JPH0623389B2 - 湿式摩擦材料 - Google Patents
湿式摩擦材料Info
- Publication number
- JPH0623389B2 JPH0623389B2 JP28936489A JP28936489A JPH0623389B2 JP H0623389 B2 JPH0623389 B2 JP H0623389B2 JP 28936489 A JP28936489 A JP 28936489A JP 28936489 A JP28936489 A JP 28936489A JP H0623389 B2 JPH0623389 B2 JP H0623389B2
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- friction material
- rubber
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はクラッチやブレーキの表張り材として用いられ
る有機質摩擦材料に関するものである。
る有機質摩擦材料に関するものである。
（従来の技術） エポキシ樹脂と、該エポキシ樹脂と反応性のあるゴム
（以下反応性ゴムという）とを必須成分とする摩擦材料
として、本発明に対し最も重要な先行技術は特開昭54−
66950（特公昭57−2733，米国特許第4,131,590 ）に開
示されている。この先行技術はエポキシ樹脂と、反応性
ゴムを必須成分とし、重量比でエポキシ樹脂５〜40％，
反応性ゴム５〜40％，残部摩擦充填材を含有する摩擦材
料を教示しているが、その狙いとするところはその明細
書の記載から、エポキシ樹脂と、そのエポキシ樹脂に対
して反応性のあるゴムとの間の共重合により可撓性のあ
るマトリックスを生ぜしめ、これによって各種の摩擦充
填材を包蔵し、もって相手板とのなじみ性のよい摩擦材
料を提供しようとするものであることが知られる。
（以下反応性ゴムという）とを必須成分とする摩擦材料
として、本発明に対し最も重要な先行技術は特開昭54−
66950（特公昭57−2733，米国特許第4,131,590 ）に開
示されている。この先行技術はエポキシ樹脂と、反応性
ゴムを必須成分とし、重量比でエポキシ樹脂５〜40％，
反応性ゴム５〜40％，残部摩擦充填材を含有する摩擦材
料を教示しているが、その狙いとするところはその明細
書の記載から、エポキシ樹脂と、そのエポキシ樹脂に対
して反応性のあるゴムとの間の共重合により可撓性のあ
るマトリックスを生ぜしめ、これによって各種の摩擦充
填材を包蔵し、もって相手板とのなじみ性のよい摩擦材
料を提供しようとするものであることが知られる。
（本発明が解決しようとする課題） 上記先行技術による摩擦材料は事実当該市場においてそ
れなりの評価を得ている。
れなりの評価を得ている。
しかしながら本発明の発明者らの研究によると、上記先
行技術による摩擦材料は、本来この種の摩擦材料に求め
られる可撓性が十分でなく、そのために或る種の用途で
は、絶対的に必要な脱出摩擦係数（以下μｓという）の
水準が低く、同時に、すべての用途において当然求めら
れる高い動摩擦係数（μｖという）を実現することにお
いても不満を残すものであることが知られていた。
行技術による摩擦材料は、本来この種の摩擦材料に求め
られる可撓性が十分でなく、そのために或る種の用途で
は、絶対的に必要な脱出摩擦係数（以下μｓという）の
水準が低く、同時に、すべての用途において当然求めら
れる高い動摩擦係数（μｖという）を実現することにお
いても不満を残すものであることが知られていた。
そして更に本発明の発明者らの研究によると上記の不満
足は、上記必須成分のうち、キュア後硬質成分となるエ
ポキシ樹脂の量が多過ぎることに最も大きな原因がある
ことを突き止めた。特に上記先行技術における反応性ゴ
ムが粒状のまま残るときはエポキシ樹脂は共重合に必要
な量を超え、これが硬化して可撓性をそこない、一方反
応性ゴムが粒状をとどめず微細に（恐らく分子状になっ
て）分散し、エポキシ樹脂と完全に共重合反応している
場合にはその生成物自体が可撓性を失うことになること
が知られた。
足は、上記必須成分のうち、キュア後硬質成分となるエ
ポキシ樹脂の量が多過ぎることに最も大きな原因がある
ことを突き止めた。特に上記先行技術における反応性ゴ
ムが粒状のまま残るときはエポキシ樹脂は共重合に必要
な量を超え、これが硬化して可撓性をそこない、一方反
応性ゴムが粒状をとどめず微細に（恐らく分子状になっ
