発明の技術分野
本発明は、非石綿系摩擦材に関し、さらに詳しくは、クラッチディスクにおけるフリクションワッシャあるいは洗濯機におけるブレーキシューなどに用いられ、飛散した摩耗粉をヒトが吸引してもヒトへの安全性に優れ、緩衝作用を有する非石綿系摩擦材に関する。
従来技術の問題点
自動車などのクラッチディスク、洗濯機のブレーキ機構などには、摩擦材が、フリクションワッシャあるいはブレーキシューとして用いられている。このような摩擦材は、製造容易であり、高摩擦係数を有するとともに耐摩耗性に優れ、かつクッション性を有し、しかも例えばブレーキホイールに沿って巻きつけても折れないというような柔軟性を有することが望ましい。このような摩擦材は、従来石綿を基材として製造されてきたが、現在は石綿の人体に対する悪影響もあり、石綿の使用は制限されている。
特に自動車などでは、エンジン性能の向上に伴い、過酷な条件下での使用に耐え得るような強度に優れたフリクションワッシャやブレーキシューなどの非石綿系摩擦材が強く求められている。また自動車などの小型化・軽量化に伴いエンジンやモーター周りの小スペース化が進められており、これに伴い摩擦材においても小型軽量で優れた摩擦性能（高摩擦係数）を有するものが求められている。
しかしながら緩衝作用を有する非石綿系摩擦材は、石綿系摩擦材に比べて強度が劣るという問題点がある。
そこで、上記問題点を解決すべく鋭意研究して、本願出願人は、先に、特開平６−２８７３２２号公報にて、非石綿系基材繊維、ゴム材、ゴム配合薬品、フェノール樹脂およびホワイトカーボンを含む非石綿系摩擦材を提案した。また、該公報の［００１４］〜［００１５］欄には、非石綿系基材繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊維、スチール繊維、セラミックス繊維、セピオライト、ロックウールなどの無機繊維、芳香族ポリアミド繊維、ノボロイド繊維、レーヨンなどの有機繊維が挙げられ、特に、有機系の芳香族ポリアミド繊維と無機系のセピオライトとを組み合わせて用いると優れた補強効果が得られる旨記載されている。該公報に記載の非石綿系摩擦材は、従来のものに比して、強度、柔軟性、摩擦性能に優れているものであった。
しかしながら、最近、天然鉱物無機繊維の一種であるセピオライト（含水珪酸マグネシウム繊維）には、不純物として石綿の一種であるトレモライトが微量に混入していることが明らかになってきた。
摩擦材は、相手材と摩擦することにより、その機能を発揮するが、その際に摩耗粉が発生する。そのため、セピオライトのように、石綿の一種であるトレモライトが混入していると、その摩耗粉が空気中に飛散し、もしヒトがその摩耗粉を吸引すると健康を害することも僅かであるが考え得る。
発明の目的
本発明は上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、飛散した摩耗粉をヒトが吸引してもヒトへの安全性に優れ、しかも従来の摩擦材とほぼ同様の強度、摩擦性能などを有する、非石綿系摩擦材を成形作業性良く形成し、提供することを目的としている。
発明の開示
本発明に係る非石綿系摩擦材は、非石綿系基材繊維として（ｉ）塩基性硫酸マグネシウム繊維と、（ｉｉ）人造ガラス繊維および／またはワラストナイトとを含むことを特徴としている。
本発明においては、上記塩基性硫酸マグネシウム繊維（ｉ）と、人造ガラス繊維および／またはワラストナイト（ｉｉ）との合計１００重量％中に、塩基性硫酸マグネシウム繊維（ｉ）が２０〜９０重量％の量で、人造ガラス繊維および／またはワラストナイト（ｉｉ）が８０〜１０重量％の量で含まれていることが好ましい。
また、本発明においては、上記非石綿系基材繊維１００重量％中に、有機繊維が０．５〜３０重量％の量で含まれていることが好ましい。
また、上記非石綿系基材繊維が、摩擦材１００重量％中に、１０〜６０重量％の量で含まれていることが好ましい。
本発明によれば、飛散した摩耗粉をヒトが吸引してもヒトへの安全性に優れ、しかも従来の摩擦材とほぼ同様の強度、摩擦性能などを有する、非石綿系摩擦材を成形作業性良く形成し、提供することができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の好ましい態様に係る非石綿系摩擦材について具体的に説明する。
