JP3993055B2

JP3993055B2 - Dry friction material and manufacturing method thereof

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Publication number: JP3993055B2
Application number: JP2002274891A
Authority: JP
Inventors: 正博勝川; 真荒深
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-09-20
Also published as: JP2004107565A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のクラッチフェーシング等に用いられる乾式摩擦材及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
摩擦材と摩擦相手材との摩擦係数μは、使用初期から馴染みが付くまでの間、変動する。一般には低い値から次第に上昇するが、摩擦係数の変動は伝達する力の上限を変化させるものであり、システムの設計を困難にさせる原因となる。そこで、乾式摩擦材の摩擦表面を改良することによって初期摩擦係数を向上させて変動を抑えることは、クラッチ等の初期特性を安定化させるために重要である。
【０００３】
このような摩擦表面の改良方法の一例として、特開平４−６４７３６号公報に記載された発明がある。この公報に開示された技術においては、乾式摩擦材表面にメラミン樹脂を付着させることによって、特に初期摩擦係数を向上させており、具体的にはクラッチフェーシングの表面にエーテル化メラミン樹脂のワニスを塗布して加熱硬化させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においてはメラミン樹脂未硬化による摩擦係数低下を防止するため、加熱処理の時間を長く（約２時間３０分）とっており、生産効率上不利である。また、初期摩擦係数の向上の程度が小さく、初期特性の安定化の割合が少ないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材及びその製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる乾式摩擦材は、乾式摩擦材の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱硬化させてなるものである。
【０００７】
ここで、「シリカ処理亜鉛コーティング材」とは、本出願人が特願２００２−０８３７１５において特許出願中の「亜鉛粉末含有スラリー」に有機バインダーを混合したものであり、亜鉛粉末含有スラリーとはアルカリケイ酸塩の溶液にイオン交換水を添加して加水分解させて重合度を低下させたものと亜鉛粉末を混合して攪拌することにより調整されるものである。
【０００８】
このようなシリカ処理亜鉛コーティング材を乾式摩擦材の摩擦表面に塗布して加熱硬化させることによって、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式摩擦材本来の摩擦係数となる。したがって、塗布量及びシリカ処理亜鉛コーティング材中のシリカ処理亜鉛の比率は、乾式摩擦材の特性に合わせて調整する必要がある。また、塗布後の加熱硬化の時間は僅か５分程度で済み、極めて短い。
【０００９】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。
【００１０】
乾式摩擦材は、繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けしても形成できる。
【００１１】
ここで、「繊維等強化熱硬化性樹脂」とは、熱硬化性樹脂の強化材としてガラス繊維、炭素繊維等の繊維のみでなく、ブロック、棒状材、チップ等のあらゆる形状の強化材を入れた熱硬化性樹脂を含むものである。
【００１２】
かかる繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けすることによって、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、繊維等強化熱硬化性樹脂本来の摩擦係数となる。
【００１３】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。
【００１４】
請求項２の発明にかかる乾式摩擦材の製造方法は、乾式摩擦材の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱硬化させるものである。
【００１５】
かかる製造方法で製造した乾式摩擦材は、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式摩擦材本来の摩擦係数となる。また、塗布後の加熱硬化の時間は僅か５分程度で済み、極めて短い。
【００１６】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性の良い乾式摩擦材の製造方法となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１にかかる乾式摩擦材及び比較例としてシリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を変化させた場合の摩擦係数μの初期変動を示す図である。図２は本発明の実施の形態１にかかる乾式摩擦材と従来例（特開平４−６４７３６号公報に記載の技術）の摩擦係数μの初期変動を比較して示す図である。
【００１９】
本実施の形態１の乾式摩擦材は、ベースとなる乾式摩擦材として乾式クラッチフェーシングを用いて、その摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布し、１２０℃〜３００℃の温度で５分〜６０分の熱処理を行うことによって製造する。ここでは、２００℃の温度で５分間熱処理を行った。シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量は、ベースとなる乾式摩擦材の特性、シリカ処理亜鉛と有機バインダーの比率等によって調整が必要であるが、２〜２０ｍｇ／ｃｍ² の塗布量が好ましい。少ないと摩擦係数安定化の効果がなく、多いと初期摩擦係数が高くなり過ぎる。ここでは、６ｍｇ／ｃｍ² の塗布量で行った。また、シリカ処理亜鉛コーティング材の有機バインダーとしては水性フェノール樹脂を用い、シリカ処理亜鉛の重量比は７５％とした。
【００２０】
なお、［表１］に示されるように、▲１▼から▲６▼までシリカ処理亜鉛と有機バインダーの重量比を変化させて密着性の試験を行った。試料は乾式摩擦材として乾式クラッチフェーシングを用い、有機バインダーとしては水性フェノール樹脂を用いて、塗布量は不揮発分として６ｍｇ／ｃｍ² 、２００℃で５分間熱処理した後、セロハンテープによる剥離試験を行った。
【００２１】
【表１】

【００２２】
［表１］に示されるように、▲６▼の試料だけが剥離した。したがって、シリカ処理亜鉛コーティング材中のシリカ処理亜鉛の重量比はその密着性から９０％以下とすることが好ましい。また、初期摩擦係数の向上のためには、シリカ処理亜鉛の重量比は３０％以上は必要と考えられる。
【００２３】
また、比較例１としてシリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を３０ｍｇ／ｃｍ² と適正範囲より多くしたもの、比較例２としてシリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を１ｍｇ／ｃｍ² と適正範囲より少なくしたもの、比較例３としてシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布しなかったもの即ち乾式クラッチフェーシングの摩擦表面そのままについても摩擦試験を実施した。これらの比較例１〜３についても２００℃の温度で５分間の熱処理を行った。
【００２４】
試験条件としては、試験機として鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、面圧０．４８ＭＰａ、周速１３５ｍ／ｍｉｎ、温度調節なし、の条件下で評価した。結果を図１に示す。
【００２５】
