WO2016104350A1 - 摩擦材用ラテックスおよび摩擦材 - Google Patents

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WO2016104350A1
WO2016104350A1 PCT/JP2015/085465 JP2015085465W WO2016104350A1 WO 2016104350 A1 WO2016104350 A1 WO 2016104350A1 JP 2015085465 W JP2015085465 W JP 2015085465W WO 2016104350 A1 WO2016104350 A1 WO 2016104350A1
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WO
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latex
carboxyl group
friction material
weight
nitrile rubber
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PCT/JP2015/085465
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清香 井上
友則 中島
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日本ゼオン株式会社
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L33/18Homopolymers or copolymers of nitriles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a latex for a friction material that can provide a friction material having excellent heat resistance and friction characteristics, and a friction material obtained using the latex.
  • asbestos (asbestos) has been used as a base material for friction materials such as brake linings, disc pads, and clutch facings for automobiles and industrial machines, but development of non-asbestos friction materials due to the problem of asbestos pollution. Is desired.
  • friction materials using fiber base materials such as glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, rock wool, ceramic fiber, and various steel fibers have been developed and used as substitutes for asbestos.
  • a friction material using such a fiber base material is usually manufactured by attaching a resin composition containing a thermosetting resin or a rubber component to the fiber base material in order to improve friction characteristics and the like. Has been.
  • thermosetting resin composition obtained by blending a rubber component with a thermosetting resin such as a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, or an epoxy resin is attached to a base fiber
  • a clutch facing characterized in that a binder composition containing a rubber agent is further adhered, and then the base fiber is preformed into a spiral or laminated body, and then the resulting preform is heated and compressed.
  • a manufacturing method is disclosed.
  • the clutch facing obtained by the technique of Patent Document 1 has insufficient heat resistance (for example, a large amount of change in friction characteristics after heat aging), and therefore, improvement in heat resistance has been desired. .
  • An object of the present invention is to provide a latex for a friction material capable of providing a friction material excellent in heat resistance and friction characteristics, and a friction material obtained using the latex.
  • a rubber comprising a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber containing an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit in a proportion of 10 to 60% by weight and having an iodine value of 120 or less.
  • a latex for a friction material containing particles, and a difference ⁇ d ( ⁇ d) between a volume-integrated 90% particle diameter (d90) and a volume-integrated 50% particle diameter (d50) of the rubber particles measured by a light scattering method. D90 ⁇ d50) is 0.0240 ⁇ m or more, and a latex for friction material is provided.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is composed of 10 to 60% by weight of ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer units and 0.1 to 20 carboxyl group-containing monomer units. Preferably 20% to 90% by weight of conjugated diene monomer units (including hydrogenated ones), wherein the carboxyl group-containing monomer units are ⁇ , ⁇ -ethylenic. It is preferably an unsaturated monocarboxylic acid monomer unit.
  • the latex composition for friction materials containing said latex for friction materials and a thermosetting resin is provided.
  • the thermosetting resin is preferably at least one selected from an epoxy resin and a phenol resin.
  • the content of the thermosetting resin is preferably 40 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber.
  • a friction material obtained by adhering the latex composition for friction material to a base material.
  • a latex for a friction material capable of providing a friction material having excellent heat resistance and friction characteristics, and a friction material obtained using the latex.
  • Latex for friction material contains ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer units in a proportion of 10 to 60% by weight and a carboxyl group-containing highly saturated iodine value of 120 or less.
  • the friction material latex contains the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber having the above-described configuration, and the volume-integrated particle diameter of the rubber particles of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is the specific range described above.
  • the latex is mixed with a thermosetting resin to obtain a latex composition for a friction material, and when this is adhered to a base material to obtain a friction material, the heat resistance and friction characteristics of the resulting friction material are It can be made excellent.
  • thermosetting resin when the hydrogenation reaction is performed and the iodine value is reduced, the compatibility with the thermosetting resin may be reduced, and as a result, the thermosetting resin and When the friction material is obtained by mixing and adhering to the base material, the heat resistance improvement effect may not be sufficiently obtained.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber having the above-described configuration is contained, and the volume-integrated particle diameter of the rubber particles of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is within the specific range.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for friction material of the present invention contains an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit in a proportion of 10 to 60% by weight, and an iodine value of 120 or less.
  • a nitrile rubber containing a carboxyl group contains an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit in a proportion of 10 to 60% by weight, and an iodine value of 120 or less.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for friction material of the present invention is, for example, an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, a carboxyl group-containing monomer, and used as necessary. These can be obtained by copolymerizing a monomer copolymerizable therewith.
  • the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer is not particularly limited, but those having 3 to 18 carbon atoms are preferred, and those having 3 to 9 carbon atoms are particularly preferred. Specific examples thereof include acrylonitrile, methacrylonitrile, ⁇ -chloroacrylonitrile and the like, and among them, acrylonitrile is preferable. These ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit in the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is 10 to 60% by weight, preferably 12 to 58% by weight, more preferably 16 to 50%. % By weight. If the content of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit is too small, the compatibility when mixed with the thermosetting resin deteriorates, resulting in a decrease in the heat resistance of the resulting friction material. End up. On the other hand, if too much, elasticity and cold resistance are lowered.
  • the carboxyl group-containing monomer can be copolymerized with an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer and has at least one unsubstituted (free) carboxyl group that is not esterified. If it is a monomer, it will not specifically limit.
  • a carboxyl group-containing monomer By using a carboxyl group-containing monomer, a carboxyl group can be introduced into the nitrile rubber.
  • Examples of the carboxyl group-containing monomer used in the present invention include ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomers, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polycarboxylic acid monomers, and ⁇ , ⁇ -Ethylenically unsaturated dicarboxylic acid monoester monomers and the like.
  • the carboxyl group-containing monomer also includes monomers in which the carboxyl group of these monomers forms a carboxylate.
  • an anhydride of an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polyvalent carboxylic acid can also be used as a carboxyl group-containing monomer because it forms a carboxyl group by cleaving the acid anhydride group after copolymerization.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomer include acrylic acid, methacrylic acid, ethylacrylic acid, crotonic acid, and cinnamic acid.
  • Examples of ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated polyvalent carboxylic acid monomers include butenedionic acid such as fumaric acid and maleic acid, itaconic acid, citraconic acid, mesaconic acid, glutaconic acid, allylmalonic acid, and teraconic acid.
  • Examples of the anhydride of ⁇ , ⁇ -unsaturated polyvalent carboxylic acid include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and the like.
  • maleic acid monoalkyl esters such as monomethyl maleate, monoethyl maleate, monopropyl maleate, mono n-butyl maleate; monocyclopentyl maleate, Maleic acid monocycloalkyl esters such as monocyclohexyl maleate and monocycloheptyl maleate; Monoalkyl cycloalkyl esters of maleic acid such as monomethylcyclopentyl maleate and monoethylcyclohexyl maleate; Monomethyl fumarate, monoethyl fumarate and monofumarate Fumaric acid monoalkyl esters such as propyl and mono-n-butyl fumarate; fumaric acid such as monocyclopentyl fumarate, monocyclohexyl fumarate and monocycloheptyl fumarate Monocycloalkyl esters of fumaric acid such as monomethyl
  • the carboxyl group-containing monomer may be used alone or in combination of two or more.
  • an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated monocarboxylic acid monomer is preferable, acrylic acid or methacrylic acid is preferable, and methacrylic acid is more preferable because the effect of the present invention becomes more remarkable.
  • the content of the carboxyl group-containing monomer unit in the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is preferably 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 15% by weight, still more preferably 1 to 10% by weight. %.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for a friction material of the present invention is said to exhibit rubber elasticity together with the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer and the carboxyl group-containing monomer. From the standpoint, it is preferable to copolymerize a conjugated diene monomer.
  • the conjugated diene monomer is preferably a conjugated diene monomer having 4 to 6 carbon atoms such as 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, chloroprene. 1,3-butadiene and isoprene are more preferred, and 1,3-butadiene is particularly preferred.
  • the conjugated diene monomer may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the conjugated diene monomer unit in the highly saturated nitrile rubber containing carboxyl group is preferably 20 to 90% by weight, more preferably 35 to 85% by weight, and still more preferably 50 to 80% by weight.
  • content of the said conjugated diene monomer unit is content also including the hydrogenated part, when hydrogenation mentioned later is performed.
  • the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for a friction material of the present invention includes an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer, a carboxyl group-containing monomer, and a conjugated diene monomer. It may be a copolymer of other monomers copolymerizable with these. Examples of such other monomers include ethylene, ⁇ -olefin monomer, aromatic vinyl monomer, ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer (the above-mentioned “carboxyl group-containing single monomer”). Excluding those corresponding to “body”), fluorine-containing vinyl monomers, copolymerizable anti-aging agents and the like.
  • the ⁇ -olefin monomer preferably has 3 to 12 carbon atoms, and examples thereof include propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene and 1-octene.
  • aromatic vinyl monomers examples include styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl pyridine and the like.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester monomer include carbon numbers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-dodecyl acrylate, methyl methacrylate, and ethyl methacrylate.
  • (Meth) acrylic acid ester having 1 to 18 alkyl groups abbreviation of “methacrylic acid ester and acrylic acid ester”; the same shall apply hereinafter
  • Acid ester 2-hydroxyethyl acrylate (Meth) acrylates having a hydroxyalkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as 2-hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate; carbon numbers such as trifluoroethyl acrylate and tetrafluoropropyl methacrylate (Meth) acrylic acid ester having 1 to 12 fluoroalkyl groups; ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated dicarboxylic acid dialkyl ester such as dimethyl maleate, dimethyl fumarate, dimethyl itaconate, diethyl itaconate; dimethylaminomethyl acrylate Dialkylamino group-containing ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated carboxylic acid ester such as diethylaminoethyl acrylate, and the like.
  • fluorine-containing vinyl monomer examples include fluoroethyl vinyl ether, fluoropropyl vinyl ether, o-trifluoromethyl styrene, vinyl pentafluorobenzoate, difluoroethylene, and tetrafluoroethylene.
  • copolymerizable anti-aging agents examples include N- (4-anilinophenyl) acrylamide, N- (4-anilinophenyl) methacrylamide, N- (4-anilinophenyl) cinnamamide, N- (4- Anilinophenyl) crotonamide, N-phenyl-4- (3-vinylbenzyloxy) aniline, N-phenyl-4- (4-vinylbenzyloxy) aniline and the like.
  • the content of other monomer units is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less based on the total monomer units.
  • the iodine value of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for friction material of the present invention is preferably 120 or less, more preferably 60 or less, still more preferably 40 or less, and particularly preferably 30 or less. By setting the iodine value to 120 or less, the heat resistance can be improved.
