JPS6162628A - 摩擦板及びその製法 - Google Patents
摩擦板及びその製法Info
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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。
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
本発明は水溶性の熱硬化性接合剤(1+eaL cur
−able cement )で繊維間が接合されたア
ラミド繊維からなるクラッチ板及びディスクブレーキ
・板等の摩擦板及びその製法に関する。
−able cement )で繊維間が接合されたア
ラミド繊維からなるクラッチ板及びディスクブレーキ
・板等の摩擦板及びその製法に関する。
従来技術及びその問題点
従来より自動車工業界は、自動車、トランク及びその他
の動力乗物に使用される改善された摩擦板の探索を広く
行ってきている。改善された摩擦板が特に要求される部
分の一つとしてクラッチ板が挙げられる。クラッチ板の
製造上特に重要なことは、乗物の駆動チェインの回転速
度を従来の速度よりも更に高くしても破壊強度に耐え得
ること、また高い摩擦係数を有し且つ通常のクラッチ板
の疲労を減少せしめてその使用寿命を増大せしめること
にある。
の動力乗物に使用される改善された摩擦板の探索を広く
行ってきている。改善された摩擦板が特に要求される部
分の一つとしてクラッチ板が挙げられる。クラッチ板の
製造上特に重要なことは、乗物の駆動チェインの回転速
度を従来の速度よりも更に高くしても破壊強度に耐え得
ること、また高い摩擦係数を有し且つ通常のクラッチ板
の疲労を減少せしめてその使用寿命を増大せしめること
にある。
クラッチ板が熱破壊強度試験に於いて好成績を納め得る
ことは主要な自動車製造業者の強く望むところである。
ことは主要な自動車製造業者の強く望むところである。
この試験はクラッチ板の受ける最も苛酷な試験であって
、通常この試験を実施するとクラッチ板を形成している
繊維状の物質や樹脂やゴムなどのバインダーが高温に耐
えられず強度が低下し、この結果比較的低い回転速度で
破壊してしまうのである。外(イが11インチで内径が
6.5インチの石綿繊維で構成される通常のクラッチ板
は、熱破壊強度試験により約8000から9000 r
、p、m、の回転速度で破壊することが知られている。
、通常この試験を実施するとクラッチ板を形成している
繊維状の物質や樹脂やゴムなどのバインダーが高温に耐
えられず強度が低下し、この結果比較的低い回転速度で
破壊してしまうのである。外(イが11インチで内径が
6.5インチの石綿繊維で構成される通常のクラッチ板
は、熱破壊強度試験により約8000から9000 r
、p、m、の回転速度で破壊することが知られている。
このようなりラッチ板の欠点を改善するために、石綿繊
維を摩擦物質として維持する一方、この補強材としてガ
ラス繊維が用いられてきた。
維を摩擦物質として維持する一方、この補強材としてガ
ラス繊維が用いられてきた。
近年、熱破壊強度を改善するためにガラス長繊維束を螺
旋状又はランダムに巻いて環状の板とし、これを熱硬化
性の接合剤に含浸せしめてなるクラッチ板が、米国特許
第3743069号、第3756910号及び第411
8528号に開示されている。
旋状又はランダムに巻いて環状の板とし、これを熱硬化
性の接合剤に含浸せしめてなるクラッチ板が、米国特許
第3743069号、第3756910号及び第411
8528号に開示されている。
米国特許第4130537号の記載によれば、摩擦材の
Pj擦酸成分してのガラスは、ガラスからなる摩擦材と
他の板の表面とを摩擦せしめるとき騒音や振動その他の
異常な摩擦による影響が現れるため実用に供するには敗
らず、これらの欠点を克服するために、前記特許では約
400°Fから800°Fの分解温度を有する不溶性の
有機質繊維、即ち例えばノメンクスという名のデュポン
より発売されているアラミド繊維の使用を提案している
。
Pj擦酸成分してのガラスは、ガラスからなる摩擦材と
他の板の表面とを摩擦せしめるとき騒音や振動その他の
異常な摩擦による影響が現れるため実用に供するには敗
らず、これらの欠点を克服するために、前記特許では約
400°Fから800°Fの分解温度を有する不溶性の
有機質繊維、即ち例えばノメンクスという名のデュポン
より発売されているアラミド繊維の使用を提案している
。
従来より使用されている石綿繊維からなるクラッチ板は
従来の熱破壊強度試験に対しては限界であり、例えば約
0.22から約0.44程度の摩擦係数を有しているが
、to、 000回の試験により約0.01−0.01
,2インチの高い摩耗性能を示す。
従来の熱破壊強度試験に対しては限界であり、例えば約
0.22から約0.44程度の摩擦係数を有しているが
、to、 000回の試験により約0.01−0.01
,2インチの高い摩耗性能を示す。
一方、ガラス繊維クラッチ仮は改善された熱破壊強度を
示すのであるが、石綿繊維クラッチ板に比較すれば耐疲
労性が低い。
