JPS5945005B2 - グラスフアイバ−製フリクシヨンフエ−シングおよびその製法 - Google Patents
グラスフアイバ−製フリクシヨンフエ−シングおよびその製法Info
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- JPS5945005B2 JPS5945005B2 JP53090538A JP9053878A JPS5945005B2 JP S5945005 B2 JPS5945005 B2 JP S5945005B2 JP 53090538 A JP53090538 A JP 53090538A JP 9053878 A JP9053878 A JP 9053878A JP S5945005 B2 JPS5945005 B2 JP S5945005B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はクラツチ等に用いられるフリクシヨンフエーシ
ングの高温における破壊強度の改善に関するもので、グ
ラスフアイバーテープをうねらせながら環状に配列して
、ゴム、樹脂、摩擦調節材を含んでいる熱硬化性結合剤
で加圧、結合させてなり、そのゴムは加硫性カルボキシ
ニトリルゴム、樹脂は水溶性低分子量の1段階熱硬化性
フエノールフオルムアルデヒド樹脂、摩擦調節材は有機
、無機微粒子よりなつている。
ングの高温における破壊強度の改善に関するもので、グ
ラスフアイバーテープをうねらせながら環状に配列して
、ゴム、樹脂、摩擦調節材を含んでいる熱硬化性結合剤
で加圧、結合させてなり、そのゴムは加硫性カルボキシ
ニトリルゴム、樹脂は水溶性低分子量の1段階熱硬化性
フエノールフオルムアルデヒド樹脂、摩擦調節材は有機
、無機微粒子よりなつている。
フリクシヨンフエーシングの製造に際して、熱硬化結合
装置にかける前に、結合剤と相溶性で水性分散液として
用いられるゴム、樹脂、フアーネスブラツクよりなる前
塗剤をグラスフイラメントに施す。本発明は、強化材、
摩擦材の両方として連続グラスフアイバ一のローピング
を用いたクラツチフエーシングおよびその製造法であつ
て摩擦部材に関するものである。
装置にかける前に、結合剤と相溶性で水性分散液として
用いられるゴム、樹脂、フアーネスブラツクよりなる前
塗剤をグラスフイラメントに施す。本発明は、強化材、
摩擦材の両方として連続グラスフアイバ一のローピング
を用いたクラツチフエーシングおよびその製造法であつ
て摩擦部材に関するものである。
自動車のクラツチフエーシングのような摩擦部材には高
回転と高遠心力がかかるので、摩擦部材が破壊する現象
が知られている。
回転と高遠心力がかかるので、摩擦部材が破壊する現象
が知られている。
大部分の自動車クラツチフエーシング工場では、2つの
フエーシングを取付けたクラツチ駆動部材は製品完成の
必要条件として15分間500′Fに加熱した後回転試
験を受けることが要求されている。
フエーシングを取付けたクラツチ駆動部材は製品完成の
必要条件として15分間500′Fに加熱した後回転試
験を受けることが要求されている。
この高温破壊強度試験は、樹脂やゴムのような結合材の
温度が上昇するので急速に強度が低下し、そのためかな
り低い回転数で破壊する結果となるので、合格するのに
最も難しいものである。外径11インチ、内径6%イン
チのアスベスト糸で作られた普通のクラツチフエーシン
グは8000ないし9000rpm位の回転速度の試験
に耐えることが知られている。クラツチフエーシングに
対する回転速度についての要求がより必要とされてきた
ので、グラスフアイバ一がフエーシング強度を増すのに
用いられ、アスベスト繊維は摩擦材の役目をするに止ま
つていた。
温度が上昇するので急速に強度が低下し、そのためかな
り低い回転数で破壊する結果となるので、合格するのに
最も難しいものである。外径11インチ、内径6%イン
チのアスベスト糸で作られた普通のクラツチフエーシン
グは8000ないし9000rpm位の回転速度の試験
に耐えることが知られている。クラツチフエーシングに
対する回転速度についての要求がより必要とされてきた
ので、グラスフアイバ一がフエーシング強度を増すのに
用いられ、アスベスト繊維は摩擦材の役目をするに止ま
つていた。
このような努力をしても価格が上昇してしまい、また、
例えばガラス繊維織布を環状アスベスト摩擦部材の裏面
に用いた場合は時にはその製品を平らに作ることが困難
であつた。最近、熱硬化性結合剤に浸漬した多数の平行
連続グラスフアイバ一束を渦巻状又は不規則に巻いてク
ラツチフエーシングを作ることが考えられたが、それは
フイラメントがグラスフアイバ一束の外周面を斜めに環
状に巻き付いているものである。
例えばガラス繊維織布を環状アスベスト摩擦部材の裏面
に用いた場合は時にはその製品を平らに作ることが困難
であつた。最近、熱硬化性結合剤に浸漬した多数の平行
連続グラスフアイバ一束を渦巻状又は不規則に巻いてク
ラツチフエーシングを作ることが考えられたが、それは
フイラメントがグラスフアイバ一束の外周面を斜めに環
状に巻き付いているものである。
このような構造は米国特許第3743069号と第37
56910号明細書に記載されている。このような構造
はアスベスト繊維で大部分を構成したクラツチフエーシ
ングと較べて高温破壊強度をいくらか改善したといわれ
ているけれども、それにもかかわらず、このような特許
に従つて作られたクラツチフエーシングよりもより高い
高温破壊強度を持つクラツチフエーシングが自動車工業
界で求められていた。出願人は、従来のものと同一形状
のもので、12500rpm以上で14500rpmの
ような高速回転速度の高温破壊試験に耐え得る摩擦部材
、特にクラツチフエーシングを得ることができたが、そ
れは不規則に巻きついた連続グラスフアイバ一束より作
られ、そのフアイバ一は、ゴム、樹脂、摩擦調節材より
なる熱硬化性結合剤の処理が行われる前に、ゴム、樹脂
、フアーネスブラツクよりなる前塗組成物に浸漬されて
用いられる。
56910号明細書に記載されている。このような構造
はアスベスト繊維で大部分を構成したクラツチフエーシ
ングと較べて高温破壊強度をいくらか改善したといわれ