  • the polymer Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for friction material of the present invention is preferably 10 to 200, more preferably 15 to 150, and further preferably 15 to 100. Particularly preferred is 30 to 70. By setting the polymer Mooney viscosity within the above range, it becomes possible to improve processability while improving mechanical properties.
  • the carboxyl group content in the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for a friction material of the present invention is preferably 5 ⁇ 10 ⁇ . It is 4 to 5 ⁇ 10 ⁇ 1 ephr, more preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 ⁇ 1 ephr, and particularly preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 3 to 6 ⁇ 10 ⁇ 2 ephr.
  • the latex for a friction material of the present invention contains rubber particles composed of the above-described carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber, and the rubber particles have a volume-integrated 90% particle diameter (d90) and a volume-integrated 50% particle diameter.
  • the latex is obtained by measuring the volume-integrated 50% particle diameter (d50) and the volume-integrated 90% particle diameter (d90) using a light scattering diffraction particle size measuring device or the like, and calculating the difference ⁇ d between them. be able to.
  • the difference ⁇ d in the latex for friction material of the present invention is 0.0240 ⁇ m or more, preferably 0.0260 ⁇ m or more, more preferably 0.0280 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the difference ⁇ d is not particularly limited, but is preferably 2.0 ⁇ m or less, more preferably 1.1 ⁇ m or less. If the difference ⁇ d is less than 0.0240 ⁇ m, the compatibility with the thermosetting resin becomes low, and the resulting mixture is mixed with the thermosetting resin to obtain a latex composition for a friction material, which is adhered to the base material to produce the friction material. When this is obtained, the heat resistance and friction characteristics of the obtained friction material will be deteriorated.
  • the difference between the volume-integrated 90% particle diameter (d90) and the volume-integrated 50% particle diameter (d50) of the rubber particles comprising the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber constituting the latex for friction material of the present invention is not particularly limited, but is a method of adjusting the composition of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber, or the carboxyl group-containing highly saturated nitrile constituting the latex for the friction material. Examples thereof include a method for adjusting the polymerization conditions of rubber.
  • a method of controlling the polymerization conversion rate when polymerizing a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber is preferably 60 to 95%, more preferably 75 to 93%, particularly preferably 75% to 87%,
  • a method of controlling the pH during the hydrogenation reaction preferably in the range of 4 to 8, more preferably in the range of 5 to 7.5 using a pH adjuster, etc., and the pH after hydrogenation is 7.0 to 11 0.5, a method for controlling the amount of emulsifier used during polymerization, a method for adjusting transfer emulsification conditions during production, and the like, but are not particularly limited to these methods.
  • the latex for friction material of the present invention preferably has a pH in the range of 7.0 to 11.5, more preferably in the range of 7.5 to 11.0, and 7.5 to 9. A range of 4 is particularly preferred. By making pH into the said range, compatibility with a thermosetting resin can be improved more, and, thereby, the obtained friction material can be made more excellent in heat resistance and a friction characteristic.
  • the method for producing the latex for a friction material of the present invention is not particularly limited, but the above-mentioned monomers are copolymerized and, if necessary, the carbon-carbon double bonds in the resulting copolymer are hydrogenated. Obtained by.
  • the polymerization method is not particularly limited and may be a known emulsion polymerization method or solution polymerization method. From the viewpoint of industrial productivity, the emulsion polymerization method is preferable. In emulsion polymerization, in addition to an emulsifier, a polymerization initiator, and a molecular weight modifier, a commonly used polymerization auxiliary material can be used.
  • nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenol ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan alkyl ester; myristic acid, palmitic acid, oleic acid And anionic emulsifiers such as salts of fatty acids such as linolenic acid, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, higher alcohol sulfates, and alkyl sulfosuccinates; sulfoesters of ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acids, ⁇ , ⁇ -unsaturated carboxylic acid sulfate esters, sulfoalkyl aryl ethers and other copolymerizable emulsifiers.
  • the amount of the emulsifier added is preferably 0.1
  • the polymerization initiator is not particularly limited as long as it is a radical initiator, but inorganic peroxides such as potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, potassium perphosphate, hydrogen peroxide; t-butyl peroxide, cumene Hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, acetyl peroxide, isobutyryl peroxide, octanoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, 3, 5, 5 Organic peroxides such as trimethylhexanoyl peroxide and t-butylperoxyisobutyrate; azobisisobutyronitrile, azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, azobiscyclohexanecarbonitrile, methyl azobisisobutyrate, etc.
  • inorganic peroxides
  • polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
  • an inorganic or organic peroxide is preferable.
  • a peroxide is used as the polymerization initiator, it can be used as a redox polymerization initiator in combination with a reducing agent such as sodium bisulfite or ferrous sulfate.
  • the addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer used for the polymerization.
  • the molecular weight modifier is not particularly limited, but mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, octyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, methylene chloride, methylene bromide; ⁇ -methylstyrene dimer And sulfur-containing compounds such as tetraethylthiuram disulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, and diisopropylxanthogen disulfide. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, mercaptans are preferable, and t-dodecyl mercaptan is more preferable.
  • water is used as a medium for emulsion polymerization.
  • the amount of water is preferably 80 to 500 parts by weight, more preferably 80 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the monomer used for the polymerization.
  • polymerization auxiliary materials such as a stabilizer, a dispersant, a pH adjuster, an oxygen scavenger, and a particle size adjuster can be used as necessary. In using these, neither the kind nor the usage-amount is specifically limited.
  • the obtained copolymer may be subjected to hydrogenation (hydrogenation reaction) of the copolymer as necessary. Hydrogenation may be carried out by a known method. After coagulating a latex of a copolymer obtained by emulsion polymerization, an oil layer hydrogenation method in which hydrogenation is performed in an oil layer, or a latex of the obtained copolymer is hydrogenated as it is. And water layer hydrogenation method.
  • the copolymer latex prepared by emulsion polymerization is preferably diluted with water as necessary to carry out a hydrogenation reaction.
  • the water layer hydrogenation method is a water layer direct hydrogenation method in which hydrogen is supplied to a reaction system in the presence of a hydrogenation catalyst to perform hydrogenation, and reduction and hydrogenation are performed in the presence of an oxidizing agent, a reducing agent and an activator.
  • An aqueous layer indirect hydrogenation method can be mentioned, and among these, the aqueous layer direct hydrogenation method is preferable.
  • the copolymer concentration (concentration in the latex state) in the aqueous layer is preferably 40% by weight or less in order to prevent aggregation.
  • a hydrogenation catalyst will not be specifically limited if it is a compound which is hard to decompose
  • the palladium catalyst include palladium salts of carboxylic acids such as formic acid, propionic acid, lauric acid, succinic acid, oleic acid, and phthalic acid; palladium chloride, dichloro (cyclooctadiene) palladium, dichloro (norbornadiene) palladium, Palladium chloride such as ammonium hexachloropalladium (IV); Iodide such as palladium iodide; Palladium sulfate dihydrate and the like.
  • palladium salts of carboxylic acids, dichloro (norbornadiene) palladium and ammonium hexachloropalladium (IV) are particularly preferred.
  • the amount of the hydrogenation catalyst used may be appropriately determined, but is preferably 5 to 6000 ppm by weight, more preferably 10 to 4000 ppm by weight, based on the copolymer obtained by polymerization.
  • the hydrogenation catalyst in the latex is removed after completion of the hydrogenation reaction.
  • an adsorbent such as activated carbon or ion exchange resin is added to adsorb the hydrogenation catalyst with stirring, and then the latex is filtered or centrifuged. It is also possible to leave it in the latex without removing the hydrogenation catalyst.
  • the pH of the latex may be adjusted by adding a pH adjuster or the like as necessary.
  • Friction material latex composition comprises the above-described friction material latex of the present invention and a thermosetting resin.
  • thermosetting resin is not particularly limited as long as it is a resin that is cured by heating, but is preferably a water-soluble thermosetting resin from the viewpoint of compatibility with the above-described latex for the friction material of the present invention.
  • a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, an epoxy resin, etc. are mentioned. Among these, a phenol resin or an epoxy resin is preferable from the viewpoint that the effects of the present invention can be made more remarkable.
  • the epoxy resin is not particularly limited as long as it has an epoxy group and exhibits water solubility, and is not limited to bisphenol A type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AF type epoxy resin, phenol.
  • a novolak type epoxy resin, a cresol novolak type epoxy resin, an ⁇ -naphthol novolak type epoxy resin, a bisphenol A novolak type epoxy resin, and the like can be used without limitation, and among these, a bisphenol A novolak type epoxy resin is preferable.
  • phenol resin any general-purpose phenol resin obtained by condensing phenols and aldehydes in an acidic catalyst or a basic catalyst can be used.
  • phenols used for the preparation of the phenol resin for example, carboxylic acid, m-cresol, p-cresol, o-cresol, p-alkylphenol and the like are preferably used, and a mixture thereof can also be used.
  • aldehydes used for preparation of a phenol resin formaldehyde, acetaldehyde, etc. are used suitably, and mixtures thereof can also be used.
  • the phenolic resin either a resol type phenolic resin or a novolac type phenolic resin can be used, and various modified phenolic resins can also be used. Also good.
  • the phenol resin to be used may be selected according to the purpose such as the degree of condensation of phenols with aldehydes, molecular weight, residual monomer residual ratio, etc., and various grades having different physical properties. Since those are commercially available, such commercially available products may be used as appropriate.
  • the phenol resin here includes a so-called phenol resin precursor before being three-dimensionally crosslinked to become a curable phenol resin.
  • the modified phenol resin include a resol type phenol resin modified with various thermoplastic resins and a novolac type phenol resin.
  • the thermoplastic resin used for modification of the modified phenolic resin is not particularly limited, but elastomers such as nitrile rubber, isoprene rubber, polybutadiene rubber, acrylic rubber, ethylene acrylic rubber, polyamide resin, phenoxy resin, polyvinyl butyral resin, Examples include polyethylene terephthalate, polyurethane, methyl methacrylate copolymer, polyester resin, cellulose acetate polymer, and polyvinyl alcohol.
  • the blending amount of the thermosetting resin in the latex composition for a friction material of the present invention is preferably 40 to 500 weights with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber contained in the friction material latex. Parts, more preferably 50 to 450 parts by weight, still more preferably 60 to 400 parts by weight.
  • the latex composition for a friction material of the present invention preferably further contains a friction modifier.
  • a friction modifier known calcium carbonate, magnesium carbonate, zinc oxide, barium sulfate, clay, talc, carbon black, graphite, alumina, mica, meteorite, zirconia, hematite, silica, antimony sulfide, iron sulfide, molybdenum sulfide
  • Inorganic powders such as sulfur, metal powders such as iron, lead and copper, organic powders such as cashew dust, rubber dust and various resin cured powders, calcium silicate short fibers, and the like are used.
