JPH0892547A - 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料 - Google Patents

熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料

Info

Publication number
JPH0892547A
JPH0892547A JP23119394A JP23119394A JPH0892547A JP H0892547 A JPH0892547 A JP H0892547A JP 23119394 A JP23119394 A JP 23119394A JP 23119394 A JP23119394 A JP 23119394A JP H0892547 A JPH0892547 A JP H0892547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
composite
sliding
metal oxide
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23119394A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutoshi Haraguchi
和敏 原口
Sukeaki Usami
祐章 宇佐見
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority to JP23119394A priority Critical patent/JPH0892547A/ja
Priority to US08/489,155 priority patent/US5834551A/en
Publication of JPH0892547A publication Critical patent/JPH0892547A/ja
Priority to US09/051,000 priority patent/US6124393A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フェノ−ル樹脂又はそれを含有する熱硬化性
樹脂とシリコンアルコキシド及び/又はその低縮合物を
含有する金属アルコキシドとから得られる、熱硬化性樹
脂と金属酸化物の複合体を必須の構成成分とする摺動・
摩擦材料。 【効果】 本発明は、制御された摩擦係数、高限界PV
値、低磨耗性、表面硬度、耐熱性等に優れた特性を有
し、軸受け・ベアリング等の摺動材料や、ブレ−キ・ク
ラッチ材等の摩擦材料等に有用な摺動・摩擦材料を提供
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属アルコキシドの加
水分解・重縮合反応により得られる金属酸化物と熱硬化
性樹脂との複合体からなる摺動・摩擦材料に関するもの
であり、軸受け・ベアリング等の摺動材料や、ブレ−キ
・クラッチ材等の摩擦材料等に有用である。
【0002】
【従来の技術】フェノ−ル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬
化性樹脂は耐熱性、電気特性、耐久性、力学物性および
硬度等の表面特性等に優れていることから、成形材料、
塗膜材料、バインダ−材料等として電気、電子、自動
車、建築、土木を始めとする広い分野で使用されてい
る。
【0003】特にフェノ−ル樹脂は摩擦・磨耗等の摺動
特性や耐熱性等に優れることから、摺動材料、または摩
擦材料の基材樹脂や接結材料として広く利用されてい
る。一般に、低摩擦係数、低磨耗量及び高限界PV値を
必要とする軸受け等の摺動材料としては、フェノ−ル樹
脂等の熱硬化性樹脂に摩擦係数低減効果をもつ炭素繊
維、黒鉛、PTFE等の添加素材を混合した複合材が用
いられている。
【0004】一方、安定した高摩擦係数が要求されるブ
レ−キライニングやクラッチフェ−シング用の摩擦材料
としては、耐熱性に優れたフェノ−ル樹脂等の熱硬化性
樹脂に、アスベスト、アラミド繊維を始めとした各種の
増摩材料や摩擦調整剤等、更には炭素繊維等を添加して
得られる複合材が用いられている。これらの摺動材料、
又は摩擦材料として、樹脂単体が用いられる例は少な
く、炭素繊維やアスベストを中心とした各種添加材と複
合化して使用される場合が多い。
【0005】例えば、炭素繊維は充填により優れた摺動
特性改善効果を示し、例えば、ふっ化ビニリデン樹脂
(PVDF)、アセタ−ル樹脂(POM)、ナイロン6
6、ポリフェニレンサルフィド(PPS)や4ふっ化エ
チレン樹脂(PTFE)等の熱可塑性樹脂、およびフェ