本発明に係る非石綿系摩擦材には、非石綿系基材繊維、ゴム材、その他に必要により無機充填剤、摩擦調整剤、熱硬化性樹脂などが含まれ、該非石綿系基材繊維として（ｉ）塩基性硫酸マグネシウム繊維と、（ｉｉ）人造ガラス繊維および／またはワラストナイトとが必須成分として含まれている。
非石綿系基材繊維としては、上記塩基性硫酸マグネシウム繊維（ｉ）と、人造ガラス繊維および／またはワラストナイト（ｉｉ）とを含み、これら繊維（ｉ）と（ｉｉ）の合計１００重量％中に、塩基性硫酸マグネシウム繊維（ｉ）が２０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重量％、特に好ましくは４０〜７０重量％の量で、人造ガラス繊維および／またはワラストナイト（ｉｉ）が残部量、すなわち、８０〜１０重量％、好ましくは７０〜２０重量％、特に好ましくは６０〜３０重量％の量で含まれていることが望ましい。
特に、この塩基性硫酸マグネシウム繊維は、平均繊維長が７〜１０μｍであることが好ましい。また、人造ガラス繊維の繊維長は、１００μｍ以上が好ましく、さらに好ましくは１００〜６５０μｍである。ワラストナイトの繊維長は、１００μｍ以上が好ましく、さらに好ましくは１００〜８００μｍである。
非石綿系基材繊維としては、さらに、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、脂肪族ポリアミド繊維、ノボロイド繊維（フェノール樹脂を繊維化した後、架橋処理し、分子構造を３次元化したもの）、セルロース繊維、レーヨン（ビスコースレーヨン、銅−アンモニアレーヨンなど、セルロースからの再生繊維）などの有機繊維が、上記非石綿系基材繊維１００重量％中に、好ましくは０．５〜３０重量％、さらに好ましくは１．０〜２５重量％、特に好ましくは３．０〜２０重量％の量で含まれていることが望ましい。
また、上記非石綿系基材繊維が、摩擦材１００重量％中に、１０〜６０重量％の量で含まれていることが好ましい。
ゴム材としては、従来より公知のものを広く使用でき、例えば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ニトリルゴム，ＮＢＲ）クロロプレンゴム（ＣＲ）などのジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクエリルゴム（ＡＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）などのオレフィン系ゴム、その他シリコーンゴム（Ｑ）、ウレタンゴム（ＡＵ）などを挙げることができる。
無機充填材としては、例えば、酸化亜鉛、クレー、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、雲母などが挙げられる。
その他の配合可能な成分としては、例えば、摩擦調整剤等が挙げられる。
摩擦調整剤としては、例えば、ホワイトカーボン、カーボンブラック、カシューダスト、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、黒鉛（グラファイト）、二硫化モリブデンなどが挙げられる。
本発明に係る非石綿系摩擦材の製造方法は、基本的には石綿系摩擦材の製造方法と同様であって、従来石綿系摩擦材の製造に用いられていた原料の１つである基材繊維としての石綿を、（ｉ）塩基性硫酸マグネシウム繊維と、（ｉｉ）人造ガラス繊維および／またはワラストナイトとを含む非石綿系基材繊維に代え、そしてゴム材等の結着材、ゴム配合薬品と共に、必要により、熱硬化性樹脂、摩擦調整剤、無機充填剤などを用いればよい。
例えば上記非石綿系基材繊維とホワイトカーボンなどの摩擦調整剤などとを混合し、得られた混合物を結着材、ゴム配合薬品と混練して非石綿系摩擦材用の材料を調製する。次いで、この材料を押出し機でシート状に押し出す。
次いで、このシート状物を、例えば４０〜５０℃の温度で１０〜５０時間程度予備乾燥し、次いで、例えば８０〜１００℃程度の温度で１〜５時間程度追加乾燥した後、例えば１７０〜１９０℃の温度および３〜６ＭＰａの加熱・加圧条件下で成形する。
さらに、成形済みのシート状物の表裏面を研磨し、所定の形状寸法に打抜きまたは切断などして仕上げれば、本発明に係る非石綿系摩擦材が得られる。
本発明に係る非石綿系摩擦材には、このような重量比で上記塩基性硫酸マグネシウム繊維（ｉ）と、（人造）ガラス繊維および／またはワラストナイト（ｉｉ）とが含まれていると、非石綿系摩擦材を成形作業性良く製造でき、しかも得られた非石綿系摩擦材は、強度、耐摩耗性等に特にバランス良く優れる傾向がある。
