JPS62158736A - 湿式摩擦材組成物 - Google Patents
湿式摩擦材組成物Info
- Publication number
- JPS62158736A JPS62158736A JP69486A JP69486A JPS62158736A JP S62158736 A JPS62158736 A JP S62158736A JP 69486 A JP69486 A JP 69486A JP 69486 A JP69486 A JP 69486A JP S62158736 A JPS62158736 A JP S62158736A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction material
- elastomer
- thermoplastic resin
- material composition
- friction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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、エラストマーベース湿式摩擦材の組成に関す
るものである。
るものである。
従来技術及びその問題点 ・
従来、この種のエラストマーをベースとした湿式摩擦材
は、摩擦ディスク製造の最終工程において、摩擦性能を
安定化させるために高温長時間にわたるボストキュアを
行うことが常套手段であった。しかし、このボストキュ
アは、摩擦性能の安定化を得ることと引き換えに、摩擦
材を脆弱にし、摩耗量の増加をもたらし、機械的疲労破
壊の危険性を増すものであり、摩擦材メーカーとしては
、両者を如何に高い次元でバランスさせるかが、大きな
課題であった。
は、摩擦ディスク製造の最終工程において、摩擦性能を
安定化させるために高温長時間にわたるボストキュアを
行うことが常套手段であった。しかし、このボストキュ
アは、摩擦性能の安定化を得ることと引き換えに、摩擦
材を脆弱にし、摩耗量の増加をもたらし、機械的疲労破
壊の危険性を増すものであり、摩擦材メーカーとしては
、両者を如何に高い次元でバランスさせるかが、大きな
課題であった。
これまで、そのために採られてきた手法は各種フッ素ゴ
ムを主とするｔｉｍ性のあるエラストマーの使用である
。しかし、この方法は、原材料費の大巾な上昇及び２５
０℃×２４Ｈという更に長大なポストキュアによる製造
コストの大巾な上昇という短所があり、現実には非常に
高価な割りには摩擦材としての改善度が低いという著し
く商品性の低いものとなっていた。
ムを主とするｔｉｍ性のあるエラストマーの使用である
。しかし、この方法は、原材料費の大巾な上昇及び２５
０℃×２４Ｈという更に長大なポストキュアによる製造
コストの大巾な上昇という短所があり、現実には非常に
高価な割りには摩擦材としての改善度が低いという著し
く商品性の低いものとなっていた。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明は、これらの欠点の原因が、耐熱性、高強度のエ
ラストマーを用いながら、それを過剰にボストキュアし
なければならないという矛盾にあることに着目し、耐熱
性高強度の部分と必要悪である過剰なボストキュアとを
別々の樹脂に分出するという発想に基づいてなされたも
のである。即ち、耐熱性高強度の部分は、ポストキュア
条件下において軟化はして脆化はしない熱可塑性樹脂に
受は持たせ、ボストキュアの部分は、より低温下におい
て容易に酸化劣化するエラストマーに受は持たせること
により、上記の矛盾から説した高性能且つ低価格の摩擦
材を提供するものである。
ラストマーを用いながら、それを過剰にボストキュアし
なければならないという矛盾にあることに着目し、耐熱
性高強度の部分と必要悪である過剰なボストキュアとを
別々の樹脂に分出するという発想に基づいてなされたも
のである。即ち、耐熱性高強度の部分は、ポストキュア
条件下において軟化はして脆化はしない熱可塑性樹脂に
受は持たせ、ボストキュアの部分は、より低温下におい
て容易に酸化劣化するエラストマーに受は持たせること