ノ−ル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に充填し
て、動摩擦係数の低減と、限界PV値の向上および耐磨
耗性の改善効果を示すことが知られている。
【0006】また摩擦材料においても、耐熱性や耐磨耗
性及び/または強度向上等の目的にも炭素繊維が添加使
用される。しかしながら、これら摺動材料または摩擦材
料として使用される炭素繊維と樹脂の複合材料において
は、用いられる炭素繊維の量は通常10〜50重量%程
度であり、高価な炭素繊維を高比率で用いることが必要
である。
【0007】一方、炭素繊維と共に広く一般複合材料の
強化繊維として用いられ、且つ安価なガラス繊維は、一
般の高分子材料に対しては摩擦係数の低減の作用は殆ど
持たず、また耐磨耗性の向上も困難で、逆に相手材を傷
つけてしまう。
【0008】最近、よりコンパクトで高性能な機器の開
発に関連して、より高性能な摺動・摩擦材料が要求され
るようになっており、安価で高性能、且つ安定性に優れ
た摺動・摩擦材用複合素材の開発が嘱望されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする課題は、制御された摩擦係数、高限界PV
値、低磨耗性、表面硬度、耐熱性等に優れた特性を有
し、軸受け・ベアリング等の摺動材料や、ブレ−キ・ク
ラッチ材等の摩擦材料等に有用な摺動・摩擦材料を提供
することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意研究し
た結果、フェノ−ル樹脂又はそれを含有する熱硬化性樹
脂とシリコンアルコキシド及び/又はその低縮合物を含
有する金属アルコキシドとから得られる、熱硬化性樹脂
と金属酸化物の複合体を必須の構成成分とする摺動・摩
擦材料が、優れた特性を有することを見いだして、本発
明を完成するに至った。
【0011】即ち、本発明は、フェノ−ル樹脂又はそれ
を含有する熱硬化性樹脂とシリコンアルコキシド及び/
又はその低縮合物を含有する金属アルコキシドとから得
られる、熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体を必須の構
成成分とする摺動・摩擦材料である。
【0012】詳しくは、該熱硬化性樹脂と金属酸化物の
複合体が、フェノ−ル樹脂又はそれを含有する熱硬化性
樹脂の溶液中でシリコンアルコキシド及び/又はその低
縮合物を含有する金属アルコキシドの加水分解・重縮合
を行わせることにより製造された複合体であることを特
徴とする、摺動・摩擦材料である。
【0013】更に詳しくは、該複合体中の金属酸化物の
含有率が1〜35重量%、好ましくは2〜15重量%で
あることを特徴とする摺動・摩擦材料であり、また含有
される金属酸化物の大きさが平均径0.01μm〜5μ
mである摺動・摩擦材料、特に平均径0.01μm〜
0.2μmである摺動・摩擦材料、及び平均径0.2μ
m〜5μmであることを特徴とする摺動・摩擦材料であ
る。
【0014】また本発明は、上述の熱硬化性樹脂と金属
酸化物の複合体に、更に4ふっ化エチレン樹脂、アラミ
ド繊維、セルロース、ゴム等の有機材料、炭素繊維、黒
鉛等の炭素材料、アスベストやアルミナ等の無機質材
料、鋼繊維等の金属材料から選ばれる1種以上の添加物
を含むことを特徴とする摺動・摩擦材料である。
【0015】即ち、本発明は、フェノ−ル樹脂またはそ
れを含有する熱硬化性樹脂と、シリコンアルコキシドま
たはそれを含有する金属アルコキシドから得られるシリ
カ等金属酸化物からなる熱硬化性樹脂と金属酸化物の複
合体を用いた摺動・摩擦材料に関するものであり、特に
フェノ−ル樹脂とシリカの複合体を用いた摺動・摩擦材
料にその中心をおくものである。
【0016】本発明の熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合
体は、低摩擦係数、低磨耗性及び高限界PV値を持つた
め、各種摩擦抵抗低減材や物性改良剤と混合する場合は
もとより、単独でも優れた摺動材として用いられる。ま
た当該熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体は、耐磨耗性
や耐熱性等に優れることから、アスベストやアラミドの
ような増摩材及び/または各種摩擦調整剤と混合して、
広範囲な条件下で安定した高摩擦係数を示す高性能摩擦
材料として使用可能である。
【0017】当該熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体
は、熱硬化性樹脂溶液中での金属アルコキシドの加水分
解・重縮合反応と脱溶剤、樹脂硬化反応を平行して行わ
せることにより、最終的に0.01〜5μmの範囲の制
御された大きさからなるシリカ等の金属酸化物微粒子と
