JP5696304B2 - Phenolic resin molding materials and phenolic resin moldings - Google Patents
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Description
本発明は、高寸法精度が要求される成形品に用いるフェノール樹脂成形材料及び、この成形材料により成形されたフェノール樹脂成形品に関するものである。 The present invention relates to a phenol resin molding material used for a molded product requiring high dimensional accuracy, and a phenol resin molded product molded from the molding material.
電気・電子部品や自動車部品に用いられている金属やセラミックの代替材料として、エンジニアリングプラスチック、エポキシ樹脂材料が用いられているが、これらは金属やセラミックと比較して耐熱性、寸法安定性の点で未だその領域に近づけないというのが現状である。 Engineering plastics and epoxy resin materials are used as substitutes for metals and ceramics used in electrical and electronic parts and automotive parts, but these are more resistant to heat and dimensional stability than metals and ceramics. However, it is still not possible to get close to that area.
近年、特にエレクトロニクス分野ではますます小型化、高精密化が追求されており、成形品の耐熱性、寸法安定性の要求が一層厳しくなっている。 In recent years, particularly in the electronics field, miniaturization and high precision have been pursued, and requirements for heat resistance and dimensional stability of molded products have become more severe.
フェノール樹脂成形材料は耐熱性が優れるため、金属やセラミックの代替材料として期待されるが、成形過程において硬化反応や冷却等の化学変化及び物理変化を伴い、体積変化を生じて成形後に収縮するため、金属やセラミックに比べると成形収縮率が大きい。 Phenolic resin molding materials are expected to be an alternative material for metals and ceramics due to their excellent heat resistance, but they undergo chemical changes and physical changes such as curing reactions and cooling during the molding process, causing volume changes and shrinking after molding. Compared to metals and ceramics, the molding shrinkage is large.
耐熱性、寸法安定性を改善するため、補強用充填材として通常、ガラス繊維等の補強用繊維が多用されている(例えば特許文献1参照)。 In order to improve heat resistance and dimensional stability, reinforcing fibers such as glass fibers are usually used frequently as reinforcing fillers (see, for example, Patent Document 1).
しかし、ガラス繊維のような繊維状の異方性無機充填材の場合、材料流動時に配向するために異方性が大きくなり、歪方向が不均一であり、成形収縮や吸湿、熱処理後の寸法変化に差が生じて、反りや歪を発生する。 However, in the case of fibrous anisotropic inorganic fillers such as glass fibers, the anisotropy increases because of orientation during material flow, the strain direction is non-uniform, and the dimensions after molding shrinkage, moisture absorption, and heat treatment Differences occur in the changes, causing warping and distortion.
また、充填量を増加させると混練性及び成形性が著しく損なわれるため、充填量に制限があり、金属やセラミックと比べると成形収縮率や線膨張係数が大きく、安定した寸法精度の製品を得ることが難しい。 Also, if the filling amount is increased, the kneadability and formability are significantly impaired, so the filling amount is limited, and the molding shrinkage rate and linear expansion coefficient are large compared to metals and ceramics, and a product with stable dimensional accuracy is obtained. It is difficult.
また、金属をインサート成形する場合、樹脂材料と金属との線膨張係数が異なると成形品にクラックが発生したり、界面剥離が生じたりする。 In addition, when metal is insert-molded, if the linear expansion coefficients of the resin material and the metal are different, cracks may occur in the molded product or interface peeling may occur.
このような問題を解決するために、フェノール樹脂に溶融シリカを高充填することにより、フェノール樹脂成形材料が有する耐熱性や成形性を損なうことなく、異方性を低減することができ、線膨張係数を低く抑えることができるものが提案されている(例えば特許文献2参照)。 In order to solve such problems, by highly filling the fused silica with phenolic resin, anisotropy can be reduced and linear expansion without impairing the heat resistance and moldability of the phenolic resin molding material. The thing which can suppress a coefficient low is proposed (for example, refer patent document 2).
しかしながら、上記のような溶融シリカを高充填した表面硬度が高い部品を、金属部品や樹脂部品と摺動するところに用いると、相手材を著しく摩耗させてしまうという問題があった。 However, when a part with high surface hardness filled with fused silica as described above is used for sliding with a metal part or a resin part, there is a problem that the mating material is significantly worn.
