JPH07157748A - 摩擦材用フェノール樹脂組成物 - Google Patents
摩擦材用フェノール樹脂組成物Info
- Publication number
- JPH07157748A JPH07157748A JP30429993A JP30429993A JPH07157748A JP H07157748 A JPH07157748 A JP H07157748A JP 30429993 A JP30429993 A JP 30429993A JP 30429993 A JP30429993 A JP 30429993A JP H07157748 A JPH07157748 A JP H07157748A
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- Japan
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- reaction product
- friction material
- parts
- phenols
- resin composition
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 メタ位にアルキル基、オルソ位またはパラ位
にシクロヘキシル基を持つ２官能性フェノール類とフェ
ノール類とアルデヒド類との反応物を必須成分として含
有する摩擦材用フェノール樹脂組成物。 【効果】 柔軟で制動による振動吸収性に優れる。ま
た、過酷な条件での制動時においても摩擦係数が安定
し、耐摩耗性・機械的強度に優れ、また鳴きが低減した
摩擦材を得ることができる。
にシクロヘキシル基を持つ２官能性フェノール類とフェ
ノール類とアルデヒド類との反応物を必須成分として含
有する摩擦材用フェノール樹脂組成物。 【効果】 柔軟で制動による振動吸収性に優れる。ま
た、過酷な条件での制動時においても摩擦係数が安定
し、耐摩耗性・機械的強度に優れ、また鳴きが低減した
摩擦材を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟性、耐熱性に優
れ、摩擦特性に優れた摩擦材用フェノール樹脂組成物に
関するものである。
れ、摩擦特性に優れた摩擦材用フェノール樹脂組成物に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車、産業機械には動力の制動または
伝達のためブレーキライニング、ディスクパッド、クラ
ッチフェーシング等の摩擦材が使用されている。これら
の摩擦材は、一般にガラス繊維、アラミド繊維、金属繊
維等の基材とカシューダスト、メラミンダスト、ゴムダ
スト等の有機添加剤及び硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、ウォラストナイト、銅粉などの無機添加剤をフェノ
ール系樹脂で結合して製造される。一方、昨今の急速な
交通機関の高速化に伴い、これらの摩擦材に対しては過
酷な条件下での制動安定性と鳴きの低減によるフィーリ
ング性の向上が強く要求されおり、摩擦材料のこれら特
性に最も大きく影響する要因は結合剤の選択によるとさ
れている。
伝達のためブレーキライニング、ディスクパッド、クラ
ッチフェーシング等の摩擦材が使用されている。これら
の摩擦材は、一般にガラス繊維、アラミド繊維、金属繊
維等の基材とカシューダスト、メラミンダスト、ゴムダ
スト等の有機添加剤及び硫酸バリウム、炭酸カルシウ
ム、ウォラストナイト、銅粉などの無機添加剤をフェノ
ール系樹脂で結合して製造される。一方、昨今の急速な
交通機関の高速化に伴い、これらの摩擦材に対しては過
酷な条件下での制動安定性と鳴きの低減によるフィーリ
ング性の向上が強く要求されおり、摩擦材料のこれら特
性に最も大きく影響する要因は結合剤の選択によるとさ
れている。
【０００３】前記諸性能を改善するために変性フェノー
ル樹脂の研究が盛んに行われており、柔軟性に優れる油
変性フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂、ゴ
ム変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、
メラミン変性フェノール樹脂などが検討され、一部実用
に供されている。しかし、これらの変性フェノール樹脂