なお、塩基性硫酸マグネシウム繊維量が上記範囲より少ないと、シート状物への成形作業性が低下し、得られた非石綿系摩擦材の耐摩耗性が低下するなどの傾向があり、また、塩基性硫酸マグネシウム繊維量が上記範囲より多いと、成形作業性は良好であるが、機械的強度、耐摩耗性が従来の非石綿系摩擦材と比較して低下する傾向がある。
発明の効果
本発明に係る非石綿系摩擦材は、特定の非石綿系基材繊維である（ｉ）塩基性硫酸マグネシウム繊維と、（ｉｉ）「人造ガラス繊維および／またはワラストナイト」とが含まれており、強度、摩擦係数が大きく、成形作業性に優れる。
よって、本発明により、飛散した摩耗粉をヒトが吸引してもヒトへの安全性に優れ、緩衝作用を有する非石綿系摩擦材を提供することができる。
実施例
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら制限されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例で用いた試験条件および試験方法は、以下の通りである。
［試験条件及び方法］
ａ；強度（引張試験）
ＪＩＳ−Ｋ６３０１に準拠。
形状；１号ダンベル。
速度；３００ｍｍ／分。
ｂ；耐摩耗性と摩擦係数（捩り耐久試験）
自動車規格ＪＡＳＯＣ１０５−７４（クラッチ台上性能試験方法）に準拠。
試料寸法；外径５５ｍｍ×内径３５ｍｍ×厚さ１．５ｍｍ。
捩り角度；±６°。
捩り回数；４７０回／分（ｃｐｍ）。
温度；常温。
荷重；５８８Ｎ・ｍ（６０ｋｇｆ）。
試験回数：２００万回。
摩擦係数μは、トルク値を測定し、トルク値から算出することができる。
実施例１
表１に示すような量の熱硬化性樹脂（種類：フェノール樹脂）と、ニトリル系ゴムと、ゴムの配合薬品とを溶剤（アセトン）に溶解し、ゴム糊を調製した。
なお、溶剤は、ゴム糊中に、該ゴム糊１００重量部当たり２５０重量部の量で配合した。
別に有機系のアラミド繊維と、無機系の塩基性硫酸マグネシウム繊維および人造ガラス繊維と、摩擦調整剤とを混合し、得られた混合物をゴム糊中に入れ、混練して非石綿系摩擦材の材料を調製した。
この材料を押出し機でシート状に押し出した。このシート状物の厚さは３．０ｍｍであった。ついでこのシート状物を、５０℃の温度で２０時間程度予備乾燥し、次いで、１００℃の温度で３時間本乾燥した後、１７０℃の温度および４ＭＰａの加熱・加圧条件下で加硫成形した。さらにシート状物の表裏面を研磨し、所定の形状寸法に切断して、非石綿系摩擦材を得た。
得られた非石綿系摩擦材について、上記の試験方法に従って強度、耐摩耗性、摩擦係数を調べた。
得られた非石綿系摩擦材の強度は、１５ＭＰａであり、耐摩耗性は０．３４ｍｍであり、シート化の作業性は良好（○）であった。
結果を併せて表１に示す。
［配合組成］
（ａ）ゴム材（ニトリル系ゴム）：２０重量％、
（ｂ）ゴム配合薬品（加硫剤及び加硫助剤）：５重量％、
＜ゴム材とゴム配合薬品の合計：２５重量％。＞
（ｃ）熱硬化性樹脂（フェノール樹脂）：１０重量％、
（ｄ）非石綿系基材繊維：
（イ）塩基性硫酸マグネシウム繊維（「モスハイジＡ（登録商標）」シリーズ（宇部マテリアルズ（株）製）：１２重量％
物性値：平均繊維長７〜１０μｍ、平均繊維径０．５〜１μｍ、比表面積が１５ｍ２／ｇ未満（ＢＥＴ法による測定値）であり、真比重２．３、見掛比重が約０．０７、ｐＨが約９．５。
（ロ）（人造）ガラス繊維（「ラピナス」シリーズ（ＬＡＰＩＮＵＳ ＦＩＢＲＥＳ ＢＶ製）：１８重量％
物性値：平均繊維長１２５μｍ、平均繊維径９μｍ、比表面積が０．２ｍ２／ｇ、真比重２．７５。
（ハ）ワラストナイト（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ，Ｉｎｃ社製）：０重量％
物性値：平均繊維長６００μｍ、平均繊維径４０μｍ、真比重２．９。
（ニ）有機繊維（アラミド繊維）：５重量％
（ｅ）摩擦調整剤（種類：カシューダスト、炭酸カルシウム他）：３０重量％、
＜合計（（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）＋（ｅ））＝１００重量％＞
実施例２〜４、比較例１〜４
実施例１において、各成分の配合量をそれぞれ表１に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして非石綿系摩擦材を製造し、実施例１と同様の試験を行った。
