JPH02283785A - 摩擦材組成物及び該組成物を用いた摩擦材の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車などの制動、動力伝達等に用いられるク
ラッチフェーシング、ブレーキライニング等の摩擦材を
提供する摩擦材組成物及び該組成物を用いた摩擦材の製
造法に関する。

（従来の技術） 例えば自動車などの動力伝達にクラッチフェーシングが
用いられている。従来のクラッチフェーシングは、アス
ベストを基材としていたが、最近はアスベスト公害など
の問題で規制が厳しくなってきており、その代替として
非アスベスト系クラッチフェーシングの開発が望まれて
いる。

また自動車エンジンの性能向上に伴い、クラッチフェー
シングの特性の向上も望まれている。特に従来のアスベ
スト系クラッチフェーシングでは満足でき得ない高温高
負荷条件下（３００℃以上）での特性向上が要求されて
いる。

現在アスベスト代替繊維として、ガラス繊維。

炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、アクリロニトリル繊
維、ロックウール、セラミック繊維等を用いた非アスベ
スト系クラッチフェーシングが開発され、使用され始め
てきた。このうちガラスヤーンを基材とし、これに摩擦
調整剤及び架橋性ゴムと熱硬化性樹脂との複合結合剤か
ら成るゴム組成物を塗工した後、成形加工するセミモー
ルド型クラッチフェーシングが主流になりつつある。

上記に示す複合結合剤は、詳しくはアクリロニトリルブ
タジェンゴム、スチレンブタジェンゴムブタジェンゴム
等のゴム、加硫剤を含む架橋性ゴム及びフェノール樹脂
、メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂を併用した
複合結合剤が使用されるが、−船釣には架橋性ゴム成分
の方が多く含有されている。これはガラスヤーンにゴム
組成物を塗工するとき、ゴムが多量の摩擦調整剤を保持
しながらガラスヤーンの束に付着する能力をもつからで
ある。

セミモールド型りラッチフエーシングハ、アスベスト系
クラッチフェーシングに比較して耐摩耗性に優れるとい
う利点がある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらフェノール樹脂を含む結合剤を用いると、
高温になるに従いフェード現象（摩擦係数の低下）が生
じる。特に高温高負荷条件下（３００℃）以上ではフェ
ノール樹脂によるフェード現象が顕著に発生する。詳し
くはフェノール樹脂は、メラミン樹脂など他の熱硬化性
樹脂、架橋性ゴム等に比較し耐熱性に優れるが、フェノ
ール樹脂硬化物の熱分解物は摩擦界面で潤滑作用を示す
ためフェード現象が生じる。

フェノール樹脂によるフェード現象を防止する方法とし
て、特開昭５６−１３１８４６号公報に示されるように
摩擦材表面を高温ビームで加工する方法、４！開昭５９
−１１３０３８号公報に示されるように非酸化性雰囲気
中で４００〜１０００℃の温度で熱処理する方法１％開
昭６０−１４５３０２号公報に示されるように樹脂を炭
化する方法等があるが、これらはいずれもコスト高であ
り９強度の低下を伴うという欠点がある。

また特開昭６０−９０２８５号公報に示されるようにス
テアリン酸を添加する方法１％開昭５６−９４０３８号
公報に示されるように変性フェノール樹脂を用いる方法
があるが、これらの方法においても十分なフェード改良
効果が得られない。

さらに特開昭６０−９６６２５号公報９％開昭６０−９
２３３２号公報９％開昭６２−１９０２３２号公報等に
示されるように特殊な摩擦調整剤を用いる方法があるが
、十分なフェード改良が得られない。

この他に特開昭６２−３６４２９号公報、特開昭６２−
３７５３２号公報等に示されるように高分子量フェノー
ル樹脂を使用する方法もあるが。

十分なフェード改良効果が得られない。

また架橋性ゴムとフェノール樹脂とを併用した複合結合
剤を用いても高温高負荷条件下以上ではフェード現象が
生じる。

本発明は上記の欠点のない摩擦材組成物及び該組成物を
用いた摩擦材の製造法を提供することを目的とするもの
である。

（ｌＫ題を解決するための手段） 本発明は繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤を含み、か
つ長径と短径との比で決まるアスペクト比が１〜５０で
、短径に対する厚さが１／３以下の銅箔を全組成物中に
２〜４０重量％含有せしめてなる摩擦材組成物及び該組
成物を予備成形した後、加熱、加圧成形する摩擦材の製
造法に関する。