示すのであるが、石綿繊維クラッチ板に比較すれば耐疲
労性が低い。
このためこれらの主要特性については更に改善が必要で
あるのが実情である。
あるのが実情である。
また、アラミド繊維を摩擦材及び補強材として使用する
ことが検討されているが、アラミド繊維を使用したクラ
ッチ板は次の欠点を有している。即ち、許容公差でのグ
ラインドが困難であり、内燃機関の動力伝達系統に取付
けるための孔のドリリングが困難であった。また、グラ
インドしているときに発熱しこれが排出系統中でダスト
を発火させた。また、グラインドしたクラッチ板の表面
に毛羽立ちが目立った。水をスプレーしながら板をグラ
インドすれば火災の危険性は減少するが、板表面の毛羽
立ちは著しかった。また水スプレー下で、或いはその他
の方法でクラッチ板表面をせん孔した場合でも明瞭な孔
を得ることは非常に困難であった。
ことが検討されているが、アラミド繊維を使用したクラ
ッチ板は次の欠点を有している。即ち、許容公差でのグ
ラインドが困難であり、内燃機関の動力伝達系統に取付
けるための孔のドリリングが困難であった。また、グラ
インドしているときに発熱しこれが排出系統中でダスト
を発火させた。また、グラインドしたクラッチ板の表面
に毛羽立ちが目立った。水をスプレーしながら板をグラ
インドすれば火災の危険性は減少するが、板表面の毛羽
立ちは著しかった。また水スプレー下で、或いはその他
の方法でクラッチ板表面をせん孔した場合でも明瞭な孔
を得ることは非常に困難であった。
アラミド繊維でディスクブレーキ板及び関連する摩擦部
材を製造する際にも前記部材は穿孔し且つ許容公差で研
磨しなければならないから同様の問題があった。
材を製造する際にも前記部材は穿孔し且つ許容公差で研
磨しなければならないから同様の問題があった。
本発明の目的は、新規な摩擦板に関し、特に摩擦表面が
アラミド繊維から成り且つこの厚腔坂が比較的に安価に
製造できるようにすることにある。
アラミド繊維から成り且つこの厚腔坂が比較的に安価に
製造できるようにすることにある。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明は、水溶性の熱硬化性接合剤で接合した、アラミ
ド繊維からなるクラッチ板及びディスクブレーキ板の如
き摩擦板とその悪法を開示する。
ド繊維からなるクラッチ板及びディスクブレーキ板の如
き摩擦板とその悪法を開示する。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図中数字10はクラッチ板の如き円板状の環状摩擦板で
あって、熱硬化性接合剤を被覆した通常アラミド長繊維
からなる連続糸束或はテープ12を、第1図及び第2図
に示すように波形に巻いて円板状の板に成型することに
よって得られる。
あって、熱硬化性接合剤を被覆した通常アラミド長繊維
からなる連続糸束或はテープ12を、第1図及び第2図
に示すように波形に巻いて円板状の板に成型することに
よって得られる。
第1図は回転軸20上に連続テープ12を半径が刻々変
化するように巻いていく方法を示す。
化するように巻いていく方法を示す。
テープは図示するようにランダムに巻くことが好ましい
が望むならば螺旋状に巻いてもよい。
が望むならば螺旋状に巻いてもよい。
第2図はクラッチ板部材10の製造工程を■1■、■の
区分に分けて図示するものであり、■はクラッチ板の完
成部、■は中間過程を、■は環状板の初期の形成段階を
示す。
区分に分けて図示するものであり、■はクラッチ板の完
成部、■は中間過程を、■は環状板の初期の形成段階を
示す。
摩擦板に使用する部材は加熱及び加圧して合体しめて接
合剤を固着させる。成形段階に次いで、得られた摩擦板
を更に熱処理し、接合剤を不溶性且つ不溶性にする。
合剤を固着させる。成形段階に次いで、得られた摩擦板
を更に熱処理し、接合剤を不溶性且つ不溶性にする。
ディスクブレーキ板の如き摩擦板についても、本発明記
載の方法により製造し得る。
載の方法により製造し得る。
本発明によりブレーキ(反を製造するには、(り11え
ば切断繊維の如きアラミド短繊維、望むならばl企縮短
繊維と、後述の水溶性ベースの熱硬1ヒ性接合剤を攪は
ん翼の付いた混合機で均一に混合せしめ、150’l’
の熱風乾燥機中で揮発性分が約4から6%になるまで乾
燥する。次いでこのペレット状の乾燥物を、前もって加
j’、4> L、た成型機に入れてディスクブレーキ板
状に冷却成型し、後熱処理を行い、穿孔及び研暦する。
ば切断繊維の如きアラミド短繊維、望むならばl企縮短
繊維と、後述の水溶性ベースの熱硬1ヒ性接合剤を攪は
ん翼の付いた混合機で均一に混合せしめ、150’l’
の熱風乾燥機中で揮発性分が約4から6%になるまで乾
燥する。次いでこのペレット状の乾燥物を、前もって加
j’、4> L、た成型機に入れてディスクブレーキ板
状に冷却成型し、後熱処理を行い、穿孔及び研暦する。
池の方法としては、図面に記載の如き環状のクラッチ板
よりディスクブレーキ板を製造することができる。ディ
スクブレーキ板は、前もって加熱しである成形機に入れ
て加圧し、l&熱処理をし、穿孔、研摩して得られる。
