JPS61258885A - 湿式摩擦材料 - Google Patents

湿式摩擦材料

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JPS61258885A
JPS61258885A JP9931185A JP9931185A JPS61258885A JP S61258885 A JPS61258885 A JP S61258885A JP 9931185 A JP9931185 A JP 9931185A JP 9931185 A JP9931185 A JP 9931185A JP S61258885 A JPS61258885 A JP S61258885A
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friction
rubber
friction material
wet friction
fiber
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JP9931185A
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Shiro Nakazawa
中沢 士郎
Junichi Nakajima
純一 中島
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Tungaloy Corp
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Toshiba Tungaloy Co Ltd
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、相対する摩擦面間に適当な潤滑油が介在する
、いわゆる湿式のクラッチ、ブレーキに用いられた時、
従来の材料と比較して高い耐負荷能力を有し、かつ摩擦
係数が高く、摩擦材および相手材の摩耗が少なく、欠は
落ち、剥離など摩擦中に生じる力学的作用に耐える充分
な機械的強度を有し、すべり速度、面圧、温度、油量、
油種などの使用条件の変化に対しても安定した諸特性を
有する、熱硬化性樹脂およびゴムを結合剤とする、摩擦
材料に関するものである。
(従来の技術) 従来より湿式の高負荷用摩擦材料としては。
銅合金をマトリックスとする焼結合金摩擦材料が用いら
れてきた。これは材料自体の耐熱性の他に、熱伝導率の
良い点もあり、耐焼付性にすぐれていること、また熱履
歴の影響も少なく突然の油切れ等の異常にもある程度の
キャパシティーを有すること、さらにバックプレートと
の接合に有機質の接着剤でなく金属結合を利用すること
などから、高温度および高負荷での信頼性が高いからで
ある。
しかし近年機械の大型化に伴ない、摩擦板も大型となっ
ており、一部使用条件において焼結金属材料の長所も十
分に発揮できないような状況が発生している。
それは一般的に焼結金属材料は弾性率が100kg/■
厘?以上と比較的高く、このため径が大きくて幅が広い
面積大の摩擦板のような場合、相手材と局部当りを生じ
、その領域で集中的な熱負荷を受け、焼村限界を越え、
あるいはマトリックスの塑性流動等を生じ、このため本
来は耐熱性があり耐焼付性にすぐれる焼結金属材を単位
面積当り十分な負荷能力があるように設計しても、目的
を達し得ない場合があるからである。        
    1そこで大型で幅広の面積の大きな形状のもの
に対しては、熱硬化性樹脂をバインダーとし、これにゴ
ム成分を添加して弾力性を付与した材料、例えば特公昭
57−2733号、あるいは各種ゴムをバインダーとす
るもの、例えば特開昭51−87649号などが提案さ
れ、一部材料の中には、ある条件下では耐焼付性の面で
焼結金属を凌駕するものも、出現してきている。
しかし従来提案され、また上布されてきた、これら種々
のエラストマーを含有する材料は、エラストマー自身の
耐熱性の低さや耐油性の欠除から、初期特性値を維持で
きないものや長時間の使用で急激な摩耗の増加をきたす
ものが多かった。
このエラストマー含有材料の欠点を改良するたメニ、エ
ラストマーとしてカルボキシ変性ニトリルゴムを使用し
、バインダーとしてエポキシ樹脂を使用したものが提案
されているが、これはカルボキシル基とエポキシ基を化
学的に反応させ、共有結合によってゴムと樹脂バインダ
ーを強固に結びつけ、このことによって強度、耐油、耐
熱、耐久性を改良し、耐焼付性、耐摩耗性等を改良しよ
うとするものであった。
この方法は、弾力性を付与するためのゴムの添加方法と
しては非常に有効であったが、耐焼付性、中高負荷での
耐摩耗性、高面圧下での摩擦係数低下傾向などにおいて
、未だ十分なものではなかった。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、従来のエラストマー含有湿式摩擦材料の前記
のような欠点を改良し、すぐれたエラストマー含有湿式
摩擦材料を得ることを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、材料全体に対してビスマレイド型ポリイミド
樹脂2〜35%、架橋剤1〜30%。
材料に弾力性等を付与するためのゴム3〜40%、摩擦
充填材30〜85%から成る湿式摩擦材料を、要旨とす
るものである。
(作用) 本発明の第1の特徴は、樹脂バインダーに、エポキシ樹
脂に対して耐熱性、耐摩耗性の著しく向上するビスマレ
イド型ポリイミド樹脂を使用するものであり、このこと
によって耐焼付性、耐摩純性、摩擦係数低下傾向等を大
幅に改良できたことである。
本発明の第2の特徴は、反応性エラストマーとして単に
樹脂バインダーと直接共有結合が期待される°エポキシ
変性アクリルゴム等を使用するのみでなく、バインダー
樹脂との反応が期待できないような場合にも架橋剤を用
いることによって強固な結合を得ることができるという
ことである。
さらに詳細に述べると、例えばビスマレイド型ポリイミ
ド樹脂とカルボキシ変性アクリロニトリルブタジェンゴ
ム(カルボキシ変性ニトリルゴム)を共有結合によって
結びつげることは難しいことであるが、この両者に共に
反応することができるエポキシ樹脂および必要に応じて
硬化剤を加えることにより、ポリイミド樹脂−エポキシ
樹脂−ゴムを容易に得ることができるのである。結合は
もちろん上記組合せだけでなく、硬化剤が入っていれば
硬化剤−エポキシ樹脂−ゴム等種々混合したものである
本発明の第3の特徴は、従来摩擦材料に使用されてきた
エポキシ樹脂の硬化剤がルイス塩基、無機塩基、第一お
