JPH0959599A - 湿式摩擦材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静摩擦係数を高め、かつ、耐摩耗性を向上す
る。 【解決手段】 パルプ、アラミド繊維等の基材繊維と、
ケイソウ土、カシューダスト等の充填材とを抄造して形
成した抄紙体に、フェノール樹脂からなる樹脂結合剤を
含浸し、熱硬化してなる湿式摩擦材において、そのフェ
ノール樹脂として、乾性油及びカシューナッツ殻液で変
性された変性フェノール樹脂を使用する。フェノール樹
脂を乾性油とカシューナッツ殻液とで変性しているた
め、乾性油のみで変性した場合よりも、柔軟性を保持し
つつ硬化性を向上することができる。そのため、湿式摩
擦材の摩擦係数をより高めることができ、かつ、耐摩耗
性をより向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は自動車の自動変速機等に
おいて油中に浸した状態で使用されるクラッチ、ブレー
キ等の摩擦係合装置に用いる湿式摩擦材に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動車の自動変速機において
は、通常金属製である基板（芯金）の表面に湿式摩擦材
を接着した複数のディスクプレートと、金属板等の一枚
板からなる摩擦相手材としての複数のセパレートプレー
トとを交互に配した多板クラッチが組込まれ、潤滑油と
して使用されるＡＴＦ（オートマチックトランスミッシ
ョンフルード）の中で、これらのプレートを相互に圧接
し、また解放することによって、駆動力を伝達または遮
断するようにしている。また、この自動変速機には、反
力要素を固定、解放するために、多板ブレーキまたはバ
ンドブレーキも一般に組込まれている。

【０００３】そして、従来より、このような油中で使用
される摩擦係合装置に用いる湿式摩擦材としては、焼結
合金系、或いはコルク系等の湿式摩擦材も知られている
が、「ペーパー摩擦材」とも呼ばれるペーパー系の湿式
摩擦材が一般的である。この湿式摩擦材は、パルプやア
ラミド繊維等の基材繊維と摩擦調整剤や体質充填材等の
充填材とを抄造して得た抄紙体に、熱硬化性樹脂からな
る樹脂結合剤を含浸し、加熱硬化して形成したものであ
り、軽量で、安価であるだけでなく、材質が多孔質で比
較的弾性にも富むため油吸収性が高く、しかも、耐熱
性、耐摩耗性等にも比較的優れている等の特長を有して
いる。

【０００４】ここで、このようなペーパー系の湿式摩擦
材において、樹脂結合剤として抄紙体に含浸させる熱硬
化性樹脂は、基材繊維と充填材とを結合保持するために
重要であるだけでなく、摩擦材の摩擦特性や耐摩耗性等
にも大きな影響を及ぼすものである。そこで、この樹脂
結合剤としては、耐熱性、結合性（接着性）に優れ、機
械的強度も高く、しかも摩擦特性や耐摩耗性等も比較的
良好であるフェノール樹脂が、一般に用いられている。
なお、このフェノール樹脂はフェノール、クレゾール等
のフェノール類とホルムアルデヒド等のアルデヒド類と
を、酸性触媒またはアルカリ性触媒下で重縮合反応させ
て生成されるが、湿式摩擦材の場合には、その重縮合反
応をアルカリ性触媒下で行って生成したレゾール型のフ
ェノール樹脂が主に使用されている。

【０００５】また、湿式摩擦材の樹脂結合剤として使用
されるこのようなフェノール樹脂については、これを更
に変性して用いることも知られている。例えば、特開平
１−２８８６３９号公報には、フェノール樹脂を、アル
キルベンゼンとホルムアルデヒドとを重縮合反応させて
生成したアルキルベンゼンホルムアルデヒド樹脂によっ
て変性することが開示されている。なお、このアルキル
ベンゼン変性フェノール樹脂の使用は、具体的には、低
速すべり摩擦係合時に発生するスティックスリップのト
ルク振幅の減少を目的としている。

【０００６】更に、本出願人の先の提案にかかるもので
あるが、特公平５−２６０４９号公報には、湿式摩擦材
の摩擦係数の向上を目的として、フェノール樹脂を、桐
油、アマニ油等の乾性油によって変性することが開示さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
自動車の低燃費化、高フィーリング化が進められ、それ
に伴なって自動変速機において潤滑油として用いられる
ＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）
も、その低摩擦特性化（低μ化）が図られている。即
ち、ＡＴＦを低摩擦特性化することによって、その摩擦
抵抗を少なくして自動変速機内での動力損失を低減し、
また、変速時の摩擦係合装置の係合を滑らかにして変速
ショックを防止し、フィーリング性を向上することであ
る。

