JPS5832164B2 - ブレ−キライニング組成物を製造する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機ブレーキライニングに関する。

さらに詳しくは本発明は、微粉フェノール樹脂上に沈着
されるゴム状ラテックスを中に混入することによって、
乾式混合（ｄｒｙ ｍｉｘ ）有機ブレーキライニング
の組成物の製造方法に関する。

有機ブレーキライニングは、当業技術に久しく知られて
きた。

以前にこれらのライニングは、当業界において「湿式混
合（ｗｅｔ ｍｉｘ ） Ｊ法と呼ばれる方法によって
形成されていた。

この湿式混合法において、ゴムとフェノール樹脂は、通
常の溶剤中におかれ、セメントを形成し、そしてゴムと
フェノール樹脂の均質な分散を保証する。

石綿のような摩擦物質および他の充填物がこのセメント
に添加され、完全に分散される。

得られたコンパウンドは次いで成形され、キュアされる
。

この湿式混合法は、溶剤コストのために高価につく。

この方法は、また作業者を、現在、発癌性を有すると強
く疑われている溶剤蒸気および石綿にさらす。

作業者を潜在的に危険な物質に接することから保護する
ためには、溶剤を除き、石綿を密閉環境下にコンパウン
ドに混入する方法が要求される。

このような方法は、当業技術において、「乾式混合」法
として知られている。

この方法においては、ライニングの全成分は溶剤を用い
ずに密閉環境下に混合される。

現行の乾式混合法は、ゴム取分を有しない。

乾式混合法は、湿式混合法のようにゴムを均一に分散せ
ず、ゴムは従って、これまで効果を有しなかった。

この結果の差異は、乾式混合法に用いられるようなゴム
状ポリマーとフエノール樹脂との均質性を欠くために得
られる。

ゴムは、成形工程中にブレーキライニングから１ブリー
ド′（ｂｌｅｅｄ ）する傾向にあり、またキュアされ
たライニングに至るまでに失われる。

このゴム状ポリマーの損失は、ライニングの摩擦係数を
低くし、従ってそのブレーキ能力を低下させる。

加えて、キュア後の型からのライニングの取出しは、離
型剤を用いたときでさえも、しばしばとのライニングの
損傷をひき起こしていた。

このライニングは、型からの取出しに耐えるが、ライニ
ングを取出す際に要する力はしばしばその破損を生ずる
。

ラテックス添加は、成形部分の剥離特性を促進する。

従って本発明の目的は、満足すべき高度の摩擦係数を有
する、乾式混合による有機ブレーキライニングを得る方
法を提供することにある。

他の目的は、以下に述べるに従って、当業者にとって明
らかになるであろう。

高度の摩擦係数を有する、乾式混合による有機フレーキ
ライニングは、先ず細かく分割されたフェノール樹脂を
ゴム状ラテックスで被覆し、これを石綿および他の摩擦
物質と混合して細かく分散された混合物を製造し、この
混合物をブレーキライニングに成形することによって得
ることができる。

このように製造されたライニングは、キユアリング後、
型から同様により容易に取出すことができる。

本発明でいうフェノール樹脂は、フェノールとホルムア
ルデビドの反応生成物である。

これらの樹脂は、当業者にとって周知である。

このような樹脂の代表例は、シエネクタデイ・ケミカル
社（５ｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｉ
ｎｃ 、）によって製造された５Ｐ６２４０，５Ｐ６２
８０、ＣＲＪ４１６、およびＢＲＪ３７７；ライヒホー
ルド・ケミカル社のバーカム・ディビジョン （Ｒｅ１ｃｈｈｏｌｄ 、Ｃｈｅｍ １ｃａｌ 、 Ｃ
ｏｒｐ 、、Ｖａｒｃｕｍ。

Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ）によって製造されたＶａｒｃｕｍ
５１６９およびＶａｒｃｕｍ ３０４８ ；カタリン・
レジン社（Ｃａｔａｌｉｎ、Ｒｅ５ｉｎ、Ｃｏ、 ）に
よって製造されたＣＲ５０３および５ｙｎｃｏ９４６９
：およびアシュランド・ケミカル社（Ａｓｈｌａｎｄ
、Ｃｈｅｍ １ｃａｌ 。

Ｃｏ、）によって製造されたＣＲ１４５である。

軟化点および熱板キュア（樹脂の架橋時間）の例をこれ
らの樹脂の若干について表１に示す。

細かく分割された（タイラーメッシュ３２５以下）、選
ばれたフェノール樹脂がゴム状ラテックスで被覆される
。

被覆工程の最終製品は同様に３２５タイラーメツシユの
スクリーンを通過する。

このようなラテックスの代表例はスチレン／ブタジェン
（ＳＢＲ）ゴムおよびアクリロニトリルゴムである。

スチレン／ブタジェンラテックスは好ましいものである
。

このラテックスは、フェノール樹脂上にフェノール樹脂
の重量基準で約１〜約３２重量部付着することができる
。

通常、ラテックスの約５〜約２５重量部が用いられる。

ＳＢＲラテックスのスチレン部分は１５〜４０重量％の
範囲が可能である。

一般に重量で２０〜３０％のスチレンを含むラテックス
が用いられる。

フェノール樹脂／ラテックス組成物は、残りの摩擦物質
とともに、バンバリーミキサ、インターミックス、■シ
ェル・ブレンダーまたはボールミキサーのような密閉混
合機中で均質に混合される。

