JPH07180736A - 湿式摩擦材料 - Google Patents
湿式摩擦材料Info
- Publication number
- JPH07180736A JPH07180736A JP32861493A JP32861493A JPH07180736A JP H07180736 A JPH07180736 A JP H07180736A JP 32861493 A JP32861493 A JP 32861493A JP 32861493 A JP32861493 A JP 32861493A JP H07180736 A JPH07180736 A JP H07180736A
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- JP
- Japan
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- fibers
- paper
- fiber
- resin
- friction material
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- Pending
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- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 付きの防止を図り、ペーパー繊維の層間剥離
を防止し、耐久性を向上させたペーパー系湿式摩擦材
料。 【構成】 繊維が３次元ランダムに絡まった小球状とな
ったファイバーボールを５〜１０体積％配合した。ファ
イバーボールは、ペーパー部に比べて空隙が多く、かつ
繊維の接点が多いため樹脂含浸時に樹脂を多く保持する
ことができるので、成形品厚みに応じて適当な大きさの
ファイバーボールを所定量配合すれば成形時に圧縮され
て、摩擦面から接着面にまたがる樹脂リッチで高弾性な
粒となる。そのため、使用時に荷重を集中的に受け持
ち、マトリックスの気孔のつぶれを抑制でき、焼付きが
生じにくく、耐久性が向上する。さらに、ペーパー部は
繊維が２次元ランダムであり、層間方向にはあまり強度
がないが、ファイバーボール部は３次元ランダムである
ため、ペーパー部の層間強度を高めるのに効果がある。
を防止し、耐久性を向上させたペーパー系湿式摩擦材
料。 【構成】 繊維が３次元ランダムに絡まった小球状とな
ったファイバーボールを５〜１０体積％配合した。ファ
イバーボールは、ペーパー部に比べて空隙が多く、かつ
繊維の接点が多いため樹脂含浸時に樹脂を多く保持する
ことができるので、成形品厚みに応じて適当な大きさの
ファイバーボールを所定量配合すれば成形時に圧縮され
て、摩擦面から接着面にまたがる樹脂リッチで高弾性な
粒となる。そのため、使用時に荷重を集中的に受け持
ち、マトリックスの気孔のつぶれを抑制でき、焼付きが
生じにくく、耐久性が向上する。さらに、ペーパー部は
繊維が２次元ランダムであり、層間方向にはあまり強度
がないが、ファイバーボール部は３次元ランダムである
ため、ペーパー部の層間強度を高めるのに効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車用ブレーキライニ
ング、クラッチフェーシング等に用いられるペーパー系
摩擦材料に関する。
ング、クラッチフェーシング等に用いられるペーパー系
摩擦材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等に使用される摩擦板には、大き
く分けて乾式摩擦板と湿式摩擦板とがあり、後者の湿式
摩擦板は、コアプレートと、その表面に固着された摩擦
材とからなる。摩擦材の表面には溝が形成されており、
この溝の中を流れる油が摩擦板の冷却を担い、摩擦材の
焼付きを防止している。
く分けて乾式摩擦板と湿式摩擦板とがあり、後者の湿式
摩擦板は、コアプレートと、その表面に固着された摩擦
材とからなる。摩擦材の表面には溝が形成されており、
この溝の中を流れる油が摩擦板の冷却を担い、摩擦材の
焼付きを防止している。
【０００３】この摩擦板の油の流れによる冷効果を増大
するため、実開平４−５５１９号公報の湿式摩擦板の溝
構造の考案においては、従来の摩擦板ではその溝は内縁
