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JP2001027271A - Friction material - Google Patents

Friction material

Info

Publication number
JP2001027271A
JP2001027271A JP11201701A JP20170199A JP2001027271A JP 2001027271 A JP2001027271 A JP 2001027271A JP 11201701 A JP11201701 A JP 11201701A JP 20170199 A JP20170199 A JP 20170199A JP 2001027271 A JP2001027271 A JP 2001027271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phenolic resin
friction material
friction
composite binder
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.)
Pending
Application number
JP11201701A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masataka Kawabata
昌隆 川端
Katsunobu Mitsune
勝信 三根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP11201701A priority Critical patent/JP2001027271A/en
Publication of JP2001027271A publication Critical patent/JP2001027271A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】有機質の紙状の基材を用いて、大きな摩擦係数
と高い剪断強度を確保する。 【解決手段】繊維質材料よりなる紙状の基材と、金属ア
ルコキシド及び有機基置換金属アルコキシドの少なくと
も一方から形成され基材に含浸された複合バインダと、
基材に含浸されたフェノール系樹脂と、から構成した。
基材の表面には複合バインダが表出するため、摩擦時に
は複合バインダの摩擦特性が発現して境界摩擦係数が大
きなものとなる。またフェノール系樹脂の存在により複
合バインダの基材への浸透性が向上し、高い剪断強度が
得られる。さらにフェノール系樹脂の存在により、複合
バインダのみの場合に比べて柔軟性が向上するため、相
手材への追従性が向上し接触面積の増大により摩擦係数
が一層向上する。
(57) [Problem] To secure a large friction coefficient and a high shear strength by using an organic paper-like base material. A paper-like substrate made of a fibrous material, a composite binder formed from at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide and impregnated into the substrate,
And a phenolic resin impregnated in a substrate.
Since the composite binder is exposed on the surface of the base material, the friction characteristics of the composite binder are exhibited during friction, and the boundary friction coefficient becomes large. In addition, the presence of the phenolic resin improves the permeability of the composite binder to the base material, and provides high shear strength. Further, the presence of the phenolic resin improves the flexibility as compared with the case of using only the composite binder, so that the followability to the mating material is improved, and the friction coefficient is further improved by increasing the contact area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、産業機
械、鉄道車両などの動力伝達系のクラッチフェーシング
などに用いられる摩擦材に関する。本発明の摩擦材は、
油中で用いられる湿式の摩擦材料として特に有用であ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction material used for clutch facing of a power transmission system of an automobile, an industrial machine, a railway vehicle, and the like. The friction material of the present invention,
It is particularly useful as a wet friction material used in oils.

【0002】[0002]

【従来の技術】湿式クラッチのフェーシングに用いられ
ている摩擦材としては、例えば特公昭58-47345号公報な
どに開示されているように、有機繊維を基材とし、それ
に各種摩擦調整剤を配合するとともに、フェノール樹脂
などの熱硬化性樹脂よりなるバインダを含浸固化させて
なる紙質の摩擦材が多く用いられている。
2. Description of the Related Art As a friction material used for facing of a wet clutch, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-47345, an organic fiber is used as a base material, and various friction modifiers are blended with the organic fiber. In addition, paper-based friction materials obtained by impregnating and solidifying a binder made of a thermosetting resin such as a phenol resin are often used.

【0003】ところが上記した摩擦材は、紙状の基材及
びバインダがいずれも有機質であるということから、耐
熱性が低く摩擦係数も小さいという問題があり、この問
題を解決するために種々の対策がとられている。
However, the above-mentioned friction material has a problem that heat resistance is low and a friction coefficient is small because the paper-like base material and the binder are both organic, and various measures have been taken to solve this problem. Has been taken.

【0004】この対策として、例えばクラッチフェーシ
ングでは摩擦板の数を多くしたり、面積を大きくするこ
とが行われている。しかしこのような対策を講じると、
湿式クラッチ構造が複雑かつ大規模となってエネルギー
損失が大きくなり、コストも高いものとなる。
As a countermeasure, for example, in clutch facing, the number of friction plates is increased or the area is increased. However, if you take such measures,
The wet clutch structure is complicated and large-scale, resulting in large energy loss and high cost.

【0005】また、例えば銅系の焼結摩擦材を湿式クラ
ッチに適用する試みも行われている。このような焼結摩
擦材を利用できれば、摩擦板の数が少なく面積が小さく
とも耐熱性や耐圧強度を満足させることができ、上記問
題を解決することができる。しかし多くの焼結金属系の
摩擦材は、摩擦係数が有機質の摩擦材より小さい場合が
多く、近年の高性能化した自動車の湿式クラッチ用とし
ては摩擦特性が不十分であった。
Attempts have also been made to apply, for example, a copper-based sintered friction material to a wet clutch. If such a sintered friction material can be used, even if the number of friction plates is small and the area is small, the heat resistance and the pressure resistance can be satisfied, and the above problem can be solved. However, many sintered metal-based friction materials often have a friction coefficient smaller than that of organic friction materials, and their friction characteristics are insufficient for recent high performance wet clutches of automobiles.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みてなされたものであり、有機質の紙状の基材を
用いて大きな摩擦係数と高い剪断強度を確保することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to secure a large friction coefficient and a high shear strength by using an organic paper-like base material. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1に記載の摩擦材の特徴は、繊維質材料よりなる紙状
の基材と、金属アルコキシド及び有機基置換金属アルコ
キシドの少なくとも一方から形成され基材に含浸された
複合バインダと、基材に含浸されたフェノール系樹脂
と、よりなることにある。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a friction material comprising a paper-like base made of a fibrous material and at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide. A composite binder formed and impregnated in a substrate, and a phenolic resin impregnated in a substrate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の摩擦材では、紙状の基材
を構成する繊維質材料が、複合バインダとフェノール系
樹脂によって結合されている。したがって基材の表面に
表出する複合バインダにより、摩擦時の境界摩擦係数が
大きなものとなる。またフェノール系樹脂の存在により
基材への浸透性が向上し、高い剪断強度が得られる。さ
らにフェノール系樹脂の存在により、複合バインダのみ
の場合に比べて柔軟性が向上するため、相手材への追従
性が向上し接触面積の増大により摩擦係数が一層向上す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a friction material of the present invention, a fibrous material constituting a paper-like base material is bonded to a composite binder and a phenolic resin. Accordingly, the composite binder exposed on the surface of the base material increases the boundary friction coefficient during friction. In addition, the presence of the phenolic resin improves the permeability to the base material, and provides high shear strength. Further, the presence of the phenolic resin improves the flexibility as compared with the case of using only the composite binder, so that the followability to the mating material is improved, and the friction coefficient is further improved by increasing the contact area.

