JPH0341494B2

JPH0341494B2 -

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Publication number: JPH0341494B2
Application number: JP56199466A
Authority: JP
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1991-06-24
Also published as: EP0054260A1; US4617162A; JPS57123227A; BR8108027A; EP0054260B1; DE3046696A1; DE3046696C2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、摩擦ライニング、特にクラツチ用ラ
イニングの製造法に関する。詳しくは、繊維材
料、熱硬化性結合剤及び通常の添加剤を使用し、
これらの材料を含有する組成物を成形し、加熱加
圧下で硬化させることによる摩擦ライニングの製
造法、特に実質的にアスベスト繊維を含まない、
硬化した結合剤及び通常の添加剤を含有する摩擦
ライニング、特にクラツチ用ライニングに関す
る。

摩擦ライニング、いわゆるブレーキ用ライニン
グ（これは、エネルギーを消すのに役立つ）並び
にクラツチ用ライニング（これは、エネルギーを
伝達するのに役立つ）などは機械及びモーターの
製造、特に自動車工業の分野で広範囲に使用され
ている。

これらについては摩擦に対する機械的堅牢性、
加熱状態での堅牢性、油、水及び腐触性の影響に
対する耐性及び耐候性などの各種の要件が求めら
れる。

摩擦ライニング、特にクラツチ用ライニング及
びクラツチ板などは、一般に糸及び／または織
物、特にアスベスト糸及びアスベスト織物の基材
の上に作られる。糸、または織物を結合剤及び添
加剤で処理するが、しばしばこのような材料の混
合物中に浸漬することによつて処理する。結合剤
としては、多くは熟硬化性フエノールまたはクレ
ゾール樹脂、及び一部は天然または合成ラテツク
スと必要な加硫助剤、促進剤などを使用すること
ができる。通常の添加剤としては、摩擦係数及び
摩耗度に影響を与える物質が含まれ、有機または
無機充填剤、例えば重晶石、カオリン、グラフア
イト、金属酸化物、アスベスト粉、油及びポリマ
ー類などがあげられる。

摩擦ライニングの製造には種々の方法が知られ
ている。

例えば、糸または織物を結合剤及び添加剤の乾
燥混合物と混合した後、対応する型に入れ、加熱
加圧下で硬化させ、熟成硬化させるという方法を
とることができる。熱プレス温度は通常150乃至
200℃の範囲内であり、圧力は約17乃至25N／mm²
の範囲内である。加圧時間は摩擦ライニングの強
度によるが、数分間でよい。熟成硬化は大抵高温
で長時間、しばしば数時間で起る。係合剤及び添
加剤を固体に加える代りに、糸または織物に熱硬
化性結合剤を有機溶媒中にとかした溶液を含浸さ
せることもしばしば行う。残りの添加物及び必要
であるかも知れない助剤などは別々に、または結
合剤溶液と一緒に必要に応じてその中に分散して
加えることができる。

これら公知のすべての方法は少なからず欠点を
もつている。即ち乾式法では微粉砕した固体材料
の取り扱いとそれに伴うほこりの危険にさらされ
る故に、労働衛生の理由から非常に問題が多い。
これは特に鉱物質の繊維材料の細かいほこり状の
部分のものを乾式混合する場合に問題である。ほ
こりの危険を抑える為に溶媒を使用することは然
し別の不利益を引きおこす。健康及び安全性の理
由から、溶媒を簡単に蒸発させることはできな
い。起こるかも知れない爆発の危険及び環境上の
理由の為に、溶媒の除去は密閉した装置の中で行
わなければならない。従つて溶媒は凝縮させ、蒸
溜して再利用にまわすことができる。然し、この
方法は溶媒の損失が避けられないことからみて、
装置も非常に高価になる。ここでもまたエコロジ
ーの問題が起つてくる。

糸及び織物の代りに繊維の水性泥状物を使用
し、その中に結合剤及びその他の添加剤を混合す
る方法の試みもまた同じように不満足であること
が証明された。この水性スラリーを篩にかけた後
分離した水は、特にフエノール性またはクレゾー
ル性化合物を含有している故に重大な環境問題を
ひきおこし、選別しないでは他へ流すことはでき
ないであろう。その上に結合剤及び添加剤の好ま
しくない損失をも甘受しなければならないであろ
う。