  • carbon black is preferable from the viewpoint that the friction characteristics can be further improved.
  • the blending amount of the friction modifier in the latex composition for friction material of the present invention is preferably 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber contained in the latex for friction material. More preferably, it is 20 to 800 parts by weight, still more preferably 30 to 500 parts by weight. By setting the blending amount of the friction modifier within the above range, the friction characteristics can be appropriately improved.
  • the latex composition for a friction material of the present invention includes a dispersant such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, and polyvinyl ethyl ether; a flexible agent such as glycols; a surfactant; May further be contained.
  • a dispersant such as methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, and polyvinyl ethyl ether
  • a flexible agent such as glycols
  • a surfactant May further be contained.
  • the method for preparing the latex composition for a friction material of the present invention is not particularly limited.
  • the thermosetting resin may be blended as it is, or may be blended in the form of a solution or dispersion by dissolving or dispersing in water.
  • Friction material The friction material of the present invention is obtained by adhering the above-described latex composition for a friction material of the present invention to a substrate.
  • the base material is not particularly limited, and a fiber base material is usually used.
  • the fiber base material include inorganic fibers or organic fibers such as copper, stainless steel, brass, aramid, carbon, glass, potassium titanate, rock wool, and ceramic.
  • the method for producing the friction material of the present invention is not particularly limited.
  • the base material is immersed in the above-described latex composition for friction material of the present invention, whereby the latex for friction material of the present invention is formed on the surface of the base material. It can be produced by depositing the composition and drying it if necessary.
  • heating may be performed as necessary after drying.
  • the heating temperature for curing may be appropriately selected according to the type of thermosetting resin to be used, but is usually 120 to 240 ° C., and the heating time is usually 30 minutes to 8 hours.
  • the friction material of the present invention is obtained using the above-described composition containing the latex for friction material of the present invention, it has excellent heat resistance and friction characteristics. Therefore, taking advantage of such characteristics, it is suitable as various friction materials such as brake linings, disc pads, and clutch facings for automobiles and industrial machines.
  • Iodine value The iodine value of the carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber was measured according to JIS K6235.
  • the content ratio of the acrylonitrile unit was calculated by measuring the nitrogen content in the carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber by the Kjeldahl method according to JIS K6384.
  • the value of the friction coefficient ⁇ is continuously recorded from the state where the test piece is stationary until the test speed reaches a constant speed of 1000 mm / min, and the maximum value of the friction coefficient ⁇ during this period is expressed as “ The value when the coefficient of static friction ⁇ s ”and the coefficient of friction ⁇ were constant was defined as“ dynamic friction coefficient ⁇ k ”.
  • the friction coefficient was measured before and after thermal aging at 150 ° C. for 96 hours, and the amount of change ⁇ s in the static friction coefficient ⁇ s and the dynamic friction coefficient ⁇ k according to the following equations. The amount of change ⁇ k was calculated. It can be evaluated that the smaller the changes ⁇ s and ⁇ k, the better the heat resistance and the frictional properties.
  • the thin film forming test was conducted for Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 described later. 3 points Formability of the obtained thin film is good and tensile retention is good 2 points Thin film can be formed, but tensile retention is low 1 point Thin film can be formed, but there is no tensile retention 0 point Thin film
  • the term “good” means that the tensile holding force is sufficiently elastic when pulled and does not break easily.
  • “low” tensile holding force means a state that easily breaks when pulled
  • “no” pulling holding force means a state that immediately breaks when pulled. To do.
  • the linear expansion coefficient was measured using “TMA300” manufactured by Seiko Instruments Inc. according to JIS K 7197, using the test piece having a linear expansion coefficient film-like friction material.
  • the linear expansion coefficient was measured for Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 9 described later.
  • the film-like friction material-like test piece was measured for the 20% tensile stress before and after applying the load according to JIS K6257 (normal oven method) at 70 ° C. for 70 hours by the following method.
  • a film-like friction material-like test piece was punched with a deformation No. 3 dumbbell to prepare a sample for a tensile test.
  • the tensile strength was measured at a tensile speed of 200 mm / min in accordance with JIS K6251, and the rate of change in 20% tensile stress was obtained from the obtained tensile strength measurement result. It was.
  • the 20% stress change rate was measured for Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 9 described later.
  • Dispersibility evaluation Film-like friction material-like specimens were visually observed, and 3cm square or more sea-island-like color unevenness occurred as "Poor", and those that did not occur as “Good”. Evaluation was performed. Those having good evaluation of dispersibility can be judged as having high compatibility between the latex of the carboxyl group-containing (highly saturated) nitrile rubber and the phenol resin. The dispersibility evaluation test was conducted for Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 9, which will be described later.
  • Production Example 1 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-1))
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution having a concentration of 10% by weight, 35 parts of acrylonitrile, 6 parts of methacrylic acid, and 0.5 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) were added.
  • the internal gas was replaced with nitrogen three times, and then 59 parts of 1,3-butadiene was charged.
  • the reactor was kept at 5 ° C., and 0.1 parts of cumene hydroperoxide (polymerization initiator), a reducing agent, and a chelating agent were charged in appropriate amounts, and the polymerization reaction was continued while stirring.
  • 0.1 part of a 10% by weight hydroquinone aqueous solution (polymerization terminator) was added to stop the polymerization reaction at a polymerization conversion rate of 85.0%, and then the residual monomer was removed using a rotary evaporator at a water temperature of 60 ° C. Removal of the carboxyl group-containing nitrile rubber latex (solid content concentration of about 30% by weight) was obtained.
  • latex and palladium catalyst (with 1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equal in weight to the autoclave is added so that the amount of palladium is 2000 ppm by weight with respect to the dry weight of rubber contained in the latex.
  • a mixed solution and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was carried out at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-1).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 9.
  • Production Example 2 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-2))
  • A-2 carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex
  • 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of a 10% strength by weight sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution, 39 parts of acrylonitrile, 5 parts of methacrylic acid and 0.5 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) in this order. After charging and replacing the internal gas with nitrogen three times, 56 parts of 1,3-butadiene was charged.
  • latex and palladium catalyst (1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equal in weight to 1 wt% palladium acetate solution) are added to the autoclave so that the amount of palladium is 1000 ppm by weight with respect to the dry weight of the rubber contained in the latex.
  • a mixed solution) and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was carried out for 6 hours at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-2).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 8.
  • Production Example 3 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-3))
  • A-3 carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex
  • latex and palladium catalyst (with 1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equivalent to 1 wt% palladium acetate solution) are added to the autoclave so that the amount of palladium is 1500 ppm by weight with respect to the dry weight of the rubber contained in the latex.
  • the mixed solution) and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-3).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 9.
  • Production Example 4 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-4))
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution having a concentration of 10% by weight, 21 parts of acrylonitrile, 6 parts of methacrylic acid, and 0.3 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) in this order.
  • t-dodecyl mercaptan molecular weight regulator
  • latex and palladium catalyst (equal weight of ion-exchanged water with 1 wt% palladium acetate / acetone solution) was added to the autoclave so that the amount of palladium was 2100 ppm by weight with respect to the dry weight of the rubber contained in the latex.
  • a mixed solution) and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-4).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 8.
  • Production Example 5 (Production of carboxyl group-containing nitrile rubber latex (A-5))
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of a 10% strength by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution, 42 parts of acrylonitrile, 6 parts of methacrylic acid and 0.5 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) in this order.
  • Production Example 6 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-6))
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution having a concentration of 10% by weight, 31 parts of acrylonitrile, 5 parts of methacrylic acid, and 0.3 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight modifier) in this order.
  • latex and palladium catalyst (with 1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equivalent to 1 wt% palladium acetate solution) are added to the autoclave so that the amount of palladium is 1500 ppm by weight with respect to the dry weight of the rubber contained in the latex.
  • a mixed solution) and a pH adjusting agent were added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-6).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 12.
  • Production Example 7 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-7))
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution having a concentration of 10% by weight, 9 parts of acrylonitrile, 7 parts of methacrylic acid and 0.45 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) in this order.
  • t-dodecyl mercaptan molecular weight regulator
  • latex and palladium catalyst (with 1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equal in weight to the autoclave is added so that the amount of palladium is 2000 ppm by weight with respect to the dry weight of rubber contained in the latex.
  • a mixed solution and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-7).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 8.
  • Production Example 8 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-8)) In a reactor, 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of a 10% strength by weight sodium dodecylbenzenesulfonate aqueous solution, 32 parts of acrylonitrile, 5 parts of methacrylic acid and 0.45 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) in this order. After charging and replacing the internal gas with nitrogen three times, 63 parts of 1,3-butadiene was charged.
  • latex and palladium catalyst (with 1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equivalent to 1 wt% palladium acetate solution) are added to the autoclave so that the amount of palladium is 1500 ppm by weight with respect to the dry weight of the rubber contained in the latex.
  • a mixed solution) and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. for 6 hours to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-8).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 12.
  • Example 1 In a glass container, 100 parts of latex of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber (a-1) obtained in Production Example 1 (in terms of solid content), 1 part of ion-exchanged water, carbon black (trade name “Aqua-Black (R 162) Tokai Carbon Co., Ltd.) 20 parts (converted to solid content) and epoxy resin (trade name “Epicoat 5003W55” manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 100 parts (converted to solid content) were mixed and mixed to form a latex composition. Got. Then, the obtained latex composition was impregnated with a 7 cm ⁇ 4 cm aramid fiber base material (plain weave, thickness 0.7 mm) at 25 ° C.
  • Examples 2-4 Instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-1) obtained in Production Example 1, the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-2) obtained in Production Example 2 (Example 2) ), A carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-3) obtained in Production Example 3 (Example 3), and a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex obtained in Production Example 4 (A-). 4) Except having used (Example 4), it carried out similarly to Example 1, and obtained the latex composition and the composition for a compatibility test, and evaluated it similarly. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Examples 1 to 4 Instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-1) obtained in Production Example 1, the carboxyl group-containing nitrile rubber latex (A-5) obtained in Production Example 5 (Comparative Example 1), Latex of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber obtained in Production Example 6 (A-6) (Comparative Example 2), Latex of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber obtained in Production Example 7 (A-7) (Comparative) Example 3) and a latex composition and a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-8) (Comparative Example 4) obtained in Production Example 8 were used in the same manner as in Example 1 except that A composition for compatibility test was obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 5 A latex composition was obtained and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-1) obtained in Production Example 1 was not blended. . Moreover, in Comparative Example 5, a thin film forming test was conducted according to the above method using 100 parts of epoxy resin (trade name “Epicoat 5003W55” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) as a composition for compatibility test. . The results are shown in Table 1.