熱硬化性樹脂が均質な複合体を形成したものであり、金
属酸化物界面の密着性の制御されたものを含む。
【0018】本発明の熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合
体に用いられるフェノ−ル樹脂としては、使用する金属
アルコキシド及び水に対して共に混和性のある溶媒に可
溶なものが用いられる。溶媒としては、アルコ−ルの他
NMP、THF、DMAc、トルエン、アセトン等が可
能である。特に使用する金属アルコキシドの加水分解に
より得られるアルコ−ルを溶剤とするフェノ−ル樹脂は
本発明における金属酸化物の粒径制御等において好まし
い。
【0019】溶媒に不溶なフェノ−ル樹脂は、金属アル
コキシドを用いたミクロで均質な複合体調製が困難であ
る。しかし溶媒に不溶なフェノ−ル樹脂も本発明により
得られる熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体もしくはそ
の完全硬化前の前駆体と混合して使用することは可能で
ある。
【0020】更に本発明における樹脂としては、かかる
フェノ−ル樹脂の単体物の他に、当該フェノ−ル樹脂を
均質状態で含むような樹脂混合物を使用することも可能
である。混合される樹脂としては、用いるフェノ−ル樹
脂の溶媒に可溶であって均質な混合樹脂溶液を形成する
もので有れば良く、特に限定されない。
【0021】本発明における金属酸化物としては、シリ
カ、特にテトラメチルオルソシリケ−ト、テトラエチル
オルソシリケ−ト等のシリコンアルコキシド、及びそれ
らの低縮合物から加水分解・重縮合により得られるシリ
カが良好である。
【0022】シリコン以外の金属アルコキシド、例えば
チタンアルコキシドやアルミニウムアルコキシド、ジル
コニウムアルコキシドを前記シリコンアルコキシドと併
用して用いることは均質な反応が進められる限りにおい
て可能である。
【0023】以上のように本発明は、樹脂としてフェノ
−ル樹脂を含む樹脂中にシリコンアルコキシドからのシ
リカを含む金属酸化物粒子が均質に分散している熱硬化
性樹脂と金属酸化物の複合体を少なくとも一成分として
用いること特徴とする摺動・摩擦材料である。
【0024】本発明の熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合
体における金属酸化物の含有率は、1〜35重量%、好
ましくは1〜20重量%である。含有率が35重量%以
上ではクラックの発生等により均質良好な摺動材用樹脂
複合体となりにくく、また1重量%未満では複合化特性
が明確で無い。
【0025】該複合体中に含有される金属酸化物の大き
さとしては、平均径5μm以下であることが好ましい。
特に平均径0.2μm〜5μmの範囲で粒径制御された
場合は、不透明から半透明の均質な複合体が得られ、一
方、0.01μm〜0.2μmの範囲で粒径制御された
場合は半透明から透明な均質複合体が得られる特徴を有
する。平均径5μm以上では均質な複合体が得られにく
い。また平均径0.01μm以下のものについては、走
差型電子顕微鏡(SEM)等による測定が困難なだけで
あり、複合体中に含まれていても何等さしつかえない。
【0026】本発明における熱硬化性樹脂と金属酸化物
の複合体からなる摺動・摩擦材料を得るためには、 (1)熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体を単独で用い
る場合は、未硬化の熱硬化性樹脂を金属アルコキシド及
び水の両方と混和性のある溶媒に溶かし溶液としたもの
に、金属アルコキシド、水、溶媒、及び/または触媒を
含む系を加える。
【0027】当該混合溶液が相分離することなく均質溶
液を形成するよう調製した後、通風、加熱、減圧処理等
により金属アルコキシドの重縮合及び溶媒の除去と樹脂
の硬化反応を平行して進めると共に成形を行うことで、
マクロな相分離を生じず均質な熱硬化性樹脂と金属酸化
物の複合体からなる摺動材料を得る。成形は溶媒キャス
ト法以外に、溶媒キャスト終了前のサンプルをプレス、
押し出し、射出させる方法等を用いて行っても良い。
【0028】(2)熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体
に各種添加材を加えた複合材として用いる場合は、当該
熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体を(1)と同様にし
て調製する過程で、予め、及び/または工程途中で各種
添加材を混合して摺動材を得る。添加材としては目的・
用途に応じて各種の摩擦低減材、増摩材、摩擦調製剤等
が用いられる。
【0029】本発明において得られる熱硬化性樹脂と金
