JPH032377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

発明の技術分野 本発明は、クラツチフエーシングの製造方法に
関し、さらに詳しくはアスベストを含まなくとも
良好な性能を示しうるクラツチフエーシングの製
造方法に関する。 発明の技術的背景ならびにその問題点 従来クラツチフエーシングは、アスベストを基
材とし、これにフエノール樹脂などの熱硬化性樹
脂、ゴム材、加硫剤、加硫促進剤、摩擦向上剤、
充填剤などの溶剤に溶かしたものを付着させ、次
いでこれを予備成形しその後金型にて加熱加圧し
て製造されてきた。ところが近年アスベストの人
体に対する悪影響が指摘され始め、アスベストを
含まないクラツチフエーシングが注目されるよう
になつてきた。 アスベストを含まないクラツチフエーシング
は、基材としてのガラスフアイバーにフエノール
樹脂などの熱硬化性樹脂、ゴム材、加硫剤、加硫
促進剤などを付着させ、次いでこれを予備成形し
その後金型にて加熱加圧して製造されている。こ
のような方法は、たとえば米国特許第4130537号
明細書などにより提案されている。この米国特許
第4130537号明細書で教示された方法によれば、
基材としてガラスフアイバーを用いたクラツチフ
エーシングは乗り心地が悪いためガラスフアイバ
ーにレーヨン、麻、木綿などの有機繊維を、ガラ
スフアイバー重量に対して10〜185重量％の量で
予じめ複合しておき、得られた複合ヤーンをフエ
ノール樹脂、ゴム配合物、その他の摩擦向上剤な
どが溶解あるいは分散された溶剤に浸漬して、複
合ヤーン上にこれらの物質を付着させ、次いで予
備成形した後加熱加圧して、クラツチフエーシン
グが製造されている。 ところがこの方法によれば、ガラスフアイバー
と有機繊維との複合ヤーンに、フエノール樹脂、
ゴム配合物、その他の摩擦向上剤などを付着させ
るに際して、溶剤が用いられており、しかもゴム
配合物には種々の比重の異なる物質が含まれてい
るため、ゴム配合物に含まれる比重の大きい物質
は溶剤の底部に沈み、このため複合ヤーン上に均
一な組成のゴム配合物を、付着させることは難か
しく、また複合ヤーン上へのこれら物質の付着量
の制御が難かしく、得られるクラツチフエーシン
グの特性にばらつきが生じやすいという問題点が
あつた。さらに上記付着工程においては溶剤が用
いられているため、乾燥成形時に表面からは容易
に溶剤が蒸散するが内部に溶剤が残存することが
ある。この溶剤は加熱加圧工程においても完全に
除去することができず、このためクラツチフエー
シングの使用時に摩擦熱によつて徐々にガス化し
て表面に現われ、摩擦係数を低下せしめてフエー
ド現象を引起こすという問題点があつた。 また一方、本出願人に係る特開昭57−3828号公
報には、ガラスフアイバーまたはガラスフアイバ
ーとアスベストとの複合体にフエノール樹脂など
の熱硬化性樹脂溶液を含浸させた後に乾燥させ、
得られた基材に、塊状のゴム配合物をその場でロ
ールによりシート状にしつつ付着させた後予備成
形し、次いで加熱加圧することを特徴とするクラ
ツチフエーシングの製造方法が開示されている。 ところがこの方法によれば、塊状のゴム配合物
をロールによりその場でシート状にしつつ基材上
に付着させているため、均一な膜厚のゴム配合物
を得ることは難かしく、しかもゴム配合物がロー
ルに付着し得られるシート状のゴム配合物が途中
で切断することがあるため、ガラスフアイバー基
材上にゴム配合物を均一に付着させることができ
ず、得られるクラツチフエーシングの特性にばら
つきが生じるという問題点があつた。 本発明者らは、これらの点に鑑みてさらに研究
を進めた結果、次のようなことを見い出した。 (イ) 米国特許第4130537号明細書は、ガラスフア
イバー基材からなるクラツチフエーシングを用
いる場合には乗心地が悪いため、ガラスフアイ
バーとともにレーヨン、麻、木綿などの有機繊
維を、ガラスフアイバー重量に対して10〜185
