JP2002060730A - 摩擦材 - Google Patents

摩擦材

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JP2002060730A
JP2002060730A JP2000249172A JP2000249172A JP2002060730A JP 2002060730 A JP2002060730 A JP 2002060730A JP 2000249172 A JP2000249172 A JP 2000249172A JP 2000249172 A JP2000249172 A JP 2000249172A JP 2002060730 A JP2002060730 A JP 2002060730A
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Japan
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pulp
friction material
aggregate
polyparaphenylene benzobisoxazole
friction
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Osamu Tsuda
統 津田
Takanori Suzuki
孝典 鈴木
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Tomoegawa Co Ltd
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Tomoegawa Paper Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性、機械的強度、摩擦特性の改良された
クラッチディスク用摩擦材を提供する。 【解決手段】 ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾ
ール繊維をパルプ化したポリパラフェニレンベンゾビス
オキサゾールパルプを含有するパルプ集合体で摩擦材を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、摩擦材に関し、更に詳
しくは自動車、産業機械などに用いられるクラッチディ
スク用の摩擦材に関する。
【0002】
【従来の技術】クラッチディスク用摩擦材は、クラッチ
に装着され、駆動軸側と従動軸側との間に、摩擦力を働
かせて動力を伝達させる機能を有し、このため、この種
のクラッチディスク用摩擦材には大きな摩擦係数を有
し、耐摩耗性に優れ、機械的強度にも優れていること等
の諸特性を満足することが求められている。
【0003】又、一般に摩擦材としてのクラッチディス
クには、乾式運転用クラッチディスクと、伝動油のよう
な液体中で作動し、しかもこのような液体を吸収するい
わゆる湿式伝動用クラッチディスクがある。
【0004】乾式運転用クラッチディスクに使用される
摩擦材は、結合材、補強繊維充填剤及び摩擦調整材を含
有する環状プレフォームを、適当なダイに置いて加熱及
び加圧成形することによって製造することができる。
【0005】一方、湿式伝動用クラッチディスクに使用
される摩擦材は、伝動油のようなオイル中で使用される
ために、多孔性が求められる。そこで、湿式伝動用クラ
ッチディスクとしては多孔性を得やすい摩擦材が適して
いる。従来技術による摩擦材としては特開2000−2
6837号公報に開示されているように、芳香族ポリア
ミド繊維(アラミド繊維)をセルロースパルプとともに
抄紙した抄紙体からなる材料が提案されている。しかし
ながら、アラミド繊維を含む抄紙体は、クラッチディス
ク用に必要な十分な耐熱性が得られないのみでなく、過
酷な摩擦に耐え得る高度な耐磨耗性と機械的強度を備え
ることが出来ない問題点を有するものであった。さらに
加えて最近の軽薄短小の技術志向に沿って、クラッチユ
ニットも小型、軽量化の趨勢にあり、それに伴いクラッ
チディスクの大きさも小型化している。従って、単位面
積当たりのクラッチディスクの表面には必然的に過酷な
耐磨耗性が要求される。然るに、前記従来の摩擦材では
このような特性を満足することができなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、乾式運転用もしくは湿式
伝動用クラッチディスクに必要な十分な耐熱性と、耐磨
耗性及び機械的強度を備えた摩擦材を提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために鋭意検討の結果、ポリパラフェニレンベンゾ
ビスオキサゾール繊維をフィブリル化したポリパラフェ
ニレンベンゾビスオキサゾールパルプを含有するパルプ
集合体を摩擦材に適用することにより、耐熱性、摩擦特