【０００８】しかし、このようにＡＴＦが低摩擦特性化
されると、静摩擦係数も同時に低下するため、摩擦係合
装置の静トルク容量が減少する。そして、その静トルク
容量が不足すると、摩擦材と相手材との間にすべりが生
じ、焼損の原因となる可能性もある。そのため、ＡＴＦ
の低摩擦特性化に伴なって、摩擦係合装置に用いる湿式
摩擦材については、その静摩擦係数の向上が要望されて
いる。

【０００９】また他方、湿式摩擦材の高い静摩擦係数
は、摩擦係合装置、またはそれを組込んだ自動変速機等
の軽量小型化、或いは低コスト化の点からも要望されて
いる。つまり、高い静摩擦係数を有する湿式摩擦材の使
用によって、高いトルク伝達容量を確保することがで
き、摩擦係合装置を形成するディスクプレート等の枚数
を少なくできるからである。

【００１０】本出願人の提案にかかる上記の特公平５−
２６０４９号公報に開示の技術は、このような要望に鑑
みてなされたものであり、静摩擦係数の向上を目的とし
ている。そして、乾性油により変性された乾性油変性フ
ェノール樹脂を湿式摩擦材の樹脂結合剤として使用する
ことにより、その静摩擦係数を、動摩擦係数を高めるこ
となく増大させることができる。即ち、乾性油の変性に
より、樹脂結合剤としてのフェノール樹脂の架橋密度が
比較的低くなり、湿式摩擦材の柔軟性が増すため、相手
材とのなじみ性が向上する。そのため、当り面が増加
し、静摩擦係数を高めることができる。

【００１１】このように、樹脂結合剤としての乾性油変
性フェノール樹脂の使用は、高い静摩擦係数を有する湿
式摩擦材を得るために、非常に有効なものであった。し
かしながら、この乾性油変性フェノール樹脂を使用した
湿式摩擦材については、耐摩耗性において若干ではある
が低下する傾向が見られた。そして、このような耐摩耗
性は、摩擦係合装置の小型軽量化または低コスト化を図
り、摩擦係合要素の枚数等を少なくすると共に摩擦係合
圧力を大きくする場合には、特に重要となるものであ
る。

【００１２】そこで、本発明は、高い静摩擦係数を有
し、かつ、耐摩耗性にも優れた湿式摩擦材の提供を課題
とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題の解決のために、樹脂結合剤として用いるフェノール
樹脂の変性に着目し、その変性材料について更に種々の
模索と検討を重ねた。そしてその結果、フェノール樹脂
を乾性油のみだけでなく、カシューナッツ殻液を併用し
て変性することにより、静摩擦係数をより高めることが
でき、かつ耐摩耗性も向上できることを見出だし、また
確認した。

【００１４】即ち、本発明の湿式摩擦材は、基材繊維と
充填材とからなる抄紙体に、フェノール樹脂からなる樹
脂結合剤を含浸し、加熱硬化して形成された湿式摩擦材
において、そのフェノール樹脂は、乾性油とカシューナ
ッツ殻液とにより変性された乾性油及びカシューナッツ
殻液変性フェノール樹脂からなるものである。

【００１５】このように、樹脂結合剤であるフェノール
樹脂として、乾性油だけでなく、カシューナッツ殻液を
併用して変性したフェノール樹脂を使用するため、静摩
擦係数をより高め、しかも耐摩耗性を向上することがで
きる。この理由については、推測に過ぎないが、カシュ
ーナッツ殻液の変性によって、架橋密度が比較的低い乾
性油の硬化性が向上され、その結果、耐摩耗性が向上す
ると共に、油膜切れ特性が向上して静摩擦係数がより高
められると考えられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この湿式摩擦材について詳
細に説明する。

【００１７】［抄紙体基材］本発明の湿式摩擦材におい
て、その基材である抄紙体は、従来と同様に、骨格を形
成する基材繊維と、その基材繊維間に充填される摩擦調
整剤や体質充填材等の充填材とからなる。

【００１８】ここで、基材繊維としては、木材パルプ、
リンターパルプ等のセルロース系繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維、ノボロイド繊維等の有機繊維、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、チタン酸カリウム繊維、アルミナ繊維、シ
リカ繊維、ロックウール繊維等の無機繊維またはウイス
カ、ステンレススチール繊維、真ちゅう繊維等の金属繊
維、等が挙げられる。そして、これらの繊維は、それぞ
れ単独で、または任意に組合せて用いることができる。
なお、パルプ以外のこれらの繊維としては、一般に、平
均長さが０．５〜５ｍｍ程度であり、繊維径において
０．１〜６μｍのものが使用される。また、有機繊維と
しては、フィブリル化したものを使用することもでき
る。