本発明において、繊維状物質としては、ガラスロービン
グ、紡績ガラスヤーン、セラミック繊維。

炭素繊維、ロックウール等の無機繊維、銅、亜鉛。

黄銅、鉄等の金属線、芳香族ポリアミド繊維、ポリアミ
ド繊維、レーヨン、アクリロニトリル繊維等の有機繊維
などが用いられ特に制限はない。

結合剤としては、ノボラック型フェノール樹脂。

レゾール型フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹
脂、メラミン変性フェノール樹脂又はこれらの樹脂と架
橋性ゴムとの複合結合剤を用いることが好ましいが、必
要に応じてフェノール樹脂と他の樹脂９例えばエポキシ
樹脂、メラミン樹脂。

尿素樹脂、ポリアミドイミド樹脂等を併用して用いても
よい。

架橋性ゴムに用いられるゴムとしては、天然ゴム及びス
チレンブタジェンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブ
タジェンゴム（ＮＢＲ）、　ブタジェンゴム（ＢＲ）、
　イソプレンゴム（ＩＲ）、７’チルゴム（ＩＩＲ）、
　　シリコーンゴム、エピクロルヒドリンゴム（ＣＨＲ
，ＣＨＣ）等の合成ゴムが用いられる。ゴムは固形だけ
でなく液状ゴムも使用することができる。液状ゴムは重
合禁止剤が含まれるので分別してから用いることが好ま
しい。

またカルボキシ変性アクリロニトリルゴム（ＣＴＢＮ）
、アミン末端アクリロニトリルゴム（ＡＴＢＮ）等の変
性ゴムを用いてもよい。

これらゴムに架橋性を付与するには硫黄加硫が好ましく
９例えばゴム１００重量部に対して硫黄１０〜３０重景
部、亜鉛華５〜１０重量部及び加硫促進剤１〜５重量部
を含む加硫剤を用いることができる。加硫促進剤として
はチアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系促進
剤等が用いられる。

複合結合剤における架橋性ゴムと樹脂との混合比率は重
量比で架橋性ゴム：樹脂が５：５〜８：２の範囲が好ま
しく、これらの複合結合剤の含有量は、全組成物中に２
０〜４０重量％の範囲とすることが好ましい。

摩擦調整剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、硫酸バリウム、クレー、メルク、黒鉛、アルミナ、
マイカ、螢石、ジルブニア、ヘマタイト、マグネタイト
、シリカ、硫化アンチモノ。

硫化鉛、硫化モリブデン、カーボンブラック等の無機物
粉末、カシューダスト、ゴムダスト等の有機物粉末が用
いられる。

本発明で用いる鋼箔としては、長径と短径との比で決ま
るアスペクト比が１〜５０で、かつ短径に対する厚さが
１／３以下の鋼箔を用いることが必要とされ、上記に示
す条件以外の銅箔を用いた場合、又は鋼箔以外の金属箔
、金属粉、金属繊維等を用いると、高温高負荷条件下で
フェード現象が生じる。

銅箔の含有量は、全組成物中に２〜４０重量％。

好ましくは４〜２５重量％の範囲とされ、２重量−未満
であると７エード現象の改良効果が小さく。

４０重量％を越えると摩擦材の比重が大きくなる丸め回
転破壊強度（バースト強度）が低くなシ。

また摩擦係数が高くなるため高温高負荷条件下でガラス
繊維の一部が摩擦熱で溶融する不具合が生じる。

本発明における鋼箔は、上記に示す条件のものを用いる
ことが必要とされるが、長径は例えば２μｍ〜１０００
μｍのものを用いることが好ましい。

また鋼箔と同等の効果を有すれば、銅合金箔を用いるこ
とができる。

（実施例） 以下本発明の詳細な説明する。

実施例１ アクリロニトリルブタジェンゴム（日本ゼオン社製、商
品名Ｎ１ｐｐｏｌ　　１０４１　）　５０重量部。

スチレンブタジェンゴム（日本合成ゴム社製、　商品名
Ｊ８Ｒ−１５０２）５０重量部、硫黄（細井化学社製、
微粉硫黄）２０重量部、亜鉛華（東京化精社製、亜鉛３
号粉）９重量部及び加硫促進剤（大円新興化学社製、商
品名ツクセラーＤＭ）１重量部を配合し。次いで上記配
合物Ｋ　トＩＪクレン４０重量部を少しずつ加えながら
ニーグーで均一に混練し、さらに混練しながらアスペク
ト比が１〜５．厚さ／短径が１１５〜１／１００及び長
径が２〜２００μｍの銅箔（福田金属社製、商品名Ｃ３
）５０重量部、レゾール型フェノール樹脂（大日本イン
キ社製、商品名ＴＤ２０４０Ｃ”）５０重量部、硫酸バ
リウム（堺化学社製、商品名Ｂ−Ｃ）２５重量部、黒鉛
（中越黒鉛社襲、商品名Ｇ３０）１０重量部、三硫化ア
ンチモン（日本精鉱社製１商品名ＰＡＴＯＸ−Ｍ）１５
重量部、ケイ酸カルシウム短繊維（米国ＮＹＣＯ社製、
商品名ウオラストナイト）１５重量部、カーボン（東海
カーボ／社製、商品名シース）３）１０重量部及び炭酸
カルシウム（竹原化学社製、商品名サンライト８Ｌ−１
５００）２０重量部を添加して均一なゴム組成物を得た
。