により、上記の矛盾から説した高性能且つ低価格の摩擦
材を提供するものである。
本発明の対象とするエラストマーとしては、ニトリルゴ
ム、スチレンブタジェンゴム、アクリルゴム、エビクロ
ルヒｌ−′騎リンゴム、ウレタンゴム、アクリルポリエ
チレンゴム、クロロブレンゴム、クロロスルフォン化ポ
リエチレンゴム、ポリブタジェンゴム等があげられる。
ム、スチレンブタジェンゴム、アクリルゴム、エビクロ
ルヒｌ−′騎リンゴム、ウレタンゴム、アクリルポリエ
チレンゴム、クロロブレンゴム、クロロスルフォン化ポ
リエチレンゴム、ポリブタジェンゴム等があげられる。
しかし、フッ素ゴムは前述の理由により不適当である。
また、これらのエラストマーに配合される薬品としては
一般に知られている次のようなものがある。即ち、加硫
剤として、硫黄、金属酸化物、有機過酸化物等、加硫促
進剤としてアルデヒドアンモニア類、アルデヒドケトン
類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、スル
フォンアミド類、チラウム類、ジチオカルバミン酸塩類
、キサントゲン酸塩類等、加硫促進助剤として、酸化亜
鉛、ステアリン酸類、ＴＭＰＴＡ、ＴＡＩＣ等、老化防
止剤として、アミン系、フェノール系、ワックス系等、
充填剤として、各種カーボンブラック、シリカ類、樹脂
粉砕物等である。又、摩擦材として特有な、硫酸バリウ
ム、カシュー樹脂、酸化マグネシウム、グラファイト、
石綿、ケイソウ土、金属粉、全屈ファイバー、芳香族ポ
リアミド繊維、炭素繊維、フェノール繊維、各種セラミ
ック繊維、グラスファイバー、フッ素樹脂、二硫化モリ
ブデン等も一般に知られているものを使用可能である。
一般に知られている次のようなものがある。即ち、加硫
剤として、硫黄、金属酸化物、有機過酸化物等、加硫促
進剤としてアルデヒドアンモニア類、アルデヒドケトン
類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、スル
フォンアミド類、チラウム類、ジチオカルバミン酸塩類
、キサントゲン酸塩類等、加硫促進助剤として、酸化亜
鉛、ステアリン酸類、ＴＭＰＴＡ、ＴＡＩＣ等、老化防
止剤として、アミン系、フェノール系、ワックス系等、
充填剤として、各種カーボンブラック、シリカ類、樹脂
粉砕物等である。又、摩擦材として特有な、硫酸バリウ
ム、カシュー樹脂、酸化マグネシウム、グラファイト、
石綿、ケイソウ土、金属粉、全屈ファイバー、芳香族ポ
リアミド繊維、炭素繊維、フェノール繊維、各種セラミ
ック繊維、グラスファイバー、フッ素樹脂、二硫化モリ
ブデン等も一般に知られているものを使用可能である。
これらのエラストマー系摩擦材成分に追加して熱可塑性
樹脂を配合することが本発明の特徴である。エラストマ
ーに熱可塑性樹脂を配合することは例えば、 ＊Ｃ５Ｍ
＋ ＰＶＣＮＢＲ＋ ＰＶＣ 等が知られている。（＊クロロスルフォン化ポリエチレ
ン）しかし、その場合の熱可塑性樹脂は、エラストマー
に練り込まれなければならないために、低融点でかつ形
状はペレット状であった。
樹脂を配合することが本発明の特徴である。エラストマ
ーに熱可塑性樹脂を配合することは例えば、 ＊Ｃ５Ｍ
＋ ＰＶＣＮＢＲ＋ ＰＶＣ 等が知られている。（＊クロロスルフォン化ポリエチレ
ン）しかし、その場合の熱可塑性樹脂は、エラストマー
に練り込まれなければならないために、低融点でかつ形
状はペレット状であった。
本発明において、従来からの発想と根本的に異なるのは
ゴム混練り時には、配合された熱可塑性樹脂が溶融され
ず、単に分散するにとどまるという点にある。
ゴム混練り時には、配合された熱可塑性樹脂が溶融され
ず、単に分散するにとどまるという点にある。
すなわち、使用される熱可塑性樹脂は、熱変形温度１２
０℃／４．６ ｋｇ／ａｄ、 ’Ｃ１且つ融点１５０℃
以上、且つ粒径φ１〜４００μｍの粉体を用いるのであ
る。熱変形温度が１２０℃／４．６ｋｇ／−１℃より低
い熱可塑性樹脂の場合は、混練り中に過剰に分散してし
まい後述する網目１構造をとることができなくなる。融
点が１５０℃より低い場合には、加硫の際に樹脂の流れ
が発生し易く、温度と時間と圧力のコントロールが困難
