JP2000154260A

JP2000154260A - 湿式摩擦材

Info

Publication number: JP2000154260A
Application number: JP33317798A
Authority: JP
Inventors: Masataka Kawabata; 昌隆川端; Atsushi Suzuki; 厚鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-06
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: US6316083B1; JP3948844B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機質の紙状の基材を用いて、大きな摩擦係数
を確保する。【解決手段】摩擦面側の摩擦面層と固定面側のベース層
との少なくとも二層が積層された複層構造の摩擦材であ
って、摩擦材全体のヤング率Ｅｔとベース層のヤング率
Ｅｂとの比をＥｂ／Ｅｔ＜１の範囲とした。ヤング率の
低いベース層により相手材への追従性に優れるので相手
材との高い接触面積が確保されるとともに、ヤング率の
高い摩擦面層が相手材と当接するので、高い摩擦係数が
確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車、産業機械、
鉄道車両などの動力伝達系のクラッチフェーシングなど
に用いられ、油中で用いられる湿式摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿式クラッチのフェーシングに用いられ
ている摩擦材としては、有機繊維を基材とし、それに各
種摩擦調整剤を配合するとともに、フェノール樹脂など
の熱硬化性樹脂よりなるバインダを含浸固化させてなる
紙質の摩擦材が多く用いられている。

【０００３】ところが上記した摩擦材は、耐熱性が低く
摩擦係数も低いという問題があり、この問題を解決する
ために種々の対策がとられている。この対策として、例
えばクラッチフェーシングでは、摩擦板の数を多くした
りして相手材との接触面積を大きくすることが行われて
いる。しかしこのような対策を講じることにより、湿式
クラッチ構造が複雑かつ大規模となってエネルギー損失
が大きく、コストも高いものとなっている。

【０００４】また、例えば銅系の焼結摩擦材を湿式クラ
ッチに適用する試みも行われている。このような焼結摩
擦材を利用できれば、摩擦板の数が少なく面積が小さく
とも耐熱性や耐圧強度を満足させることができ、上記問
題を解決することができる。しかし多くの焼結金属系の
摩擦材は、摩擦係数が有機質の摩擦材より低い場合が多
く、近年の高性能化した自動車の湿式クラッチ用として
は摩擦特性が不十分であった。

【０００５】なお特公平7-021298号公報には、繊維成
分、無機質充填材及び摩擦調整剤を湿式抄造した紙質基
材に熱硬化性樹脂を含浸した摩擦面側と、繊維成分を湿
式抄造した紙質基材に熱硬化性樹脂を含浸した固定面側
の二層構造の湿式摩擦材が開示されている。しかしこの
摩擦材における固定面側は冷却性と機械的強度を向上さ
せるだけのものであって摩擦特性には影響がなく、摩擦
特性は摩擦面側そのものに係っている。そして摩擦面側
の摩擦係数も一般的な湿式摩擦材とほとんど同等であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたものであり、紙状の基材を用いた摩
擦材において、より高い摩擦係数と高い耐熱性を確保す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の湿式摩擦材の特徴は、摩擦面側の摩擦面層
と固定面側のベース層との少なくとも二層が積層された
複層構造の摩擦材であって、摩擦材全体のヤング率Ｅｔ
とベース層のヤング率ＥｂとがＥｂ／Ｅｔ＜１の関係を
満たすことにある。

【０００８】また請求項２に記載の湿式摩擦材の特徴
は、請求項１に記載の摩擦材において、摩擦面層及びベ
ース層にはそれぞれ、金属アルコキシド及び有機基置換
金属アルコキシドの少なくとも一方を加水分解して調製
されたゾル溶液を乾燥・焼成してなる有機無機質の複合
結合材が含まれていることにある。請求項３に記載の湿
式摩擦材の特徴は、請求項１に記載の摩擦材において、
摩擦面層には充填材粉末に繊維質材料が絡められてなる
複合充填材が含まれていることにある。

【０００９】請求項４に記載の湿式摩擦材の特徴は、請
求項１に記載の摩擦材において、摩擦面層には多孔質無
機化合物からなる多孔質充填材が含まれていることにあ
る。そして請求項５に記載の湿式摩擦材の特徴は、請求
項１に記載の摩擦材において、摩擦面層には多孔質無機
化合物からなる多孔質充填材の粉末に繊維質材料が絡め
られてなる複合充填材が含まれていることにある。

【００１０】また請求項６に記載の湿式摩擦材の特徴
は、請求項２に記載の摩擦材において、摩擦面層には珪
藻土が含まれていることにある。さらに請求項７に記載
の湿式摩擦材の特徴は、請求項２に記載の摩擦材におい
て、摩擦面層にはグラファイトが含まれていることにあ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の摩擦材では、摩
擦材全体のヤング率Ｅｔとベース層のヤング率Ｅｂとが
Ｅｂ／Ｅｔ＜１の関係にあり、ベース層のヤング率Ｅｂ
が摩擦材全体のヤング率Ｅｔより低くなっている。した
がって相手材との摩擦摺動時には、ヤング率の低いベー
ス層により相手材への追従性に優れるため、相手材との
大きな接触面積が確保される。

【００１２】そしてヤング率の高い摩擦面層により高い
摩擦係数が確保され、本発明の湿式摩擦材によれば、ベ
ース層の作用と摩擦面層の作用との相乗効果によりきわ
めて高い摩擦係数が確保される。Ｅｂ／Ｅｔが１以上と
なると、ベース層が硬くなり過ぎて相手材への追従性が
低くなり、接触面積が小さくなるため摩擦係数が低下す
る。Ｅｂ／Ｅｔ＜０．７の関係を満たすようにすれば、
相手材への追従性に特に優れるようになるため特に好ま
しい。

【００１３】Ｅｂ／Ｅｔの下限は特に制限されないが、
０．０１＜Ｅｂ／Ｅｔの範囲が好ましく、０．１＜Ｅｂ
／Ｅｔの範囲が特に好ましい。Ｅｂ／Ｅｔが０．０１よ
り小さくなると、摩擦面層が硬くなり過ぎて相手材への
追従性が低くなり、接触面積が小さくなるため摩擦係数
が低下する。ところで摩擦材の特性としては、広い摺動
速度範囲で高い摩擦係数を維持することが望ましい。し
たがって例えば滑り速度０．５ｍ／ｓにおける摩擦係数
と滑り速度０．０５ｍ／ｓにおける摩擦係数との比が１
に近いほど優れた摩擦材であるといえる。またその比
（滑り速度０．５ｍ／ｓにおける摩擦係数）／（滑り速
度０．０５ｍ／ｓにおける摩擦係数）（以下「μ−Ｖ傾
き」という）が１であればフラットな摩擦特性を示し、
１より大きければ正勾配の摩擦特性を示し、１未満であ
れば負勾配の摩擦特性を示す。動的摩擦係数は静的摩擦
係数より高いことが望ましく、滑り速度が大きいほど摩
擦係数が高いことが望ましいので、本発明の湿式摩擦材
でもμ−Ｖ傾きは１以上であることが望ましい。