本発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、耐熱性や成形性を損なうことなく、成形収縮率や異方性を低減させたまま、摺動部分での相手材に対する摩耗性や樹脂成形品自体の摩耗性を低減できるフェノール樹脂成形材料及びこの成形材料により成形されたフェノール樹脂成形品を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and without damaging the heat resistance and moldability, while reducing the molding shrinkage rate and anisotropy, wear on the mating material at the sliding portion It is an object of the present invention to provide a phenolic resin molding material that can reduce the properties and the wear properties of the resin molded product itself, and a phenolic resin molded product molded from this molding material.
本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。 The present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.
すなわち、本発明のフェノール樹脂成形材料は、フェノール樹脂、充填材、潤滑性物質を必須成分とするフェノール樹脂成形材料であって、フェノール樹脂を成形材料全量に対して10〜20質量%、充填材として溶融シリカを成形材料全量に対して10〜84質量%、潤滑性物質として黒鉛を成形材料全量に対して1〜60質量%配合し、成形材料全体を100質量%とした場合に、フェノール樹脂、溶融シリカ、黒鉛の合計が90質量%以上であり、繊維状の異方性無機充填材を含まないことを特徴とする。 That is, the phenol resin molding material of the present invention is a phenol resin molding material containing a phenol resin, a filler, and a lubricating substance as essential components, and the phenol resin is 10 to 20 % by mass with respect to the total amount of the molding material. When the fused silica is blended in an amount of 10 to 84% by mass relative to the total amount of the molding material, and the graphite as a lubricating substance is blended in an amount of 1 to 60% by mass with respect to the total amount of the molding material. , fused silica state, and are total more than 90 wt% of graphite, characterized in that it contains no anisotropic inorganic fibrous filler.
このフェノール樹脂成形材料において、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと略称する)を成形材料全量に対して1〜7質量%配合するのが好ましい。 In this phenol resin molding material, it is preferable to blend 1 to 7% by mass of polytetrafluoroethylene (hereinafter abbreviated as PTFE) with respect to the total amount of the molding material.
また、本発明のフェノール樹脂成形品は、上記フェノール樹脂成形材料を用いて加熱加圧成形されたフェノール樹脂成形品であることを特徴とする。 Moreover, the phenol resin molded product of the present invention is a phenol resin molded product that is heat-press molded using the phenol resin molding material.
本発明のフェノール樹脂成形材料及びフェノール樹脂成形品によれば、フェノール樹脂成形材料が有する耐熱性や成形性を損なうことなく、成形収縮率や異方性を低減し、反りや歪みの発生を抑えることができる。 According to the phenol resin molding material and the phenol resin molding product of the present invention, without reducing the heat resistance and moldability of the phenol resin molding material, the molding shrinkage rate and anisotropy are reduced, and the occurrence of warpage and distortion is suppressed. be able to.
また、線膨張係数を低減することでクラックの発生や金属と樹脂材料の界面の剥離を抑えることができ、さらに、摺動部分での相手材に対する摩耗性や樹脂成形品自体の摩耗性を低減することができる。 In addition, by reducing the linear expansion coefficient, it is possible to suppress the generation of cracks and the peeling of the interface between the metal and the resin material. can do.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
本発明で用いられる必須成分であ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あるいはレゾール型フェノール樹脂を単独使用、または併用することができる。 As a phenol resin which is an essential component used in the present invention, a novolac type phenol resin or a resol type phenol resin can be used alone or in combination.
また、レゾール型フェノール樹脂としてはメチロール型とジメチレンエーテル型があるが、本発明ではいずれかを単独使用、または併用することができる。 In addition, as the resol type phenol resin, there are a methylol type and a dimethylene ether type, and any one of them can be used alone or in combination in the present invention.
本発明において、フェノール樹脂としてレゾール型フェノール樹脂を用いることにより、特に摺動部分での相手材に対する摩耗性や樹脂成形品自体の摩耗性を低減することが可能となる。 In the present invention, by using a resol type phenolic resin as the phenolic resin, it is possible to reduce the wearability with respect to the counterpart material particularly at the sliding portion and the wearability of the resin molded product itself.