属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材は、制御された
摩擦係数を持ち、低磨耗性で且つ高限界PV値といった
優れた摺動特性を有するものである。また強度・弾性率
等の力学物性や硬度等の表面特性の他、耐熱性や均質性
に優れ、使用時の安定性も優れている。また一般に炭素
繊維等を混合した摺動材では繊維の分散度や配向度の違
いにより、必ずしも、安定した摺動特性が得られない
が、本発明の熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体を単独
で摺動材として用いる場合は、均質性に優れ、物性の方
向異方性もなく、安定した摺動材となりうる。
【0030】
【実施例】次いで本発明を実施例によって更に説明す
る。尚、例中の%は特に断りの無い限り重量基準であ
る。
【0031】(実施例1及び2)フェノール樹脂(プラ
イオーフェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会
社製、レゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.1
8:メタノール溶媒:固形分60%)100重量部に対
して、テトラメトキシオルソシリケート(東京化成工業
株式会社製)18重量部、メタノール50重量部、水9
重量部からなる均質液(実施例1)、テトラメトキシオ
ルソシリケート12重量部、メタノール45重量部、水
6重量部からなる均質液(実施例2)を攪拌しながら滴
下して混合し、均質混合溶液を調製した。
【0032】本溶液を密閉容器中、30℃で15分攪拌
保持後、ポリスチレン製容器に入れ溶媒をゆっくりと7
日かけてキャストした。その後、2℃/分の速度で昇温
し、40℃、50℃、60℃、70℃でそれぞれ2時間
保持した後、80℃で10時間保持した。更に、ポリス
チレン製容器よりキャスト物を取り出した後、引き続き
150℃まで2℃/分の速度で昇温して150℃で45
分間保持することによりフェノール樹脂の硬化と金属ア
ルコキシドの重縮合反応をより進ませ、目的とするフェ
ノール樹脂とシリカの複合体からなる摺動材を得た。
【0033】実施例1では、得られた複合体中のシリカ
含有率(シリカ/(シリカ+樹脂))は10.5重量%
であり、厚さ2mmで均質、且つ透明(光透過率=97
%)であった。実施例2では、シリカ含有率は7.2重
量%であり、同様に均質且つ透明(光透過率=98%)
な、厚み2mmのキャスト成形物が得られた。
【0034】実施例1及び2ともに、成形物中にクラッ
クは観察されなかった。ここで光透過率は、波長800
nmの光を用い、入射光(I0)と、透過光(I)を用
いてI*=exp{lnI/(d/100)}、d=厚
み(μm)で計算される換算透過光(I*)の比((I*
/I0)×100)で得られる。
【0035】走差型電子顕微鏡(SEM)観察(倍率3
0000倍)による分散シリカ粒子の大きさは、約60
nm(実施例1)、約50nm(実施例2)であり、マ
トリックス樹脂との密着性は界面との剥離等がなく良好
であった。
【0036】キャスト成形物の摩擦磨耗試験(JIS
K−7218に準拠:サンプル形状=50mm×50m
m×2mm、炭素鋼材S−45C使用、炭素鋼材の回転
速度V=50m/min)により得られた物性値は、面
間接触圧力(P(kg/cm 2))と速度(V(m/m
in))との積であるPV=500kg/cm2・m/
minの時で、実施例1では摩擦係数=0.14、実施
例2では摩擦係数=0.15、PV=1000kg/c
2・m/minの時で、実施例1では摩擦係数=0.
08、磨耗量=0.34mg/min、
【0037】実施例2では摩擦係数=0.09、磨耗量
=0.92mg/minであり、いずれも樹脂単体での
値(PV=500での摩擦係数=0.59、PV=10
00での摩擦係数=0.31、磨耗量=1.73mg/
min)より小さく、摺動特性に優れているのが判る。
【0038】(実施例3)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.18:メタ
ノール溶媒:固形分=60%)100重量部に対して、
テトラメトキシオルソシリケート(東京化成工業株式会
社製)20重量部、メタノール40重量部、水10重量
部、酢酸0.1モル比(対テトラメトキシオルソシリケ
ートモル比)からなる均質液を攪拌しながら滴下して混
合し、均質混合溶液を調製した。
【0039】本溶液を実施例1と同じ方法で反応及び溶
媒キャストを進め、均質・半透明のフェノール樹脂とシ
リカの複合体からなる摺動材を得た。得られた複合体中
のシリカ含有率(シリカ/(シリカ+樹脂))は11.