ているけれども、それにもかかわらず、このような特許
に従つて作られたクラツチフエーシングよりもより高い
高温破壊強度を持つクラツチフエーシングが自動車工業
界で求められていた。出願人は、従来のものと同一形状
のもので、12500rpm以上で14500rpmの
ような高速回転速度の高温破壊試験に耐え得る摩擦部材
、特にクラツチフエーシングを得ることができたが、そ
れは不規則に巻きついた連続グラスフアイバ一束より作
られ、そのフアイバ一は、ゴム、樹脂、摩擦調節材より
なる熱硬化性結合剤の処理が行われる前に、ゴム、樹脂
、フアーネスブラツクよりなる前塗組成物に浸漬されて
用いられる。
本発明の目的は安く作れてしかも破壊強度が大巾に増加
した上記したような新規のグラスフアイバークラツチフ
エーシングを得ることにある。本発明のその他の目的も
本発明についての以下の詳細な説明および図面によつて
明らかになる。図面において、符号10はクラツチフエ
ーシングのような環状円板型摩擦部材を示す。クラツチ
フエーシングは、熱硬化性結合剤に浸漬された連続グラ
スフイラメントの束又はテープを、第1図、第2図に示
すようにうねらせながら巻きつけて熱と圧力を加えて結
合接着させて作られる。
した上記したような新規のグラスフアイバークラツチフ
エーシングを得ることにある。本発明のその他の目的も
本発明についての以下の詳細な説明および図面によつて
明らかになる。図面において、符号10はクラツチフエ
ーシングのような環状円板型摩擦部材を示す。クラツチ
フエーシングは、熱硬化性結合剤に浸漬された連続グラ
スフイラメントの束又はテープを、第1図、第2図に示
すようにうねらせながら巻きつけて熱と圧力を加えて結
合接着させて作られる。
以下に詳細に記載されてあるが、熱硬化性結合剤に浸漬
された連続テープ12は数百フイートの長さでドラムに
貯えられてある。
された連続テープ12は数百フイートの長さでドラムに
貯えられてある。
第1図に概略的に方法を示してあるが、連続テープは回
転するマンドレル20にうねりながら巻かれておりJそ
れはテープが常に一定の割合で直径を変えながら巻かれ
ている。第2図で特に図解されてあるが、クラツチフエ
ーシング10は3つの部分11、に分けて示されてあり
、第1部分では完成したクラツチフエーシング、第部分
では中間状態、第部分では製作過程の最初の状態を示し
ている。
転するマンドレル20にうねりながら巻かれておりJそ
れはテープが常に一定の割合で直径を変えながら巻かれ
ている。第2図で特に図解されてあるが、クラツチフエ
ーシング10は3つの部分11、に分けて示されてあり
、第1部分では完成したクラツチフエーシング、第部分
では中間状態、第部分では製作過程の最初の状態を示し
ている。
テープ12は連続グラスフイラメント又はフアイバ一の
束又はローピングを数本、普通は5〜101好ましくは
6〜8本合せて作られる。
束又はローピングを数本、普通は5〜101好ましくは
6〜8本合せて作られる。
本願明細書および請求範囲で[グラスフイラメント」又
は「グラスフアイバ一]といつているのは相当連続して
いる長さ例えば数千フイートのような連続したガラス単
繊維を意味している。「ロービイング」とは平行グラス
単繊維の沢山の数を収集又は集合させたものである。こ
のように、ローピングには100から2000好ましく
は1500から2000本の単繊維が含まれており、グ
ラスフアイバ一製造業界で周知の方法で一体にされてあ
る。ローピングには普通撚りはないが、1フイート当り
1回以下の撚りをかけてもよい。ローピングにされるフ
イラメントは非常に細く直径が約10〜15ミクロンで
あるが、フイラメントの直径は12〜14ミクロンのも
のが好ましい。グラスフイラメントは以下に記載する前
塗剤で強度と永久接着性を付与するようにすることが望
ましい。これはフイラメントが紡糸された直後に1回以
上結合剤を付与することにより行うことができる。結合
剤として適当なものとしては、γ−アミノプロピルトリ
エトオキシシランのようなアミノシラン、又はシリコン
原子につながる有機類のカルボキシル基又は配位化合物
のカルボキシラード基のアミノ又はカルボキシル基を有
する同様のシランがある。
は「グラスフアイバ一]といつているのは相当連続して
いる長さ例えば数千フイートのような連続したガラス単
繊維を意味している。「ロービイング」とは平行グラス
単繊維の沢山の数を収集又は集合させたものである。こ
のように、ローピングには100から2000好ましく
は1500から2000本の単繊維が含まれており、グ
ラスフアイバ一製造業界で周知の方法で一体にされてあ
る。ローピングには普通撚りはないが、1フイート当り
1回以下の撚りをかけてもよい。ローピングにされるフ
イラメントは非常に細く直径が約10〜15ミクロンで
あるが、フイラメントの直径は12〜14ミクロンのも
のが好ましい。グラスフイラメントは以下に記載する前
塗剤で強度と永久接着性を付与するようにすることが望
ましい。これはフイラメントが紡糸された直後に1回以
上結合剤を付与することにより行うことができる。結合
剤として適当なものとしては、γ−アミノプロピルトリ
エトオキシシランのようなアミノシラン、又はシリコン
原子につながる有機類のカルボキシル基又は配位化合物
のカルボキシラード基のアミノ又はカルボキシル基を有
する同様のシランがある。
これらはグラスフイラメント表面に付着させられまたは
サイズ材の一成分として混ぜ合わされる。このような結
合剤としてのシランの使用は1922年11月22日発
行の米国特許第3287204号明細書に記載されてい
る。グラスフイラメントへの前塗接着強度を増す別な処
理法としては塩化マグネシウム、塩化亜鉛の水溶液が用
いられる。その使用は塩化物の形でなされた後、その媒
質水溶液は水酸化物の形でグラスフイラメントに沈積す
るようなアルカリPHに調整される。その水酸化物は次
に加熱によつて酸化物に変えられる。この方法は196
7年3月28日発行の米国特許第3311528号明細
書に記載されている。グラスフイラメント又はフアイバ
一は、1963年7月16日発行の米国特許第3097
963号明細書に記載されてあるような、未硬化状態に
ある少くとも5炭素原子を含む長環脂肪酸基と不飽和ポ