重量％の量で用いなければならない旨教示して
いるが、本発明者の研究によれば、ガラスフア
イバーからなるクラツチフエーシングを用いた
場合には乗心地は悪くなく、この意味では有機
繊維を用いる必要は全くない。むしろ有機繊維
を大量に用いると、クラツチフエーシングの使
用時に発生する摩擦熱により有機繊維が溶融あ
るいは炭化してクラツチフエーシングの摩擦係
数が低下するため好ましくない。 (ロ) 予じめシート状とされたゴム配合物を用い
て、ガラスフアイバー基材上にゴム配合物を付
着させると、溶剤の使用に伴う従来技術の問題
点が一挙に解決される。 (ハ) 塊状のゴム配合物を基材上への付着させるに
際して、基材上に均一なゴム配合物を付着させ
ることができないという問題は、ゴム配合物に
少量の有機繊維を混合し、予じめそれをシート
状にしておくことによつて解決される。 発明の目的 本発明は上記のような知見に基いて完成された
ものであつて、以下のような目的を有する。 (a) アスベストを用いなくとも良好な性能を示し
うるクラツチフエーシングの製造方法を提供す
ること。 (b) 多量の溶剤を製造工程において使用すること
のないクラツチフエーシングの製造方法を提供
すること。 (c) ガラス繊維などの基材上に均一にゴム配合物
を付着させることができ、特性のばらつきの少
ないクラツチフエーシングの製造方法を提供す
ること。 (d) ゴム配合物をシート状とする際に切断が起こ
ることなく、作業性に優れたクラツチフエーシ
ングの製造方法を提供すること。 発明の概要 本発明によるクラツチフエーシングの製造方法
は、ガラス繊維などの無機繊維に、フエノール樹
脂などの熱硬化性樹脂およびゴム材、加硫剤、加
硫促進剤、摩擦向上剤が含まれたゴム配合物を付
着させ、次いで予備成形した後加熱加圧成形して
クラツチフエーシングを製造するに際して、前記
ゴム配合物に加工助剤として有機繊維を添加する
ことにより、該ゴム配合物をシート状として前記
繊維に付着させることを特徴としている。 発明の具体的説明 以下本発明を図面に示す好ましい具体例につい
て説明する。 第１図は本発明に係るクラツチフエーシングの
製造工程を示す概略図であつて、無機繊維からな
る複数条（30〜100本程度）のヤーン１は、熱硬
化性樹脂溶液が充填された容器２に導入されて、
該ヤーン１に熱硬化性樹脂が付着される。その後
ヤーン１は乾燥機３内に導かれて充分に乾燥され
た後に、シート状に形成されたゴム配合物４がヤ
ーン１に付着される。この際、ゴム配合物４ａ，
４ｂは、それぞれシート状で巻かれて形成されて
おり、そしてヤーン１の上下両面上にそれぞれ一
対のロール５ａ，５ｂによつて供給され、ヤーン
１はシール状ゴム配合物４ａおよび４ｂによつて
挟まれた状態となつている。 一対のロール５ａ，５ｂは第２図ａに示される
ように、周面に多数の凹溝６が設けられており、
この一対のロール５ａ，５ｂ間にヤーン１および
シート状ゴム配合物４ａ，４ｂを供給すると、ヤ
ーン１はロール周面の凹溝６に導かれ、一方ゴム
配合物４ａ，４ｂはヤーン１の上下両面上に導か
れて該ヤーン１の周囲が被覆される。なおロール
の周面に設けられる凹溝としては、第２図ａに示
されるもののほかに、第２図ｂ〜ｄに示すような
凹溝を有する一対のロールを用いてもよい。その
結果、第３図に示すようなヤーン１の周囲がゴム
配合物で被覆されるとともに隣接するヤーン１が
ゴム配合物で接続されたシート状のクラツチフエ
ーシング用素材７が得られる。 一対のロール５ａ，５ｂ間にヤーン１およびゴ
ム配合物４を供給するに際して、シート状のゴム
配合物の厚さに応じて一対のロール５ａ，５ｂ間
の距離を調整するか、または溝深さの異なるロー
ルを使用することにより、ゴム配合物とロールと
の間に過度の圧接力がかからないようにすること
によつて、ゴム配合物がロールから容易に離れう
るようにする。また予めシート状ゴム配合物のロ
ール接触面側に離型剤（タルクなど）を塗布（散