図１に示されるように、本実施の形態１の乾式摩擦材は試験開始時から約０．６０の摩擦係数を示し、その後も安定して約０．６０の摩擦係数で推移している。このようになるのは、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式クラッチフェーシング本来の摩擦係数（０．６０）となる。即ち、乾式摩擦材本来の摩擦係数（０．６０）に一致するように、シリカ処理亜鉛コーティング材のシリカ処理亜鉛重量比や有機バインダー種類、塗布量、熱処理条件等を調整することによって、試験開始時から乾式摩擦材本来の摩擦係数（０．６０）を実現しているものである。これによって、極めて安定した初期特性が得られる乾式摩擦材となる。
【００２６】
これに対して、比較例１においては、シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量が多すぎるため、試験開始時の摩擦係数が乾式摩擦材本来の摩擦係数を超えて０．７５近くまで上昇している。このように、比較例１は初期摩擦係数が高くなり過ぎて実用的でない。
【００２７】
また、比較例２においては、シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量が少なすぎるため、試験開始時の摩擦係数が約０．４７と低く、その後はさらに下がって比較例３の何も塗布しない場合とほぼ同じ経路を辿って上昇していく。そして、試験開始から約８０分経過後ようやく摩擦係数が安定した状態となる。このように、比較例２は初期摩擦係数が安定しない。
【００２８】
比較例３の何も塗布しない場合も、試験開始時の摩擦係数が約０．３５とさらに低く、その後は比較例２とほぼ同じ経路を辿って上昇していく。
【００２９】
次に、従来例として説明した特開平４−６４７３６号公報に記載のメラミン樹脂を塗布したクラッチフェーシングについて、比較例４として実際に試料を製造して実施の形態１の乾式摩擦材と比較して摩擦試験を行った。
【００３０】
比較例４の製造条件としては、ベースとなる乾式摩擦材としては本実施の形態１・比較例１〜３と同一の乾式クラッチフェーシングを用いて、メチル化メラミン樹脂を１６ｍｇ／ｃｍ² の塗布量で塗布して、１５０℃で３０分、１８０℃で６０分、２００℃で６０分熱処理して製造した。
【００３１】
試験条件は図１の場合と全く同一である。即ち、試験機として鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、面圧０．４８ＭＰａ、周速１３５ｍ／ｍｉｎ、温度調節なし、の条件下で評価した。結果を図２に示す。
【００３２】
比較例３は、上述の如く、何も塗布しない乾式クラッチフェーシングである。図２に示されるように、比較例４は、比較例３と比べると摩擦係数の向上効果は確かに見られるが、そのレベルは実施の形態１と比較するとはるかに低く、実施の形態１の乾式摩擦材が優れていることが実証された。
【００３３】
このように、本実施の形態１の乾式摩擦材は、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性が良い。さらに、亜鉛は犠牲防食材料として広く知られており、シリカ処理亜鉛コーティング材も高い防食性（防錆効果）を有している。摩擦相手材としては金属も多く存在しており、本実施の形態１の乾式摩擦材は他の防錆処理を行うことなく錆による貼り付きを防止することが可能である。
【００３４】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２について、図３を参照して説明する。図３は本発明の実施の形態２にかかる乾式摩擦材（実施例１〜３）及び比較例としてシリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を変化させた場合の摩擦係数μの変動を示す図である。
【００３５】
本実施の形態２においては、繊維等強化樹脂の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して焼き付けることによって乾式摩擦材を製造する。具体的には、ポリアミドガラス繊維強化樹脂ＰＡ６６Ｇ３３（ポリアミド６６％、ガラス繊維３３％のポリアミドガラス繊維強化樹脂）の表面に、シリカ処理亜鉛７０重量％、有機バインダー３０重量％のシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して、１３０℃〜１７０℃で２０分〜１２０分の焼き付けを行う。シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量としては、膜厚で１５μｍ〜３５μｍの範囲がポリアミドガラス繊維強化樹脂には好ましい。そこで、実施例１として膜厚１５μｍのもの、実施例２として膜厚２５μｍのもの、実施例３として膜厚３５μｍのものを製造した。
【００３６】
さらに、比較例５として膜厚１００μｍのもの、比較例６として何も塗布しない樹脂ＰＡ６６Ｇ３３だけのものを用いて、摩擦試験を行った。試験条件は、試験機として鈴木式摩擦摩耗試験機を用い、雰囲気温度・室温、面圧０．７６ＭＰａ、周速３００ｍｍ／ｓｅｃ、試験時間１８．８時間、の条件下で評価した。結果を図３に示す。
【００３７】
図３に示されるように、実施例１は初期摩擦係数が約０．４０で、次第に上昇して２時間後にはこのポリアミドガラス繊維強化樹脂の本来の摩擦係数と思われる約０．５０に到達している。以後、試験終了まで約０．５０の摩擦係数を保っている。
【００３８】
実施例２も初期摩擦係数が約０．４０であるが、２時間後まで殆ど上昇せず、１５時間後にようやく約０．５０の摩擦係数に到達している。以後、試験終了まで約０．５０の摩擦係数を保っている。
【００３９】
実施例３は初期摩擦係数が約０．５０であるが、１５分後に０．４０近くまで下がり、その後は０．５０前後の摩擦係数を維持している。
【００４０】
これに対して、比較例５は初期摩擦係数が０．８０近くと高く、シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量が厚すぎることを示している。その後も、１５分後には約０．４５程度まで下がり、２時間後には約０．５０まで上がり、さらに１５時間後には約０．５５程度まで上がり、試験終了時には約０．４５程度まで下がり、最後まで安定しない。
【００４１】
さらに、シリカ処理亜鉛コーティング材を塗布していない比較例６は、初期摩擦係数が０．２０近くと低く、それから上昇して１５分後には約０．７０に達している。その後は減少して２時間後には約０．５５まで下がり、１５時間後には約０．５０となり、試験終了時には約０．５５となっている。
【００４２】
このように、実施例１〜３は、ややバラツキはあるが初期摩擦係数が約０．４０〜約０．５０と、ベースのポリアミドガラス繊維強化樹脂の本来の摩擦係数と思われる約０．５０に近い値を示し、その後も小さな変動はあるものの摩擦係数は約０．４０〜約０．５０の間に収まって比較的安定している。
【００４３】
このようにして、本実施の形態２の乾式摩擦材は、ポリアミドガラス繊維強化樹脂の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して焼き付けることによって製造され、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性が良い。さらに、亜鉛は犠牲防食材料として広く知られており、シリカ処理亜鉛コーティング材も高い防食性（防錆効果）を有している。摩擦相手材としては金属も多く存在しており、本実施の形態２の乾式摩擦材は他の防錆処理を行うことなく錆による貼り付きを防止することが可能である。
【００４４】
上記各実施の形態の乾式摩擦材の製造条件は、シリカ処理亜鉛コーティング材中のシリカ処理亜鉛と有機バインダーの重量比を始めとして、塗布量、熱処理温度と時間等、いずれも各実施の形態に示されたものに限られず、適正範囲として示された範囲内であれば、様々な製造条件が可能である。
【００４５】
乾式摩擦材のその他の部分の構成、形状、数量、材質、大きさ、接続関係等、また乾式摩擦材の製造方法のその他の工程についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【００４６】
この発明にかかる乾式摩擦材は、乾式摩擦材の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱硬化させてなるものである。
【００４７】
ここで、「シリカ処理亜鉛コーティング材」とは、本出願人が特願２００２−０８３７１５において特許出願中の「亜鉛粉末含有スラリー」に有機バインダーを混合したものであり、亜鉛粉末含有スラリーとはアルカリケイ酸塩の溶液にイオン交換水を添加して加水分解させて重合度を低下させたものと亜鉛粉末を混合して攪拌することにより調整されるものである。
【００４８】
このようなシリカ処理亜鉛コーティング材を乾式摩擦材の摩擦表面に塗布して加熱硬化させることによって、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式摩擦材本来の摩擦係数となる。したがって、塗布量及びシリカ処理亜鉛コーティング材中のシリカ処理亜鉛の比率は、乾式摩擦材の特性に合わせて調整する必要がある。また、塗布後の加熱硬化の時間は僅か５分程度で済み、極めて短い。