リエステル樹脂を有するイミダゾリンの反応生成物を基
本成分としているサイズ剤でグラスフアイバ一を処理す
ることにより前塗剤と強く結合させるようにしてもよい
。
サイズ材の一成分として混ぜ合わされる。このような結
合剤としてのシランの使用は1922年11月22日発
行の米国特許第3287204号明細書に記載されてい
る。グラスフイラメントへの前塗接着強度を増す別な処
理法としては塩化マグネシウム、塩化亜鉛の水溶液が用
いられる。その使用は塩化物の形でなされた後、その媒
質水溶液は水酸化物の形でグラスフイラメントに沈積す
るようなアルカリPHに調整される。その水酸化物は次
に加熱によつて酸化物に変えられる。この方法は196
7年3月28日発行の米国特許第3311528号明細
書に記載されている。グラスフイラメント又はフアイバ
一は、1963年7月16日発行の米国特許第3097
963号明細書に記載されてあるような、未硬化状態に
ある少くとも5炭素原子を含む長環脂肪酸基と不飽和ポ
リエステル樹脂を有するイミダゾリンの反応生成物を基
本成分としているサイズ剤でグラスフアイバ一を処理す
ることにより前塗剤と強く結合させるようにしてもよい
。
前塗剤−と強く結合させるためのグラスフイラメントの
その他の前処理剤として屯 6炭素原子以下で高官能基
を含み3価核クロム原子同位カルボキシレート基をもつ
クロム配位化合物(米国特許第3552910号明細書
)、7個より少い炭素原子を有するシリコン原子に結合
した少くとも一個の有機基と不飽和エチレンをもつシラ
ンやぞの加水分解生成物又はその重合体(米国特許第2
562288号明細書)、被膜形成特性をもつシラン有
機重合体(英国特許第3169884号明細書)、シラ
ン、水分散可能ポリビニルフイロロリジン、ゲラチン、
水分散可能ポリエステル樹脂(米国特許第320762
3号明細書)、が用いられる。
その他の前処理剤として屯 6炭素原子以下で高官能基
を含み3価核クロム原子同位カルボキシレート基をもつ
クロム配位化合物(米国特許第3552910号明細書
)、7個より少い炭素原子を有するシリコン原子に結合
した少くとも一個の有機基と不飽和エチレンをもつシラ
ンやぞの加水分解生成物又はその重合体(米国特許第2
562288号明細書)、被膜形成特性をもつシラン有
機重合体(英国特許第3169884号明細書)、シラ
ン、水分散可能ポリビニルフイロロリジン、ゲラチン、
水分散可能ポリエステル樹脂(米国特許第320762
3号明細書)、が用いられる。
本発明は、前塗り剤と強力に結合するグラスフイラメン
ト表面処理を行うものではあるが、グラスフイラメント
の特別な処理に限定されるものではない。
ト表面処理を行うものではあるが、グラスフイラメント
の特別な処理に限定されるものではない。
グラスフアイバーローピングが浸漬される前塗り剤は、
基本成分として加硫性カルボキシニトリルゴム、すなわ
ち、水溶性、一段階熱硬化フエノールフオルムアルデヒ
ド樹脂、フアーネスブラツクをきめられた比率で含有し
ている。
基本成分として加硫性カルボキシニトリルゴム、すなわ
ち、水溶性、一段階熱硬化フエノールフオルムアルデヒ
ド樹脂、フアーネスブラツクをきめられた比率で含有し
ている。
前塗り剤は界面活性剤を含有する水性分散液の形で与え
られる。特に、加硫性カルボキシニトリルゴムは少くと
も3つのモノマー即ちアクリロニトリル、ブタジエン、
一以上のアクリル型酸よりなる高張力で耐油性ゴムが用
いられる。
られる。特に、加硫性カルボキシニトリルゴムは少くと
も3つのモノマー即ちアクリロニトリル、ブタジエン、
一以上のアクリル型酸よりなる高張力で耐油性ゴムが用
いられる。
これらのモノマーの共重合物は、100〜200個の炭
素原子毎に約1回の割合でチエーンに沿つて分布された
カルボキシル基以外の普通のニトリルゴムに同様のチエ
ーンを作る。この型のポリマーは普通のサルフアタイプ
の加硫と同様カルボキシル基の反応によつて硬化、加硫
される点で独特のものである。
素原子毎に約1回の割合でチエーンに沿つて分布された
カルボキシル基以外の普通のニトリルゴムに同様のチエ
ーンを作る。この型のポリマーは普通のサルフアタイプ
の加硫と同様カルボキシル基の反応によつて硬化、加硫
される点で独特のものである。
一硬化法としては多価金属の酸化物又は塩でカルボキシ
ル基を中和してチエーンを交叉結合させる。Ca++、
Mg++、Pb++ イオンはこのような加硫反応を効
果的に行わせることができる。
ル基を中和してチエーンを交叉結合させる。Ca++、
Mg++、Pb++ イオンはこのような加硫反応を効
果的に行わせることができる。
このポリマーチエーンはブタジエンアクリロニトリルゴ
ムで起るような二重結合を有しているので、普通のタイ
プの硫黄加硫を用いることができる。金属酸化物と硫黄
硬化法はドライゴムやラテツクス状のカルボキシレート
ニトリルゴムの両方に適用できる。同じような耐油性の
ある普通のニトリルゴムと較べて、このカルボキシ変体
は、より高い抗張力と抗張率、低伸張、高硬度、高温引
裂強度および抗張力の改善、低温脆弱性改善、耐オゾン
性改善、高温の油や空気に曝された後でも良好な物理的
特性の保持、を有している。
ムで起るような二重結合を有しているので、普通のタイ
プの硫黄加硫を用いることができる。金属酸化物と硫黄
硬化法はドライゴムやラテツクス状のカルボキシレート
ニトリルゴムの両方に適用できる。同じような耐油性の
ある普通のニトリルゴムと較べて、このカルボキシ変体
は、より高い抗張力と抗張率、低伸張、高硬度、高温引
裂強度および抗張力の改善、低温脆弱性改善、耐オゾン
性改善、高温の油や空気に曝された後でも良好な物理的
特性の保持、を有している。
カルボキシニトリルゴムは3.5〜9.5pHの範囲で
安定したラテツクスの形で利用できる。
安定したラテツクスの形で利用できる。
上記したように、ラテツクスは、硫黄と金属酸化物と促
進剤のような適当な加硫方法によつて、又は、金属酸化
物単独の使用によつて硬化される。後者の場合は固体ポ
リマー100の中で5〜10部が普通必要とされる。水
溶性で一段階熱硬化するフエノールフオルムアルデヒド
樹脂を包有する熱硬化結合剤がカルボキシニトリルゴム
に添加して用いられる。