よりディスクブレーキ板を製造することができる。ディ
スクブレーキ板は、前もって加熱しである成形機に入れ
て加圧し、l&熱処理をし、穿孔、研摩して得られる。
本発明の摩擦剤に用いるアラミド繊維は、“ケブラー”
と称する市販の糸であって、アラミドとは、低温(21
2°F以下)に於いてジアシンドクロライドの酸基とジ
アミンのアミノ基がt 相互にメタ又はパラ
の位置にある繊維の名称である。
と称する市販の糸であって、アラミドとは、低温(21
2°F以下)に於いてジアシンドクロライドの酸基とジ
アミンのアミノ基がt 相互にメタ又はパラ
の位置にある繊維の名称である。
アラミド繊維を形成する重合体は次のような循環溝造単
位の高分子物質である。
位の高分子物質である。
ここに、R1は水素又は低アルキルであり、A r l
及びA r 2は同種又は異種の、置換されない二(面
の芳香族ラジカルであり、二価芳香族ラジカルの鎖の結
合手は相互にメタ又はノマラの位置にあって、芳香族分
子についている置換基としては低アルキル、低アルコキ
シ、ノーロゲン、ニトロ、低カルバルコキシ、重合時に
ポリアミドを生成しないような他の基等の1個或いは複
数個の混合物等が挙げられる。
及びA r 2は同種又は異種の、置換されない二(面
の芳香族ラジカルであり、二価芳香族ラジカルの鎖の結
合手は相互にメタ又はノマラの位置にあって、芳香族分
子についている置換基としては低アルキル、低アルコキ
シ、ノーロゲン、ニトロ、低カルバルコキシ、重合時に
ポリアミドを生成しないような他の基等の1個或いは複
数個の混合物等が挙げられる。
本発明の摩擦剤成分として用いられるアラミド繊維の重
合体については、米国特許第3094511号に記載さ
れている。アラミド繊維は、少(とも約850“F、好
ましくは900°Fを越える分解温度を有しているもの
にすべきである。
合体については、米国特許第3094511号に記載さ
れている。アラミド繊維は、少(とも約850“F、好
ましくは900°Fを越える分解温度を有しているもの
にすべきである。
本発明の摩擦板に用いることのできるアラミド繊維は、
テレフタル酸とp−フェニレンジアミンの縮重合物であ
る重合体からなるものが望ましい。−例として、約93
0’liの分解温度、1.44g/c++fの密度、約
0.0005インチの繊維直径、21g/デニールの強
度及び約400.000 psiの引張強度等の繊維特
性を有するものが好ましい。
テレフタル酸とp−フェニレンジアミンの縮重合物であ
る重合体からなるものが望ましい。−例として、約93
0’liの分解温度、1.44g/c++fの密度、約
0.0005インチの繊維直径、21g/デニールの強
度及び約400.000 psiの引張強度等の繊維特
性を有するものが好ましい。
摩擦板及びその用途に望まれる繊維の形!ぶは、長繊維
又は短繊維或いは切断繊維であり、短繊維の場合は約1
/8から2インチ長の繊維が用いられる。
又は短繊維或いは切断繊維であり、短繊維の場合は約1
/8から2インチ長の繊維が用いられる。
本発明の摩擦材からなるクラッチ板は、例えば、長繊維
からなるアラミド糸を使用してなるものが望ましい。一
方、短繊維からなる糸をコスト減少の目的で長繊維の代
替として用いることができ、短繊維或いは切断繊維はデ
ィスクブレーキ板及びブレーキライニング材の製造上有
利である。
からなるアラミド糸を使用してなるものが望ましい。一
方、短繊維からなる糸をコスト減少の目的で長繊維の代
替として用いることができ、短繊維或いは切断繊維はデ
ィスクブレーキ板及びブレーキライニング材の製造上有
利である。
アラミド繊維の代呂繊維としては、約30重沿シもの非
アラミド繊維、木綿、麻、大麻、ナイロン、レーヨン、
ガラス繊維、石綿繊維等の有機繊維及び無機繊維、また
銅繊維のような金属線状物も使用できる。
アラミド繊維、木綿、麻、大麻、ナイロン、レーヨン、
ガラス繊維、石綿繊維等の有機繊維及び無機繊維、また
銅繊維のような金属線状物も使用できる。
本発明の明8III書及び特許請求の範囲記載の“糸”
(yarn)は、アラミド長繊、維(filame
nt)或いは短繊維(staple fibers )
の集束したもの又は組合せたものである。K fjN維
からなる糸は100本から2000本、好ましくは15
00本かG2000本の繊維を公知の技術によって各々
はぼ平行に集束したものである。短繊維からなる糸は、
約500から約10,000デニール、好ましくは約4
000から6000デニールの糸である。
(yarn)は、アラミド長繊、維(filame
nt)或いは短繊維(staple fibers )
の集束したもの又は組合せたものである。K fjN維
からなる糸は100本から2000本、好ましくは15
00本かG2000本の繊維を公知の技術によって各々
はぼ平行に集束したものである。短繊維からなる糸は、
約500から約10,000デニール、好ましくは約4
000から6000デニールの糸である。
糸を形成する長繊維は極めて細い繊維直i¥を有するも
のであって加熱していないのが通常であるが、多少のl
熱りがあってもよい。
のであって加熱していないのが通常であるが、多少のl
