JPH05230437A - 摩擦材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、摩擦材組成物において、摩擦板と
して使用した場合に摩擦材の表面にしみ出す粘着性物質
による相手材の腐蝕や摩擦板と相手材との固着などの摩
擦板としての不都合な現象を長期的に防止することを目
的とする。 【構成】 本発明では、上記目的を達成するため、摩擦
材組成物を構成する有機充填材として液状ゴムで表面処
理を施したコルク粉末を含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、摩擦材組成物に関
し、特に、繊維材料および有機充填材を有する摩擦材組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電磁クラッチなどのトルク伝達部
材として、ブレーキライニングやブレーキフェーシング
などの摩擦材が知られている。このようなブレーキライ
ニングおよびブレーキフェーシングなどの摩擦材料とし
ては、アスベスト繊維と、無機および有機の各種充填材
に、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂結合材を加えて
加熱プレス成形した後硬化したものが使用されている。

【０００３】ところが、近年、アスベスト粉塵の公害性
に関する議論が高まるにつれて、アスベスト繊維を必要
としない摩擦材料が要求されている。特に最近では、自
動車の摩擦材のみならず事務機器や産業機器の駆動用と
して使用される電磁クラッチ用の摩擦材についてもアス
ベスト繊維を使用しない摩擦材料が要求されている。

【０００４】アスベスト繊維に変わるものとしては、金
属繊維、ガラス繊維、セラミック繊維または合成繊維な
どがある。しかし、電磁クラッチ用摩擦板としての性
能、取扱性および価格などを考慮すると、これらの繊維
材料を使用したものは少ない。

【０００５】そこで、本発明者らは、特開昭６３−１４
２０３４号公報において、繊維材料としてセルロースパ
ルプ、有機充填材としてコルク粉末などを加え、さらに
炭酸カルシウム粉末などを添加することにより高性能化
した摩擦材を既に提案している。このように有機充填材
としてコルク粉末を加えることによって、摩擦材の圧縮
歪率を調整し、必要な圧縮特性を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、本願発
明者らは、特開昭６３−１４２０３４号公報において、
有機充填材としてコルク粉末を加えたアスベスト繊維を
使用しない摩擦材料を提案した。

【０００７】しかし、コルク粉末は、優れた弾性および
耐熱性を有する反面、コルク粉末を含む摩擦材が水に濡
れた場合、コルク中のリグニン組成物が水に溶けて摩擦
材の表面にしみ出てくるという不都合があった。この表
面にしみ出たリグニン組成物は、通常酸性を示すため、
摩擦摺動の相手材として使用される鉄などの金属を腐蝕
させる原因となっていた。また、この溶け出したリグニ
ン組成物は、乾燥して水分を失うと固化する性質があ
る。この固化によって、摩擦材と相手材とを固着させて
しまうという問題点もあった。

【０００８】そこで、特開平２−２４７２３０号公報に
おいて、摩擦材の充填材として使用するコルク粉末を予
めアルカリ溶液で洗浄処理を施した摩擦材が提案されて
いる。すなわち、コルク粉末をＮａＯＨなどのアルカリ
水溶液中に浸漬すると、コルク組成中のリグニン状成分
がアルカリ水溶液中の水酸イオンと反応し、アルカリリ
グニンとして分離抽出される。そしてその一部は摩擦材
の外へ除去されて沈澱し、残りは摩擦材の内部に残留す
る。アルカリリグニンは、リグニン状組成物と異なり水
溶性や加熱による流動性を示さないため、摩擦材の内部
に残留しても粘着材として摩擦材の表面にしみ出すこと
がない。

【０００９】しかしながら、このような提案例において
も、短期間では効果があるものの長期間ではアルカリリ
グニンの溶出や劣化によりその効果が弱まるという問題
点があった。つまり、長期間がたつと、摩擦材の内部に
残留していたアルカリリグニンが摩擦材の表面にしみ出
てきて、結局、摩擦摺動の相手材を腐蝕させる問題や、
固化によって摩擦材と相手材とを固着させてしまうとい
う問題があった。

【００１０】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、摩擦材の表面にしみ出す粘着性
物質による相手材の腐蝕や摩擦材と相手材との固着など
の摩擦材としての不都合な現象を長期的に防止すること
が可能な摩擦材組成物を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１における摩擦材
組成物は、繊維材料および有機充填材を有する摩擦材組
成物であって、有機充填材は、液状ゴムで表面処理を施
したコルク粉末を含む。

【００１２】

【作用】請求項１に係る摩擦材組成物では、有機充填材
として、液状ゴムで表面処理を施したコルク粉末が含ま
れるので、水濡れ時や加熱、加圧時における粘着性流動
物の摩擦材表面へのしみ出しが長期的に防止される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１４】本願発明者らは、本発明の効果を確認する
ため、以下に示す実施例、比較例１および比較例２によ
って比較実験を行なった。

【００１５】（実施例）有機充填材としてアルカリ洗浄
後液状ゴムによる表面処理を施したコルク粉末、合成ゴ
ムおよびセルロースパルプを使用し、摩擦摩耗調整材と
して炭酸カルシウム、熱硬化性樹脂結合材として粉末フ
ェノール樹脂を用いて、以下の表１に示す配合割合で配
合した後混合機により均一に混合した。