【0009】ところで複合バインダのみを用いて摩擦材
を調製した場合、複合バインダの金属骨格が表層部に集
中するため、高い摩擦係数を示すものの中央部の強度が
弱く十分な剪断強度が得られないという問題があった。
しかし複合バインダとフェノール系樹脂を併用すること
により、複合バインダの金属骨格が摩擦材の中央部にも
存在するようになるため、剪断強度が飛躍的に向上す
る。これは、フェノール樹脂の共存により複合バインダ
の基材への浸透性が向上したためと考えられる。
When a friction material is prepared using only a composite binder, the metal skeleton of the composite binder is concentrated on the surface layer, so that although the friction coefficient is high, the strength at the central portion is weak and sufficient shear strength cannot be obtained. There was a problem.
However, by using the composite binder and the phenolic resin together, the metal skeleton of the composite binder also exists at the center of the friction material, so that the shear strength is dramatically improved. This is probably because the coexistence of the phenol resin improved the permeability of the composite binder into the base material.

【0010】紙状の基材を構成する繊維質材料として
は、ガラス繊維、ロックウール、チタン酸カリウム繊
維、セラミック繊維、シリカ繊維、シリカ−アルミナ繊
維、カオリン繊維、ボーキサイト繊維、カヤノイド繊
維、ホウ素繊維、マグネシア繊維、金属繊維などの無機
繊維、リンターパルプ、木材パルプ、合成パルプ、ポリ
エステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリイミド系繊
維、ポリビニルアルコール変性繊維、ポリ塩化ビニル繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリベンゾイミダゾール繊
維、アクリル繊維、炭素繊維、フェノール繊維、ナイロ
ン繊維、セルロース繊維などの有機繊維の一種又は複数
種を用いることができる。
[0010] The fibrous materials constituting the paper-like substrate include glass fiber, rock wool, potassium titanate fiber, ceramic fiber, silica fiber, silica-alumina fiber, kaolin fiber, bauxite fiber, canonoid fiber, and boron fiber. , Magnesia fiber, inorganic fiber such as metal fiber, linter pulp, wood pulp, synthetic pulp, polyester fiber, polyamide fiber, polyimide fiber, polyvinyl alcohol modified fiber, polyvinyl chloride fiber, polypropylene fiber, polybenzimidazole fiber, One or more organic fibers such as acrylic fibers, carbon fibers, phenol fibers, nylon fibers, and cellulose fibers can be used.

【0011】金属アルコキシド及び有機基置換金属アル
コキシドの少なくとも一方から形成された複合バインダ
としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、
シリカ−アルミナなどの金属酸化物、メチル基、フェニ
ル基などの有機基を含む有機官能基複合金属酸化物など
が例示される。なお、この複合バインダ中にシリコーン
樹脂を含むことも好ましい。軟質のシリコーン樹脂を含
むことにより柔軟性が向上し、接触面積の増加により摩
擦係数を一層大きくすることができる。シリコーン樹脂
の混合量は、複合バインダとシリコーン樹脂の合計を 1
00重量部とした場合、5〜70重量部の範囲が好ましい。
シリコーン樹脂量がこれより多くなると摩擦係数が小さ
くなり、これより少なくなると添加した効果が発現され
にくい。
The composite binder formed from at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide includes silica, alumina, titania, zirconia,
Examples thereof include a metal oxide such as silica-alumina, and an organic functional group composite metal oxide containing an organic group such as a methyl group and a phenyl group. In addition, it is also preferable to include a silicone resin in the composite binder. By including a soft silicone resin, the flexibility is improved, and the coefficient of friction can be further increased by increasing the contact area. The amount of silicone resin mixed is the sum of the composite binder and silicone resin 1
When the amount is 00 parts by weight, the range is preferably 5 to 70 parts by weight.
When the amount of the silicone resin is larger than this, the coefficient of friction becomes smaller, and when the amount is smaller than this, the effect of the addition is hardly exhibited.

【0012】本発明の摩擦材の一構成成分である複合バ
インダには、少なくとも4価の金属元素を含む金属元素
が2種類以上含まれていることが望ましい。これにより
さらに大きな摩擦係数と高い耐摩耗性が確保される。こ
のようになる理由は明らかではないが、一つの金属元素
を主体として構成されている空間に他の金属元素が導入
されることとなるため、分子内に適当なねじれが生じて
内部応力が発生することにより複合バインダの骨格強度
が増大すると考えられる。
It is desirable that the composite binder, which is a component of the friction material of the present invention, contains two or more metal elements including at least a tetravalent metal element. This ensures a higher coefficient of friction and higher wear resistance. Although the reason for this is not clear, other metal elements are introduced into the space mainly composed of one metal element, so that an appropriate twist is generated in the molecule and internal stress occurs. This is considered to increase the skeletal strength of the composite binder.

【0013】少なくとも4価の金属元素を含む金属元素
は、互いに価数が異なることがさらに望ましい。すなわ
ち、例えば4価の金属元素と3価の金属元素を含んだ
り、4価の金属元素と2価の金属元素を含むことが望ま
しい。これにより摩擦係数がさらに増大し、耐摩耗性も
さらに向上する。
It is more desirable that the metal elements containing at least a tetravalent metal element have different valences. That is, for example, it is desirable to include a tetravalent metal element and a trivalent metal element, or to include a tetravalent metal element and a divalent metal element. Thereby, the coefficient of friction is further increased, and the wear resistance is further improved.

【0014】4価の金属元素としては、ケイ素(Si)、
チタン(Ti)が例示される。また3価の金属元素として
はアルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、鉄(Fe)など
が例示され、2価の金属としてはマグネシウム(Mg)、
カルシウム(Ca)、バリウム(Ba)などが例示される。
また場合によっては、例えばカリウム(K)、ナトリウ
ム(Na)など1価の金属元素も用いることもできる。
As the tetravalent metal element, silicon (Si),
Titanium (Ti) is exemplified. Examples of the trivalent metal element include aluminum (Al), gallium (Ga), and iron (Fe). As the divalent metal, magnesium (Mg),
Examples include calcium (Ca) and barium (Ba).
In some cases, a monovalent metal element such as potassium (K) and sodium (Na) may be used.

【0015】3価の金属元素は、複合バインダ中の全金
属元素の原子数に対して 0.1〜5%の範囲で含むことが
好ましい。3価の金属元素がこの範囲より少なくても多
くなっても耐摩耗性が低下し、この範囲内にあることで
耐摩耗性が著しく向上する。
It is preferable that the trivalent metal element is contained in the range of 0.1 to 5% with respect to the total number of metal elements in the composite binder. Even if the amount of the trivalent metal element is smaller or larger than this range, the wear resistance is reduced. When the content is within this range, the wear resistance is significantly improved.

【0016】また2価の金属元素は、複合バインダ中の
全金属元素の原子数に対して 0.2〜10%の範囲で含むこ
とが好ましい。3価の金属元素がこの範囲より少なくて
も多くなっても耐摩耗性が低下し、この範囲内にあるこ
とで耐摩耗性が著しく向上する。
It is preferable that the divalent metal element is contained in the range of 0.2 to 10% based on the total number of atoms of the metal element in the composite binder. Even if the amount of the trivalent metal element is smaller or larger than this range, the wear resistance is reduced. When the content is within this range, the wear resistance is significantly improved.

