JPH0126409B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は車両用摩擦材、特に乾式クラツチフ
エーシング及びブレーキライニングに関するもの
である。従来この種の摩擦材は、石綿繊維を基材
として種々の所定の工程を通して製造されてい
る。しかし、この摩擦材は人体に害を及ぼす石綿
を基材としている為に、作業環境の悪化、ひいて
は作業者に悪影響をもたらすという弊害が伴う。
そこで近年に至つて無石綿摩擦材の開発が当業界
に於て活発に展開されはじめ、数種の摩擦材が提
供されている。 その代表的なものはスチール繊維を基材とした
摩擦材であるが、スチールは一般的に比重が大
で、摩擦材の重量を増し、ひいては要求される慣
性モーメントを得られないという結果をもたら
す。 又、錆の発生を伴ない相手材にくつつき、クラ
ツチ等の特性を損う欠点をも有する。この他、前
記スチール繊維の欠点をもたない有機天然繊維や
一般の有機合成繊維が、石綿繊維に替わる摩擦材
基材として検討されたが、いずれも耐熱性が低
く、且つ強度が低い為に良好な摩擦材を提供する
には至らなかつた。また耐熱性の高いガラス繊
維、フエノール繊維及び炭素繊維等が摩擦材基材
として提供されたが、これら繊維の表面には凹凸
がなく結合剤との密着性が乏しく、所望の強度が
得られない。この解消策として繊維径を細くする
事が考えられるが、コスト高となり使用しにくく
なる。 また本発明者等は、既にガラス繊維、及び炭素
繊維よりなる群から選ばれた少くとも１種又は２
種以上のかさ高加工を施した前記繊維を基材とす
る摩擦材を提供している。 この摩擦材は非常に良好な性能を示し、前述の
欠点を全て解消した。しかし、その後の繰り返し
実施した試験結果に於いて摩耗量が若干多いとい
う欠点が見い出された。この欠点を解消する手段
として摩擦調整剤を潤滑性に優れるグラフアイト
等に置きかえることが知られているが、かような
手段を講じると、車両走行中にクラツチがすべる
致命的な欠陥を招く。 そこで、この発明の目的は前記欠点を全て解消
し、且つ摩耗特性も良好な極めて実用上優れた摩
擦材を提供することである。以下、この発明を詳
述する。まず、この発明の摩擦材の基材となる繊
維群は300℃で耐熱性を有する繊維群をさし、具
体的にはガラス繊維、フエノール繊維、炭素繊維
等である。この耐熱性という用語の意味する所は
300℃で繊維の減量や収縮現象を伴なわず、熱に
安定であることを意味する。また、上記繊維群の
単繊維は12μ以下が好ましく使用時は、この単繊
維を数百本収束し、ストランド等の必要な繊維加
工した後さらにかさ高加工して使用する。 このかさ高加工とは、一部文献で紹介されてい
る如く、糸状繊維に対し羊毛に代表されるような
天然繊維状のクリンプ形態をもたせ、ガラス繊維
や化学繊維の風合いを改良し、伸縮性とかさ高性
を付与する加工をtexture加工とか、かさ高加工
と称されるものである。このかさ高加工方法は、
繊維の種類をたとえば伸縮性、非伸縮性の繊維等
に分類し、その分類に応じて適当な方法を選定す
ると良い。また、この発明で使用するサーマルブ
ラツクとは従来摩擦材に使用されていたカーボン
ブラツク、即ちフアーネスブラツクとは製法、性
状及び作用を本質的に異にするカーボンブラツク
の一種である。このサーマルブラツクはこの発明
の目的及び作用効果に大なる割合で寄与している
ので詳述する。 まず製法は、フアーネスブラツク（前者）は燃
焼炉にガス、オイルまたはその混合物を一定量の
空気とともに送りこみ、不完全燃焼させて製造さ
れている。これに比べて、サーマルブラツク（後
者）は天然ガスを加熱した固体の表面に接触させ
て、カーボンと水素に分解して製造している。従
つて得られた前者は黒色のペレツト又はビーズで
比重1.8、平均粒径26〜30ｍμ、表面積80〜100
m²／ｇ、PH７〜９、吸油量1.1〜1.4c.c.／ｇである
のに対し、後者は黒色の粉末又はペレツトで、比
重1.8平均粒径450〜556ｍμ、表面積５〜７m²／
ｇ、PH9.0吸油量0.5c.c.／ｇと異なる。 作用においても大きく異なり、前者はゴムの補
強性が良好で耐摩耗性、引張強さ伸び、引裂き強
さに優れており、後者は補強力は小さいが、高弾
性で電気特性に優れ、耐熱、耐油性が良好であ
り、ソフトカーボンと呼ばれている。したがつ
て、前者と後者は摩擦材の配合剤としての役割が
全く異なり、前者は繊維にゴムと共に配合した場
合、ゴムと反応し、補強の目的を達成するのに対
し、後者は、前記の如き反応現象はみられず潤滑
並びに導電性の向上に寄与する。 この発明に使用するその他の配合剤即ち結合