から外縁に向かって放射状に構成されているのに対し
て、この放射状の半径方向溝に加えて環状溝を設け、さ
らにこの環状溝を境にして半径方向溝を周方向にずらせ
て、溝を通過する油の滞留時間を増している。
するため、実開平４−５５１９号公報の湿式摩擦板の溝
構造の考案においては、従来の摩擦板ではその溝は内縁
から外縁に向かって放射状に構成されているのに対し
て、この放射状の半径方向溝に加えて環状溝を設け、さ
らにこの環状溝を境にして半径方向溝を周方向にずらせ
て、溝を通過する油の滞留時間を増している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記考
案においては、摩擦面の温度を低減する効果はあるもの
の、ペーパー系摩擦板では長期間使用する繰り返しの圧
縮により繊維間の気孔がつぶれてしまうため、摩擦面に
油膜が形成されず焼付いてしまう。あるいは、全体に油
膜が形成されて摩擦特性が低下してしまう。従って、油
溝を設けるだけでは、多少の温度低下があるだけで、焼
付き防止効果は小さい。また、溝を設けることで、繊維
の層間剥離が起きやすいという問題点もある。
案においては、摩擦面の温度を低減する効果はあるもの
の、ペーパー系摩擦板では長期間使用する繰り返しの圧
縮により繊維間の気孔がつぶれてしまうため、摩擦面に
油膜が形成されず焼付いてしまう。あるいは、全体に油
膜が形成されて摩擦特性が低下してしまう。従って、油
溝を設けるだけでは、多少の温度低下があるだけで、焼
付き防止効果は小さい。また、溝を設けることで、繊維
の層間剥離が起きやすいという問題点もある。
【０００５】本発明は湿式摩擦材料の前記のごとき問題
点を解決するためになされたものであって、気孔のつぶ
れを防止することにより焼付きの防止を図り、ペーパー
繊維の層間剥離を防止し、耐久性を向上させた湿式摩擦
材料を提供することを目的とする。
点を解決するためになされたものであって、気孔のつぶ
れを防止することにより焼付きの防止を図り、ペーパー
繊維の層間剥離を防止し、耐久性を向上させた湿式摩擦
材料を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者は、先ずペーパー
系摩擦板において繰り返しの圧縮により、摩擦板に含有
される繊維間の気孔がつぶれてしまう原因について、研
究を進めた。その結果、図３の摩擦材の断面組織の模式
図に示すように、含有される繊維の絡みが２次元的であ
って層間同士の絡み合いに乏しいため、繰り返し加圧に
よって復元できなくると、へたりと称される摩擦面の気
孔つぶれが発生し、焼きつき易くなることが判明した。
系摩擦板において繰り返しの圧縮により、摩擦板に含有
される繊維間の気孔がつぶれてしまう原因について、研
究を進めた。その結果、図３の摩擦材の断面組織の模式
図に示すように、含有される繊維の絡みが２次元的であ
って層間同士の絡み合いに乏しいため、繰り返し加圧に
よって復元できなくると、へたりと称される摩擦面の気
孔つぶれが発生し、焼きつき易くなることが判明した。
【０００７】そこで、発明者は繊維が３次元的に絡んで
ボール状になったファイバーボールを摩擦材に混入する
ことを着想した。その結果、このファイバーボールが摩
擦面から接着面にわたり樹脂リッチな高弾性粒となっ
て、摩擦材のへたりを生じないことを新たに知見して本
発明を完成した。
ボール状になったファイバーボールを摩擦材に混入する
ことを着想した。その結果、このファイバーボールが摩
擦面から接着面にわたり樹脂リッチな高弾性粒となっ
て、摩擦材のへたりを生じないことを新たに知見して本
発明を完成した。
【０００８】本発明の湿式摩擦材は、湿式摩擦材料であ
って、繊維が３次元ランダムに絡まった小球状となった
ファイバーボールを５〜１０体積％配合したことを要旨
とする。
って、繊維が３次元ランダムに絡まった小球状となった
ファイバーボールを５〜１０体積％配合したことを要旨
とする。
【０００９】本発明に用いられるファイバーボールは、
繊維径１０〜１５μｍ、長さ３〜５ｍｍの短繊維が３０
０〜４００本が３次元的に絡み合って小球状となったも
のであって、用いられる繊維は、炭素繊維、セラミック
繊維、有機繊維等、特に種類を問わない。
繊維径１０〜１５μｍ、長さ３〜５ｍｍの短繊維が３０
０〜４００本が３次元的に絡み合って小球状となったも
