JPH0261663B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、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の改良に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、この種の摩擦材として、作業環境の悪化
を回避するため無石綿摩擦材の開発が行なわれ、
(1)スチール繊維を基材としたもの、(2)有機天然繊
維もしく一般の有機合成繊維を基材としたもの、
又は(3)ガラス繊維、フエノール繊維および炭素繊
維等の耐熱繊維を基材としたもの等が、その改良
品として知られている。しかし(1)のものは重いこ
と、および錆の発生により相手材に付着し、クラ
ツチ等の特性を損うこと等の欠点がある。(2)のも
のは耐熱性および強度が劣ること等の欠点があ
る。(3)のものは、結合剤との密着性が乏しく所望
の強度が得られない欠点がある。 そこで本発明は、ガラス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該繊維を基材とする摩擦材
を発明し、該摩擦材は公知となつている（特開昭
56−167934）。この摩擦材は、強度摩擦係数、摩
耗には優れていたが、その後種々の評価をしたと
ころ、特定の車輌で発進時ジヤダーが発生すると
いう欠点のあることが分つた。 さらに本発明者等は、上記欠点を解消するため
ゴムバインダーへの配合剤を検討した結果サーマ
ルブラツクがジヤダーに対して有効であることが
確認できた。そこで本発明者等は、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
施した該繊維を基材として、これに配合剤の１つ
としてサーマルブラツクを配合した摩擦材を発明
し、この発明は公知となつている（特開昭58−
74775）。しかしその後の評価において、FF乗用
車、４輪駆動乗用車等における苛酷な条件下で使
用すると、すべりが発生するという欠点のあるこ
とが分つた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記欠点をすべてバランス良く克服
するものであり、通常摩擦材として要求される耐
摩耗性および強度等の特性を損なわずに、発進時
のジヤダー特性に優れ、かつ苛酷な条件下でもす
べりを発生しない摩擦材を提供することを目的と
する。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の摩擦材は、100重量部中、かさ高加工
をしたガラス繊維、フエノール繊維および炭素繊
維等の耐熱性のある繊維群のうちの少なくとも１
つから成る繊維のかさ高加工繊維20〜30重量部
と、結合剤５〜25重量部と、カーボンブラツクを
含まない無機フイラー10〜30重量部と、ゴムを含
むその他の成分15〜45重量部とより構成されるこ
とを特徴とする。 本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わず、熱に安定であること
を意味する。本摩擦材に使用される繊維は、上記
繊維群のうち少なくとも１種類から成る繊維であ
れば良く、１種類でも２種類以上の繊維であつて
もよい。通常ガラス繊維の１種類が用いられる。
該繊維の径および長さ等は特に限定されないが、
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
や化学繊維の風合を改良し、伸縮性とかさ高性を
付与する加工をいう。該かさ高加工方法は、繊維
の種類を例えば伸縮性、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。 本発明の結合剤としては、フエノール系樹脂、
ブチラール系樹脂、フエノキシ系樹脂、エポキシ
系樹脂、メラミン樹脂等を用いることができる。
フエノール系樹脂とは、例えばフエノール、クレ
ゾールなどフエノール類の一種又はそれ以上とホ
ルムアルデヒト又はその発生源となる化合物とよ
り縮合させて得られる樹脂をいう。カシユウナツ
トオイル、ポリビニールブチラール、植物油、メ
ラミン、エポキシ化合物等で変性した変性フエノ
ール樹脂を用いても良い。尚、耐熱性の点では、
無変性フエノール樹脂がよい。 本発明の無機フイラーとしては、すべり防止特
性および相手材低攻撃性の双方にバランス良く優
れたものを単品又は混合品として用いる。即ちこ