では、耐熱性が劣るため特に過酷な条件下での制動安定
性が得られず、鳴きが発生し不充分であった。また、こ
れらのフェノール樹脂は硬化が遅く、成形性、作業性が
悪いという難点があった。
ル樹脂の研究が盛んに行われており、柔軟性に優れる油
変性フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂、ゴ
ム変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、
メラミン変性フェノール樹脂などが検討され、一部実用
に供されている。しかし、これらの変性フェノール樹脂
では、耐熱性が劣るため特に過酷な条件下での制動安定
性が得られず、鳴きが発生し不充分であった。また、こ
れらのフェノール樹脂は硬化が遅く、成形性、作業性が
悪いという難点があった。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の摩
擦材のこのような問題点を解決するため種々の検討の結
果なされたもので、その目的とするところは摩擦特性、
耐熱性、柔軟性に優れ、硬化が速く、且つ成形性が良い
摩擦材用フェノール樹脂組成物を提供することにある。
擦材のこのような問題点を解決するため種々の検討の結
果なされたもので、その目的とするところは摩擦特性、
耐熱性、柔軟性に優れ、硬化が速く、且つ成形性が良い
摩擦材用フェノール樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために鋭意検討した結果、架橋点の少ない特定
の２官能性フェノール類がこれらの特性に大きく影響す
ることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。即ち、本発明は摩擦材用組成物において、メタ位に
アルキル基、オルソ位またはパラ位にシクロヘキシル基
を持つ２官能性フェノール類とフェノール類とアルデヒ
ド類との反応物を必須成分として含有することを特徴と
する摩擦材用フェノール樹脂組成物に関するものであ
る。
解決するために鋭意検討した結果、架橋点の少ない特定
の２官能性フェノール類がこれらの特性に大きく影響す
ることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。即ち、本発明は摩擦材用組成物において、メタ位に
アルキル基、オルソ位またはパラ位にシクロヘキシル基
を持つ２官能性フェノール類とフェノール類とアルデヒ
ド類との反応物を必須成分として含有することを特徴と
する摩擦材用フェノール樹脂組成物に関するものであ
る。
【０００６】以下、本発明について具体的に説明する。
２官能性フェノール類とフェノール類とアルデヒド類を
酸、またはアルカリ触媒下で反応硬化させた場合、ある
いは硬化剤を加え硬化させた場合、架橋点が少なくなる
ため、柔軟性のある硬化物が得られる。また、本発明で
用いるオルソまたはパラ位にシクロヘキシル基を持つ２
官能性フェノール類は従来の脂肪族系長鎖アルキル基を
もつ２官能性フェノール類と比べ、耐熱性が高く、これ
で変性したフェノール樹脂は、従来の変性フェノール樹
脂より耐熱性に優れる。更に、本発明で用いる２官能性
フェノール類はフェノール類と均一に反応するため、硬
化が速く、成形性に優れた摩擦材用フェノール樹脂を得
ることができる。
２官能性フェノール類とフェノール類とアルデヒド類を
酸、またはアルカリ触媒下で反応硬化させた場合、ある
いは硬化剤を加え硬化させた場合、架橋点が少なくなる
ため、柔軟性のある硬化物が得られる。また、本発明で
用いるオルソまたはパラ位にシクロヘキシル基を持つ２
官能性フェノール類は従来の脂肪族系長鎖アルキル基を
もつ２官能性フェノール類と比べ、耐熱性が高く、これ
で変性したフェノール樹脂は、従来の変性フェノール樹
脂より耐熱性に優れる。更に、本発明で用いる２官能性
フェノール類はフェノール類と均一に反応するため、硬
化が速く、成形性に優れた摩擦材用フェノール樹脂を得
ることができる。
【０００７】本発明の変性フェノール樹脂におけるフェ
ノール類に対するメタ位にアルキル基、オルソ位または
パラ位にシクロヘキシル基を持つ２官能性フェノールの
モル比は０．００５〜１．０が好ましい。モル比が０．
００５以下では、本発明の変性樹脂の特徴である柔軟
性、耐熱性を得ることができない。また、この比が１．