進剤のような適当な加硫方法によつて、又は、金属酸化
物単独の使用によつて硬化される。後者の場合は固体ポ
リマー100の中で5〜10部が普通必要とされる。水
溶性で一段階熱硬化するフエノールフオルムアルデヒド
樹脂を包有する熱硬化結合剤がカルボキシニトリルゴム
に添加して用いられる。
硬化する前に、この樹脂は
のような化合物を作るように一以上のアルデヒド分子と
反応したフエノールの混合物を包含している。
反応したフエノールの混合物を包含している。
このような樹脂は約265−285′Fの高温板上で1
〜2分で硬化する。
〜2分で硬化する。
前塗剤も熱硬化結合剤も共に水性分散液としてグラスフ
イラメントに用いた方が良く、それにより有機溶剤使用
により生ずる発火可能性や生態学上の問題を防ぎ、また
製造コストを下げることができる。
イラメントに用いた方が良く、それにより有機溶剤使用
により生ずる発火可能性や生態学上の問題を防ぎ、また
製造コストを下げることができる。
さらに本発明によつて達成される高温破壊強度の改善は
少くともそO一部はこのような水性分散液を用いたこと
によるものと思われる。水性分散液の形でグラスフイラ
メントに前塗することは、分散液の中に或るタイプのフ
アーネスブラツク、種々の界面活性剤、およびまたは分
散助剤の存在によつて、前塗剤によるフイラメントへの
給湿をよりよく行うことができる。本発明に使用される
前塗水性分散液は基本成分として約65〜85mμの範
囲の一定寸法の粒子のフアーネスブラツクを含有してい
る。
少くともそO一部はこのような水性分散液を用いたこと
によるものと思われる。水性分散液の形でグラスフイラ
メントに前塗することは、分散液の中に或るタイプのフ
アーネスブラツク、種々の界面活性剤、およびまたは分
散助剤の存在によつて、前塗剤によるフイラメントへの
給湿をよりよく行うことができる。本発明に使用される
前塗水性分散液は基本成分として約65〜85mμの範
囲の一定寸法の粒子のフアーネスブラツクを含有してい
る。
特に、フアーネスブラツクは、約75mμの平均粒度で
、固体50%のアニオン分散液として用いられ、約10
.8ポンド/ガロンの密度を有する薄い色のものが好ま
しい。上記の特定された粒度を有するフアーネスブラツ
クはグラスフイラメントにしめりを与えるように前塗剤
のゴムおよび樹脂成分を補助する非常に重要な作用をす
るもので、それによリクラツチフエーシングの高温破壊
強度が相当増大すると思われる。界面活性剤としては非
イオンタイプのものが好ましく、その代表的なものとし
てはオクチルフエノキシポリエソキシエタノールがある
。
、固体50%のアニオン分散液として用いられ、約10
.8ポンド/ガロンの密度を有する薄い色のものが好ま
しい。上記の特定された粒度を有するフアーネスブラツ
クはグラスフイラメントにしめりを与えるように前塗剤
のゴムおよび樹脂成分を補助する非常に重要な作用をす
るもので、それによリクラツチフエーシングの高温破壊
強度が相当増大すると思われる。界面活性剤としては非
イオンタイプのものが好ましく、その代表的なものとし
てはオクチルフエノキシポリエソキシエタノールがある
。
典形的有用な分散剤はカルボキシレートポリエレクトロ
レイトのナトリウムリグニンサルフオネートとナトリウ
ム塩である。これらの界面活性剤と分散剤は前塗剤の全
固体重量に対して重量で約0.25〜1.25%の量で
分散液中に用いるとよい。前塗分散剤はポリアクリル、
ナトリウムカルボキシメチルセルローズガム、針状マグ
ネシウムアルミニユーム珪酸塩粒子のような種々の懸濁
助剤の少量で有効な量を含有してもよい。本発明によれ
ば、前塗剤は熱硬化性結合剤を加える前にグラスフイラ
メントに与えられる。
レイトのナトリウムリグニンサルフオネートとナトリウ
ム塩である。これらの界面活性剤と分散剤は前塗剤の全
固体重量に対して重量で約0.25〜1.25%の量で
分散液中に用いるとよい。前塗分散剤はポリアクリル、
ナトリウムカルボキシメチルセルローズガム、針状マグ
ネシウムアルミニユーム珪酸塩粒子のような種々の懸濁
助剤の少量で有効な量を含有してもよい。本発明によれ
ば、前塗剤は熱硬化性結合剤を加える前にグラスフイラ
メントに与えられる。
前塗作業には、低固体含有水性分散液、すなわち約10
〜15%、好ましくは11〜12%の固体を含有するも
のが用いられる。次の熱硬化性結合剤を加える第2塗布
工程では、比較的高固体含有水性分散液が用いられ、そ
の工程の間に摩擦調節材を含む接着剤の大部分がフイラ
メントに付着させられる。前塗り工程において、フイラ
メントの束は拡げられて繊維束中に容易に前塗り分散液
が浸透する機会を与えられるので、全フイラメントはそ
の長さ方向に沿つて分散液と接触し前塗り固体が付着さ
れる。繊維分野においては、種々の塗布剤の付着特性を
改善するために繊維束をばらばらに拡げる色々な装置が
ある。
〜15%、好ましくは11〜12%の固体を含有するも
のが用いられる。次の熱硬化性結合剤を加える第2塗布
工程では、比較的高固体含有水性分散液が用いられ、そ
の工程の間に摩擦調節材を含む接着剤の大部分がフイラ
メントに付着させられる。前塗り工程において、フイラ
メントの束は拡げられて繊維束中に容易に前塗り分散液
が浸透する機会を与えられるので、全フイラメントはそ
の長さ方向に沿つて分散液と接触し前塗り固体が付着さ
れる。繊維分野においては、種々の塗布剤の付着特性を
改善するために繊維束をばらばらに拡げる色々な装置が
ある。
例えば、ストランドやローピングをローラー型の塗布器
に入れる前にコーミング装置にかけ、それにより繊維束
は拡げられて塗布剤と良く接触するようになる。前塗り
工程において、水性分散液艮結合固剤の全重量に対して
重量で、約40〜50%のカルボキシニトリルゴム、約
40〜50%のフエノールフオルムアルデヒド樹脂、約
10〜20%のフアーネスブラツクを含有すべきである
。
に入れる前にコーミング装置にかけ、それにより繊維束
は拡げられて塗布剤と良く接触するようになる。前塗り
工程において、水性分散液艮結合固剤の全重量に対して
重量で、約40〜50%のカルボキシニトリルゴム、約
40〜50%のフエノールフオルムアルデヒド樹脂、約
10〜20%のフアーネスブラツクを含有すべきである
。
