JPH07731B2 - 湿式摩擦材 - Google Patents
湿式摩擦材Info
- Publication number
- JPH07731B2 JPH07731B2 JP61098377A JP9837786A JPH07731B2 JP H07731 B2 JPH07731 B2 JP H07731B2 JP 61098377 A JP61098377 A JP 61098377A JP 9837786 A JP9837786 A JP 9837786A JP H07731 B2 JPH07731 B2 JP H07731B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction
- friction material
- phenolic resin
- epoxidized polybutadiene
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Braking Arrangements (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油中クラッチフェージングの如き、湿式摩擦
材に関するものである。
材に関するものである。
近年、自動車業界においては、省エネルギー化の観点よ
り、各種使用部品の軽量化及び高効率化が進められてい
る。湿式摩擦材においても、摩擦係数の向上及び単位面
積当りのエネルギー吸収能を高める事により、クラッチ
フェージング枚数の低減を始め、小型化，軽量化が推進
されている。しかしながら、従来の湿式摩擦材では、摩
擦係数及びエネルギー吸収能が劣り、特に長時間使用す
る場合には、摩擦係数の低下や、摩擦材自体の破壊が発
生する難点があった。
り、各種使用部品の軽量化及び高効率化が進められてい
る。湿式摩擦材においても、摩擦係数の向上及び単位面
積当りのエネルギー吸収能を高める事により、クラッチ
フェージング枚数の低減を始め、小型化，軽量化が推進
されている。しかしながら、従来の湿式摩擦材では、摩
擦係数及びエネルギー吸収能が劣り、特に長時間使用す
る場合には、摩擦係数の低下や、摩擦材自体の破壊が発
生する難点があった。
本発明者らは、上記事情を鑑み、優れた性能を有する湿
式摩擦材、特に高く安定した摩擦係数を有し、エネルギ
ー吸収能も高く、然も長期間にわたる使用においても安
定した摩擦特性を有する湿式摩擦材について鋭意研究し
た結果、本発明に到達した。
式摩擦材、特に高く安定した摩擦係数を有し、エネルギ
ー吸収能も高く、然も長期間にわたる使用においても安
定した摩擦特性を有する湿式摩擦材について鋭意研究し
た結果、本発明に到達した。
即ち、本発明の湿式摩擦材は、オキシラン酸素濃度が10
〜15重量％であるエポキシ化ポリブタジエンにより変性
されたフェノール系樹脂を結合剤とすることによって、
前記問題点を解決した。
〜15重量％であるエポキシ化ポリブタジエンにより変性
されたフェノール系樹脂を結合剤とすることによって、
前記問題点を解決した。
〔作用〕 本発明において結合剤の主成分として使用されるフェノ
ール系樹脂は、フェノール類とアルデヒド類をアルカリ
触媒を用いて反応することにより得られる一般式（Ｉ）
で示すレゾール型フェノール系樹脂である。
ール系樹脂は、フェノール類とアルデヒド類をアルカリ
触媒を用いて反応することにより得られる一般式（Ｉ）
で示すレゾール型フェノール系樹脂である。
ここで、ＲはＨ又はアルキル基又はアリル基、Ｒ′は‐
CH2OH又は水素を表わし、m,nは各々０〜10の整数 前記のフェノール類として代表的なものは、フェノー
ル，クレゾール，キシレ，ブチルフェノールなどがあ
り、これら２種以上の併用の形で使用したも良い。また
アルデヒド類としてはホルムアルデヒド，アセチルアル
デヒド，フルフラールなどを用いる事ができ、アルカリ
触媒としては、アルカリ金属，アルカリ土類の水酸化
物，アミン類である。レゾール化反応は、フェノール類
／アルデヒド類のモル比で1/1.0〜3.0の範囲で行い、反
応温度は通常50-100℃の範囲で行う事が望ましい。
CH2OH又は水素を表わし、m,nは各々０〜10の整数 前記のフェノール類として代表的なものは、フェノー
ル，クレゾール，キシレ，ブチルフェノールなどがあ
り、これら２種以上の併用の形で使用したも良い。また
アルデヒド類としてはホルムアルデヒド，アセチルアル
デヒド，フルフラールなどを用いる事ができ、アルカリ
触媒としては、アルカリ金属，アルカリ土類の水酸化
物，アミン類である。レゾール化反応は、フェノール類
／アルデヒド類のモル比で1/1.0〜3.0の範囲で行い、反
応温度は通常50-100℃の範囲で行う事が望ましい。
本発明において使用されるエポキシ化ポリブタジエン
は、ポリブタジエンポリマーに過酸化物を反応せしめて
得られるオキシラン酸素濃度が10〜15重量％であるエポ
