.０重量％含有してなり、前記低密度ポリエチレン樹脂粉末のメルトフローレート（試験法ＪＩＳ‐Ｋ‐６９２２‐２）が、２０ｇ／１０分以上であることを特徴とするフェノール樹脂成形材料に関する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるフェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、メチロール型レゾール樹脂等があり特に限定されない。
ノボラックー型フェノール樹脂は、蓚酸等の酸触媒の存在下でフェノール類とホルムアルデヒドを反応させることによって合成できる。メチロール型レゾール樹脂は、通常の塩基性触媒の存在下にフェノール類とホルムアルデヒドを反応させることによって合成できる。塩基性触媒としてはアンモニアやヘキサメチレンテトラミンが好ましい。メチロール型レゾール樹脂は、メチロール基含有量３０モル％〜８０モル％で、数平均分子量３００〜７００のものが硬化性の点から望ましい。
【０００６】
ジメチレンエーテル型レゾール樹脂は、フェノールとホルムアルデヒドを第二族元素または遷移元素と蟻酸、酢酸などの有機モノカルボン酸またはホウ酸、塩酸、硝酸などの無機酸との塩の存在下で反応させることによって合成できる。
本発明で使用するジメチレンエーテル型レゾール樹脂は、ジメチレンエーテル基含有量２０モル％〜７０モル％で、数平均分子量４００〜１０００のものが硬化性の点から望ましい。
これらジメチレンエーテル型レゾール樹脂やメチロール型レゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂の軟化点は特に制約されないが、７０℃以上であることが作業性にすぐれ好ましい。軟化点が７０℃未満では、レゾール型樹脂の粉砕が困難になり充填材など他の粉体との混合がやり難くなる。
【０００７】
摩耗性改良剤として用いる低密度ポリエチレン樹脂粉末は、数平均分子量が５００〜３００００のものが望ましい。また、メルトフローレート(試験法ＪＩＳ-Ｋ-６９２２-２)は２０ｇ／１０分以上、融点(ＪＩＳ-Ｋ７２１６)は１１０℃以下が望ましい。
このような低密度ポリエチレン樹脂粉末の例としては、住友精化(株)製のフローセンＧ８０７(商品名)、三井化学（株）製ハイワックス２２０Ｐ、４０５Ｐ、三洋化成（株）製１３１Ｐ、１６１Ｐ等がある。数平均分子量３００００を越える低密度ポリエチレシ樹脂粉末では、メルトフローレートが小さく、かつ融点が高いためフェノール樹脂と均一分散しにくいため表層がフェノール樹脂、内部層が低密度ポリエチレン樹脂層となり、成形品表面に低密度ポリエチレン層を形成せず摩耗性改良の効果がなく強度も低下する。
粒度は特に規定しないが４０メッシュ以上が望ましく、これ以下では均一分散が劣り、成形時外観が悪くなることがある。低密度ポリエチレン樹脂粉末の含有量は、０.５〜５.０重量％が望ましく、１.０〜３.０重量％が最適である。低密度ポリエチレン樹脂粉末含有量０.５重量％以下では摩耗性改良効果が得られなく、含有量５.０重量％以上では成形品外観、強度が劣る傾向がある。
【０００８】
本発明に用いる有機質充填材としては木粉、パルプ粉、合板粉、粉砕布、積層板粉砕粉等、従来用いられている有機質充填材をそのまま適用することができる。有機質充填材は、用いる材料の比重により異なるが通常成形材料全体の３０〜４０重量％配合する。
無機質充填材は、炭酸カルシウム、タルク、クレー、ゼオライト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、マイカ、シリカ等、従来用いられているものをそのまま適用することができる。これら無機質充填材は、摩耗性の観点では、シリカ等のモース硬度の高い充填材は避けるほうが望ましく、難燃性は２００℃以上で水を発生させる含水物が最適である。
このような無機質充填材には水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、タルク等がある。また、無機質充填材の含有量が少ないほど摩耗性が良くなるが、難燃性、耐トラッキング性、耐熱性などが劣り、逆に含有量が多いと難燃性、耐トラッキング性、耐熱性が良くなるが摩耗性が劣る、本発明では無機質充填材の含有量は成形材料全体の１０〜２０重量％とすることで表層に低密度ポリエチレン樹脂層を形成し摩耗性を改良するので望ましい。
【０００９】
また、ノボラック型フェノール樹脂成形材料にはヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤、酸、アルカリ土類金属、アルカリ塩等の硬化促進剤、パラフィンワックス等の離型剤、カーボンブラック等の顔料やスピリットブラック等の染料着色剤などを併用して用いることができる。
硬化剤はノボラック型フェノール樹脂１００重量部に対し１０〜２０重量部が用いられ、その他の効果促進剤、離型剤、着色剤は成形材料全体に対し１〜５重量％用いられる。また成形材料の製造方法としては、加熱ロールや、押出機など従来のフェノール樹脂成形材料と同様の方法がそのまま適用できる。
なお、低密度ポリエチレンおよびフェノール樹脂の平均分子量は、ＨＬＣを用いて求めた数平均分子量である。