次に該ゴム組成物の一部をトリクレンで希釈し九液にガ
ラスロービング（富士ファイバーグラス社製、商品名Ｇ
ＢＹ−１００−０３）を浸漬して予備含浸し９次いで押
し出し塗工機（三葉製作所社製、７０５ｍゴム押し出し
機）を用いて予備含浸したガラスロービングに残シのゴ
ム組成物を被覆し、さらに黄銅線（成田細線社Ｍ）を巻
き付けてゴム組成物６５重量％、ガラスロービング３０
重量チ及び黄銅線５重量％を含有する塗工ヤーンを得た
。

この後塗エヤーンをスキャツタ巻きしてクラッチフェー
シング形状のタブレットに予備成形し。

これを１６０℃で１０分間、　　６０ｋａｆ／ａｍ”の
加圧力で加熱加圧成形を行った後１表面を研磨し。

１８０℃で２時間、２００℃で４時間それぞれ熱処理し
て寸法が外径２ｏｏ、、、ｘ内径１３０ｍｍＸ厚さ３．
５閣のクラッチフェーシング（３）を得た。なお銅箔は
、クラッチフェーシング囚に対して１０重量％含まれて
いた。

実施例２ 実施例１で用いたアクリロニトリルブタジェンゴムを６
０重量部とし、スチレンブタジェンゴムを４０重量部と
し、レゾール型フェノール樹脂をノボラック型フェノー
ル樹脂（群栄化学社裂、商品名ＢＰ７００）４０重量部
及びメラミン樹脂（日本カーバイド社製、商品名８２６
０）１０重量部とし、さらに鋼箔をアスペクト比が１〜
４゜厚さ／短径が１／３〜１１５ｏ及び長径が２〜５０
μｍの銅箔（福田金属社製、商品名３Ｌ３）５０重量部
に代えた以外は、実施例１と同様の材料を実施例１と同
量配合し、実施例１と同様の方法でクラッチフェーシン
グ（Ｂ）を得た。なお銅箔は。

クラッチフェーシング（Ｂｌに対して１０′Ｍ量チ含ま
れていた。

実施例３ スチレンブタジェンゴムを添加せず、実施例１で用いた
アクリロニトリルブタジェンゴムを１００重量部とし、
レゾール型フェノール樹脂を同樹脂４０重量部及びメラ
ミン樹脂（実施例２と同じもの使用）１０重量部とし、
さらに鋼箔を２５重量部に代え九以外は、実施例１と同
様の材料を実施例１と同量配合し、実施例１と同様の方
法でゴム組成物を得た。次いで実施例１と同様の工程を
経てゴム組成物６０重量％、ガラスロービング３５重量
％及び黄銅線５重量％を含有する塗工ヤーンを得、さら
にクラッチフェーシング（Ｃ１を得た。なお鋼箔は、ク
ラッチフェーシング（Ｃ１に対して５重量％含まれてい
た。

実施例４ 実施例１で用いたレゾール型フェノール樹脂を同樹脂４
０重量部とメラミン樹脂（実施例２と同じもの使用）１
０重量部とに、及び銅箔を１２５重量部に代えた以外は
、実施例１と同様の材料を実施例１と同量配合し、実施
例１と同様の方法でゴム組成物を得た。

次に黄銅線の巻き付は工程を省略した以外は実施例１と
同様の工程を経てゴム組成物８０重量％及びガラスロー
ビング２０重量％を含有する塗工ヤーンを得、さらにク
ラッチフェーシングの）ヲ得た。なお鋼箔は、クラッチ
フェーシング［ＤＪに対して２５重量俤食合れていえ。

比較例１ 実施例１で里いた鋼箔をアルミニウム箔（和光紬薬工業
社製）５０重量部に代えた以外は、実施例１と同様の材
料を実施例１と同量配合し、実施例１と同様の方法でク
ラッチフェーシング田）を得た。なおアルミニウム箔は
、クラッチフェーシング田）に対して１０重量％含まれ
ていた。