布）しておくとロールからの離型が容易になる。 次いで、前述のようにして得られたクラツチフ
エーシング用素材は、ヤーン１が３〜５本程度の
組になるように分断され、これを予備成形用金型
の中心軸部にランダムまたはうず巻きあるいはバ
イヤスなどの巻き方で巻き付けて所要の大きさの
円環状体に予備成形し、その予備成形品を成形用
金型に入れて加熱加圧硬化すると、目的とするク
ラツチフエーシングが得られる。 無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、セ
ラミツクス繊維、金属繊維、玄武岩（Basalt）
繊維、珪酸カルシウム繊維、蛇紋岩繊維などが用
いられるが、特にガラス繊維が好ましい。これら
無機繊維は、ヤーン、ロービング、フエルト、リ
ボン、テープなどとして使用できる。 熱硬化性樹脂としては、フエノール樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、などが挙げ
られる。これらのうち、フエノール樹脂が好まし
く、フエノール樹脂としてはノボラツク型、レゾ
ール型、水溶液型、アルコール溶液型のものが用
いられうる。 ゴム配合物は、ゴム材、加硫剤、加硫促進剤、
摩擦向上剤を含んでいる。ゴム材としては、ブタ
ジエンゴム（BR）、スチレン−ブタジエンゴム
（SBR）、イソプレンゴム（IR）、エチレン−プロ
ピレンゴム（EPM）、ブチルゴム（IR）、クロロ
プレンゴム（CR）、アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴム（NBR）、クロルスルホン化ポリエチレン
（CSM）、アクリルゴム（ACM）、ウレタンゴム
（Ｕ）、シリコーンゴム（Si）、フツ素ゴム
（FPM）、多硫化ゴム（Ｔ）、ポリエーテルゴム
（POR）などの合成ゴムならびに天然ゴムが用い
られうるが、特にスチレン−ブタジエンゴム
（SBR）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム
（NBR）が好ましい。 加硫剤としては、イオウ、酸化亜鉛、酸化マグ
ネシウム、過酸化物、ジニトロソベンゼンなどが
用いられる。また加硫促進剤としては、チアゾー
ル系促進剤、ポリアミン系促進剤、スルフエンア
ミド系促進剤、ジチオカルバメート系促進剤、ア
ルデヒドアミン系促進剤、グアニジン系促進剤、
チオ尿素系促進剤、キサンテート系促進剤などが
用いられる。 摩擦向上剤としては、クレー、タルク、硫酸バ
リウム、カシユーダスト、グラフアイト、硫酸
鉛、トリポリ石（珪質石灰石）などが用いられ
る。 このようなゴム配合物に、加工助剤として、有
機繊維が添加される。有機繊維としては、耐熱性
および柔軟性に富んだ繊維が好ましく、具体的に
は、麻、木綿、羊毛、絹などの天然繊維およびレ
ーヨン、アセテート、酢化スフ、ポリアミド系繊
維（ナイロンなど）、ポリビニルアルコール系繊
維（ビニロンなど）、ポリアクリル系繊維、ポリ
スチレン系繊維、フエノール樹脂繊維、アラミツ
ド繊維などの合成繊維が用いられる。 ゴム配合物に添加される有機繊維は、繊維径５
〜60μｍ好ましくは10〜40μｍ、長さ１〜50mm好
ましくは３〜10mm、アスベクト比（長さ／直径）
200〜5000好ましくは200〜1000の範囲内にあるも
のを用いることが、ゴム配合物の加工性を高める
上で望ましい。この有機繊維の長さがあまり長く
なりすぎると、ゴム配合物中への分散性が悪くな
るため好ましくない。 有機繊維は、ゴム配合物中にゴム配合物重量に
対して１〜15重量％、好ましくは２〜９重量％、
さらに好ましくは２〜５重量％の量で添加され
る。有機繊維の添加量が15重量％を超えると、ク
ラツチフエーシングの使用時に発生する摩擦熱に
より有機繊維が溶融あるいは炭化してクラツチフ
エーシングの摩擦係数が低下するため好ましくな
く、また１重量％未満ではゴム配合物の加工性が
あまり向上せず好ましくない。 有機繊維をゴム配合物中に添加することによつ