【００４９】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。
【００５０】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材は、繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けしてなるものである。
【００５１】
ここで、「繊維等強化熱硬化性樹脂」とは、熱硬化性樹脂の強化材としてガラス繊維、炭素繊維等の繊維のみでなく、ブロック、棒状材、チップ等のあらゆる形状の強化材を入れた熱硬化性樹脂を含むものである。
【００５２】
かかる繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けすることによって、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、繊維等強化熱硬化性樹脂本来の摩擦係数となる。
【００５３】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。
【００５４】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の前記繊維等強化熱硬化性樹脂は、ポリアミドガラス繊維強化樹脂である。熱硬化したポリアミドガラス繊維強化樹脂は、強度も高く摩擦係数も高いので、この表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けすることによって、初期から摩擦係数が安定して得られる。
【００５５】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。
【００５６】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法は、乾式摩擦材の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱硬化させるものである。
【００５７】
かかる製造方法で製造した乾式摩擦材は、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式摩擦材本来の摩擦係数となる。また、塗布後の加熱硬化の時間は僅か５分程度で済み、極めて短い。
【００５８】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性の良い乾式摩擦材の製造方法となる。
【００５９】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法において、前記塗布したシリカ処理亜鉛コーティング材を加熱硬化させる条件は温度１２０℃〜３００℃、時間５分〜６０分の範囲内であるものである。
【００６０】
この範囲内ならば、ベースとなる乾式摩擦材表面への密着性も良く、亜鉛をコーティングしているシリカの層も崩れることはない。また、加熱時間も従来技術より短く、生産性を損なわない。
【００６１】
このようにして、所定の摩擦特性が得られ、生産性の良い乾式摩擦材の製造方法となる。
【００６２】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法において、前記シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量は２〜２０ｍｇ／ｃｍ2 であるものである。
【００６３】
塗布量がこの範囲より少ないと初期摩擦係数の向上と安定化の効果が殆ど得られず、塗布量がこの範囲より多いと初期摩擦係数が高くなり過ぎてやはり初期摩擦係数の安定化の効果が得られない。シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を２〜２０ｍｇ／ｃｍ2 の範囲内とすることによって、適度な初期摩擦係数の向上が起こり、初期摩擦係数の安定化の効果が得られる。
【００６４】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法は、繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けするものである。
【００６５】
このようにして製造した乾式摩擦材は、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、繊維等強化熱硬化性樹脂本来の摩擦係数となる。
【００６６】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材の製造方法となる。
【００６７】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法において、前記繊維等強化熱硬化性樹脂はポリアミドガラス繊維強化樹脂であるものである。
【００６８】
熱硬化したポリアミドガラス繊維強化樹脂は、強度も高く摩擦係数も高いので、この表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けすることによって、初期摩擦係数が向上し安定した初期摩擦係数が得られる。
【００６９】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。
【００７０】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法において、前記塗布したシリカ処理亜鉛コーティング材を加熱焼き付けする条件は温度１３０℃〜１７０℃、時間２０分〜１２０分の範囲内であるものである。
【００７１】
この範囲内ならば、ベースとなるポリアミドガラス繊維強化樹脂の表面への密着性も良く、亜鉛をコーティングしているシリカの層も崩れることはない。また、加熱時間も従来技術より短く、生産性を損なわない。
【００７２】
このようにして、所定の摩擦特性が得られ、生産性の良い乾式摩擦材の製造方法となる。
【００７３】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法において、前記シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量は膜厚で１５μｍ〜３５μｍであるものである。
【００７４】
塗布量がこの範囲より薄いと初期摩擦係数の向上と安定化の効果が殆ど得られず、塗布量がこの範囲より厚いと初期摩擦係数が高くなり過ぎてやはり初期摩擦係数の安定化の効果が得られない。シリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を膜厚で１５μｍ〜３５μｍの範囲内とすることによって、適度な初期摩擦係数の向上が起こり、初期摩擦係数の安定化の効果が得られる。
【００７５】
この発明の実施の形態にかかる乾式摩擦材の製造方法において、前記シリカ処理亜鉛コーティング材中のシリカ処理亜鉛と有機バインダーの割合は前記シリカ処理亜鉛が３０重量％〜９０重量％であることを特徴とするものである。
【００７６】
シリカ処理亜鉛の割合がこの範囲より少ないと初期摩擦係数の向上と安定化の効果が殆ど得られず、シリカ処理亜鉛の割合がこの範囲より多いと有機バインダーの割合が少なくなり過ぎて、硬化したシリカ処理亜鉛コーティング材が剥離してしまう。シリカ処理亜鉛と有機バインダーの割合をシリカ処理亜鉛が３０重量％〜９０重量％の範囲内とすることによって、有機バインダーによる表面への密着性を確保しつつ、シリカ処理亜鉛による初期摩擦係数の向上と安定化の効果を得ることができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明にかかる乾式摩擦材は、乾式摩擦材の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱硬化させてなるものである。
【００７８】
シリカ処理亜鉛コーティング材を乾式摩擦材の摩擦表面に塗布して加熱硬化させることによって、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式摩擦材本来の摩擦係数となる。したがって、塗布量及びシリカ処理亜鉛コーティング材中のシリカ処理亜鉛の比率は、乾式摩擦材の特性に合わせて調整する必要がある。また、塗布後の加熱硬化の時間は僅か５分程度で済み、極めて短い。