よび第二アミンおよびアミドのようなものであり、例え
ばジシアンジアミドのようなものであったのに対して、
これら硬化剤の他に、より耐熱性が向上するポリパラヒ
ドロキシスチレン、フェノール樹脂、フェノール・アラ
キル樹脂、酸無水物およびこれらの混合物を用いること
であり、このことによって材料の耐熱性が増し、耐焼付
性、耐庁耗性、摩擦係数低下傾向等を大幅に改良できた
ものである。
特許請求の範囲に規定された成分の組成範囲は、どの成
分もこの範囲をはずれると、摩擦係数、耐摩耗性、強度
、耐焼付性、耐油性、耐久性等の摩擦材料の諸特性のい
ずれかに不都合を生じるものである。
(実施例) 本発明の実施例を以下説明する。この実施例六 は発明の効果を確認するため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 栄位はffuic%である。なお、前記以外に老化防止
剤、硬化促進剤等を、各実施例とも0.1重量%(外掛
)添加した。
第1表の配合物を、ロールまたはニーダ−により各成分
が均一に分散するまで混練し、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、鋼製芯板に接着して油溝を切り、試験サン
プルとした。
この材料の性質は各実施例ともほぼ同じで、弾性率は約
55 kg/麿厘2、硬さはロックウェル15Yで75
であり、摩擦特性を他の材料と比較した場合、はるかに
高い負荷能力を有し、摩耗が少なく、摩擦係数の使用条
件による変動が少なく、摩耗係数が高く、耐久、耐油性
に優れるものであった。
例として摩擦板サイズ194φX164φ、1枚2面、
吸収エネルギー20 kg−m/c脂2、慣性モーメン
ト0 、183 kg−m・5ec2、クラッチ頻度3
0 se、c/cycle 、潤滑油がSAE規格のエ
ンジンオイルtOW、油% 8 cc/cm21in、
供給油温80℃における限界平均吸収エネルギーは40
kg−1l/c112・380以上であり、この点にお
ける1 00 cyclesノ摩耗量は0.003mm
であり、これは各実施例ともほぼ同じであった。
さらに吸収エネルギー10 kg−ts/cm2 、慣
性モーメント0 、136 kg−m・5ec2、頻度
17sec/cycle 、油種tOW、油量8 cc
/cm21in、油温80℃、圧力’ 5 kg/cm
2 、平均吸収エネルギー15 kg1/cta2・s
eeにおける耐久試験では、動摩擦係数0.12、静摩
擦係数0.15であり、摩擦係数の経時変化が見られず
、定常摩耗率としては0 、05 X 10 =cm3
/kg1  以下と少ないものであり、これは各実施例
ともほぼ同じであった。
(発明の効果) 本発明は、湿式のクラッチ、ブレーキに用いられた時、
従来の材料と比較して高い耐負荷崩力を有し、かつ摩擦
係数が高く、摩擦材および相手材の摩耗が少なく、欠は
落ち、剥離など摩擦中に生じる力学的作用に充分な機械
的強度を有し、すべり速度、面圧、温度、油量、油種な
どの使用条件の変化に対しても安定した諸特性を有する
摩擦材料を提供するものであるから、本発明の工業的価
値は大きい。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)材料全体に対する重量比(以下すべて重量パーセ
    ントで示す)でビスマレイド型ポリイミド樹脂2〜35
    %、架橋剤1〜30%、材料に弾力性等を付与するため
    のゴム3〜40%、摩擦充填材30〜85%から成る湿
    式摩擦材料。
  2. (2)特許請求の範囲第1項の湿式摩擦材料において、
    架橋剤がエポキシ樹脂および必要に応じてエポキシ樹脂
    の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、酸無水化物、第
    1〜3アミンおよびアミドの1種または2種以上の混合
    物から成る湿式摩擦材料。
  3. (3)特許請求の範囲第1項の湿式摩擦材料において、
    材料に弾力性等を付与するために添加するゴムが、特許
    請求の範囲第2項に示される架橋剤によって架橋できる
    カルボキシ変性アクリロニトリル・ブタジエンゴム、エ
    ポキシ変性アクリルゴム等官能基を含有するゴムである
    湿式摩擦材料。
  4. (4)特許請求の範囲第1項の湿式摩擦材料において、
    摩擦充填材料が材料全体に対する重量比で下記(A)〜
    (D)の成分 (A)黒鉛、二硫化モリブデン、鉛等摩擦材料として公
    知の潤滑成分70%以下 (B)モース硬度4以上を有する摩擦材料 で、いわゆる硬質粒子とよばれる鉱物物質 30%以下 (C)硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
    ム、カシューダスト等摩擦材料として公知の摩擦調整物
    質25%以下 (D)パルプ繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、
    フェノール繊維、シリカ−アルミナ繊維、ガラス繊維、
    銅および銅合金繊維、鉄および鉄合金繊維、炭化ケイ素
    ウイスカー等、有機、無機、金属の繊維あるいはウイス
    カー80%以下 の1種または2種以上の混合物である湿式摩擦材料。
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Cited By (7)

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US5753018A (en) * 1997-04-14 1998-05-19 General Motors Corporation Resin mixture for friction materials
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CN107061574A (zh) * 2017-05-26 2017-08-18 山东金麒麟股份有限公司 一种用于盘式制动片的橡胶改性多元树脂材料以及用途

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CN107061574B (zh) * 2017-05-26 2019-09-10 山东金麒麟股份有限公司 一种用于盘式制动片的橡胶改性多元树脂材料以及用途

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