になり、又摩擦係数の経時変化も大となる。
０℃／４．６ ｋｇ／ａｄ、 ’Ｃ１且つ融点１５０℃
以上、且つ粒径φ１〜４００μｍの粉体を用いるのであ
る。熱変形温度が１２０℃／４．６ｋｇ／−１℃より低
い熱可塑性樹脂の場合は、混練り中に過剰に分散してし
まい後述する網目１構造をとることができなくなる。融
点が１５０℃より低い場合には、加硫の際に樹脂の流れ
が発生し易く、温度と時間と圧力のコントロールが困難
になり、又摩擦係数の経時変化も大となる。
粒径がφＬｐｍよりも小さい場合には、過剰分散になり
やすく、φ４００μｍよりも大の場合には熱可塑性樹脂
とエラストマー成分との分離が生じることがある。好ま
しい粒径範囲はφ１０〜２００μｍである。
やすく、φ４００μｍよりも大の場合には熱可塑性樹脂
とエラストマー成分との分離が生じることがある。好ま
しい粒径範囲はφ１０〜２００μｍである。
以上の条件を満たす熱可塑性樹脂としては、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデン、ナイロン６６、ナイロン６、ナ
・イロン６１０、−Ｊ−イロン１２、ポリアセクール、
ポリカーボネート、ポリサルホン、高耐熱ＡＢＳ、ポリ
フェニレンオキシド、ポリエーテルサルホン、ポリアリ
レーレ、ボリアリレート、ポリフェニレンスルフィド等
があげれらる。これらの粉末熱可塑性樹脂はベースとな
るエラストマーに対し、５〜６０ ＰＨＲ（Ｐｅｒ ｌ
１ｕｎｄｒｅｄ Ｒｅ５ｉｎ ）−、好ましくはｌＯ〜
３０ ＰＨＲ配合される。粉末熱可塑性樹脂の配合量が
５ＰＨＲ以下では配合効果が小さく、６０１’ｌｌＲ以
上では摩擦係数の低下を生ずる。
トリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデン、ナイロン６６、ナイロン６、ナ
・イロン６１０、−Ｊ−イロン１２、ポリアセクール、
ポリカーボネート、ポリサルホン、高耐熱ＡＢＳ、ポリ
フェニレンオキシド、ポリエーテルサルホン、ポリアリ
レーレ、ボリアリレート、ポリフェニレンスルフィド等
があげれらる。これらの粉末熱可塑性樹脂はベースとな
るエラストマーに対し、５〜６０ ＰＨＲ（Ｐｅｒ ｌ
１ｕｎｄｒｅｄ Ｒｅ５ｉｎ ）−、好ましくはｌＯ〜
３０ ＰＨＲ配合される。粉末熱可塑性樹脂の配合量が
５ＰＨＲ以下では配合効果が小さく、６０１’ｌｌＲ以
上では摩擦係数の低下を生ずる。
本発明組成物になる湿式摩擦ディスクは、混練り、予備
成形、加硫成形、ポストキュアという工程で製造される
。加硫成形、ボストキュアの条件は、使用するエラスト
マー配合と熱可塑性樹脂によって異るが、概ね加硫成形
では１５０℃以上Ｘ １０ｍ１ｎ以上及び圧力１０ｋｇ
／ｃ＋Ｊ以上であり、ボストキュアでは、１８０℃以上
ｘ ｌ ｌｌＲ５以上である。
成形、加硫成形、ポストキュアという工程で製造される
。加硫成形、ボストキュアの条件は、使用するエラスト
マー配合と熱可塑性樹脂によって異るが、概ね加硫成形
では１５０℃以上Ｘ １０ｍ１ｎ以上及び圧力１０ｋｇ
／ｃ＋Ｊ以上であり、ボストキュアでは、１８０℃以上
ｘ ｌ ｌｌＲ５以上である。
このようにして製造された摩擦ディスクは、ベースとな
ったエラストマー系摩擦材の摩擦係数を維持しつつ、よ
り大きなエネルギー吸収能力を有し、結果として、より
高い耐熱性、機械的破壊についてのより高い耐性、より
高い耐摩耗性を示す。
ったエラストマー系摩擦材の摩擦係数を維持しつつ、よ
り大きなエネルギー吸収能力を有し、結果として、より
高い耐熱性、機械的破壊についてのより高い耐性、より
高い耐摩耗性を示す。
実 施 例
表１の１，２は実施例、３，４は比較例の配合であり、
その各種テスト実施結果を表２に示す。
その各種テスト実施結果を表２に示す。
以上の結果が得られた理論的背景は、湿式摩擦の理論そ
のものが、確立されていない現状では必ずしも定かでは
ないが、以下のことが推測される。まず摩擦材表面は充
分に硬くなければならない。しかもその硬さが高充填に
よるものではなく、酸化の進行によるものでなければな
らない。しかし、ボストキュアは表面の酸化を進めると
共に、摩擦材全体を硬く脆くし、結果として、摩耗の増
加、機械的疲労破壊への耐性を低下させる。しかし、適