本発明の課題は、従つて、簡単で経済的で従来
の公知の方法の欠点をとり除いた方法で、完全に
満足すべき特性をもつ摩擦ライニングを作る方法
を提供することである。本発明によれば、繊維材
料、熱硬化性結合剤、随意に通常使用する添加剤
および水を均一に混合し、得られる塊り（mass）
を形づけ（shaping）し、摩擦ライニング生地を
形成（forming）し、乾燥し、強固にし、そして
加熱及び加圧下に硬化させて、アスベストを含有
しない摩擦ライニングを製造する方法に於て、各
成分を湿潤剤及び流動性を付与する効果を有する
可塑性成分の存在下、繊維：水の混合比が１：３
〜１：７に於て均一に混合して可塑性の塊りとな
し、そして該塊りを摩擦ライニング生地に直接形
成することにより目的が達成することができる。
特にこの場合、繊維、湿潤剤、可塑性成分及び水
を均質に混合した後、得られた混合物と添加剤と
を均一に混合するのが好ましい。必要ならば可塑
化有効成分を繊維混合の最後に加えてもよい。

繊維：水の混合比が１：３〜１：７の範囲内で
ならなければならない。繊維含量が上記比率を越
えて多くなると、混合物は形づくられた製品を得
るために、十分な取扱ができないものになり、ま
た水含量が上記比率を越えて多くなると、加圧さ
れた時、固体成分が液体から分離する不都合が生
じる。

本発明の方法を実施する為の繊維としては、鉱
物繊維、例えばガラス繊維、鉱石繊維、鉱滓繊維
など、または有機繊維、特に、耐熱性有機繊維、
例えば芳香族アミド繊維、炭素繊維またはこれら
の混合物のどを使用することができる。繊維が摩
擦ライニングの全断面にわたつて実質的に不規則
な位置に分散されているので、この繊維が本発明
によつて製造された摩擦ライニングに非常に大き
い内部硬度を与え、摩擦ライニングに全く満足す
べき破砕回転数を生じるので、繊維材料の含量は
従来のものより少なくても効果的である。例え
ば、本発明では、摩擦ライニングの全重量に対し
て繊維含量が、20乃至30重量％の摩擦ライニング
で充分であるが、一般には、摩擦ライニングの全
重量に対して30乃至60重量％の繊維が含まれてい
る。容易に入手し得る添加剤、例えば重晶石、カ
オリンなどの添加によつても同様に高めることが
できる。すぐれた破砕回転数値は繊維が均一に分
散されていることによつて可能になり、一方糸ま
たは織物を使用して作つた摩擦ライニングでは、
糸の移動し得る範囲内でひどく不均一である故
に、まわりのマトリツクスに対してノツチ付衝撃
効果では対応する破砕回転数が不足するという結
果になる。これはクラツクを生じる危険がある。

本発明による方法の実施に際しては、特許請求
の範囲に記載した繊維／水比で可塑性成分を存在
させることによつて決定される。可塑剤としては
流動化、ペースト化または軟化効果を示すすべて
の物質またはその混合物を単独または混合して使
用することができ、これによつてぬりつけるか、
または充填することのできる柔らかい組成物を作
ることができる。可塑性物質としてコロイド、特
に水性コロイドが好ましいことがわかつた。その
際、一般的には、そのような可塑性成分は摩擦ラ
イニングの成分として好ましいもので、その効果
が分散度または分散能力に現れてくるようなもの
が好ましい。従つて特に水性コロイド状繊維が可
塑性成分として好ましく、それによつて、このよ
うな水性コロイド中に含まれている量の水を加え
るだけで所定の繊維／水比を損なうこはない。可
塑性成分の含量は、硬化後の摩擦ライニングの総
重量に対して一般に約１乃至25重量％である。

特に好ましい本発明の実施態様によれば、摩擦
ライニング用の繊維、湿潤剤及び水を特許請求の
範囲に記載した繊維／水比で含有する混合物を強
力な混合条件で均一に混合して少くとも全繊維含
有量の約30重量％がコロイド状繊維であるような
繊維分散物にする。このコロイド状繊維は強い可
塑化効果をもつているので、摩擦ライニングを形
成する為に有効な繊維の一部が同時に可塑性成分
としての役割をも果す。特に、この方法では酸化
アルミニウムまたは鉱物繊維の如き無機質繊維と
の混合物を使用する場合には、アスベスト繊維を
含まない摩擦ライニングを作ることができる。