【００１９】また、充填材としては、摩擦係数を高める
と共に安定化する摩擦調整剤であるカシューダスト、主
に耐摩耗性を向上するグラファイト、二硫化モリブデン
等の固体潤滑剤、主に摩擦係数と熱伝導性を高めるため
のアルミニウム粉、そして、体質充填材である硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、チタン酸カ
リウム、ケイソウ土、カーボン、等を使用することがで
きる。なお、この体質充填材として、ケイソウ土は、そ
れ自体が多孔質であり油の吸収性を有するため、特に好
ましい。そして、その粒子径は、一般に２〜２０μｍが
好ましく、４〜６μｍがより好ましい。

【００２０】シート状基材である抄紙体は、これらの基
材繊維及び充填材から、一般的な抄造法によって形成す
ることができる。即ち、これらの材料を水中に分散して
スラリを形成し、硫酸バンド等の定着剤または凝集剤に
よって定着または凝集した後、長網式または丸網式等の
抄紙機を用い、所定の厚さのシート状に抄紙する。次い
で、この湿潤状態の抄紙体を乾燥した後、打抜き等の手
段によって、リング状或いはその他の所定の形状の抄紙
体を形成する。なお、充填材は、その種類によっては、
予め抄紙した基材繊維に、後からコーティング等により
外填することもできる。

【００２１】［変性フェノール樹脂］また、本発明の湿
式摩擦材において、このような抄紙体に含浸され、基材
繊維と充填材とを相互に結合保持する樹脂結合剤として
は、上記のように、乾性油とカシューナッツ殻液とによ
り変性された変性フェノール樹脂を使用する。

【００２２】この変性フェノール樹脂は、乾性油と、カ
シューナッツ殻液と、フェノール類と、そしてアルデヒ
ド類とを相互に反応させて得られ、また、一般にレゾー
ル型のフェノール樹脂として形成される。具体的には、
例えば、フェノール類と乾性油とカシューナッツ殻液と
の混合物を、予め酸性触媒存在下で加熱して反応させ、
この反応生成物を中和した後、アルデヒド類を加えて塩
基性触媒存在下で反応させレゾール化する方法によっ
て、製造することができる。なおこの場合、カシューナ
ッツ殻液は、そのレゾール化の段階で加えることもでき
る。また、まずフェノール類とカシューナッツ殻液との
混合物にアルデヒド類を加えて反応させ、次いで乾性油
を加えて反応させる方法等によっても、同様に製造する
ことができる。

【００２３】ここで、フェノール類及びアルデヒド類と
しては、フェノール樹脂の製造に一般に使用されている
任意のものを使用することができる。即ち、フェノール
類としては、通常フェノールが用いられるが、クレゾー
ル、或いはキシレノール等を用いることもできる。ま
た、アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデ
ヒド、ブチルアルデヒド、オクチルアルデヒド、或いは
ベンズアルデヒド、更には加水分解によりホルムアルデ
ヒドを生成するヘキサメチレンテトラミン等を用いるこ
とができる。しかし、これらの中でも、一般的にはホル
ムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒドを使用するこ
とができる。そして、アルデヒド類はフェノール類に対
して過剰に用いられ、一般に、フェノール類１モルに対
して１．１〜２．５のモル比で使用される。

【００２４】また、フェノール樹脂の変性に使用する乾
性油としては、アマニ油、桐油、ヒマシ油、トール油等
が挙げられ、特に、不飽和二重結合を２個以上有する脂
肪酸を主成分とする油脂を好適に用いることができる。
そして、この乾性油による変性は、変性フェノール樹脂
全体に対して、一般に１５〜５５重量％の割合が好まし
い。この割合が少ないと、硬化後のフェノール樹脂の十
分な柔軟性が得られず、そのため、摩擦係数を十分に向
上することができない。したがって、乾性油の変性量
は、少なくとも１５重量％以上であることが好ましい。
しかし、多すぎる乾性油による変性は、その反対に、フ
ェノール樹脂の耐熱性を低下させる傾向がある。そのた
め、その変性量は５５重量％を限度として、それ以下で
あることが好ましい。より好ましい乾性油の変性量は、
２５〜５０重量％である。