切な熱可塑性樹脂の存在は、酸化を阻害することなく、
エラストマー分が硬く脆くなっても、摩擦材は弾性を維
持することが可能となり、相手面への追従性の向上、被
圧縮復元性の向上をもたらすと考えられる。
のものが、確立されていない現状では必ずしも定かでは
ないが、以下のことが推測される。まず摩擦材表面は充
分に硬くなければならない。しかもその硬さが高充填に
よるものではなく、酸化の進行によるものでなければな
らない。しかし、ボストキュアは表面の酸化を進めると
共に、摩擦材全体を硬く脆くし、結果として、摩耗の増
加、機械的疲労破壊への耐性を低下させる。しかし、適
切な熱可塑性樹脂の存在は、酸化を阻害することなく、
エラストマー分が硬く脆くなっても、摩擦材は弾性を維
持することが可能となり、相手面への追従性の向上、被
圧縮復元性の向上をもたらすと考えられる。
第１図に構造の概念図を示した。１がエラストマー、２
が充填剤、３が熱可塑性樹脂である。
が充填剤、３が熱可塑性樹脂である。
この図の下段（ｂ） 、 （Ｃ１のように、摩擦材内部
における熱可塑性樹脂による網目構造の形状が摩擦材の
強度と弾性率の維持に効果的に作用していると考えられ
る。また、その網目構造はエラストマーの分子鎖と相互
に貫通した構造となっていると推測される。
における熱可塑性樹脂による網目構造の形状が摩擦材の
強度と弾性率の維持に効果的に作用していると考えられ
る。また、その網目構造はエラストマーの分子鎖と相互
に貫通した構造となっていると推測される。
第２図には機械的疲労の発生状況を示す。１）はメーテ
ィングプレート、１２．１２’は夫々の摩擦材、１３は
コアである。従来品は摩擦材のクッション性が小さいた
め、（ｂ）→（Ｃ） −（ｄｌ、と進むに従って歪が蓄
積し、ついに破壊が生じる。
ィングプレート、１２．１２’は夫々の摩擦材、１３は
コアである。従来品は摩擦材のクッション性が小さいた
め、（ｂ）→（Ｃ） −（ｄｌ、と進むに従って歪が蓄
積し、ついに破壊が生じる。
−力木発明のものは、クッション性が大きいため、メー
ティングプレートの係合がなくなると容易に元の形状に
復元する。
ティングプレートの係合がなくなると容易に元の形状に
復元する。
このような構造を形成させるためには、選択したエラス
トマーの加硫系の必要とする加硫条件と、熱可塑性樹脂
の特に融点とのバランスに留意する必要がある。
トマーの加硫系の必要とする加硫条件と、熱可塑性樹脂
の特に融点とのバランスに留意する必要がある。
具体的には次の２つの方法がある。
（１）加硫温度と融点を一致させて、加硫時に熱可塑性
樹脂の網目構造を構築してしまう方法。
樹脂の網目構造を構築してしまう方法。
これは熱可塑性樹脂が比較的低融点の場合である。
（２）ボストキュア温度と融点を一致させ、ポストキュ
ア時加圧下に網目構造とする。これは熱可塑性樹脂が比
較的高融点の場合である。
ア時加圧下に網目構造とする。これは熱可塑性樹脂が比
較的高融点の場合である。
発明の詳細
な説明したところから、本発明による湿式摩擦材は、低
価格と高性能、高信頼性の両立を可能としたものであり
、摩擦材の使用される産業機械において部品の小型軽量
化、ひいては全体の小型軽量化、コストダウン、低燃費
化に大きく貢献するものである。
価格と高性能、高信頼性の両立を可能としたものであり
、摩擦材の使用される産業機械において部品の小型軽量
化、ひいては全体の小型軽量化、コストダウン、低燃費
化に大きく貢献するものである。
第１図は摩擦材の構造模式図で、上側に従来のもの、下
側に本発明のものを示す。（ａ）は混練り時の状態、（
′ｂ）と（Ｃ）は加硫成形時の夫々断面と表面である。 第２図は機械的疲労破壊発生の進行状態を示す模式図で
、上側は従来のもの、下側は本発明の場合である。 ｌ・・・エラストマー ３・・・熱可塑性樹脂第１
図 ｗｃ２図
側に本発明のものを示す。（ａ）は混練り時の状態、（
′ｂ）と（Ｃ）は加硫成形時の夫々断面と表面である。 第２図は機械的疲労破壊発生の進行状態を示す模式図で
、上側は従来のもの、下側は本発明の場合である。 ｌ・・・エラストマー ３・・・熱可塑性樹脂第１
図 ｗｃ２図
Claims (5)