て）分散し、エポキシ樹脂と完全に共重合反応している
場合にはその生成物自体が可撓性を失うことになること
が知られた。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上述の研究から次のような知見を得た。
(1) 反応性ゴムは、その全部がエポキシ樹脂と重合反
応をしては可撓性が失なわれるので、一部は未反応のま
ま残っていることが望ましい。
応をしては可撓性が失なわれるので、一部は未反応のま
ま残っていることが望ましい。
(2) そのためには反応性ゴムは粒状のまま或いは塊状
のまま（一般には工程中の加工のために偏平になってい
ることが多い）残り、その表面でだけエポキシと反応す
るようにするのがよい。
のまま（一般には工程中の加工のために偏平になってい
ることが多い）残り、その表面でだけエポキシと反応す
るようにするのがよい。
(3) この場合、反応に必要なエポキシ樹脂の量は反応
性ゴムの量に比し格段に少なくすべきである。
性ゴムの量に比し格段に少なくすべきである。
本発明は上記知見に基づいてなされたものである。すな
わち、エポキシ樹脂と、そのエポキシ樹脂に対して反応
性のあるゴムとを必須成分とする摩擦材料において、該
反応性ゴムは粒状或いは塊状であり、該エポキシ樹脂の
量は摩擦材料全体の重量の５％以下１％以上であり且つ
該反応性ゴムの量に対し重量比で1/40〜2/3 であること
を特徴とする湿式摩擦材料を発明するに至ったものであ
る。
わち、エポキシ樹脂と、そのエポキシ樹脂に対して反応
性のあるゴムとを必須成分とする摩擦材料において、該
反応性ゴムは粒状或いは塊状であり、該エポキシ樹脂の
量は摩擦材料全体の重量の５％以下１％以上であり且つ
該反応性ゴムの量に対し重量比で1/40〜2/3 であること
を特徴とする湿式摩擦材料を発明するに至ったものであ
る。
エポキシ樹脂は、それがどのような種類のものであって
もよいが、発明者らの実験によるとエピビス型エポキシ
樹脂，フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂，脂環式
エポキシ樹脂，多官能性グリシジルアミン型エポキシ樹
脂が好ましく、この群から選ばれる１つ、または２つ以
上の組合せが用いられる。
もよいが、発明者らの実験によるとエピビス型エポキシ
樹脂，フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂，脂環式
エポキシ樹脂，多官能性グリシジルアミン型エポキシ樹
脂が好ましく、この群から選ばれる１つ、または２つ以
上の組合せが用いられる。
また反応性ゴムは、用いられるエポキシ樹脂に対して反
応性のあるものであればその種類を問わないが、特にカ
ルボキシ変性アクリロニトリル・ブタジエンゴム及び／
又はエポキシ変性アクリルゴムが好ましい。
応性のあるものであればその種類を問わないが、特にカ
ルボキシ変性アクリロニトリル・ブタジエンゴム及び／
又はエポキシ変性アクリルゴムが好ましい。
（発明の作用と効果） 一般にクラッチやブレーキの装置における摩擦材料の役
割は、相対的に速度差のある両面間に適当な圧力を与え
て当該両面を当接し、摩擦力を発生せしめ、結果として
クラッチの場合は一方の面から他方の面に動力を伝達
し、ブレーキの場合には静止に至らしめることである。
両面間に与えられる圧力（面圧）が一定である場合に
は、発生する摩擦力の大きさはその面圧の下で両面間に
生ずる真実の接触面積の大きさに比例する。そして、そ
の真実の接触面積は、少なくとも一方の面を構成する材
料の撓み易さに比例する。このことが摩擦材料に可撓性
か求められる理由の一つである。
割は、相対的に速度差のある両面間に適当な圧力を与え
て当該両面を当接し、摩擦力を発生せしめ、結果として
クラッチの場合は一方の面から他方の面に動力を伝達
し、ブレーキの場合には静止に至らしめることである。
両面間に与えられる圧力（面圧）が一定である場合に
は、発生する摩擦力の大きさはその面圧の下で両面間に
生ずる真実の接触面積の大きさに比例する。そして、そ
の真実の接触面積は、少なくとも一方の面を構成する材
料の撓み易さに比例する。このことが摩擦材料に可撓性
か求められる理由の一つである。
摩擦の結果として上記真実の接触面では非常に大きな熱
の発生がある。従って若しその真実の接触面が摩擦面の
或る一部の偏よることがあればその材料の耐性を超えて
加熱され、変形，変質，熱割れ等、不測の事故の原因と
なる。これを防止するためには真実の接触面を全摩擦面