【００２５】また、フェノール樹脂の変性に乾性油と併
用して使用されるカシューナッツ殻液は、カシューナッ
ツの殻から採取された油状の液であって、フェノール誘
導体であるカルダノールとカルドールを主成分とするも
のである。なお、このカシューナッツ殻液は、摩擦調整
剤として用いられるカシューダストの原料であり、この
場合フルフラール等によって硬化される。そして、この
カシューナッツ殻液によるフェノール樹脂の変性は、変
性フェノール樹脂全体に対して、実用上一般に１０〜５
０重量％が好ましい。この変性量が少なく、一般に１０
重量％より少ないと、摩擦係数と耐摩耗性の向上効果が
十分に得られない。しかし、変性量が多すぎると、摩擦
係数と耐摩耗性は余り向上しないだけでなく、乾性油の
場合と同様に耐熱性が低下する傾向がある。そのため、
５０重量％を限度として、それ以下の割合とすることが
好ましい。より好ましいカシューナッツ殻液の変性量
は、１５〜４０重量％である。

【００２６】ただし、これらの乾性油とカシューナッツ
殻液とによるフェノール樹脂の変性量の合計は、変性フ
ェノール樹脂全体の７５重量％以下であることが好まし
い。この合計の変性量が多すぎると、相対的にフェノー
ル類の割合が少なくなり、フェノール樹脂の特性の一つ
である耐熱性を損なうことになるからである。そして、
より好ましいその合計の変性量は、６５重量％以下であ
る。

【００２７】［湿式摩擦材の製造］そして、この乾性油
及びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂を上記の抄
紙体に含浸し、加熱硬化することによって、本発明の湿
式摩擦材が形成される。

【００２８】より具体的には、その含浸処理のために、
変性フェノール樹脂は有機溶剤によって適当な濃度に稀
釈して用いられ、そして、その変性フェノール樹脂溶液
中に抄紙体を浸漬することによって、その含浸処理が一
般に行われる。なお、その有機溶剤としては、メタノー
ル、エタノール等のアルコール類、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチル
エチルケトン等のケトン類等を、それぞれ単独でまたは
２種以上混合して用いることができる。次いで、その変
性フェノール樹脂溶液を含浸した抄紙体を、適宜乾燥し
た後、一般に１５０〜２５０℃の温度で加熱し、それに
よってその樹脂を硬化する。そして、こうして形成され
た湿式摩擦材は、予め接着剤を塗布したディスクプレー
ト等の芯金に熱プレスすることによって、接着して用い
られる。また、変性フェノール樹脂溶液を含浸した抄紙
体を、直接芯金に熱プレスすることもできる。この場
合、含浸された変性フェノール樹脂の硬化と芯金に対す
る接着とが同時に行われる。

【００２９】なお、ここで、乾性油及びカシューナッツ
殻液変性フェノール樹脂は、樹脂結合剤として基材繊維
と充填材とを十分に結合保持するために、湿式摩擦材全
体に対して、一般に１５重量％以上の割合で含浸され
る。しかし、このように含浸され、硬化された変性フェ
ノール樹脂の湿式摩擦材全体における割合、即ち、「樹
脂率」は、得られる静摩擦係数と耐摩耗性に影響する。
そのため、十分な静摩擦係数と耐摩耗性とを得るため
に、その樹脂率は、２０〜５０重量％が好ましい。即
ち、静摩擦係数は樹脂率が多くなるに従って高くなる傾
向にあり、そのため、実用上十分な摩擦係数を得るため
に２０重量％以上であることが好ましい。しかし、逆
に、樹脂率が多くなるに従って耐摩耗性が低下する傾向
がある。そのため、実用上十分な耐摩耗性を得るため
に、樹脂率は５０重量％以下であることが好ましい。そ
して、より好ましくは、この変性フェノール樹脂の樹脂
率は２５〜４５重量％の範囲であり、更に、最も好まし
くは３０〜３５％の範囲である。なお、このような樹脂
率の設定は、含浸処理に使用する変性フェノール樹脂の
溶液の濃度を適切に調節することによって行うことがで
きる。

【００３０】このような本発明の湿式摩擦材、即ち、ペ
ーパー系摩擦材は、自動変速機における摩擦係合装置、
即ち、ＡＴＦ中で使用される多板形クラッチ、或いは多
板形ブレーキまたはバンドブレーキの摩擦材として利用
することができる。また、その他の油中で使用されるク
ラッチ或いはブレーキ等の湿式摩擦係合装置の摩擦材と
しても、好適に利用することができる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に具体的
に説明する。

【００３２】〔実施例１〕次のようにして、本発明の実
施例１の湿式摩擦材を作製した。なお、この湿式摩擦材
は、具体的には、自動車の自動変速機における摩擦係合
装置（多板形クラッチ）に適用されるものである。