結果を表１に示す。
なお、表１中、作業性の評価基準は下記の通り。
◎：極めて良好。○：良好。×：作業性が極端に悪く、製品形状に成形することが困難。
産業上の利用可能性
以上詳述したように、本発明に係る非石綿系摩擦材は、強度、摩擦係数が大きく、成形作業性に優れ、また、緩衝作用を有しており、その上、この摩擦材が磨耗し、飛散した摩耗粉をヒトが吸引してもヒトへの安全性に優れており、クラッチディスクにおけるフリクションワッシャあるいは洗濯機におけるブレーキシューなどとして好適に用いられる。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a non-asbestos-based friction material, and more particularly to a friction washer in a clutch disc or a brake shoe in a washing machine, and is safe for humans even if scattered wear powder is sucked by a human. The present invention relates to a non-asbestos-based friction material having excellent cushioning properties.
Problems of the prior art Friction materials are used as friction washers or brake shoes in clutch disks of automobiles, brake mechanisms of washing machines, and the like. Such a friction material is easy to manufacture, has a high friction coefficient, is excellent in wear resistance, has a cushioning property, and has such flexibility that it does not break even when wound along a brake wheel, for example. It is desirable to have. Such a friction material has been conventionally produced using asbestos as a base material. However, there is an adverse effect on the human body of asbestos, and the use of asbestos is limited.
Particularly in automobiles, as engine performance improves, non-asbestos-based friction materials such as friction washers and brake shoes having excellent strength that can withstand use under severe conditions are strongly demanded. In addition, with the downsizing and weight reduction of automobiles, etc., the space around the engine and motor has been reduced. As a result, friction materials that are small and light and have excellent friction performance (high friction coefficient) are required. ing.
However, the non-asbestos-based friction material having a buffering action has a problem that the strength is inferior to that of the asbestos-based friction material.