【００１４】そして本発明者らの実験によれば、Ｅｂ／
Ｅｔが０．７を超えるとμ−Ｖ傾きが１．０未満となる
ため、Ｅｂ／Ｅｔ＜０．７とするのが特に望ましい。摩
擦面層の厚さは、摩擦材全体に対して、摩擦面層／摩擦
材全体≦１／１０とするのが好ましい。摩擦面層の厚さ
がこれより厚くなると、ベース層の低いヤング率による
上記作用が損なわれ、相手材への追従性が低くなって接
触面積が小さくなるため摩擦係数が低下する。

【００１５】摩擦面層及びベース層はそれぞれ基材と、
充填材と、結合材とから構成することができる。基材と
しては、紙状、織布状、不織布状の繊維質材料、ゴム、
エラストマ、樹脂などの弾性体材料を用いることができ
る。基材を構成する繊維質材料としては、ガラス繊維、
ロックウール、チタン酸カリウム繊維、セラミック繊
維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊維、カオリン繊
維、ボーキサイト繊維、ノボロイド繊維、カヤノイド繊
維、ホウ素繊維、マグネシア繊維、金属繊維などの無機
繊維、リンターパルプ、木材パルプ、合成パルプ、ポリ
エステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリイミド系繊
維、ポリビニルアルコール変性繊維、ポリ塩化ビニル繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリベンゾイミダゾール繊
維、アクリル繊維、炭素繊維、フェノール繊維、ナイロ
ン繊維、セルロース繊維などの有機繊維の一種又は複数
種を用いることができる。

【００１６】紙状基材の場合には、この繊維質材料から
抄造法により製造される。またゴム、エラストマ、樹脂
などの基材を構成する材料としては、ニトリルゴム、ア
クリルゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、スチ
レンブタジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポ
リアミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂、セルロース樹脂、ポリイミド樹脂、ポ
リビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂などを用い
ることができる。また、これら材料を複数種用いてもよ
く、さらにヤング率制御のため発泡させたり、場所によ
って密度を変化させてもよい。また、クラッチフェーシ
ングなどの油中で用いる場合には耐油性を有しているこ
とが望ましい。

【００１７】結合材としては、フェノール樹脂など従来
用いられている熱硬化性樹脂を用いることができるが、
請求項２に記載したように、金属アルコキシド及び有機
基置換金属アルコキシドの少なくとも一方を加水分解し
て調製されたゾル溶液を乾燥・焼成してなる有機無機質
の複合結合材を用いることが望ましい。これにより一層
高い摩擦係数をもつ湿式摩擦材となる。

【００１８】この複合結合材は、以下の工程を行うこと
によって紙状の基材に含浸することができる。先ず第１
工程にて、金属アルコキシド及び有機基置換金属アルコ
キシドの少なくとも一方が加水分解されてゾル溶液が調
製される。金属アルコキシドとしては、ケイ素、アルミ
ニウム、ジルコニウム、チタニウムなどのアルコキシド
を用いることができる。また有機基置換金属アルコキシ
ドとしては、これらの金属アルコキシドのアルコキシル
基の一部がアルキル基に置換されたものを用いることが
できる。

【００１９】金属アルコキシドと有機基置換金属アルコ
キシドとは併用することが好ましく、その重量比は、金
属アルコキシド：有機基置換金属アルコキシド＝３：７
〜０：１０の範囲とすることが好ましい。金属アルコキ
シドの量がこの範囲より多くなると、摩擦材の柔軟性が
低下し、接触面積の低下により摩擦係数も低くなってし
まう。

【００２０】この第１工程においては、ゾル溶液にさら
にシロキサン骨格に有機基を含むシリコーン樹脂を含む
ことが望ましい。このようにすれば、得られる摩擦材の
バインダの一部を軟質のシリコーン樹脂が構成すること
となるため、柔軟性が向上し摩擦係数を一層高くするこ
とができる。この第１工程は、金属アルコキシド及び有
機基置換金属アルコキシドの少なくとも一方のアルコー
ル溶液に水を添加することで行うことができ、これによ
り水酸化物のゾル溶液が生成する。なお第１工程では、
酸又はアルカリを加えたり加熱することによって反応性
の向上を図ることが望ましい。

【００２１】第２工程では、第１工程で調製されたゾル
溶液が繊維質材料よりなる紙状の基材に含浸され、金属
水酸化物のゾルが繊維間に含浸した含浸基材が調製され
る。なお各種充填材を含ませる場合は、第１工程で調製
されたゾル溶液中に混合してもよいし、繊維質材料と混
合して紙状の基材を形成することで基材中に含有させて
もよい。また場合によっては、ゾル溶液を基材に含浸後
に基材表面に振りかけて付着させることもできる。

【００２２】そして第３工程で含浸基材を乾燥・焼成す
ることにより、水酸化物のゾルが酸化物ゲルとなり、基
材の繊維を強固に結合する。第１工程で有機基置換金属
アルコキシドを多く用いていれば、第２工程でその有機
基が基材の有機繊維に近接するように配向し、第３工程
で有機繊維と一層強固に結合するため強度が一層向上す
る。また有機基により柔軟性が向上し摩擦係数が高くな
るという効果もある。

【００２３】第３工程における焼成は、１５０〜３００
℃にて０．５〜１．０時間行うことが望ましい。焼成温
度がこれより低かったり焼成時間がこれより短いと酸化
物ゲルの生成が困難となり十分な強度が得られない。ま
た焼成温度がこれより高かったり焼成時間がこれより長
くなると、有機物の分解が生じて摩擦特性が低下するよ
うになる。

【００２４】第３工程はアンモニアを含む雰囲気中で行
うことも好ましい。これによりゾル中の金属元素が部分
的に窒化されると考えられ、摩擦係数が一層高くなる。
アンモニアは少しでも含まれていればその効果が得られ
るが、第３工程における雰囲気空気中に10体積％程度含
まれていれば最大の効果が得られる。第３工程は超臨界
条件で行うことが望ましい。超臨界条件とは、基材及び
ゾルに含まれる有機物が気化する直前の状態となる条件
をいい、きわめて分子運動が活発な状態である。加圧に
より超臨界状態となる温度が高くなり、分子運動が一層
活発になるので、高温・高圧の条件とすることが望まし
い。つまり高温・高圧の超臨界条件とすることにより、
有機物の分解を防ぎつつ反応性を向上させることがで
き、未反応部の残留が抑制され高い摩擦係数をもつ摩擦
材を安定して製造することが可能となる。

【００２５】充填材としては、例えば硫酸バリウム、炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭化珪素、炭化ホウ
素、炭化チタン、窒化珪素、窒化ホウ素、アルミナ、シ
リカ、ジルコニア、カシューダスト、ラバーダスト、珪
藻土、グラファイト、タルク、カオリン、酸化マグネシ
ウム、二硫化モリブデン、ニトリルゴム、アクリロニト
リル・ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリ
コンゴム、フッ素ゴムなどの一種又は複数種を適量用い
ることができる。

【００２６】この充填材の粒径は、５０μｍを超えると
摩擦材表面の凹凸が大きくなり相手材との総接触面積が
相対的に小さくなるため、５０μｍ以下とすることが望
ましい。なお、充填材を含むとヤング率が高くなるた
め、Ｅｂ／Ｅｔ＜１とするには、ベース層には充填材を
含まず、摩擦面層にのみ充填材が含まれている構成とす
ることが望ましい。