分散液はそれぞれ約40〜45%のゴムと樹脂、約10
〜15%のフアーネスブラツクを含有するのが望ましい
。勿論、分散液は上記したような少量の界面活性剤や分
散剤を含有するようにすべきである。前塗り工程の次に
、グラスフイラメント束は塗被フイラメント重量で約2
〜4%の水分を含むように乾燥させられる。上記範囲に
乾燥させられてから、前塗り工程よりの繊維束は塗布前
の繊維重量を基準として、重量で約8〜12%、好まし
くは約10%の量になるように前塗固剤を付着させる。
〜15%のフアーネスブラツクを含有するのが望ましい
。勿論、分散液は上記したような少量の界面活性剤や分
散剤を含有するようにすべきである。前塗り工程の次に
、グラスフイラメント束は塗被フイラメント重量で約2
〜4%の水分を含むように乾燥させられる。上記範囲に
乾燥させられてから、前塗り工程よりの繊維束は塗布前
の繊維重量を基準として、重量で約8〜12%、好まし
くは約10%の量になるように前塗固剤を付着させる。
上記したような前塗り作業を終えてから、熱硬化性結合
剤をフアイバーグラスローピングに付与する。
剤をフアイバーグラスローピングに付与する。
この結合剤は高固体含有水性分散液の形で用いられ、通
常、結合固剤の全重量を基準として、約6〜12%のカ
ルボキシニトリルゴム、約12〜16%のフエノール樹
脂、約12〜16%の摩擦調節材よりなつている。ここ
でもまた、分散液は固剤によるフイラメントへの給湿を
強めるために少量ではあるが効果的な量の界面活性剤や
分散剤を含有せしめるべきである。熱硬化性結合剤はゴ
ムと樹脂の硬化剤を含有すべきであり、硬化時間を短縮
するために促進剤を含有してもよい。
常、結合固剤の全重量を基準として、約6〜12%のカ
ルボキシニトリルゴム、約12〜16%のフエノール樹
脂、約12〜16%の摩擦調節材よりなつている。ここ
でもまた、分散液は固剤によるフイラメントへの給湿を
強めるために少量ではあるが効果的な量の界面活性剤や
分散剤を含有せしめるべきである。熱硬化性結合剤はゴ
ムと樹脂の硬化剤を含有すべきであり、硬化時間を短縮
するために促進剤を含有してもよい。
結合剤の中に&叙ゴムおよび樹脂成分が前塗剤に用いら
れたと同じように用いられることが理解されたと思う。
れたと同じように用いられることが理解されたと思う。
結合剤中に使用される独特の摩擦調節材としては周知の
ものであり、カーボンブラツク、黒鉛、金属酸化物、金
属粉、重晶石等を含んでいる。
ものであり、カーボンブラツク、黒鉛、金属酸化物、金
属粉、重晶石等を含んでいる。
さらに、熱硬化性結合剤は微細化重合カシユーナツトオ
イルのような周知の有機充填剤を含有してもよい。二回
目の塗布工程を終えたローピングには、未塗布の繊維重
量に対して、普通約58〜63%、好ましくは60〜6
2%の結合固剤を含有しており、これば二度の塗布工程
により堆積したものである。
イルのような周知の有機充填剤を含有してもよい。二回
目の塗布工程を終えたローピングには、未塗布の繊維重
量に対して、普通約58〜63%、好ましくは60〜6
2%の結合固剤を含有しており、これば二度の塗布工程
により堆積したものである。
熱硬化性結合剤を付与した後に、ローピングは塗布され
たフイラメント重量に対して水分含有量が約2〜4%に
なるまで乾燥される。
たフイラメント重量に対して水分含有量が約2〜4%に
なるまで乾燥される。
この範囲に乾燥された時にローピングにはいくらか粘着
性がある。この性質によりテープ組織が強められ、クラ
ツチフエーシングが形成されてゆくことがわかると思う
。熱硬化性結合剤が塗布され次に乾燥させられたローピ
ングは、多数のローピングを集めて、例えば6〜8本を
一緒に加熱する回転ローラー等によつて、テープ状に結
合される。
性がある。この性質によりテープ組織が強められ、クラ
ツチフエーシングが形成されてゆくことがわかると思う
。熱硬化性結合剤が塗布され次に乾燥させられたローピ
ングは、多数のローピングを集めて、例えば6〜8本を
一緒に加熱する回転ローラー等によつて、テープ状に結
合される。
このテープには1フイート当り約3〜6回の撚りが通常
かけられてある。必要ならば、テープにはその長さに沿
つて非鉄金属線例えば黄銅、銅、鉛の線、又は木綿、レ
ーヨン、グラスフアイバ一の糸条又は糸のような非金属
材を一回以上まきつけるようにしてもよい。
かけられてある。必要ならば、テープにはその長さに沿
つて非鉄金属線例えば黄銅、銅、鉛の線、又は木綿、レ
ーヨン、グラスフアイバ一の糸条又は糸のような非金属
材を一回以上まきつけるようにしてもよい。
このような巻付けは米国特許第3756910号明細書
に記載された方法又は編む等の適宜方法によつてテープ
に付与される。非金属材を巻付けると摩擦特性の改善が
なされ、一方、金属線を用いると摩擦および熱消失特性
の改善がなされるが、重量が増すので高温破壊強度が幾
分低下する。塗布されたテープ重量を基準として線の全
重量が約10〜20%となるようにテープに銅線を螺旋
状に巻付けるのがよい。上記したように、連続グラスフ
イラメントで形成され、熱硬化性結合剤を浸漬されたテ
ープは、常に巻付けられるテープの直径が変化するよう
に、回転しているマンドレルに波をうつ形状に巻付けら
れる。
に記載された方法又は編む等の適宜方法によつてテープ
に付与される。非金属材を巻付けると摩擦特性の改善が
なされ、一方、金属線を用いると摩擦および熱消失特性
の改善がなされるが、重量が増すので高温破壊強度が幾
分低下する。塗布されたテープ重量を基準として線の全
重量が約10〜20%となるようにテープに銅線を螺旋
状に巻付けるのがよい。上記したように、連続グラスフ
イラメントで形成され、熱硬化性結合剤を浸漬されたテ
ープは、常に巻付けられるテープの直径が変化するよう
に、回転しているマンドレルに波をうつ形状に巻付けら
れる。
この状態は第2図に最もよく示されている。このように
して作られた円盤形のフリクシヨンフエーシング成形物
は型に入れられ、短時間例えば成形物を密に結合し少く
とも結合剤の一部を硬化するために2〜3分間約350
0〜5000psiに加圧し、約350〜375′Fの
温度範囲に加熱される。次に、そのフエーシングは約4
00〜450′F′で加熱するために炉に数時間入れら