In view of this, the inventors of the present invention have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. First, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-287322, the applicant of the present application disclosed a non-asbestos base fiber, rubber material, rubber compounding chemical, phenol resin, and white A non-asbestos-based friction material containing carbon was proposed. In the [0014] to [0015] columns of the publication, as non-asbestos-based substrate fibers, glass fibers, carbon fibers, steel fibers, ceramic fibers, sepiolite, rock wool and other inorganic fibers, aromatic polyamide fibers And organic fibers such as novoloid fibers and rayon. In particular, it is described that an excellent reinforcing effect can be obtained when organic aromatic polyamide fibers and inorganic sepiolite are used in combination. The non-asbestos-based friction material described in the publication is superior in strength, flexibility, and friction performance as compared with conventional ones.
However, recently, it has become clear that a small amount of tremolite, which is a type of asbestos, is mixed as an impurity in sepiolite (hydrous magnesium silicate fiber), which is a type of natural mineral inorganic fiber.
The friction material exerts its function by rubbing against the mating material, but wear powder is generated at that time. Therefore, if tremorite, which is a kind of asbestos, is mixed in like sepiolite, the wear powder is scattered in the air, and if humans suck the wear powder, it may be slightly harmful to health. .
The purpose of the present invention is to solve the problems associated with the prior art as described above, and is excellent in safety to humans even if the human wears the scattered wear powder, and the conventional friction material. The purpose of the present invention is to form and provide a non-asbestos-based friction material having substantially the same strength, friction performance, and the like with good workability.
DISCLOSURE OF THE INVENTION The non-asbestos-based friction material according to the present invention is characterized by containing (i) basic magnesium sulfate fiber and (ii) artificial glass fiber and / or wollastonite as non-asbestos-based base fiber. Yes.
In the present invention, the basic magnesium sulfate fiber (i) is 20 to 90% by weight in a total of 100% by weight of the basic magnesium sulfate fiber (i) and the artificial glass fiber and / or wollastonite (ii). It is preferable that artificial glass fiber and / or wollastonite (ii) is contained in an amount of 80 to 10% by weight.
Moreover, in this invention, it is preferable that the organic fiber is contained in the quantity of 0.5-30 weight% in 100 weight% of the said non-asbestos-type base material fibers.
Moreover, it is preferable that the said non-asbestos-type base fiber is contained in the quantity of 10 to 60 weight% in 100 weight% of friction materials.
According to the present invention, a non-asbestos-based friction material that has excellent safety to humans even when the scattered wear powder is sucked by humans and that has almost the same strength and friction performance as a conventional friction material is molded. It can be formed and provided with good properties.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the non-asbestos-based friction material according to a preferred embodiment of the present invention will be specifically described.
The non-asbestos-based friction material according to the present invention includes non-asbestos-based base fibers, rubber materials, and other necessary inorganic fillers, friction modifiers, thermosetting resins, etc. (I) Basic magnesium sulfate fiber and (ii) artificial glass fiber and / or wollastonite are contained as essential components.
The non-asbestos-based substrate fiber includes the basic magnesium sulfate fiber (i) and the artificial glass fiber and / or wollastonite (ii), and the total of these fibers (i) and (ii) is 100% by weight. In the amount of basic magnesium sulfate fiber (i) in the amount of 20 to 90% by weight, preferably 30 to 80% by weight, particularly preferably 40 to 70% by weight, artificial glass fiber and / or wollastonite (ii) Is preferably contained in an amount of 80 to 10% by weight, preferably 70 to 20% by weight, particularly preferably 60 to 30% by weight.
In particular, the basic magnesium sulfate fiber preferably has an average fiber length of 7 to 10 μm. Further, the fiber length of the artificial glass fiber is preferably 100 μm or more, more preferably 100 to 650 μm. The fiber length of wollastonite is preferably 100 μm or more, more preferably 100 to 800 μm.