０を上回ると得られる樹脂の硬化が遅くなり、摩擦材の
成形時間が極端に長くなる。
ノール類に対するメタ位にアルキル基、オルソ位または
パラ位にシクロヘキシル基を持つ２官能性フェノールの
モル比は０．００５〜１．０が好ましい。モル比が０．
００５以下では、本発明の変性樹脂の特徴である柔軟
性、耐熱性を得ることができない。また、この比が１．
０を上回ると得られる樹脂の硬化が遅くなり、摩擦材の
成形時間が極端に長くなる。
【０００８】ここで２官能性フェノールとしてはメタ位
にメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を持
ち、オルソ位またはパラ位にシクロヘキシル基を持つも
のを単独または併用して使用することができる。フェノ
ール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノー
ル、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、ビスフ
ェノールＡ、ビスフェノールＦなどを単独又は併用して
使用する事ができる。またアルデヒド類としては、ホル
ムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、
アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどを単独又は併
用して使用する事ができる。
にメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等を持
ち、オルソ位またはパラ位にシクロヘキシル基を持つも
のを単独または併用して使用することができる。フェノ
ール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノー
ル、レゾルシン、カテコール、ハイドロキノン、ビスフ
ェノールＡ、ビスフェノールＦなどを単独又は併用して
使用する事ができる。またアルデヒド類としては、ホル
ムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、
アセトアルデヒド、ベンズアルデヒドなどを単独又は併
用して使用する事ができる。
【０００９】本発明において、触媒として用いられる酸
性物質としては、酢酸、蟻酸、蓚酸、マレイン酸、パラ
トルエンスルホン酸などの有機酸、及び硝酸、塩酸、硫
酸、リン酸などの無機酸であり、これらを単独又は併用
して使用する事ができる。また、触媒として用いられる
アルカリ性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸
化リチウム、水酸化バリウム、アンモニア水などであ
り、これらを単独又は併用して使用する事ができる。本
発明のフェノール樹脂は、これらのフェノール類、ホル
ムアルデヒド類及び触媒を反応釜に仕込んだ後、加熱し
付加縮合させた後脱水反応することにより得られる。
性物質としては、酢酸、蟻酸、蓚酸、マレイン酸、パラ
トルエンスルホン酸などの有機酸、及び硝酸、塩酸、硫
酸、リン酸などの無機酸であり、これらを単独又は併用
して使用する事ができる。また、触媒として用いられる
アルカリ性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸
化リチウム、水酸化バリウム、アンモニア水などであ
り、これらを単独又は併用して使用する事ができる。本
発明のフェノール樹脂は、これらのフェノール類、ホル
ムアルデヒド類及び触媒を反応釜に仕込んだ後、加熱し
付加縮合させた後脱水反応することにより得られる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。しか
し本発明はこれらの実施例によって限定されるものでは
ない。また、実施例及び比較例に記載されている「部」
及び「％」は、すべて「重量部」及び「重量％」を示
す。 《実施例１》冷却器と撹拌機付きの反応容器に、フェノ
ール１０００部、３７％ホルマリン６９３部、蓚酸１０
部、更に３−メチル−６−シクロヘキシルフェノールを
３００部仕込んだ。徐々に昇温して温度９５℃に達して
から１８０分還流反応を行った。次いで脱水反応を行
い、温度が１５０℃に到達した時より、６０Ｔｏｒｒの
減圧下で脱水反応を行い、温度が２３０℃に到達した