  • rubber particles comprising a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber containing an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit in a proportion of 10 to 60% by weight and having an iodine value of 120 or less.
  • a latex in which the difference ⁇ d ( ⁇ d d90 ⁇ d50) between the volume-integrated 90% particle diameter (d90) of the rubber particles and the volume-integrated 50% particle diameter (d50) is 0.0240 ⁇ m or more was used.
  • the obtained friction material has a small change in static friction coefficient ⁇ s and a change in dynamic friction coefficient ⁇ k before and after thermal aging, and a small amount of change in hardness and variation in hardness before and after thermal aging. It was excellent in heat resistance and friction characteristics (Examples 1 to 4). Further, a latex satisfying the above conditions is mixed with an epoxy resin to obtain a composition, and a thin film obtained using this composition has a good appearance and excellent thin film formability. From this result, It can be confirmed that the latex satisfying the above conditions is excellent in compatibility with the epoxy resin.
  • Production Example 9 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9))
  • a reactor 180 parts of ion-exchanged water, 25 parts of an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution having a concentration of 10% by weight, 21 parts of acrylonitrile, 8 parts of methacrylic acid, and 0.5 part of t-dodecyl mercaptan (molecular weight regulator) were added.
  • the internal gas was replaced with nitrogen three times, and then 71 parts of 1,3-butadiene was charged.
  • the reactor was kept at 5 ° C., and 0.1 parts of cumene hydroperoxide (polymerization initiator), a reducing agent, and a chelating agent were charged in appropriate amounts, and the polymerization reaction was continued while stirring.
  • 0.1 part of a 10% by weight hydroquinone aqueous solution (polymerization terminator) was added to stop the polymerization reaction at a polymerization conversion rate of 85.0%, and then the residual monomer was removed using a rotary evaporator at a water temperature of 60 ° C. Removal of the carboxyl group-containing nitrile rubber latex (solid content concentration of about 30% by weight) was obtained.
  • latex and palladium catalyst (with 1 wt% palladium acetate / acetone solution and ion exchange water equivalent to 1 wt% palladium acetate solution) are added to the autoclave so that the amount of palladium is 1500 ppm by weight with respect to the dry weight of the rubber contained in the latex.
  • a mixed solution) and a pH adjuster were added, and a hydrogenation reaction was performed at a hydrogen pressure of 3 MPa and a temperature of 50 ° C. to obtain a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9).
  • the addition amount of the pH adjuster was adjusted so that the pH of the latex after hydrogenation obtained might be set to 8.
  • Table 2 shows the amount of latex metal measured according to the above method.
  • Production Example 10 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latexes (A-10) to (A-12))
  • a carboxyl group having the composition, iodine value and pH shown in Table 2 was the same as in Production Example 9 except that the amount of acrylonitrile, methacrylic acid, and 1,3-butadiene used, the hydrogenation conditions, and the pH adjustment conditions were changed.
  • the latexes (A-10) to (A-12) containing the highly saturated nitrile rubber were obtained.
  • Production Example 11 (Production of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latexes (A-13) and (A-14))
  • the composition and iodine value shown in Table 2 were the same as in Production Example 9 except that the amount of acrylonitrile, methacrylic acid, and 1,3-butadiene used, and the pH adjustment conditions were changed and the hydrogenation reaction was not performed.
  • Example 5 A heat resistant vat, 100 parts of carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9 (in terms of solid content), phenol resin (trade name “Sumilite Resin PR-14170” manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)
  • the latex composition was obtained by mixing 100 parts (solid content conversion). Then, the obtained latex composition was air-dried overnight, and then dried with an air dryer at 110 ° C. for 10 minutes. Then, a film-like friction material-like test piece of a latex composition was obtained by pressing and curing at 160 ° C. for 30 minutes using a 5 mm thick mold frame. And according to the said method, each measurement and evaluation of a linear expansion coefficient, a 20% stress change rate, a dispersibility evaluation, and a tensile test were performed using the obtained film-form friction material-like test piece. The results are shown in Table 2.
  • Example 6 Instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9, the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-10) obtained in Production Example 10 was used, and phenol A latex composition and a film-like friction material-like test piece were obtained and evaluated in the same manner as in Example 5 except that the amount of the resin was changed from 100 parts to 250 parts. The results are shown in Table 2.
  • Example 7 Instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9, the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-11) obtained in Production Example 10 was used. A latex composition and a film-like friction material-like test piece were obtained and evaluated in the same manner as in Example 5 except that the amount of the resin was changed from 100 parts to 250 parts. The results are shown in Table 2.
  • Example 8 Except for using the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-12) obtained in Production Example 10 instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9, In the same manner as in Example 5, a latex composition and a film-like friction material-like test piece were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 7 Except for using the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-14) obtained in Production Example 11 instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9, In the same manner as in Example 5, a latex composition and a film-like friction material-like test piece were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 8 Except for using the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-15) obtained in Production Example 12 instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9, In the same manner as in Example 5, a latex composition and a film-like friction material-like test piece were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 9 Except for using the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-16) obtained in Production Example 12 instead of the carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber latex (A-9) obtained in Production Example 9, In the same manner as in Example 5, a latex composition and a film-like friction material-like test piece were obtained and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2.
  • rubber particles comprising a carboxyl group-containing highly saturated nitrile rubber containing an ⁇ , ⁇ -ethylenically unsaturated nitrile monomer unit in a proportion of 10 to 60% by weight and an iodine value of 120 or less.
  • a latex having a difference ⁇ d ( ⁇ d d90 ⁇ d50) between the volume-integrated 90% particle diameter (d90) of the rubber particles and the volume-integrated 50% particle diameter (d50) of 0.0240 ⁇ m or more,
  • the obtained friction material has a low coefficient of linear expansion and a 20% stress change rate before and after thermal aging, and is excellent in heat resistance.
  • Latex has good dispersibility in phenolic resins, and these are excellent in compatibility, so that the obtained friction material is excellent in heat resistance and friction characteristics. That (Examples 5 to 8).

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Abstract

 α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有する摩擦材用のラテックスであって、光散乱法により測定した、前記ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上であることを特徴とする摩擦材用ラテックスを提供する。

Description

摩擦材用ラテックスおよび摩擦材
  本発明は、耐熱性および摩擦特性に優れた摩擦材を与えることのできる摩擦材用のラテックス、および該ラテックスを用いて得られる摩擦材に関する。
  自動車用、産業機械用のブレーキライニング、ディスクパッド、およびクラッチフェーシングなどの摩擦材においては、従来石綿(アスベスト)が基材として使用されていたが、アスベスト公害の問題から非アスベスト系摩擦材の開発が望まれている。現在、アスベストの代替材としてガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ロックウール、セラミック繊維、各種のスチールファイバー等の繊維基材を使用した摩擦材が開発され、使用されている。このような繊維基材を使用した摩擦材は、摩擦特性などを向上させるために、通常、繊維基材に、熱硬化性樹脂やゴム成分などを含んでなる樹脂組成物を付着させることにより製造されている。