フェノール樹脂は、成形材料全量に対して10〜20質量%、好ましくは10〜15質量%の範囲で配合する。フェノール樹脂の配合量が10〜20質量%の範囲であると、良好な混練性及び成形性を有するフェノール樹脂成形材料とすることができる。 A phenol resin is mix | blended in 10-20 mass% with respect to the molding material whole quantity, Preferably it is 10-15 mass%. It can be set as the phenol resin molding material which has favorable kneadability and moldability as the compounding quantity of a phenol resin is the range of 10-20 mass%.
また、成形収縮率や線膨張係数を小さくすることができ、良好な寸法精度を有するフェノール樹脂成形品とすることができる。 Moreover, a molding shrinkage rate and a linear expansion coefficient can be made small, and it can be set as the phenol resin molded product which has favorable dimensional accuracy.
本発明で用いられる必須成分である充填材としての溶融シリカは、成形材料全量に対して10〜84質量%、好ましくは70〜80質量%の割合で配合する。溶融シリカの配合量が10〜84の範囲であると、混練性及び成形性を良好なものとすることができ、成形収縮率や線膨張係数を小さくすることができる。 The fused silica as a filler, which is an essential component used in the present invention, is blended in an amount of 10 to 84% by mass, preferably 70 to 80% by mass, based on the total amount of the molding material. When the blending amount of the fused silica is in the range of 10 to 84, the kneadability and moldability can be improved, and the molding shrinkage rate and the linear expansion coefficient can be reduced.
溶融シリカの平均粒径は0.5〜250μm、好ましくは3〜100μmの範囲である。平均粒径が0.5〜250μmの範囲であると、注型時の流動性を良好にすることができ、表面平滑性を高くすることができるため、特にμmオーダーの寸法精度が要求される精密部品に用いる場合に好ましい。 The average particle size of the fused silica is 0.5 to 250 μm, preferably 3 to 100 μm. When the average particle size is in the range of 0.5 to 250 μm, fluidity at the time of casting can be improved and surface smoothness can be increased. It is preferable when used for precision parts.
上記の溶融シリカの形状は、成形材料の流動性の点から、また、金型等の設備の摩耗性の点から球状であることが好ましい。また、上記溶融シリカは単独使用しても、平均粒径が異なる2種類以上のものを併用してもよい。 The shape of the fused silica is preferably spherical from the viewpoint of fluidity of the molding material and from the viewpoint of wearability of equipment such as a mold. The fused silica may be used alone or in combination of two or more types having different average particle sizes.
溶融シリカを併用する場合、平均粒径10〜30μmの範囲のものを80〜95質量%、平均粒径0.5〜5μmの範囲のものを5〜20質量%の割合で配合するのが好ましい。 When using fused silica together, it is preferable to mix 80 to 95% by mass of the average particle size in the range of 10 to 30 μm and 5 to 20% by mass of the average particle size in the range of 0.5 to 5 μm. .
平均粒径及び配合量がこの範囲であれば、良好な成形性を確保しつつ高充填することが可能となるので、成形収縮率や線膨張係数を小さくすることができるとともに、熱や吸湿による寸法経時変化を小さくすることができる。 If the average particle size and blending amount are in this range, it becomes possible to achieve high filling while ensuring good moldability, so that the molding shrinkage rate and linear expansion coefficient can be reduced, and heat and moisture absorption Dimensional change with time can be reduced.
本発明で用いられる必須成分である潤滑性物質としての黒鉛は、通常樹脂に配合することができる黒鉛であれば特に制限なく用いることができ、天然黒鉛、人造黒鉛のいずれでもよい。 The graphite as a lubricating substance which is an essential component used in the present invention can be used without particular limitation as long as it can be usually compounded into a resin, and may be either natural graphite or artificial graphite.
黒鉛は、成形材料全量に対して1〜60質量%、好ましくは1〜30質量%の割合で配合する。黒鉛の配合量が1〜60質量%の範囲であると潤滑性の効果を十分に発現することができ、優れた機械特性を得ることができる。 Graphite is blended in an amount of 1 to 60% by mass, preferably 1 to 30% by mass, based on the total amount of the molding material. When the blending amount of graphite is in the range of 1 to 60% by mass, the effect of lubricity can be sufficiently expressed, and excellent mechanical properties can be obtained.