【0017】この複合バインダは、以下に示す製造方法
にて基材に含浸させることができる。先ず第1工程に
て、金属アルコキシド及び有機基置換金属アルコキシド
の少なくとも一方が加水分解されてゾル溶液が調製され
る。金属アルコキシドとしては、ケイ素(Si)、チタン
(Ti)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、鉄(F
e)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、バリウ
ム(Ba)などのアルコキシドを用いることができる。ま
た有機基置換金属アルコキシドとしては、上記した金属
アルコキシドのアルコキシル基の一部がアルキル基に置
換されたものを用いることができる。
The composite binder can be impregnated into a substrate by the following production method. First, in a first step, at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide is hydrolyzed to prepare a sol solution. Metal alkoxides include silicon (Si), titanium (Ti), aluminum (Al), gallium (Ga), iron (F
e) Alkoxides such as magnesium (Mg), calcium (Ca) and barium (Ba) can be used. Further, as the organic group-substituted metal alkoxide, those in which a part of the alkoxyl group of the above-described metal alkoxide is substituted with an alkyl group can be used.

【0018】用いるアルコキシド中には、少なくとも4
価の金属元素の金属アルコキシド又は有機基置換金属ア
ルコキシドを含み、それとは異なる種類の金属元素の金
属アルコキシド又は有機基置換金属アルコキシドをさら
に含むことが望ましい。さらに好ましくは、少なくとも
4価の金属元素の金属アルコキシド又は有機基置換金属
アルコキシドを含み、それとは異なる価数の金属元素の
金属アルコキシド又は有機基置換金属アルコキシドをさ
らに含むことが望ましい。
In the alkoxide used, at least 4
It includes a metal alkoxide of a valent metal element or a metal alkoxide substituted with an organic group, and desirably further includes a metal alkoxide or a metal alkoxide of an organic group substituted with a different kind of metal element. More preferably, it contains a metal alkoxide of at least a tetravalent metal element or an organic group-substituted metal alkoxide, and desirably further contains a metal alkoxide or an organic group-substituted metal alkoxide of a different valence metal element.

【0019】金属アルコキシドと有機基置換金属アルコ
キシドの重量比は、金属アルコキシド:有機基置換金属
アルコキシド=3:7〜0:10の範囲とすることが好ま
しい。金属アルコキシドの量がこの範囲より多くなる
と、摩擦材の柔軟性が低下し、接触面積の低下により摩
擦係数も小さくなってしまう。
The weight ratio of the metal alkoxide to the organic group-substituted metal alkoxide is preferably in the range of metal alkoxide: organic group-substituted metal alkoxide = 3: 7 to 0:10. If the amount of the metal alkoxide exceeds this range, the flexibility of the friction material decreases, and the friction coefficient decreases due to the decrease in the contact area.

【0020】金属アルコキシド又は有機基置換金属アル
コキシドのアルコキシル基としては、炭素数が1〜5の
アルコキシル基が望ましい。また有機基置換金属アルコ
キシドの有機基としては、炭素数が1〜10ものが好まし
い。炭素数がこの範囲の有機基をもつ有機基置換金属ア
ルコキシドを用いることにより、得られる摩擦材の剪断
強度などが向上する。
The alkoxyl group of the metal alkoxide or the metal alkoxide substituted with an organic group is preferably an alkoxyl group having 1 to 5 carbon atoms. The organic group of the organic group-substituted metal alkoxide preferably has 1 to 10 carbon atoms. By using an organic group-substituted metal alkoxide having an organic group having a carbon number in this range, the shear strength and the like of the obtained friction material are improved.

【0021】複合バインダを基材に含浸させるには、金
属アルコキシド及び有機基置換金属アルコキシドの少な
くとも一方を加水分解してゾル溶液を調製する第1工程
と、ゾル溶液を繊維質材料よりなる紙状の基材に含浸さ
せて含浸基材を調製する第2工程と、含浸基材を乾燥・
焼成する第3工程と、を順に行うことで行うことができ
る。
In order to impregnate the base material with the composite binder, at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide is hydrolyzed to prepare a sol solution, and the sol solution is formed into a paper-like material made of a fibrous material. A second step of preparing an impregnated base material by impregnating the base material of
The third step of baking can be performed in order.

【0022】第1工程は、金属アルコキシド及び有機基
置換金属アルコキシドの少なくとも一方のアルコール溶
液に水を添加することで行うことができ、これにより水
酸化物のゾル溶液が生成する。なお第1工程では、酸又
はアルカリを加えたり加熱することによって反応性の向
上を図ることが望ましい。
The first step can be carried out by adding water to an alcohol solution of at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide, thereby producing a hydroxide sol solution. In the first step, it is desirable to increase the reactivity by adding an acid or an alkali or by heating.

【0023】第1工程においては、ゾル溶液にさらにシ
ロキサン骨格に有機基を含むシリコーン樹脂を含むこと
が望ましい。このようにすれば、軟質のシリコーン樹脂
が得られる摩擦材中の複合バインダの一部を構成するこ
ととなるため、柔軟性が向上し摩擦係数を一層大きくす
ることができる。
In the first step, it is desirable that the sol solution further contains a silicone resin containing an organic group in a siloxane skeleton. With this configuration, since a part of the composite binder in the friction material from which the soft silicone resin is obtained is formed, the flexibility is improved and the friction coefficient can be further increased.

【0024】第2工程では、第1工程で調製されたゾル
溶液が繊維質材料よりなる紙状の基材に含浸され、金属
水酸化物のゾルが繊維間に含浸した含浸基材が調製され
る。なお各種摩擦調整剤などを用いる場合は、第1工程
で調製されたゾル溶液中に混合してもよいし、繊維質材
料と混合して紙状の基材を形成することで基材中に含有
させてもよい。また場合によっては、ゾル溶液を基材に
含浸後に基材表面に振りかけて付着させることもでき
る。
In the second step, the sol solution prepared in the first step is impregnated into a paper-like substrate made of a fibrous material, and an impregnated substrate in which a sol of a metal hydroxide is impregnated between the fibers is prepared. You. When various friction modifiers are used, they may be mixed in the sol solution prepared in the first step, or may be mixed with a fibrous material to form a paper-like base material. You may make it contain. In some cases, after the sol solution is impregnated into the base material, the sol solution may be sprinkled onto the base material surface and adhered.

【0025】第2工程で用いられる紙状の基材は、水酸
基導入処理を行うことが望ましい。これにより導入され
た水酸基によって、紙状の基材と複合バインダとの結合
強度が大幅に向上し摩擦特性がさらに向上する。
The paper-like substrate used in the second step is desirably subjected to a hydroxyl group introduction treatment. Due to the introduced hydroxyl group, the bonding strength between the paper-like base material and the composite binder is greatly improved, and the friction characteristics are further improved.