  たとえば、特許文献1では、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂に、ゴム成分を配合してなる熱硬化性樹脂組成物を、基材繊維に付着させた後、ゴム剤を含む結着剤組成物をさらに付着させ、次いでこの基材繊維をうず巻状あるいは積層体状に予備成形した後、得られる予備成形品を加熱圧縮することを特徴とするクラッチフェーシングの製造方法が開示されている。
  しかしながら、上記特許文献1の技術により得られるクラッチフェーシングは、耐熱性が十分でなく(たとえば、熱老化させた後の摩擦特性の変化量が大きく)、そのため、耐熱性の向上が望まれていた。
特開昭61-218636号公報
  本発明は、耐熱性および摩擦特性に優れた摩擦材を与えることのできる摩擦材用のラテックス、および該ラテックスを用いて得られる摩擦材を提供することを目的とする。
  本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有し、かつ、該ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δdを所定の範囲に制御してなるラテックスにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
  すなわち、本発明によれば、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有する摩擦材用のラテックスであって、光散乱法により測定した、前記ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上であることを特徴とする摩擦材用ラテックスが提供される。
 本発明の摩擦材用ラテックスにおいて、前記カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムが、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位10~60重量%、カルボキシル基含有単量体単位0.1~20重量%、および共役ジエン単量体単位(水素化されたものも含む)20~90重量%を含有するものであることが好ましく、前記カルボキシル基含有単量体単位が、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体単位であることが好ましい。
  また、本発明によれば、上記の摩擦材用ラテックスと、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材用ラテックス組成物が提供される。
 本発明の摩擦材用ラテックス組成物において、前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂から選択される1種以上であることが好ましい。
 本発明の摩擦材用ラテックス組成物において、前記カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム100重量部に対する、前記熱硬化性樹脂の含有量が40~500重量部であることが好ましい。
  さらに、本発明によれば、上記の摩擦材用ラテックス組成物を、基材に付着させてなる摩擦材が提供される。
  本発明によれば、耐熱性および摩擦特性に優れた摩擦材を与えることのできる摩擦材用のラテックス、および該ラテックスを用いて得られる摩擦材を提供することができる。
  摩擦材用ラテックス
  本発明の摩擦材用ラテックスは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有し、
  光散乱法により測定した、前記ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上であることを特徴とする。
  本発明によれば、摩擦材用ラテックスを、上記構成を有するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムを含有するものとし、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのゴム粒子の体積積算粒子径を上記特定の範囲とすることにより、該ラテックスを熱硬化性樹脂と混合し、摩擦材用ラテックス組成物とし、これを基材に付着させて摩擦材を得た際における、得られる摩擦材の耐熱性および摩擦特性を優れたものとすることができるものである。
  ここで、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムにおいて、水素添加反応を行い、ヨウ素価を低減することで、耐熱性の向上が可能となることは一般に知られている。その一方で、本発明者等の知見によると、水素添加反応を行い、ヨウ素価を低減した場合には、熱硬化性樹脂との相溶性が落ちる場合があり、結果として、熱硬化性樹脂と混合して、基材に付着させて摩擦材を得た際における、耐熱性の改善効果が十分に得られないことがあった。
  これに対し、本発明によれば、上記構成を有するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムを含有するものとし、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのゴム粒子の体積積算粒子径を上記特定の範囲とすることにより、熱硬化性樹脂との相溶性を向上させることができ、結果として、得られる摩擦材の耐熱性および摩擦特性を優れたものとすることができることを見出したものである。
  以下においては、まず、本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムについて説明する。本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下である、カルボキシル基を含有するニトリルゴムである。
  本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、たとえば、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体と、カルボキシル基含有単量体と、必要に応じて用いられる、これらと共重合可能な単量体とを共重合することにより得ることができる。
  α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体としては、特に限定されないが、炭素数3~18のものが好ましく、炭素数3~9のものが特に好ましい。その具体例としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、α-クロロアクリロニトリル等が挙げられ、なかでもアクリロニトリルが好ましい。これらのα,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体は一種を単独で用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
  カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム中における、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量は、10~60重量%であり、好ましくは12~58重量%、より好ましくは16~50重量%である。α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量が少なすぎると、熱硬化性樹脂と混合した際における相溶性が悪化し、結果として、得られる摩擦材の耐熱性が低下してしまう。一方、多すぎると弾性や耐寒性が低下してしまう。
  カルボキシル基含有単量体としては、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体と共重合可能であり、かつ、エステル化等されていない無置換の(フリーの)カルボキシル基を1個以上有する単量体であれば特に限定されない。カルボキシル基含有単量体を用いることにより、ニトリルゴムに、カルボキシル基を導入することができる。
  本発明で用いるカルボキシル基含有単量体としては、たとえば、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体、α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸単量体、およびα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体などが挙げられる。また、カルボキシル基含有単量体には、これらの単量体のカルボキシル基がカルボン酸塩を形成している単量体も含まれる。さらに、α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸の無水物も、共重合後に酸無水物基を開裂させてカルボキシル基を形成するので、カルボキシル基含有単量体として用いることができる。
  α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸などが挙げられる。
  α,β-エチレン性不飽和多価カルボン酸単量体としては、フマル酸やマレイン酸などのブテンジオン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、アリルマロン酸、テラコン酸などが挙げられる。また、α,β-不飽和多価カルボン酸の無水物としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。
  α,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸モノエステル単量体としては、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノプロピル、マレイン酸モノn-ブチルなどのマレイン酸モノアルキルエステル;マレイン酸モノシクロペンチル、マレイン酸モノシクロヘキシル、マレイン酸モノシクロヘプチルなどのマレイン酸モノシクロアルキルエステル;マレイン酸モノメチルシクロペンチル、マレイン酸モノエチルシクロヘキシルなどのマレイン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノプロピル、フマル酸モノn-ブチルなどのフマル酸モノアルキルエステル;フマル酸モノシクロペンチル、フマル酸モノシクロヘキシル、フマル酸モノシクロヘプチルなどのフマル酸モノシクロアルキルエステル;フマル酸モノメチルシクロペンチル、フマル酸モノエチルシクロヘキシルなどのフマル酸モノアルキルシクロアルキルエステル;シトラコン酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸モノプロピル、シトラコン酸モノn-ブチルなどのシトラコン酸モノアルキルエステル;シトラコン酸モノシクロペンチル、シトラコン酸モノシクロヘキシル、シトラコン酸モノシクロヘプチルなどのシトラコン酸モノシクロアルキルエステル;シトラコン酸モノメチルシクロペンチル、シトラコン酸モノエチルシクロヘキシルなどのシトラコン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノエチル、イタコン酸モノプロピル、イタコン酸モノn-ブチルなどのイタコン酸モノアルキルエステル;イタコン酸モノシクロペンチル、イタコン酸モノシクロヘキシル、イタコン酸モノシクロヘプチルなどのイタコン酸モノシクロアルキルエステル;イタコン酸モノメチルシクロペンチル、イタコン酸モノエチルシクロヘキシルなどのイタコン酸モノアルキルシクロアルキルエステル;などが挙げられる。
  カルボキシル基含有単量体は、一種単独でも、複数種を併用してもよい。これらの中でも、本発明の効果がより一層顕著になることから、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体が好ましく、アクリル酸、またはメタクリル酸が好ましく、メタクリル酸がより好ましい。
  カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム中における、カルボキシル基含有単量体単位の含有量は、好ましくは0.1~20重量%、より好ましくは0.5~15重量%、さらに好ましくは1~10重量%である。カルボキシル基含有単量体単位の含有量を上記範囲とすることにより、熱硬化性樹脂との混和性(相溶性)および基材に対する接着性を良好なものとすることができる。一方で、カルボキシル基含有単量体単位を含有しない場合には、基材に対する接着性や、耐屈曲疲労性に劣るものとなってしまう。
  また、本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体と、カルボキシル基含有単量体とともに、ゴム弾性を発現するという点より、共役ジエン単量体を共重合したものであることが好ましい。
  共役ジエン単量体としては、1,3-ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、クロロプレンなどの炭素数4~6の共役ジエン単量体が好ましく、1,3-ブタジエンおよびイソプレンがより好ましく、1,3-ブタジエンが特に好ましい。共役ジエン単量体は一種単独でも、複数種を併用してもよい。
  カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム中における、共役ジエン単量体単位の含有量は、好ましくは20~90重量%、より好ましくは35~85重量%、さらに好ましくは50~80重量%である。共役ジエン単量体単位の含有量を上記範囲とすることにより、耐熱性や耐化学的安定性を良好なものとしながら、ゴム弾性を適切に向上させることができる。なお、上記共役ジエン単量体単位の含有量は、後述する水素化を行った場合には、水素化された部分も含めた含有量である。
  また、本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムは、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体、カルボキシル基含有単量体、および共役ジエン単量体とともに、これらと共重合可能なその他の単量体を共重合したものであってもよい。このようなその他の単量体としては、エチレン、α-オレフィン単量体、芳香族ビニル単量体、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体(上述の「カルボキシル基含有単量体」に該当するものを除く)、フッ素含有ビニル単量体、共重合性老化防止剤などが例示される。
  α-オレフィン単量体としては、炭素数が3~12のものが好ましく、たとえば、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテンなどが挙げられる。
  芳香族ビニル単量体としては、たとえば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルピリジンなどが挙げられる。
  α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル単量体としては、たとえば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸n-ドデシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルなどの炭素数1~18のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル(「メタクリル酸エステル及びアクリル酸エステル」の略記。以下同様。);アクリル酸メトキシメチル、アクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸メトキシエチルなどの炭素数2~12のアルコキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸α-シアノエチル、メタクリル酸α-シアノエチル、メタクリル酸α-シアノブチルなどの炭素数2~12のシアノアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチルなどの炭素数1~12のヒドロキシアルキル基を有する(メタ) アクリル酸エステル;アクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸テトラフルオロプロピルなどの炭素数1~12のフルオロアルキル基を有する(メタ) アクリル酸エステル;マレイン酸ジメチル、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチルなどのα,β-エチレン性不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステル;ジメチルアミノメチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレートなどのジアルキルアミノ基含有α,β-エチレン性不飽和カルボン酸エステル;などが挙げられる。
  フッ素含有ビニル単量体としては、たとえば、フルオロエチルビニルエーテル、フルオロプロピルビニルエーテル、o-トリフルオロメチルスチレン、ペンタフルオロ安息香酸ビニル、ジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンなどが挙げられる。
  共重合性老化防止剤としては、たとえば、N-(4-アニリノフェニル)アクリルアミド、N-(4-アニリノフェニル)メタクリルアミド、N-(4-アニリノフェニル)シンナムアミド、N-(4-アニリノフェニル)クロトンアミド、 N-フェニル-4-(3-ビニルベンジルオキシ)アニリン、N-フェニル-4-(4-ビニルベンジルオキシ)アニリンなどが挙げられる。
  これらの共重合可能なその他の単量体は、複数種類を併用してもよい。その他の単量体の単位の含有量は、全単量体単位に対して、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。
  本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのヨウ素価は、好ましくは120以下であり、より好ましくは60以下、さらに好ましくは40以下、特に好ましくは30以下である。ヨウ素価を120以下とすることにより、耐熱性の向上が可能となる。
  本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのポリマームーニー粘度(ML1+4、100℃)は、好ましくは10~200、より好ましくは15~150、さらに好ましくは15~100、特に好ましくは30~70である。ポリマームーニー粘度を上記範囲とすることにより、機械特性を良好なものとしながら、加工性を向上させることが可能となる。