8重量%であり、厚さ2mmの均質でクラックの無い半
透明(光透過率=60%)体であった。
【0040】SEM観察(倍率30000倍)による分
散シリカ粒子の大きさは約400〜600nmであり、
マクロな相分離はなく樹脂との密着性は良好であった。
実施例1と同様にして摩擦磨耗試験(JIS K−72
18に準拠)を行った。
【0041】PV=500kg/cm2・m/minの
時で、摩擦係数=0.15でありPV=1500kg/
cm2・m/minの時で、摩擦係数=0.05、磨耗
量=0.51mg/minであり、いずれも樹脂単体で
の値(PV=500での摩擦係数=0.59、PV=1
500での摩擦係数=0.19、磨耗量=1.73mg
/min)より小さく、摺動特性に優れているのが判
る。
【0042】(実施例4)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.18:メタ
ノール溶媒:固形分=60%)100重量部に対して、
テトラメトキシオルソシリケート(東京化成工業株式会
社製)26重量部、メタノール45重量部、水14重量
部からなる均質液を攪拌しながら滴下して混合し、均質
混合溶液を調製した。
【0043】本溶液を密閉容器中、30℃で10分攪拌
保持後、ポリスチレン製容器中にて溶媒をゆっくりと2
日かけてキャストし、その後2℃/分の速度で昇温し8
0℃で8時間保持した。そして、容器よりキャスト物を
取り出し、粉砕して粒径約1mm程度の粒子とした。こ
れを金型(2mm厚のスペーサー)に充填してプレス成
形した。成形条件は150℃×45min、15kg/
cm2とした。
【0044】得られたプレス成形物中のシリカ含有率
(シリカ/(シリカ+樹脂))は15.2重量%であっ
た。プレス成形物は厚さ2mmであり均質且つ透明(光
透過率=95%)であった。SEM観察(倍率3000
0倍)による分散シリカ粒子の大きさは約70nmであ
り、マトリックス樹脂との密着性は界面との剥離等がな
く良好であった。
【0045】実施例1と同様な摩擦磨耗試験(JIS
K−7218に準拠、炭素鋼材S−45C使用、炭素鋼
材の回転速度V=50m/min)を行って得られた物
性は、PV=500kg/cm2・m/minの時で、
摩擦係数=0.13、PV=1500kg/cm2・m
/minの時で、摩擦係数=0.07、
【0046】また限界PV値=3500kg/cm2
m/minであり樹脂単体での値(PV=500での摩
擦係数=0.24、PV=1500での摩擦係数=0.
13、限界PV値=2000kg/cm2・m/mi
n)と比べて摩擦係数は小さくなり、限界PV値はアッ
プし摺動特性に優れているのが判る。
【0047】(実施例5)フェノール樹脂(フェノライ
ト5510:大日本インキ化学工業株式会社製ノボラッ
ク型:フェノール/ホルマリン比=0.82:ヘキサミ
ン10重量%含有物)100重量部をメタノール90重
量部、トルエン60重量部に溶解させたものに対して、
テトラメトキシオルソシリケート(東京化成工業株式会
社製)30重量部、メタノール30重量部、水14重量
部からなる均質液を攪拌しながら滴下して混合し、均質
混合溶液を調製した。
【0048】本溶液を密閉容器中、30℃で30分攪拌
保持後、ポリスチレン製容器中にて、溶媒をゆっくりと
3日かけてキャストし、その後2℃/分の速度で昇温し
60℃、70℃で各2時間、80℃で8時間保持した。
そして、ポリスチレン製容器よりキャスト物を取り出
し、粉砕して粒径約1mm程度の粒子を得た。これを金
型(2mm厚のスペーサー)に充填して実施例4と同じ
条件でプレス成形した。
【0049】得られたプレス成形物中のシリカ含有率
(シリカ/(シリカ+樹脂))は10.8重量%であ
り、厚さ2mmの均質・白濁不透明(光透過率=6%)
なものであった。SEM観察(倍率30000倍)によ
る分散シリカ粒子の大きさは約1000nmであり、マ
トリックス樹脂との密着性は良好であった。
【0050】実施例1と同様な摩擦磨耗試験(JIS
K−7218に準拠、炭素鋼材S−45C使用、炭素鋼
材の回転速度V=50m/min)により得られた物性
は、PV=500kg/cm2・m/minの時で、摩
擦係数=0.14、PV=1500kg/cm2・m/
minの時で、摩擦係数=0.10であり樹脂単体での
値(PV=500での摩擦係数=0.65、PV=15
00での摩擦係数=0.19)より小さく、摺動特性に
優れているのが判る。
【0051】(実施例6)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.18:メタ
ノール溶媒:固形分=60%)100重量部に炭素繊維
SG−241を10重量部混合し充分に攪拌した溶液に
対して、テトラメトキシオルソシリケート(東京化成工
業株式会社製)22重量部、メタノール50重量部、水
10重量部からなる均質液を攪拌しながら滴下して混合
し、均質黒色混合溶液を調製した。
【0052】本溶液を密閉容器中、30℃で10分攪拌
保持後、ポリスチレン製容器中にて溶媒をゆっくりと5
日かけてキャストし、その後2℃/分の速度で昇温し5
0℃、60℃、70℃で各2時間、次いで80℃で8時
間保持した。更に容器よりキャスト物を取り出し、15
0℃まで2℃/分の速度で昇温して150℃で45分間
保持することによりフェノール樹脂の硬化と金属アルコ
キシドの重縮合反応をより進ませた炭素繊維含有キャス
ト成形物を得た。
【0053】得られたキャスト成形物は、樹脂に対する
シリカ含有率(シリカ/(シリカ+樹脂))が12.1
重量%、炭素繊維の含有率が成形物全体に対して9.0
重量%である厚さ2mmの均質・黒色不透明(光透過率
=0%)物であった。SEM観察(倍率30000倍)
による分散シリカ粒子の大きさは、約60nmであり、
マクロな相分離はなく、樹脂との密着性は良好であっ
た。
【0054】実施例1と同様なキャスト成形物の摩擦磨
耗試験(JIS K−7218に準拠)により得られた
物性は、PV=500kg/cm2・m/minの時