As non-asbestos-based substrate fibers, aromatic polyamide fibers (aramid fibers), aliphatic polyamide fibers, and novoloid fibers (phenolic resin is fiberized and then cross-linked to make the molecular structure three-dimensional), Organic fibers such as cellulose fibers and rayon (regenerated fibers from cellulose such as viscose rayon and copper-ammonia rayon) are preferably 0.5 to 30% by weight in 100% by weight of the non-asbestos base fiber. More preferably, it is contained in an amount of 1.0 to 25% by weight, particularly preferably 3.0 to 20% by weight.
Moreover, it is preferable that the said non-asbestos-type base fiber is contained in the quantity of 10 to 60 weight% in 100 weight% of friction materials.
Conventionally known rubber materials can be widely used. For example, styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile-butadiene rubber (nitrile rubber, NBR) chloroprene rubber ( CR) and other diene rubbers, butyl rubber (IIR), ethylene-propylene rubber (EPDM), aquaryl rubber (ACM), olefin rubbers such as fluoro rubber (FKM), other silicone rubber (Q), urethane rubber (AU), etc. Can be mentioned.
Examples of the inorganic filler include zinc oxide, clay, talc, barium sulfate, calcium carbonate, calcium hydroxide, and mica.
As another component which can be mix | blended, a friction modifier etc. are mentioned, for example.
Examples of the friction modifier include white carbon, carbon black, cashew dust, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, graphite (graphite), and molybdenum disulfide.
The method for producing a non-asbestos-based friction material according to the present invention is basically the same as the method for producing an asbestos-based friction material, and is a base material that has been one of the raw materials conventionally used for the production of asbestos-based friction materials. Asbestos as a material fiber is replaced with a non-asbestos-based substrate fiber containing (i) basic magnesium sulfate fiber and (ii) artificial glass fiber and / or wollastonite, and a binder such as a rubber material, Along with the rubber compounding chemical, if necessary, a thermosetting resin, a friction modifier, an inorganic filler or the like may be used.
For example, the non-asbestos base fiber and a friction modifier such as white carbon are mixed, and the resulting mixture is kneaded with a binder and a rubber compounding chemical to prepare a material for a non-asbestos friction material. The material is then extruded into a sheet with an extruder.
Next, the sheet is preliminarily dried at a temperature of, for example, 40 to 50 ° C. for about 10 to 50 hours, and then additionally dried at a temperature of, for example, about 80 to 100 ° C. for about 1 to 5 hours. Molding is performed at a temperature of ° C. and heating and pressurizing conditions of 3 to 6 MPa.
Further, the non-asbestos-based friction material according to the present invention can be obtained by polishing the front and back surfaces of the formed sheet-like material and finishing it by punching or cutting into a predetermined shape.
The non-asbestos-based friction material according to the present invention contains the basic magnesium sulfate fiber (i), (artificial) glass fiber and / or wollastonite (ii) in such a weight ratio. The non-asbestos-based friction material can be produced with good molding workability, and the obtained non-asbestos-based friction material tends to be particularly excellent in balance in strength, wear resistance and the like.
In addition, when the amount of basic magnesium sulfate fiber is less than the above range, there is a tendency that the workability of molding into a sheet-like product is reduced, and the wear resistance of the obtained non-asbestos-based friction material is reduced, When the amount of the basic magnesium sulfate fiber is larger than the above range, the molding workability is good, but the mechanical strength and wear resistance tend to be lower than those of conventional non-asbestos friction materials.
Effect of the Invention The non-asbestos-based friction material according to the present invention includes (i) basic magnesium sulfate fiber which is a specific non-asbestos-based base fiber, and (ii) “artificial glass fiber and / or wollastonite”. It is included and has high strength and coefficient of friction, and excellent molding workability.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a non-asbestos-based friction material that is excellent in safety to humans and has a buffering effect even if the human wears away scattered dust.
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. However, the present invention is not limited to these examples.
The test conditions and test methods used in the following examples and comparative examples are as follows.
[Test conditions and methods]
a: Strength (tensile test)
Conforms to JIS-K6301.
Shape: No. 1 dumbbell.
Speed: 300 mm / min.
b: Wear resistance and coefficient of friction (torsional durability test)
Compliant with automotive standard JASOC105-74 (Clutch stand performance test method).
