JPH0468333B2

JPH0468333B2 -

Info

Publication number: JPH0468333B2
Application number: JP9931185A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nakazawa; Junichi Nakajima
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1992-11-02
Also published as: JPS61258885A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、相対する摩擦面間に適当な潤滑油が
介在する、いわゆる湿式のクラツチ、ブレーキに
用いられた時、従来の技術と比較して高い耐負荷
能力を有し、かつ摩擦係数が高く、摩擦材および
相手材の摩耗が少なく、欠け落ち、剥離など摩擦
中に生じる力学的作用に耐える充分な機械的強度
を有し、すべり速度、面圧、温度、油量、油種な
どの使用条件の変化に対しても安定した諸特性を
有する、熱硬化性樹脂およびゴムを結合剤とす
る、摩擦材料に関するものである。（従来の技術）従来より湿式の高負荷用摩擦材料としては、銅
合金をマトリツクスとする焼結合金摩擦材料が用
いられてきた。これは材料自体の耐熱性の他に、
熱伝導率の良い点もあり、耐焼付性にすぐれてい
ること、また熱履歴の影響も少なく突然の油切れ
等の異常にもある程度のキヤパシテイーを有する
こと、さらにバツクプレートとの接合に有機質の
接着剤でなく金属結合を利用することなどから、
高温度および高負荷での信頼性が高いからであ
る。しかし近年機械の大型化に伴ない、摩擦板も大
型となつており、一部使用条件において焼結金属
材料の長所も十分に発揮できないような状況が発
生している。それは一般的に焼結金属材料は弾性率が100
Kg／mm²以上と比較的高く、このため径が大きくて
幅が広い面積大の摩擦板のような場合、相手材と
局部当りを生じ、その領域で集中的な熱負荷を受
け、焼付限界を越え、あるいはマトリツクスの塑
性流動等を生じ、このため本来は耐熱性があり耐
焼付性にすぐれる焼結金属材を単位面積当り十分
な負荷能力があるように設計しても、目的を達し
得ない場合があるからである。そこで大型で幅広の面積の大きな形状のものに
対しては、熱硬化性樹脂をバインダーとし、これ
にゴム成分を添加して弾力性を付与した材料、例
えば特公昭57−2733号、あるいは各種ゴムをバイ
ンダーとするもの、例えば特開昭51−87649号な
どが提案され、一部材料の中には、ある条件下で
は耐焼付性の面で焼結金属を凌駕するもの、出現
してきている。しかし従来提案され、また上市されてきた、こ
れら種々のエラストマーを含有する材料は、エラ
ストマー自身の耐熱性の低さや耐油性の欠除か
ら、初期特性値を維持できないものや長時間の使
用で急激な摩耗の増加をきたすものが多かつた。このエラストマー含有材料の欠点を改良するた
めに、エラストマーとしてカルボキシ変性ニトリ
ルゴムを使用し、バインダーとしてエポキシ樹脂
を使用したものが提案されているが、これはカル
ボキシル基とエポキシ基を化学的に反応させ、共
有結合によつてゴムと樹脂バインダーを強固に結
びつけ、このことによつて強度、耐油、耐熱、耐
久性を改良し、耐焼付性、耐摩耗性等を改良しよ
うとするものであつた。この方法は、弾力性を付与するためのゴムの添
加方法としては非常に有効であつたが、耐焼付
性、中高負荷での耐摩耗性、高面圧下での摩擦係
数低下傾向などにおいて、未だ十分なものではな
かつた。（発明が解決しようとする問題点）本発明は、従来のエラストマー含有湿式摩擦材
料の前記のような欠点を改良し、すぐれたエラス
トマー含有湿式摩擦材料を得ることを目的とす
る。（問題点を解決するための手段）本発明は、材料全体に対してビスマレイド型ポ
リイミド樹脂２〜35％、架橋剤１〜30％、材料に
弾力性等を付与するためのゴム３〜40％、摩擦充
填材30〜85％から成る湿式摩擦材料を、要旨とす
るものである。（作用）本発明の第１の特徴は、樹脂バインダーに、エ
ポキシ樹脂に対して耐熱性、耐摩耗性の著しく向
上するビスマレイド型ポリイミド樹脂を使用する
ものであり、このことによつて耐焼付性、耐摩耗
性、摩擦係数低下傾向等を大幅に改良できたこと
である。本発明の第２の特徴は、反応性エラストマーと
して単に樹脂バインダーと直接共有結合が期待さ
れるエポキシ変性アクリルゴム等を使用するのみ
でなく、バインダー樹脂との反応が期待できない
ような場合にも架橋剤を用いることによつて強固
な結合を得ることができるということである。さらに詳細に述べると、例えばビスマレイド型
ポリイミド樹脂とカルボキシ変性アクリロニトリ
ルブタジエンゴム（カルボキシ変性ニトリルゴ
ム）を共有結合によつて結びつけることは難しい
ことであるが、この両者に共に反応することがで
きるエポキシ樹脂および必要に応じて硬化剤を加
えることにより、ポリイミド樹脂−エポキシ樹脂
−ゴムを容易に得ることができるのである。結合
はもちろん上記組合せだけでなく、硬化剤が入つ
ていれば硬化剤−エポキシ樹脂−ゴム等種々混合
したものである。本発明の第３の特徴は、従来摩擦材料に使用さ
れてきたエポキシ樹脂の硬化剤がルイス塩基、無
機塩基、第一および第二アミンおよびアミドのよ
うなものであり、例えばジシアンジアミドのよう
なものであつたのに対して、これら硬化剤の他
に、より耐熱性が向上するポリパラヒドロキシス
チレン、フエノール樹脂、フエノール・アラキル
樹脂、酸無水物およびこれらの混合物を用いるこ
とであり、このことによつて材料の耐熱性が増
し、耐焼付性、耐摩耗性、摩擦係数低下傾向等を
大幅に改良できたものである。特許請求の範囲に規定された成分の組成範囲
は、どの成分もこの範囲をはずれると、摩擦係
数、耐摩耗性、強度、耐焼付性、耐油性、耐久性
等の摩擦材料の諸特性のいずれかに不都合を生じ
るものである。（実施例）本発明の実施例を以下説明する。この実施例は
発明の効果を確認するために行なつた実験の一例
であり、特許請求の範囲が実施例によつて限定さ
れるものではない。