【００２７】また請求項３に記載されたように、摩擦面
層には充填材粉末に繊維質材料が絡められてなる複合充
填材が含まれていることが望ましい。これにより境界摩
擦係数が一層高くなるとともに、摩擦摺動時に充填材が
飛散するのが抑制されるため耐久性が向上する。この複
合充填材は、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、炭化珪素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化珪
素、窒化ホウ素、アルミナ、シリカ、ジルコニアなどの
無機質充填材、カシューダスト、ラバーダスト、珪藻
土、グラファイト、タルク、カオリン、酸化マグネシウ
ム、二硫化モリブデン、ニトリルゴム、アクリロニトリ
ル・ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコ
ンゴム、フッ素ゴムなどの摩擦調整材粉末に、例えばア
クリル繊維、セルロース繊維、芳香族ポリアミド繊維な
どの繊維質材料の短繊維を絡めることで形成することが
できる。

【００２８】複合充填材中の充填材及び摩擦調整材の粉
末としては、繊維質材料が絡められない充填材と同様
に、粒径が５０μｍ以下のものを用いることが好まし
い。この複合充填材は、摩擦面層に３０〜９０重量％含
有されることが好ましい。複合充填材がこの範囲より少
ないと含有した効果が得られず、この範囲より多くなる
と早期に充填材が摩耗してしまう。

【００２９】この複合充填材は、繊維質材料が０．５〜
５０重量％と充填材粉末が９９．５〜５０重量％の割合
で構成することが好ましい。繊維質材料がこれより多い
と高い摩擦係数が得られにくくなり、繊維質材料がこれ
より少ないと摩擦摺動時に充填材が飛散する場合があ
る。またこの複合充填材においては、充填材粉末と繊維
質材料との結合力を高めるために、湿式抄造時にフィブ
リル化するフィブリッド繊維を用いることが望ましい。

【００３０】さらに請求項４に記載されたように、摩擦
面層には多孔質無機化合物からなる多孔質充填材が含ま
れていることが望ましい。摩擦材の使用中に油及び油中
に含まれる高分子成分がこの多孔質充填材に吸着するた
め、その粘着性により摩擦材と相手材との剪断抵抗が大
きくなる。また多孔質無機化合物によるアブレシブ作用
も奏され、これらの作用によりＥｂ／Ｅｔがより小さく
なるため、相手材への追従性と大きな接触面積の確保が
一層容易となり、摩擦係数が一層高くなる。

【００３１】この多孔質無機化合物としては、多孔質で
あれば用いることができ、アルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライトなどを用
いることができる。中でも、均一な細孔をもつゼオライ
トが特に好適である。また多孔質無機化合物としてゼオ
ライトを用いると、摩擦係合時の滑り速度が変化しても
摩擦係数はほとんど変化せず安定することも明らかとな
った。このように摩擦係数が安定することにより、自動
車の自動変速機のクラッチフェーシングとして用いれば
変速時のショックが小さくなり乗り心地が向上するとい
う効果が得られる。

【００３２】多孔質充填材の粒径は、他の充填材の粒径
と同様に、５０μｍ以下とすることが好ましい。またゼ
オライトを用いる場合には、細孔径が３〜１３Åのもの
が好ましく、５〜１３Åのものが特に好ましい。細孔径
がこの範囲のゼオライトを用いることにより、油中の高
分子成分などの吸着性が特に高くなり、摩擦係数が一層
高くなる。さらにゼオライトは、SiO２／Al₂O₃モル比
が１〜２０００のものが好ましく、SiO₂／Al₂O₃＝３０
〜５００のものが特に好適である。SiO₂／Al₂O ₃モル比
がこの範囲のゼオライトを用いることにより、アブレシ
ブ作用が最適となり、相手材の摩耗を防止しつつ摩擦係
数を一層高くすることができる。

【００３３】この多孔質充填材は、摩擦面層に３０〜９
０重量％含有されることが好ましい。多孔質充填材がこ
の範囲より少ないと含有した効果が得られず、この範囲
より多くなると早期に多孔質充填材が摩耗してしまう。
この多孔質充填材は、請求項５に記載のように、繊維質
材料を絡めてなる複合充填材として摩擦面層に含むこと
も好ましい。これにより高い摩擦係数を一層長期間安定
して維持でき耐久性に一層優れた摩擦材とすることがで
きる。この複合充填材としては、上記した多孔質充填材
の粉末にアクリル繊維、セルロース繊維、芳香族ポリア
ミド繊維などの繊維質材料の短繊維を絡めることで形成
することができる。また複合充填材とされる多孔質充填
材の粉末には、繊維質材料が絡められない多孔質充填材
と同様に、粒径が５０μｍ以下のものを用いることが好
ましい。

【００３４】この複合充填材は、摩擦面層に３０〜９０
重量％含有されることが好ましい。複合充填材がこの範
囲より少ないと含有した効果が得られず、この範囲より
多くなると早期に複合充填材が摩耗してしまう。この複
合充填材は、繊維質材料が０．５〜５０重量％と多孔質
充填材の粉末が９９．５〜５０重量％の割合で構成する
ことが好ましい。繊維質材料がこれより多いと高い摩擦
係数が得られにくくなり、繊維質材料がこれより少ない
と摩擦摺動時に多孔質充填材が飛散する場合がある。

【００３５】またこの複合充填材において、多孔質充填
材の粉末と繊維質材料との結合力を高めるために、湿式
抄造時にフィブリル化するフィブリッド繊維を用いるこ
とが望ましい。上記した有機無機質の複合結合材を含む
摩擦材においては、摩擦面層の充填材として珪藻土を含
むことも好ましい。珪藻土は珪藻の殻が堆積して形成さ
れた土壌であり、シリカを約９４％含んでいる。そして
空隙率が７０〜９０％の多孔質体であり、熱伝導率が低
く、酸に侵されにくく耐熱性が高いという特徴を有して
いる。この珪藻土が複合結合材と結合することにより摩
擦面層に硬質の複合材料が形成されると考えられ、その
アブレシブ作用により摩擦係数が高くなる。

【００３６】珪藻土は摩擦面層に３０〜９０重量％含有
されることが好ましい。珪藻土がこの範囲より少ないと
含有した効果が得られず、この範囲より多くなると早期
に珪藻土が摩耗してしまう。珪藻土は、ゼオライトなど
の多孔質充填材と同様に、繊維質材料を絡めてなる複合
充填材として摩擦面層に含むことも好ましい。これによ
り高い摩擦係数を一層長期間安定して維持でき耐久性に
一層優れた摩擦材とすることができる。この複合充填材
としては、珪藻土粉末にアクリル繊維、セルロース繊
維、アラミド繊維などの繊維質材料の短繊維を絡めるこ
とで形成することができる。

【００３７】この複合充填材は、摩擦面層に３０〜９０
重量％含有されることが好ましい。複合充填材がこの範
囲より少ないと含有した効果が得られず、この範囲より
多くなると早期に複合充填材が摩耗してしまう。この複
合充填材は、繊維質材料が０．５〜５０重量％と珪藻土
粉末が９９．５〜５０重量％の割合で構成することが好
ましい。繊維質材料がこれより多いと高い摩擦係数が得
られにくくなり、繊維質材料がこれより少ないと摩擦摺
動時に珪藻土が飛散する場合がある。