また、黒鉛の粒径は、平均粒径が1〜100μm、好ましくは5〜50μmの範囲である。平均粒径が1〜100μmの範囲であると、良好な分散性と、優れた表面平滑性、潤滑性向上効果を得ることができる。 The average particle size of graphite is 1 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm. When the average particle size is in the range of 1 to 100 μm, good dispersibility, excellent surface smoothness and lubricity improvement effect can be obtained.
上記の成分は、成形材料全体を100質量%とした場合に、フェノール樹脂、溶融シリカ、黒鉛の合計が90質量%以上、好ましくは90〜98質量%の範囲で配合される。 The above components are blended such that the total of the phenol resin, fused silica, and graphite is 90% by mass or more, preferably 90 to 98% by mass, when the entire molding material is 100% by mass.
さらに本発明では、潤滑性成分として、上記黒鉛とPTFEを混合して用いることができる。PTFEは、通常、成形材料全量に対して1〜7質量%、好ましくは2〜5質量%の割合で配合する。PTFEの配合量が1〜7質量%の範囲であると、優れた潤滑性と、機械特性を得ることができる。 Furthermore, in the present invention, the above graphite and PTFE can be mixed and used as the lubricating component. PTFE is usually blended in a proportion of 1 to 7% by mass, preferably 2 to 5% by mass, based on the total amount of the molding material. When the blending amount of PTFE is in the range of 1 to 7% by mass, excellent lubricity and mechanical properties can be obtained.
PTFEの粒径は、平均粒径が1〜100μm、好ましくは5〜50μmの範囲である。平均粒径が1〜100μmの範囲であると、優れた表面平滑性と潤滑性向上効果を得ることができる。 The average particle diameter of PTFE is 1 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm. When the average particle size is in the range of 1 to 100 μm, excellent surface smoothness and lubricity improvement effect can be obtained.
本発明によれば、これらのPTFEを上記の配合割合で黒鉛とともに配合させることにより、摺動性、耐摩耗性の効果をさらに確実に顕著なものとすることができる。 According to the present invention, the effects of slidability and abrasion resistance can be made more remarkable by blending these PTFE with graphite in the above blending ratio.
本発明のフェノール樹脂成形材料にはエラストマーを配合することができる。本発明で配合するエラストマーとしては、一般に樹脂改質材として用いられるものであれば特に制限されるものではなく、例えばSBR、アクリルゴム、シリコーン樹脂、ポリブタジエン、NBR等を用いることができる。 An elastomer can be blended in the phenol resin molding material of the present invention. The elastomer to be blended in the present invention is not particularly limited as long as it is generally used as a resin modifier, and for example, SBR, acrylic rubber, silicone resin, polybutadiene, NBR and the like can be used.
エラストマーの配合量は、通常、成形材料全量に対して0.5〜5質量%配合するのが好ましく、1〜3質量%配合するのがより好ましい。エラストマーの配合量が0.5〜5質量%の範囲であると、低弾性化効果を発現し、優れた機械特性を得ることができる。 In general, the blending amount of the elastomer is preferably 0.5 to 5% by mass and more preferably 1 to 3% by mass with respect to the total amount of the molding material. When the blending amount of the elastomer is in the range of 0.5 to 5% by mass, a low elasticity effect is exhibited and excellent mechanical properties can be obtained.
また、フェノール樹脂の硬化剤として、ヘキサメチレンテトラミン等の窒素系化合物を好適に用いることができる。 Moreover, nitrogen-type compounds, such as a hexamethylene tetramine, can be used suitably as a hardening | curing agent of a phenol resin.
また、フェノール樹脂の硬化助剤として、通常フェノール樹脂に配合することができる硬化助剤を用いることができ、特にレゾール型フェノール樹脂を用いる場合には消石灰を好適に用いることができる。 Moreover, the hardening adjuvant which can be normally mix | blended with a phenol resin can be used as a hardening aid of a phenol resin, and when using a resol type phenol resin especially, slaked lime can be used suitably.