て、ゴム配合物の加工性が著しく向上する。すな
わち有機繊維が添加された塊状のゴム配合物は、
圧延ロール間を通過させてシート状体とする場合
に切断などが起こらず、容易に均一な厚を有する
シート状体に成形できる。しかしこのシート状ゴ
ム配合物をロール間に供給して無機繊維に付着さ
せる場合にもシート状ゴム配合物の切断は起こら
ず、このため作業性が著しく向上するとともに、
均一に無機繊維上にゴム配合物を付着させること
が可能となり、特性のばらつきの小さいクラツチ
フエーシングが得られる。 一方ゴム配合物中に有機繊維に代えてガラス繊
維、セラミツク繊維あるいは炭奏繊維を添加して
も、ゴム混練時、繊維の切断を生じゴム配合物を
シート状とする場合にシート状体の切断が起きて
しまい、加工性の向上は認められない。 なお、本明細書において「シート状」とは、ほ
ぼ均一な膜厚の薄平膜状物を意味し、広くテープ
状、フイルム状などの語を含んで意味する。 以下本発明を実施例により説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。 例 １ 無機繊維としてガラスロービングを用い、この
ガラスロービングを変性フエノール樹脂溶液が満
たされた容器内に浸漬してガラスロービングに変
性フエノール樹脂を含浸付着させた。次いで変性
フエノール樹脂が含浸付着されたガラスロービン
グを90〜120℃の温度で乾燥した後、数十条に揃
え、一対の溝付ロールの凹溝にガラスロービング
を導くとともに、巾300mm厚さ0.2mmのシート状に
形成されロール巻きされた下記組成のゴム配合物
（）を上下両面から該ロービングを挟むように
して前述の溝付ロール間に供給して、該ロービン
グにシート状ゴム配合物を付着せしめてクラツチ
フエーシング用素材を得た。 ゴム配合物（）の組成 NBRゴム 50重量％ ZnO ２重量％ カシユーダスト ５重量％ 硫酸バリウム 15重量％ クレー ９重量％ タルク ９重量％ イオウ ８重量％ フエノール樹脂繊維 ２重量％ 次に、このようにして得られたクラツチフエー
シング用素材を２〜３本の組に分断し、予備成型
用金型の中心部にバイアス状に巻き付け、所要の
大きさの円環状に予備成型し、これを成型用金型
に移して160℃の温度、200Kg／cm²の圧力で５分間
加熱加圧して加硫硬化させた。さらに170℃の温
度で５時間加熱処理して円環状のクラツチフエー
シングを製造した。 得られたクラツチフエーシングは、ガラス繊維
50重％、フエノール樹脂（熱硬化性樹脂）10重量
％、ゴム配合物40重量％を含んでいた。 なおゴム配合物（）は、上記の各成分をゴム
ロールにて配合し、次いでカレンダーロールにて
0.2mmの厚みが得られるよう調整しながら押出し
てシート状とし、このシートをカツターにて300
mm巾に切断した後、ロールに巻きとつて使用に供
した。ゴム配合物（）のグリーン強度（引張強
さ、降伏値）は6.2Kgｆ／cm²であつた。 このようにして得られたクラツチフエーシング
の特性を測定し、得られた結果を表に示す。 例 ２ 下記組成のゴム配合物（）を用いた以外は、
例１と同様にしてクラツチフエーシングを製造
し、その特性を測定して得られた結果を表に示
す。 ゴム配合物（） NBRゴム 50重量％ ZnO ２重量％ カシユーダスト ５重量％ 硫酸バリウム 15重量％ クレー ８重量％ タルク ７重量％ イオウ ８重量％ フエノール樹脂繊維 ５重量％ このゴム配合物（）のグリーン強度（引張強
さ、降伏値）は14.3Kgｆ／cm²であつた。 例 ３ 下記組成のゴム配合物（）を用いた以外は、
例１と同様にしてクラツチフエーシングを製造
し、その特性を測定して得られた結果を表に示
す。 ゴム配合物（） NBRゴム 50重量％ ZnO ２重量％ カシユーダスト ５重量％ 硫酸バリウム 15重量％ クレー ６重量％ タルク ６重量％ イオウ ８重量％ フエノール樹脂繊維 ９重量％ このゴム配合物（）のグリーン強度（引張強
さ、降伏値）は21.5Kgｆ／cm²であつた。