【００３８】またこの複合充填材において、珪藻土粉末
と繊維質材料との結合力を高めるために、湿式抄造時に
フィブリル化するフィブリッド繊維を用いることが望ま
しい。また、上記した有機無機質の複合結合材を含む摩
擦材においては、摩擦面層の充填材としてグラファイト
を含むことが望ましい。

【００３９】グラファイトは炭素結晶からなり、柔軟で
滑性が高く、化学的に安定であり、熱伝導率が高く耐熱
性が高いという特徴を有している。このグラファイトが
複合結合材と結合することにより摩擦面層に硬質の複合
材料が形成されると考えられ、そのアブレシブ作用によ
り摩擦係数が一層高くなる。グラファイトは摩擦面層に
３０〜９０重量％含有されることが好ましい。グラファ
イトがこの範囲より少ないと含有した効果が得られず、
この範囲より多くなると早期にグラファイトが摩耗して
しまう。

【００４０】グラファイトは、ゼオライトなどの多孔質
充填材と同様に、繊維質材料を絡めてなる複合充填材と
して摩擦面層に含むことも好ましい。これにより大きな
摩擦係数を一層長期間安定して維持でき耐久性に一層優
れた摩擦材とすることができる。この複合充填材として
は、グラファイト粉末にアクリル繊維、セルロース繊
維、アラミド繊維などの繊維質材料の短繊維を絡めるこ
とで形成することができる。

【００４１】この複合充填材は、摩擦面層に３０〜９０
重量％含有されることが好ましい。複合充填材がこの範
囲より少ないと含有した効果が得られず、この範囲より
多くなると早期に複合充填材が摩耗してしまう。この複
合充填材は、繊維質材料が０．５〜５０重量％とグラフ
ァイト粉末が９９．５〜５０重量％の割合で構成するこ
とが好ましい。繊維質材料がこれより多いと高い摩擦係
数が得られにくくなり、繊維質材料がこれより少ないと
摩擦摺動時にグラファイトが飛散する場合がある。

【００４２】またこの複合充填材において、グラファイ
ト粉末と繊維質材料との結合力を高めるために、湿式抄
造時にフィブリル化するフィブリッド繊維を用いること
が望ましい。本発明の湿式摩擦材を製造するには、ベー
ス層及び摩擦面層を構成する原料の水分散液をそれぞれ
調製し、長網式抄造機などにその一方を流出させ原料を
堆積させる。そして除水の途中でその堆積物上に他方の
水分散液を流出させる。そして除水後に圧搾・乾燥して
抄紙体とし、この抄紙体にフェノール樹脂などの結合材
を含浸させ加熱硬化させることで本発明の湿式摩擦材を
製造することができる。

【００４３】また有機無機質の複合結合材を用いる場合
には、金属アルコキシド及び有機基置換金属アルコキシ
ドの少なくとも一方を加水分解して形成されたゾル溶液
を上記抄紙体に含浸させ、乾燥・焼成することで本発明
の湿式摩擦材を製造することができる。また、摩擦面層
に複合充填材を用いる場合には、予め調製された複合充
填材を用いてもよいが、摩擦面層を構成する原料として
例えば繊維成分とフィブリッド繊維と充填材粉末又は多
孔質充填材の粉末を用いればよい。これにより抄造時に
フィブリッド繊維がフィブリル化し、それが充填材粉末
又は多孔質充填材の粉末に絡むことで複合充填材が形成
される。

【００４４】なお本発明の摩擦材では、少なくともベー
ス層と摩擦面層との二層を有すればよく、両者の間に他
の層が介在してもよい。また固定面側から摩擦面層側に
向かうにつれてヤング率が徐々に高くなるようにした傾
斜構造のベース層又は摩擦面層とすることもできる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。（実施例１）図１に本実施例の湿式摩擦材の概略断面図
を示す。この摩擦材は、ベース層１と、ベース層１表面
に積層された摩擦面層２とから構成され、ベース層１の
背面にコアプレート３が接合されて用いられる。

【００４６】ベース層１は、セルロース繊維が８０重量
部と、芳香族ポリアミド繊維（以下、アラミド繊維とい
う）が１０重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が８０重量部
と、アラミド繊維が１０重量部と、カシューダストが１
００重量部とからなる紙質基材から構成されている。そ
してベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材１００
重量部に対して、フェノール樹脂が３０重量部含浸され
ている。

【００４７】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは５０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は７５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．６６７と
なっている。以下、この摩擦材の製造方法を説明し、構
成の詳細な説明に代える。セルロース繊維８０重量部
と、アラミド繊維１０重量部とが混合されたベース層用
水分散液を調製した。また、セルロース繊維８０重量部
と、アラミド繊維１０重量部と、カシューダスト１００
重量部とが混合された摩擦面層用水分散液を調製した。

【００４８】次に長網式抄造機を用い、その無終端長網
上にベース層用水分散液を流出させ除水させてベース元
層を形成した。そして除水の途中に、ベース元層の上に
摩擦面層用水分散液を流出させ除水させた。これにより
ベース元層と摩擦面元層とよりなる二層の紙質元基材が
抄造される。ベース元層と摩擦面元層の厚さは、それぞ
れの水分散液中の原料の濃度を調製することで調整して
いる。

【００４９】次に、抄造された紙質元基材を二本のロー
ルで圧搾し、乾燥ドラムで乾燥させて紙質基材を形成し
た。そして所定形状に裁断し、フェノール樹脂３０重量
部を含浸させ、乾燥後加熱硬化させることで本実施例の
摩擦材が得られた。得られた摩擦材について、ＳＡＥ＃
２摩擦試験機を用い表１に示す条件にて摩擦係数を測定
した。またＳＡＥ＃２摩擦試験機を用い表２に示す条件
にて、摩擦係数が初期安定状態より１０％低下するまで
のサイクル数又は剥離が発生するまでのサイクル数（耐
久性）を測定した。さらに、ＳＡＥ＃２摩擦試験機を用
い表３に示す条件にて、滑り速度０．０５ｍ／ｓにおけ
る摩擦係数と滑り速度０．５ｍ／ｓにおける摩擦係数を
測定し、μ−Ｖ傾きを求めた。それぞれの結果を表４及
び図２に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【表３】（実施例２）本実施例の摩擦材は、原料の組成比が異な
ること以外は実施例１と同様にして製造された。

【００５３】すなわちベース層１は、セルロース繊維が
１０重量部と、アラミド繊維が８０重量部とからなる紙
質基材から構成されている。一方、摩擦面層２は、セル
ロース繊維が１０重量部と、アラミド繊維が８０重量部
と、カシューダストが１００重量部とからなる紙質基材
から構成されている。そしてベース層１及び摩擦面層２
の全体の紙質基材１００重量部に対して、フェノール樹
脂が３０重量部含浸されている。

【００５４】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは４５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は７３ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．６１６と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００５５】（実施例３）本実施例の摩擦材は、原料の
組成比が異なること以外は実施例１と同様にして製造さ
れた。すなわちベース層１は、セルロース繊維が１０重
量部と、アラミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材
から構成されている。一方、摩擦面層２は、セルロース
繊維が１０重量部と、アラミド繊維が８０重量部と、カ
シューダストが２００重量部とからなる紙質基材から構
成されている。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体
の紙質基材１００重量部に対して、フェノール樹脂が３
０重量部含浸されている。