で、摩擦係数=0.17、PV値=1500kg/cm
2・m/minの時で、摩擦係数=0.09、磨耗量=
0.60mg/minであり、いずれも樹脂に炭素繊維
のみを混合したキャスト物での値(PV=500での摩
擦係数=0.38、磨耗量=0.67mg/min)よ
り小さく、摺動特性に優れているのが判る。
【0055】(実施例7)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製、
レゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.18:メ
タノール溶媒:固形分60%)100重量部に、アスベ
ストを12重量部混合して十分に攪拌した溶液に対し
て、テトラメトキシオルソシリケート(東京化成工業株
式会社製)22重量部、メタノール50重量部、水10
重量部からなる均質液を攪拌しながら滴下して混合し、
均質混合溶液を調製した。
【0056】本溶液を密閉容器中、30℃で10分攪拌
保持後、ポリスチレン製容器に入れ溶媒をゆっくりと3
日かけてキャストした。その後、2℃/分の速度で昇温
し、60℃で2時間保持した後、80℃で8時間保持し
た。更に、ポリスチレン製容器よりキャスト物を取り出
し、粉砕して粒径約1mm程度の粒子とした。これを金
型(2mm厚のスペーサー)に充填して、実施例4と同
様の条件でプレス成形した。
【0057】得られたアスベスト含有プレス成形物は、
樹脂に対するシリカ含有率(シリカ/(シリカ+樹
脂))が11.8重量%であり、アスベストの含有率が
成形物全体に対して10.1重量%であった。実施例1
と同様な摩擦摩耗試験(JISK−7218に準拠)に
より得られた物性は、PV値=1500kg/cm2
m/minの時で、摩擦係数=0.28であり、実施例
1(PV値=1500kg/cm2・m/minでの摩
擦係数=0.06)に比べ増大し、限界PV値は120
00kg/cm2・m/min以上となり、実施例1
(限界PV値=5000kg/cm2・m/min)に
比べ摩擦特性に優れることが判る。
【0058】(比較例1)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.18:メタ
ノール溶媒:固形分=60%)100重量部に対して、
メタノール45重量部を混合し、均質混合溶液を調製し
た。
【0059】本溶液を密閉容器中、30℃で5分攪拌保
持後、ポリスチレン製容器中にて溶媒をゆっくりと3日
かけてキャストし、その後2℃/分の速度で昇温し80
℃で8時間保持した。更に容器よりキャスト物を取り出
し、150℃まで2℃/分の速度で昇温して150℃で
45分間保持することによりフェノール樹脂のキャスト
成形物を得た。
【0060】得られたキャスト成形物は、厚さ2mmで
均質且つ透明(光透過率=99%)であった。実施例1
と同様のキャスト成形物の摩擦磨耗試験(JIS K−
7218に準拠、炭素鋼材S−45C使用、炭素鋼材の
回転速度V=50m/min)により得られた物性は、
PV=500kg/cm2・m/minの時で、摩擦係
数=0.59、PV=1000kg/cm2・m/mi
nの時で、摩擦係数=0.31、磨耗量=1.73mg
/minであった。
【0061】(比較例2)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型:フェノール/ホルマリン比=1.18:メタ
ノール溶媒:固形分=60%)100重量部に対して、
メタノール50重量部及び炭素繊維(SG−241)1
0重量部を均質になるように混合した。
【0062】本溶液を密閉容器中、30℃で10分攪拌
保持後、ポリスチレン製容器にて溶媒をゆっくりと3日
かけてキャストし、その後2℃/分の速度で昇温し80
℃で10時間保持した。更に容器よりキャスト物を取り
出し、150℃まで2℃/分の速度で昇温して150℃
で45分間保持することによりフェノール樹脂/炭素繊
維のキャスト成形物を得た。
【0063】得られたキャスト成形物は厚さ2mm、均
質・黒色不透明(光透過率=0%)であった。実施例1
と同様のキャスト成形物の摩擦磨耗試験(JIS K−
7218に準拠、炭素鋼材S−45C使用、炭素鋼材の
回転速度V=50m/min)により得られた物性は、
PV=500kg/cm2・m/minの時で、摩擦係
数=0.38、磨耗量=0.67mg/minであっ
た。
【0064】
【発明の効果】本発明は、制御された摩擦係数、高限界
PV値、低磨耗性、表面硬度、耐熱性等に優れた特性を
有し、軸受け・ベアリング等の摺動材料や、ブレ−キ・
クラッチ材等の摩擦材料等に有用な摺動・摩擦材料を提
供できる。
【手続補正書】
【提出日】平成7年4月25日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】(実施例1及び2)フェノール樹脂(プラ
イオーフェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会
社製、レゾール型メタノール溶媒固形分60%)1
00重量部に対して、テトラメチルオルソシリケート
(東京化成工業株式会社製)18重量部、メタノール5
0重量部、水9重量部からなる均質液(実施例1)、テ
トラメチルオルソシリケート12重量部、メタノール4
5重量部、水6重量部からなる均質液(実施例2)を攪
拌しながら滴下して混合し、均質混合溶液を調製した。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0038
【補正方法】変更
【補正内容】
【0038】(実施例3)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型メタノール溶媒固形分=60%)100重
量部に対して、テトラメチルオルソシリケート(東京化
成工業株式会社製)20重量部、メタノール40重量
部、水10重量部、酢酸0.1モル比(対テトラメチル