熱りがあってもよい。
短繊維からなる糸は繊維束がほつれないよう充分加l然
されている。図示のクラッチ板10の摩擦材はアラミド
繊維の他に熱硬化性樹脂、加硫性弾性体及び摩izS緩
和剤を含むものである。
されている。図示のクラッチ板10の摩擦材はアラミド
繊維の他に熱硬化性樹脂、加硫性弾性体及び摩izS緩
和剤を含むものである。
アラミド繊維に被覆すなわち含浸せしめる熱便jヒ性接
合剤は、加硫性ゴム、好ましくはカルボキシル化ゴム(
後に詳述する)を含有しており、水溶性の熱硬化性樹脂
及び摩擦緩和剤を所定の配合比を含んで成るものである
。接合剤は表面活性剤を含むことある水分肢体の形で使
用される。
合剤は、加硫性ゴム、好ましくはカルボキシル化ゴム(
後に詳述する)を含有しており、水溶性の熱硬化性樹脂
及び摩擦緩和剤を所定の配合比を含んで成るものである
。接合剤は表面活性剤を含むことある水分肢体の形で使
用される。
アクリル系ゴム又は弾性体は一般にエチルアクリレート
、ブチルアクリレ−1・或はこれらの組合せの正合体或
いは共重合物である。これらのゴムは、通常2−クロロ
エチルビニルエーテル、2−り四ロエチルアクリレート
、アクリロニトリル、ビニルクロルアセテート、メタク
リル酸又はエタコン酸の如き共重合物を含有する。
、ブチルアクリレ−1・或はこれらの組合せの正合体或
いは共重合物である。これらのゴムは、通常2−クロロ
エチルビニルエーテル、2−り四ロエチルアクリレート
、アクリロニトリル、ビニルクロルアセテート、メタク
リル酸又はエタコン酸の如き共重合物を含有する。
アクリロニトリル、クロロエチルビニル及びクロロエチ
ルアクリレート等の共重合物は、耐油性を付与する効果
がある。共重合物を含むアクリル系ゴムはアンモニウム
ベンゾニー1−や石鹸及び硫黄等により熱硬化させるこ
とができる。
ルアクリレート等の共重合物は、耐油性を付与する効果
がある。共重合物を含むアクリル系ゴムはアンモニウム
ベンゾニー1−や石鹸及び硫黄等により熱硬化させるこ
とができる。
加硫性カルボキシゴムは、少くとも三種類の単沿対から
なる耐油性の高強力ゴムである。即ち主としてイソプレ
ン、クロロプレン及び1種又は各種のアクリル系酸又は
アクリロニトリル又はスチレン、ブタジェン、及び1種
又は各種のアクリル系酸等のmff1体である。これら
の単蚕体を共重合すると、通常のネオプレンSBR或い
はニトリルゴムと同じ鎖を生しるが、約1個から100
又は200個の炭素原子の周期をもつ鎖にそって分布し
ているカルボキシ基は生しない。
なる耐油性の高強力ゴムである。即ち主としてイソプレ
ン、クロロプレン及び1種又は各種のアクリル系酸又は
アクリロニトリル又はスチレン、ブタジェン、及び1種
又は各種のアクリル系酸等のmff1体である。これら
の単蚕体を共重合すると、通常のネオプレンSBR或い
はニトリルゴムと同じ鎖を生しるが、約1個から100
又は200個の炭素原子の周期をもつ鎖にそって分布し
ているカルボキシ基は生しない。
これらの種類の重合体は、カルボキシル系基や通常の硫
黄系の加硫反応によってキユアリング又は硬化が行われ
る特長がある。キユアリングの一つの手法として、カル
ボキシル系基を多価の金属塩又は酸素で中和反応させて
鎖を結合せしめることが挙げられる。この反応の促進に
ばCa++イオン゛、門と++イオン及びpl)−1−
,1−イオンが用いられる。この正合体鎖は、SBR及
びブタジェン、アクリロニトリルゴムに生じる二m結合
も有しているので通常の硫黄加硫剤が通用できる。金泥
オキサイド及び硫黄−熱加硫系のものは、乾燥ゴム及び
ラテックス状のカルボキシル化ゴムの両方に使用するこ
とができる。
黄系の加硫反応によってキユアリング又は硬化が行われ
る特長がある。キユアリングの一つの手法として、カル
ボキシル系基を多価の金属塩又は酸素で中和反応させて
鎖を結合せしめることが挙げられる。この反応の促進に
ばCa++イオン゛、門と++イオン及びpl)−1−
,1−イオンが用いられる。この正合体鎖は、SBR及
びブタジェン、アクリロニトリルゴムに生じる二m結合
も有しているので通常の硫黄加硫剤が通用できる。金泥
オキサイド及び硫黄−熱加硫系のものは、乾燥ゴム及び
ラテックス状のカルボキシル化ゴムの両方に使用するこ
とができる。
通常のSBR又は等価耐油性のニトリルゴムと比較する
と、カルボキシル化したものは、引張り強度及び係数が
高く、低伸度で硬度が高く、熱引裂及び引張りに強く、
低温破壊が少く、耐オゾン性があり、耐熱オイル性や耐
(侯性など多(の物理特性を示す。
と、カルボキシル化したものは、引張り強度及び係数が
高く、低伸度で硬度が高く、熱引裂及び引張りに強く、
低温破壊が少く、耐オゾン性があり、耐熱オイル性や耐
(侯性など多(の物理特性を示す。
カルボキシゴムとしては、pH3,5から9.5の範囲
で安定なラテックス状のものを使用する。
で安定なラテックス状のものを使用する。
前述のように、このラテックスは、硫黄、金属オキサイ
ド及び促進剤のような通常の熱加硫系或いは金属オキサ
イドの単独使用により、熱硬化させる。後者の場合は固
形重合体100に対して5から10部を使用する。