【0026】この水酸基導入処理としては、例えば酸で
処理する方法がある。酸としては無機酸及び有機酸のい
ずれも用いることができるが、酢酸、シュウ酸などの有
機酸を用いることが好ましい。有機酸を用いれば、後述
の第3工程における焼成時に残留している酸成分が分解
して消失するので、摩擦特性に与える影響を無視するこ
とができる。
As the hydroxyl group introduction treatment, for example, there is a method of treating with an acid. As the acid, any of an inorganic acid and an organic acid can be used, but it is preferable to use an organic acid such as acetic acid and oxalic acid. When an organic acid is used, the acid component remaining during the firing in the third step described below is decomposed and disappears, so that the effect on the friction characteristics can be ignored.

【0027】なお酸処理は、酸溶液中に紙状の基材を浸
漬したり、酸溶液を吹き付けたりして紙状の基材に含浸
させることで容易に行うことができる。
The acid treatment can be easily carried out by immersing the paper-like substrate in an acid solution or spraying an acid solution on the paper-like substrate to impregnate the paper-like substrate.

【0028】また他の水酸基導入方法としては、水酸化
ナトリウム水溶液などアルカリ水溶液中で処理する方
法、沸騰水中で処理する方法、超臨界水蒸気処理などが
あり、いずれを用いても紙状の基材に水酸基を導入する
ことができるため、複合バインダとの結合強度が大幅に
向上し摩擦特性がさらに向上する。
Other methods for introducing a hydroxyl group include a method of treating in an alkaline aqueous solution such as an aqueous solution of sodium hydroxide, a method of treating in boiling water, and a supercritical steam treatment. Since a hydroxyl group can be introduced into the binder, the bonding strength with the composite binder is greatly improved, and the friction characteristics are further improved.

【0029】そして紙状の基材に水酸基導入処理を行っ
ていれば、第2工程において生成する金属水酸化物と紙
状の基材の親和性が増大し、金属水酸化物の水酸基と紙
状の基材の水酸基とが互いに近接するように配向すると
考えられる。
If the paper-like substrate is subjected to a hydroxyl group introduction treatment, the affinity between the metal hydroxide generated in the second step and the paper-like substrate increases, and the hydroxyl group of the metal hydroxide and the paper It is considered that the hydroxyl groups of the base material are oriented so as to be close to each other.

【0030】さらに含浸時には、摩擦面を下側にして含
浸させることも好ましい。このようにすると、理由は不
明であるが摩擦面側にSi原子が多くなり摩擦係数が一
層向上する。
Further, at the time of impregnation, it is preferable that the impregnation is performed with the friction surface facing down. By doing so, although the reason is unknown, Si atoms are increased on the friction surface side, and the friction coefficient is further improved.

【0031】そして第3工程で含浸基材を乾燥・焼成す
ることにより、水酸化物のゾルが酸化物ゲルとなり、基
材の繊維を強固に結合する。第1工程で有機基置換金属
アルコキシドを多く用いていれば、第2工程でその有機
基が基材の有機繊維に近接するように配向し、第3工程
では有機繊維と一層強固に結合するため強度が一層向上
する。また有機基により柔軟性が向上し摩擦係数が大き
くなるという効果もある。
Then, by drying and baking the impregnated base material in the third step, the hydroxide sol becomes an oxide gel, and the fibers of the base material are firmly bonded. If a large amount of the organic group-substituted metal alkoxide is used in the first step, the organic group is oriented so as to be close to the organic fiber of the base material in the second step, and more strongly bonded to the organic fiber in the third step. Strength is further improved. The organic group also has the effect of improving flexibility and increasing the coefficient of friction.

【0032】また第2工程において予め紙状の基材に水
酸基導入処理を行っていれば、第2工程で金属水酸化物
と繊維とが近接するように配向し、第3工程では酸化物
ゲルと繊維とが強固に結合するため強度が一層向上す
る。
Further, if the hydroxyl group introduction treatment has been performed on the paper-like base material in advance in the second step, the metal hydroxide and the fibers are oriented so as to be close to each other in the second step, and the oxide gel is oriented in the third step. Since the fibers and the fibers are firmly bonded, the strength is further improved.

【0033】第3工程における焼成は、 150〜300 ℃に
て 0.5〜1.0 時間行うことが望ましい。焼成温度がこれ
より低かったり焼成時間がこれより短いと酸化物ゲルの
生成が困難となり十分な強度が得られない。また焼成温
度がこれより高かったり焼成時間がこれより長くなる
と、有機物の分解が生じて摩擦特性が低下するようにな
る。
The firing in the third step is desirably performed at 150 to 300 ° C. for 0.5 to 1.0 hour. If the firing temperature is lower than this or the firing time is shorter than this, it is difficult to form an oxide gel, and sufficient strength cannot be obtained. On the other hand, if the firing temperature is higher or the firing time is longer than this, organic substances are decomposed and the frictional characteristics are reduced.

【0034】第3工程はアンモニアを含む雰囲気中で行
うことも好ましい。これによりゾル中の金属元素が部分
的に窒化されると考えられ、摩擦係数が一層増大する。
アンモニアは少しでも含まれていればその効果が得られ
るが、第3工程における雰囲気空気中に10体積%程度含
まれていれば最大の効果が得られる。
The third step is preferably performed in an atmosphere containing ammonia. Thereby, it is considered that the metal element in the sol is partially nitrided, and the coefficient of friction further increases.
The effect can be obtained if the ammonia is contained at all, but the maximum effect can be obtained if the atmosphere air in the third step contains about 10% by volume.

【0035】第3工程は超臨界条件で行うことが望まし
い。超臨界条件とは、基材及びゾルに含まれる有機物が
気化する直前の状態となる条件をいい、きわめて分子運
動が活発な状態である。加圧により超臨界状態となる温
度が高くなり、分子運動が一層活発になるので、高温・
高圧の条件とされる。つまり高温・高圧の超臨界条件と
することにより、有機物の分解を防ぎつつ反応性を向上
させることができ、未反応部の残留が抑制され大きな摩
擦係数をもつ摩擦材を安定して製造することが可能とな
る。
The third step is desirably performed under supercritical conditions. The supercritical condition is a condition in which the organic matter contained in the base material and the sol is in a state immediately before vaporization, and is a state in which molecular motion is extremely active. The temperature at which the supercritical state is reached by pressurization increases, and molecular motion becomes more active.
High pressure conditions are assumed. In other words, by using high-temperature, high-pressure supercritical conditions, it is possible to improve the reactivity while preventing the decomposition of organic substances, and to stably produce a friction material having a large friction coefficient with less unreacted portions remaining. Becomes possible.

【0036】フェノール系樹脂としては、レゾール型及
びノボラック型のどちらも用いることができ、従来より
摩擦材に用いられているフェノール樹脂系結合材をその
まま用いることもできる。しかしながら本発明の摩擦材
の特性を最大に発現させるためには、フェノール系樹脂
としてカシュー変性ノボラック型フェノール樹脂を用い
ることが好ましい。このカシュー変性ノボラック型フェ
ノール樹脂を用いることにより、特に高い摩擦係数が得
られる。
As the phenolic resin, either a resol type or a novolak type can be used, and a phenolic resin binder conventionally used for a friction material can be used as it is. However, in order to maximize the properties of the friction material of the present invention, it is preferable to use a cashew-modified novolak type phenol resin as the phenolic resin. By using this cashew-modified novolak-type phenol resin, a particularly high friction coefficient can be obtained.