【００７９】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。さらに、亜鉛は犠牲防食材料として広く知られており、シリカ処理亜鉛コーティング材も高い防食性（防錆効果）を有している。摩擦相手材としては金属も多く存在しており、本発明の乾式摩擦材は他の防錆処理を行うことなく錆による貼り付きを防止することが可能である。
【００８１】
繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けしてなる乾式摩擦材は、繊維等強化熱硬化性樹脂の表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱焼き付けすることによって、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、繊維等強化熱硬化性樹脂本来の摩擦係数となる。
【００８２】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も短くて生産性の良い乾式摩擦材となる。さらに、亜鉛は犠牲防食材料として広く知られており、シリカ処理亜鉛コーティング材も高い防食性（防錆効果）を有している。摩擦相手材としては金属も多く存在しており、本発明の乾式摩擦材は他の防錆処理を行うことなく錆による貼り付きを防止することが可能である。
【００８３】
請求項２の発明にかかる乾式摩擦材の製造方法は、乾式摩擦材の摩擦表面にシリカ処理亜鉛コーティング材を塗布して加熱硬化させるものである。
【００８４】
かかる製造方法で製造した乾式摩擦材は、摩擦相手材との摩擦の極初期には亜鉛をコーティングしているシリカによる引き掻き効果で摩擦係数が向上し、その後すぐに亜鉛の展性により摩擦面の凹凸が埋め尽くされ、馴染みが付いた状態が早期に実現される。さらに摩擦とともにシリカ処理亜鉛コーティング材は摩耗、消滅し、乾式摩擦材本来の摩擦係数となる。また、塗布後の加熱硬化の時間は僅か５分程度で済み、極めて短い。
【００８５】
このようにして、初期摩擦係数の向上の程度が適切で初期摩擦係数の安定性が高く、加熱処理時間も極めて短くて生産性の良い乾式摩擦材の製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態１にかかる乾式摩擦材及び比較例としてシリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を変化させた場合の摩擦係数μの初期変動を示す図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１にかかる乾式摩擦材と従来例（特開平４−６４７３６号公報に記載の技術）の摩擦係数μの初期変動を比較して示す図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態２にかかる乾式摩擦材（実施例１〜３）及び比較例としてシリカ処理亜鉛コーティング材の塗布量を変化させた場合の摩擦係数μの変動を示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dry friction material used for clutch facing of an automobile or the like and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
The friction coefficient μ between the friction material and the friction counterpart material varies from the initial use until it becomes familiar. In general, it gradually increases from a low value, but the fluctuation of the friction coefficient changes the upper limit of the transmitted force, which makes it difficult to design the system. Therefore, it is important to improve the initial friction coefficient by suppressing the fluctuation by improving the friction surface of the dry friction material in order to stabilize the initial characteristics of the clutch and the like.
[0003]
As an example of such a method for improving the friction surface, there is an invention described in JP-A-4-64736. In the technique disclosed in this publication, the initial friction coefficient is particularly improved by adhering melamine resin to the surface of the dry friction material. Specifically, the varnish of etherified melamine resin is applied to the surface of the clutch facing. And cured by heating.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above prior art, in order to prevent a decrease in friction coefficient due to uncured melamine resin, the heat treatment time is long (about 2 hours 30 minutes), which is disadvantageous in terms of production efficiency. In addition, there is a problem that the degree of improvement of the initial friction coefficient is small and the rate of stabilization of the initial characteristics is small.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a dry friction material having an appropriate degree of improvement of the initial friction coefficient, high stability of the initial friction coefficient, short heat treatment time and good productivity, and a method for manufacturing the same. Is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The dry friction material according to the invention of claim 1 is obtained by applying a silica-treated zinc coating material to the friction surface of the dry friction material and curing it by heating.
[0007]
Here, the “silica-treated zinc coating material” is obtained by mixing an organic binder with the “zinc powder-containing slurry” for which the present applicant has applied for a patent in Japanese Patent Application No. 2002-083715. It is prepared by mixing and agitating zinc powder that has been hydrolyzed by adding ion-exchanged water to a silicate solution to lower the degree of polymerization.