のであって、用いられる繊維は、炭素繊維、セラミック
繊維、有機繊維等、特に種類を問わない。
【００１０】本発明の湿式摩擦材料は、従来から公知の
方法で製造される。すなわち、セルローズ等の紙質基材
に摩擦調整剤、無機質添加剤等を混合した抄紙原液に、
ファイバーボールを添加し、紙質基材を形成する。この
紙質基材にフェノール樹脂を含浸・風乾後、加熱硬化さ
せてペーパー摩擦材料を得る。
方法で製造される。すなわち、セルローズ等の紙質基材
に摩擦調整剤、無機質添加剤等を混合した抄紙原液に、
ファイバーボールを添加し、紙質基材を形成する。この
紙質基材にフェノール樹脂を含浸・風乾後、加熱硬化さ
せてペーパー摩擦材料を得る。
【００１１】ファイバーボールは基材の一部と置換して
用いれば良い。勿論、潤滑性向上を狙って炭素繊維とし
たり、摩擦係数の向上を狙ってセラミック繊維とする等
基材に係わらず選択しても良い。
用いれば良い。勿論、潤滑性向上を狙って炭素繊維とし
たり、摩擦係数の向上を狙ってセラミック繊維とする等
基材に係わらず選択しても良い。
【００１２】
【作用】ファイバーボールは、空隙が多く、かつ繊維の
接点が多いため樹脂含浸時に樹脂を多く保持することが
できる。また、ファイバーボールは容易に変形するた
め、狙いとする成形品厚みに応じて適当な大きさのファ
イバーボールを配合すれば成形時に圧縮されて、摩擦面
から接着面にまたがる樹脂リッチで高弾性な粒となる。
そのため、図４の模式図に示すように、使用時に荷重を
集中的に受け持ち、マトリックスの気孔のつぶれを抑制
でき、耐久性が向上する。
接点が多いため樹脂含浸時に樹脂を多く保持することが
できる。また、ファイバーボールは容易に変形するた
め、狙いとする成形品厚みに応じて適当な大きさのファ
イバーボールを配合すれば成形時に圧縮されて、摩擦面
から接着面にまたがる樹脂リッチで高弾性な粒となる。
そのため、図４の模式図に示すように、使用時に荷重を
集中的に受け持ち、マトリックスの気孔のつぶれを抑制
でき、耐久性が向上する。
【００１３】また、ペーパー部は繊維が２次元ランダム
であり、層間方向にはあまり強度がないが、ファイバー
ボール部は３次元ランダムであるため、層間方向の強度
がある。また、単なる硬質粒子と違い、回りのペーパー
部とのなじみが良いのでペーパー部の層間強度を高める
のに効果がある。
であり、層間方向にはあまり強度がないが、ファイバー
ボール部は３次元ランダムであるため、層間方向の強度
がある。また、単なる硬質粒子と違い、回りのペーパー
部とのなじみが良いのでペーパー部の層間強度を高める
のに効果がある。
【００１４】本発明において、ファイバーボールの配合
率を５〜１０％としたのは、配合量が５％未満では荷重
を分担する割合が低く、効果が不十分だからであり、１
０％を越えると、全体として気孔率が低下し、油膜が切
りにくくなり、摩擦抵抗レベルの低下が発生するからで
ある。
率を５〜１０％としたのは、配合量が５％未満では荷重
を分担する割合が低く、効果が不十分だからであり、１
０％を越えると、全体として気孔率が低下し、油膜が切
りにくくなり、摩擦抵抗レベルの低下が発生するからで
ある。
【００１５】樹脂を充分に保持するためには、ファイバ
ーボールの見掛けの空隙率は８０〜９８％が望ましい。
空隙率が８０％未満では、樹脂が含浸されにくく、９８
％を越えると樹脂の定着が著しく悪化する。なお、ファ
イバーボールの見掛けの空隙率は、次式で計算した値で
ある。 １００−〔（１ケの重さ／ファイバーの比重）／１ケの
体積〕×１００
ーボールの見掛けの空隙率は８０〜９８％が望ましい。
空隙率が８０％未満では、樹脂が含浸されにくく、９８
％を越えると樹脂の定着が著しく悪化する。なお、ファ
イバーボールの見掛けの空隙率は、次式で計算した値で
ある。 １００−〔（１ケの重さ／ファイバーの比重）／１ケの
体積〕×１００
【００１６】また、ファイバーボールの大きさは、製品
厚さの７０〜５００％であることが望ましい。７０％未
満ではファイバーボール部の弾性率が不十分で荷重を負
担する効果が小さいからであり、５００％を越えるとフ
ァイバーボール部が成形品の表面に突出し成形品の平滑
性が損なわれるからである。
厚さの７０〜５００％であることが望ましい。７０％未
満ではファイバーボール部の弾性率が不十分で荷重を負