性、耐久性を改良するものである。
【0008】すなわち、本発明は、以下の構成からなる
ものである。請求項1の発明は、ポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾールパルプを含有するパルプ集合体で
構成されていることを特徴とする摩擦材で、請求項2の
発明は、パルプ集合体に熱硬化性樹脂が含浸され加熱硬
化され、更に加圧成形された摩擦材に於て、前記パルプ
集合体がポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールパ
ルプを含有することを特徴とする摩擦材で、請求項3の
発明は、パルプ集合体に熱硬化性樹脂を含浸させて加熱
硬化させ、更に加圧成形して得られる摩擦材に於て、前
記パルプ集合体がポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾールパルプ、セルロースパルプ、充填剤を含有し、更
に該ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールパルプ
をパルプ総量のうち30〜100重量%含むことを特徴
とする摩擦材で、請求項4の発明は、ポリパラフェニレ
ンベンゾビスオキサゾールパルプとセルロースパルプと
のパルプ合計配合量が、前記パルプ集合体の30〜70
重量%である請求項3記載の摩擦材で、請求項5の発明
は、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールパルプ
のろ水度が100〜700mlに調整されていることを
特徴とする請求項1、2、3、4のいずれかに記載の摩
擦材である。又、請求項6の発明は、前記摩擦材がクラ
ッチディスク用に使用されることを特徴とする。
【0009】本発明に於いて用いられるポリパラフェニ
レンベンゾビスオキサゾール(以下PBOと称す)パル
プはポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維を
パルプ化したものである。PBO繊維は、アラミド繊維
以上の強度や弾性を有し、かつその耐熱性はアラミド繊
維より高いという優れた特性を有する。又、高熱伝導率
性、高湿耐摩耗性にも優れている。従って、PBO繊維
をフィブリル化したPBOパルプで構成された摩擦材
は、優れた摩擦特性、耐久性を有する摩擦材となる。P
BO繊維としては、具体的には例えば東洋紡績株式会社
の商品名「ZYLON」が用いられる。
【0010】本発明に於いては、PBOパルプはろ水度
が100〜700mlに調整されているものが好ましく
用いられる。ろ水度とは、パルプの水切れの程度を表す
指標(数値)であり、繊維の叩解の度合いを示す。本発
明のパルプのろ水度の試験方法はJISP8121に規
定されているカナダ標準ろ水度試験方法を採用してい
る。一般に、ろ水度が小さいほど、繊維の叩解が進み、
繊維一本一本の枝分かれの度合いが多くなる。PBOパ
ルプの枝分かれが多くなることにより、パルプ集合体を
湿式抄造で得る場合には、抄紙時のろ水時間を調整で
き、表面の凸凹の少ない抄紙体が得られ、又、その骨格
である繊維同士の絡みが多くなることで、摩擦材表面に
於ける相手面との接触が増し、良い摩擦特性が得られ
る。又、枝分かれが多いほど、充填剤等の繊維の抱き込
み量が多くなり、任意の量の調整及び生産性の向上につ
ながる。
【0011】PBOパルプとして、ろ水度が100ml
より小さいものを用いると、枝分かれの状態の繊維が多
いために、その多くの繊維の交点に多くの樹脂が付着す
ることとなり、湿式伝動用のペーパー摩擦材に於いて
は、該ペーパー摩擦材に必要な柔軟性が得られず、相手
面との当たりも悪くなり、良い摩擦特性が得られない。
又、パルプ集合体を湿式抄造で得る場合は、抄紙段階で
原材料の水引きが悪く地合の悪い抄紙体になる。又、湿
式伝動用のペーパー摩擦材は多孔性が求められるが、ろ
水度が100mlより小さいものを用いると十分な多孔
性が得られない。又、乾式用摩擦材に於ては、原材料分
散時にPBOパルプの解繊性が悪く、塊となってしま
う。
【0012】一方、PBOパルプとして、ろ水度が70
0mlより大きいものを用いると、繊維の枝分かれが不
十分であるために、充填剤等を繊維が抱き込めず、任意
の量の充填剤を入れ込むことができない。又、湿式伝動
用のペーパー摩擦材に於いては、パルプ集合体作成時の
抄紙工程でのろ水時間が速くなるため、抄紙体表面に凸
凹が形成されやすく、摩擦材表面の地合が悪くなり、相
手面との当たりが悪化し、良い摩擦材が得られない。
【0013】これらのPBOパルプは、PBO繊維の長
繊維或いは数mm程度の短繊維を用いて、叩解処理によ
って作成することが出来る。ここで、PBOパルプの製
造手段としては、一般的な叩解機であるボールミル、ビ
ーター、ランペンミル、ローラーガング、PFIミル、