後、反応容器より取出して常温で固形のノボラック型フ
ェノール樹脂１４００部を得た。
し本発明はこれらの実施例によって限定されるものでは
ない。また、実施例及び比較例に記載されている「部」
及び「％」は、すべて「重量部」及び「重量％」を示
す。 《実施例１》冷却器と撹拌機付きの反応容器に、フェノ
ール１０００部、３７％ホルマリン６９３部、蓚酸１０
部、更に３−メチル−６−シクロヘキシルフェノールを
３００部仕込んだ。徐々に昇温して温度９５℃に達して
から１８０分還流反応を行った。次いで脱水反応を行
い、温度が１５０℃に到達した時より、６０Ｔｏｒｒの
減圧下で脱水反応を行い、温度が２３０℃に到達した
後、反応容器より取出して常温で固形のノボラック型フ
ェノール樹脂１４００部を得た。
【００１１】《実施例２》３−メチル−６−シクロヘキ
シルフェノールを３−エチル−６−シクロヘキシルフェ
ノールとした以外は実施例１と同様にして、常温で固形
のノボラック型フェノール樹脂１４００部を得た。 《実施例３》冷却器と撹拌機付きの反応容器に、フェノ
ール１０００部、３７％ホルマリン７８７部、苛性ソー
ダ１０部、更に３−メチル−６−シクロヘキシルフェノ
ールを３００部仕込んだ。徐々に昇温して温度９５℃に
達してから４０分還流反応を行った。次いで、６０Ｔｏ
ｒｒの減圧下で脱水反応を行い、温度が８０℃に到達し
た後、その温度で熟成反応を１２０分行った後、反応容
器より排出して常温で固形のレゾール型フェノール樹脂
１５００部を得た。
シルフェノールを３−エチル−６−シクロヘキシルフェ
ノールとした以外は実施例１と同様にして、常温で固形
のノボラック型フェノール樹脂１４００部を得た。 《実施例３》冷却器と撹拌機付きの反応容器に、フェノ
ール１０００部、３７％ホルマリン７８７部、苛性ソー
ダ１０部、更に３−メチル−６−シクロヘキシルフェノ
ールを３００部仕込んだ。徐々に昇温して温度９５℃に
達してから４０分還流反応を行った。次いで、６０Ｔｏ
ｒｒの減圧下で脱水反応を行い、温度が８０℃に到達し
た後、その温度で熟成反応を１２０分行った後、反応容
器より排出して常温で固形のレゾール型フェノール樹脂
１５００部を得た。
【００１２】《比較例１》仕込みをフェノール１０００
部、３７％ホルマリン６００部、蓚酸１０部とした以外
は実施例１と同様にして常温で固形のノボラック型フェ
ノール樹脂１１００部を得た。 《比較例２》フェノ−ル１０００部、３７％ホルマリン
１３５０部、蓚酸１０部、更に３−メチル−６−シクロ
ヘキシルフェノ−ル２５００部とした以外は実施例１と
同様にして常温で固形のノボラック型フェノール樹脂３
６００部を得た。
部、３７％ホルマリン６００部、蓚酸１０部とした以外
は実施例１と同様にして常温で固形のノボラック型フェ
ノール樹脂１１００部を得た。 《比較例２》フェノ−ル１０００部、３７％ホルマリン
１３５０部、蓚酸１０部、更に３−メチル−６−シクロ
ヘキシルフェノ−ル２５００部とした以外は実施例１と
同様にして常温で固形のノボラック型フェノール樹脂３
６００部を得た。
【００１３】《比較例３》仕込みをフェノール１０００
部、３７％ホルマリン６８０部、苛性ソーダ１０部とし
た以外は実施例３と同様にして、常温で固形のレゾール
型フェノール樹脂１２００部を得た。
部、３７％ホルマリン６８０部、苛性ソーダ１０部とし
た以外は実施例３と同様にして、常温で固形のレゾール
型フェノール樹脂１２００部を得た。
【００１４】実施例１、２及び比較例１、２で得られた
４種類のフェノール樹脂を各々別々にヘキサミンと共に
粉砕して粉末とし、また、実施例３、比較例３はそのま
ま粉砕して粉末とし、以下に示す配合割合で仕込み混合
した。 配合物 配合量（重量％） アラミド繊維 ５ 硫酸バリウム ６５ 樹 脂 １０ 銅 粉 １０ グラファイト １０
４種類のフェノール樹脂を各々別々にヘキサミンと共に
粉砕して粉末とし、また、実施例３、比較例３はそのま
ま粉砕して粉末とし、以下に示す配合割合で仕込み混合
した。 配合物 配合量（重量％） アラミド繊維 ５ 硫酸バリウム ６５ 樹 脂 １０ 銅 粉 １０ グラファイト １０
【００１５】この配合物を温度１６０℃、圧力２００kg
／cm2 で１０分間成形した後２００℃で５時間焼成して
テストピ−スを作成した。これらを JIS D 4411 に準じ
て摩擦試験を行い、その結果を図１、図２に示す。ま