【0037】カシュー変性ノボラック型フェノール樹脂
は、複合バインダとフェノール系樹脂の合計 100重量%
中に40〜80重量%含まれていることが好ましく、60〜70
重量%の範囲が特に好ましい。フェノール系樹脂量が20
重量%より少ないと剪断強度が低下し、80重量%より多
くなると摩擦係数が低下する。
The cashew-modified novolak type phenol resin is a total of 100% by weight of the composite binder and the phenol resin.
Preferably, the content is 40 to 80% by weight, and 60 to 70% by weight.
A range of weight% is particularly preferred. 20 phenolic resin
When the amount is less than 80% by weight, the shear strength decreases, and when the amount is more than 80% by weight, the friction coefficient decreases.

【0038】またフェノール系樹脂として、融点が70〜
100℃の粉末材を用いることも好ましい。このようなフ
ェノール系樹脂を用いれば、剪断強度が一層向上する。
このフェノール系樹脂を用いる場合、複合バインダとフ
ェノール系樹脂の合計 100重量%中に40〜80重量%とす
ることが好ましい。
The phenolic resin has a melting point of 70 to
It is also preferable to use a powder material at 100 ° C. Use of such a phenolic resin further improves the shear strength.
When this phenolic resin is used, it is preferable that the content be 40 to 80% by weight based on the total 100% by weight of the composite binder and the phenolic resin.

【0039】フェノール系樹脂として、25℃における粘
度が10〜50mPa・sの低分子量のものを用いることも
好ましい。このようなフェノール系樹脂を用いても剪断
強度が一層向上する。このフェノール系樹脂を用いる場
合、複合バインダとフェノール系樹脂の合計 100重量%
中に50〜80重量%とすることが好ましい。
It is also preferable to use a low molecular weight phenolic resin having a viscosity at 25 ° C. of 10 to 50 mPa · s. Even when such a phenolic resin is used, the shear strength is further improved. When using this phenolic resin, the total weight of the composite binder and phenolic resin is 100% by weight.
Preferably, the content is 50 to 80% by weight.

【0040】さらにフェノール系樹脂として、繊維質材
料よりなる紙状の基材に対する親和性が高い極性基を有
するものを用いることも好ましい。このようなフェノー
ル系樹脂を用いれば、紙状の基材に対する結合材の密着
性が向上するため、μ−V勾配が向上する。紙状の基材
に対する親和性が高い極性基をもつフェノール系樹脂と
しては、疎水性基変性フェノール樹脂、エポキシ変性フ
ェノール樹脂、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂、
ビスマレイミド変性フェノール樹脂などが例示される。
またこのフェノール系樹脂は、複合バインダとフェノー
ル系樹脂の合計100重量%中に40〜80重量%とすること
が好ましい。
It is also preferable to use a phenolic resin having a polar group having a high affinity for a paper-like substrate made of a fibrous material. When such a phenolic resin is used, the adhesiveness of the binder to the paper-like base material is improved, so that the μ-V gradient is improved. The phenolic resin having a polar group having a high affinity for a paper-like substrate includes a hydrophobic group-modified phenol resin, an epoxy-modified phenol resin, an alkylbenzene-modified phenol resin,
A bismaleimide-modified phenol resin is exemplified.
The phenolic resin is preferably present in an amount of 40 to 80% by weight based on 100% by weight of the total of the composite binder and the phenolic resin.

【0041】なおμ−V勾配とは、滑り速度0.05m
/sにおける摩擦係数に対する滑り速度0.5m/sに
おける摩擦係数の比をいい、μ−V勾配が1であればフ
ラットな摩擦特性を示し、1より大きければ正勾配の摩
擦特性を示し、1未満であれば負勾配の摩擦特性を示
す。動的摩擦係数は静的摩擦係数より高いことが望まし
く、滑り速度が大きいほど摩擦係数が高いことが望まし
いので、本発明の摩擦材でもμ−V傾きは1以上である
ことが望ましい。
The μ-V gradient means a slip velocity of 0.05 m.
The ratio of the coefficient of friction at a sliding velocity of 0.5 m / s to the coefficient of friction at 0.5 m / s. A μ-V gradient of 1 indicates a flat friction characteristic, and a μ-V gradient greater than 1 indicates a positive gradient friction characteristic. If it is less than the value, a negative gradient friction characteristic is exhibited. The dynamic friction coefficient is desirably higher than the static friction coefficient, and the higher the slip speed, the higher the friction coefficient. Therefore, the friction material of the present invention desirably has a μ-V slope of 1 or more.

【0042】複合バインダ源としての金属アルコキシド
及び有機基置換金属アルコキシドの少なくとも一方から
形成されたゾル溶液とフェノール系樹脂を基材に含浸さ
せる場合、一方を先に含浸してもよいし、両者を混合し
て含浸させることもできる。しかし先ずフェノール系樹
脂を含浸し、次いで金属アルコキシド及び有機基置換金
属アルコキシドの少なくとも一方から形成されたゾル溶
液を含浸させることが好ましい。これにより摩擦係数と
剪断強度が特に向上した摩擦材が得られる。後述の実施
例においては、フェノール系樹脂を先に含浸し、その後
ゾル溶液を含浸させる順序を正順としている。
When a base material is impregnated with a phenolic resin and a sol solution formed from at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide as a composite binder source, one may be impregnated first, or both may be impregnated. It can also be impregnated by mixing. However, it is preferable to impregnate a phenolic resin first, and then impregnate a sol solution formed from at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide. Thereby, a friction material with particularly improved friction coefficient and shear strength can be obtained. In the examples described later, the order of impregnating the phenolic resin first and then impregnating the sol solution is normal.

【0043】なお本発明の摩擦材には、例えば硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭化珪素、
炭化ホウ素、炭化チタン、窒化珪素、窒化ホウ素、アル
ミナ、シリカ、ジルコニア、カシューダスト、ラバーダ
スト、珪藻土、タルク、カオリン、酸化マグネシウム、
二硫化モリブデン、ニトリルゴム、アクリロニトリル・
ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコンゴ
ム、フッ素ゴムなどの各種摩擦調整剤や充填剤を、一種
又は複数種適量添加混合して用いることができる。
The friction material of the present invention includes, for example, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, silicon carbide,
Boron carbide, titanium carbide, silicon nitride, boron nitride, alumina, silica, zirconia, cashew dust, rubber dust, diatomaceous earth, talc, kaolin, magnesium oxide,
Molybdenum disulfide, nitrile rubber, acrylonitrile
Various kinds of friction modifiers and fillers such as butadiene rubber, styrene butadiene rubber, silicon rubber, and fluororubber can be used by mixing one or more of them in appropriate amounts.