可塑性成分として、ペクチン及びその同族の物
質及び／または植物性接着剤を加えることもでき
る。ペクチン類の適当な例としてはアルギン、ア
ラビアゴムなどである。ビスコース溶液（キサン
トゲナート）及び同様のビスコース製品もまた可
塑性成分として使用することができる。

繊維、湿潤剤、可塑性成分及び水を含有する混
合物を物質化するには、強力な混合特に剪断力を
利用するもの、例えば切断混合などによつて行
う。その他の通常の添加剤は、この添加剤の少く
とも一部の充填剤が、繊維、湿潤剤、水及び可塑
性成分を含有する混合物を均質化する前に準備す
ることができる場合でも、均一にした繊維含有組
成物と、均質に混合することが好ましい。

本発明で使用される湿潤剤は、摩擦材料を形成
するために使用される混合物中に混入されるべき
繊維材料に湿潤性を付与する役割をするものであ
る。湿潤剤としては、脂肪酸のアルカリ塩、アニ
オン活性または非イオン性湿潤剤または界面活性
剤、例えば、アルキルスルホネート、アリールス
ルホネート、アルカリールスルホネート、硫酸エ
ステル例えば硫酸化オイル、アミド、エーテル、
エチレンオキシド付加物、糖または糖アルコール
誘導体のモノ脂肪酸エステルなどを使用する。高
級脂肪酸のアルカリ塩を使用することもかまわな
いが、摩擦ライニングに好ましい影響を与えるも
のではない。均一化した後に得られた可塑性の押
出し可能なまた充填可能な組成物はそのまま摩擦
ライニング用型に入れることができ、その中で乾
燥させることができる。この際、強化剤、例えば
ケブラー（Kevlar）、ガラスなどのフイラメント
糸を使用しても差支えない。乾燥温度は通常40か
ら100℃の範囲内である。粗製物の乾燥時間は乾
燥温度及びライニングの強度によつて異なるが、
通常30分間から数時間の間である。勿論室温また
はほんの少し高めた温度でも必要な乾燥時間をか
けて乾燥することができる。最終的な乾燥の前に
あらかじめ成形した物を更に凝縮しておくことが
好ましい。それによつて最終製品の保形性を実質
的に高めることができる。

乾燥した成形品は、必要ならば新たに例えば
100乃至120℃に予熱した後、通常の方法で、150
乃至175℃の温度で30乃至60N／mm²の圧力下でプ
レスして硬化される。最後に、通常の方法で、一
般には190乃至220℃の温度で（特別のケースでは
もつと高温でもよいが）、一般には20時間までの
時間で熟成硬化を完了する。得られたライニング
を型からはずし、中ぐりする。

本発明の目的は更に、繊維、硬化された合成樹
脂結合剤及びその他の常用の添加剤を含み、特に
前記の方法によつて製造される摩擦ライニングに
も関する。本発明によれば、繊維（即ち最終的に
はコロイド繊維であるが）が摩擦ライニングの全
断面にわたつて均一に分散しているものである。
摩擦ライニングを形成する為の決定的な評価であ
る高い品質と最も簡単に実施しうるということ
が、本発明による繊維の選択と分断及び分散度と
いう特性によつて得られることが証明された。こ
の方法による摩擦ライニングは、破砕回転数が
12000／150℃より大きいか、または10000／250℃
より大きい値を示す（ライニングの大きさ：外径
200mm、内径130mm、厚さ3.5mm）。

最後に、本発明の目的は、実質的にアスベスト
を含まない繊維を含み、硬化した結合剤及び通常
の添加剤を含む、前記の方法によつて製造しうる
摩擦ライニング、即ち本発明によつて繊維を結合
剤及び添加剤を含むマリトツクス中に均一に分散
し、このマリトツクスが繊維−可塑剤を含むとい
う方法によつて作られた摩擦ライニングにも関す
る。

