JPH0545807B2

JPH0545807B2 -

Info

Publication number: JPH0545807B2
Application number: JP9930985A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nakazawa; Junichi Nakajima
Original assignee: Toshiba Tungaloy Co Ltd
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1993-07-12
Also published as: JPS61256030A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、相対する摩擦面間に適当な潤滑油が
介在する、いわゆる湿式のクラツチ、ブレーキに
用いられた時、従来の材料と比較して高い耐負荷
能力を有し、かつ摩擦係数が高く、摩擦材および
相手材が摩耗が少なく、欠け落ち、剥離など摩擦
中に生じる力学的作用に耐える充分な機械的強度
を有し、すべり速度、面圧、温度、油量、油種な
どの使用条件の変化に対しても安定した諸特性を
有する、熱硬化性樹脂およびゴムを結合剤とす
る、摩擦材料に関するものである。（従来の技術）従来より湿式の高負荷用摩擦材料としては、銅
合金をマトリツクスとする焼結合金摩擦材料が用
いられてきた。これは材料自体の耐熱性の他に、
熱伝導率の良い点もあり、耐焼付性にすぐれてい
ること、また熱履歴の影響も少なく突然の油切れ
等の異常にもある程度のキヤパシテイーを有する
こと、さらにバツクプレートとの接合に有機質の
接着剤でなく金属結合を利用することなどから、
高温度および高負荷での信頼性が高いからであ
る。しかし近年機械の大型化に伴ない、摩擦板も大
型となつており、一部使用条件において焼結金属
材料の長所も十分に発揮できないような状況が発
生している。それは一般的に焼結金属材料は弾性率が100
Kg／mm²以上と比較的高く、このため径が大きくて
幅が広い面積大の摩擦板のような場合、相手材と
局部当りを生じ、その領域で集中的な熱負荷を受
け、焼付限界を越え、あるいはマトリツクスの塑
性流動等を生じ、このため本来は耐熱性があり耐
焼付性にすぐれる焼結金属材を単位面積当り十分
な負荷能力があるように設計しても、目的を達し
得ない場合があるからである。そこで大型で幅広の面積の大きな形状のものに
対しては、熱硬化性樹脂をバインダーとし、これ
にゴム成分を添加して弾力性を付与した材料、例
えば特公昭57−2733号、あるいは各種ゴムをバイ
ンダーとするもの、例えば特開昭51−87649号な
どが提案され、一部材料の中には、ある条件下で
は耐焼付性の面で焼結金属を凌駕するものも、出
現してきている。しかし従来提案され、また上市されてきた、こ
れら種々のエラストマーを含有する材料は、エラ
ストマー自身の耐熱性の低さや耐油性の欠除か
ら、初期特性値を維持できないものや長時間の使
用で急激な摩耗の増加をきたすものが多かつた。このエラストマー含有材料の欠点を改良するた
めに、エラストマーとしてカルボキシ変性ニトリ
ルゴムを使用し、バインダーとしてエポキシ樹脂
を使用したものが提案されているが、これはカル
ボキシル基とエポキシ基を化学的に反応させ、共
有結合によつてゴムと樹脂バインダーを強固に結
びつけ、このことによつて強度、耐油、耐熱、耐
久性を改良し、耐焼付性、耐摩耗性等を改良しよ
うとするものであつた。この方法は、弾力性を付与するためのゴムの添
加方法としては非常に有効であつたが、耐焼付
性、中高負荷での耐摩耗性、高面圧下での摩擦係
数低下傾向などにおいて、未だ十分なものではな
かつた。（発明が解決しようとする問題点）本発明は、従来のエラストマー含有湿式摩擦材
料の前記のような欠点を改良し、すぐれたエラス
トマー含有湿式摩擦材料を得ることを目的とす
る。（問題点を解決するための手段）本発明は、樹脂バインダーしてエポキシ樹脂を
使用し、これに弾力性等を付与するため反応性エ
ラストマーと摩擦充填材を加えてなる湿式摩擦材
料において、エポキシ樹脂の硬化剤として、適当
量のポリパラヒドロキシスチレン、フエノール樹
脂、フエノール・アラルキル樹脂、酸無水物、あ
るいはこれらの２種以上の混合物（以下ポリパラ
ヒドロキシスチレン等とする）を用いるものであ
り、これによつて上記欠点を改良したものであ
る。（作用）すなわち従来摩擦材料に使用されてきたエポキ
シ樹脂の硬化剤が、特公昭57−2733号にも示され
るように、ルイス塩基、無機塩基、第一および第
二アミンおよびアミドのようなものであり、例え
ばジシアンジアミドのようなものであるのに対し
て、耐熱性が著しく向上するポリパラヒドロキシ
スチレン等を用いるものである。このことによつて、例えば反応性ゴムがカルボ
キシ変性アクリロニトリルゴムの場合、ゴムのカ
ルボキシル基と樹脂のエポキシ基を反応させ、こ
の場合かなり過剰に存在するエポキシ基に対し
て、エポキシ基が完全に架橋されるに足る適当量
のポリパラヒドロキシスチレン等で硬化すること
によつて、ゴム、エポキシ樹脂、ポリパラヒドロ
キシスチレン樹脂等を共有結合によつて強固に結
びつけ、耐熱、耐油、耐久性を向上させ、耐焼付
性、高負荷での耐摩耗性、摩擦係数の経時安定
性、圧力安定性等を飛躍的に向上させたものであ
る。特許請求の範囲に規定された成分の組成範囲
は、どの成分もこの範囲をはずれると、摩擦係
数、耐摩耗性、強度、耐焼付性、耐油性、耐久性
等の摩擦材料の諸特性のいずれかに不都合を生じ
るものである。（実施例）本発明の実施例を以下説明する。この実施例は
発明の効果を確認し、適用範囲を確認するために
行なつた実験の一例であり、特許請求の範囲が実
施例によつて限定されるものではない。