【００１６】

【表１】

【００１７】上記表１を参照して、実施例の欄で示す配
合割合を有する配合物を所定量秤量して圧縮成形機で成
形した。成形条件は、面圧１００Ｋｇ／ｃｍ² 、成形温
度１６５℃、成形時間２分間で行なった。その後、さら
に、２００℃で５時間の熱処理を施した後、表面を研磨
して摩擦板を作製した。なお、コルク粉末のアルカリ洗
浄処理は、約２重量％のＣａ（ＯＨ）₂ 水溶液にコルク
粉末を１０分間浸漬して行なった。そして、約１重量％
のＮＢＲラテックスゴムを加えた後にろ過して所望の処
理を施したコルク粉末を得た。

【００１８】（比較例１）上記表１の比較例１の欄に示
す配合割合で実施例と同様の方法で摩擦板を作製した。
すなわち、比較例１と実施例１との配合組成は、実施例
がアルカリ洗浄後液状ゴムで表面処理を施したコルク粉
末を３５容量％含むのに対して、比較例１ではアルカリ
洗浄処理を施さないコルク粉末を３５容量％含む点が相
違する。

【００１９】（比較例２）上記表１の比較例の欄に示す
配合割合で実施例と同様の方法で摩擦板を作製した。実
施例と比較例２の配合組成は、実施例が有機充填材とし
てアルカリ洗浄後液状ゴムで表面処理を施したコルク粉
末を３５容量％含むのに対して、比較例２ではアルカリ
洗浄のみを施したコルク粉末を３５容量％含む点が相違
する。

【００２０】このようにして得られた実施例、比較例１
および比較例２の摩擦板の各々について、次に示すよう
な方法によって固着力試験を行なった。この固着力試験
については、まず、スラスト式摩擦摩耗試験機を用いて
以下の表２に示す内容で、１００回の断続サイクルを繰
返した。

【００２１】

【表２】

【００２２】上記表２を参照して、有効制動半径とは摩
擦板の外周と内周の平均半径を意味し、荷重とは摩擦面
に垂直な方向に作用する力を意味する。断続サイクルに
おけるＯＮ−ＯＦＦとは回転のＯＮ／ＯＦＦを意味し、
速度とは有効制動半径での周速を意味する。

【００２３】短期間での効果の確認試験として、次のよ
うな試験を行なった。すなわち、断続サイクルを１００
回終えた摩擦板を常温の水の中に１５分間浸漬して取出
した。その後、断続サイクルにおいて使用した相手材と
摩擦板との摩擦面同士を合わせて面圧２５Ｋｇ／ｃｍ²
で摩擦面に対して垂直に加圧した。その状態で５０℃の
恒温槽で２時間乾燥した。その後、恒温槽から摩擦板と
相手材とを取出して面圧を除去した後、摩擦面に対し垂
直な方向の摩擦板と相手材との固着力をアムスラー万能
材料試験機によって測定した。このような試験を実施例
の摩擦板を用いた場合と比較例１の摩擦板を用いた場合
とのそれぞれについて測定した。

【００２４】また、長期間での効果の確認試験として、
次のような試験を行なった。すなわち、湿度９０％、温
度８０℃の湿箱の中に実施例の摩擦板と比較例２の摩擦
板とを１２時間放置することによって迅速劣化させた
後、前述の短期間での効果試験と同様の処理を施して固
着力を測定した。

【００２５】上記した短期間での効果試験および長期間
での効果試験の試験結果を次の表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】上記表３を参照して、固着力は、摩擦材と
相手材とを摩擦面に対して垂直方向に引っ張り、両者が
接合状態から分離される瞬間の引っ張り荷重を示してい
る。ここで、実施例のアルカリ洗浄後に液状ゴムによる
表面処理を施したコルク粉末を有機充填材として含む摩
擦板では、比較例２のアルカリ洗浄のみを施したコルク
粉末を含む摩擦板や比較例１のアルカリ洗浄しないコル
ク粉末を含む摩擦板と異なり、長期間経過後でも加圧状
態での摩擦摺動や加熱によって相手材と固着することが
ない。さらにその効果は、長期的にも保持することがで
きる。

【００２８】なお、本実施例では、アルカリ洗浄液とし
てＣａ（ＯＨ）₂ を用いたが、本発明ではこれに限ら
ず、ＫＯＨ、ＮａＯＨなどを用いても同様の効果を得る
ことができる。また、液状ゴムとしては、ＮＢＲラテッ
クスゴムに限らず、ＳＢＲラテックスゴムまたはアクリ
ルエマルジョンなどを用いても同様の効果を得ることが
できる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、摩擦材組成物を構成する有機充填材として液状ゴム
によって表面処理を施したコルク粉末を含むように構成
することにより、水濡れ時、加熱および加圧時における
粘着性流動物のしみ出しが長期的に防止されるので、摩
擦板として使用した場合に摩擦板の表面にしみ出す粘着
性物質による相手材の腐蝕や摩擦板と相手材との固着な
どの摩擦板としての問題点を長期的に防止することがで
きる。この結果、本発明の摩擦材組成物をブレーキライ
ニングやクラッチフェーシングに適用した場合には、ブ
レーキやクラッチの信頼性を大幅に向上することが可能
となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維材料および有機充填材を有する摩擦
   材組成物であって、 前記有機充填材は、液状ゴムで表面処理を施したコルク
   粉末を含む、摩擦材組成物。