ド及び促進剤のような通常の熱加硫系或いは金属オキサ
イドの単独使用により、熱硬化させる。後者の場合は固
形重合体100に対して5から10部を使用する。
アクリルゴム又はカルボキシル化ゴムの他に、熱硬化性
接合剤系は水溶性、熱硬化性フェノール樹脂を含んでい
る。“水溶性”とは、重量で約10%以下の水に樹脂が
可溶性であることを臭味する。硬化前の該樹脂は、(多
肥の111Y造を有するホルムアルデヒドの如き、1種
又は多種のアルデヒド分子で反応させたフェノールの混
合物を含んでいる。
接合剤系は水溶性、熱硬化性フェノール樹脂を含んでい
る。“水溶性”とは、重量で約10%以下の水に樹脂が
可溶性であることを臭味する。硬化前の該樹脂は、(多
肥の111Y造を有するホルムアルデヒドの如き、1種
又は多種のアルデヒド分子で反応させたフェノールの混
合物を含んでいる。
ここに、Xは低アルキル又はヒドロキシアルキル又はア
クリルである。他に適当な熱硬化性樹脂としてはレゾル
シノールホルムアルデヒド、フェノール−クレゾールホ
ルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒド樹脂等が
挙げられる。
クリルである。他に適当な熱硬化性樹脂としてはレゾル
シノールホルムアルデヒド、フェノール−クレゾールホ
ルムアルデヒド及びメラミンホルムアルデヒド樹脂等が
挙げられる。
これらの樹脂は、約265−2i135°Fの加熱板上
にて、1分から2分熱処理を行う。
にて、1分から2分熱処理を行う。
而して、アラミド繊維に熱硬化性、接合剤系が水溶性の
分散物状で固着されるので、火災の危険性や、有機溶剤
の使用による生態学的な有害性の問題が解消され、且つ
製造工程に於けるコストを減少せしめることができるも
のである。
分散物状で固着されるので、火災の危険性や、有機溶剤
の使用による生態学的な有害性の問題が解消され、且つ
製造工程に於けるコストを減少せしめることができるも
のである。
また、このような水溶性の処理剤を使用するため、本発
明の摩擦板の研冴や穿孔が改善できる。
明の摩擦板の研冴や穿孔が改善できる。
アラミド繊維に用いられる熱硬化性接合剤系は、例えば
固形分が30〜85%の水分散液状であり、通常接合剤
固形全正金に対し、約5〜約40%のゴム、約5〜約4
0%のフェノール系樹脂及び約20〜約80%の摩擦緩
和剤を含んでいる。水分散液には、固形物が長繊維を湿
潤せしめるに充分な少量の表面活性剤を加えてもよい。
固形分が30〜85%の水分散液状であり、通常接合剤
固形全正金に対し、約5〜約40%のゴム、約5〜約4
0%のフェノール系樹脂及び約20〜約80%の摩擦緩
和剤を含んでいる。水分散液には、固形物が長繊維を湿
潤せしめるに充分な少量の表面活性剤を加えてもよい。
通常約0.01〜5%の添加で充分である。表面活性剤
を添加してラテックスを調製するので、接合剤を調製す
る場合に表面活性剤を追加する必要はない。
を添加してラテックスを調製するので、接合剤を調製す
る場合に表面活性剤を追加する必要はない。
また、熱硬化性接合剤は、ゴムや樹脂用の熱硬化剤(c
uring agent) 、及び熱硬化時間を短縮さ
せるための促進剤を含む。
uring agent) 、及び熱硬化時間を短縮さ
せるための促進剤を含む。
接合剤系に使用する粒子状の摩擦緩和剤としては周知の
カーボンブラック、グラファイト、金泥オキサイド、金
属粉体、宙晶石、粘土、けい素、アルミナ、氷晶石、−
酸化鉛等が挙げら1 れる。熱硬化性接合
剤には周知の有機質の充Ii物例えば重合したカシュー
ナツツ浦の細い分離物を併用することができる。
カーボンブラック、グラファイト、金泥オキサイド、金
属粉体、宙晶石、粘土、けい素、アルミナ、氷晶石、−
酸化鉛等が挙げら1 れる。熱硬化性接合
剤には周知の有機質の充Ii物例えば重合したカシュー
ナツツ浦の細い分離物を併用することができる。
アラミド繊維には、好ましくは糸の状態で、接合剤が被
覆された繊維の重量に対し、約40〜95%、好ましく
は60〜約80%の接合剤固形物を被覆せしめる。
覆された繊維の重量に対し、約40〜95%、好ましく
は60〜約80%の接合剤固形物を被覆せしめる。
糸束に各種の被履物をスプレー或いは付着せしめる繊維
織物仕上装置が種々あり、これらの装置を用いて繊維束
又は糸をし櫛伏目のある装置にて開繊してのち、通常ロ
ーラー型の被覆処理液槽中を通過させ、被覆剤成分を繊
維に密接に付着させることができる。
織物仕上装置が種々あり、これらの装置を用いて繊維束
又は糸をし櫛伏目のある装置にて開繊してのち、通常ロ
ーラー型の被覆処理液槽中を通過させ、被覆剤成分を繊
維に密接に付着させることができる。
本発明の摩擦材のアラミド繊維を接合させる代表的な接
合剤成分を第1表に示す。
合剤成分を第1表に示す。
第1表
組成物 重量部(乾燥時)加硫性
ゴム 5−20フエノール系樹
脂 5−20促進剤
1−2熱硬化剤(curing agent)
l −15粒子状摩擦緩和剤
30−60熱硬化性接合剤を付着処理後、脱水し、通
常2本から15本、好ましくは5本から10本の糸を、