オルソシリケートモル比)からなる均質液を攪拌しなが
ら滴下して混合し、均質混合溶液を調製した。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】(実施例4)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型メタノール溶媒固形分=60%)100重
量部に対して、テトラメチルオルソシリケート(東京化
成工業株式会社製)26重量部、メタノール45重量
部、水14重量部からなる均質液を攪拌しながら滴下し
て混合し、均質混合溶液を調製した。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】(実施例5)フェノール樹脂(フェノライ
ト5510:大日本インキ化学工業株式会社製ノボラッ
ク型ヘキサミン10重量%含有物)100重量部をメ
タノール90重量部、トルエン60重量部に溶解させた
ものに対して、テトラメチルオルソシリケート(東京化
成工業株式会社製)30重量部、メタノール30重量
部、水14重量部からなる均質液を攪拌しながら滴下し
て混合し、均質混合溶液を調製した。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0051
【補正方法】変更
【補正内容】
【0051】(実施例6)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型メタノール溶媒:固形分=60%)100重
量部に炭素繊維SG−241を10重量部混合し充分に
攪拌した溶液に対して、テトラメチルオルソシリケート
(東京化成工業株式会社製)22重量部、メタノール5
0重量部、水10重量部からなる均質液を攪拌しながら
滴下して混合し、均質黒色混合溶液を調製した。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0055
【補正方法】変更
【補正内容】
【0055】(実施例7)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製、
レゾール型メタノール溶媒固形分60%)100重
量部に、アスベストを12重量部混合して十分に攪拌し
た溶液に対して、テトラメチルオルソシリケート(東京
化成工業株式会社製)22重量部、メタノール50重量
部、水10重量部からなる均質液を攪拌しながら滴下し
て混合し、均質混合溶液を調製した。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0058
【補正方法】変更
【補正内容】
【0058】(比較例1)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型メタノール溶媒固形分=60%)100重
量部に対して、メタノール45重量部を混合し、均質混
合溶液を調製した。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正内容】
【0061】(比較例2)フェノール樹脂(プライオー
フェンJ−325:大日本インキ化学工業株式会社製レ
ゾール型メタノール溶媒固形分=60%)100重
量部に対して、メタノール50重量部及び炭素繊維(S
G−241)10重量部を均質になるように混合した。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェノ−ル樹脂又はそれを含有する熱硬
    化性樹脂とシリコンアルコキシド及び/又はその低縮合
    物を含有する金属アルコキシドとから得られる、熱硬化
    性樹脂と金属酸化物の複合体を必須の構成成分とする摺
    動・摩擦材料。
  2. 【請求項2】 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体が、
    フェノ−ル樹脂又はそれを含有する熱硬化性樹脂の溶液
    中でシリコンアルコキシド及び/又はその低縮合物を含
    有する金属アルコキシドの加水分解・重縮合を行わせる
    ことにより製造された複合体であることを特徴とする、
    請求項1記載の摺動・摩擦材料。
  3. 【請求項3】 複合体中に含有される金属酸化物の含有
    率が1〜35重量%、好ましくは2〜15重量%である
    ことを特徴とする特許請求項1又は2記載の摺動・摩擦
    材料。
  4. 【請求項4】 複合体中に含有される金属酸化物の大き
    さが平均径0.01μm〜0.2μmであることを特徴
    とする請求項1から3のいずれか一つに記載の摺動・摩
    擦材料。
  5. 【請求項5】 複合体中に含有される金属酸化物の大き
    さが平均径0.2μm〜5μmであることを特徴とする
    請求項1から3のいずれか一つに記載の摺動・摩擦材
    料。
  6. 【請求項6】 4ふっ化エチレン樹脂、アラミド繊維、
    セルロース、ゴム等の有機材料、炭素繊維、黒鉛等の炭
    素材料、アスベストやアルミナ等の無機質材料、鋼繊維
    等の金属材料から選ばれる1種以上の添加物を更に含む
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載
    の摺動・摩擦材料。
JP23119394A 1994-06-10 1994-09-27 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料 Pending JPH0892547A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23119394A JPH0892547A (ja) 1994-09-27 1994-09-27 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料