【００５６】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは４５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は８５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．５２９と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００５７】（実施例４）本実施例の摩擦材は、原料の
組成比が異なること以外は実施例１と同様にして製造さ
れた。すなわちベース層１は、珪酸ガラス繊維が８０重
量部からなる紙質基材から構成されている。一方、摩擦
面層２は、珪酸ガラス繊維が８０重量部と、カシューダ
ストが１００重量部とからなる紙質基材から構成されて
いる。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基
材１００重量部に対して、フェノール樹脂が３０重量部
含浸されている。

【００５８】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは４０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は８３ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４８２と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００５９】（実施例５）本実施例の摩擦材は、原料及
び製造方法が異なること以外は実施例１と同様である。
すなわちベース層１は、セルロース繊維が８０重量部と
アラミド繊維が１０重量部とからなる紙質基材から構成
されている。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が８
０重量部と、アラミド繊維が１０重量部と、カシューダ
ストが１００重量部とからなる紙質基材から構成されて
いる。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基
材１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が３
０重量部含浸されている。

【００６０】この摩擦材は、以下のようにして製造され
た。ガラス容器にエタノール２７．６重量部とテトラエ
トキシシラン（Si(OC２H５)４)２０．８重量部を秤量
し、１０分間攪拌した。その後、この溶液を攪拌しなが
ら０．０５Ｎの塩酸水溶液を２０重量部滴下し、さらに
２４時間攪拌してゾル溶液を調製した。

【００６１】次に実施例１と同様の方法で形成された紙
質基材を用意し、所定形状に裁断した後、上記ゾル溶液
を所定量含浸させて含浸基材を得た。そして得られた含
浸基材を乾燥し、加熱硬化させることで実施例５の湿式
摩擦材を調製した。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであ
り、摩擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベー
ス層１のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、摩擦材全体
のヤング率は１６０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．
３７５となっている。

【００６２】この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４及び図２に示す。（実施例６）本実施例の摩擦材は、原料の組成比が異な
ること以外は実施例５と同様である。

【００６３】すなわちベース層１は、セルロース繊維が
１０重量部とアラミド繊維が８０重量部とからなる紙質
基材から構成されている。一方、摩擦面層２は、セルロ
ース繊維が１０重量部と、アラミド繊維が８０重量部
と、カシューダストが１００重量部とからなる紙質基材
から構成されている。そしてベース層１及び摩擦面層２
の全体の紙質基材１００重量部に対して、有機無機質の
複合結合材が３０重量部含浸されている。

【００６４】この摩擦材は、実施例５と同様にして製造
された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦面
層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１のヤ
ング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング率
は１５５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．３５５とな
っている。この摩擦材についても実施例１と同様の測定
が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００６５】（実施例７）本実施例の摩擦材は、原料の
組成比が異なること以外は実施例５と同様である。すな
わちベース層１は、セルロース繊維が１０重量部とアラ
ミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材から構成され
ている。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１０重
量部と、アラミド繊維が８０重量部と、カシューダスト
が２００重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材
１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が３０
重量部含浸されている。

【００６６】この摩擦材は、実施例５と同様にして製造
された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦面
層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１のヤ
ング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング率
は１７５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．３１４とな
っている。この摩擦材についても実施例１と同様の測定
が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００６７】（実施例８）本実施例の摩擦材は、原料の
組成比が異なること以外は実施例５と同様である。すな
わちベース層１は、セルロース繊維が８０重量部と、ア
ラミド繊維が１０重量部と、カシューダストが１０重量
部とからなる紙質基材から構成されている。一方、摩擦
面層２は、セルロース繊維が８０重量部と、アラミド繊
維が１０重量部とカシューダストが１００量部とからな
る紙質基材から構成されている。そしてベース層１及び
摩擦面層２の全体の紙質基材１００重量部に対して、有
機無機質の複合結合材が３０重量部含浸されている。

【００６８】この摩擦材は、実施例５と同様にして製造
された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦面
層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１のヤ
ング率Ｅｂは１２０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング
率は１５０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．８００と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００６９】（実施例９）本実施例の摩擦材は、原料が
異なること以外は実施例１と同様の構成である。すなわ
ちベース層１は、セルロース繊維が８０重量部とアラミ
ド繊維が１０重量部とからなる紙質基材から構成されて
いる。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が８０重量
部と、アラミド繊維が１０重量部と、複合充填材が１１
０重量部（アラミド繊維１０重量部とカシューダスト１
００重量部）とからなる紙質基材から構成されている。
そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材１０
０重量部に対して、有機無機質の複合結合材が２７重量
部含浸されている。

【００７０】この摩擦材は、以下のようにして製造され
た。セルロース繊維８０重量部と、アラミド繊維１０重
量部とが混合されたベース層用水分散液を調製した。ま
た、アラミド繊維１０重量部と、カシューダスト１００
重量部とが混合された摩擦面層用水分散液を調製した。
次に長網式抄造機を用い、その無終端長網上にベース層
用水分散液を流出させ除水させてベース元層を形成し
た。そして除水の途中に、ベース元層の上に摩擦面層用
水分散液を流出させ除水させた。これによりベース元層
と摩擦面元層とよりなる二層の紙質元基材が抄造され
る。

【００７１】ベース元層と摩擦面元層の厚さは、それぞ
れの水分散液中の原料の濃度を調製することで調整して
いる。なお、摩擦面元層では、抄造中にアラミド繊維が
カシューダストに絡みついて複合充填材が形成されてい
る。次に、抄造された紙質元基材を二本のロールで圧搾
し、乾燥ドラムで乾燥させて紙質基材を形成した。そし
て実施例５と同様にして有機無機質の複合結合材を含浸
させ、乾燥・焼成した後、所定形状に裁断することで本
実施例の摩擦材が得られた。

【００７２】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は１５５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．３８７
となっている。この摩擦材についても実施例１と同様の
測定が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００７３】（実施例１０）本実施例の摩擦材は、原料
の組成比が異なること以外は実施例９と同様である。す
なわちベース層１は、セルロース繊維が１０重量部とア
ラミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材から構成さ
れている。

【００７４】一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１
０重量部と、アラミド繊維が８０重量部と、複合充填材
が１１０重量部（アラミド繊維１０重量部とカシューダ
スト１００重量部）と、からなる紙質基材から構成され
ている。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質
基材１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が
２７重量部含浸されている。

【００７５】この摩擦材は、実施例９と同様にして製造
された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦面
層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１のヤ
ング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング率
は１５０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．３６７とな
っている。この摩擦材についても実施例１と同様の測定
が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００７６】（実施例１１）本実施例の摩擦材は、原料
の組成比が異なること以外は実施例９と同様である。す
なわちベース層１は、セルロース繊維が１０重量部とア
ラミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材から構成さ
れている。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１０
重量部と、アラミド繊維が８０重量部と、複合充填材が
２１０重量部（アラミド繊維１０重量部とカシューダス
ト２００重量部）と、からなる紙質基材から構成されて
いる。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基
材１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が２
７重量部含浸されている。

【００７７】この摩擦材は、実施例９と同様にして製造
された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦面
層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１のヤ
ング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング率
は１７０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．３２４とな
っている。この摩擦材についても実施例１と同様の測定
が行われた。その結果を表４及び図２に示す。