ライニング成分の均質混合後、このコンパウンドは、キ
ユアリングのために圧縮成形用金型中におかれる。

圧縮成形は、未キユアの樹脂物質を共に保持し、加熱下
の架橋が生じるまで用いられる。

通常、約１７５〜３５１５．５ｋｙ／ｃｍ（約２５０〜
約５００００ポンド／平方インチ）の圧力が用いられる
が、約３５１〜７０３ｋｇ／ｃｄ（約５０００〜約１０
０００ポンド／平方インチ）の圧力が好ましい。

有機ライナーは、有機樹脂状マトクックスによって共に
結合された摩擦物質からなる。

このマトクツクスは、コンパウンドが約１２１．１〜１
７６．７℃（２５０〜３５０’Ｆ）の温度に加熱される
ときに生成するが、通常は、約１３５〜１６２．７℃（
２７５〜３２５’Ｆ）の温度が用いられる。

この温度は約１〜５０分維持されるが、通常は約２５〜
４０分で充分である。

キユアリング後、有機樹脂状物質の完全な架橋を確保す
るためにキュア後の焼付けを行なうことができる。

キュアされた有機ブレーキライニングは、通常、室温〜
２６０℃（５００’Ｆ）の温度範囲のオーブン中におか
れる。

この温度は、ライニングが取出される際には約５３７．
７℃（１０００’Ｆ）に上昇され得る。

全ゆる未反応の架橋部がこのようにして結合される。

キュア後の焼付けは、通常は必らずしも要しないが、単
に完全な架橋を確保するために用いられる。

本発明において効果的な樹脂は、熱反応性の、一段法ア
ルカリ性フェノール・ホルムアルデビド樹脂である。

２段法フェノール樹脂も、同様に効果的である。

フェノール樹脂は、当業者に知られたいかなる手段によ
ってラテックスで被覆され得る。

樹脂を被覆する多くの手段が適用され得る。この樹脂は
、コーティング工程の結果において、細か（分割された
状態を保持しさえすればよい。

これらの被覆される樹脂は、時には「艶消しく ｆｒｏ
ｓｔｅｄ ） Ｊ樹脂と称されることがある。

ここで与えられる実施例においては、フェノール樹脂は
、ラテックスの形状から凝固されたポリマーで被覆され
た。

フェノール樹脂（ライヒホールドケミカル社によって販
売されたＶａｒｃｕｍ５１６９）は、硫酸とみょうばん
のはＭｌ、５：１混合物をゴム状ラテックスの凝固後の
最終ｐＨが４〜６になるのに充分な量を含んだ４８．８
℃（１２０’Ｆ）の水中でスラリー化された。

フェノール樹脂の重量の２０％に等しい乾燥ゴムの重量
を含むスチレン／ブタジェンラテックス（５％全固形分
、２３．５％スチレン）が４８．８℃（１２０’Ｆ）で
攪拌下にその樹脂スラリーにゆっくりと加えられた。

スチレン／ブタジェンラテックスの添加後、そのスチレ
ン／ブタジェンはスラリー化されたフェノール樹脂上に
凝固した。

スラリー化された粒子は次いで９２／８スチレン／ブタ
ジエン樹脂で被覆され、表面の粘着が防止された。

このスチレン／ブタジェン樹脂は、２％全固形分および
４８．８℃（１２０’Ｆ）で、フェノール樹脂の５重量
％に等しい量において、このスラリー化されたマスター
バッチに加えられた。

すべての樹脂ラテックスがこのマスターバッチ上に凝固
した時に、このマスターバッチは濾過または遠心分離さ
れ、６０．０〜６５．５℃（１４０〜１５０下）でオー
ブン中で風乾された。

この方法は約３７．７〜７１．１’ｃ （ｉ ｏ ｏ〜
１６０下）の間の温度で有効である。

重量でスチレンの６０％またはそれ以上を含むスチレン
／ブタジェン組成物は、非弾性体状および樹脂状である
と考えられる。

表面の粘着を防ぐために添加された樹脂は、本発明のコ
ンパウンドの係数すなわち機能に何ら大きな影響を有し
ないと思われる。

上述のように製造された被覆フェノール樹脂は、全ゆる
典型的なブレーキライニングの配合に用いることができ
る。

典型的なブレーキライニングの配合は、 （ａ） 石綿、 （ｂ） 黄銅のチップまたは青銅パウダーのような金
属の掃去剤、 （ｅ） 重晶石、珪藻土、酸化鉄またはシリコンカー
バイドのような充填剤、 （ｄ） 被覆フェノール樹脂のようなバインダー、お
よび （ｅ） 硫化銅またはグラファイトのような溶剤を含
む。

