JPH03111447A

JPH03111447A - 摩擦材組成物

Info

Publication number: JPH03111447A
Application number: JP25035789A
Authority: JP
Inventors: Takuji Ito; 伊藤　拓二; Takeshi Madarame; 健斑目; Ken Nanaumi; 憲七海
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1989-09-26
Filing date: 1989-09-26
Publication date: 1991-05-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は摩擦材に関するもので、特に自動車、鉄道車輌
、産業機械等の制動部品に好適な摩擦材に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

自動車、鉄道車輌及び各産業用機械には、その制動のた
めに摩擦材が使用されている。この摩擦材は、一般にア
スベスト、セラミックファイバーなどの無機質繊維、ポ
リイミド、ポリアミド、フェノール樹脂などの有機質繊
維、または金属繊維を基材とし、これに増摩剤、減摩剤
としての摩！！Ｉ！Ｉ！ｉ整剤、添加剤並びに結合剤を
添加してなる複合材料から作られている。

この摩擦材に要求される特性には、摩擦係数、摩耗量、
相手金属板に対する攻撃性、鳴きなどの摩擦性能、並び
に曲げ強度、剪断強度などがある。

近年の交通機関の高速化、車輌の大型化に伴い、摩擦材
は高速下、高負荷下などのより過酷な条件下で使用され
るようになり、これらの条件下でも安定した制動効果を
有することが強く要求されている。また、摩擦性能に最
も大きく影響する要因は結合剤の選択にあるとされてい
る。

この結合剤としては、熱硬化性樹脂が広く使用されてお
り、耐熱性、耐摩耗性、価格などから一般的にノポラフ
ク型フェノール樹脂またはレゾール型フェノール樹脂が
使用されている。また、フェノール樹脂としては前記諸
性能を改善するために、柔軟性に優れるカシュ変性フェ
ノール樹脂、油変性フェノール樹脂、ゴム変性フェノー
ル樹脂、メラミン変性フェノール樹脂など各種変性樹脂
が検討されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ノボラック型フェノール樹脂は架橋剤にヘキサ
メチレンテトラミンを使用し、この架橋剤量で硬化物の
架橋密度が決まる。すなわち、ヘキサメチレンテトラミ
ンの分散性のバラツキがそのまま硬化物の架橋密度のバ
ラツキとなる。一方、架橋剤を必要としなく、加熱だけ
で架橋するレゾール型フェノール樹脂は、低温でも反応
が進行するため、安定した品質の摩擦材が得られな（、
かつノボラック型フェノール樹脂に比べ、低分子星であ
り、未反応フェノールなどの低分子物が樹脂硬化物に残
存し、架橋密度のバラツキが生じる等の問題がある。

この架橋密度のバラツキにより、耐熱性が劣り過酷な条
件下での使用においては制動性能が不安定となる。

本発明は前記欠点のない摩擦材に関するものであり、耐
熱性、ＰＪ擦係数、摩耗率の完全された摩擦材を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記問題点を解決するために摩擦材に用
いられるフェノール樹脂について種々検討を行った結果
、これらの欠点の原因が樹脂硬化物の架橋密度のバラツ
キに依存することを見出し、本発明を完成するに至った
。

すなわち本発明は必須成分として（ａ）フェノール核官
箭基がメチレン基２０〜５０モル％、メチロール基１０
〜２０モル％、ジメチレンエーテル基３５〜６０モル％
のジメチレンエーテル型（以下ＤＭＥ型と略記する）フ
ェノール樹脂および（ｂ）金属繊維、無機質繊維又は有
機質繊維の１種以上を含むことを特徴とする摩擦材用樹
脂組成物に関する。以下、本発明について具体的に説明
する。

本発明におけるＤＭＥ型フエフエノール樹脂二価金属塩
の存在下に、フェノール類とホルムアルデヒドをモル比
でｌ：１．０〜２．０の割合で反応させたものであり、
それぞれメチロール基、メチレン基、ジメチレンエーテ
ル基をもった構造を有している。ＤＭＥ型フエフエノー
ル樹脂ては、フェノール核官能基がメチレン基２０〜５
０モル％、メチロール基１０〜２０モル％、ジメチレン
エーテル基３５〜６０モル％のＤＭＥ型フエフエノール
樹脂ましい。