【００７８】（実施例１２）本実施例の摩擦材では、ベ
ース層１は、セルロース繊維が８０重量部とアラミド繊
維が１０重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が８０重量部
とアラミド繊維が１０重量部と、ゼオライト（「 HSZ69
0HOA」東ソー社製、平均粒径１５μｍ、細孔径７Å、モ
ル比SiO₂／Al₂O ₃＝２２２）が１００重量部とからなる
紙質基材から構成されている。そしてベース層１及び摩
擦面層２の全体の紙質基材１００重量部に対して、有機
無機質の複合結合材が３０重量部含浸されている。

【００７９】この摩擦材は、以下のようにして製造され
た。ガラス容器にエタノール２７．６重量部とテトラエ
トキシシラン（Si(OC₂H₅)４）２０．８重量部を秤量
し、１０分間攪拌した。その後、この溶液を攪拌しなが
ら０．０５Ｎの塩酸水溶液を２０重量部滴下し、さらに
２４時間攪拌してゾル溶液を調製した。

【００８０】次に実施例１と同様の方法で形成された紙
質基材を用意し、所定形状に裁断した後、上記ゾル溶液
を所定量含浸させて含浸基材を得た。そして得られた含
浸基材を乾燥し、加熱硬化させることで実施例１２の湿
式摩擦材を調製した。ベース層１の厚さは０．９ｍｍで
あり、摩擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベ
ース層１のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、摩擦材全
体のヤング率は１４０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝
０．４２９となっている。

【００８１】この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表５に示す。（実施例１３）本実施例の摩擦材は、原料の組成比が異
なること以外は実施例１２と同様である。

【００８２】すなわちベース層１は、セルロース繊維が
１０重量部とアラミド繊維が８０重量部とからなる紙質
基材から構成されている。一方、摩擦面層２は、セルロ
ース繊維が１０重量部と、アラミド繊維が８０重量部
と、ゼオライトが１００重量部とからなる紙質基材から
構成されている。そしてベース層１及び摩擦面層２の全
体の紙質基材１００重量部に対して、有機無機質の複合
結合材が３０重量部含浸されている。

【００８３】この摩擦材は、実施例１２と同様にして製
造された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦
面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１の
ヤング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング
率は１３０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４２３と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表５に示す。

【００８４】（実施例１４）本実施例の摩擦材は、原料
の組成比が異なること以外は実施例１２と同様である。
すなわちベース層１は、セルロース繊維が１０重量部と
アラミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材から構成
されている。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１
０重量部と、アラミド繊維が８０重量部と、ゼオライト
が２００重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材
１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が３０
重量部含浸されている。

【００８５】この摩擦材は、実施例１２と同様にして製
造された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦
面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１の
ヤング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング
率は１３５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４０７と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表５に示す。

【００８６】（実施例１５）本実施例の摩擦材では、ベ
ース層１は、セルロース繊維が８０重量部とアラミド繊
維が１０重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が８０重量部
と、アラミド繊維が１０重量部と、複合充填材が１１０
重量部（アラミド繊維１０重量部とゼオライト１００重
量部）とからなる紙質基材から構成されている。そして
ベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材１００重量
部に対して、有機無機質の複合結合材が２７重量部含浸
されている。

【００８７】この摩擦材は、以下のようにして製造され
た。セルロース繊維８０重量部と、アラミド繊維１０重
量部とが混合されたベース層用水分散液を調製した。ま
た、アラミド繊維１０重量部と、実施例１２と同様のゼ
オライト１００重量部とが混合された摩擦面層用水分散
液を調製した。次に長網式抄造機を用い、その無終端長
網上にベース層用水分散液を流出させ除水させてベース
元層を形成した。そして除水の途中に、ベース元層の上
に摩擦面層用水分散液を流出させ除水させた。これによ
りベース元層と摩擦面元層とよりなる二層の紙質元基材
が抄造される。

【００８８】ベース元層と摩擦面元層の厚さは、それぞ
れの水分散液中の原料の濃度を調製することで調整して
いる。なお、摩擦面元層では、抄造中にアラミド繊維が
ゼオライトに絡みついて複合充填材が形成されている。
次に、抄造された紙質元基材を二本のロールで圧搾し、
乾燥ドラムで乾燥させて紙質基材を形成した。そして実
施例５と同様にして有機無機質の複合結合材を含浸さ
せ、乾燥・焼成した後、所定形状に裁断することで本実
施例の摩擦材が得られた。

【００８９】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は１４０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４２９
となっている。この摩擦材についても実施例１と同様の
測定が行われた。その結果を表５に示す。

【００９０】（実施例１６）本実施例の摩擦材は、原料
の組成比が異なること以外は実施例１５と同様である。
すなわちベース層１は、セルロース繊維が１０重量部と
アラミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材から構成
されている。

【００９１】一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１
０重量部と、アラミド繊維が８０重量部と、複合充填材
が１１０重量部（アラミド繊維１０重量部とゼオライト
１００重量部）と、からなる紙質基材から構成されてい
る。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材
１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が２７
重量部含浸されている。

【００９２】この摩擦材は、実施例１５と同様にして製
造された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦
面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１の
ヤング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング
率は１３０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４２３と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表５に示す。

【００９３】（実施例１７）本実施例の摩擦材は、原料
の組成比が異なること以外は実施例１５と同様である。
すなわちベース層１は、セルロース繊維が１０重量部と
アラミド繊維が８０重量部とからなる紙質基材から構成
されている。

【００９４】一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１
０重量部と、アラミド繊維が８０重量部と、複合充填材
が１１０重量部（アラミド繊維１０重量部とゼオライト
２００重量部）と、からなる紙質基材から構成されてい
る。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材
１００重量部に対して、有機無機質の複合結合材が２７
重量部含浸されている。

【００９５】この摩擦材は、実施例１５と同様にして製
造された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦
面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１の
ヤング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング
率は１３５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４０７と
なっている。この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表５に示す。

【００９６】（比較例１）本比較例の摩擦材は、原料の
種類及び組成比が異なること以外は実施例１と同様であ
る。すなわちベース層１は、セルロース繊維が８０重量
部と、アラミド繊維が１０重量部と、カシューダストが
１０重量部とからなる紙質基材から構成されている。一
方、摩擦面層２は、セルロース繊維が８０重量部と、ア
ラミド繊維が１０重量部とからなる紙質基材から構成さ
れている。そしてベース層１及び摩擦面層２の全体の紙
質基材１００重量部に対して、フェノール樹脂が３０重
量部含浸されている。

【００９７】この摩擦材は、実施例１と同様にして製造
された。ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩擦面
層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１のヤ
ング率Ｅｂは６５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤング率
は６０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝１．０８３となっ
ている。この摩擦材についても実施例１と同様の測定が
行われた。その結果を表４、表５及び図２に示す。

【００９８】（比較例２）本比較例の摩擦材は、セルロ
ース繊維が８０重量％と、アラミド繊維が１０重量％
と、カシューダストが１０重量％とよりなる紙質基材１
００重量部に対してフェノール樹脂が３０重量部含浸さ
れて構成され、全体が均一な組成となっている。またそ
の厚さは１ｍｍであり、ヤング率は１２０ＭＰａとなっ
ている。

