JPH0239653B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は車輌の自動変速機の構成部品として
使用され、油中で作動する湿式摩擦材（以下単に
摩擦材という）に関するものである。 従来、この種の摩擦材はセルロース繊維（パル
プ）を基材とし、粉末充填剤を配合して製造され
ており、摩擦係数が高くて、良好な摩擦性能を示
し、基材のからみが良いので摩擦材の層間剥離を
も伴なわず良好な摩擦材として知られている。ま
たコストも安価で現在この種の摩擦材の主流とな
つている。しかし、パルプが基材であるためにど
うしても耐熱性に劣り、摩擦係合時に発生する熱
によつて部分的な焼けを生じ、表面が凹凸にな
る。かような現象が生起すると摩擦材の摩擦が促
進され、摩擦係数も減少してくる。即ち耐久性に
乏しい欠点を有する。この耐熱性の向上を意図し
て当業界では種々の開発が試みられており、その
成果として多数の方法が提供されている。 その中で最も実用的なものとして、全摩擦材
100重量部（以下部は重量部を意味する）中に石
綿繊維を５〜30部配合し、セルロース繊維の補助
基材として使用する方法が提供されている。かよ
うな石綿繊維を配合した摩擦材は上記セルロース
繊維単独のものに比べて、著しく耐熱性を改良
し、上記不具合をほぼ解消した。しかし石綿繊維
は近年人体に非常に悪影響を与える点が指摘さ
れ、特にモルモツトの動物実験では癌を誘発する
事が立証されており、石綿弊害として問われるに
至つている。またこの石綿繊維配合摩擦材も従来
のパルプ単独基材の摩擦材と同様に初期の摩擦係
数が低いという欠点を有する。又、ガラス繊維や
炭素繊維を石綿繊維の代替材料として使用する方
法が提供されているが、いずれも摩擦係数が低く
摩耗性が劣るために実用化に供しない。 そこで本発明者は上記欠点を解消した少なくと
も補助基材としてロツクウールを使用した摩擦材
（特願昭57−73808）を提供している。この摩擦材
は出願前の最も性能が優れるとされていた石綿繊
維を補助基材として含有する摩擦材と較べても、
単体テスターでの試験は相手材であるローターを
回転させ、30秒間に１回の割合で摩擦材を係合さ
せて、制動させる試験であり極めて実車に即応し
た試験である。このことはロツクウールが耐熱性
に優れることにより、ローターと摩擦材の係合時
に発生する熱に耐えうることによつて裏付けられ
る。 しかし、本発明者のその後の研究の結果、この
ロツクウールを使用した摩擦材はストローキング
テストに於いてアスベストを使用した摩擦材に較
べて耐久性に劣るという不具合が確認された。 このストローキングテストとはローターを回転
せずに30秒に１回の割合で摩擦材を加圧しつつ係
合させて摩擦材が剥離する時点の回数を測定する
試験であり、単体テストと同様に耐久性を測定す
るものである。この不具合の原因究明の結果、ロ
ツクウールはパルプや石綿繊維に較べて繊維のケ
バ立ちが無いことに起因していることが判明し
た。繊維のケバ立ちが無いと繊維と繊維の絡みが
無く、又樹脂（結合剤）との結合が乏しくなり、
どうしてもストローキングテストに於て剥離しや
すくなるのである。 そこでこの発明の目的はストローキングテスト
においても耐久性に優れる摩擦材を提供すること
である。 この発明の目的は特許請求の範囲に記載した事
項を実施することによつて達成される。 この発明の原理は摩擦材をシランカツプリング
材で表面処理することにより、このシランカツプ
リング材によつてロツクウール（無機物）とセル
ロース繊維や結合剤繊維や結合剤（有機物）を強
固に結合させ、上記ケバ立ちの無い不具合を解消
しようというものである。 この発明でいうシランカツプリング剤とは、そ
の分子中に２個以上の異つた反応基をもつ有機け
い素単量体である。この２個の反応基の一つは無
機質と化学結合する反応基（メトキシ基、エトキ
シ基、シラノール基等）であり、もう一つの反応
基は有機質（各種合成樹脂）と化学結合する反応
基（ビニル基、エポキシ基、メタアクリル基、ア
ミノ基、メルカプト基等）である。 すなわちシランカツプリング剤は有機質材料と
無機質材料とを化学的に結合する性質を有する。 このシランカツプリング剤の具体的な例はビニ
ルトリクロルシラン、ビニルトリエトキンシラ
ン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−、メタアクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、ピニルトリス（ｔ−ブ
チルパ−オキシ）シラン等である。 これらシランカツプリング剤のうち本発明に最
も有効に作用するのは、フエノール樹脂（結合
剤）と最も反応性に富むＮ−γ（アミノエチル）
γ−アミノプロピルトリメトキシシランやＮ−γ
（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン等のアミノシランである。 そしてこれらシランカツプリング剤を使用する
際はメタノール、エタノール、水、トルエンおよ
び／または酢酸エチル等の適当な溶剤に所定の固
形分濃度、たとえば0.1〜10％ぐらいにシランカ
ツプリング剤を溶解して使用する。 またペーパーベースを、溶剤にシランカツプリ
ング剤を溶解させた上記溶液に浸漬させて含浸さ
せる方法が最も有効であり、その浸漬時間は１分
以内位の短時間で十分目的を達成しうる。 この発明でいうペーパーベースとは少なくとも
ロツクウールとパルプを含有するもので、これに
適宜、各種の周知粉末充填剤を配合したものをい
う。 このペーパーベースの好ましい配合割合は全ペ
ーパーベース100部中にロツクウール５〜50部、
パルプ部20〜50部であり、残量が粉末充填剤であ
る。 またロツクウールとは、数種の鉱石を高熱で溶
融したものを遠心力や圧縮空気で吹きとばし、細
い繊維状にした非晶質の人工無機繊維である。こ
のロツクウールは不燃性であり断熱性に優れ、吸
音効果が高いところから、主として建材用として
使用されている繊維である。 上記粉末充填剤は、この種の摩擦材が油中で使
用されることから、摩擦係数が不足しやすいの
で、主として摩擦係数を向上させるために配合さ
れるものである。また場合によつてはその他各摩
擦材の特殊な要求品質を満すために配合するもの
であり、摩擦係数を故意に下げる為に添加する場
合もある。 これらの粉末充填剤として無機物と有機物が知
られている。この無機物に属するものとしてはベ
ンガラ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫
酸バリウム、クレー、シリカ、黒鉛及びケイソー
土等である。この無機物の大きさは通常粒径があ
まり大きいと相手材を係合時に傷つける等の不具
合を生じるので50μ以下の粒径のものを使用する
と良い。また前記有機物とは有機カシユーダス
ト、ラバーダスト及び木粉等である。 本発明の摩擦材の製法としてはシランカツプリ
ング剤を含浸させる工程を付加する以外は周知の
ものがいずれも好ましく適用でき、特に制限を設
けない。この１例について述べると、ロツクウー
ル、パルプ及び粉末充填剤を配合して抄紙してペ
ーパーベースをカツプリング剤溶液に浸漬して乾
燥する。その後は順に打抜き、結合剤の含浸、風
乾、乾燥内でプレキユアー、予め接着剤を塗布
した芯金とともに加圧加熱成形、アフターキユア
ー及び放冷後仕上げ加工して摩擦材を得る方法が
挙げられる。 実施例１、２及び比較例１、２