ローラー等によりテープ状に集束し、僅か加燃されたテ
ープ状にする。このテープは、次いで螺旋状好ましくは
波形状に、回転軸上にテープの渦が巻かれてい(に従い
刻々半径が変化してゆくように巻きつげる。
ゴム 5−20フエノール系樹
脂 5−20促進剤
1−2熱硬化剤(curing agent)
l −15粒子状摩擦緩和剤
30−60熱硬化性接合剤を付着処理後、脱水し、通
常2本から15本、好ましくは5本から10本の糸を、
ローラー等によりテープ状に集束し、僅か加燃されたテ
ープ状にする。このテープは、次いで螺旋状好ましくは
波形状に、回転軸上にテープの渦が巻かれてい(に従い
刻々半径が変化してゆくように巻きつげる。
第2図は、この巻き方を示すものである。
このようにして得られた一枚のクラッチ板を成型機に入
れ、約3500から5000 psiの加圧下で、例え
ば、2〜3分間約350°Fから375゛Fで加熱せし
め、少くとも部分的に接合剤を熱硬化させ、該板を固化
せしめ、次いでこれを約400から450°Fの乾燥機
中にて、数時間加熱せしめて接合剤を不熔且つ不溶性に
変質させる。このクラッチ板は更に研磨用の通常の機械
工程にて、内燃機関の動力伝達系統に該板を取付けるた
めの孔を数個所穿孔する。(第3及び第4図参照) 次に実施例に基いて本発明を更に詳細に説明する。
れ、約3500から5000 psiの加圧下で、例え
ば、2〜3分間約350°Fから375゛Fで加熱せし
め、少くとも部分的に接合剤を熱硬化させ、該板を固化
せしめ、次いでこれを約400から450°Fの乾燥機
中にて、数時間加熱せしめて接合剤を不熔且つ不溶性に
変質させる。このクラッチ板は更に研磨用の通常の機械
工程にて、内燃機関の動力伝達系統に該板を取付けるた
めの孔を数個所穿孔する。(第3及び第4図参照) 次に実施例に基いて本発明を更に詳細に説明する。
実 施 例
実施例1
本発明のアラミド繊維摩擦材を用いたクラッチ板を本実
施例の方法により製造した。
施例の方法により製造した。
2/1のアラミド紡績糸(47,8重量%)を10ミリ
メートルのi同牟泉(28,8fflJlf%) と5
/1木綿糸(23,3重量%)と共に混繊して糸とし、
該糸に第■表に示す組成の熱硬化性接合剤の水溶液を付
着被覆せしめ、固形物が46%付着するよう仕上げた。
メートルのi同牟泉(28,8fflJlf%) と5
/1木綿糸(23,3重量%)と共に混繊して糸とし、
該糸に第■表に示す組成の熱硬化性接合剤の水溶液を付
着被覆せしめ、固形物が46%付着するよう仕上げた。
第2表
組成物 重量部(乾燥固形分時)カル
ボキシニトリルゴム 16.5熱硬化性フエ
ノールホルム アルデヒド樹脂 13.9粒子状摩
擦緩和剤 55.5熱硬化促進剤
0熱硬化剤
14.1液系を浸漬タンクに連Vc′Jffi過
せしめた後、115°Fに保った乾燥器により乾燥した
ところ、処理後の糸の全没に対し52.5%の乾燥接合
剤を被覆した糸が得られた。
ボキシニトリルゴム 16.5熱硬化性フエ
ノールホルム アルデヒド樹脂 13.9粒子状摩
擦緩和剤 55.5熱硬化促進剤
0熱硬化剤
14.1液系を浸漬タンクに連Vc′Jffi過
せしめた後、115°Fに保った乾燥器により乾燥した
ところ、処理後の糸の全没に対し52.5%の乾燥接合
剤を被覆した糸が得られた。
乾燥器から出た糸を集束してテープ状となし回転軸上に
、渦巻状テープが刻々半径が変化するように巻きとり環
状の板を得た。次いで該環状板を成形機に入れ、400
0 psiの加圧下で350°Fにて3分間、部分的に
接合前を(:(シ硬化させて固化せしめた。このクラッ
チ板を更に300°Fから450°Fにて全5時開平後
加熱処理を行った。このクラッチ板のひずみ収縮その他
型崩れ現象はみられなかった。クラ・ノチ板は外径11
インチ、内径6.5インチ、厚さ0.13フインチ±0
.002インチになるように研磨し、クラッチ組立用の
孔を穿孔した。この研磨、穿孔工程中に於ける板表面の
毛羽立ち、ダストの発火或いは発煙現象などは起らず明
瞭な孔が得られた。
、渦巻状テープが刻々半径が変化するように巻きとり環
状の板を得た。次いで該環状板を成形機に入れ、400
0 psiの加圧下で350°Fにて3分間、部分的に
接合前を(:(シ硬化させて固化せしめた。このクラッ
チ板を更に300°Fから450°Fにて全5時開平後
加熱処理を行った。このクラッチ板のひずみ収縮その他
型崩れ現象はみられなかった。クラ・ノチ板は外径11
インチ、内径6.5インチ、厚さ0.13フインチ±0
.002インチになるように研磨し、クラッチ組立用の
孔を穿孔した。この研磨、穿孔工程中に於ける板表面の
毛羽立ち、ダストの発火或いは発煙現象などは起らず明
瞭な孔が得られた。
実施例2
実施例1で得られたクラッチ板をロングのクラッチ動力
計を使用して制御トルク試験を行った。この試験に於い
て、クラッチ板の外径及び内径につき10ケ所を前もっ
て測定した後、摩擦特性を測定し次のような結果を得た
。
計を使用して制御トルク試験を行った。この試験に於い
て、クラッチ板の外径及び内径につき10ケ所を前もっ
て測定した後、摩擦特性を測定し次のような結果を得た
。
