JPH0124936B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、強化材であるガラス繊維基材または
ガラス繊維と他の繊維との混合基材と、加硫ゴム
および硬化された熱硬化性樹脂との混合樹脂マト
リツクスより構成されるクラツチフエーシング、
デイクパツト等の自動車用摩擦材に関する。 従来より摩擦材料に広く使用されてきた無機繊
維素材としては、アスベスト繊維があるが、最近
になつてアスベスト繊維資源の減少およびアスベ
スト繊維公害の問題が大きくなつてきている。一
方では自動車車体の大型化や高速化にともない、
高い摩擦係数と高い回転破壊強度を有する自動車
用摩擦材が要求されはじめ、アスベスト繊維を用
いたものより、より高い摩擦係数と回転破壊強度
を付与することができるガラス繊維基材またはガ
ラス繊維と他の繊維との混合基材により強化され
たフエノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹
脂素材およびこれら熱硬化性樹脂とゴムとの混合
樹脂素材よりなる自動車用摩擦材が無公害性と併
せて注目されている。 ガラス繊維基材で強化されたゴムと熱硬化性樹
脂との混合樹脂素材よりなる自動車用摩擦材に関
する従来技術としては、特公昭52―5662号および
特公昭46―37122号に開示されている様に、ガラ
ス繊維紡糸時にポリビニルアルコールやポリエス
テル樹脂を含む通常の水分散液で、多数本のガラ
スフイラメントを表面処理して得られる、いわゆ
る一次処理したガラス繊維を作成した後に、この
一次処理したガラス繊維に、摩擦材の混合樹脂素
材に含まれるゴムとの接着性を向上させるため
に、ゴムを含む表面処理液を再処理した、いわゆ
る二次処理したガラス繊維を用いて、ゴムと熱硬
化性樹脂との混合樹脂素材を強化する摩擦材が知
られている。このような従来の摩擦材では、強化
材として用いるガラス繊維基材が一次処理と二次
処理の二重の表面処理を行なうために、高価なも
のとなり摩擦材の材料費が高くなるという問題点
とさらに摩擦材製造業者で上記した二次処理を実
施しているのが一般的であるため、摩擦材の製造
能率が極めて悪いという問題点をも有する。 本発明者等は、従来技術が有する上記問題点を
解決すべく、二次処理を不要とする一次処理剤に
ついて鋭意検討した結果、重量％でゴムを2.0〜
20.0％、ゴム以外の樹脂接着剤を０〜10.0％、カ
ツプリング剤を0.01〜5.0％、潤滑剤を0.1〜5.0％
および帯電防止剤を0.01〜2.0％含有する水性処
理剤でガラス繊維の紡糸時に一次表面処理のみを
施して、ガラス繊維を加工したガラス繊維基材ま
たはそれに他の繊維を加えた混合基材で、加硫ゴ
ムと硬化された熱硬化性樹脂との混合樹脂マトリ
ツクスを強化した自動車用摩擦材は、二次処理を
していないガラス繊維で強化されているため安価
であり、また従来の二次処理をしたガラス繊維基
材およびアスベスト繊維で強化した摩擦材より回
転破壊強度が高いということを見出し、本発明に
至つた。 本発明の摩擦材が、従来の二次処理をしたガラ
ス繊維基材を用いた摩擦材より、高い回転破壊強
度を有する理由は、従来の二次処理されたガラス
繊維基材が紡糸時に多数本のガラスフイラメント
の表面をゴムを含まない従来からガラス繊維の処
理材として一般に知られている処理剤で一次処理
し、多数本のガラスフイラメントを束状にして接
着したガラスストランドをさらにゴムを含む処理
液で二次表面処理して得られるガラスストランド
の見掛表面がゴム皮膜で被覆されたものであるた
め、混合樹脂がガラスフイラメント間まで浸透で
きず、その補強効果が発揮できないのに対して、
本発明の摩擦材に用いるガラス繊維基材は、紡糸
時にゴムを含む処理液で多数本のガラスフイラメ
ントを一次処理し、束状に接着したガラスストラ
ンドそのものを基材としたものであるため、混合
樹脂マトリツクスがガラスフイラメント間にまで
浸透でき、極めて補強効果が高くなるからであ
る。 本発明の摩擦材に使用されるガラス繊維処理剤
は、ゴムを主成分として含むものであるが、特に
望ましいものは、摩擦材の樹脂マトリツクスに含