【0044】それぞれの成分の組成比は、繊維質材料と
摩擦調整剤などの合計量 100体積%に対して複合バイン
ダ及びフェノール系樹脂の合計量が10〜70体積%の範囲
とするのが好ましい。複合バインダ及びフェノール系樹
脂の合計量がこれより少ないと紙状の基材中の繊維の結
合強度が低下して耐久性が低下し、これより多くなると
摩擦特性が低下する。
The composition ratio of each component is preferably such that the total amount of the composite binder and the phenolic resin is in the range of 10 to 70% by volume with respect to 100% by volume of the total amount of the fibrous material and the friction modifier. . If the total amount of the composite binder and the phenolic resin is less than this, the bonding strength of the fibers in the paper-like base material is reduced, and the durability is reduced. If the total amount is more than this, the friction characteristics are reduced.

【0045】[0045]

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.

【0046】(実施例1) (1)カシュー変性ノボラック型フェノール樹脂(「PR
-12687」住友デュレズ(株)製)(これを標準品とい
う)をエタノールに溶解し、リンターパルプからなる紙
状の基材に含浸させた。これを 180℃で10分間乾燥さ
せ、フェノール樹脂をある程度硬化させて一次含浸基材
を得た。 (2)次に、ガラス容器にエタノール27.6gとメチルト
リエトキシシラン( CH3Si(OC2H5)3) 20.8gを秤量し、
10分間撹拌した。その後、この溶液を撹拌しながら0.05
Nの塩酸水溶液を20g滴下し、さらに24時間撹拌してゾ
ル溶液を調製した。
Example 1 (1) Cashew-modified novolak type phenol resin (“PR
-12687 "(manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.) (referred to as a standard product) was dissolved in ethanol and impregnated into a paper-like substrate made of linter pulp. This was dried at 180 ° C. for 10 minutes, and the phenol resin was cured to some extent to obtain a primary impregnated base material. (2) Next, 27.6 g of ethanol and 20.8 g of methyltriethoxysilane (CH 3 Si (OC 2 H 5 ) 3 ) were weighed in a glass container,
Stirred for 10 minutes. Thereafter, the solution was stirred for 0.05
A 20 g aqueous solution of N hydrochloric acid was added dropwise, and the mixture was further stirred for 24 hours to prepare a sol solution.

【0047】そして上記一次含浸基材に上記ゾル溶液を
含浸させ、二次含浸基材を得た。なおこのとき、一次含
浸基材においてはフェノール樹脂は一部硬化しているた
め、ゾル溶液中への溶出が防止されている。 (3)得られた二次含浸基材を室温で1時間乾燥し、所
定の成形機を用い大気中にて 180℃で10分間成形後、プ
レートに接着し 180℃で30分間加熱して実施例1の湿式
摩擦材を調製した。
Then, the sol solution was impregnated into the primary impregnated substrate to obtain a secondary impregnated substrate. At this time, since the phenol resin is partially cured in the primary impregnated base material, elution into the sol solution is prevented. (3) The obtained secondary impregnated substrate is dried at room temperature for 1 hour, molded at 180 ° C for 10 minutes in the air using a prescribed molding machine, and then adhered to a plate and heated at 180 ° C for 30 minutes. The wet friction material of Example 1 was prepared.

【0048】この摩擦材では、フェノール樹脂の含浸量
は30重量%であり、ゾル溶液から形成された複合バイン
ダの含浸量は23重量%である。
In this friction material, the impregnation amount of the phenol resin is 30% by weight, and the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution is 23% by weight.

【0049】(実施例2)フェノール樹脂の含浸量を13
重量%とし、ゾル溶液から形成された複合バインダの含
浸量を35重量%としたこと以外は実施例1と同様にして
摩擦材を調製した。
Example 2 The phenol resin impregnation amount was 13
A friction material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the composite binder formed from the sol solution was 35% by weight.

【0050】(実施例3)フェノール樹脂のエタノール
溶液とゾル溶液を混合して基材に含浸し、所定の成形機
を用い大気中にて 180℃で10分間成形後、プレートに接
着し 180℃で30分間加熱したこと以外は実施例1と同様
にして摩擦材を調製した。
Example 3 An ethanol solution of a phenol resin and a sol solution were mixed and impregnated into a substrate, molded at 180 ° C. for 10 minutes in the air using a predetermined molding machine, and then adhered to a plate. A friction material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the heating was performed for 30 minutes.

【0051】この摩擦材では、フェノール樹脂の含浸量
は17重量%であり、ゾル溶液から形成された複合バイン
ダの含浸量は17重量%である。
In this friction material, the impregnation amount of the phenol resin is 17% by weight, and the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution is 17% by weight.

【0052】(実施例4)先ずゾル溶液を含浸させ、 1
80℃で10分間乾燥後にフェノール樹脂のエタノール溶液
を含浸させたこと以外は実施例1と同様にして摩擦材を
調製した。
Example 4 First, a sol solution was impregnated.
A friction material was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was impregnated with an ethanol solution of a phenol resin after drying at 80 ° C. for 10 minutes.

【0053】この摩擦材では、フェノール樹脂の含浸量
は7重量%であり、ゾル溶液から形成された複合バイン
ダの含浸量は38重量%である。
In this friction material, the impregnation amount of the phenol resin is 7% by weight, and the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution is 38% by weight.

【0054】(実施例5)フェノール樹脂の含浸量を28
重量%とし、ゾル溶液から形成された複合バインダの含
浸量を20重量%としたこと以外は実施例1と同様にして
摩擦材を調製した。
(Example 5) The impregnation amount of the phenol resin was 28
A friction material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of the composite binder formed from the sol solution was 20% by weight.

【0055】(実施例6)カシュー変性ノボラック型フ
ェノール樹脂に代えて、融点が79℃の粉末状のフェノー
ル樹脂(「PR-11078」住友デュレズ(株)製)をアセト
ンに溶解して用い、フェノール樹脂の含浸量を24重量%
とし、ゾル溶液から形成された複合バインダの含浸量を
27重量%としたこと以外は実施例1と同様にして摩擦材
を調製した。
Example 6 Instead of the cashew-modified novolak type phenol resin, a powdery phenol resin having a melting point of 79 ° C. (“PR-11078” manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.) dissolved in acetone was used. 24% by weight of resin impregnation
And the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution is
A friction material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount was 27% by weight.

【0056】(実施例7)カシュー変性ノボラック型フ
ェノール樹脂に代えて、25℃における粘度が41mPa・
sの高分子量ストレートレゾール型フェノール樹脂
(「PR-54313」住友デュレズ(株)製)を用い、フェノ
ール樹脂の含浸量を28重量%とし、ゾル溶液から形成さ
れた複合バインダの含浸量を25重量%としたこと以外は
実施例1と同様にして摩擦材を調製した。
(Example 7) Instead of the cashew-modified novolak type phenol resin, the viscosity at 25 ° C was 41 mPa ·
s high molecular weight straight resol type phenolic resin ("PR-54313" manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.), the impregnation amount of the phenolic resin is 28% by weight, and the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution is 25% by weight. %, And a friction material was prepared in the same manner as in Example 1.