剤、ゴム及びその架橋剤、金属線には特に制限を
設けず、使用する用途、たとえばクラツチフエー
シング、又は、ブレーキライニング等に応じて周
知の配合剤より選定し配合するとよい。 これを乾式クラツチフエーシングに例をとつて
述べると、予めかさ高加工されたガラス繊維、フ
エノール繊維及びカーボン繊維等の群より選ばれ
た１種もしくは２種以上の繊維基材を、重量で全
摩擦材100部中に20−50部、好ましくは25−45部、
最も好ましくは30−40部配合する。この時、配合
剤としてはフエノール系樹脂及びゴムを使用し、
フエノール系樹脂は同様に６−15部、好ましくは
７−14部、最も好ましくは８−13部使用すると良
い。次にサーマルブラツクは同様に10−40部、好
ましくは15−35部、最も好ましくは20−30部であ
る。また、ゴムは６−18部、好ましくは８−17
部、最も好ましくは10−15部であり、同時にほぼ
同量の加硫剤、促進剤及び加硫助剤からなる加硫
剤を配合する。この他に、摩擦特性を向上させる
為の金属線が必要であり、ほぼ残りの重量部に相
当する量を配合するとよい。前記結合剤として
は、メラミン系樹脂等の熱硬化性樹脂も使用で
き、また一般に広く使用されているスパイラルウ
ーブン法を用いて摩擦材を製造する場合はゴムは
配合しなくてもよい。 ゴムはSBRやNBR等の合成ゴムが好ましい。
また本発明の摩擦材を製造する方法に於ても周知
の方法がいずれも通用でき、特に制限を設けな
い。この代表的な例はセミモールド法と称するも
ので結合剤の含浸、乾燥、ゴムコート、乾燥、ル
ープ状に巻取り、加圧加熱成形、アフターキユア
ー及び研摩等の工程を経て、摩擦材を製造する方
法である。以下、実施例を記す。 実施例１〜３及び比較例１、２

【表】 6μの繊径を有するＥガラス単繊維を収束させ
ストランド等の諸繊維加工した後、この繊維にか
さ高加工を施した。この繊維を固形分15％にメタ
ノールで調合したフエノール系樹脂溶液に含浸さ
せた後、120℃でメタノールが十分に揮発する迄
約１時間乾燥させた後、予めSBRに硫黄と促進
剤CZと、フイラーをゴムローラーで混練したも
のをトルエンでゴム分を溶解させて粘度を10000
〜20000cpsに調整したコーテイング槽に含浸させ
ゴムをコートする。この時、同時に前記繊維に真
ちゆう線を巻きつける。その後十分に風乾させ巻
取機にてループ状に巻取つた後、165℃、100Kg／
cm²にセツトした圧縮成形機を用いて３分間加圧加
熱成形する。この時最初数回ガス抜きを行なう。
得られた成形品を加熱炉で150℃で６時間と200℃
で３時間と250℃で３時間連続加熱処理し、摩擦
面の表裏両面を研摩して摩擦材を得た。この摩擦
材全100部中には重量でそれぞれ上表１の如き割
当で含まれていた。尚使用したフイラーは実施例
１〜３はいずれもサーマルブラツクを使用し、比
較例１ではグラフアイト比較例２ではカーボンブ
ラツク、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、及びケ
イソー土の混合品を使用した。以上実施例１〜４
及び比較例１、２で得られた摩擦材の性能をみる
為に、種々の試験を行ない、その結果を以下に掲
げる表２に示す。

【表】 尚、この試験方法は摩擦係数及び摩耗量は慣性
ダイナモメーターにて300℃で試験し、ジヤダー
及び“すべり”は実際に摩擦材を車に塔載し、即
ち実車テストにて試験した。 上表２中実車すべり試験で○はすべりなし、×
はすべりが認められたものである。 以上、本発明の摩擦材は従来の摩擦材に較べ
て、石綿弊害を伴なわず且つ、表２から明らかな
如く他の特性を損わず、摩耗量にも優れ、且つ実
車試験においてもすべり現象をも防止した、極め
て実用上、有用な摩擦材を提供している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス繊維、フエノール繊維及び炭素繊維よ
   りなる群から選ばれた少なくとも１種又は２種以
   上のかさ高加工を施した前記繊維と、結合剤とサ
   ーマルブラツクと、ゴム及びその架橋剤からなる
   ことを特徴とする摩擦材。 ２ 上記繊維には金属線が配置されていることを
   特長とする特許請求の範囲第１項記載の摩擦材。 ３ 上記摩擦材の配合割合は、全摩擦材１００重
   量部中に上記繊維が30〜40重量部、結合剤が８〜
   13重量部、サーマルブラツクが20〜30重量部、ゴ
   ムが10〜15重量部、ゴムの架橋剤が10〜15重量
   部、及び金属線が３〜５重量部であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の摩擦材。