担する効果が小さいからであり、５００％を越えるとフ
ァイバーボール部が成形品の表面に突出し成形品の平滑
性が損なわれるからである。
【００１７】
【実施例】本発明の実施例を従来例および比較例と対比
して説明し本発明の効果を明らかにする。セルロースか
らなる基材に摩擦調整剤としてカシュダストおよび無機
質添加剤として珪藻土を混合した抄紙原液に、炭素繊維
のファイバーボール（径４ｍｍ、見掛け空隙率９６％）
を添加し、抄紙し紙質基材を形成した。ファイバーボー
ルの添加量は、紙質基材に対し、０、３、５、１０、１
５体積％の５種類とした。次いで、この紙質基材にフエ
ノール樹脂を、含浸し、風乾後、加熱硬化させて厚さ１
ｍｍのペーバー摩擦材料を作製した。
して説明し本発明の効果を明らかにする。セルロースか
らなる基材に摩擦調整剤としてカシュダストおよび無機
質添加剤として珪藻土を混合した抄紙原液に、炭素繊維
のファイバーボール（径４ｍｍ、見掛け空隙率９６％）
を添加し、抄紙し紙質基材を形成した。ファイバーボー
ルの添加量は、紙質基材に対し、０、３、５、１０、１
５体積％の５種類とした。次いで、この紙質基材にフエ
ノール樹脂を、含浸し、風乾後、加熱硬化させて厚さ１
ｍｍのペーバー摩擦材料を作製した。
【００１８】得られた５種類のペーパー摩擦材料につい
て、剪断強度、摩擦係数および耐焼付き性を測定した。
なお、摩擦特性の試験はＳＡＥ＃２で表２に示す条件２
で比較し、焼付き性については、ＳＡＥ＃２で、表１に
示す条件１で比較した。また、焼付き性の試験結果は表
２に示した。
て、剪断強度、摩擦係数および耐焼付き性を測定した。
なお、摩擦特性の試験はＳＡＥ＃２で表２に示す条件２
で比較し、焼付き性については、ＳＡＥ＃２で、表１に
示す条件１で比較した。また、焼付き性の試験結果は表
２に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】剪断強度については、図１に示したよう
に、ファイバーボール添加０％のものが約２１ｋｇｆ／
ｃｍ2であったのに対して、ファイバーボール添加量の
増加と共に直線的に上昇し、ファイバーボール添加量が
１５％では剪断強度は３６ｋｇｆ／ｃｍ2まで向上し
た。
に、ファイバーボール添加０％のものが約２１ｋｇｆ／
ｃｍ2であったのに対して、ファイバーボール添加量の
増加と共に直線的に上昇し、ファイバーボール添加量が
１５％では剪断強度は３６ｋｇｆ／ｃｍ2まで向上し
た。
【００２２】摩擦係数については、図２に示すように、
ファイバーボール３％添加までは、摩擦係数の低下は殆
ど見られないが、ファイバーボール添加量が５％および
１０％では摩擦係数が漸減し、ファイバーボール添加量
が１５％になると摩擦係数が大幅に低下した。
ファイバーボール３％添加までは、摩擦係数の低下は殆
ど見られないが、ファイバーボール添加量が５％および
１０％では摩擦係数が漸減し、ファイバーボール添加量
が１５％になると摩擦係数が大幅に低下した。
【００２３】耐焼付き性については表２に示したよう
に、ファイバーボール添加量０％では、３５００サイク
ルで焼付き、ファイバーボール添加量３％では、４５０
０サイクルで焼付いた。これに対して、ファイバーボー
ル添加量５％以上では、５０００サイクルでも異常のな
いことが確認された。
に、ファイバーボール添加量０％では、３５００サイク
ルで焼付き、ファイバーボール添加量３％では、４５０
０サイクルで焼付いた。これに対して、ファイバーボー
ル添加量５％以上では、５０００サイクルでも異常のな
いことが確認された。
【００２４】以上の本実施例の結果により、湿式摩擦材
料にファイバーボールを５〜１０％配合することによ
り、剪断強度に優れ、摩擦係数を低減させずに、耐焼付
き性に優れ、耐久性のある湿式摩擦材料が得られること
が判明し本発明の効果が確認された。
料にファイバーボールを５〜１０％配合することによ
り、剪断強度に優れ、摩擦係数を低減させずに、耐焼付
き性に優れ、耐久性のある湿式摩擦材料が得られること
が判明し本発明の効果が確認された。
【００２５】
【発明の効果】本発明の湿式摩擦材料は以上説明したよ
うに、繊維が３次元ランダムに絡まった小球状となった
ファイバーボールを５〜１０体積％配合したことを特徴
とするペーパー系湿式摩擦材料であって、ファイバーボ