【表】

【表】単位は重量％である。前記以外に、老化防止剤、
硬化促進剤等を、各実施例とも0.1重量％（外掛）
添加した。実施例１第１表に示された配合物を、ロールまたはニー
ダーにより各成分が均一に分散するまで混練し、
カレンダー掛けを行ない、シート化した。シート
は所望の形状に切断し、加熱硬化を行ない、鋼製
芯板材に接着して油溝を切り、試験サンプルとし
た。この材料の弾性率は約50Kg／mm²、硬さはロツク
ウエル15Yで75であり、摩擦特性を他の材料と比
較した場合、はるかに高い負荷能力を有し、摩耗
が少なく、摩擦係数の使用条件による変動が少な
くかつ高く、耐久、耐油性に優れるものであつ
た。例として摩擦板サイズ194φ×164φ、１枚２面、
吸収エネルギー20Kg・ｍ／cm²、慣性モーメント
0.183Kg・ｍ・sec²、クラツチ頻度30sec／cycle、
潤滑油がSAE規格のエンジンオイル10W、油量
８c.c.／cm²・min、供給油温80℃における限界平均
吸収エネルギーは40Kg・ｍ／cm²・sec以上であり、
この点における100cyclesの摩耗量は0.03mmであ
つた。さらに吸収エネルギー10Kg・ｍ／cm²、慣性
モーメント0.136Kg・ｍ・sec²、頻度17sec／
cycle、油種10W、油量８c.c.／cm²・min、油温80
℃、圧力15Kg／cm²、平均吸収エネルギー15Kg・
ｍ／cm²・secにおける耐久試験では、動摩擦係数
0.12、静摩擦係数0.15であり、摩擦係数の低下が
見られず、定常摩耗率としては0.05×10^-7cm³／
Kg・ｍ以下と少ないものであつた。実施例２〜５実施例１と同様にサンプルを製作し、同様の試
験を行なつた。試験結果は、ほぼ実施例１と同様
であつた。（発明の効果）本発明は、湿式のクラツチ、ブレーキに用いら
れた時、従来の材料と比較して高い耐負荷能力を
有し、かつ摩擦係数が高く、摩擦材および相手材
の摩耗が少なく、欠け落ち、剥離など摩擦中に生
じる力学的作用に充分な機械的強度を有し、すべ
り速度、面圧、温度、油量、油種などの使用条件
の変化に対しても安定した諸特性を有する摩擦材
料を提供するものであるから、本発明の工業的価
値は大きい。

Claims

【特許請求の範囲】１材料全体に対する重量比（以下すべて重量パ
ーセントで示す）で、エポキシ樹脂５〜30％、材
料に弾力性等を付与するためのゴム３〜40％、摩
擦充填材30〜92％から成る湿式摩擦材料におい
て、材料に弾力性等を付与するために添加するゴ
ムが、エポキシ樹脂と反応性のあるカルボキシ変
性アクリロニトリル・ブタジエンゴムまたは硬化
剤と反応性のあるエポキシ変性アクリルゴムであ
り、用いられる硬化剤が、エポキシ基が完全に架
橋されるに足る適当な量の、ポリパラヒドロキシ
スチレン、フエノール樹脂、フエノール・アラル
キル樹脂、酸無水物から選ばれた１種または２種
以上の混合物から成ることを特徴とする湿式摩擦
材料。２特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、摩擦充填材料が材料全体に対する重量比で下
記(A)〜(D)の成分 (A) 黒鉛、二硫化モリブデン、鉛等摩擦材料とし
て公知の潤滑成分70％以下 (B) モース硬度４以上を有する摩擦材料で、いわ
ゆる硬質粒子とよばれる鉱物物質30％以下 (C) 硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、カシユーダスト等摩擦材料として公知
の摩擦調整物質25％以下 (D) パルプ繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維、フエノール繊維、シリカ−アルミナ繊維、
ガラス繊維、銅および銅合金繊維、鉄および鉄
合金繊維、炭化ケイ素ウイスカー等、有機、無
機、金属の繊維あるいはウイスカー80％以下の１種または２種以上の混合物である湿式摩擦材
料。３特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、エポキシ樹脂がビスフエノールＡとエピクロ
ルヒドリンとを反応して得られるいわゆるエピビ
ス型エポキシ樹脂である湿式摩擦材料。４特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、エポキシ樹脂がフエノール（またはクレゾー
ル）ノボラツク型エポキシ樹脂である湿式摩擦材
料。５特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、エポキシ樹脂が脂環式エポキシ樹脂である湿
式摩擦材料。６特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、エポキシ樹脂が多官能性グリシジルアミン型
エポキシ樹脂である湿式摩擦材料。７特許請求の範囲第１項の湿式摩擦材料におい
て、エポキシ樹脂がビスフエノールＡとエピクロ
ルヒドリンとを反応して得られるいわゆるエピビ
ス型エポキシ樹脂、フエノール（またはクレゾー
ル）ノボラツク型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ
樹脂、多官能性グリシジルアミン型エポキシ樹脂
の２種以上の混合物から成る湿式摩擦材料。