【００３３】〈変性フェノール樹脂の調製〉まず、本実
施例の湿式摩擦材の樹脂結合剤として使用する乾性油及
びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂を、次のよう
に調製した。

【００３４】即ち、フェノール２５容量部、桐油５０容
量部、カシューナッツ殻液２５容量部からなる混合物
を、これに酸性触媒としてパラトルエンスルホン酸を添
加し、８０℃で３時間反応させた。次いで、この反応物
にトルエンとトリエタノールアミンとを添加して希釈
し、中和した後、３７％ホルマリン（ホルムアルデヒ
ド）と塩基性触媒としてのアンモニア水とを添加し、９
０〜１００℃で４時間反応させた。そして、得られた反
応物（レゾール）の脱水と脱トルエンを減圧下で行った
後、メタノール及びトルエンの混合溶剤を再度加えて溶
解し、所定の濃度に稀釈した。

【００３５】このようにして、乾性油である桐油とカシ
ューナッツ殻液とにより変性されたフェノール樹脂、即
ち、乾性油及びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂
（レゾール）の溶液を得た。この変性フェノール樹脂
は、フェノール、乾性油、及びカシューナッツ殻液を、
容量比で１：２：１とした混合物を原料とするものであ
り、したがって、乾性油及びカシューナッツ殻液の変性
量は、樹脂全体に対して、それぞれ約５０重量％、及び
約２５重量％に相当する。

【００３６】〈湿式摩擦材の作製〉摩擦材の作製に際し
て、基材としての抄紙体を次のように作成した。リンタ
ーパルプ２５重量部とアラミド繊維３０重量部を水中に
分散し、十分に叩解した後、カシューダスト１５重量部
及びケイソウ土３０重量部を更に加え、撹拌して均一に
混合し、分散させた。次いで、この水分散液（スラリ）
を硫酸バンドにより定着させた後、丸網式抄紙機により
抄紙して、厚さ約０．５ｍｍのシート状（ペーパ状）の
抄紙体を形成した。そして、この抄紙した抄紙体を乾燥
した後、外径１３０ｍｍ、内径１００ｍｍのリングに打
抜き、リング状の抄紙体を得た。

【００３７】なお、この抄紙体は、上記の成分から抄造
され、基材繊維としてのリンターパルプ２５重量％及び
アラミド繊維３０重量％と、充填材としてのカシューダ
スト１５重量％及びケイソウ土３０重量％とからなって
いる。

【００３８】そして、このリング状抄紙体に、上記の乾
性油及びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂溶液
を、ディッピング法によって含浸させた。次いで、これ
を取出し、自然乾燥した後、リング状の金属製ディスク
プレートからなる芯金との間に挟み、１７０℃×２分の
加熱条件で熱プレス成形した。これによって、芯金に一
体に接合されると共に、含浸された変性フェノール樹脂
が硬化された湿式摩擦材を得た。ここで、上記の変性フ
ェノール樹脂溶液はその濃度が予め調節されており、加
熱硬化後のこの変性フェノール樹脂が湿式摩擦材全体に
おいて占める割合、即ち、「樹脂率」は、３５重量％で
ある。

【００３９】〈比較例１，２〉また、実施例１の湿式摩
擦材との対比のために、樹脂結合剤としてのフェノール
樹脂の種類を変えて、比較例１及び比較例２の湿式摩擦
材を作製した。

【００４０】比較例１の湿式摩擦材は、フェノール樹脂
として、乾性油である桐油のみにより変性された乾性油
変性フェノール樹脂を使用したものである。つまり、こ
の乾性油変性フェノール樹脂は、実施例１で用いた乾性
油及びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂におい
て、そのカシューナッツ殻液の配合を無くして調製した
ものである。具体的には、この乾性油変性フェノール樹
脂は、フェノールと桐油とを容量比で１：１で用いて調
製され、したがって、その乾性油（桐油）の変性量は、
樹脂全体に対して約５０重量％である。

【００４１】比較例２の湿式摩擦材は、フェノール樹脂
として、無変性のフェノール樹脂を用いたものである。
即ち、乾性油やカシューナッツ殻液等の変性剤を使用す
ること無く、フェノールのみを原料として調製したフェ
ノール樹脂を、樹脂結合剤として用いたものである。

【００４２】なお、これらの比較例１，２はいずれも実
施例１と同様に作製され、その「樹脂率」、即ち、摩擦
材全体における乾性油変性または無変性フェノール樹脂
の割合は、共に３５重量％である。