【0057】(実施例8)フェノール樹脂として低分子
量ストレートレゾール型フェノール樹脂(「PR-54562」
住友デュレズ(株)製)を用い、フェノール樹脂の含浸
量を24重量%とし、ゾル溶液から形成された複合バイン
ダの含浸量を28重量%としたこと以外は実施例1と同様
にして摩擦材を調製した。
(Example 8) A low molecular weight straight resole type phenol resin ("PR-54562") was used as the phenol resin.
Friction material in the same manner as in Example 1 except that the impregnation amount of the phenol resin was 24% by weight and the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution was 28% by weight using Sumitomo Durez Co., Ltd. Was prepared.

【0058】(比較例1)ゾル溶液を用いず、カシュー
変性ノボラック型フェノール樹脂のみを含浸させ、所定
の成形機を用い大気中にて 180℃で10分間成形後、プレ
ートに接着し 180℃で30分間加熱したこと以外は実施例
1と同様にして摩擦材を調製した。
(Comparative Example 1) A cashew-modified novolak type phenol resin alone was impregnated without using a sol solution, molded at 180 ° C. for 10 minutes in the air using a predetermined molding machine, and then adhered to a plate. A friction material was prepared in the same manner as in Example 1 except that heating was performed for 30 minutes.

【0059】この摩擦材では、フェノール樹脂の含浸量
は22重量%である。
In this friction material, the phenol resin impregnation amount is 22% by weight.

【0060】(比較例2)カシュー変性ノボラック型フ
ェノール樹脂を用いず、ゾル溶液のみを含浸させ、所定
の成形機を用い大気中にて 180℃で10分間成形後、プレ
ートに接着し 180℃で30分間加熱したこと以外は実施例
1と同様にして摩擦材を調製した。
(Comparative Example 2) A cashew-modified novolak type phenol resin was not used, and only a sol solution was impregnated, molded at 180 ° C for 10 minutes in the air using a predetermined molding machine, and then adhered to a plate and heated at 180 ° C. A friction material was prepared in the same manner as in Example 1 except that heating was performed for 30 minutes.

【0061】この摩擦材では、ゾル溶液から形成された
複合バインダの含浸量は40重量%である。
In this friction material, the impregnation amount of the composite binder formed from the sol solution is 40% by weight.

【0062】(比較例3)ゾル溶液を用いず、カシュー
変性ノボラック型フェノール樹脂のみを含浸させ、所定
の成形機を用い大気中にて 180℃で10分間成形後、プレ
ートに接着し 180℃で30分間加熱したこと以外は実施例
1と同様にして摩擦材を調製した。
(Comparative Example 3) A cashew-modified novolak-type phenol resin alone was impregnated without using a sol solution, molded at 180 ° C for 10 minutes in the air using a predetermined molding machine, and then adhered to a plate. A friction material was prepared in the same manner as in Example 1 except that heating was performed for 30 minutes.

【0063】この摩擦材では、フェノール樹脂の含浸量
は45重量%である。
In this friction material, the impregnation amount of the phenol resin is 45% by weight.

【0064】(試験・評価)上記のそれぞれの湿式摩擦
材について、 120℃の油中での摩擦係数を測定した。相
手材には鉄系材料を用い、面圧10kg/cm2の条件で、0.0
1m/secにおける摩擦係数をそれぞれ測定した。また引張
り試験機によって剪断強度を測定した。さらにSAE#
2摩擦試験機を用い表1に示す条件にて、滑り速度0.
05m/sにおける摩擦係数と滑り速度0.5m/sに
おける摩擦係数を測定し、μ−V傾きを求めた。それぞ
れの結果を表2に示す。
(Test / Evaluation) The friction coefficient of each of the above wet friction materials in oil at 120 ° C. was measured. A ferrous material is used as the mating material, with a surface pressure of 10 kg / cm2 and 0.0
The coefficient of friction at 1 m / sec was measured. The shear strength was measured by a tensile tester. Further SAE #
Under a condition shown in Table 1, a slip speed of 0.
The friction coefficient at 05 m / s and the friction coefficient at a sliding speed of 0.5 m / s were measured, and the μ-V slope was determined. Table 2 shows the results.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】また実施例1と比較例2の摩擦材につい
て、それぞれ断面のSEM観察を行い、結果を図1及び
図2にそれぞれ示す。比較例2の摩擦材では、表層部に
Si(図の白色部)が高濃度に存在し、中央部にはSiがほ
とんど見られない。一方実施例1の摩擦材では、Siは表
層部に若干多く存在しているが中央部にも存在している
のが認められる。Siの存在は複合バインダの存在を示
し、Siの存在する部分では複合バインダによっても繊維
が絡められている。したがって実施例1の摩擦材は、比
較例2の摩擦材に比べて剪断強度が向上していると考え
られる。なお実施例1において中央部まで複合バインダ
が浸透しているのは、フェノール系樹脂によって複合バ
インダの基材との馴染み性が向上したものと考えられ
る。
The cross sections of the friction materials of Example 1 and Comparative Example 2 were observed by SEM, and the results are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. In the friction material of Comparative Example 2, the surface layer
Si (white part in the figure) exists in high concentration, and almost no Si is found in the center. On the other hand, in the friction material of Example 1, it was recognized that Si was slightly present in the surface layer portion but was also present in the central portion. The presence of Si indicates the presence of the composite binder, and in the portion where Si is present, the fibers are also entangled by the composite binder. Therefore, the friction material of Example 1 is considered to have improved shear strength as compared with the friction material of Comparative Example 2. Note that the reason why the composite binder permeated to the center in Example 1 is considered to be that the compatibility of the composite binder with the base material was improved by the phenolic resin.

【0068】そこで表1の結果を検討すると、各実施例
の摩擦材は比較例1及び比較例3の摩擦材に比べて大き
な摩擦係数を示している。比較例2の摩擦材も大きな摩
擦係数を示していることから、これは複合バインダを用
いた効果である。
Therefore, when the results shown in Table 1 are examined, the friction material of each example shows a larger friction coefficient than the friction materials of Comparative Examples 1 and 3. Since the friction material of Comparative Example 2 also shows a large friction coefficient, this is an effect using the composite binder.

【0069】また各実施例の摩擦材は、比較例2の摩擦
材に比べて剪断強度が格段に向上している。そして実施
例5と実施例2の比較、及び比較例3と実施例3との比
較から、合計樹脂率の影響を差し引いても、剪断強度が
向上したのは複合バインダとフェノール樹脂を併用した
効果であることが明らかである。
Further, the friction material of each example has a remarkably improved shear strength as compared with the friction material of Comparative Example 2. From the comparison between Example 5 and Example 2 and the comparison between Comparative Example 3 and Example 3, the effect of the combined use of the composite binder and the phenol resin was improved even if the influence of the total resin ratio was subtracted. It is clear that

【0070】そして実施例2と実施例3及び実施例4と
の比較より、フェノール系樹脂を先に含浸し、その後ゾ
ル溶液を含浸する方が好ましいことがわかり、実施例ど
うしの比較より、フェノール系樹脂の種類を変化させて
も同様の効果が得られていることがわかる。
From the comparison between Example 2 and Examples 3 and 4, it was found that it is preferable to impregnate the phenolic resin first and then impregnate the sol solution. It can be seen that the same effect is obtained even when the type of the resin is changed.