前記フェノール核官能基の内硬化反応に関する基はメチ
ロール基とジメチレンエーテル基である。

ジメチレンエーテル基が３５モル％以下ではメチレン基
またはメチロール基の割合が多くなるため、架橋密度の
不足または架橋密度のバラツキを生じる。一方、ジメチ
レンエーテル基が６０モル％以上では加熱成形時に揮発
性物質の発生が多くなり割れが生じるため好ましくない
。

また、本発明に用いるＤＭＥ型フエフエノール樹脂まし
くは数平均分子量が５００〜７００、分子量分散が１．
５〜２．５、未反応フェノールが３％以下であることが
望ましい。

基材については、金属繊維、無機質繊維、有機質繊維な
どの内１種以上を用いる。金属繊維としては、スチール
繊維、ステンレススチール繊維、銅繊維、黄銅繊維等が
ある。無機質繊維としては、アスベスト繊維、セラミッ
ク繊維、ガラス繊維、ウオラストナイト、人工鉱物質繊
維などがある。

また有機質繊維としては、ポリイミド繊維、ポリアミド
繊維、フェノール繊維などがあるがこれらに限定される
ものではない。これらの基材は、そのまま用いても良く
、また防錆性、接着性向上のために窒化処理、或いはフ
ェノール樹脂又はエポキシ樹脂等で表面処理を施した基
材でも良い。

また、シリカなどの増摩剤、黒鉛、二硫化モリブデンな
どの減摩剤などの摩擦調整剤等の従来使用している無機
質およびゴムなどの有機質添加剤を単独または併用して
使用することができる。

本発明の摩擦材は、モールド法等の従来から知られた方
法で製造できる０例えば、前記のＤＭＥ型フエフエノー
ル樹脂材、摩擦調整剤、添加剤等を混合し、一定量を秤
り１５５　’Ｃ〜１６５°Ｃの温度、３００　ｋｇｆ／
ｃＪの条件下で５分間成形し、ついで１８０　’Ｃで４
時間アフターベーキングして摩擦材を得る。なお、成形
条件、アフターベーキング条件等の製造条件はこれに限
定されるものではない。

〔実施例〕

以下実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

撹拌機、冷却機、温度計を備えたフラスコにフェノール
２３５０ｇ、８６％パラホルム１０４７．５ｇ、触媒と
して２−エチルヘキシル酸鉛２４．６５ｇを投入し加熱
する。パラホルムは徐々に溶解し１００°Ｃ付近で完全
に溶解する。発熱が抑まったところで再び加熱し、１０
５°Ｃ１Ｃ１７Ｏ０＋Ｈｇで減圧脱水し、表１の実施例
１の特性を有する固形の樹脂を得た。同様に触媒にクエ
ン酸鉛を用い実施例２の樹脂を得た。また比較樹脂とし
てシュウ酸を触媒に用いたノボラック型フェノール樹脂
およびシュウ酸、アンモニアを用いた固形のレゾール型
フェノール樹脂を作製した。

樹脂１５ｖｏ１％、スチール繊維３０ｖｏ１％、硫酸バ
リウム８ｖｏＩ％、アルミナ５ｖｏ１％、カシューダス
ト５ｖｏ　１％、黒鉛２５ｖｏ　１％、の基本組成を用
い、表１に記載したＤＭＥ型フエフエノール樹脂用し、
均一に混合したのち、この混合物を１６０°Ｃ、３００
ｋｇｆ／ｃ＋ａの条件下で成形用金型を用いて５分間成
形し、ついで１８０　’Ｃで４時間アフターベーキング
して密度が３．５０〜３．６０ｇ／ｃ−ｄの成形品を作
り、これらの摩擦係数及び摩耗率を調べた。その結果を
表１に併せて示す。

表から明らかなように実施例１〜２は、比較例１／２に
比べ条件の変動に対し、摩擦係数、摩耗性共安定してい
る。摩擦係数では実施例１〜３は高温下でも０，３５〜
０．４０とほとんど変化がなく、摩耗率についても小さ
く、高温下でも摩擦係数、摩耗率とも安定していること
がわかる。

表〔発明の効果〕本発明の摩擦材は、高温下でも、摩擦係数、摩耗率とも
に安定しており、自動車用ブレーキ等に好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、（ａ）フェノール核官能基がメチレン基２０〜５０
モル％、メチロール基１０〜２０モル％、ジメチレンエ
ーテル基３５〜６０モル％のジメチレンエーテル型フェ
ノール樹脂および（ｂ）金属繊維、無機質繊維又は有機
質繊維の１種以上を必須成分として含むことを特徴とす
る摩擦材用樹脂組成物。