の両特性に優れたものには硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム等（Ｘ群）があり、すべり防止特性に優
れるが相手材低攻撃性には優れないものにはケイ
ソウ土、アルミナ、シリカ等（Ｙ群）があり、そ
の反対の性能のものにはグラフアイト、タルク等
（Ｚ群）がある。本発明の無機フイラーとしては、
(1)Ｘ群のうちの少なくとも一種から成るもの、(2)
Ｘ群のうちの少なくとも一種に、Ｙ群又はＺ群の
うちの少なくとも１種を混合したもの、または(3)
Ｙ群のうちの少なくとも一種にＺ群のうちの少な
くとも一種のものを混合したものを用いることが
できる。なおＹ群のうちの少なくとも１種から成
るもの又はＺ群のうちの少なくとも１種から成る
ものは、特性のバランスが悪いので使用されず、
サーマルブラツクについても同様である。サーマ
ルブラツク単一では、苛酷な条件下ではすべりを
発生するからである。上記無機フイラーの配合成
分の種類、およびその配合割合は、目的および用
途に応じて適宜選択する。本発明の無機フイラー
としては、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウムの
１又は２種であるものが好ましい。 本発明に使用するゴム、その他の配合剤（例え
ばカシユウダスト、ラバーダスト等の有機粉末、
アルミニウム、鉄、亜鉛等の金属粉末、加硫剤、
加硫促進剤、加硫助剤等）および金属線は特に限
定されず、目的および用途により例えばクラツチ
フエーシング、又はブレーキライニング等に応じ
て、種々の周知のものを選択できる。 ゴムはSBR又はNBR等の合成ゴムが好まし
い。クラツチフエーシングには比較的多量のゴム
が使用される。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。金属線には、真
ちゆう線が好ましい。 本摩擦材の配合成分の各配合割合は、以下にの
べる、この種の摩擦材に実用上要求されるすべて
の特性を具備するように設定される。またこの各
配合割合は、以下の代表的配合成分の各標準的配
合割合を中心として、各成分割合を種々かえて試
験し、各々性能評価を行ない、下記の実用上要求
される特性値を具備するように決定をした。 〔実用上要求される特性値〕 ジヤダー程度0.1G以下、平均摩擦係数0.3〜
0.45、摩耗量6.0×10^-4mm³／Kg・ｍ以下、相手材
攻撃性0.055mm以下、バースト強度14000rpm以
上、発進時の実車ジヤダーテストに優れること、
苛酷な条件下での実車すべりのないこと。 〔代表的配合成分とその標準的配合割合〕 ガラス繊維25重量部、フエノール樹脂17重量
部、硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム混合物23
重量部、SBR14重量部、カシユダスト５重量部、
架橋剤12重量部、真ちゆう線４重量部。 以上を考慮して決定された本摩擦材の配合成分
の各配合割合は、全摩擦材100重量部として、以
下の通りである。 かさ高加工をした耐熱繊維の配合割合は、20〜
30重量部である。30重量部より以上ではジヤダー
程度が0.1Gより以上となり、20重量部未満では
バースト強度が14000rpm未満となり、好ましく
ないからである。 結合剤の配合割合は、５〜25重量部であり、好
ましくは８〜25重量部である。25重量部より以上
では摩擦係数が0.3末満となり、５重量部未満で
は該係数が0.45より以上となり、好ましくないた
めである。 無機フイラーの配合割合は、10〜30重量部であ
り、好ましくは12〜30重量部である。10重量部未
満では摩擦係数が0.3未満となり、30重量部より
以上では該係数が0.45より以上となり、好ましく
ないためである。 ゴムを含むその他の成分の配合割合は、15〜45
重量部である。このうちゴムの配合割合は、５〜
20重量部が好ましい。５重量部未満では摩耗量が
6.0×10^-4mm³／Kg×ｍより以上となり、20重量部
より以上では摩擦係数が0.3末満となり好ましく
ないためである。 その他の成分即ち上記配合剤以外の配合剤およ
び金属線の配合割合は、上記配合剤の全配合量の
残部であり、通常、その他の配合剤（架橋剤およ
び各添加剤等）は10〜20重量部であり、金属線は
２〜５重量部である。 本発明の摩擦材を製造する方法には、周知の方
法がいずれも適用でき、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生するもので結