A、クラッチ板を110Orpmで4秒間、235 l
b。
b。
ft、のトルク条件下で試験を実施した。クラッチ出力
トルクは装置内の機構をリリースしクラッチ板の接触を
限定することにより4秒間の試験中に出力トルクの平均
値が維持できるように制御した。
トルクは装置内の機構をリリースしクラッチ板の接触を
限定することにより4秒間の試験中に出力トルクの平均
値が維持できるように制御した。
B、56秒間クラッチをリリースし再試験した。
c、 ioo回試験後、全圧で15秒間熱フェード試験
(heat fade test)を行った。
(heat fade test)を行った。
D、無冷却で、圧力を直ちに調整してトルクを235
lb、ft、に調節し、更に100回繰返し試験を行っ
た。
lb、ft、に調節し、更に100回繰返し試験を行っ
た。
E、全圧下で更に15秒間熱フェード試験を行い、無冷
却で更に100回繰返し試験を行った。
却で更に100回繰返し試験を行った。
F、最後に15秒間全圧で熱フエード試験を行った。
第3表は、第1.第2.第3の15秒間のフェード試験
中に得られた摩擦係数の最大値と最小値を示す。
中に得られた摩擦係数の最大値と最小値を示す。
第3表
フェード(fade)番号 最大値μ 最小値μm
0.47 0.262
0.47 0.273 0.46
0.28試験中の平均摩耗は僅が0.009イン
チという秀れた結果が得られた。
0.47 0.262
0.47 0.273 0.46
0.28試験中の平均摩耗は僅が0.009イン
チという秀れた結果が得られた。
発明の効果
本発明による摩擦板は耐摩耗特性を有するため極めて長
期の使用に耐え得るものであり、また、今日の自動車業
界が要求している高度の熱破壊強度を有するものである
。
期の使用に耐え得るものであり、また、今日の自動車業
界が要求している高度の熱破壊強度を有するものである
。
特に、本発明の摩擦材は、研磨及び穿孔が容易である点
が有利である。研(2)した摩隙部材の表面の毛羽立ち
は目立たず且つその穿孔部分は明瞭であり滑らかである
。これらの長所は、特殊な熱硬化性接合剤を使用したこ
と、摩擦材にアラミド繊維を併用したことにより得られ
たものである。
が有利である。研(2)した摩隙部材の表面の毛羽立ち
は目立たず且つその穿孔部分は明瞭であり滑らかである
。これらの長所は、特殊な熱硬化性接合剤を使用したこ
と、摩擦材にアラミド繊維を併用したことにより得られ
たものである。
第1図は熱硬化性接合剤を付着せしめたアラミド繊維か
らなるテープを、波形状に巻いて円板状のクラッチ板部
材を製造する態様を示す。 第2図は、熱硬化性接合剤を付着せめしたアラミド繊維
でクラッチ板部材を形成する段階を三段階に分けて示す
。第3図は本発明によるクラッチ板の正面図である。第
4図は第3図に示すクラッチ板の側面図である。 10・・・クラッチ板 12・・・テープ 20・・・回転軸FIG、
I FIG、2 FIG、3 FfG、4
らなるテープを、波形状に巻いて円板状のクラッチ板部
材を製造する態様を示す。 第2図は、熱硬化性接合剤を付着せめしたアラミド繊維
でクラッチ板部材を形成する段階を三段階に分けて示す
。第3図は本発明によるクラッチ板の正面図である。第
4図は第3図に示すクラッチ板の側面図である。 10・・・クラッチ板 12・・・テープ 20・・・回転軸FIG、
I FIG、2 FIG、3 FfG、4
Claims (19)
- (1)テープに水溶性の熱硬化性接合剤を付着せしめ、
前記テープを螺旋又は波形状に巻いて加熱、加圧せしめ
て円形状板に成型し且つ前記接合剤を硬化せしめた摩擦
板に於いて、前記テープは少くとも約850°Fの分解
温度を有するアラミド繊維の複数本の糸に熱硬化性接合
剤を被覆して成り、前記接合剤は、熱硬化性樹脂と、カ
ルボキシル化可能のアクリル系ゴム、カルボキシニトリ
ルゴム、カルボキシブタジエンスチレンゴムの群から選
ばれる熱加硫性弾性体と、粒子状の摩擦緩和剤から成り
、前記摩擦板は被覆処理後の繊維と接合剤の総重量に対
し約40%から95%の熱硬化性接合剤を含み、内径及
び外径を有する円板状摩擦板。 - (2)前記糸が主として長繊維アラミド繊維からなり、
前記テープが波形状に巻かれている特許請求の範囲第(
1)項記載の摩擦板。 - (3)約60%から約80%の熱硬化性接合剤を含む特
許請求の範囲第(1)項記載の摩擦板。 - (4)前記接合剤が約5%から40重量%の熱硬化性樹
脂と約5%から約40%の熱加硫性弾性体及び約20%
から80%の摩擦緩和剤を含む特許請求の範囲第(1)
項記載の摩擦板。 - (5)前記熱硬化性接合剤が約5%から20%の樹脂と
約5%から20%のゴム及び約30%から60%の摩擦
緩和剤を含む特許請求の範囲第(4)項記載の摩擦板。 - (6)前記アラミド繊維が少くとも約900°Fの分解
温度を有する特許請求の範囲第(1)項記載の摩擦板。 - (7)前記熱硬化性接合剤がフェノールホルムアルデヒ
ド樹脂とカルボキシニトリルゴムを含む特許請求の範囲
第(1)項記載の摩擦板。 - (8)前記アラミド繊維がテレフタル酸とp−フェニレ
ンジアミンの縮重合物を含む特許請求の範囲第(1)項