US08/489,155 US5834551A (en) 1994-06-10 1995-06-09 Composite of thermosetting resin with metallic oxide and process for the preparation thereof
US09/051,000 US6124393A (en) 1994-06-10 1998-03-31 Composite of thermosetting resin with metallic oxide and process for the preparation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23119394A JPH0892547A (ja) 1994-09-27 1994-09-27 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0892547A true JPH0892547A (ja) 1996-04-09

Family

ID=16919802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23119394A Pending JPH0892547A (ja) 1994-06-10 1994-09-27 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0892547A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000145849A (ja) * 1998-11-16 2000-05-26 Nsk Warner Kk 湿式摩擦材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000145849A (ja) * 1998-11-16 2000-05-26 Nsk Warner Kk 湿式摩擦材

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6124393A (en) Composite of thermosetting resin with metallic oxide and process for the preparation thereof
NZ306894A (en) Phenolic siloxane resin compositions with improved impact resistance
Nguyen et al. Simultaneous effects of silanized coal fly ash and nano/micro glass fiber on fracture toughness and mechanical properties of carbon fiber‐reinforced vinyl ester resin composites
CN102796270A (zh) 一种离合器用摩擦材料的制备方法
WO2011052127A1 (ja) フェノール樹脂成形材料、及びフェノール樹脂成形品
JPH0892547A (ja) 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体からなる摺動・摩擦材料
Ho et al. Enhancement of dynamic mechanical properties and flame resistance of nanocomposites based on epoxy and nanosilica modified with KR‐12 coupling agent
JP2008101139A (ja) 金属酸化物複合粒子の製造方法、金属酸化物複合粒子および摩擦材
JP3915045B2 (ja) マシニングセンタにおける構造部品成形材料、及びマシニングセンタにおける構造部品成形体
JP3588860B2 (ja) 熱硬化性樹脂と金属酸化物の複合体及びその製造方法
JP2010144034A (ja) 熱硬化性樹脂組成物とその製造方法、摩擦材バインダーおよび摩擦材
JP3677688B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物
JPH11148071A (ja) 摩擦材用組成物
KR20010112078A (ko) 마찰재의 제조방법 및 그 방법에 의해 얻어진 마찰재
JP2007126600A (ja) 充填材及びそれを含む摩擦材用フェノール樹脂組成物と、その製造方法
Aronovich et al. Modern Phenolic Adhesives for Aviation and Engineering. Part 1. The Effect of Modifying Additives
JP2007048558A (ja) 燃料電池用セパレータ材とその製造方法
JP2007016173A (ja) シール材
JP2005036127A (ja) フェノール樹脂成形材料およびその成形品
JPH1192623A (ja) フェノール樹脂とシリカとの複合体の製造方法
JP3583872B2 (ja) 炭素・樹脂複合材
CN118085497B (zh) 一种复合润滑材料及其制备方法和应用
JPH11130876A (ja) 摺動部材
JPS63225649A (ja) フエノ−ル樹脂成形材料
JP4925031B2 (ja) 燃料電池用セパレータ材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050526

RD01 Notification of change of attorney

Effective date: 20050615

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050722

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060905