れる。この加熱処理中に、樹脂は不融不溶性に変化し、
ゴムは加硫される。クラツチフエーシングは、次に、許
容誤差寸法とするための研摩機や内燃機関の動力伝達部
に取付けるための孔あけ加工のよう適宜の機械加工が加
えられる。
して作られた円盤形のフリクシヨンフエーシング成形物
は型に入れられ、短時間例えば成形物を密に結合し少く
とも結合剤の一部を硬化するために2〜3分間約350
0〜5000psiに加圧し、約350〜375′Fの
温度範囲に加熱される。次に、そのフエーシングは約4
00〜450′F′で加熱するために炉に数時間入れら
れる。この加熱処理中に、樹脂は不融不溶性に変化し、
ゴムは加硫される。クラツチフエーシングは、次に、許
容誤差寸法とするための研摩機や内燃機関の動力伝達部
に取付けるための孔あけ加工のよう適宜の機械加工が加
えられる。
(第3図、第4図参照)実施例 1
この実施例は本発明によるクラツチフエーシングの製作
について記載する。
について記載する。
このクラツチフエーシングを作るには、平均直径が約1
3ミクロンの連続グラスフイラメントを約2000本よ
りなるグラスフアイバーローピングが使用された。
3ミクロンの連続グラスフイラメントを約2000本よ
りなるグラスフアイバーローピングが使用された。
ローピングのフイラメント表面は以下に記載するような
強力接着ができるように予め化学処理が施されていた。
強力接着ができるように予め化学処理が施されていた。
ローピングを形成する沢山のグラスフアイバ一はクリー
ルより供給され、張力装置と陶器製ガイドを通つて塗布
器にかけられた1,塗布器に入る前にローピングの先は
フイラメントが前塗剤でしめらされるように拡げられた
。
ルより供給され、張力装置と陶器製ガイドを通つて塗布
器にかけられた1,塗布器に入る前にローピングの先は
フイラメントが前塗剤でしめらされるように拡げられた
。
次に余分の前塗剤は除去された。塗布剤組成は下記固体
の約10重量%の水性分散液と約1%の表面活性剤で構
成されていた。
の約10重量%の水性分散液と約1%の表面活性剤で構
成されていた。
前塗加工工程を終つてからローピングは赤外線で乾燥さ
れ、それにより塗布された状態のフイラメント重量を規
準として重量で約4%の水分含有量となるように水が除
去された。前塗剤の固体分の重量が約10%含まれるよ
うに乾燥されたローピングは、ロール塗布器にかけられ
、そこで次の固剤全体の約54重量%を含有する水性分
散液を塗布される。
れ、それにより塗布された状態のフイラメント重量を規
準として重量で約4%の水分含有量となるように水が除
去された。前塗剤の固体分の重量が約10%含まれるよ
うに乾燥されたローピングは、ロール塗布器にかけられ
、そこで次の固剤全体の約54重量%を含有する水性分
散液を塗布される。
浸漬されたローピングはトンネル乾燥器を通され、水分
が約4重量%に減少されられた。
が約4重量%に減少されられた。
この残留水分の量は互に加圧によつて接着するのに十分
な粘着性をフイラメントに与える。ローピングはグラス
フアイバ一重量を規準として約61%の上記結合剤を含
有していた。テープは2対の回転ロールによつてローピ
ングを合体することにより行われ、その回転ロールは1
フイーウ当り約3回の撚りを与えながらローピングを合
体した。
な粘着性をフイラメントに与える。ローピングはグラス
フアイバ一重量を規準として約61%の上記結合剤を含
有していた。テープは2対の回転ロールによつてローピ
ングを合体することにより行われ、その回転ロールは1
フイーウ当り約3回の撚りを与えながらローピングを合
体した。
テープは沢山の円盤型フリクシヨンフエーシング成形品
を形成するためにうねりを与えられながら巻取られ、型
に入れて360′Fに加熱され、成形品の密度を増し結
合剤の一部を硬化するために約2分経過する間5000
psiの圧力をかけた。
を形成するためにうねりを与えられながら巻取られ、型
に入れて360′Fに加熱され、成形品の密度を増し結
合剤の一部を硬化するために約2分経過する間5000
psiの圧力をかけた。
次に、クラツチフエーシングは樹脂を不融不溶状態に変
え、ゴムを加硫するために約5%時間400〜450′
F′で更に加熱された。クラツチフエーシングは次の寸
法即ち外径11インチ、内径6%インチ、厚さ0.13
7インチに削られた。実施例実施例1に従つて作られた
クラツチフエーシングは次のような手順によつて高温破
壊強度試験が行われた。
え、ゴムを加硫するために約5%時間400〜450′
F′で更に加熱された。クラツチフエーシングは次の寸
法即ち外径11インチ、内径6%インチ、厚さ0.13
7インチに削られた。実施例実施例1に従つて作られた
クラツチフエーシングは次のような手順によつて高温破
壊強度試験が行われた。
各クラツチフエーシングは駆動部材に確実にリベツトで
取付けられた。
取付けられた。
取付られたクラツチフエーシングは500′Fに保たれ
た空気循環炉内で15分間加熱された。そのクラツチフ
エーシングは炉から取出されてすばやぐ(15秒以内に
)遠心破壊試験機の軸に取付けられた。試験は直ちに始
められ、試験されるクラツチフエーシングが取付られた
駆動部材は約2秒で3500rpmに達した。その後駆
動部材の速度は約135rprrv/Secの平均割合
で増大され、クラツチフエーシングが破壊されるまで続
けられ、破壊した時の回転速度が記録された。この試験
で得られた破壊強度のデータは以下の第1表に示されて
いる。
た空気循環炉内で15分間加熱された。そのクラツチフ
エーシングは炉から取出されてすばやぐ(15秒以内に
)遠心破壊試験機の軸に取付けられた。試験は直ちに始
められ、試験されるクラツチフエーシングが取付られた
駆動部材は約2秒で3500rpmに達した。その後駆
動部材の速度は約135rprrv/Secの平均割合
で増大され、クラツチフエーシングが破壊されるまで続
けられ、破壊した時の回転速度が記録された。この試験
で得られた破壊強度のデータは以下の第1表に示されて
いる。
実施例
実施例1に記載された材料と工程で沢山のクラツチフエ
ーシングが作られた。
ーシングが作られた。
そのクラツチフエーシングは外径9%インチ、内径6!
′、厚さ0.1257の寸法のものであつた。実施例に
記載された手順に従つてクラツチフエーシングの試験が
行われた。その得られた結果は以下に示す第1表のとお
りである。実施例 多数のクラツチフエーシングが実施例1に記載された材
料と手順に以下に記載する工程のみを付加して作製され
た。
′、厚さ0.1257の寸法のものであつた。実施例に
記載された手順に従つてクラツチフエーシングの試験が
行われた。その得られた結果は以下に示す第1表のとお
りである。実施例 多数のクラツチフエーシングが実施例1に記載された材
料と手順に以下に記載する工程のみを付加して作製され
た。
18%の銅線被覆が熱消散性改善のために編込装置によ
つて処理済フアイバーグラステープに行われた。
つて処理済フアイバーグラステープに行われた。
クラツチフエーシングの寸法は外径11インチ、内径6
%インチ、厚さ0.137インチであつた。クラツチフ
エーシングは実施例に記載された手順に従つて破壊試験
が行われた。その結果は以下の第表に示すとおりである
。前記のことからこれによつて物理的特性の改善された
新規なクラツチフエーシングが得られたことが明らかに
なつた。
%インチ、厚さ0.137インチであつた。クラツチフ
エーシングは実施例に記載された手順に従つて破壊試験
が行われた。その結果は以下の第表に示すとおりである
。前記のことからこれによつて物理的特性の改善された
新規なクラツチフエーシングが得られたことが明らかに
なつた。
本発明によるクラツチフエーシング製作のため、構造、
構成製造工程の細部において、本発明の精神特に特許請
求範囲で定められた精神を越脱することなく変更できる
ものであることは理解されると思う。
構成製造工程の細部において、本発明の精神特に特許請
求範囲で定められた精神を越脱することなく変更できる
ものであることは理解されると思う。
第1図は円板状に巻きつけられた、本発明の熱硬化性結
合剤に浸漬された束状の連続グラスフアイバ一を示す図
。 第2図は熱硬化性結合剤に浸漬されたグラスフアイバー
テープでクラツチフエーシングを作る3段階を示す図。
第3図は本発明によるクラツチフエーシングの平面図即
ち正面より見た図。第4図は第3図のクラツチフエーシ
ングの側面即ち端面図である。なお、図面において符号
10はクラツチフエーシン久 12は連続テープ、20
はマンドレルを示している。
合剤に浸漬された束状の連続グラスフアイバ一を示す図
。 第2図は熱硬化性結合剤に浸漬されたグラスフアイバー
テープでクラツチフエーシングを作る3段階を示す図。
第3図は本発明によるクラツチフエーシングの平面図即
ち正面より見た図。第4図は第3図のクラツチフエーシ
ングの側面即ち端面図である。なお、図面において符号
10はクラツチフエーシン久 12は連続テープ、20
はマンドレルを示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 以下(A)ないし(G)の工程よりなるクラッチ等
の環状フリクシヨンフエーシングの製造方法(A)成分
の全重量を基準として重量%で、約40〜50%の加硫
可能のカルボキシニトリルゴム、約40〜50%の水溶
性低分子量の1段階熱硬化性フェノールフォルムアルデ
ヒド樹脂、約10〜20%の粒度約65〜85mμのフ
アーネスブラツクで構成された前塗組成物を殆ど連続グ
ラスフィラメントで形成された多数のロービングに浸漬
するのに、前塗固剤の重量を基準として約0.25〜1
.25%の表面処理剤又は分散剤を含んでいる前記前塗
組成物の低固体含有水性分散液中をロービングを通すこ
とにより行い、ロービングのフィラメント表面はフィラ
メントと前塗組成物との間に強い接着がなされるような
結合剤で処理される。 (B)塗布されたロービング重量を基準として水分含有
量が約2〜4%となるように前記前塗剤浸漬ロービング
を乾燥する。 (C)結合剤成分の全重量を基準として重量%で、約6
〜12%の加硫可能のカルボキシニトリルゴム、約12
〜16%の水溶性低分子量の一段階熱硬化フェノールフ
ォルムアルデヒド樹脂、約72〜82%の特殊な摩擦調
節材よりなる熱硬化結合剤に前塗剤に浸漬したロービン
グをさらに浸漬するのに、結合固剤重量を基準として約
0.25〜1.25%の表面処理剤又は分散剤を含んで
いる高固体含有水性分散液中を前記ロービングを通すこ
とにより行う。 (D)浸漬されたロービング重量を規準として、約2〜
4%の水分含有量となるように前記熱硬化性結合剤に浸
漬されたロービングを乾燥する。 (E)多数の前記浸漬されたロービングを組合せてテー
プを作る。(F)円盤形フリクシヨンフエーシング成形
物を作るために前記テープを波をうたせた形状に巻き取
る。 (G)前記成形物を密にし、結合剤を硬化させるために
前記成形物に熱と圧力を加える。 2 前記(A)工程の水性分散液は重量で約10〜15
%の固体を持つている、特許請求範囲第1項記載の方法
。 3 前記(A)工程の前塗組成物は約40〜45%のゴ
ム、約40〜45%の樹脂、約10〜15%のフアーネ
スブラツクで構成されている、特許請求範囲第2項記載
の方法。 4 前記(C)工程のロービングは、未塗布フィラメン
トの重量を基準として、前塗剤と熱硬化性結合剤を重量
全部で約58〜63%含有している、特許請求範囲第1
項記載の方法。 5 前記テープは浸漬グラスファイバーロービングを約
5〜10本組合せて作られ、各ロービングは直径約10
〜15ミクロンの約100〜2000本の連続グラスフ
ィラメントより形成してなる、特許請求範囲第1項記載
の方法。 6 前記テープは浸漬グラスファイバーロービングを約
6〜8本組合せて形成され、各ロービングは直径約12
〜14ミクロンの約1500〜2000本の連続グラス
フィラメントで構成されてなる、特許請求範囲第5項記
載の方法。 7 少くとも1本の連続フィラメント状金属材が、フリ
クシヨンフエーシング形成物を形成するためにテープを
巻きつける前に、その浸漬されたテープの周りに螺旋状
に覆つてなる、特許請求範囲第1項記載の方法。 8 前記フィラメント状材料は金属線である、特許請求
範囲第7項記載の方法。 9 金属線の編込みは、フリクシヨンフエーシング形成
物を形成するためにテープを巻きつける前に、浸漬テー
プに対して行われる、特許請求範囲第1項記載の方法。 10 非金属フィラメントの編込みが、フリクシヨンフ
エーシング形成物を形成するためにテープを巻きつける
前に、前記浸漬テープに対して行われる、特許請求範囲
第1項記載の方法。 11 フエーシングは、熱硬化性結合剤に浸漬され、波
うち状態にうねりながら環状形に配列され、円盤状フエ
ーシングを形成するようにテープを圧縮するために加熱
加圧されて、その結合剤を硬化されたテープで作られ、
そのテープは、前塗組成物に浸漬され次いで熱硬化性結
合剤に浸漬された連続グラスフィラメントのロービング
を多数集めて作られ、各浸漬はそれぞれ前塗組成物と結
合剤の水性分散液中をロービングを通すことにより行わ
れ、その分散液は固体重量で約0.25〜1.25%の
界面活性剤又は分散剤を含有し、そのフィラメント表面
は浸漬される前にフィラメント表面と前塗組成物とが強
く結合できるように結合剤で処理され、その前塗組成物
は、前塗成分全体重量を基準として、約40〜50%の
加硫性カルボキシニトリルゴム、約40〜50%の水溶
性低分子量一段階フェノールフォルムアルデヒド樹脂、
約16〜20%の粒度約65〜85mμのフアーネスブ
ラックよりなり、その結合剤は、結合剤を形成している
成分の全体重量を基準として、約6〜12%の加硫性ゴ
ム、約12〜16%のフェノールフォルムアルデヒド樹
脂、約72〜82%の特別な摩擦調節材よりなつている
、内外径を有する円板状フリクシヨンフエーシング。 12 前記前塗組成物は約40〜45%のゴム、約40
〜45%の樹脂、約10〜15%のフアーネスブラツク
よりなつている、特許請求範囲第11項記載のフリクシ
ヨンフエーシング。 13 前記テープは、塗被前のフィラメント重量を規準
として、前塗剤と熱硬化性結合剤を合計の重量で約58
〜63%含有している、特許請求範囲第11項記載のフ
リクシヨンフエーシング。 14 前記テープは約5〜10本の浸漬グラスファイバ
ーロービングより形成され、その各ロービングは約10
0〜2000本の直径約10〜15ミクロンの連続グラ
スフィラメントより形成されてなる、特許請求範囲第1
1項記載のフリクシヨンフエーシング。 15 前記テープは約6〜8本の浸漬グラスファイバー
ロービングより形成され、その各ロービングは約150
0〜2000本の直径約12〜14ミクロンの連続グラ
スフィラメントより形成されてなる、特許請求範囲第1
1項記載のフリクシヨンフエーシング。 16 少くとも1本の連続フィラメント状材が、円板形
フリクシヨンフエーシングを形成するためにテープを巻
きつける前に、前記浸漬テープの周りに螺旋状に巻付け
られてなる、特許請求範囲第11項記載のフリクシヨン
フエーシング。 17 前記フィラメント状材は金属線よりなつている、
特許請求範囲第16項記載のフリクシヨンフエーシング
。 18 円板形フリクシヨンフエーシングを形成するため
に前記浸漬テープを巻きつける前に、浸漬テープに金属
線を編み込んでなる、特許請求範囲第11項記載のフリ
クシヨンフエーシング。 19 円板形フリクシヨンフエーシングを形成するため
に前記浸漬テープを巻きつける前に、浸漬テープに非金
属製フィラメントを編み込んでなる、特許請求範囲第1
1項記載のフリクシヨンフエーシング。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/819,760 US4118528A (en) | 1977-07-28 | 1977-07-28 | Glass fiber friction facing |
US000000819760 | 1977-07-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5425975A JPS5425975A (en) | 1979-02-27 |
JPS5945005B2 true JPS5945005B2 (ja) | 1984-11-02 |
Family
ID=25228980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53090538A Expired JPS5945005B2 (ja) | 1977-07-28 | 1978-07-26 | グラスフアイバ−製フリクシヨンフエ−シングおよびその製法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4118528A (ja) |
JP (1) | JPS5945005B2 (ja) |
BE (1) | BE869305A (ja) |
CA (1) | CA1077868A (ja) |
DE (1) | DE2833289A1 (ja) |
FR (1) | FR2398771A1 (ja) |
GB (1) | GB2002466B (ja) |
IT (1) | IT1107786B (ja) |
SE (1) | SE425168B (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4244994A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-13 | Raybestos-Manhattan, Inc. | Laminated aramid fiber friction members |
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US4349595A (en) * | 1979-06-21 | 1982-09-14 | Raybestos-Manhattan, Inc. | Friction material for clutch facings and the like |
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