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
研磨等の工程を経て、摩擦材を製造する方法であ
る。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ 6μの繊維径を有する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まで約１時
間乾燥させて、フエノール樹脂を被着させた。こ
の後予めSBRに硫黄と促進剤CZと無機フイラー
（硫酸バリウムおよび炭酸カルシウム混合品）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
研磨して摩擦材を得た。 この摩擦材全100部中には、各配合成分は重量
でそれぞれ第１表の如き割合で含まれていた。 上記摩擦材の性能をみるために、平均摩擦係
数、最小摩擦係数、摩耗量、相手材攻撃性、発進
時での実車ジヤダーおよび苛酷条件下での実車す
べりの試験を行ない、その結果を第２表に示す。 なお、この試験方法は摩擦係数及び摩耗量は慣
性ダイナモメータにて200℃で試験し、ジヤダー
及び“すべり”は実際に摩擦材を車（FF乗用車
および４輪駆動乗用車）に搭載し、苛酷な条件下
で実車テストを行なつた。第２表中実車スベリ試
験で〇はすべりなし、×はすべりが認められたも
のである。 実施例２〜５および比較例１〜２ 実施例２〜５および比較例１〜２においては、
各配合成分の配合割合を第１表に示したものとし
たこと以外は、実施例と同様にして摩擦材を得
た。 なお比較例１においては、フイラーにケイソウ
土、炭酸カルシウム、硫酸バリウムおよび銅粉の
混合品を用い、比較例２においてはフイラーにサ
ーマルブラツクを用い、また比較例１および２に
ついてはカシユダストは配合されていない。 上記摩擦材の各試験を実施例１と同様にして行
ない、その結果を第２表に示した。この結果によ
れば、本実施例１〜５の摩擦材はいずれも、前記
の摩擦材に実用上要求される特性値をすべて具備
する。即ち該本摩擦材は、平均摩擦係数が0.39〜
4.44であり、摩耗量が6.0×10^-4mm³／Kg・ｍ以下
であり、相手材攻撃性は0.009〜0.018mmであり、
実車ジヤダー性能は0.1G以下であり、実車すべ
りも生じない。一方比較例１では相手材攻撃性は
0.053mmであり、かつ実車ジヤダー性能は0.120G
であり、比較例２では実車すべりが生じ、上記実
用上の特性値から外れる。 以上より本摩擦材は、摩擦特性に優れ、かつ実
車試験において発進時でのジヤダー性能に優れ、
苛酷条件下でのすべり現象をも防止した、極めて
実用上有用な摩擦材である。 〔発明の効果〕 本発明の摩擦材は100重量部中、かさ高加工を
したガラス繊維等の耐熱繊維のかさ高加工繊維

【表】

【表】 20〜30重量部と、結合剤５〜25重量部と、無機
フイラー10〜30重量部と、ゴムを含むその他の成
分15〜45重量部とより構成されることを特徴とす
る。従つて本摩擦材は、ジヤダー程度0.1G以下、
平均摩擦係数0.3〜0.45、相手材攻撃性0.05mm以
下、摩耗量6.0×10^-4mm³／Kg・ｍ以下、実車ジヤ
ダーテストの良好性および苛酷な条件（FF乗用
車、４輪駆動乗用車搭載）下における実車すべり
がないことのすべての条件を具備する。故に本摩
擦材は、摩擦係数、摩耗および強度等摩擦材とし
ての一般的特性を損なわずに、かつ特定の車輌で
発進時ジヤダーが発生するという欠点もなく、し
かもFF乗用車、４輪駆動乗用車等において苛酷
な条件下の使用でもすべりが発生するという欠点
もない。即ち本摩擦材は、実用上極めてバランス
性能に優れ、車輌用に極めて有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 100重量部中、かさ高加工をしたガラス繊維、
   フエノール繊維および炭素繊維等の耐熱性のある
   繊維群のうちの少なくとも１つから成る繊維のか
   さ高加工繊維20〜30重量部と、結合剤５〜25重量
   部と、カーボンブラツクを含まない無機フイラー
   10〜30重量部と、ゴムを含むその他の成分15〜45
   重量部とより構成されることを特徴とする摩擦
   材。 ２ 結合剤はフエノール系樹脂であり、無機フイ
   ラーは炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムのうち
   の１種または２種である特許請求の範囲第１項記
   載の摩擦材。