この発明は、実施例を参照してより具体的に説明される
。

実施例中、すべての部および百分率は、他に特定しない
限り、重量による。

実施例 ｌ ブレーキライニングは、次の配合を用いて形成された。

すべての百分率は、全組成物の重量による。

石綿 ３２％黄銅チップ
３２％硫化バリウム
１６％フェノール樹脂（Ｖａｒｃｕｍ５
１６９ ） ２０℃全てのブレーキライニング成分は、
パターンーケリイ（Ｐａｔｔｅｒｏｎ −Ｋｅｌｌｙ
）の５クオー）Ｖ−シェル・ブレンダー内で配合された
。

このブレンディングは、３０分行なわれ、この間にミキ
サー内部の増圧器を用いてこの組成物を完全に混合した
。

この増圧器は、複数の延長部を有する、急速に回転する
バーである。

増圧器の目的は、迅速に成分を混合し、成分が凝集する
ことを減らしてより小さなサイズにすることである。

混合組成物は、秤量され、８２．２℃（１８０’Ｆ）で
３０分間予熱された。

加熱組成物の秤量された装填材料は、単一キャビティの
卵形状のブレーキ金型に装填された。

この金型は、２軸ピストンの、スチーム加熱式油圧作動
圧縮成形プレス中におかれた。

この組成物は１６２．７℃（３２５′Ｆ）の温度および
３５ｋｇ／ｃ４ （５００ポンド／平方インチ）で３０
分間成形された。

このライニングは、金型から取出され、後の焼付けを行
わないでテストされた。

実施例 ２ 実施例１に述べられた方法を用いてブレーキライニング
が形成された。

用いられた配合は、フェノール樹脂の８．４％が、上記
のように製造された、２０部のスチレン／ブタジェンラ
テックスが被覆されたフェノール樹脂の複合材料で置換
された以外は実施例１で用いたものと同じである。

全体の配合は、２重量％より僅かに少ない量のスチレン
／ブタジェンを含んでいた。

混合とキユアリングは、実施例１で述べた方法と同様に
行なわれた。

実施例１および２に述べたように製造されたブレーキラ
イニングは、７１４ｃ４（１，１０７平方インチ）の面
積を有する静止ブレーキライニングを用いた慣性力量計
を比較に用いて試験された。

この力量計はｓ ９３．６ ｍ７分（２９３２フイ一ト
／分）の表面速度を有するディスクを利用したもので、
１５．３５ｋｇ／ｃ４（２１８，４２ポンド／平方イン
チ）の剪断応力を生ずる。

このライニングは、約１６秒の停止時間と、停止の間に
４分の冷却時間を有する各停止において、１３．０７５
ｋｇ／ｃＡ（９４５７６フイート／ポンド）の運動エ
ネルギーを吸収した。

力量計から摩擦係数は次式を用いて計算された。

ここでＡ−ピストン面積−１０１６ｃ４（１５，７５ｉ
ｎ ２ ） ｒ−摩擦半径、５．０８傭（２，０ｉｎ）■−慣性、２
．２スラグ／ｆｔ。

Ｗ−初期ディスク速度（Ｒａｄ ／ ｓｅｅ 、 ）、
２９３、 ２１６０ Ｐ＝線圧−可変 ｔｓ −停止時間 線圧は、力量計を約１６秒停止させるに充分な圧力を生
ずるように変化された。

２５停止の過程中にブレーキライニングの摩擦表面上に
、ある艶を生成した。

これは、このテスト過程中の摩擦係数の一般的な増加の
原因と思われる。

すべてのライニングおよびテストは、可能な限り均一な
方法でなされた。

実施例１および２で生成されたブレーキライニングのテ
スト結果が表２に示される。

実施例１に対して実施例２は２０．６％有利である。

フェノール樹脂マトクツクスにゴムを混入することは、
フレーキライニング物質の摩擦係数を上昇し、ブレーキ
の馬力（吸収運動エネルギ）を増加させ、これによりブ
レーキライニングの効率が増加することが明らかに理解
され得る。

いくつかの代表的な具体例および詳細が、この発明を説
明する目的のために示されたが、この発明の精神および
範囲を逸脱することなく、色々の変形および改良がなさ
れてもよいことは、当業技術者にとって明らかであろう
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微粉フェノール樹脂を乾燥ブレーキライニング物質
   と配合し、得られた混合物を所望の形に成形し、約１７
   ．５〜３５１５．５ｋｇ／ｃ４の圧力および約１３５〜
   １９０℃の温度で、硬化するブレーキライニング組成物
   の製造方法であって、前記の配合工程の前に、 （１）３２５タイラーメツシユ以下の粒子サイズを有す
   るフェノール樹脂粒子の水スラリーを形成し、 （２）この水性樹脂スラリーを水性のスチレン／ブタジ
   ェンゴムラテックスと混合して、樹脂粒子上で前記ゴム
   ラテックスを凝固させて微粉状ゴム被覆樹脂粒子を形成
   し、および （３）スチレン／ブタジェン樹脂を添加し、前記の凝固
   ゴム被覆フェノール樹脂粒子を再被覆してその表面粘着
   を防止させることを特徴とするブレーキライニング組成
   物の製造方法。