に均等ならしめるため、両面は極めて精密な仕上げを要
求される。しかしながらこの要求は技術的に困難で、特
に摩擦面が広くなるに従ってその困難は加速度的に大き
くなる。面精度によらずこの困難を排除する手段とし
て、摩擦面を構成する材料弾性を利用し、圧力が加えら
れれば容易に変形しその圧力を他の点にも分散してやる
ことが可能である。摩擦材料に可撓性が求められるもう
一つの理由がここにある。
の発生がある。従って若しその真実の接触面が摩擦面の
或る一部の偏よることがあればその材料の耐性を超えて
加熱され、変形，変質，熱割れ等、不測の事故の原因と
なる。これを防止するためには真実の接触面を全摩擦面
に均等ならしめるため、両面は極めて精密な仕上げを要
求される。しかしながらこの要求は技術的に困難で、特
に摩擦面が広くなるに従ってその困難は加速度的に大き
くなる。面精度によらずこの困難を排除する手段とし
て、摩擦面を構成する材料弾性を利用し、圧力が加えら
れれば容易に変形しその圧力を他の点にも分散してやる
ことが可能である。摩擦材料に可撓性が求められるもう
一つの理由がここにある。
本発明は前項に述べたように摩擦材料を構成することに
より、小さな面圧で大きな摩擦力が得られ、且つ真実接
触面を全摩擦面に均等に分散せしめ、結果として大きな
摩擦係数をもち、高い対焼付性を有する摩擦材料を提供
するものである。実験結果によればエポキシ樹脂添加量
は５％未満が好適である。
より、小さな面圧で大きな摩擦力が得られ、且つ真実接
触面を全摩擦面に均等に分散せしめ、結果として大きな
摩擦係数をもち、高い対焼付性を有する摩擦材料を提供
するものである。実験結果によればエポキシ樹脂添加量
は５％未満が好適である。
またエポキシ樹脂添加量が１％以下では相対的にゴムが
バインダーの大部分を占め耐熱性を著しく低下させる為
に望ましくない。エポキシ樹脂と反応性を有するゴムの
添加量は添加するフィラーの種類によるがエポキシ樹脂
の添加量の40倍以上ではゴムの添加量として多過ぎて耐
熱性が損ったりあるいはバインダーとして多過ぎてプラ
スチックフローによるμの変動等の不都合を生じる。エ
ポキシ樹脂の添加量の(3/2) 倍未満だと充分なμｓが得
られなかったり、望ましい耐性率が得られない。
バインダーの大部分を占め耐熱性を著しく低下させる為
に望ましくない。エポキシ樹脂と反応性を有するゴムの
添加量は添加するフィラーの種類によるがエポキシ樹脂
の添加量の40倍以上ではゴムの添加量として多過ぎて耐
熱性が損ったりあるいはバインダーとして多過ぎてプラ
スチックフローによるμの変動等の不都合を生じる。エ
ポキシ樹脂の添加量の(3/2) 倍未満だと充分なμｓが得
られなかったり、望ましい耐性率が得られない。
さらに本発明に記載された特許請求の範囲によれば高μ
ｓ材ばかりでなく、適当なフィラーを選定する事により
μｄとμｓの差の少ないロースタティックな摩擦特性を
持ち非常に高い負荷能力を持つ摩擦材料が得られる。こ
れは摩擦面全体で均一な接触を行なうのに必要な弾性率
を得る為加えるバインダー成分を従来品より少なくする
ことが可能であり、この為フィラー分が相対的に多くな
りプラスチックフロー等の現象をおさえ摩擦表面での耐
熱性、耐焼付性を上昇させる為である。
ｓ材ばかりでなく、適当なフィラーを選定する事により
μｄとμｓの差の少ないロースタティックな摩擦特性を
持ち非常に高い負荷能力を持つ摩擦材料が得られる。こ
れは摩擦面全体で均一な接触を行なうのに必要な弾性率
を得る為加えるバインダー成分を従来品より少なくする
ことが可能であり、この為フィラー分が相対的に多くな
りプラスチックフロー等の現象をおさえ摩擦表面での耐
熱性、耐焼付性を上昇させる為である。
本発明湿式摩擦材料は特許請求の範囲に示す必須成分以
下に、樹脂、ゴムを架橋するための硬化剤および硬化促
進剤0.01％以上５％未満を添加し、残部を摩擦充填材料
（フィラー）とするのが好適である。硬化剤、硬化促進
剤としては一般的に推奨されるものが用いられるが特に
硬化剤としてポリパラヒドロキシスチレンフェノール樹
脂，フェノール・アラルキル樹脂，酸無水物から選ばれ
た１種または２種以上の混合物を用いた場合、バインダ
ーの耐熱性，耐油性を改良し、安定した摩擦係数，耐摩
耗性，耐焼付性，耐久性などを向上させる。硬化剤、硬
化促進剤の添加量は0.01％未満だと反応が不十分であっ
たり耐熱性が劣ったりする。また５％以上では材料の弾
力性が損なわれたり無駄な為である。
下に、樹脂、ゴムを架橋するための硬化剤および硬化促