【0071】さらに実施例8の摩擦材では、μ−V勾配
が1.00と正勾配となっており、他の摩擦材から突出した
性能を有している。これは複合バインダと低分子量スト
レートレゾール型フェノール樹脂を併用した効果である
ことが明らかである。
Further, the friction material of the eighth embodiment has a μ-V gradient of 1.00, which is a positive gradient, and has a performance protruding from other friction materials. This is clearly the effect of using the composite binder and the low molecular weight straight resole type phenol resin in combination.

【0072】[0072]

【発明の効果】すなわち本発明の摩擦材によれば、有機
質の紙状の基材を用いて大きな摩擦係数と高い剪断強度
を確保することができる。これにより従来のように多数
枚積層したりする必要がなくなり、湿式クラッチ構造が
複雑かつ大規模となってエネルギー損失が大きくなるよ
うな不具合が回避される。またコストも安価となる。
According to the friction material of the present invention, a large friction coefficient and a high shear strength can be ensured by using an organic paper-like base material. This eliminates the necessity of stacking a large number of sheets as in the related art, and avoids a problem that the wet clutch structure becomes complicated and large-scale and energy loss increases. Also, the cost is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の摩擦材の粒子構造を示す電子顕微鏡
写真である。
FIG. 1 is an electron micrograph showing a particle structure of a friction material of Example 1.

【図2】比較例2の摩擦材の粒子構造を示す電子顕微鏡
写真である。
FIG. 2 is an electron micrograph showing a particle structure of a friction material of Comparative Example 2.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16D 13/62 F16D 13/62 A Fターム(参考) 3J056 BE17 CA04 CA07 EA03 EA13 EA30 GA12 GA16 GA22 GA26 3J058 BA46 BA76 FA01 FA11 FA21 FA31 FA35 GA23 GA24 GA26 GA34 GA55 GA93 GA94 4J002 AB01W BB12W BD04W BE02W BG04W CC03W CC03X CC07X CC08X CF00W CL00W CM04W DA016 DA066 DE076 DE146 DE186 DJ006 DJ016 DJ036 DL006 EC077 EZ007 FA04W FA046 FD010 FD207 GN00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F16D 13/62 F16D 13/62 A F-term (Reference) 3J056 BE17 CA04 CA07 EA03 EA13 EA30 GA12 GA16 GA22 GA26 3J058 BA46 BA76 FA01 FA11 FA21 FA31 FA35 GA23 GA24 GA26 GA34 GA55 GA93 GA94 4J002 AB01W BB12W BD04W BE02W BG04W CC03W CC03X CC07X CC08X CF00W CL00W CM04W DA016 DA066 DE076 DE146 DE186 DJ006 DJ016 DJ036 DL006 EC077 EZ007 FA010W FA046

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繊維質材料よりなる紙状の基材と、金属
アルコキシド及び有機基置換金属アルコキシドの少なく
とも一方から形成され該基材に含浸された複合バインダ
と、該基材に含浸されたフェノール系樹脂と、よりなる
ことを特徴とする摩擦材。
1. A paper-like substrate made of a fibrous material, a composite binder formed from at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide and impregnated in the substrate, and phenol impregnated in the substrate A friction material characterized by comprising a base resin.
【請求項2】 前記フェノール系樹脂はカシュー変性ノ
ボラック型フェノール樹脂であることを特徴とする請求
項1に記載の摩擦材。
2. The friction material according to claim 1, wherein the phenolic resin is a cashew-modified novolak-type phenolic resin.
【請求項3】 前記基材に前記フェノール系樹脂を含浸
し、次いで金属アルコキシド及び有機基置換金属アルコ
キシドの少なくとも一方から形成されたゾル溶液を含浸
させて製造されてなることを特徴とする請求項2に記載
の摩擦材。
3. The method according to claim 1, wherein the substrate is impregnated with the phenolic resin, and then impregnated with a sol solution formed from at least one of a metal alkoxide and an organic group-substituted metal alkoxide. 3. The friction material according to 2.
【請求項4】 前記フェノール系樹脂は、前記複合バイ
ンダと前記フェノール系樹脂の合計 100重量%中に40〜
80重量%含まれていることを特徴とする請求項2及び請
求項3に記載の摩擦材。
4. The phenolic resin contains 40 to 40% by weight of the total of the composite binder and the phenolic resin.
The friction material according to claim 2, wherein the friction material is contained in an amount of 80% by weight.
【請求項5】 前記フェノール系樹脂は融点が70〜 100
℃の粉末材であることを特徴とする請求項1に記載の摩
擦材。
5. The phenolic resin has a melting point of 70 to 100.
The friction material according to claim 1, wherein the friction material is a powder material at a temperature of ℃.
【請求項6】 前記フェノール系樹脂は、前記複合バイ
ンダと前記フェノール系樹脂の合計 100重量%中に40〜
80重量%含まれていることを特徴とする請求項5に記載
の摩擦材。
6. The phenolic resin contains 40 to 40% by weight of the total of the composite binder and the phenolic resin.
The friction material according to claim 5, wherein the friction material is contained by 80% by weight.
【請求項7】 前記フェノール系樹脂は25℃における粘
度が10〜50mPa・sであることを特徴とする請求項1
に記載の摩擦材。
7. The phenolic resin has a viscosity at 25 ° C. of 10 to 50 mPa · s.
The friction material according to the above.
【請求項8】 前記フェノール系樹脂は、前記複合バイ
ンダと前記フェノール系樹脂の合計 100重量%中に50〜
80重量%含まれていることを特徴とする請求項7に記載
の摩擦材。
8. The phenolic resin contains 50 to 50% by weight in total of the composite binder and the phenolic resin.
The friction material according to claim 7, wherein the friction material is contained by 80% by weight.
【請求項9】 前記フェノール系樹脂は前記基材に対す
る親和性が高い極性基を有することを特徴とする請求項
1に記載の摩擦材。
9. The friction material according to claim 1, wherein the phenolic resin has a polar group having a high affinity for the base material.
【請求項10】 前記フェノール系樹脂は、疎水性基変
性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、アル
キルベンゼン変性フェノール樹脂、ビスマレイミド変性
フェノール樹脂から選ばれる少なくとも一種であること
を特徴とする請求項9に記載の摩擦材。
10. The phenolic resin according to claim 9, wherein the phenolic resin is at least one selected from a hydrophobic group-modified phenolic resin, an epoxy-modified phenolic resin, an alkylbenzene-modified phenolic resin, and a bismaleimide-modified phenolic resin. Friction material.
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