キシ基を導入した一般式（II）で示されるエポキシ化ポ
リブタジエンである。
は、ポリブタジエンポリマーに過酸化物を反応せしめて
得られるオキシラン酸素濃度が10〜15重量％であるエポ
キシ基を導入した一般式（II）で示されるエポキシ化ポ
リブタジエンである。
オキシラン酸素濃度が10重量％より少ない場合フェノー
ル樹脂の反応性が劣り、良好な耐熱性が得られない。ま
た、オキシラン酸素濃度が15重量％より多いときは合成
が困難であり、工業的に利用できない。
ル樹脂の反応性が劣り、良好な耐熱性が得られない。ま
た、オキシラン酸素濃度が15重量％より多いときは合成
が困難であり、工業的に利用できない。
x,y及びｚの合計数は20〜40 ポリブタジエンのエポキシ化は、天然油のエポキシ化と
ほぼ同様の方法で可能である。過酸化物としては、過酢
酸，過酸化水素などを用い、ポリブタジエン中に逐次添
加する事により反応される。
ほぼ同様の方法で可能である。過酸化物としては、過酢
酸，過酸化水素などを用い、ポリブタジエン中に逐次添
加する事により反応される。
このエポキシ化ポリブタジエンにより変性されたフェノ
ール系樹脂は、その硬化において、フェノール系樹脂の
有する末端メチロール基とエポキシ化ポリブタジエンの
有するエポキシ基とが反応架橋する事により、フェノー
ル系樹脂の持つ耐熱性とポリブタジエンの持つゴム弾性
とが交互効果を発現する事により、高く安定した摩擦係
数と優れたエネルギー吸収能を有する摩擦材を得ること
ができると推定される。
ール系樹脂は、その硬化において、フェノール系樹脂の
有する末端メチロール基とエポキシ化ポリブタジエンの
有するエポキシ基とが反応架橋する事により、フェノー
ル系樹脂の持つ耐熱性とポリブタジエンの持つゴム弾性
とが交互効果を発現する事により、高く安定した摩擦係
数と優れたエネルギー吸収能を有する摩擦材を得ること
ができると推定される。
エポキシ化ポリブタジエンとフェノール系樹脂の混合比
率は、エポキシ化ポリブタジエン／フェノール系樹脂＝
5/95〜70/30重量部の範囲で使用でき、好ましくは、エ
ポキシ化ポリブタジエン／フェノール系樹脂＝10/90〜5
0/50重量部の範囲である。
率は、エポキシ化ポリブタジエン／フェノール系樹脂＝
5/95〜70/30重量部の範囲で使用でき、好ましくは、エ
ポキシ化ポリブタジエン／フェノール系樹脂＝10/90〜5
0/50重量部の範囲である。
エポキシ化ポリブタジエンによるフェノール系樹脂の変
性は、摩擦材製造前に予め加熱反応させて製造してもよ
く、また単に両者を混合して樹脂液を作成し基材に含浸
後加熱処理する際に両者を反応させてもよい。
性は、摩擦材製造前に予め加熱反応させて製造してもよ
く、また単に両者を混合して樹脂液を作成し基材に含浸
後加熱処理する際に両者を反応させてもよい。
以下、本発明を実施例により、具体的に説明する。
実施例１ フェノール系樹脂中間体の製造 フェノール100gに37％ホルマリン水溶液103gを加え、20
％アンモニア水によりpHを9.0に調整した後、100℃１時
間反応させ、反応終了後、直ちに80mmHgの減圧下で脱水
を開始させて、反応系の温度を55℃に維持した。脱水の
終点は、脱水量が60gとなった時点とし、この脱水終了
後にメタノール60gを加え、不揮発分を65％に調整し、
中間体を得た。この時の重量平均分子量は800、粘度は3
00cpsであった。
％アンモニア水によりpHを9.0に調整した後、100℃１時
間反応させ、反応終了後、直ちに80mmHgの減圧下で脱水
を開始させて、反応系の温度を55℃に維持した。脱水の
終点は、脱水量が60gとなった時点とし、この脱水終了
後にメタノール60gを加え、不揮発分を65％に調整し、
中間体を得た。この時の重量平均分子量は800、粘度は3
00cpsであった。
エポキシ化ポリブタジエン変性フェノール系樹脂の製造 前記、フェノール系樹脂中間体100gにエポキシ化ポリブ
タジエン16.3gを加え、80℃２時間反応させ、反応終了
後アセトン16.3g、メタノール30gを加え、不揮発分50％
の樹脂溶液162.6gを得た。ここで用いたエポキシ化ポリ
ブタジエンは、重量平均分子量1000、エポキシ当量15
0、オキシラン酸素濃度10重量％であった。
タジエン16.3gを加え、80℃２時間反応させ、反応終了
後アセトン16.3g、メタノール30gを加え、不揮発分50％
の樹脂溶液162.6gを得た。ここで用いたエポキシ化ポリ
ブタジエンは、重量平均分子量1000、エポキシ当量15
0、オキシラン酸素濃度10重量％であった。
摩擦材の製造 リンターパルプ及び充填剤を水に分散させた分散液から
通常の方法で抄紙することによって得た紙状シートか
ら、打ち抜きによってリンク状の基材を調整した。ここ
において充填剤とは硫酸バリウム、炭酸カルシウムの如
き無機化合物，グラファイダアラミド等の繊維、及び樹