  また、本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムにおけるカルボキシル基の含有量、すなわち、カルボキシル基含有ニトリルゴム100g当たりのカルボキシル基のモル数は、好ましくは5×10-4~5×10-1ephr、より好ましくは1×10-3~1×10-1ephr、特に好ましくは5×10-3~6×10-2ephrである。カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのカルボキシル基含有量を上記範囲とすることにより、基材に対する接着性を良好なものとすることができる。
  本発明の摩擦材用ラテックスは、上述したカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有するものであり、該ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上である。体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)を、0.0240μm以上とすることにより、熱硬化性樹脂との相溶性を高くすることができ、熱硬化性樹脂と混合し、摩擦材用ラテックス組成物とし、これを基材に付着させて摩擦材を得た際における、得られる摩擦材の耐熱性および摩擦特性を優れたものとすることができる。
  本発明において、摩擦材用ラテックスを構成するゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)は、摩擦材用ラテックスについて、光散乱回折粒径測定装置などを用いて、体積積算50%粒子径(d50)と、体積積算90%粒子径(d90)とを測定し、これらの差Δdを算出することにより得ることができる。本発明の摩擦材用ラテックスは、これらの差Δdが、0.0240μm以上であり、好ましくは0.0260μm以上、より好ましくは0.0280μm以上である。また、差Δdの上限は特に限定されないが、好ましくは2.0μm以下、より好ましくは1.1μm以下である。差Δdが、0.0240μm未満であると、熱硬化性樹脂との相溶性が低くなり、熱硬化性樹脂と混合し、摩擦材用ラテックス組成物とし、これを基材に付着させて摩擦材を得た際に、得られる摩擦材の耐熱性および摩擦特性が悪化してしまうこととなる。
  なお、本発明の摩擦材用ラテックスは、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が上記範囲にあるものであればよいが、得られる摩擦材の耐熱性および摩擦特性をより高めることができるという観点より、体積積算90%粒子径(d90)は、Δd(Δd=d90-d50)が上記範囲にある条件において、好ましくは0.05~10μmであり、より好ましくは0.06~5μmであり、体積積算50%粒子径(d50)は、Δd(Δd=d90-d50)が上記範囲にある条件において、好ましくは0.04~8μmであり、より好ましくは0.05~4μmである。
  本発明において、本発明の摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)を上記範囲とする方法としては、特に限定されないが、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムの組成を調整する方法や、摩擦材用ラテックスを構成するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムの重合条件を調整する方法などが挙げられる。たとえば、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムを重合する際における、重合転化率を、好ましくは60~95%、より好ましくは75~93%、特に好ましくは75%~87%、に制御する方法や、pH調整剤などを用いて、水素添加反応時におけるpHを、好ましくは4~8の範囲、より好ましくは5~7.5の範囲に制御する方法、水素添加後のpHを7.0~11.5に制御する方法、重合時に用いる乳化剤量を制御する方法、製造時における転送乳化条件を調整する方法などが挙げられるが、これらの方法に特に限定されるものではない。
  また、本発明の摩擦材用ラテックスは、pHが7.0~11.5の範囲であることが好ましく、7.5~11.0の範囲であることがより好ましく、7.5~9.4の範囲であることが特に好ましい。pHを上記範囲とすることで、熱硬化性樹脂との相溶性をより高めることができ、これにより、得られる摩擦材を、耐熱性および摩擦特性により優れたものとすることができる。
  本発明の摩擦材用ラテックスの製造方法は、特に限定されないが、上述した単量体を共重合し、必要に応じて、得られる共重合体中の炭素-炭素二重結合を水素化することによって得られる。重合方法は、特に限定されず公知の乳化重合法や溶液重合法によればよいが、工業的生産性の観点から乳化重合法が好ましい。乳化重合に際しては、乳化剤、重合開始剤、分子量調整剤に加えて、通常用いられる重合副資材を使用することができる。
  乳化剤としては、特に限定されないが、たとえば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等の非イオン性乳化剤;ミリスチン酸、パルミチン酸、オレイン酸及びリノレン酸等の脂肪酸の塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルスルホコハク酸塩等のアニオン性乳化剤;α,β-不飽和カルボン酸のスルホエステル、α,β-不飽和カルボン酸のサルフェートエステル、スルホアルキルアリールエーテル等の共重合性乳化剤;などが挙げられる。乳化剤の添加量は、重合に用いる単量体100重量部に対して、好ましくは0.1~10重量部、より好ましくは0.5~5重量部である。
  重合開始剤としては、ラジカル開始剤であれば特に限定されないが、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過リン酸カリウム、過酸化水素等の無機過酸化物;t-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、p-メンタンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシイソブチレート等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、アゾビスイソ酪酸メチル等のアゾ化合物;等を挙げることができる。これらの重合開始剤は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて使用することができる。重合開始剤としては、無機または有機の過酸化物が好ましい。重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、重亜硫酸ナトリウム、硫酸第一鉄等の還元剤と組み合わせて、レドックス系重合開始剤として使用することもできる。重合開始剤の添加量は、重合に用いる単量体100重量部に対して、好ましくは0.01~2重量部である。
  分子量調整剤としては、特に限定されないが、t-ドデシルメルカプタン、n-ドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン等のメルカプタン類;四塩化炭素、塩化メチレン、臭化メチレン等のハロゲン化炭化水素;α-メチルスチレンダイマー;テトラエチルチウラムダイサルファイド、ジペンタメチレンチウラムダイサルファイド、ジイソプロピルキサントゲンダイサルファイド等の含硫黄化合物等が挙げられる。これらは単独で、または2種類以上を組み合わせて使用することができる。なかでも、メルカプタン類が好ましく、t-ドデシルメルカプタンがより好ましい。
  乳化重合の媒体には、通常、水が使用される。水の量は、重合に用いる単量体100重量部に対して、好ましくは80~500重量部、より好ましくは80~300重量部である。
  乳化重合に際しては、さらに、必要に応じて安定剤、分散剤、pH調整剤、脱酸素剤、粒子径調整剤等の重合副資材を用いることができる。これらを用いる場合においては、その種類、使用量とも特に限定されない。
  乳化重合における重合転化率は、得られる摩擦材用ラテックスを構成する、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)を上記範囲に制御できるという点より、60~95%の範囲とすることが好ましく、75~93%の範囲とすることがより好ましい。
  また、本発明においては、得られた共重合体について、必要に応じて、共重合体の水素化(水素添加反応)を行ってもよい。水素添加は公知の方法によればよく、乳化重合で得られた共重合体のラテックスを凝固した後、油層で水素添加する油層水素添加法や、得られた共重合体のラテックスをそのまま水素添加する水層水素添加法などが挙げられる。
  水層水素添加法においては、好適には上記乳化重合により調製した共重合体のラテックスに、必要に応じて水を加えて希釈し、水素添加反応を行う。水層水素添加法は、水素化触媒存在下の反応系に水素を供給して水素化する水層直接水素添加法と、酸化剤、還元剤および活性剤の存在下で還元して水素化する水層間接水素添加法とが挙げられるが、これらの中でも、水層直接水素添加法が好ましい。
  水層直接水素添加法において、水層における共重合体の濃度(ラテックス状態での濃度)は、凝集を防止するため40重量%以下であることが好ましい。水素化触媒は、水で分解しにくい化合物であれば特に限定されない。その具体例として、パラジウム触媒では、ギ酸、プロピオン酸、ラウリン酸、コハク酸、オレイン酸、フタル酸などのカルボン酸のパラジウム塩;塩化パラジウム、ジクロロ(シクロオクタジエン)パラジウム、ジクロロ(ノルボルナジエン)パラジウム、ヘキサクロロパラジウム(IV)酸アンモニウムなどのパラジウム塩素化物;ヨウ化パラジウムなどのヨウ素化物;硫酸パラジウム・二水和物などが挙げられる。これらの中でもカルボン酸のパラジウム塩、ジクロロ(ノルボルナジエン)パラジウムおよびヘキサクロロパラジウム(IV)酸アンモニウムが特に好ましい。水素化触媒の使用量は、適宜定めればよいが、重合により得られた共重合体に対し、好ましくは5~6000重量ppm、より好ましくは10~4000重量ppmである。
  水層直接水素添加法においては、水素添加反応終了後、ラテックス中の水素化触媒を除去する。その方法として、たとえば、活性炭、イオン交換樹脂などの吸着剤を添加して攪拌下で水素化触媒を吸着させ、次いでラテックスをろ過または遠心分離する方法を採ることができる。水素化触媒を除去せずにラテックス中に残存させることも可能である。また、水素添加反応終了後、必要に応じて、pH調整剤などを添加することにより、ラテックスのpHを調整してもよい。
  摩擦材用ラテックス組成物
  本発明の摩擦材用ラテックス組成物は、上述した本発明の摩擦材用ラテックスと、熱硬化性樹脂とを含有してなるものである。
  熱硬化性樹脂としては、加熱により硬化する樹脂であればよく、特に限定されないが、上述した本発明の摩擦材用ラテックスに対する相溶性の観点より、水溶性の熱硬化性樹脂が好ましく、たとえば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。これらのなかでも、本発明の作用効果をより顕著なものとすることができるという点より、フェノール樹脂またはエポキシ樹脂が好ましい。
  エポキシ樹脂としては、エポキシ基を有し、水溶性を呈する樹脂であればよく特に限定されず、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、α-ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂などを制限なく用いることができるが、これらのなかでも、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。
 フェノール樹脂としては、フェノール類とアルデヒド類とを、酸性触媒下または塩基性触媒下に、縮合した汎用のフェノール樹脂をいずれも用いることができる。
  フェノール樹脂の調製に用いられるフェノール類としては、石炭酸、m-クレゾール、p-クレゾール、o-クレゾール、p-アルキルフェノールなどが好適に用いられ、それらの混合物も用いることができる。また、フェノール樹脂の調製に用いられるアルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどが好適に用いられ、それらの混合物も用いることができる。
 また、フェノール樹脂としては、レゾール型のフェノール樹脂、ノボラック型のフェノール樹脂のいずれをも使用可能であり、さらには、各種の変性フェノール樹脂を使用することもでき、これらは互いにブレンドして用いてもよい。さらに、用いるフェノール樹脂としては、フェノール類のアルデヒド類との縮合の程度、分子量、残存モノマーの残留率など、目的に応じて選択して使用すればよく、また、これらの物性が異なる種々のグレードのものが市販されているため、このような市販品を適宜使用してもよい。
  なお、ここでいうフェノール樹脂とは、3次元架橋して硬化型フェノール樹脂となる前のいわゆるフェノール樹脂前駆体を含むものである。また、変性フェノール樹脂としては、各種熱可塑性樹脂で変性されたレゾール型のフェノール樹脂、またはノボラック型のフェノール樹脂が挙げられる。変性フェノール樹脂の変性に用いられる、熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ニトリルゴム、イソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、アクリルゴム、エチレンアクリルゴムなどのエラストマーや、ポリアミド樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、メチルメタクリレート系共重合体、ポリエステル樹脂、セルロースアセテート重合体、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。
  本発明の摩擦材用ラテックス組成物中における、熱硬化性樹脂の配合量は、摩擦材用ラテックス中に含有されるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは40~500重量部、より好ましくは50~450重量部、さらに好ましくは60~400重量部である。熱硬化性樹脂の配合量を上記範囲とすることにより、本発明の摩擦材用ラテックス組成物を基材に付着させて摩擦材を得た際に、得られる摩擦材の耐熱性および摩擦特性をより高めることができる。
  また、本発明の摩擦材用ラテックス組成物は、さらに摩擦調整剤を含有していることが好ましい。摩擦調整剤としては、公知の炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム、クレー、タルク、カーボンブラック、黒鉛、アルミナ、マイカ、螢石、ジルコニア、ヘマタイト、シリカ、硫化アンチモン、硫化鉄、硫化モリブデン、硫黄等の無機物の粉末、鉄、鉛、銅等の金属の粉末、カシューダスト、ゴムダスト、各種樹脂硬化物の粉末等の有機物の粉末、珪酸カルシウム短繊維などが使用される。これらのなかでも、摩擦特性をより向上させることができるという点より、カーボンブラックが好ましい。
  本発明の摩擦材用ラテックス組成物中における、摩擦調整剤の配合量は、摩擦材用ラテックス中に含有されるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム100重量部に対して、好ましくは10~1000重量部、より好ましくは20~800重量部、さらに好ましくは30~500重量部である。摩擦調整剤の配合量を上記範囲とすることにより、摩擦特性を適切に向上させることができる。
  また、本発明の摩擦材用ラテックス組成物は、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルエチルエーテルなどの分散剤;グリコール類などの可撓化剤;界面活性剤;などをさらに含有していてもよい。
  本発明の摩擦材用ラテックス組成物の調製方法は、特に限定されないが、たとえば、上述した本発明の摩擦材用ラテックスに、熱硬化性樹脂、および必要に応じて配合される摩擦調整剤等を混合することにより調製することできる。この際において、熱硬化性樹脂は、そのまま配合してもよいし、水に溶解あるいは分散させて、溶液あるいは分散液の状態で配合してもよい。
  摩擦材
  本発明の摩擦材は、上述した本発明の摩擦材用ラテックス組成物を、基材に付着させることにより得られるものである。
  基材としては、特に限定されず、通常、繊維基材が用いられる。繊維基材としては、銅、ステンレス、真ちゅう、アラミド、カーボン、ガラス、チタン酸カリ、ロックウール、セラミック等の無機繊維または有機繊維などが挙げられる。
  本発明の摩擦材の製造方法としては特に限定されないが、たとえば、基材を、上述した本発明の摩擦材用ラテックス組成物に浸漬させ、これにより、基材表面に本発明の摩擦材用ラテックス組成物を付着させ、必要に応じて乾燥させることにより製造することができる。また、この際において、本発明の摩擦材用ラテックス組成物に含有される熱硬化性樹脂の硬化を促進するために、乾燥を行った後に、必要に応じて加熱を行ってもよい。硬化のための加熱温度は、使用する熱硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択すればよいが、通常、120~240℃であり、加熱時間は、通常、30分~8時間である。
  本発明の摩擦材は、上述した本発明の摩擦材用ラテックスを含有する組成物を用いて得られるものであるため、耐熱性および摩擦特性に優れるものである。そのため、このような特性を活かし、自動車用、産業機械用のブレーキライニング、ディスクパッド、およびクラッチフェーシングなどの各種摩擦材として好適である。
  以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。なお、以下において、「部」は、特に断りのない限り重量基準である。また、試験および評価は下記によった。
  ヨウ素価
  カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのヨウ素価は、JIS  K6235に準じて測定した。
 アクリロニトリル単位の含有量測定
 アクリロニトリル単位の含有割合は、JIS K6384に従い、ケルダール法により、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴム中の窒素含量を測定することにより算出した。
  ラテックス中のゴム粒子の測定
  カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのラテックスを構成する、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのゴム粒子の体積平均粒子径の測定は、光散乱回折粒径測定装置(ベックマン・コールター(株)製LS-230)を用いて行った。そして、測定結果より、体積積算90%粒子径(d90)、および体積積算50%粒子径(d50)を求め、これらの結果を用いて、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を演算した。