【００４３】〈評価試験〉次いで、このように作製した
実施例１の湿式摩擦材と、樹脂結合剤であるフェノール
樹脂の種類のみを変えて作製した比較例１及び比較例２
の湿式摩擦材について、その摩擦特性と耐摩耗性に関す
る評価試験を行った。

【００４４】具体的には、各湿式摩擦材について、摩擦
性能試験（ＳＡＥ No.２）を次の条件で２０００サイク
ル実施し、５００サイクル毎に静摩擦係数及び動摩擦係
数を測定した。また、この試験終了後の湿式摩擦材の厚
さを測定し、予め計測した初期の値から差引いて、その
摩耗量を求めた。

【００４５】（試験条件） ダイナミック回転数ＤＮ：３６００rpm スタティック回転数ＳＮ：０．７２rpm 負荷：３０００Ｎ イナーシャ：２．５kg・cm・sec ² 潤滑油：ＡＴＦ（オートフールドタイプＴ） 潤滑油温度：１２０℃。

【００４６】実施例１及び比較例１，２の各湿式摩擦材
について、５００サイクル毎に測定した静摩擦係数の測
定値を図１に、また、動摩擦係数の測定値を図２にそれ
ぞれ示す。また、これらの各湿式摩擦材の摩耗量を図３
に示す。

【００４７】図１は本発明の実施例１と比較例１及び比
較例２の湿式摩擦材の静摩擦係数を、係合サイクル数と
の関係において示す特性図であり、図２は本発明の実施
例１と比較例１及び比較例２の湿式摩擦材の動摩擦係数
を、係合サイクル数との関係において示す特性図、図３
は本発明の実施例１と比較例１及び比較例２の湿式摩擦
材の摩耗量を示す特性図である。

【００４８】〈試験結果〉図１のように、樹脂結合剤で
あるフェノール樹脂として、乾性油とカシューナッツ殻
液とにより変性した乾性油及びカシューナッツ殻液変性
フェノール樹脂を使用した実施例１の湿式摩擦材の静摩
擦係数は、係合サイクルが繰返されるに従って僅かに低
下する傾向が見られるが、乾性油のみで変性した乾性油
変性フェノール樹脂を使用した比較例１の湿式摩擦材、
及び無変性のフェノール樹脂を使用した比較例２の湿式
摩擦材よりも、高い値に維持されている。より具体的に
は、実施例１の湿式摩擦材の静摩擦係数は、比較例１と
比べて０．００５〜０．０１０高く、また、比較例２と
比べると０．００９〜０．０１８高い。

【００４９】その一方、図２のように、動摩擦係数にお
いては、乾性油及びカシューナッツ殻液変性フェノール
樹脂を使用した実施例１の湿式摩擦材は、比較例１及び
比較例２の湿式摩擦材とほとんど同一の摩擦係数であ
る。つまり、実施例１の湿式摩擦材によれば、動摩擦係
数は従来レベルに維持される一方、高い静摩擦係数が得
られている。

【００５０】また、図３のように、摩耗量については、
実施例１の湿式摩擦材の摩耗量は０．０１６μｍであ
り、同じ樹脂率である比較例１及び比較例２の湿式摩擦
材の摩耗量がそれぞれ０．０２２μｍ、０．０２０μｍ
であることと比較して、顕著に少ない。即ち、乾性油及
びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂を使用した実
施例１の湿式摩擦材は、乾性油のみで変性したフェノー
ル樹脂または無変性のフェノール樹脂を用いた比較例１
及び比較例２の湿式摩擦材よりも、優れた耐摩耗性を示
している。

【００５１】このように、実施例１の湿式摩擦材は、比
較例１及び比較例２の湿式摩擦材よりも、静摩擦係数が
高く、また摩耗量が少ない。そこで、樹脂結合剤として
のフェノール樹脂の種類のみを変えたこの評価試験の結
果から、そのフェノール樹脂を乾性油とカシューナッツ
殻液とで変性することによって、静摩擦係数をより高め
ることができると共に、耐摩耗性を向上することができ
ることが分かる。なお、この理由については、次のよう
に考えられる。つまり、乾性油による変性によって、フ
ェノール樹脂及びそれを結合剤とする湿式摩擦材の柔軟
性が高められ、摩擦係合する相手材とのなじみ性が向上
して、摩擦係数が増加する。そしてその一方、カシュー
ナッツ殻液による変性によって、硬化性が比較的低い乾
性油の架橋密度が高められ、その結果、油膜切れ特性が
向上して静摩擦係数がより高められ、また耐摩耗性が向
上されると考えられる。