【００９９】この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４、表５及び図２に示す。（比較例３）本比較例の摩擦材は、セルロース繊維が５
５重量％と、アラミド繊維が５重量％と、カシューダス
トが４０重量％とよりなる紙質基材１００重量部に対し
てフェノール樹脂が３０重量部含浸されて構成され、全
体が均一な組成となっている。またその厚さは１ｍｍで
あり、ヤング率は１２０ＭＰａとなっている。

【０１００】この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表４、表５及び図２に示す。＜評価＞

【０１０１】

【表４】

【０１０２】

【表５】

【０１０３】図２より、Ｅｂ／Ｅｔが０．７を超えると
μ−Ｖ傾きが１．０以下となることがわかり、Ｅｂ／Ｅ
ｔは０．７以下とするのが望ましいことがわかる。比較
例１〜３の摩擦材では、μ−Ｖ傾きが１．０以下であ
り、負勾配の摩擦特性となるため好ましくない。そし
て、比較例１では充填材がベース層のみに含まれている
ためにＥｂ／Ｅｔ＞１となり、その結果、摩擦係数が低
くμ−Ｖ傾きも小さくなって、耐久性も低下している。
また比較例２及び比較例３では、全体が均一組成である
ために、μ−Ｖ傾きが小さく摩擦係数も低い。

【０１０４】しかし実施例１及び実施例１２では、摩擦
係数が大きくμ−Ｖ傾きも１以上であって、耐久性にも
優れている。これは、カシューダスト又はゼオライトを
摩擦面層にのみ含めることでＥｂ／Ｅｔ＜１としたこと
による効果であることが明らかである。また実施例１と
実施例５の比較から、結合材を有機無機質の複合結合材
とすることによりＥｂ／Ｅｔがさらに小さくなり、摩擦
係数が一層高くなっていることがわかる。さらに実施例
５と実施例９の比較、及び実施例１２と実施例１５の比
較より、充填材粉末に繊維質材料が絡められてなる複合
充填材を用いることにより、耐久性が一層向上している
ことが明らかである。

【０１０５】そして実施例２と実施例６及び実施例１０
の比較、実施例３と実施例７及び実施例１１の比較、実
施例１３と実施例１６の比較及び実施例１４と実施例１
７の比較からも上記と同様の評価結果が得られる。なお
実施例８では、ベース層にカシューダストが含まれ、摩
擦面層のカシューダストは複合充填材となっていないこ
とが実施例９と異なるが、実施例９に比べて耐久性が低
下している。これは充填材濃度が高いために、繊維質材
料が絡められていないカシューダストが飛散したためと
考えられる。因みにカシューダストを高濃度で含む比較
例３の摩擦材では、同じ理由により耐久性が大きく低下
している。

【０１０６】なお、実施例３と実施例１４の摩擦材につ
いて、ＳＡＥ＃２摩擦試験機を用い油温を１２０℃とし
たこと以外は表１に示す条件にて、滑り速度を変化させ
た場合の摩擦係数の変化を測定し、結果を図３に示す。
図３より、実施例３の摩擦材では滑り速度が大きくなる
と摩擦係数が低下しているが、実施例１４の摩擦材では
摩擦係数がきわめて安定していることがわかる。すなわ
ち、充填材としてはカシューダストよりゼオライトの方
が摩擦係数が安定化することが明らかである。これは、
潤滑油がゼオライトに特有の細孔内に吸着し、その粘着
性により高滑り速度時においても摩擦材と相手材との間
の剪断抵抗が高くなるために起こるものと考えられる。

【０１０７】（実施例１８）本実施例の摩擦材では、ベ
ース層１は、セルロース繊維が１０重量部とアラミド繊
維が８０重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１０重量部
と、アラミド繊維が８０重量部と、複合充填材が２１０
重量部（アラミド繊維１０重量部と珪藻土２００重量
部）とからなる紙質基材から構成されている。そしてベ
ース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材１００重量部
に対して、有機無機質の複合結合材が２７重量部含浸さ
れている。

【０１０８】この摩擦材は、以下のようにして製造され
た。セルロース繊維１０重量部と、アラミド繊維８０重
量部とが混合されたベース層用水分散液を調製した。ま
た、アラミド繊維１０重量部と、珪藻土粉末２００重量
部とが混合された摩擦面層用水分散液を調製した。次に
長網式抄造機を用い、その無終端長網上にベース層用水
分散液を流出させ除水させてベース元層を形成した。そ
して除水の途中に、ベース元層の上に摩擦面層用水分散
液を流出させ除水させた。これによりベース元層と摩擦
面元層とよりなる二層の紙質元基材が抄造される。

【０１０９】ベース元層と摩擦面元層の厚さは、それぞ
れの水分散液中の原料の濃度を調製することで調整して
いる。なお、摩擦面元層では、抄造中にアラミド繊維が
珪藻土粉末に絡みついて複合充填材が形成されている。
次に、抄造された紙質元基材を二本のロールで圧搾し、
乾燥ドラムで乾燥させて紙質基材を形成した。そして実
施例５と同様にして有機無機質の複合結合材を含浸さ
せ、乾燥・焼成した後、所定形状に裁断することで本実
施例の摩擦材が得られた。

【０１１０】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は１４５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４１４
となっている。この摩擦材についても実施例１と同様の
測定が行われた。その結果を表６に示す。

【０１１１】（比較例４）複合結合材の代わりにフェノ
ール樹脂を用いたこと以外は実施例１８と同様にして、
比較例４の摩擦材を調製した。ベース層１の厚さは０．
９ｍｍであり、摩擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。
そしてベース層１のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、
摩擦材全体のヤング率は１４０ＭＰａであって、Ｅｂ／
Ｅｔ＝０．４２９となっている。

【０１１２】この摩擦材についても実施例１と同様の測
定が行われた。その結果を表６に示す。＜評価＞

【０１１３】

【表６】

【０１１４】表６より、比較例４の摩擦材はμ−Ｖ傾き
が１未満であり、摩擦係数と耐久性が低い。しかし実施
例１８の摩擦材はμ−Ｖ傾きが１以上であり、摩擦係数
が高く耐久性にも優れている。つまり珪藻土は、フェノ
ール樹脂結合材を用いた場合にはその添加効果が発現せ
ず、複合結合材を用いることで初めて添加効果が発現し
ていることがわかる。

【０１１５】（実施例１９）本実施例の摩擦材では、ベ
ース層１は、セルロース繊維が１０重量部とアラミド繊
維が８０重量部とからなる紙質基材から構成されてい
る。一方、摩擦面層２は、セルロース繊維が１０重量部
と、アラミド繊維が８０重量部と、複合充填材が２１０
重量部（アラミド繊維１０重量部とグラファイト２００
重量部）とからなる紙質基材から構成されている。そし
てベース層１及び摩擦面層２の全体の紙質基材１００重
量部に対して、有機無機質の複合結合材が２７重量部含
浸されている。

【０１１６】この摩擦材は、以下のようにして製造され
た。セルロース繊維１０重量部と、アラミド繊維８０重
量部とが混合されたベース層用水分散液を調製した。ま
た、アラミド繊維１０重量部と、グラファイト粉末２０
０重量部とが混合された摩擦面層用水分散液を調製し
た。次に長網式抄造機を用い、その無終端長網上にベー
ス層用水分散液を流出させ除水させてベース元層を形成
した。そして除水の途中に、ベース元層の上に摩擦面層
用水分散液を流出させ除水させた。これによりベース元
層と摩擦面元層とよりなる二層の紙質元基材が抄造され
る。