本発明のフェノール樹脂成形材料には、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに他の添加剤を配合することができる。このような添加剤の具体例としては、例えば、離型剤、顔料等を挙げることができる。 The phenol resin molding material of the present invention may further contain other additives within a range that does not impair the effects of the present invention. Specific examples of such additives include release agents and pigments.
本発明のフェノール樹脂成形材料は、上記のフェノール樹脂、溶融シリカ、黒鉛、PTFE、及びその他の添加剤を、2軸混練機等を用いて混練して調整することができる。混練後は、冷却粉砕し造粒するようにしてもよい。 The phenol resin molding material of the present invention can be prepared by kneading the above phenol resin, fused silica, graphite, PTFE, and other additives using a biaxial kneader or the like. After kneading, it may be cooled and pulverized and granulated.
このようにして調整されたフェノール樹脂成形材料は、射出成形、プレス成形、トランスファー成形等の加熱加圧成形によりフェノール樹脂成形品を得ることができる。 The phenol resin molding material thus adjusted can be used to obtain a phenol resin molded product by heat and pressure molding such as injection molding, press molding, transfer molding and the like.
射出成形の場合、例えば、温度150〜190℃、圧力88〜137MPa(900〜1400kgf/cm2)、時間20秒間以上とすることができる。他の成形方法の場合もこの成形条件に準じて成形することができる。 In the case of injection molding, for example, the temperature may be 150 to 190 ° C., the pressure may be 88 to 137 MPa (900 to 1400 kgf / cm 2 ), and the time may be 20 seconds or more. In the case of other molding methods, molding can be performed according to these molding conditions.
これらの成形方法によれば、従来金属やセラミックを切削して行う精密部品の加工に比べて加工工数を大幅に削減することが可能となり設計自由度が向上する。 According to these forming methods, it is possible to significantly reduce the number of processing steps as compared with the processing of precision parts that are conventionally performed by cutting metal or ceramic, and the degree of freedom in design is improved.
また、上記の成形方法により成形されたフェノール樹脂成形品は、非常に高い寸法精度、寸法安定性が要求される部品に用いることができる。例えば、携帯電話のカメラレンズ保持部、ガスメータ部品、光ファイバ接続用コネクタ部品、OA機器の部品、自動車の燃料ポンプ等のポンプ部品等に適用可能である。また、すでに樹脂化されている部品についても代替使用することで、さらに高い寸法精度を実現することが可能となる。 Moreover, the phenol resin molded product molded by the molding method described above can be used for parts that require very high dimensional accuracy and dimensional stability. For example, the present invention can be applied to a camera lens holding portion of a mobile phone, a gas meter component, an optical fiber connector component, an OA device component, a pump component such as an automobile fuel pump, and the like. Further, it is possible to realize even higher dimensional accuracy by substituting parts already made of resin.
本発明のフェノール樹脂成形材料を加熱加圧成形により成形したフェノール樹脂成形品は、フェノール樹脂成形材料の特長である耐熱性を損なうことなく、成形収縮率や異方性を低減することにより、反りや歪みの発生を抑えることができる。 A phenol resin molded product obtained by molding the phenol resin molding material of the present invention by heat and pressure molding is warped by reducing the molding shrinkage rate and anisotropy without impairing the heat resistance that is a feature of the phenol resin molding material. And distortion can be suppressed.
また、線膨張係数を低減することで、金属をインサート成形した場合でもクラックの発生や金属と樹脂材料の界面の剥離を抑えることができる。したがって、摺動部分での相手材に対する摩耗性や樹脂成形品自体の摩耗性が低減されたフェノール樹脂成形品とすることができる。 Further, by reducing the linear expansion coefficient, it is possible to suppress the occurrence of cracks and the separation of the interface between the metal and the resin material even when insert molding of the metal. Therefore, it is possible to obtain a phenolic resin molded product in which the wearability with respect to the counterpart material at the sliding portion and the wearability of the resin molded product itself are reduced.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all.