脂硬化物の粉末などである。
通常の方法で抄紙することによって得た紙状シートか
ら、打ち抜きによってリンク状の基材を調整した。ここ
において充填剤とは硫酸バリウム、炭酸カルシウムの如
き無機化合物，グラファイダアラミド等の繊維、及び樹
脂硬化物の粉末などである。
エポキシ化ポリブタジエン変性フェノール樹脂100重量
部にメタノール66.7部を加え、不揮発分を30％に調整
し、この希釈溶液に上記基材を含浸させ、30分間室温で
空乾した後、200℃の乾燥機内で20分間加熱処理した。
この時の基材に対する樹脂固型分付着量は35％であっ
た。このリング状シートをフェノール樹脂系接着剤を塗
布した芯金に合わせた後、プレスにより170℃、100kg/c
m25分間成型し、目的の摩擦材を得た。
部にメタノール66.7部を加え、不揮発分を30％に調整
し、この希釈溶液に上記基材を含浸させ、30分間室温で
空乾した後、200℃の乾燥機内で20分間加熱処理した。
この時の基材に対する樹脂固型分付着量は35％であっ
た。このリング状シートをフェノール樹脂系接着剤を塗
布した芯金に合わせた後、プレスにより170℃、100kg/c
m25分間成型し、目的の摩擦材を得た。
摩擦材の性能は、SAE ＃２油中摩擦試験機による短時間
摩擦試験で評価した。
摩擦試験で評価した。
試験条件を表‐１に示す。
表‐1:SAE＃２油中摩擦試験の条件 見掛摩擦面積（cm2） 30 最大摩擦速（m/sec） 18 １回の摩擦時間（sec） 1.0 サイクルタイム（エンゲージ周期）（sec） 15 潤滑油種類 出光デキシロン 慣性モーメント（kg・ｍ・sec2） 0.031 吸収総エネルギーＱ（kg・m/cm2） 10〜20 比較のため、従来より使用されているフェノール系樹脂
単独を用いて製作した摩擦材の例として、前記フェノー
ル系樹脂中間体を用い、同一条件で摩擦材を製作し、同
一の試験に供した。材料のエネルギー吸収能は、一般に
行なわれているように、エンゲージ過程での摩擦単位面
積当りの吸収総エネルギー（Ｑ値）と瞬間最大エネルギ
ー値（値）との積Ｑで評価した。
単独を用いて製作した摩擦材の例として、前記フェノー
ル系樹脂中間体を用い、同一条件で摩擦材を製作し、同
一の試験に供した。材料のエネルギー吸収能は、一般に
行なわれているように、エンゲージ過程での摩擦単位面
積当りの吸収総エネルギー（Ｑ値）と瞬間最大エネルギ
ー値（値）との積Ｑで評価した。
試験結果、面圧25kg/cm2、摩擦速５〜10m/secにおける
動摩擦係数は、比較材が0.115であるのに対し、本発明
材は、0.150であり高い動摩擦係数を示した。又、この
試験条件は、これまでの通常の使用条件に比べ、慣性モ
ーメント，面圧などの点においてかなり過大な負荷をか
けたものであるが、5000回の摩擦ののち、比較材が150
ミクロンも磨耗し、且つ表面に細いクラックが発生し、
材の限界を示しているのに対し、本発明材では、30ミク
ロン程度の磨耗であり、表面状態もほとんど変化が認め
られなかった。又Ｑ値について比較材は745であった
のに対し、本発明材は、限界として980以上であった。
動摩擦係数は、比較材が0.115であるのに対し、本発明
材は、0.150であり高い動摩擦係数を示した。又、この
試験条件は、これまでの通常の使用条件に比べ、慣性モ
ーメント，面圧などの点においてかなり過大な負荷をか
けたものであるが、5000回の摩擦ののち、比較材が150
ミクロンも磨耗し、且つ表面に細いクラックが発生し、
材の限界を示しているのに対し、本発明材では、30ミク
ロン程度の磨耗であり、表面状態もほとんど変化が認め
られなかった。又Ｑ値について比較材は745であった
のに対し、本発明材は、限界として980以上であった。
（表‐２参照） 実施例２ 前記のフェノール系樹脂中間体100部にエポキシ化ポリ
ブタジエン27.9部、アセトン27.9部、メタノール30部を
加え、不揮発分50％の樹脂液を得た。摩擦材の製作法及
び試験条件は、実施例‐１と全く同様とした。
ブタジエン27.9部、アセトン27.9部、メタノール30部を
加え、不揮発分50％の樹脂液を得た。摩擦材の製作法及
び試験条件は、実施例‐１と全く同様とした。
この摩擦材は、面圧25kg/cm2、摩擦速５〜10m/secにお
ける動摩擦係数は、0.147であり、限界Ｑは、955以上
であった。
ける動摩擦係数は、0.147であり、限界Ｑは、955以上
であった。
実施例３ 前記のフェノール系樹脂中間体100部にエポキシ化ポリ
ブタジエン65部、アセトン65部、メタノール30部を加
え、不揮発分50％の樹脂液を得た。摩擦材の製作法及び
試験条件は実施例１と全く同様とした。
ブタジエン65部、アセトン65部、メタノール30部を加
え、不揮発分50％の樹脂液を得た。摩擦材の製作法及び
試験条件は実施例１と全く同様とした。
この摩擦材は、面圧25kg/cm2、摩擦速５〜10m/secにお