【００１０】
【実施例】
以下実施例に基づき具体的に説明する。
実施例１
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４３重量％、木粉３３重量％、タルク７重量％、ゼオライト７重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、平均分子量２２０００、メルトフローレート７５、融点１０６℃の低密度ポリエチレン樹脂粉末(フローセンＧ８０７住友精化(株)製商品名)１重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、前ロール温度９０〜９５℃、後ロール温度１５０℃の条件で３分間混合し、粉砕して成形材料を得た。
【００１１】
参考例１
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４３重量％、木粉３３重量％、タルク７重量％、ゼオライト７重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、平均分子量５０００の低密度ポリエチレン樹脂粉末(サンワックス１６１Ｐ三洋化成(株)製商品名)１重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００１２】
参考例２
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４３重量％、木粉３３重量％、タルク７重量％、ゼオライト７重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、平均分子量５０００の低密度ポリエチレン樹脂粉末(ハイワックス２２０Ｐ三井化学(株)製商品名)１重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００１３】
実施例２
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４３重量％、木粉３２重量％、タルク７重量％、クレー７重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、平均分子量２２０００、メルトフローレート７５、融点１０６℃の低密度ポリエチレン樹脂粉末(フローセンＧ８０７住友精化(株)製商品名)２重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００１４】
実施例３
ジメチレンエーテル基含有量５５モル％、数平均分子量６２０のジメチレンエーテル型レゾール樹脂(ＨＰ-１８０Ｒ、日立化成工業(株)商品名)４５重量％、木粉３４重量％、タルク７重量％、ゼオライト７重量％、平均分子量２２０００、メルトフローレート７５、融点１０６℃低密度ポリエチレン樹脂粉末(フローセンＧ８０７住友精化(株)製商品名)１重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００１５】
比較例１
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４４重量％、木粉３３重量％、タルク７重量％、ゼオライト７重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００１６】
比較例２
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４４重量％、木粉３１重量％、タルク７重量％、ゼオライト７重量％、ヘキサメチレンテトラミン６重量％、平均分子量３５０００、メルトフローレート４、融点１１２℃の低密度ポリエチレン樹脂粉末(フローセンＧ４０１住友精化(株)製 商品名)２重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
【００１７】
比較例３
ノボラック型フェノール樹脂(ＨＰ-７００ＮＫ、日立化成工業(株)製商品名)４６重量％、木粉４４重量％、ヘキサメチレンテトラミン７重量％、硬化促進剤として水酸化カルシウム２重量％、着色剤としてスピリットブラック１重量％を均一に混合し、実施例１と同様にして成形材料を得た。
実施例および比較例の摩耗性、難燃性、耐トラッキング性等の特性を試験した結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0004355979.tif 000002
【００１９】
0004355979.tif 000003
なお、摩耗性は、成形品同士の摩耗試験で、試験荷重３０Ｎ、回転数６０ｒｐｍ、試験時間２４時間で摩耗試験し、試験前後の重量変化で求めた。
難燃性はＵＬ９４の試験法で試験片厚さ０.８ｍｍで試験した。
耐トラッキング性はＩＥＣ．Ｐｕｂ．１１２に準じて測定した。
その他試験はＪＩＳ-Ｋ-６９１１に準じて試験した。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、フェノール樹脂成形材料が有する耐熱性、難燃性、耐トラッキング性等を損なうことなく耐摩耗性を向上できる。