[0008]
By applying such a silica-treated zinc coating material to the friction surface of a dry friction material and heat-curing it, the friction coefficient due to the scratching effect of the silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction material. Immediately thereafter, the unevenness of the friction surface is filled by the malleability of zinc, and a familiar state is realized at an early stage. Furthermore, the silica-treated zinc coating material wears and disappears along with friction, and becomes the original friction coefficient of the dry friction material. Therefore, it is necessary to adjust the coating amount and the ratio of the silica-treated zinc in the silica-treated zinc coating material according to the characteristics of the dry friction material. Also, the heat curing time after coating is only about 5 minutes, which is extremely short.
[0009]
Thus, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is extremely short, and the dry friction material with good productivity is obtained.
[0010]
Dry friction material isApply silica-treated zinc coating material to the surface of reinforced thermosetting resin such as fiberIt can also be formed by baking.
[0011]
Here, “fiber reinforced thermosetting resin” means not only glass fiber, carbon fiber, etc., but also reinforcing materials of various shapes such as blocks, rods, chips, etc. A thermosetting resin.
[0012]
By applying a silica-treated zinc coating material to the surface of the reinforced thermosetting resin such as fibers and baking it, the friction with the friction partner material is caused by the scratch effect of silica coated with zinc at the very beginning of the friction. Immediately after that, the unevenness of the friction surface is filled by the malleability of zinc, and a familiar state is realized at an early stage. Further, the silica-treated zinc coating material wears and disappears with friction, and becomes the inherent friction coefficient of the reinforced thermosetting resin such as fiber.
[0013]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the dry friction material with good productivity is obtained.
[0014]
Claim 2The method for producing a dry friction material according to the invention is one in which a silica-treated zinc coating material is applied to the friction surface of the dry friction material and cured by heating.
[0015]
The dry friction material manufactured by such a manufacturing method has an improved friction coefficient due to the scratching effect of the silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction partner material, and immediately after that, the friction surface is improved by the malleability of zinc. As a result, the state of familiarity is realized at an early stage. Furthermore, the silica-treated zinc coating material wears and disappears along with friction, and becomes the original friction coefficient of the dry friction material. Also, the heat curing time after coating is only about 5 minutes, which is extremely short.
[0016]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is extremely short, and the dry friction material is manufactured with good productivity.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
Embodiment 1
First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a diagram showing initial fluctuations of the friction coefficient μ when the application amount of the dry friction material according to the first embodiment of the present invention and the silica-treated zinc coating material as a comparative example is changed. FIG. 2 is a diagram showing a comparison of initial fluctuations of the friction coefficient μ between the dry friction material according to the first embodiment of the present invention and the conventional example (the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-64736).
[0019]
The dry friction material of the first embodiment uses a dry clutch facing as a base dry friction material, and a silica-treated zinc coating material is applied to the friction surface, and the temperature is 120 to 300 ° C. for 5 minutes to 60 minutes. It is manufactured by performing a heat treatment for minutes. Here, heat treatment was performed at a temperature of 200 ° C. for 5 minutes. The coating amount of the silica-treated zinc coating material needs to be adjusted depending on the characteristics of the dry friction material used as a base, the ratio of the silica-treated zinc and the organic binder, etc., but 2 to 20 mg / cm² The coating amount of is preferable. If it is less, there is no effect of stabilizing the friction coefficient, and if it is more, the initial friction coefficient becomes too high. Here, 6 mg / cm² The coating amount was as follows. Further, as the organic binder of the silica-treated zinc coating material, an aqueous phenol resin was used, and the weight ratio of the silica-treated zinc was 75%.
[0020]
In addition, as shown in [Table 1], the adhesion test was performed by changing the weight ratio of silica-treated zinc and organic binder from (1) to (6). The sample uses dry clutch facing as a dry friction material, an aqueous phenol resin as an organic binder, and the coating amount is 6 mg / cm as a non-volatile content.² After heat treatment at 200 ° C. for 5 minutes, a peel test using a cellophane tape was performed.
[0021]
[Table 1]

[0022]
As shown in [Table 1], only the sample (6) peeled off. Therefore, the weight ratio of the silica-treated zinc in the silica-treated zinc coating material is preferably 90% or less because of its adhesion. Further, in order to improve the initial friction coefficient, it is considered that the weight ratio of silica-treated zinc is 30% or more.
[0023]
In Comparative Example 1, the amount of silica-treated zinc coating material applied was 30 mg / cm.² More than the appropriate range, as a comparative example 2, the application amount of the silica-treated zinc coating material is 1 mg / cm² The friction test was also performed on the friction surface as it was in the case where the surface was less than the appropriate range, and the silica-treated zinc coating material was not applied as Comparative Example 3, that is, the dry clutch facing. These Comparative Examples 1 to 3 were also heat-treated at 200 ° C. for 5 minutes.
[0024]
As test conditions, a Suzuki friction and wear tester was used as a tester, and evaluation was performed under conditions of a surface pressure of 0.48 MPa, a peripheral speed of 135 m / min, and no temperature adjustment. The results are shown in FIG.
[0025]
As shown in FIG. 1, the dry friction material of the first embodiment shows a friction coefficient of about 0.60 from the start of the test, and after that, has stably changed with a friction coefficient of about 0.60. This is because the friction coefficient is improved by the scratching effect of silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction partner material, and then the unevenness of the friction surface is filled by the malleability of zinc. An exhausted and familiar state is realized early. Further, the silica-treated zinc coating material wears and disappears with friction, and the original friction coefficient (0.60) of the dry clutch facing is obtained. In other words, the test started by adjusting the weight ratio of silica-treated zinc coating material, organic binder type, coating amount, heat treatment conditions, etc., to match the original friction coefficient (0.60) of the dry friction material. From time to time, the original friction coefficient (0.60) of the dry friction material has been realized. As a result, the dry friction material can be obtained with extremely stable initial characteristics.
[0026]
On the other hand, in Comparative Example 1, since the amount of the silica-treated zinc coating material is too large, the friction coefficient at the start of the test rises to near 0.75, exceeding the original friction coefficient of the dry friction material. . Thus, Comparative Example 1 is not practical because the initial friction coefficient becomes too high.