【００５２】そして、この乾性油及びカシューナッツ殻
液変性フェノール樹脂を用いた湿式摩擦材は、動摩擦係
数が増加しないため、低摩擦特性化されたＡＴＦ中で使
用される摩擦係合装置（多板形クラッチ）において、特
に好適に利用することができる。即ち、動摩擦係数が低
く保たれるため、良好な変速フィーリングが得られる一
方、高い静摩擦係数を確保できるため、そのＡＴＦによ
る静トルク容量の不足を補い、焼損等の原因となる摩擦
係合時の滑りを防止することができる。

【００５３】また、静摩擦係数が高く、しかも耐摩耗性
に優れていることによって、摩擦係合装置を形成するデ
ィスクプレート等の摩擦要素の枚数を少なくすることが
できる。そして、それによって、摩擦係合装置の軽量小
型化、或いはコストの低減を図ることができる。

【００５４】〔実施例２〜４〕また、実施例１とは別
に、「樹脂率」を変えた本発明の実施例２乃至実施例４
の湿式摩擦材を作製し、それらについて、その摩擦特性
と耐摩耗性に関する評価試験を行った。

【００５５】〈実施例２〉まず、基材としての抄紙体を
次のように作成した。リンターパルプ２０重量部とアラ
ミド繊維２５重量部を水中に分散し、十分に叩解した
後、カシューダスト２５重量部及びケイソウ土３０重量
部を更に加え、撹拌して均一に混合し、分散させた。次
いで、実施例１の場合と同様に、この水分散液（スラ
リ）を硫酸バンドにより定着させた後、丸網式抄紙機に
より抄紙して、厚さ約０．５ｍｍのシート状（ペーパ
状）の抄紙体を形成した。そして、この抄紙した抄紙体
を乾燥した後、外径１３０ｍｍ、内径１００ｍｍのリン
グに打抜き、リング状の抄紙体を得た。

【００５６】この抄紙体は、基材繊維としてのリンター
パルプ２０重量％及びアラミド繊維２５重量％と、充填
材としてのカシューダスト２５重量％及びケイソウ土３
０重量％とからなっている。つまり、この抄紙体は、実
施例１の抄紙体と成分は同じであるが配合割合が異な
り、カシューダストが１０重量％増量され、その分だけ
基材繊維の量を減じて形成されている。

【００５７】そして、このリング状抄紙体に、実施例１
で使用した乾性油及びカシューナッツ殻液変性フェノー
ル樹脂の溶液を含浸し、後は実施例１と同じ工程を経
て、乾燥し加熱硬化して、芯金と一体になった実施例２
の湿式摩擦材を作製した。ただし、この実施例２の湿式
摩擦材の「樹脂率」、即ち、湿式摩擦材全体における樹
脂結合剤であるフェノール樹脂の割合は、２０重量％で
ある。そして、この樹脂率となるように、含浸する乾性
油及びカシューナッツ殻液変性フェノール樹脂の溶液の
濃度を予め調節して使用した。

【００５８】〈実施例３〉実施例２と同じ抄紙体及び樹
脂結合剤を用いて、「樹脂率」のみを変えて実施例３の
湿式摩擦材を作製した。

【００５９】この実施例３の湿式摩擦材の樹脂率は、３
５重量％である。なお、この樹脂率となるように、実施
例２の場合と同様に、含浸する乾性油及びカシューナッ
ツ殻液変性フェノール樹脂の溶液の濃度を予め調節して
使用した。

【００６０】〈実施例４〉また同様に、「樹脂率」のみ
を５０重量％に変えて、実施例４の湿式摩擦材を作製し
た。即ち、この実施例４の湿式摩擦材は、樹脂率におい
ては異なるが、実施例２及び実施例３の湿式摩擦材と同
一の組成成分からなっている。

【００６１】〈評価試験〉このように「樹脂率」のみを
変え、それぞれ２０重量％、３５重量％、及び５０重量
％とした実施例２乃至実施例４の湿式摩擦材について、
その摩擦特性及び耐摩耗性の評価試験を、実施例１の場
合と同様に行った。

【００６２】そして、摩擦特性については、摩擦性能試
験（ＳＡＥ No.２）を２０００サイクル実施し、５００
サイクル毎に静摩擦係数を測定した。また、耐摩耗性に
ついては、その試験後の湿式摩擦材の厚さを測定して、
摩耗量を求めた。ただし、この試験の条件は次のとおり
である。

【００６３】（試験条件） ダイナミック回転数ＤＮ：３６００rpm スタティック回転数ＳＮ：０．７２rpm 負荷：１２００Ｎ イナーシャ：２．５kg・cm・sec ² 潤滑油：１０Ｗ３０ 潤滑油温度：１２０℃。