 ラテックス中の金属量測定
 カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのラテックスを酸分解した後、ICP-AES法により定量分析を行うことで、ラテックス中の金属量を測定した。なお、測定には、ICP発光分析計(「Optima4300DV」、パーキンエルマー社製)を使用した。
  摩擦安定性試験
  摩擦材様試験片について、ヘイドン式表面性測定機(商品名「HEIDON-38」、新東科学社製)を用いて、表面摩擦抵抗の測定を行なった。なお、測定は、測定治具として、ボール圧子(SUSφ10)を用いて行い、試験加重200g(垂直荷重N)、試験速度1000mm/min、移動距離15.0mm、往復回数5回の条件にて試験片を水平に移動させた際に、ヘイドン式表面性測定機の動歪みアンプにかかる摩擦力F(単位:gf)を計測し、下記式に基づいて、摩擦係数μを計算した。
    μ=F/N
  本試験では、試験片が静止している状態から、試験速度1000mm/minの一定速度となるまでの間、連続的に摩擦係数μの値を記録し、この間における摩擦係数μの最大値を「静摩擦係数μs」、摩擦係数μが一定状態となった時の値を「動摩擦係数μk」とした。
  また、本試験においては、150℃、96時間の条件で熱老化させた際の熱老化前後で上記摩擦係数の測定を行い、下記式にしたがい、静摩擦係数μsの変化量Δμs、および動摩擦係数μkの変化量Δμkを算出した。変化量Δμs、Δμkが小さいほど、耐熱性および摩擦特性に優れると評価することができる。なお、摩擦安定性試験は、後述する実施例1~4、比較例1~5について行った。
    静摩擦係数の変化量Δμs=熱老化前の静摩擦係数μs-熱老化後の静摩擦係数μs
    動摩擦係数の変化量Δμk=熱老化前の動摩擦係数μk-熱老化後の動摩擦係数μk
  硬度安定性試験
  摩擦材様試験片について、JIS  K3253-4に準拠して、測定装置として、Micro-IRHD SYSTEM(Hildebrand社製)を用いて、150℃、96時間の条件で熱老化させた際の熱老化前後における硬度を測定することで、熱老化による硬度変化量を測定した。なお、熱老化による硬度変化量は、下記式にしたがって求めた絶対値である。硬度変化量が小さいほど、耐熱性に優れると評価することができる。なお、硬度安定性試験は、後述する実施例1~4、比較例1~5について行った。
    硬度変化量=|熱老化前の硬度-熱老化後の硬度|
  硬度変化バラツキ測定
  上記した硬度安定性試験と同様の試験を、試験片の3か所について行い、得られた3か所の硬度変化量の測定結果のうちの最大値と、最小値との差を算出し、これを硬度変化バラツキとした。硬度変化バラツキが小さいほど、ムラがなく安定性に優れると評価することができる。なお、硬度変化バラツキの測定は、後述する実施例1~4、比較例1~5について行った。
  薄膜形成性試験
  カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのラテックスと、エポキシ樹脂とを混合することにより得られた相溶性試験用組成物を用いて、solvent-cast法により、ガラス板の上に、相溶性試験用組成物の薄膜を形成した。そして、得られた薄膜の外観を観察した後、得られた薄膜を引っ張ることで、薄膜の保持力を確認し、以下の基準で評価を行った。なお、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのラテックスと、エポキシ樹脂との相溶性が高いほど、得られる薄膜は良好となり、また、引張強度も十分なものとなるため、下記の評価点数が高いほど、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのラテックスと、エポキシ樹脂との相溶性が高いものと判断できる。なお、薄膜形成性試験は、後述する実施例1~4、比較例1~5について行った。
    3点  得られた薄膜の形成性が良好で、かつ、引っ張り保持力も良好
    2点  薄膜の形成が可能だが、引っ張り保持力が低い
    1点  薄膜の形成が可能だが、引っ張り保持力が無い
    0点  薄膜の形成が不能
  なお、上記評価のうち、引っ張り保持力が「良好」とは、引っ張った時に十分な弾力を示し、容易には破断しない状態を意味する。また、引っ張り保持力が「低い」とは、引っ張った時に、容易に破断してしまう状態を意味し、引っ張り保持力が「無い」とは、引っ張った時に、即座に破断してしまう状態を意味する。
 線膨張係数
 フィルム状摩擦材様試験片を用いて、JIS  K  7197に従って、セイコーインスツル社製「TMA300」を用いて、線膨張係数を測定した。なお、線膨張係数の測定は、後述する実施例5~8、比較例6~9について行った。
 20%応力変化率の測定(耐熱老化性)
 フィルム状摩擦材様試験片を、JIS  K6257(ノーマルオーブン法)に従い、150℃において70時間熱負荷をかけた場合における、負荷印加前後の20%引張応力を次の方法で測定した。フィルム状摩擦材様試験片を、変形3号ダンベルで打ち抜いて引張試験用のサンプルを作製した。この引張試験用のサンプルを用いて、JIS K6251に準拠して、引張速度200mm/minで、引張強度の測定を行い、得られた引張強度の測定結果より、20%引張応力の変化率を求めた。なお、20%応力変化率の測定は、後述する実施例5~8、比較例6~9について行った。
 分散性評価
 フィルム状摩擦材様試験片を、目視で観察し、3cm四方以上の海島様の色ムラが発生しているもの「不良」、発生していないものを「良好」として、分散性の評価を行った。分散性の評価が良好であるものは、カルボキシル基含有(高飽和)ニトリルゴムのラテックスと、フェノール樹脂との相溶性が高いものと判断できる。なお、分散性評価試験は、後述する実施例5~8、比較例6~9について行った。
  製造例1(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル35部、メタクリル酸6部、およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン59部を仕込んだ。反応器を5℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤を適量仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率85.0%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が2000重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤とを添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが9となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-1)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-1)の組成は、アクリロニトリル単位34.0重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)60.6重量%、メタクリル酸単位5.4重量%であり、ヨウ素価は10であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例2(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-2)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル39部、メタクリル酸5部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン56部を仕込んだ。反応器を5℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率86.2%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が1000重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-2)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが8となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-2)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-2)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-2)の組成は、アクリロニトリル単位38.2重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)56.4重量%、メタクリル酸単位5.4重量%であり、ヨウ素価は50であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例3(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-3)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル41部、メタクリル酸4部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン55部を仕込んだ。反応器を10℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率88.9%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が1500重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-3)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが9となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-3)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-3)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-3)の組成は、アクリロニトリル単位40.9重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)55.2重量%、メタクリル酸単位3.9重量%であり、ヨウ素価は23であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例4(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-4)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル21部、メタクリル酸6部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.3部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン73部を仕込んだ。反応器を10℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率86.6%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が2100重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-4)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが8となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-4)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-4)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-4)の組成は、アクリロニトリル単位20.6重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)73.0重量%、メタクリル酸単位6.4重量%であり、ヨウ素価は20であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例5(カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(A-5)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル42部、メタクリル酸6部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン52部を仕込んだ。反応器を10℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率95.5%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(A-5)(固形分濃度約30重量%)を得た。また、得られた水素添加後のラテックスのpHは10であった。
  そして、得られたカルボキシル基含有ニトリルゴム(A-5)のラテックスのうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有ニトリルゴム(a-5)を得た。得られたカルボキシル基含有ニトリルゴム(a-5)の組成は、アクリロニトリル単位41.3重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)52.8重量%、メタクリル酸単位5.9重量%であり、ヨウ素価は253であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例6(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-6)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル31部、メタクリル酸5部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.3部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン64部を仕込んだ。反応器を10℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率95.3%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が1500重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-6)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが12となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-6)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-6)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-6)の組成は、アクリロニトリル単位30.7重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)64.4重量%、メタクリル酸単位4.9重量%であり、ヨウ素価は20であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例7(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-7)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル9部、メタクリル酸7部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.45部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン84部を仕込んだ。反応器を10℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率96.2%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が2000重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-7)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが8となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-7)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-7)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-7)の組成は、アクリロニトリル単位9.0重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)84.4重量%、メタクリル酸単位6.6重量%であり、ヨウ素価は15であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  製造例8(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-8)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル32部、メタクリル酸5部およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.45部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン63部を仕込んだ。反応器を10℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤適量を仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率84.0%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が1500重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤を添加して、水素圧3MPa、温度50℃で6時間水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-8)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが12となるように、pH調整剤の添加量を調整した。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-8)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-8)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-8)の組成は、アクリロニトリル単位31.3重量%、ブタジエン単位(飽和化されている部分を含む)63.9重量%、メタクリル酸単位4.8重量%であり、ヨウ素価は35であった。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表1に示す。