[0027]
Further, in Comparative Example 2, since the amount of the silica-treated zinc coating material applied is too small, the coefficient of friction at the start of the test is as low as about 0.47. It rises following almost the same route. And after about 80 minutes from the start of the test, the friction coefficient finally becomes stable. Thus, in Comparative Example 2, the initial friction coefficient is not stable.
[0028]
Even when nothing of Comparative Example 3 is applied, the coefficient of friction at the start of the test is even lower, about 0.35, and thereafter increases along substantially the same path as Comparative Example 2.
[0029]
Next, with respect to the clutch facing applied with the melamine resin described in JP-A-4-64736 described as a conventional example, a sample was actually manufactured as Comparative Example 4 and compared with the dry friction material of the first embodiment. A friction test was performed.
[0030]
As manufacturing conditions of Comparative Example 4, the dry friction material used as the base was the same dry clutch facing as in the first embodiment and Comparative Examples 1 to 3, and the methylated melamine resin was 16 mg / cm.² The coating amount was 150 ° C. for 30 minutes, 180 ° C. for 60 minutes, and 200 ° C. for 60 minutes.
[0031]
The test conditions are exactly the same as in FIG. That is, a Suzuki friction and wear tester was used as a tester, and the evaluation was performed under the conditions of a surface pressure of 0.48 MPa, a peripheral speed of 135 m / min, and no temperature adjustment. The results are shown in FIG.
[0032]
Comparative Example 3 is a dry clutch facing that does not apply anything as described above. As shown in FIG. 2, in Comparative Example 4, the effect of improving the friction coefficient is certainly seen as compared with Comparative Example 3, but the level is much lower than that of Embodiment 1 and the effect of Embodiment 1 is reduced. It has been demonstrated that dry friction materials are superior.
[0033]
As described above, the dry friction material according to the first embodiment has an appropriate degree of improvement in the initial friction coefficient, high stability of the initial friction coefficient, extremely short heat treatment time, and good productivity. Furthermore, zinc is widely known as a sacrificial anticorrosive material, and the silica-treated zinc coating material also has a high anticorrosion property (rust prevention effect). There are many metals as the friction partner material, and the dry friction material of the first embodiment can prevent sticking due to rust without performing another antirust treatment.
[0034]
Embodiment 2
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the variation of the friction coefficient μ when the application amount of the dry friction material (Examples 1 to 3) according to the second embodiment of the present invention and the silica-treated zinc coating material is changed as a comparative example. .
[0035]
In the second embodiment, a dry friction material is manufactured by applying and baking a silica-treated zinc coating material on the friction surface of a reinforced resin such as a fiber. Specifically, the surface of a polyamide glass fiber reinforced resin PA66G33 (polyamide glass fiber reinforced resin of 66% polyamide and 33% glass fiber) is coated with a silica-treated zinc coating material of 70% by weight silica-treated zinc and 30% by weight organic binder. It is applied and baked at 130 to 170 ° C. for 20 to 120 minutes. The coating amount of the silica-treated zinc coating material is preferably in the range of 15 μm to 35 μm for the polyamide glass fiber reinforced resin. Therefore, a film having a film thickness of 15 μm as Example 1, a film having a film thickness of 25 μm as Example 2, and a film having a film thickness of 35 μm as Example 3 were manufactured.
[0036]
Further, a friction test was performed using Comparative Example 5 having a film thickness of 100 μm and Comparative Example 6 using only resin PA66G33 to which nothing was applied. The test conditions were evaluated by using a Suzuki friction and wear tester as the tester under the conditions of ambient temperature / room temperature, surface pressure of 0.76 MPa, peripheral speed of 300 mm / sec, and test time of 18.8 hours. The results are shown in FIG.
[0037]
As shown in FIG. 3, Example 1 has an initial coefficient of friction of about 0.40, and gradually increases to reach about 0.50 which is considered to be the original coefficient of friction of this polyamide glass fiber reinforced resin after 2 hours. is doing. Thereafter, the friction coefficient of about 0.50 is maintained until the end of the test.
[0038]
Example 2 also has an initial coefficient of friction of about 0.40, but it hardly increases until 2 hours later, and finally reaches a coefficient of friction of about 0.50 after 15 hours. Thereafter, the friction coefficient of about 0.50 is maintained until the end of the test.
[0039]
In Example 3, the initial friction coefficient is about 0.50, but after about 15 minutes it decreases to near 0.40, and after that, the friction coefficient of around 0.50 is maintained.
[0040]
On the other hand, Comparative Example 5 has an initial coefficient of friction as high as 0.80, indicating that the amount of the silica-treated zinc coating material is too thick. After that, it drops to about 0.45 after 15 minutes, rises to about 0.50 after 2 hours, rises to about 0.55 after 15 hours, and drops to about 0.45 at the end of the test. Not stable until the end.
[0041]
Further, in Comparative Example 6 in which the silica-treated zinc coating material was not applied, the initial coefficient of friction was as low as nearly 0.20, and then increased to reach about 0.70 after 15 minutes. After that, it decreases to about 0.55 after 2 hours, about 0.50 after 15 hours, and about 0.55 at the end of the test.
[0042]
Thus, in Examples 1 to 3, although there is some variation, the initial friction coefficient is about 0.40 to about 0.50, which is about 0.50 which is considered to be the original friction coefficient of the base polyamide glass fiber reinforced resin. The coefficient of friction is between about 0.40 and about 0.50, but is relatively stable.
[0043]
Thus, the dry friction material of the second embodiment is manufactured by applying and baking the silica-treated zinc coating material on the friction surface of the polyamide glass fiber reinforced resin, and the degree of improvement in the initial friction coefficient is appropriate. The stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the productivity is good. Furthermore, zinc is widely known as a sacrificial anticorrosive material, and the silica-treated zinc coating material also has a high anticorrosion property (rust prevention effect). There are many metals as the friction counterpart material, and the dry friction material of the second embodiment can prevent sticking due to rust without performing other rust prevention treatment.