【表】単位は重量％である。なお、前記以外に老化防
止剤、硬化促進剤等を、各実施例とも0.1重量％
（外掛）添加した。第１表の配合物を、ロールまたはニーダーによ
り各成分が均一に分散するまで混練し、カレンダ
ー掛けを行ない、シート化した。シートは所望の
形状に切断し、加熱硬化を行ない、鋼製芯板に接
着して油溝を切り、試験サンプルとした。この材料の性質は各実施例ともほぼ同じで、弾
性率は約55Kg／mm²、硬さはロツクウエル15Yで75
であり、摩擦特性を他の材料と比較した場合、は
るかに高い負荷能力を有し、摩耗が少なく、摩擦
係数の使用条件による変動が少なく、摩耗係数が
高く、耐久、耐油性に優れるものであつた。例として摩擦板サイズ194φ×164φ、１枚２面、
吸収エネルギー20Kg・ｍ／cm²、慣性モーメント
0.183Kg・ｍ・sec²、クラツチ頻度30sec／cycle、
潤滑油がSAE規格のエンジンオイル10W、油量
８c.c.／cm²・min、供給油量80℃における限界平均
吸収エネルギーは40Kg・ｍ／cm²・sec以上であり、
この点における100cyclesの摩耗量は0.003mmであ
り、これは各実施例ともほぼ同じであつた。さらに吸収エネルギー10Kg・ｍ／cm²、慣性モー
メント0.136Kg・ｍ・sec²、頻度17sec／cycle、油
種10W、油量８c.c.／cm²・min、油温80℃、圧力15
Kg／cm²、平均吸収エネルギー15Kg・ｍ／cm²・sec
における耐久試験では、動摩擦係数0.12、静摩擦
係数0.15であり、摩擦係数の経時変化が見られ
ず、定常摩耗率としては0.05×10^-7cm³／Kg・ｍ以
下と少ないものであり、これは各実施例ともほぼ
同じであつた。（発明の効果）本発明は、湿式のクラツチ、ブレーキに用いら
れた時、従来の材料と比較して高い耐負荷能力を
有し、かつ摩擦係数が高く、摩擦材および相手材
の摩耗が少なく、欠け落ち、剥離など摩擦中に生
じる力学的作用に充分な機械的強度を有し、すべ
り速度、面圧、温度、油量、油種などの使用条件
の変化に対しても安定した諸特性を有する摩擦材
料を提供するものであるから、本発明の工業的価
値は大きい。

Claims

【特許請求の範囲】１材料全体に対する重量比（以下すべて重量パ
ーセントで示す）でビスマレイド型ポリイミド樹
脂２〜35％、架橋剤１〜30％、材料に弾力性等を
付与するためのゴム３〜40％、摩擦充填材30〜85
％から成る湿式摩擦材料。２特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、架橋剤がエポキシ樹脂および必要に応じてエ
ポキシ樹脂の硬化剤としてポリパラヒドロキシス
チレン、フエノール樹脂、フエノール・アラルキ
ル樹脂、酸無水化物、第１〜３アミンおよびアミ
ドの１種または２種以上の混合物から成る湿式摩
擦材料。３特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、材料に弾力性等を付与するために添加するゴ
ムが、特許請求の範囲第２項に示される架橋剤に
よつて架橋できるカルボキシ変性アクリロニトリ
ル・ブタジエンゴム、エポキシ変性アクリルゴム
等官能基を含有するゴムである湿式摩擦材料。４特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、摩擦充填材料が材料全体に対する重量比で下
記(A)〜(D)の成分。 (A) 黒鉛、二硫化モリブデン、鉛等摩擦材料とし
て公知の潤滑成分70％以下 (B) モース硬度４以上を有する摩擦材料で、いわ
ゆる硬質粒子とよばれる鉱物物質30％以下 (C) 硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、カシユーダスト等摩擦材料として公知
の摩擦調整物質25％以下 (D) パルプ繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維、フエノール繊維、シリカーアルミナ繊維、
ガラス繊維、銅および銅合金繊維、鉄および鉄
合金繊維、炭化ケイ素ウイスカー等、有機、無
機、金属の繊維あるいはウイスカー80％以下の１種または２種以上の混合物である湿式摩擦材
料。