  実施例1
  ガラス容器に、製造例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-1)のラテックス100部(固形分量換算)、イオン交換水1部、カーボンブラック(商品名「Aqua-Black(R)162」  東海カーボン社製)20部(固形分換算)、およびエポキシ樹脂(商品名「エピコート5003W55」  三菱化学社製)100部(固形分換算)を配合し、混合することで、ラテックス組成物を得た。そして、得られたラテックス組成物に7cm×4cmのアラミド繊維基材(平織、厚み0.7mm)を25℃、1分間含浸させ、ラテックス組成物を付着させ110℃、10分間の条件で、送風乾燥機で乾燥し、その後160℃、30分の熱処理を行い硬化させることで、ラテックス組成物の硬化物の付着した摩擦材様試験片を得た。そして、得られた試験片を用いて、上記方法にしたがい、摩擦安定性試験、硬度安定性試験、および、硬度変化バラツキ測定を行った。結果を表1に示す。
  また、上記とは別に、ガラス容器に、製造例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)100部(固形分量換算)、およびエポキシ樹脂(商品名「エピコート5003W55」  三菱化学社製)100部(固形分量換算)を配合し、混合することで相溶性試験用組成物を得た。そして、得られた相溶性試験用組成物を用いて、上記方法にしたがい、薄膜形成性試験を行った。結果を表1に示す。
  実施例2~4
  製造例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)に代えて、製造例2で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-2)(実施例2)、製造例3で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-3)(実施例3)、および、製造例4で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-4)(実施例4)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物および相溶性試験用組成物を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
  比較例1~4
  製造例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)に代えて、製造例5で得られたカルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(A-5)(比較例1)、製造例6で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-6)(比較例2)、製造例7で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-7)(比較例3)、および、製造例8で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-8)(比較例4)を使用した以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物および相溶性試験用組成物を得て、同様に評価を行った。結果を表1に示す。
  比較例5
  製造例1で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-1)を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして、ラテックス組成物を得て、同様に評価を行った。また、比較例5においては、エポキシ樹脂(商品名「エピコート5003W55」  三菱化学社製)100部(固形分量換算)を、相溶性試験用組成物として、上記方法に従って、薄膜形成性試験を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  表1に示すように、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有し、ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上であるラッテクスを用いた場合には、得られる摩擦材は、熱老化前後における、静摩擦係数の変化量Δμsおよび動摩擦係数の変化量Δμkがともに小さく、熱老化前後の硬度変化量および硬度変化バラツキが小さく、安定性が高く、耐熱性および摩擦特性に優れるものであった(実施例1~4)。また、上記条件を満足するラテックスを、エポキシ樹脂と混合して組成物を得て、これを用いて得られる薄膜は、外観が良好であり、薄膜形成性に優れるものであり、この結果から、上記条件を満足するラテックスは、エポキシ樹脂との相溶性に優れたものであることが確認できる。
  一方、ラテックス中に含まれるカルボキシル基含有ニトリルゴムのヨウ素価が高すぎる場合には、熱老化前後における、静摩擦係数の変化量Δμsおよび動摩擦係数の変化量Δμkが大きくなり、さらには、熱老化前後の硬度変化量も大きくなる結果となり、耐熱性に劣るものであった(比較例1)。
  ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm未満であるラテックスを用いた場合には、静摩擦係数の変化量Δμsが大きくなり、さらには、熱老化前後の硬度変化バラツキも大きくなり、耐熱性に劣るものであった(比較例2,4)。
  また、ラテックス中に含まれるカルボキシル基含有ニトリルゴムのα,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位の含有量が少なすぎる場合には、静摩擦係数の変化量Δμsが大きくなり、熱老化前後の硬度変化量および硬度変化バラツキも大きくなり、耐熱性に劣るものであった(比較例3)。
  さらに、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックスを使用しなかった場合には、摩擦係数の変化量Δμsおよび動摩擦係数の変化量Δμkが顕著に大きくなり、さらには、熱老化前後の硬度変化量および硬度変化バラツキも顕著に大きくなり、耐熱性に著しく劣るものであった(比較例5)。
  製造例9(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-9)の製造)
  反応器に、イオン交換水180部、濃度10重量%のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液25部、アクリロニトリル21部、メタクリル酸8部、およびt-ドデシルメルカプタン(分子量調整剤)0.5部を、この順に仕込み、内部の気体を窒素で3回置換した後、1,3-ブタジエン71部を仕込んだ。反応器を5℃に保ち、クメンハイドロパーオキサイド(重合開始剤)0.1部、還元剤、およびキレート剤を適量仕込み、攪拌しながら重合反応を継続した。次いで、濃度10重量%のハイドロキノン水溶液(重合停止剤)0.1部を加えて重合転化率85.0%で重合反応を停止した後、水温60℃のロータリーエバポレータを用いて残留単量体を除去し、カルボキシル基含有ニトリルゴムのラテックス(固形分濃度約30重量%)を得た。
  次いで、ラテックスに含有されるゴムの乾燥重量に対して、パラジウム量が1500重量ppmになるように、オートクレーブ中に、ラテックスおよびパラジウム触媒(1重量%酢酸パラジウムアセトン溶液と等重量のイオン交換水を混合した溶液)とpH調整剤とを添加して、水素圧3MPa、温度50℃で水素添加反応を行い、カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-9)を得た。なお、本製造例においては、得られる水素添加後のラテックスのpHが8となるように、pH調整剤の添加量を調整した。また、上記方法にしたがって測定したラテックスの金属量を表2に示す。
  そして、得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-9)のうちの一部を取り出し、2倍容量のメタノールを加えて凝固した後、ろ過して固形物(クラム)を取り出し、これを60℃で12時間真空乾燥することにより、固形状のカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-9)を得た。得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム(a-9)の組成を表2に示す。また、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)を表2に示す。
  製造例10(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-10)~(A-12)の製造)
 アクリロニトリル、メタクリル酸、および1,3-ブタジエンの使用量、水素化条件、pH調整条件を変更した以外は、製造例9と同様にして、表2に示す組成、ヨウ素価およびpHを有するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-10)~(A-12)を得た。また、表2には、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)についても示した。
  製造例11(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-13)、(A-14)の製造)
 アクリロニトリル、メタクリル酸、および1,3-ブタジエンの使用量、およびpH調整条件を変更するとともに、水素添加反応を行わなかった以外は、製造例9と同様にして、表2に示す組成、ヨウ素価およびpHを有するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-13)、(A-14)を得た。また、表2には、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)についても示した。
  製造例12(カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-15)、(A-16)の製造)
 アクリロニトリル、メタクリル酸、および1,3-ブタジエンの使用量、水素化条件、pH調整条件を変更した以外は、製造例9と同様にして、表2に示す組成、ヨウ素価およびpHを有するカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムのラテックス(A-15)、(A-16)を得た。また、表2には、上記方法にしたがって測定した体積積算90%粒子径(d90)、体積積算50%粒子径(d50)、および、これらの差Δd(Δd=d90-d50)についても示した。
  実施例5
  耐熱バットに、製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)100部(固形分量換算)、フェノール樹脂(商品名「スミライトレジンPR-14170」  住友ベークライト社製)100部(固形分換算)を混合することで、ラテックス組成物を得た。そして、得られたラテックス組成物を1晩風乾させた後、110℃、10分間の条件で、送風乾燥機で乾燥した。その後5mm厚の金型枠を用いて160℃、30分でプレスを行い硬化させることで、ラテックス組成物のフィルム状摩擦材様試験片を得た。そして、得られたフィルム状摩擦材様試験片を用いて、上記方法にしたがい、線膨張係数、20%応力変化率、分散性評価、引張試験の各測定・評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例6
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例10で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-10)を使用するとともに、フェノール樹脂の配合量を100部から250部に変更した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例7
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例10で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-11)を使用するとともに、フェノール樹脂の配合量を100部から250部に変更した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 実施例8
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例10で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-12)を使用した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 比較例6
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例11で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-13)を使用するとともに、フェノール樹脂の配合量を100部から230部に変更した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 比較例7
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例11で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-14)を使用した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 比較例8
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例12で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-15)を使用した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
 比較例9
 製造例9で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-9)に代えて、製造例12で得られたカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムラテックス(A-16)を使用した以外は、実施例5と同様に、ラテックス組成物およびフィルム状摩擦材様試験片を得て、同様に評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  表2に示すように、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有し、ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上であるラッテクスを用い、かつ、熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂を配合した場合には、得られる摩擦材は、線膨張係数および熱老化前後の20%応力変化率が小さく、耐熱性に優れるものであり、さらには、上記ラテックスは、フェノール樹脂に対する分散性が良好であり、これらは相溶性に優れるものであることから、得られる摩擦材は、耐熱性および摩擦特性に優れるものとなるといえる(実施例5~8)。
  一方、ラテックス中に含まれるカルボキシル基含有ニトリルゴムのヨウ素価が高すぎる場合には、線膨張係数および熱老化前後の20%応力変化率が大きく、耐熱性に劣るものであり、また、フェノール樹脂との相溶性に劣るものであった(比較例6,7)。
  ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm未満であるラテックスを用いた場合には、熱老化前後の20%応力変化率が大きく、耐熱性に劣るものであり、また、フェノール樹脂との相溶性に劣るものであった(比較例8,9)。

Claims (7)

  1.   α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位を10~60重量%の割合で含有し、ヨウ素価が120以下であるカルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムからなるゴム粒子を含有する摩擦材用のラテックスであって、
      光散乱法により測定した、前記ゴム粒子の体積積算90%粒子径(d90)と、体積積算50%粒子径(d50)との差Δd(Δd=d90-d50)が、0.0240μm以上であることを特徴とする摩擦材用ラテックス。
  2.  前記カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴムが、α,β-エチレン性不飽和ニトリル単量体単位10~60重量%、カルボキシル基含有単量体単位0.1~20重量%、および共役ジエン単量体単位(水素化されたものも含む)20~90重量%を含有する請求項1に記載の摩擦材用ラテックス。
  3.  前記カルボキシル基含有単量体単位が、α,β-エチレン性不飽和モノカルボン酸単量体単位である請求項2に記載の摩擦材用ラテックス。
  4.   請求項1~3のいずれかに記載の摩擦材用ラテックスと、熱硬化性樹脂とを含有する摩擦材用ラテックス組成物。
  5.  前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂およびフェノール樹脂から選択される1種以上である請求項4に記載の摩擦材用ラテックス組成物。
  6.  前記カルボキシル基含有高飽和ニトリルゴム100重量部に対する、前記熱硬化性樹脂の含有量が40~500重量部である請求項4または5に記載の摩擦材用ラテックス組成物。
  7.   請求項5または6に記載の摩擦材用ラテックス組成物を、基材に付着させてなる摩擦材。
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