まれるゴムと同種類のゴムを含むものである。例
えば、混合樹脂マトリツクスに含まれるゴムがス
チレン・ブタジエン共重合ゴムの場合には、スチ
レン・ブタジエン共重合ゴムを処理剤の主成分と
して含有させるのが望ましく、混合樹脂のマトリ
ツクスに含まれるゴムが、アクリルニトリル・ブ
タジエン共重合ゴムの場合には、アクリルニトリ
ル・ブタジエン共重合ゴムを処理剤の主成分とし
て含有させるのが望ましい。また、必要に応じ
て、ゴム以外の接着剤成分、例えばポリ酢酸ビニ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フエノール
樹脂、尿素樹脂レゾルシン・ホルムアルデヒド樹
脂等の樹脂を適量配合することができる。ゴム成
分の配合割合は2.0〜20.0重量％の範囲が望まし
い。なぜならば、ゴム成分の配合割合が2.0重量
％より少ない場合、ガラス繊維に高い補強効果が
期待できなくなり、20.0重量％より多い場合、ガ
ラス繊維紡糸時に紡糸装置および紡糸室の汚れが
ひどく、断糸が多発し紡糸能率が低下するためで
ある。 また、処理剤中に各種カツプリング剤、例えば
シラン系カツプリング剤（アミノシラン、エポキ
シシラン、メルカプトシラン、アクリルシラン、
ビニルシラン、パーオキシシラン等）クロム系カ
ツプリング剤、チタン系カツプリング剤等を適量
配合することは、摩擦材のマトリツクスとガラス
繊維基材との接着性をさらに向上させるのに有効
である。これらカツプリング剤の中で特にアミノ
シラン、エポキシシランおよびメルカプトシラン
が接着性を向上させる効果が大きい。これらカツ
プリング剤の配合割合は0.01〜5.0重量％の範囲
が望ましい。なぜならば、カツプリング剤の配合
割合が0.01重量％より少ない場合、ガラス繊維に
高い補強効果が期待できなくなり5.0重量％より
多い場合、処理剤が高価となり、しかもガラス繊
維の補強効果に対する寄与率も低下するためであ
る。 また、処理剤中に潤滑剤（各種界面活性剤、油
脂、パラフイン等）を0.1〜5.0重量％配合するこ
とによりガラス繊維の紡糸能率およびガラス繊維
の加工能率を向上させることができる。潤滑剤の
配合割合が0.1重量％より少ないと、ガラス繊維
紡糸時に糸切れが多発し、紡糸能率が低下するば
かりか、その加工工程でガラス繊維とガイド、ロ
ール等との摩擦抵抗が大きくなり、大量の毛羽を
発生したり、ガイド、ロール等が発熱して一定の
加工張力が保持しにくいというような加工能率を
低下せしめるような問題が生じる。また、潤滑剤
の配合割合を0.5重量％より多くしても、その潤
滑効果に対する寄与率は低下し、ガラス繊維の補
強効果が低下する傾向になるので、潤滑剤の配合
割合は0.1〜5.0重量％の範囲が望ましい。 また、処理剤中に0.01〜2.0重量％配合される
帯電防止剤は、ガラス繊維加工時の帯電を防止
し、その加工能率を向上させる。帯電防止剤とし
ては、塩化リチウム、塩化アンモニウム等の無機
電解質化合物および有機電解質化合物等が使用で
きる。 実施例 １ 重量％でスチレンブタジエン共重合ゴムを４
％、ポリ酢酸ビニルを２％、アミノシランを0.3
％、カオチン系界面活性剤0.3％、帯電防止剤を
0.2％含む水性処理剤で、ガラス繊維の防糸時に、
400本のフイラメントに表面処理し、一束にして
捲き取つたものを125℃で８時間加熱乾燥し、太
さ90テツクス（太さの単位で長さ1000ｍ当りのグ
ラム重量を意味する）の一次処理されたガラスス
トランドを調製した。このようにして調製した太
さ90テツクスのガラスストランドを20本束ねて太
さ1800テツクスのガラスストランド束を作成し、
このガラスストランド束と太さ0.16mmの真鍮線１
本を芯材にして、アスベスト繊維を絡らませて太
さ3000テツクスの絡み紐を作成した。このように
して作成した絡み紐を、スチレン・ブタジエン共
重合ゴムを12重量％、フエノール樹脂を45重量
％、加硫剤を2.7重量％および加硫促進剤を0.3重
量％含むマトリツクス樹脂の有機溶剤液に浸漬し
取り出した後50℃で乾燥し有機溶剤を除去する。
この混合樹脂が含浸被覆された乾燥絡み紐を交錯
させながら円板状に巻き上げ、180℃、200Kg／cm²