た、ロックウェル硬度測定結果を図３に示す。図１より
明らかなように、実施例１、２、３は、比較例１、２、３と
比べ、高温時における摩擦係数の低下が小さい。図２か
ら摩耗量が少なく、耐熱性に優れていることが明らかで
ある。また、図３では、実施例１、２、３の硬度が低く、
柔軟性に優れていることが明らかである。
／cm2 で１０分間成形した後２００℃で５時間焼成して
テストピ−スを作成した。これらを JIS D 4411 に準じ
て摩擦試験を行い、その結果を図１、図２に示す。ま
た、ロックウェル硬度測定結果を図３に示す。図１より
明らかなように、実施例１、２、３は、比較例１、２、３と
比べ、高温時における摩擦係数の低下が小さい。図２か
ら摩耗量が少なく、耐熱性に優れていることが明らかで
ある。また、図３では、実施例１、２、３の硬度が低く、
柔軟性に優れていることが明らかである。
【００１６】
【発明の効果】本発明によるフェノール樹脂組成物を結
合材とする摩擦材は、柔軟で制動による振動吸収性に優
れる。また、過酷な条件での制動時においても摩擦係数
が安定し、耐摩耗性・機械的強度に優れ、また鳴きが低
減され、自動車、鉄道車両、航空機、産業機械の制動部
品に好適である。
合材とする摩擦材は、柔軟で制動による振動吸収性に優
れる。また、過酷な条件での制動時においても摩擦係数
が安定し、耐摩耗性・機械的強度に優れ、また鳴きが低
減され、自動車、鉄道車両、航空機、産業機械の制動部
品に好適である。
【図１】 実施例と比較例の摩擦試験結果(温度と摩擦
係数)を示すグラフ
係数)を示すグラフ
【図２】 実施例と比較例の摩擦試験結果(温度と摩耗
量)を示すグラフ
量)を示すグラフ
【図３】 実施例と比較例のロックウェル硬度を示すグ
ラフ
ラフ
Claims (4)
- 【請求項１】 メタ位にアルキル基、オルソ位またはパ
ラ位にシクロヘキシル基を持つ２官能性フェノール類と
フェノール類とアルデヒド類との反応物を必須成分とし
て含有することを特徴とする摩擦材用フェノール樹脂組
成物。 - 【請求項２】 請求項１記載の２官能性フェノール類が
フェノール類に対してモル比０．００５〜１．０の比率
で含有されることを特徴とする請求項１記載の摩擦材用
フェノール樹脂組成物。 - 【請求項３】 請求項１記載の２官能性フェノール類と
フェノール類とアルデヒド類との反応物が、酸を触媒と
して反応されたものであることを特徴とする請求項１記
載の摩擦材用フェノール樹脂組成物。 - 【請求項４】 請求項１記載の２官能性フェノール類と
フェノール類とアルデヒド類との反応物が、アルカリを
触媒として反応されたものであることを特徴とする請求
項１記載の摩擦材用フェノール樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30429993A JPH07157748A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 摩擦材用フェノール樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30429993A JPH07157748A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 摩擦材用フェノール樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157748A true JPH07157748A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17931367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30429993A Pending JPH07157748A (ja) | 1993-12-03 | 1993-12-03 | 摩擦材用フェノール樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07157748A (ja) |
-
1993
- 1993-12-03 JP JP30429993A patent/JPH07157748A/ja active Pending
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