ジョクロミル、SDR,DDRその他リファイナー等を
使用して、PBO繊維を叩解することによりPBOパル
プが得られる。
【0014】本発明では請求項3で特定したように、パ
ルプ集合体に熱硬化性樹脂を含浸させて加熱硬化させ、
更に加圧成形して得られる摩擦材に於いて、前記パルプ
集合体に含まれるポリパラフェニレンベンゾビスオキサ
ゾールパルプがパルプ総量のうち30〜100重量%含
まれることが必要である。この場合、ポリパラフェニレ
ンベンゾビスオキサゾールパルプが30重量%未満で
は、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾールパルプ
を添加した効果が得られず、繰り返し圧縮疲労強度に於
いて劣るセルロースパルプが増加するため、使用中に剥
離に至る。
【0015】又、本発明では請求項4で特定したように
摩擦材に於いて、そのパルプ集合体を構成するポリパラ
フェニレンベンゾビスオキサゾールパルプとセルロース
パルプとのパルプの合計の配合量は、パルプ集合体に対
して30重量%〜70重量%が好ましい。パルプの合計
の配合量が、パルプ集合体に対して30重量%より少な
くなると、パルプを主とする繊維で形成しているパルプ
集合体の多孔構造に於いては、荷重の繰り返しにより、
繊維部分が疲労して破断しやすくなり、結局、摩擦材が
使用中に剥離するおそれがある。又、摩擦材に於いて、
そのパルプ集合体を構成するパルプ総量が70重量%よ
り多くなると、繊維の密度が高まり、摩擦材としての柔
軟性が損なわれ、相手面への当たりが悪くなり、良い摩
擦材が得られない。
【0016】本発明に用いられる熱硬化性樹脂として
は、例えばフェノール樹脂(ストレートフェノール樹
脂、ゴム等による各種変性フェノール樹脂を含む)、メ
ラミン樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等を挙げる
ことが出来る。熱硬化性樹脂としては上記樹脂に限定さ
れない。
【0017】本発明の摩擦材には、各種グラファイト粉
粒体、活性炭、金属粉末、カシューダスト、無機繊維な
どの充填剤を用いることができるが上記物質に限定され
ない。又、本発明の摩擦材に於いて、当該充填剤は30
〜70重量%で配合される。なお、ここでいう充填剤と
は、摩擦調整材等を意味する。
【0018】
【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 ろ水度300mlに調整したPBOパルプ30重量%、
NBKPからなるセルロースパルプ20重量%、けい藻
土を含む摩擦調整材50重量%を配合した混合物のパル
プ集合体を作成した。得られたパルプ集合体に対してフ
ェノール樹脂からなる熱硬化性樹脂を30重量%となる
ように含浸した後、加熱硬化し更に加圧成形して本発明
の摩擦材を作成した。得られた摩擦材を鋼板からなる芯
金の表面に、上記と同様の熱硬化性樹脂を用いて接着
し、乾式運転用クラッチディスクを作成した。
【0019】実施例2 ろ水度300mlに調整したPBOパルプ10重量%、
NBKPからなるセルロースパルプ40重量%、けい藻
土を含む摩擦調整材50重量%を配合した混合物のパル
プ集合体を作成した。得られたパルプ集合体に対してフ
ェノール樹脂からなる熱硬化性樹脂を30重量%となる
ように含浸した後、加熱硬化し更に加圧成形して本発明
の摩擦材を作成した。得られた摩擦材を鋼板からなる芯
金の表面に、上記と同様の熱硬化性樹脂を用いて接着
し、乾式運転用クラッチディスクを作成した。
【0020】比較例1 ろ水度300mlに調整したアラミドパルプ40重量
%、セルロースパルプ10重量%、けい藻土を含む摩擦
調整材50重量%を配合した混合物のパルプ集合体に、
30重量%となるように実施例1と同様の熱硬化性樹脂
を含浸させ、加熱硬化させた後加圧成形し比較用の摩擦
材を作成した。得られた摩擦材を鋼板の芯金に、上記熱
硬化性樹脂を用いて接着し、乾式運転用クラッチディス
クを作成した。
【0021】このようにして得られた実施例1、実施例
2及び比較例1の乾式運転用クラッチディスクについて
の評価結果を表1に示す。なお表1に於ける注記は下記
のとおりである。 (注1)慣性式フルサイズテスターにより測定した。 試験寸法:φ200×φ130×t3.5 慣性能率:0.12kg・m・S 試験回数:1万回 (注2)自動車の発進時に生ずる振動(10〜15H
z)を加速度計で測定した。値の小さいものほどフィー
リング特性は良好である。 (注3)雰囲気200℃における回転破壊強度を測定し
た。 試験寸法:φ200×φ130×t3.5
【0022】
【表1】
【0023】表1に示したように本発明はPBOパルプ
を使用することによって、優れた特性を有する摩擦材を
得ることができた。なお、表1において摩擦係数は耐摩
耗性の、摩耗量は耐摩耗性と機械的強度の、ジャダー性
はフィーリング特性の、又、バースト強度は耐熱性と機