- （１）ベースとなるエラストマーに、熱可塑性樹脂を配
合することを特徴とするエラストマー系湿式摩擦材組成
物。 - （２）熱可塑性樹脂が、１〜４００μｍ好ましくは１０
〜２００μｍの粒径であることを特徴とする、特許請求
の範囲第１項記載のエラストマー系湿式摩擦材組成物。 - （３）熱可塑性樹脂の熱変形温度が１２０℃／４．６ｋ
ｇ／ｃｍ＾２．℃以上であることを特徴とする、特許請
求の範囲第１項記載のエラストマー系湿式摩擦材組成物
。 - （４）熱可塑性樹脂の融点が１５０℃以上であることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のエラストマー
系湿式摩擦材組成物。 - （５）熱可塑性樹脂の配合量がエラストマーに対し５〜
６０ＰＨＲ、好ましくは１０〜３０ＰＨＲであることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のエラストマー
系湿式摩擦材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP69486A JPS62158736A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 湿式摩擦材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP69486A JPS62158736A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 湿式摩擦材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158736A true JPS62158736A (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=11480867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP69486A Pending JPS62158736A (ja) | 1986-01-08 | 1986-01-08 | 湿式摩擦材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62158736A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02219835A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-03 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用ゴム材料 |
| JPH04372653A (ja) * | 1991-06-24 | 1992-12-25 | Central Glass Co Ltd | 熱可塑性ウレタン樹脂組成物 |
| WO2010041132A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Friction material |
-
1986
- 1986-01-08 JP JP69486A patent/JPS62158736A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02219835A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-03 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用ゴム材料 |
| JPH04372653A (ja) * | 1991-06-24 | 1992-12-25 | Central Glass Co Ltd | 熱可塑性ウレタン樹脂組成物 |
| WO2010041132A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Friction material |
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