ける動摩擦係数は0.153であり、限界Ｑ値は1050以上
であった。
ける動摩擦係数は0.153であり、限界Ｑ値は1050以上
であった。
これらの様に、エポキシ化ポリブタジエンによる変性方
法としては、実施例１のように予備反応を行うことも、
又、実施例２及び３のように単純混合のいづれを用いて
も効果が認められる。尚、予備反応を行った方が、耐磨
耗性は向上するように思われる。
法としては、実施例１のように予備反応を行うことも、
又、実施例２及び３のように単純混合のいづれを用いて
も効果が認められる。尚、予備反応を行った方が、耐磨
耗性は向上するように思われる。
前記各実施例で得られた摩擦試験の結果を表‐２にまと
めて示す。
めて示す。
実施例４ 実施例２のエポキシ化ポリブタジエンの代わりにオキシ
ラン酸素濃度が14.2重量％であるものを用いた以外は、
実施例２と全く同様とした。
ラン酸素濃度が14.2重量％であるものを用いた以外は、
実施例２と全く同様とした。
この摩擦材は動摩擦係数は0.151であり、限界Ｑ値は9
80以上であった。
80以上であった。
比較例２ 実施例２のエポキシ化ポリブタジエンの代わりにオキシ
ラン酸素濃度が7.8重量％であるものを用いた以外は、
実施例２と全く同様とした。
ラン酸素濃度が7.8重量％であるものを用いた以外は、
実施例２と全く同様とした。
この摩擦材の動摩擦係数は0.135であり、5000回の摩擦
の後の表面には細かいクラックが発生しており、ほぼ限
界に達していた。この時の限界Ｑ値は790であった。
の後の表面には細かいクラックが発生しており、ほぼ限
界に達していた。この時の限界Ｑ値は790であった。
前記各実施例及び比較例から明らかなように、エポキシ
代ポリブタジエンにより変性したフェノール樹脂を結合
剤の必須成分として含有せしめてなる本発明の湿式摩擦
材は、従来の湿式摩擦材に比べ、格段に優れた動摩擦係
数とエネルギー吸収能を有する事が確認された。
代ポリブタジエンにより変性したフェノール樹脂を結合
剤の必須成分として含有せしめてなる本発明の湿式摩擦
材は、従来の湿式摩擦材に比べ、格段に優れた動摩擦係
数とエネルギー吸収能を有する事が確認された。
Claims (1)
- 【請求項１】オキシラン酸素濃度が10〜15重量％である
エポキシ化ポリブタジエンにより変性されたフェノール
系樹脂を結合剤とする湿式摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098377A JPH07731B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 湿式摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098377A JPH07731B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 湿式摩擦材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256857A JPS62256857A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH07731B2 true JPH07731B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=14218184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61098377A Expired - Lifetime JPH07731B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | 湿式摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07731B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5061493A (ja) * | 1973-10-03 | 1975-05-27 | ||
| JPS5457592A (en) * | 1977-10-17 | 1979-05-09 | Hitachi Chem Co Ltd | Preparation of phenolic resin for laminated sheet |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61098377A patent/JPH07731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256857A (ja) | 1987-11-09 |
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