表1に示す各成分を所定量配合し、1分間混合した。次にこの混合物を2軸混練機で3分間、100〜110℃で混練した。この後、混練物を冷却粉砕し、造粒して実施例1〜10及び比較例1〜3のフェノール樹脂成形材料を得た。 Each component shown in Table 1 was blended in a predetermined amount and mixed for 1 minute. Next, this mixture was kneaded at 100 to 110 ° C. for 3 minutes with a twin-screw kneader. Thereafter, the kneaded product was cooled and pulverized and granulated to obtain phenol resin molding materials of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3.
配合成分として以下のものを用いた。
<樹脂>
ノボラック型フェノール樹脂:パナソニック電工(株)製 重量平均分子量2000〜4000
レゾール型フェノール樹脂:パナソニック電工(株)製 重量平均分子量2000〜4000
The following were used as a compounding component.
<Resin>
Novolac-type phenol resin: Panasonic Electric Works Co., Ltd. weight average molecular weight 2000-4000
Resol type phenol resin: Panasonic Electric Works Co., Ltd. weight average molecular weight 2000-4000
<潤滑性物質>
黒鉛:日本黒鉛工業(株)製 CB−150
PTFE:(株)喜多村製 KT−300M
<Lubricating substances>
Graphite: CB-150 manufactured by Nippon Graphite Industries Co., Ltd.
PTFE: KT-300M manufactured by Kitamura Co., Ltd.
<充填材>
溶融シリカ(平均粒径24μm):(株)マイクロン製 HS−201
ガラス繊維:日東紡績(株)製 CS3E−479S(繊維径平均φ12μm、繊維長3
mm)
<Filler>
Fused silica (average particle size: 24 μm): HS-201 manufactured by Micron Corporation
Glass fiber: CS3E-479S manufactured by Nittobo Co., Ltd. (fiber diameter average φ12 μm, fiber length 3
mm)
<エラストマー>
NBR
<Elastomer>
NBR
<硬化剤>
ヘキサメチレンテトラミン:三井東圧(株)製 品番S−4
<硬化助剤>
消石灰:秩父石灰工業(株)製 SA074
<Curing agent>
Hexamethylenetetramine: product number S-4 manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.
<Curing aid>
Slaked lime: SA074 manufactured by Chichibu Lime Industry Co., Ltd.
<離型剤>
カルナバワックス
<顔料>
カーボンブラック
<Release agent>
Carnauba wax <pigment>
Carbon black
実施例1〜10及び比較例1〜3のフェノール樹脂成形材料を用いて以下の各試験を行った。
(1)曲げ強さ、曲げ弾性率
トランスファー成形(成形温度165℃、硬化時間90秒)により、JIS K6911に準じて成形収縮率測定用のテストピースを作成した。このテストピースを用いて、JISK6911に準拠して曲げ強さ及び曲げ弾性率を測定した。
Each of the following tests was performed using the phenol resin molding materials of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 3.
(1) Bending strength and flexural modulus Test pieces for measuring the molding shrinkage rate were prepared by transfer molding (molding temperature 165 ° C., curing time 90 seconds) according to JIS K6911. Using this test piece, the bending strength and the bending elastic modulus were measured according to JISK6911.
(2)成形収縮率
上記(1)で作成したテストピースを用いて、JIS K6911に準拠して成形収縮率を測定した。
(2) Molding Shrinkage The molding shrinkage was measured according to JIS K6911 using the test piece created in (1) above.
(3)線膨張係数
上記(1)で作成したテストピースを用いて、ディラトメータ法にて線膨張係数を測定した。
(3) Linear expansion coefficient The linear expansion coefficient was measured by the dilatometer method using the test piece created in (1) above.
(4)耐湿寸法変化
上記(1)で作成したテストピース(φ90mm)を40℃×90%の恒温恒湿槽に250時間入れて、初期寸法に対する寸法変化率を測定した。
(4) Moisture resistance dimensional change The test piece (φ90 mm) prepared in (1) above was placed in a constant temperature and humidity chamber of 40 ° C. × 90% for 250 hours, and the dimensional change rate relative to the initial dimension was measured.
(5)摺動摩耗試験
以下の条件にて円柱状樹脂試験片を作成した。
<1>金型:目的の形状の試験片金型(プレス成形)
<2>成形条件:金型温度=165℃、圧力10MPa、硬化時間=180秒
<3>形状:φ100mm×3mm
<4>180℃×8h アニール処理有り
(5) Sliding wear test A cylindrical resin test piece was prepared under the following conditions.