可塑剤としては、公知の無機または有機流動化
剤を使用する。有機繊維に体しては特にペクチン
またはその同族多糖類、植物性接着剤及びその他
の物質を使用し、無機繊維に対しては合成樹脂に
属する通常の軟化剤、例えばエステルなどを使用
する。ビスコース溶液、例えばキサントゲン酸
塩、メチルセルローズなども使用することができ
る。

下記の実施例によつて本発明を更に説明する。

参考例１湿潤剤としてアルキルベンゼンスルホネート
（Supralan：スプララン）14.4ｇをアスベスト繊
維N374−3Z480ｇに対して５倍量にあたる水に溶
かす。この組成物をアスベスト繊維上に加える。
これをニーダー中で混合した後、カツター中で切
断する。この繊維混合物中にガラス繊維（短ステ
ーブル）24ｇ及び酸化アルミニウム繊維（短ステ
ーブル）24ｇを加える。これらの全繊維混合物の
粘土状のものをカツターによつて、即ち剪断力を
利用して強力に切断し混合する。

その後、ベークライト(H)27ｇ、重晶石240ｇ、
カオリン240ｇ及びアルギナートベースの可塑剤
48ｇを乾燥状態で少量づつ先に製造した繊維混合
物の微細に切断したものに加える。この全材料を
最後にニーダーまたは切断混合機中に入れて、高
粘度でしかも手で形作ることができる柔軟な組成
物になるまで強力に混合する。粗製品を製造する
為にこの組成物をプリンジヤーまたはスクリユー
プレスによつてスリツト型の押出口を通して押し
出し同時に型に入れる。粗製品は型に対してちよ
つと押さえた後非常に容易に型からはなれ、非常
に良好な保型性を示す。この粗製品に次に60℃で
乾燥する。乾燥時間約４時間。これを更に圧縮し
て最後に堅固な圧縮粗製品を得ることができる。

クラツチ用ライニングは一部公知の方法で製造
することができる。即ち得られた圧縮粗製品を
100℃で予熱し、次に150〜170℃で60N／mm²でプ
レスする。続いてこのライニングを190℃で４時
間、次に200℃で10時間、最後に220℃で５時間熟
成硬化させる。得られたライニングを寸法通りに
研削し、中ぐりを行う。

実施例クラツチ用ライニングの製造先ず第一に、繊維類120ｇ、即ち酸化アルミニ
ウム繊維30ｇ、炭素繊維（６mm）30ｇ、ガラス繊
維（６mm）30ｇ、及びポリアクリロニトリル繊維
（白色）、6.7dテツクス、４mmの半マツト30ｇを混
合する。アルキルベンゼンスルホネート４ｇを水
300mlにとかし、この混合物に加える。次にこれ
をニーダー中で強く混合する。（約20分間）。

ベークライト(H)180ｇ、重晶石60ｇ、カオリン
60ｇ（合計300ｇ）を水200ml中に分散し、約10分
間混合する。アルギナートベースの可塑剤12ｇを
最後に乾燥状態で混合する。このようにして柔軟
で押出し可能な組成物を得る。この組成物を実施
例１に記載した方法で更に加工して目的物を得
る。

Claims

【特許請求の範囲】１繊維材料、熱硬化性結合剤、随意に通常使用
する添加剤および水を均一に混合し、得られる塊
りを形づけし、摩擦ライニング生地を形成し、乾
燥し、強固にし、そして加熱及び加圧下に硬化さ
せて、アスベストを含有しない摩擦ライニングを
製造する方法に於て、各成分を湿潤剤及び流動性を付与する効果を有
する可塑性成分の存在下、繊維：水の混合比が
１：３〜１：７に於て、均一に混合して可塑性の
塊りとなし、そして該塊りを摩擦ライニング生地
に直接形成することを特徴とする摩擦ライニング
の製造方法。２繊維材料、結合剤、湿潤剤、水および可塑性
成分からなる塊の均一化の後に添加剤を均密に混
合することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の方法。３可塑性成分が、ペクチン、アルギン、アラビ
アゴム、植物性接着剤、繊維質コロイド及び／ま
たはビスコース溶液から選ばれることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
法。４繊維質コロイド成分が、繊維の總含有量にも
とづいて約30重量％より多いことを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載の方法。５可塑性の塊りが押出により形づけされること
を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項記
載の方法。