ールは、ペーパー部に比べて空隙が多く、かつ繊維の接
点が多いため樹脂含浸時に樹脂を多く保持することがで
きるので、成形品厚みに応じて適当な大きさのファイバ
ーボールを所定量配合すれば成形時に圧縮されて、摩擦
面から接着面にまたがる樹脂リッチで高弾性な粒とな
る。そのため、使用時に荷重を集中的に受け持ち、マト
リックスの気孔のつぶれを抑制でき、焼付きが生じにく
く、耐久性が向上する。さらに、ペーパー部は繊維が２
次元ランダムであり、層間方向にはあまり強度がない
が、ファイバーボール部は３次元ランダムであるため、
ペーパー部の層間強度を高めるのに効果がある。
うに、繊維が３次元ランダムに絡まった小球状となった
ファイバーボールを５〜１０体積％配合したことを特徴
とするペーパー系湿式摩擦材料であって、ファイバーボ
ールは、ペーパー部に比べて空隙が多く、かつ繊維の接
点が多いため樹脂含浸時に樹脂を多く保持することがで
きるので、成形品厚みに応じて適当な大きさのファイバ
ーボールを所定量配合すれば成形時に圧縮されて、摩擦
面から接着面にまたがる樹脂リッチで高弾性な粒とな
る。そのため、使用時に荷重を集中的に受け持ち、マト
リックスの気孔のつぶれを抑制でき、焼付きが生じにく
く、耐久性が向上する。さらに、ペーパー部は繊維が２
次元ランダムであり、層間方向にはあまり強度がない
が、ファイバーボール部は３次元ランダムであるため、
ペーパー部の層間強度を高めるのに効果がある。
【図１】湿式摩擦材料へのファイバーボール添加量と剪
断強度の関係を示す線図である。
断強度の関係を示す線図である。
【図２】湿式摩擦材料へのファイバーボール添加量と摩
擦係数の関係を示す線図である。
擦係数の関係を示す線図である。
【図３】従来の摩擦材料の断面組織の模式図である。
【図４】本発明の摩擦材料の断面組織の模式図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 湿式摩擦材料であって、繊維が３次元ラ
ンダムに絡まった小球状となったファイバーボールを５
〜１０体積％配合したことを特徴とするペーパー系湿式
摩擦材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861493A JPH07180736A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 湿式摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861493A JPH07180736A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 湿式摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180736A true JPH07180736A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18212243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32861493A Pending JPH07180736A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 湿式摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180736A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110062855A (zh) * | 2016-11-11 | 2019-07-26 | 洛科威国际有限公司 | 摩擦材料 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32861493A patent/JPH07180736A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110062855A (zh) * | 2016-11-11 | 2019-07-26 | 洛科威国际有限公司 | 摩擦材料 |
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