械的強度の尺度、目安となるものである。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、耐熱性、高強度、高弾
性率、高熱伝導率性、高湿耐摩耗性、機械的強度、摩擦
特性に優れたポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾー
ル繊維をフィブリル化したポリパラフェニレンベンゾビ
スオキサゾールパルプを配合した摩擦材を構成すること
によって、耐熱性、強度、耐摩耗性等に優れた特性を得
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08L 1/02 C08L 1/02 79/04 79/04 B 101/00 101/00 F16D 13/62 F16D 13/62 A 69/02 69/02 J Fターム(参考) 3J056 AA58 BA01 BC01 BC02 BC03 CA04 CA12 EA02 EA13 EA26 EA30 3J058 BA31 BA41 BA46 FA01 FA11 FA21 FA31 GA17 GA19 GA55 GA65 GA93 4F071 AA03 AA09 AA41 AA42 AA58 AA60 AB01 AB03 AB06 AD01 AD02 AE17 AH07 AH17 BB03 BC03 DA05 4F072 AA02 AA07 AB03 AB05 AB07 AD13 AG03 AH21 AJ04 AK14 AL02 4J002 AA02X AB01Y CC03X CC07X CC18X CD00X CM02W CM04X DA016 DA026 DA066 FA04W FA04Y FA046 FD016 GM00 GN00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾ
    ールパルプを含有するパルプ集合体で構成されているこ
    とを特徴とする摩擦材。
  2. 【請求項2】 パルプ集合体に熱硬化性樹脂を含浸させ
    て加熱硬化させ、更に加圧成形して得られる摩擦材に於
    いて、前記パルプ集合体がポリパラフェニレンベンゾビ
    スオキサゾールパルプを含有することを特徴とする摩擦
    材。
  3. 【請求項3】 パルプ集合体に熱硬化性樹脂を含浸させ
    て加熱硬化させ、更に加圧成形して得られる摩擦材に於
    いて、前記パルプ集合体がポリパラフェニレンベンゾビ
    スオキサゾールパルプ、セルロースパルプ、充填剤を含
    有し、更に該ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾー
    ルパルプをパルプ総量のうち30〜100重量%含むこ
    とを特徴とする摩擦材。
  4. 【請求項4】 ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾ
    ールパルプとセルロースパルプとのパルプ合計配合量が
    前記パルプ集合体の30〜70重量%である請求項3記
    載の摩擦材。
  5. 【請求項5】 前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキ
    サゾールパルプのろ水度が100〜700mlに調整さ
    れていることを特徴とする請求項1、2、3、4のいず
    れかに記載の摩擦材。
  6. 【請求項6】 前記摩擦材がクラッチディスク用に使用
    されることを特徴とする請求項1、2、3、4もしくは
    5のいずれかに記載の摩擦材。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009521616A (ja) * 2005-12-21 2009-06-04 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ポリピリドビスイミダゾールと他のポリマーとを含んでなるパルプおよびその製造方法
JP2009521617A (ja) * 2005-12-21 2009-06-04 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ポリアレーンアゾール/木材パルプおよびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009521616A (ja) * 2005-12-21 2009-06-04 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー ポリピリドビスイミダゾールと他のポリマーとを含んでなるパルプおよびその製造方法
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