[0044]
The manufacturing conditions of the dry friction material of each of the above embodiments include the weight ratio of the silica-treated zinc and the organic binder in the silica-treated zinc coating material, the coating amount, the heat treatment temperature and the time, etc. The manufacturing conditions are not limited to those shown, and various manufacturing conditions are possible as long as they are within the range shown as an appropriate range.
[0045]
The configuration, shape, quantity, material, size, connection relationship, etc. of other parts of the dry friction material, and other steps of the dry friction material manufacturing method are not limited to the above embodiments.
[0046]
The dry friction material according to the present invention is obtained by applying a silica-treated zinc coating material to the friction surface of a dry friction material and curing it by heating.
[0047]
Here, the “silica-treated zinc coating material” is obtained by mixing an organic binder with the “zinc powder-containing slurry” for which the present applicant has applied for a patent in Japanese Patent Application No. 2002-083715. It is prepared by mixing and agitating zinc powder that has been hydrolyzed by adding ion-exchanged water to a silicate solution to lower the degree of polymerization.
[0048]
By applying such a silica-treated zinc coating material to the friction surface of a dry friction material and heat-curing it, the friction coefficient due to the scratching effect of the silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction material. Immediately thereafter, the unevenness of the friction surface is filled by the malleability of zinc, and a familiar state is realized at an early stage. Furthermore, the silica-treated zinc coating material wears and disappears along with friction, and becomes the original friction coefficient of the dry friction material. Therefore, it is necessary to adjust the coating amount and the ratio of the silica-treated zinc in the silica-treated zinc coating material according to the characteristics of the dry friction material. Also, the heat curing time after coating is only about 5 minutes, which is extremely short.
[0049]
Thus, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is extremely short, and the dry friction material with good productivity is obtained.
[0050]
The dry friction material according to the embodiment of the present invention is obtained by applying a silica-treated zinc coating material to the surface of a reinforced thermosetting resin such as fiber and baking it.
[0051]
Here, “fiber reinforced thermosetting resin” means not only glass fiber, carbon fiber, etc., but also reinforcing materials of various shapes such as blocks, rods, chips, etc. A thermosetting resin.
[0052]
By applying a silica-treated zinc coating material to the surface of the reinforced thermosetting resin such as fibers and baking it, the friction with the friction partner material is caused by the scratch effect of silica coated with zinc at the very beginning of the friction. Immediately after that, the unevenness of the friction surface is filled by the malleability of zinc, and a familiar state is realized at an early stage. Further, the silica-treated zinc coating material wears and disappears with friction, and becomes the inherent friction coefficient of the reinforced thermosetting resin such as fiber.
[0053]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the dry friction material with good productivity is obtained.
[0054]
The fiber reinforced thermosetting resin of the dry friction material according to the embodiment of the present invention is a polyamide glass fiber reinforced resin. The heat-cured polyamide glass fiber reinforced resin has high strength and a high friction coefficient. Therefore, by applying a silica-treated zinc coating material to this surface and baking it, the friction coefficient can be stably obtained from the beginning.
[0055]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the dry friction material with good productivity is obtained.
[0056]
In the manufacturing method of the dry friction material according to the embodiment of the present invention, the silica-treated zinc coating material is applied to the friction surface of the dry friction material and is cured by heating.
[0057]
The dry friction material manufactured by such a manufacturing method has an improved friction coefficient due to the scratching effect of the silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction partner material, and immediately after that, the friction surface is improved by the malleability of zinc. As a result, the state of familiarity is realized at an early stage. Furthermore, the silica-treated zinc coating material wears and disappears along with friction, and becomes the original friction coefficient of the dry friction material. Also, the heat curing time after coating is only about 5 minutes, which is extremely short.
[0058]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is extremely short, and the dry friction material is manufactured with good productivity.
[0059]
In the method for producing a dry friction material according to an embodiment of the present invention, the conditions for heating and curing the applied silica-treated zinc coating material are a temperature of 120 ° C. to 300 ° C. and a time of 5 minutes to 60 minutes. is there.
[0060]
Within this range, the adhesion to the surface of the dry friction material serving as a base is good, and the silica layer coated with zinc does not collapse. Also, the heating time is shorter than that of the prior art, and productivity is not impaired.
[0061]
In this way, a predetermined friction characteristic can be obtained, and the dry friction material can be manufactured with high productivity.
[0062]
In the method for producing a dry friction material according to the embodiment of the present invention, the amount of the silica-treated zinc coating material applied is 2 to 20 mg / cm2.
[0063]
If the coating amount is less than this range, the effect of improving and stabilizing the initial friction coefficient is hardly obtained, and if the coating amount is more than this range, the initial friction coefficient becomes too high, and the effect of stabilizing the initial friction coefficient is still obtained. I can't get it. By setting the amount of the silica-treated zinc coating material in the range of 2 to 20 mg / cm @ 2, an appropriate initial friction coefficient can be improved, and an effect of stabilizing the initial friction coefficient can be obtained.
[0064]
In the method for producing a dry friction material according to the embodiment of the present invention, a silica-treated zinc coating material is applied to the surface of a reinforced thermosetting resin such as a fiber and is baked.
[0065]
The dry friction material produced in this way has an improved friction coefficient due to the scratching effect of silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction partner material, and immediately after that, the friction surface is improved by the malleability of zinc. As a result, the state of familiarity is realized at an early stage. Further, the silica-treated zinc coating material wears and disappears with friction, and becomes the inherent friction coefficient of the reinforced thermosetting resin such as fiber.
[0066]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the dry friction material is manufactured with good productivity.
[0067]
In the method for producing a dry friction material according to an embodiment of the present invention, the reinforced thermosetting resin such as fibers is a polyamide glass fiber reinforced resin.
[0068]
Thermoset polyamide glass fiber reinforced resin has high strength and high coefficient of friction. By applying a silica-treated zinc coating material to this surface and baking it, the initial coefficient of friction is improved and a stable initial coefficient of friction is obtained. It is done.