進剤0.01％以上５％未満を添加し、残部を摩擦充填材料
（フィラー）とするのが好適である。硬化剤、硬化促進
剤としては一般的に推奨されるものが用いられるが特に
硬化剤としてポリパラヒドロキシスチレンフェノール樹
脂，フェノール・アラルキル樹脂，酸無水物から選ばれ
た１種または２種以上の混合物を用いた場合、バインダ
ーの耐熱性，耐油性を改良し、安定した摩擦係数，耐摩
耗性，耐焼付性，耐久性などを向上させる。硬化剤、硬
化促進剤の添加量は0.01％未満だと反応が不十分であっ
たり耐熱性が劣ったりする。また５％以上では材料の弾
力性が損なわれたり無駄な為である。
（実施例） 本発明の実施例を以下に説明する。この実施例は、本発
明の効果を確認し、適用範囲を確認する為に行なった実
験の一例であり特許請求の範囲が実施例によって限定さ
れるものではない。
明の効果を確認し、適用範囲を確認する為に行なった実
験の一例であり特許請求の範囲が実施例によって限定さ
れるものではない。
第１表に示された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し、かつ配合物中の粒状または塊状
でなる固体CTBN（カルボキ変性アクリロニトリル・ブタ
ジェンゴム）が粒状のまま存在するように混練し、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材に接着して油溝
を切り試験サンプルとし、このサンプルを切断して顕微
鏡により観察したところ、粒状の反応性ゴム（CTBN）が
残存しているのが確認できた。
各成分が均一に分散し、かつ配合物中の粒状または塊状
でなる固体CTBN（カルボキ変性アクリロニトリル・ブタ
ジェンゴム）が粒状のまま存在するように混練し、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材に接着して油溝
を切り試験サンプルとし、このサンプルを切断して顕微
鏡により観察したところ、粒状の反応性ゴム（CTBN）が
残存しているのが確認できた。
実施例１〜３は高μｓの、また実施例４〜７はμｓ、μ
ｏともに比較的低い高負荷ロースタティック材の実施例
である。なお、比較例として市販のＣＴＢＮ−エポキシ
系摩擦材料を一部使用した。
ｏともに比較的低い高負荷ロースタティック材の実施例
である。なお、比較例として市販のＣＴＢＮ−エポキシ
系摩擦材料を一部使用した。
第１図にジーゼルエンジン油、Ｓ−３、10Ｗの 120℃中
に長時間浸漬した時の膨潤について示す。実施例が比較
として用いた市販品の約1/4 となっており耐油性で大幅
に改良されているのがわかる。
に長時間浸漬した時の膨潤について示す。実施例が比較
として用いた市販品の約1/4 となっており耐油性で大幅
に改良されているのがわかる。
第２図に実施例２の空気中 100℃における引張り強度の
経時変化を、また慣性式摩擦試験結果として第３図にＰ
−μｓ曲線を、第４図に10,000サイクル耐久試験結果を
示す。安定した物性、 0.2またはそれ以上の高いμｓ，
および長期の安定した摩擦特性を示す事がわかる。
経時変化を、また慣性式摩擦試験結果として第３図にＰ
−μｓ曲線を、第４図に10,000サイクル耐久試験結果を
示す。安定した物性、 0.2またはそれ以上の高いμｓ，
および長期の安定した摩擦特性を示す事がわかる。
第５図に吸収エネルギー10kgfm/cm2、吸収仕事率約14kg
fm/cm2・secで行なった耐久試験結果を示す。高負荷条件
で安定した摩擦特性を示すことがわかる。
fm/cm2・secで行なった耐久試験結果を示す。高負荷条件
で安定した摩擦特性を示すことがわかる。
実施例１，３は実施例２とまた実施例５，６，７は実施
例４と同様に従来品に対して硬化があった。
例４と同様に従来品に対して硬化があった。
さらに、CTBNの代りにエポキシ性アクリルゴムを用い
て、第１表の実施例８の如くに配合し、第１表の実施例
１〜７と同様にして試験サンプルを作製し、第１図の膨
潤テスト，第２図の熱劣化テストおよび第３図の耐久テ
ストを行った結果、実施例８は、第１図〜第３図に示さ
れている実施例２とほぼ同様の傾向を示した。
て、第１表の実施例８の如くに配合し、第１表の実施例
１〜７と同様にして試験サンプルを作製し、第１図の膨
潤テスト，第２図の熱劣化テストおよび第３図の耐久テ
ストを行った結果、実施例８は、第１図〜第３図に示さ