記載の摩擦板。 - (9)前記アラミド繊維が約930°Fの分解温度を有
する特許請求の範囲第(8)項記載の摩擦板。 - (10)次に記載する方法によるクラッチ板等に用いる
環状板の製造方法。 (A)約850°F以上の分解温度を有するアラミド長
繊維からなる複数本の糸に、カルボ キシル化可能のアクリル系ゴム、カルボキ シニトリルゴム、カルボキシブタジエンス チレンゴムの群から選ばれる約5%から約 40%の加硫性ゴム、約5%から約40 %の水溶性の低分子量の熱硬化性フェノー ル系樹脂、及び約20%から80%の粒子 状摩擦緩和剤から成る熱硬化性接合剤(前 記%は接合剤の混合全量に対する%)を、 接合剤固形物重量に対し約0.01%から約5%の表面
活性剤又は分散剤を含む前記接 合剤の水溶性分散液中を通過させて含浸 せしめる。 (B)前記熱硬化性接合剤を含浸させた前記糸を乾燥す
る。 (C)前記糸を螺旋状又は波形状に巻いて円板状摩擦板
を成型する。 (D)次いで前記板を加熱及び加圧して前記板を固化し
前記接合剤を硬化させる。 - (11)工程(A)に於ける前記糸が、被覆処理後の長
繊維の重量に対し約65%から約90%の熱硬化性接合
剤系を含む特許請求の範囲第(10)項記載の製造方法
。 - (12)前記糸を波形状に巻く特許請求の範囲第(10
)項記載の製造方法。 - (13)約100本から2000本の実質的に連続した
アラミド長繊維からなる前記含浸アラミド糸を約2本か
ら15本集束してテープとなし、該テープを波形状に巻
いて摩擦板を形成せしめる特許請求の範囲第(10)項
記載の製造方法。 - (14)前記テープを巻いて摩擦板成型をする前に、少
くとも1本の螺旋状のフィラメント状物質を前記含浸テ
ープの周囲に巻く特許請求の範囲第(13)項記載の製
造方法。 - (15)前記フィラメントが金属線からなる特許請求の
範囲第(14)項記載の製造方法。 - (16)前記アラミド繊維が短繊維である特許請求の範
囲第(10)項記載の製造方法。 - (17)前記摩擦板を形成する前記テープが約30重量
%以下の非アラミド繊維を含む特許請求の範囲第(13
)項記載の製造方法。 - (18)前記アラミド繊維がテレフタール酸とp−フェ
ニレンジアミンの縮重合物からなり且つ約930°Fの
熱分解温度を有する特許請求の範囲第(10)項記載の
製造方法。 - (19)前記糸が熱硬化性接合剤に含浸せめしる前は織
物又は編物の形状であり、前記接合剤を含浸せしめた後
波形状に巻いて環状板を形成せしめる特許請求の範囲第
(10)項記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US50598 | 1979-06-21 | ||
US06/050,598 US4320823A (en) | 1979-06-21 | 1979-06-21 | Friction members formed from compositions containing aramid fibers and an aqueous heat-hardenable cement comprising a water soluble phenolic resin and a heat-curable elastomer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6162628A true JPS6162628A (ja) | 1986-03-31 |
JPH022496B2 JPH022496B2 (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=21966197
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55081559A Expired JPS5921352B2 (ja) | 1979-06-21 | 1980-06-18 | 摩擦部材 |
JP60086621A Granted JPS6162628A (ja) | 1979-06-21 | 1985-04-24 | 摩擦板及びその製法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP55081559A Expired JPS5921352B2 (ja) | 1979-06-21 | 1980-06-18 | 摩擦部材 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4320823A (ja) |
JP (2) | JPS5921352B2 (ja) |
DE (1) | DE3023186A1 (ja) |
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JP2002542438A (ja) * | 1999-04-16 | 2002-12-10 | ヴァレオ | 摩擦材料、特にクラッチ摩擦クラウンの製法 |
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