【００６４】この試験結果を図４に示す。そして、この
図４では、静摩擦係数が縦の実線として表され、また、
摩耗量が棒状に表されている。

【００６５】図４は本発明の実施例２乃至実施例４の湿
式摩擦材の樹脂率と、静摩擦係数及び摩耗量を示す特性
図である。

【００６６】〈試験結果〉図４のように、摩擦特性に関
しては、樹脂率が２０重量％である実施例２の湿式摩擦
材の静摩擦係数は０．２１２〜０．２３８であるのに対
して、樹脂率がそれぞれ３５重量％及び５０重量％であ
る実施例３及び実施例４の湿式摩擦材の静摩擦係数は、
ほぼ同じであって、０．２２５〜０．２５０である。し
たがって、乾性油及びカシューナッツ殻液変性フェノー
ル樹脂を樹脂結合剤として使用したこれらの実施例の湿
式摩擦材において、その樹脂率が多い程、静摩擦係数は
より高くなる傾向が見られる。ただし、静摩擦係数にほ
とんど差が無い実施例３と実施例４からすると、樹脂率
が一定の値を越えると静摩擦係数は増加しない傾向も見
られる。

【００６７】また、摩耗量に関しては、実施例２では摩
耗量は０．０１３μｍと少ないのに対して、実施例３で
は０．０２０μｍ、実施例４では０．０４０μｍに増加
している。つまり、樹脂率が多くなるに従って摩耗量は
増加する傾向が見られる。

【００６８】このように、この試験結果から、樹脂結合
剤として乾性油及びカシューナッツ殻液変性フェノール
樹脂を用いた湿式摩擦材において、その樹脂率は、より
高い静摩擦係数を得るためには多い程好ましく、また、
より耐摩耗性を向上するためには、反対に少ない程好ま
しいことが分かる。そのため、樹脂率は、要求される静
摩擦係数と耐摩耗性との関係において適宜に決めること
ができる。しかし、樹脂率を一定以上に多くしても静摩
擦係数は増加しないことからすれば、その樹脂率は、良
好な静摩擦係数と耐摩耗性とが共に得られる３５重量％
の内外である２５〜４５重量％が一般に好ましい。

【００６９】なお、本発明の湿式摩擦材については、主
に、自動車の自動変速機における摩擦係合装置での使用
と関連して説明したが、本発明を実施する場合には、こ
のような用途での利用だけでなく、その他の湿式摩擦係
合装置、即ち、油中で使用されるクラッチまたはブレー
キ等の摩擦係合装置の湿式摩擦材としても、同様に有利
に利用することができる。また、基材繊維の種類と組成
割合等についても、上記の実施例に限定されることな
く、種々に変更することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる湿式摩擦
材は、基材繊維と充填材とからなる抄紙体に、フェノー
ル樹脂からなる樹脂結合剤を含浸し、熱硬化して形成さ
れた湿式摩擦材において、そのフェノール樹脂は、乾性
油とカシューナッツ殻液とにより変性された乾性油及び
カシューナッツ殻液変性フェノール樹脂からなるもので
ある。

【００７１】したがって、この湿式摩擦材によれば、樹
脂結合剤であるフェノール樹脂が乾性油とカシューナッ
ツ殻液とによって変性されているので、無変性の場合よ
りも柔軟性を増すことができると共に、乾性油のみで変
性した場合よりも硬化性を向上することができる。その
ため、静摩擦係数をより高めることができ、かつ、耐摩
耗性をより向上することができる。即ち、本発明にかか
る湿式摩擦材は、高い静摩擦係数を有し、しかも、優れ
た耐摩耗性を有する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施例１と比較例１及び比較
例２の湿式摩擦材の静摩擦係数を、係合サイクル数との
関係において示す特性図である。

【図２】 図２は本発明の実施例１と比較例１及び比較
例２の湿式摩擦材の動摩擦係数を、係合サイクル数との
関係において示す特性図である。

【図３】 図３は本発明の実施例１と比較例１及び比較
例２の湿式摩擦材の摩耗量を示す特性図である。

【図４】 図４は本発明の実施例２乃至実施例４の湿式
摩擦材の樹脂率と、静摩擦係数及び摩耗量を示す特性図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材繊維と充填材とからなる抄紙体に、
   フェノール樹脂からなる樹脂結合剤を含浸し、加熱硬化
   して形成された湿式摩擦材において、 前記フェノール樹脂は、乾性油とカシューナッツ殻液と
   により変性された乾性油及びカシューナッツ殻液変性フ
   ェノール樹脂からなることを特徴とする湿式摩擦材。