【表】 上表のフエノール系樹脂を除く配合剤を個々に
配合して抄紙し、これをスタンピングマシンで打
抜いて所定形状のペーパーベースを固形分１％濃
度に調合したカツプリング剤のメタノール溶液に
浸漬して、カツプリング剤をペーパーベースに含
浸、付着させて、100℃で30分間乾燥させた。尚、
比較例１、２で得られたものにはこの含浸、付着
操作を施さずに、次工程にそのまま移行せしめ
た。次いで得られたこれらの各ペーパーベースを
予め溶剤にて固形分を調合したフエノール系樹脂
を収容した含浸槽にて含浸、付着させ、約50℃に
て20分風乾し、約160℃に保持した乾燥で40分
間プレキユアーを行つた。その後予め接着剤を塗
布した芯金とともに170℃で10分間アフターキユ
アーした後、放冷後仕上げ加工を施して摩擦材完
成品を得た。これを実施例１、２及び比較例１、
２とした。 以上、実施例１、２及び比較例１、２で得られ
た摩擦材の単体テスト結果を添付第１図に、又ス
トローキングテスト結果を第２図に示す。 ここで、単体テスト試験条件は慣性モーメント
2.5Kg．cm．sec²、荷重313Kg、回転数3.600r.p.m
油温120℃とし、ストローキングテストの試験条
件は油圧16Kg／cm²、サイクルタイム30sec、油温
120℃とした。又使用したオイルはトルコン油で
ある。 本発明は第１図及び第２図から明らかな如く、
単体テスト、ストローキングテストでの耐久性を
著しく向上させた。すなわち、耐熱性、耐久性に
優れた摩擦材を提供している。

【図面の簡単な説明】

第１図は単体テストの試験結果を示しており、
動摩擦係数とサイクル数の関係を示すグラフであ
り、第２図はストローキングテストの試験結果を
示しており、耐久数と各例との関係を示すグラフ
であり、第１図及び第２図に於て、実施例１は−
Γ−実施例２は−●−、比較例１は−△−、比較
例２は−▲−で示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくともセルロース繊維とロツクウールと
   粉末充填剤とからなるペーパーベースと、熱硬化
   性樹脂とで形成される湿式摩擦材において、該ペ
   ーパーベースは溶剤で0.1〜10％に溶解されたア
   ミノシラン系カツプリング剤により表面処理され
   ており、しかも該粉末充填剤は粒径が50μｍ以下
   の無機物充填剤であることを特徴とする車輌自動
   変速機用の湿式摩擦材。