【表】 試料寸法：φ200×φ150×t3.5 慣性能率 0.12Kg・ｍ・sec² 試験回数 10000回 なお摩耗量は表側と裏側での摩耗量である。 発明の効果 本発明によるクラツチフエーシングの製造方法
は、無機繊維に付着させるゴム配合物中に加工助
剤として有機繊維が添加されてシート状に形成さ
れているので、以下のような効果が得られる。 (a) アスベストを用いなくとも良好なクラツチフ
エーシングが得られる。 (b) 製造工程において多量の溶剤を使用する必要
がなく、このため得られるクラツチフエーシン
グの使用時に内部に含まれた溶剤のガス化が生
ずることがなく、摩擦係数の低下が起こらな
い。 (c) ゴム配合物中に有機繊維が含有されているた
め、ゴム配合物をシート状とする際切断の問題
が生じない。 (d) ゴム配合物をシート状に形成できるので、無
機繊維上に均一にゴム配合物を付着させること
ができ、このため作業性が著しく向上するとと
もに得られるクラツチフエーシングの特性のば
らつきが少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクラツチフエーシングの
製造工程を示す概略図であり、第２図ａは無機繊
維にゴム配合物を付着させるに際して用いられる
一対のロールの断面図であり、第２図ｂ〜ｄは一
対のロール上に形成される凹溝の形状を示す図で
あり、そして第３図は該ロールを用いて得られる
クラツチフエーシング用素材の断面図である。 １……ヤーン、２……熱硬化性樹脂溶液用容
器、３……乾燥機、４……ゴム配合物、５……ロ
ール、７……クラツチフエーシング用素材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無機繊維に熱硬化性樹脂およびゴム配合物を
   付着させて予備成形した後加熱加圧成形してクラ
   ツチフエーシングを製造するに際して、前記ゴム
   配合物に加工助剤として有機繊維を添加すること
   により該ゴム配合物をシート状に形成して前記無
   機繊維に付着させることを特徴とするクラツチフ
   エーシングの製造方法。 ２ 無機繊維が、ガラス繊維、炭素繊維、セラミ
   ツクス繊維、金属繊維、玄武岩繊維、珪酸カルシ
   ウム繊維または蛇紋岩繊維であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 熱硬化性樹脂がフエノール樹脂であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ ゴム配合物が、ゴム材、加硫剤、加硫促進
   剤、摩擦向上剤を含んでいることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 有機繊維が、５〜60μｍの繊維径、１〜50mm
   の長さ、200〜5000のアスベクト比を有している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   方法。 ６ 有機繊維が、麻、木綿、羊毛、パルプ、絹、
   レーヨン、アセテート、酢化スフ、ポリアミド系
   繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリアクリ
   ル系繊維、ポリスチレン系繊維、フエノール樹脂
   繊維またはアラミツド繊維であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ 有機繊維のゴム配合物中への添加量が、ゴム
   配合物重量の２〜９重量％であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ８ 無機繊維にゴム配合物を付着させるに際し
   て、周面に凹溝が設けられた一対のロールが用い
   られていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の方法。