【０１１７】ベース元層と摩擦面元層の厚さは、それぞ
れの水分散液中の原料の濃度を調製することで調整して
いる。なお、摩擦面元層では、抄造中にアラミド繊維が
グラファイト粉末に絡みついて複合充填材が形成されて
いる。次に、抄造された紙質元基材を二本のロールで圧
搾し、乾燥ドラムで乾燥させて紙質基材を形成した。そ
して実施例５と同様にして有機無機質の複合結合材を含
浸させ、乾燥・焼成した後、所定形状に裁断することで
本実施例の摩擦材が得られた。

【０１１８】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは５５ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は１３０ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．４２３
となっている。この摩擦材についても実施例１と同様の
測定が行われた。その結果を表７に示す。なお耐久性に
ついては、ＳＡＥ＃２摩擦試験機（表２参照）の回転数
を7,000rpmとしたものも測定した。

【０１１９】また比較のために、実施例１１の摩擦材に
ついても実施例１９と同様の測定が行われた。その結果
を表７に示す。（比較例５）複合結合材の代わりにフェノール樹脂を用
いたこと以外は実施例１９と同様にして、比較例５の摩
擦材を調製した。

【０１２０】ベース層１の厚さは０．９ｍｍであり、摩
擦面層２の厚さは０．１ｍｍである。そしてベース層１
のヤング率Ｅｂは６０ＭＰａであり、摩擦材全体のヤン
グ率は６５ＭＰａであって、Ｅｂ／Ｅｔ＝０．９２３と
なっている。この摩擦材についても実施例１９と同様の
測定が行われた。その結果を表７に示す。

【０１２１】＜評価＞

【０１２２】

【表７】

【０１２３】表７より、比較例５の摩擦材はμ−Ｖ傾き
が１未満であり、摩擦係数と耐久性が低い。しかし実施
例１９の摩擦材はμ−Ｖ傾きが１以上であり、摩擦係数
が高く耐久性にも優れている。また実施例１９の摩擦材
は、実施例１１の摩擦材より耐久性に優れていることも
わかる。つまりグラファイトは、フェノール樹脂結合材
を用いた場合にはその添加効果が発現せず、複合結合材
を用いることで初めて添加効果が発現することがわか
る。そしてグラファイトと複合結合材を用いた実施例１
９の摩擦材は、カシューダストと複合結合材を用いた実
施例１１の摩擦材よりも耐久性が向上している。

【０１２４】したがってグラファイトと複合結合材を併
用することで耐久性が向上するのであるから、本発明の
ような２層構造の摩擦材だけでなく単層構造の摩擦材に
グラファイトと有機無機質の複合結合材とを併用して
も、高い摩擦係数を示し耐熱性に優れた摩擦材となるこ
とは自明である。

【０１２５】

【発明の効果】すなわち請求項１に記載の湿式摩擦材に
よれば、ヤング率の小さいベース層により相手材への追
従性が向上して接触面積が増大するとともに、ヤング率
の高い摩擦面層が相手材に当接するため、摩擦係数が格
段に高くなる。またＥｂ／Ｅｔ＜０．７とすれば、μ−
Ｖ傾きが１以上となるためさらに良好な摩擦特性を示す
ようになる。

【０１２６】また請求項２に記載の湿式摩擦材によれば
摩擦係数が一層高くなり、請求項３に記載の湿式摩擦材
によれば、耐久性が一層向上する。そして請求項４及び
請求項５に記載の湿式摩擦材によれば、高滑り速度で摩
擦係合する場合にも高い摩擦係数が得られ、滑り速度の
変動に関わらず安定した摩擦係数が得られる。

【０１２７】さらに請求項６及び請求項７に記載の摩擦
材によれば、有機無機質の複合結合材を用いた場合に摩
擦面層に最適な充填材を含むため、摩擦係数が高く耐久
性も一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の湿式摩擦材をコアプレート
に接合した状態で示す断面図である。

【図２】Ｅｂ／Ｅｔとμ−Ｖ傾きとの関係を示すグラフ
である。

【図３】滑り速度と摩擦係数の関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１：ベース層２：摩擦面層３：コ
アプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 3/14 ５２０Ｃ０９Ｋ 3/14 ５２０Ｌ５２０ＭＦ１６Ｄ 13/62 Ｆ１６Ｄ 13/62 Ａ 69/00 69/00 Ｂ 69/02 69/02 ＪＦターム(参考） 3J056 BA02 BC02 CA07 CA20 EA03 EA14 EA30 GA12 GA13 GA16 GA22 3J058 GA52 GA54 GA68 GA73 GA93 GA94 4F071 AA09 AA12 AA13 AA20 AA24 AA29 AA43 AA54 AA60 AB21 AB24 AB26 AF28 AH07 AH17 DA01 DA03 DA04 DA11 DA17 EA02 4F100 AA00A AA37A AC00A AJ00B AJ04 AK33 AK47 BA02 BA03 BA07 CA23A DE01A DG01A DG10 DJ00A EH411 EH412 EJ082 EJ822 EJ862 GB31 JK07 JK07B JK16A YY00 YY00B 4J002 AB011 AC07Y AC071 AC08Y AC081 BB121 BD041 BD12Y BD121 BE021 BG041 CC021 CF001 CL001 CM031 CM041 CP03Y CP031 CQ032 DA016 DA027 DA028 DE076 DE077 DE147 DE186 DE237 DG027 DG047 DJ007 DJ016 DJ017 DJ036 DJ037 DJ038 DJ047 DK006 DK007 DL006 FA041 FA046 FD016 GF00 GM00 GN00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】摩擦面側の摩擦面層と固定面側のベース
層との少なくとも二層が積層された複層構造の摩擦材で
あって、摩擦材全体のヤング率Ｅｔと該ベース層のヤン
グ率ＥｂとがＥｂ／Ｅｔ＜１の関係を満たすことを特徴
とする湿式摩擦材。
【請求項２】前記摩擦面層及び前記ベース層にはそれ
ぞれ、金属アルコキシド及び有機基置換金属アルコキシ
ドの少なくとも一方を加水分解して調製されたゾル溶液
を乾燥・焼成してなる有機無機質の複合結合材が含まれ
ていることを特徴とする請求項１に記載の湿式摩擦材。
【請求項３】前記摩擦面層には充填材粉末に繊維質材
料が絡められてなる複合充填材が含まれていることを特
徴とする請求項１に記載の湿式摩擦材。
【請求項４】前記摩擦面層には多孔質無機化合物から
なる多孔質充填材が含まれていることを特徴とする請求
項１に記載の湿式摩擦材。
【請求項５】前記摩擦面層には多孔質無機化合物から
なる多孔質充填材の粉末に繊維質材料が絡められてなる
複合充填材が含まれていることを特徴とする請求項１に
記載の湿式摩擦材。
【請求項６】前記摩擦面層には珪藻土が含まれている
ことを特徴とする請求項２に記載の湿式摩擦材。
【請求項７】前記摩擦面層にはグラファイトが含まれ
ていることを特徴とする請求項２に記載の湿式摩擦材。