比較例２ 実施例２で用いた銅箔を錫粉（和光紬薬工業社製）５０
重量部に代えた以外は実施例２と同様の材料を実施例２
と同量配合し、＊流側１と同様の方法でクラッチフェー
シングＷ）を得た。なお錫粉は、クラッチ７エーシ／グ
Ｘ）に対して１０重量％含まれていた。

比較例３ 実施例３で用いた銅箔を亜鉛粉（和光紬薬工業社製）２
５重量部に代えた以外は実施例３と同様の材料を実施例
３と同量配合し、実施例１と同様の方法でクラッチフェ
ーシング（Ｇｌを得た。なお亜鉛粉は、クラッチフェー
シング（Ｇｌに対して５重量−含まれていた。

比較例４ 実施例１で用いた銅箔を５重量部及び硫酸バリウムを７
０重量部に代えた以外は実施例１と同様の材料を実施例
１と同量配合し、実施例１と同様の方法でクラッチフェ
ーシング圓を得た。なお銅箔は、クラッチフェーシング
圓に対して１重量％含まれていた。

比較例５ 実施例１で用いた銅箔を銅粉（日本鉱業社製。

商品名ＭＡ−２５）５０重量部に代えた以外は実施例１
と同様の材料を実施例１と同量配合し、実施例１と同様
の方法でクラッチフェーシングハ）ヲ得た。なお銅粉は
、クラッチフェーシング［１１に対して１０重量％含ま
れていた。

比較例６ 実施例１で用いた銅箔を銅粉（福田金属社製。

商品名ＣＥ−２５）５０重量部に代えた以外は実施例１
と同様の材料を実施例１と同量配合し、実施例１と同様
の方法でクラッチフェーシング（Ｊｌを得た。なお銅粉
は、クラッチフェーシング（Ｊｌに対して１０重量％含
まれていた。

比較例７ 実施例２で用いた銅箔を銅線（東京製鋼社製。

商品名タフミック）５０重量部に代えた以外は実施例２
と同様の材料を実施例２と同量配合し、実施例１と同様
の方法でクラッチフェーシング■を得た。なお鋼線は、
クラッチフェーシング叫に対して１０重量％含まれてい
た。

比較例８ 実施例３で用いた銅箔を２２０重量部とし、硫酸バリウ
ム、黒鉛、三硫化アンチモン、ケイ酸カルシウム短繊維
、カーボン及び炭酸カルシウムを除いた以外は実施例３
と同様の材料を実施例３と同量配合し、実施例１と同様
の工程を経てゴム組成物を得た。次いで実施例１と同様
の方法でゴム組成物８０重量％及びガラスロービング２
０重量％を含有する塗工ヤーンを得、さらにクラッチフ
ェーシング（、Ｌ）を得た。なお銅箔は、クラッチフェ
ーシング化）Ｋ対して４４重量％含まれていた。

次に各実施例及び各比較例で得られたクラッチフェーシ
ングについて摩擦係数の比較試験を行っ九。その試験結
果を第１表に示す。なお試験は。

ＪＴＳ　　Ｄ　　４３１１に示す規格に従い行った。ま
九得られたクラッチフェーシングについて回転破壊試験
機（自社製、非売品）を用いて回転破壊強度（バースト
強度）の比較試験を行った。その試験結果を第２表に示
す。なお試験条件は、２００℃で５分間保持した後の強
度を測定した。

第１表及び第２表に示されるように本発明の実施例で得
られたクラッチフェーシング（５）、　（Ｂ）、　（Ｃ
）及び■）は、摩擦係数の低下はほとんど見られず。

回転破壊強度に優れることがわかる。これに対し比較例
のクラッチフェーシング＋Ｂｌ、　Ｏｆ’）、　ＩＧ）
、■。

！Ｉ）、　［Ｊｌ及び和は、３００℃での摩擦係数が急
激に低下しくフェード現象が発生し）、またクラッチ７
エーシング（Ｌ）は１回転破壊強度が小さいことがわか
る。

（発明の効果） 本発明によれば、高温高負荷条件下でのフェード現象が
生ぜず、摩擦特性に優れた摩擦材を得ることができ、ｔ
た上記の効果を有する摩擦材を提供する摩擦材組成物を
得ることができる。

ｒ−゛ 代理人　弁理士　若　林　邦　彦　４ 手続補正書（自発） １Ｍ　１年　Ｂ　月２０８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤を含み、かつ長
   径と短径との比で決まるアスペクト比が１〜５０で、短
   径に対する厚さが１／３以下の銅箔を全組成物中に２〜
   ４０重量％含有せしめてなる摩擦材組成物。 ２、請求項１記載の摩擦材組成物を予備成形した後、加
   熱、加圧成形することを特徴とする摩擦材の製造法。