Sample size: outer diameter 55 mm × inner diameter 35 mm × thickness 1.5 mm.
Twist angle: ± 6 °.
Twisting frequency: 470 times / minute (cpm).
Temperature: normal temperature.
Load: 588 N · m (60 kgf).
Number of tests: 2 million times.
The friction coefficient μ can be calculated from the torque value by measuring the torque value.
Example 1
An amount of thermosetting resin (type: phenol resin), nitrile rubber, and rubber compounding chemicals as shown in Table 1 were dissolved in a solvent (acetone) to prepare a rubber paste.
The solvent was blended in the rubber paste in an amount of 250 parts by weight per 100 parts by weight of the rubber paste.
Separately, organic aramid fibers, inorganic basic magnesium sulfate fibers and artificial glass fibers, and a friction modifier are mixed, and the resulting mixture is put into rubber paste and kneaded to prepare a non-asbestos friction material. The material was prepared.
This material was extruded into a sheet with an extruder. The thickness of this sheet-like material was 3.0 mm. The sheet is then pre-dried at a temperature of 50 ° C. for about 20 hours, and then finally dried at a temperature of 100 ° C. for 3 hours, and then vulcanized at 170 ° C. and 4 MPa under heating and pressing conditions. did. Furthermore, the front and back surfaces of the sheet-like material were polished and cut into predetermined shape dimensions to obtain a non-asbestos-based friction material.
The obtained non-asbestos-based friction material was examined for strength, wear resistance, and coefficient of friction according to the above test methods.
The strength of the obtained non-asbestos-based friction material was 15 MPa, the wear resistance was 0.34 mm, and the workability for forming a sheet was good (◯).
The results are also shown in Table 1.
[Composition composition]
(A) Rubber material (nitrile rubber): 20% by weight,
(B) Rubber compounding chemical (vulcanizing agent and vulcanizing aid): 5% by weight,
<Total of rubber material and rubber compounding chemical: 25% by weight. >
(C) Thermosetting resin (phenolic resin): 10% by weight,
(D) Non-asbestos base fiber:
(I) Basic magnesium sulfate fiber ("Moss Heidi A (registered trademark)" series (manufactured by Ube Materials Corporation): 12% by weight
Physical property values: average fiber length of 7 to 10 μm, average fiber diameter of 0.5 to 1 μm, specific surface area of less than 15 m 2 / g (measured value by BET method), true specific gravity of 2.3, apparent specific gravity of about 0.1. 07, pH is about 9.5.
(B) (Manufactured) Glass fiber ("Lappinas" series (manufactured by LAPINUS FIBRES BV): 18% by weight
Physical property values: average fiber length 125 μm, average fiber diameter 9 μm, specific surface area 0.2 m 2 / g, true specific gravity 2.75.
(C) Wollastonite (NYCO Minerals, Inc.): 0% by weight
Physical property values: average fiber length 600 μm, average fiber diameter 40 μm, true specific gravity 2.9.
(D) Organic fiber (aramid fiber): 5% by weight
(E) Friction modifier (type: cashew dust, calcium carbonate, etc.): 30% by weight
<Total ((a) + (b) + (c) + (d) + (e)) = 100 wt%>
Examples 2-4, Comparative Examples 1-4
In Example 1, a non-asbestos-based friction material was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of each component was changed as shown in Table 1, and the same test as in Example 1 was performed.
The results are shown in Table 1.
In Table 1, the evaluation criteria for workability are as follows.
A: Very good. ○: Good. X: Workability is extremely poor, and it is difficult to mold into a product shape.
Industrial Applicability As described in detail above, the non-asbestos-based friction material according to the present invention has a large strength and friction coefficient, is excellent in molding workability, and has a buffering action. Even if this friction material is worn and the scattered wear powder is sucked by a human, it is excellent in safety to humans and is suitably used as a friction washer in a clutch disk or a brake shoe in a washing machine.