れている実施例２とほぼ同様の傾向を示した。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明摩擦材料と比較のための湿式摩擦材料
についての膨潤テストの浸漬日数と厚さ変化率との関係
を示す曲線図、第２図は、本発明湿式摩擦材料について
の熱劣化試験の曝露時間と引張力との関係を示す曲線
図、第３図は、同じく面圧と脱出摩擦係数との関係を示
す曲線図、第４図および第５図は、同じく摩擦サイクル
と摩擦係数および摩耗率との関係を示す曲線図である。
についての膨潤テストの浸漬日数と厚さ変化率との関係
を示す曲線図、第２図は、本発明湿式摩擦材料について
の熱劣化試験の曝露時間と引張力との関係を示す曲線
図、第３図は、同じく面圧と脱出摩擦係数との関係を示
す曲線図、第４図および第５図は、同じく摩擦サイクル
と摩擦係数および摩耗率との関係を示す曲線図である。
Claims (3)
- 【請求項１】エポキシ樹脂と該エポキシ樹脂と反応性の
あるゴム（反応性ゴム）とを必須成分とする摩擦材料に
おいて、該反応性ゴムは粒状であり、該エポキシ樹脂の
量は該摩擦材料全体の重量の５％以下１％以上であり、
且つ該反応性ゴムの量に対し、重量比で1/40〜2/3 であ
ることを特徴とする湿式摩擦材料。 - 【請求項２】反応性ゴムがカルボキシ変性アクリロニト
リル・ブタジエンゴム及びエポキシ変性アクリルゴムか
ら選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の湿式摩擦材料。 - 【請求項３】エポキシ樹脂がエピビス型エポキシ樹脂，
フェノール・ノボラック型エポキシ樹脂，脂環式エポキ
シ樹脂，多官能性グリシジルアミン型エポキシ樹脂の群
から選ばれる少なくとも１つであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の湿式摩擦材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28936489A JPH0623389B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 湿式摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28936489A JPH0623389B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 湿式摩擦材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03152179A JPH03152179A (ja) | 1991-06-28 |
| JPH0623389B2 true JPH0623389B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=17742250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28936489A Expired - Fee Related JPH0623389B2 (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 湿式摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623389B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5595266A (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-21 | Wagner Electric Corporation | Bonding a friction material brake lining element to a metallic backing plate element |
| JP5319955B2 (ja) * | 2008-04-22 | 2013-10-16 | 昭和電工株式会社 | 湿式摩擦材及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP28936489A patent/JPH0623389B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03152179A (ja) | 1991-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |