JPS5980539A - 湿式摩擦材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は車輌の自動変速機の構成部品と１−て使用さ
れ、油中で作動する湿式摩擦材（以下単に摩擦材という
）に関するものである。

従来、この種の摩擦材はセルロース繊＃（パルプ）を基
材とし、粉末充填剤を配合して製造されており、摩擦係
数が高くて、良好な摩擦性能を示し、基材のからみが良
いので摩擦材の層間剥離をも伴なわず良好な摩擦剤とし
て知られている。

またコストも安価で現在この種の摩擦材の主流となって
いる。しかし、パルプが基材であるためにどうしても耐
熱性に劣り、摩擦係合時に発生する熱によって部分的な
焼けを生じ、表面が凹凸になる。かような現象が生起す
ると摩擦材の摩耗が促進され、摩擦係数も減少してくる
。即ち耐久性に乏しい欠点を有する。この耐熱性の向上
を意図して当業界では種々の開発が試みられており、そ
の成果として多数の方法が提供されている。

その中で最も実用的なものとして、全摩擦材１００′重
量部（以下部は重量部を意味する）中に石綿繊維を５〜
３０部配合し、セルロース繊維の補助基相として使用す
る方法が提供されている。かような石綿繊維を配合した
摩擦材は上記セルロース繊維単独のものに比べて、著し
く耐熱性を改良し、上記不具合をほぼ解消した。しかし
石綿ｍ維は近年人体に非常に悪影響を与える点が指摘さ
れ、特にモルモットの動物実験では癌を誘発する事が立
証されており、石綿弊害として問われるに至っている。

またこの石綿繊維配合摩擦材も従来のパルプ単独基材の
摩擦材と同様に初期の摩擦係数が低いという欠点を有す
る。又、ガラス繊維や炭素繊維を石綿繊維の代替材料と
して使用する方法が提供されているが、いずれも摩擦係
数が低く摩耗性が劣るために実用に供しない。

そこで本発明者は上記欠点を解消した少なくとも補助基
材としてロックウールを使用した摩擦材（特願昭５７−
７３８０８）を提供している。この摩擦材は出願前の最
も性能が優れるとされていた石綿繊維を補助基材として
含有する摩擦材と較べても、単体テスターでの試験は相
手材であるローターを回転させ、３０秒間に１回の割合
で摩擦材を係合させて、制動させる試験であり極めて実
車に即応した試験である。このことはロックウールが耐
熱性が優れることにより、ローターと摩擦材の係合時に
発生する熱に酎えうることによって裏伺けられる。

しかし、本発明者のその後の研究の結果、このロックウ
ールを使用した摩擦材はストロ−キングテストに於いて
アスベストを使用した摩擦材に較べて耐久性に劣るとい
う不具合が確認された。

このストロ−キングテストとはローターを回転せずに３
０秒に１回の割合で摩擦材を加圧しつつ係合させて摩擦
材が剥離する時点の回数を測定する試験であり、単体テ
ストと同様に耐久性を測定するものである。この不具合
の原因究明の結果、ロックウールはパルプや石綿繊維に
較べて繊維のケバ立ちが無いことに起因していることが
判明した。

繊維のケバ立もが無いと繊維と繊維の絡みが無く、又樹
脂（結合剤）との結合が乏しくなり、どうしてもストロ
−キングテストに於て剥離しやすくなるのである。

そこでこの発明の目的はストロ−キングテストにおいて
も耐久性に優れる摩擦材を提供することである。

この発明の目的は特許請求の範囲に記載した事項を実施
することによって達成される。

この発明の原理は摩擦材をシランカップリング材で表面
処理することにより、このシランカップリング材によっ
てロックウール（無機物）とセルロース繊維や結合剤ｍ
維や結合剤（有機物）を強固に結合させ、上記ケバ立ち
の無い不具合を解消しようというものである。

この発明でいうシランカップリング剤とは、その分子中
に２個以上の異った反応基をもつ有機けい索車量体であ
る。この２個の反応基の一つは無機質と化学結合する反
応基（メトキシ基、エトキシ基、シラノール基等）であ
り、もう一つの反応基は有機質（各種合成樹脂）と化学
結合する反応基（ビニル基、エポキシ基、メタアクリル
基、アミノ基、メルカプト基等）である。

すなわちシランカップリング剤は有機質材料と無機質材
料とを化学的に結合する性質を有する。

このシランカップリング剤の具体的な例はビニルトリク
ロルシラン、ビニルトリエトキンシラン、ビニルトリス
（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン、γ−、メタアクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ
−７ミノプロビルメチルジメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、ビニルトリス（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）シラン等である。

これらシランカップリング剤のうち本発明に最も有効に
作用するのは、フェノール樹脂（結合剤）と最も反応性
に富むＮ−γ（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
メトキシシランやＮ−γ（アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン等のアミノシランである
。

そしてこれらシランカップリング剤を使用する際はメタ
ノール、エタノール、水、トルエンおよび／または酢酸
エチル等の適当な溶剤に所定の固形分濃度、たとえば０
．１〜ｌＯ％ぐらいにシランカップリング剤を溶解して
使用する。

またペーパーベースを、溶剤にシランカップリング剤を
溶解させた上記溶液に浸漬させて含浸させる方法が最も
有効であり、その浸漬時間は１分以内位の短時間で十分
目的を達成しうる。

この発明でいうペーパーベースとは少なくともロックウ
ールとパルプを含有するもので、これに適宜、各種の周
知粉末充填剤を配合したものをいう。

このペーパーベースのＩｔｆましい配合割合は全Δ°−
パーヘース　Ｉ　ＯＯｆｉｌ！中に口・ンクウール５〜
５０１°°；１；、パルプ２０〜５０　ｒ：１＋てあり
、残部が粉末充填剤である。

またロンフラールとは、数種の鉱石を高熱で溶融したも
のを遠心力や圧縮空気で吹きとばし、細い繊肩１状にし
た非晶質の人工無機繊維である。このロンフラールは不
燃性であり断熱性に優れ、吸音効果が高いところから、
主として建材用として使用されている繊維である。

１、記粉末充填剤は、この種の摩擦材が油中で使用され
ることから、摩擦係数が不足しやすいので、１、とじて
摩擦係数を向上させるために配合されるものである。ま
た場合によってはその他界摩擦材の！Ｉ８ν殊な要求品
質を満すために配合するものであり、摩擦係数を故意に
下げる為に添加する場合もある。

これら粉末充填剤として無機物と有機物が知られている
。この無機物に属するものとしてはペンカラ、ｉ＆　Ｍ
カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、クレー
、シリカ、黒鉛及びケイソー１゜等である。この無機物
の大きさは通常粒径があまり大きいと相手側を係合時に
傷つける等の不具合を生じるので５０ｐＬ以下の粒径の
ものを使用すると良い。また前記有機物とは有機カシュ
ータスト、ラバーダスト及び木粉等である。

本発明の摩擦材の製法としてはシランカップリング剤を
含浸させる工程を引加する以外は周知のものがいずれも
好ましく適用でき、特に制限を設けない。この１例につ
いて述べると、ロックウール、パルプ及び粉末充填剤を
配合して抄紙してペーパーベースをカップリング剤溶液
に浸漬して乾燥する。その後は順に打抜き、結合剤の含
浸、風乾、乾煙枦内でプレキュア−１予め接着剤を塗布
した芯金とともに加圧加熱成形、アフターキュアー及び
放冷後仕上げ加工して摩擦材を得る方法が挙げられる。

（実施例１．２及υ・比較例１．２） −１１表のフェノール系樹脂を除く配合剤を個々に配合
して抄紙し、これ↓スタンピングマシンで打抜いて所定
形状のペーパーベースを固形分１％濃度に調合したカッ
プリング剤のメタノール溶液に浸漬して、カップリング
剤をペーパーベースに含浸、伺着させて　１００°Ｃで
３０分間乾燥させた。尚、比較例１．２で得られたもの
にはこの含浸、引着操作を施ざずに、次工程にそのまま
移行せしめた。次いで得られたこれら各ペーパーベース
を予め溶剤にて固形分を調合したフェノール系樹脂を収
容した含浸槽にて含浸、伺着させ、約５０°Ｃにて２０
分風乾し、約１８０°Ｃに保持した乾燥炉で４０分間プ
レキュア−を行った。その後予め接着剤を塗布した芯金
とともに　１７０°Ｃて１０分間アフターキュアーした
後、放冷後任」二げ加工を施して厚擦利完成品を冑だ。

これを実施例１．２及び比較例１．２とした。

以」−１実施例１．２及び比較例１．２でイ１ｊられた
産擦旧の単体テスＩ−結果を添口笛１図に、又ストロ−
キンブテノＩ・結果を第２１Δに示す。

ここで、単体テスト試験条件は慣性モーメント２．５Ｋ
ｇ、ｃｍ、５ｅｃ２、荷重３１３Ｋｇ、回転数３．６０
Ｏｒ、ｐ、ｍ油温１２０°Ｃとし、ストロ−キングテス
トの試験条件は油圧１８ＫＨ／ｃｍ２．サイクルタイム
３０ｓｅ　ｃ、油温１２０°Ｃとした。又使用したオイ
ルはトルコン油である。

未発明は第１図及び第２図から明らかな如く、中休テス
ト、ストロ−キングテストでの１耐久性を著しく向上さ
せた。すなわち、耐熱性、耐久性に優れた摩擦材を提供
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は単体テストの試験結果を示しており、動摩擦係
数とサイクル数の関係を示すグラフであリ、第２図はス
トロ−キングテストの試験結果を示しており、耐久数と
各側との関係を示すグラフであり、第１図及び第２図に
於て、実施例１は−・一実施例２は−・−１比較例１は
−へ−、比較例２は一轟−で示している。 特許出願人　アイシン化工株式会社 娘兎〜叫烙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輌の自動変速機の構成部品として使用する湿式摩擦材
   において、その基材となるペーパーベースには少なくと
   もセルロース繊維とロックウールが含有されており、該
   ペーパーベースにはシランカップリング剤により表面処
   理がなされていることを＃徴とする前記湿式摩擦材。