の条件で加熱加圧し、さらに200℃で25分間アフ
ターキユアし、厚さ3.5mm、内径130mm、外径200
mmのクラツチフエーシングを作成した。このクラ
ツチフエーシングの100℃、150℃ないし200℃の
摩擦係数および室温における回転破壊強度（バー
スト強度）を測定した結果を第１表に示した。 比較例として、従来より使用されているレーヨ
ン糸と太さ0.16mmの真鍮線にアスベスト繊維を絡
らませた太さ3000テツクスのアスベスト繊維絡み
紐を用いて実施例１と同様の製造条件で作成した
クラツチフエーシングおよびポリエステル樹脂を
主成分として含む一次処理剤で処理して調製され
たガラスストランドを撚糸し太さ900テツクスの
ガラス撚糸を作成した後、スチレン・ブタジエン
共重合ゴムを含む処理液で二次処理し太さ950テ
ツクスのガラス繊維コードを調製し、このガラス
繊維コード２本と太さ0.16mmの真鍮線１本を芯材
としてアスベスト繊維を絡らませた太さ3000テツ
クスの絡らみ紐を用いて実施例１と同一の製造条
件で作成したクラツチフエーシングの摩擦係数お
よび回転破壊強度（バースト強度）を測定し、そ
の結果も併せて第１表に示した。

【表】 第１表より本発明の実施例１のクラツチフエー
シングは、従来のアスベスト繊維を使用した比較
例１のクラツチフエーシングより摩擦係数および
バースト強度が高いことがわかる。また本発明の
実施例のクラツチフエーシングは、従来のゴム質
二次処理ガラスコードを使用した比較例２のクラ
ツチフエーシングよりバースト強度が高いことが
わかる。 実施例 ２ 重量％でアクリルニトリル・ブタジエン共重合
ゴム３％、ビニルピリジン・スチレン・ブタジエ
ン共重合ゴムを３％、カオチン系界面活性剤を
0.3％、エポキシシランを0.3％、パラフインを0.1
％および帯電防止剤を0.3％含む水性処理剤で紡
糸時に800本のガラスフイラメントを処理し、１
束にして捲き取つた後125℃で8.5時間乾燥し、太
さ185テツクスのガラスストランドを調製した。
このガラスストランドを10本束ねて撚糸を行な
い、太さ1870テツクスのガラス紐を作成した。こ
の紐をアクリルニトリル・ブタジエン共重合ゴム
を18重量％、フエノール樹脂を42重量％、加硫剤
2.5重量％および加硫促進剤を0.3重量％含む混合
樹脂の有機剤液中に浸漬し、取り出した後50℃で
乾燥し、有機溶剤を除去して得られたゴムを含浸
被覆した乾燥紐を螺旋状に巻き取つて円板を作り
180℃、200Kg／cm²の条件で加熱加圧し、さらに
200℃で30分間アフターキユアーしてクラツチフ
エーシングを作成した。このクラツチフエーシン
グの150℃における摩擦係数は6.2で、室温におけ
るバースト強度は28900rpmと極めて高いもので
あつた。これに反しポリエステル樹脂を主成分と
して含む一次処理剤で処理して調製した太さ185
テツクスのガラスストランドを10本束ねて撚糸し
た後、さらにアクリルニトリル・ブタジエン共重
合ゴムを含む二次処理液で処理して調製した太さ
1900テツクスのガラスコードを用いて実施例２と
全く同一の条件で成形したクラツチフエーシング
の150℃における摩擦係数は6.1と本発明の実施例
２のクラツチフエーシングと大差がなかつたが、
室温におけるバースト強度が19800rpmと低いこ
とがわかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス繊維の紡糸時に、ゴムを2.0〜20.0％、
   ゴム以外の樹脂接着剤を０〜10.0％、カツプリン
   グ剤を0.01〜5.0％、潤滑剤を0.1〜5.0％および帯
   電防止剤を0.01〜2.0％含有する水性処理剤で表
   面処理したガラス繊維を原料繊維として用い、さ
   らに他の処理剤で再処理することなく加工したガ
   ラス繊維基材またはガラス繊維と他の繊維との混
   合基材により、加硫ゴムと硬化された熱硬化性樹
   脂との混合樹脂マトリツクスを強化することを特
   徴とする摩擦材。 ２ 処理剤に含まれるゴムが、混合樹脂マトリツ
   クスのゴムと同種類のものである特許請求の範囲
   第１項記載の摩擦材。