<1> Mold: Test piece mold of desired shape (press molding)
<2> Molding conditions: mold temperature = 165 ° C., pressure 10 MPa, curing time = 180 seconds
<3> Shape: φ100mm × 3mm
<4> 180 ° C x 8h with annealing treatment
上記条件で作成した円柱状樹脂試験片(ロータ、φ100mm、×3mm)が、試験片上部で角板状試験片(ステータ、アルミニウムA5052、42mm×18mm×4mm)に接触し、荷重1.2Kgが接触部に均一にかかるようにし、ロータを常温、60rpmで5h回転させた後のロータ(樹脂成形品)とステータ(アルミニウムA5052)の摩耗量を測定した。 A cylindrical resin test piece (rotor, φ100 mm, × 3 mm) created under the above conditions contacts a square plate-like test piece (stator, aluminum A5052, 42 mm × 18 mm × 4 mm) at the top of the test piece, and a load of 1.2 kg The amount of wear of the rotor (resin molded product) and the stator (aluminum A5052) after rotating the rotor for 5 hours at room temperature and 60 rpm was measured so that the contact portion was uniformly applied.
試験結果を表1に示す。 The test results are shown in Table 1.
表1より、充填材として溶融シリカを10〜84質量%配合した実施例1〜10と、充填材を配合しない比較例2及びガラス繊維を配合した比較例3とを比較すると、実施例1〜10は、比較例2及びガラス繊維を49.5質量%配合した比較例3に比べて、成形収縮率、線膨張係数、耐湿寸法変化の値が大幅に低減していた。 From Table 1, Examples 1 to 10 containing 10 to 84% by mass of fused silica as a filler, and Comparative Example 2 containing no filler and Comparative Example 3 containing glass fiber were compared. No. 10 , compared with Comparative Example 2 and Comparative Example 3 containing 49.5% by mass of glass fiber, the values of molding shrinkage rate, linear expansion coefficient, and moisture dimensional change were greatly reduced.
ガラス繊維は、本発明のフェノール樹脂成形材料の充填材としては適当でないことが確認された。 It was confirmed that glass fiber is not suitable as a filler for the phenol resin molding material of the present invention.
なお、溶融シリカの配合量が84.5質量%である比較例1では、混練性が悪化し、成形性が良好ではなかった。 In Comparative Example 1 where the blending amount of fused silica was 84.5% by mass, the kneadability deteriorated and the moldability was not good.
また、潤滑性物質の配合に関して、黒鉛のみを1〜60質量%配合した実施例1〜5、8〜10と黒鉛を配合しない比較例1について摺動摩耗試験の結果を比較すると、実施例1〜5、8〜10では、アルミニウム摩耗量、樹脂摩耗量が低減していることが確認された。 In addition, regarding the blending of the lubricating substance, when the results of the sliding wear test were compared for Examples 1 to 5 and 8 to 10 in which only graphite was blended and Comparative Example 1 in which no graphite was blended, Example 1 was compared. In -5 and 8-10 , it was confirmed that the aluminum wear amount and the resin wear amount are reduced.
さらに、ノボラック型フェノール樹脂を用いた実施例1〜7と、レゾール型フェノール樹脂を用いた8〜10を比較すると、レゾール型フェノール樹脂を用いた8〜10の摺動摩耗試験のアルミニウム摩耗量と樹脂摩耗量の結果が、非常に優れていることが確認された。 Further, when comparing Examples 1 to 7 using novolac type phenol resin and 8 to 10 using resol type phenol resin, the amount of aluminum wear in sliding wear test of 8 to 10 using resol type phenol resin and It was confirmed that the result of the amount of resin wear was very excellent.
以上の結果から、本発明のフェノール樹脂成形材料を用いて得た実施例1〜10のフェノール樹脂成形品は、比較例1〜3に比べて上記各測定項目においてバランスのとれた物性を示すことが確認された。 From the above results, the phenolic resin molded products of Examples 1 to 10 obtained using the phenolic resin molding material of the present invention exhibit balanced physical properties in the above measurement items as compared with Comparative Examples 1 to 3. Was confirmed.
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