[0069]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the dry friction material with good productivity is obtained.
[0070]
In the method for producing a dry friction material according to the embodiment of the present invention, the conditions for heating and baking the applied silica-treated zinc coating material are a temperature of 130 ° C. to 170 ° C. and a time of 20 minutes to 120 minutes. is there.
[0071]
Within this range, the adhesion to the surface of the polyamide glass fiber reinforced resin as a base is good, and the silica layer coated with zinc does not collapse. Also, the heating time is shorter than that of the prior art, and productivity is not impaired.
[0072]
In this way, a predetermined friction characteristic can be obtained, and the dry friction material can be manufactured with high productivity.
[0073]
In the dry friction material manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the amount of the silica-treated zinc coating material is 15 μm to 35 μm in film thickness.
[0074]
If the coating amount is thinner than this range, the effect of improving and stabilizing the initial friction coefficient is hardly obtained, and if the coating amount is thicker than this range, the initial friction coefficient becomes too high and the effect of stabilizing the initial friction coefficient is still obtained. I can't get it. By setting the coating amount of the silica-treated zinc coating material within the range of 15 μm to 35 μm in film thickness, an appropriate initial friction coefficient can be improved, and the effect of stabilizing the initial friction coefficient can be obtained.
[0075]
In the dry friction material manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the ratio of the silica-treated zinc and the organic binder in the silica-treated zinc coating material is 30 to 90% by weight of the silica-treated zinc. It is what.
[0076]
When the proportion of silica-treated zinc is less than this range, the effect of improving the initial friction coefficient and stabilizing is hardly obtained, and when the proportion of silica-treated zinc is more than this range, the proportion of the organic binder is too small and cured. The silica-treated zinc coating material will peel off. By making the ratio of silica-treated zinc and organic binder within the range of 30% to 90% by weight of silica-treated zinc, the initial friction coefficient is improved by silica-treated zinc while ensuring the adhesion to the surface by the organic binder. And the stabilization effect can be obtained.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, the dry friction material according to the invention of claim 1 is obtained by applying a silica-treated zinc coating material to the friction surface of the dry friction material and heat-curing it.
[0078]
By applying a silica-treated zinc coating material to the friction surface of a dry friction material and heat-curing it, the friction coefficient is improved due to the scratching effect of silica coated with zinc at the very beginning of friction with the friction material. Immediately thereafter, the unevenness of the friction surface is filled by the malleability of zinc, and a familiar state is realized at an early stage. Furthermore, the silica-treated zinc coating material wears and disappears along with friction, and becomes the original friction coefficient of the dry friction material. Therefore, it is necessary to adjust the coating amount and the ratio of the silica-treated zinc in the silica-treated zinc coating material according to the characteristics of the dry friction material. Also, the heat curing time after coating is only about 5 minutes, which is extremely short.
[0079]
Thus, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is extremely short, and the dry friction material with good productivity is obtained. Furthermore, zinc is widely known as a sacrificial anticorrosive material, and the silica-treated zinc coating material also has a high anticorrosion property (rust prevention effect). There are many metals as the friction material, and the dry friction material of the present invention can prevent sticking due to rust without performing other rust prevention treatment.
[0081]
A dry friction material made by applying a silica-treated zinc coating material to the surface of a fiber-reinforced thermosetting resin and baking it is applied to the surface of a fiber-reinforced thermosetting resin.By applying a silica-treated zinc coating material and baking it, the friction coefficient is improved by the scratching effect of the silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction partner material. As a result, the unevenness of the friction surface is filled, and a familiar state is realized at an early stage. Further, the silica-treated zinc coating material wears and disappears with friction, and becomes the inherent friction coefficient of the reinforced thermosetting resin such as fiber.
[0082]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is short, and the dry friction material with good productivity is obtained. Furthermore, zinc is widely known as a sacrificial anticorrosive material, and the silica-treated zinc coating material also has a high anticorrosion property (rust prevention effect). There are many metals as the friction material, and the dry friction material of the present invention can prevent sticking due to rust without performing other rust prevention treatment.
[0083]
Claim 2The method for producing a dry friction material according to the invention is one in which a silica-treated zinc coating material is applied to the friction surface of the dry friction material and cured by heating.
[0084]
The dry friction material manufactured by such a manufacturing method has an improved friction coefficient due to the scratching effect of the silica coated with zinc at the very initial stage of friction with the friction partner material, and immediately after that, the friction surface is improved by the malleability of zinc. As a result, the state of familiarity is realized at an early stage. Furthermore, the silica-treated zinc coating material wears and disappears along with friction, and becomes the original friction coefficient of the dry friction material. Also, the heat curing time after coating is only about 5 minutes, which is extremely short.
[0085]
In this way, the degree of improvement of the initial friction coefficient is appropriate, the stability of the initial friction coefficient is high, the heat treatment time is extremely short, and the dry friction material is manufactured with good productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an initial variation of a friction coefficient μ when an application amount of a dry friction material according to a first embodiment of the present invention and a silica-treated zinc coating material as a comparative example is changed.
FIG. 2 is a diagram showing a comparison of initial fluctuations of the friction coefficient μ between the dry friction material according to the first embodiment of the present invention and a conventional example (the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-64736). .
FIG. 3 is a graph showing changes in the friction coefficient μ when the application amount of the dry friction material (Examples 1 to 3) according to the second embodiment of the present invention and the silica-treated zinc coating material is changed as a comparative example. FIG.

Claims

A silica-treated zinc coating material in which the ratio of silica-treated zinc and organic binder is 30% to 90% by weight of silica-treated zinc is applied to the friction surface of the dry friction material at a coating amount of 2 to 20 mg / cm ² and heated. A dry friction material characterized by being cured.

The friction surface of the dry friction material, the silica-treated zinc coating material is a ratio of the silica-treated zinc and organic binder is the silica-treated zinc 30% to 90% by weight, is applied as a coating amount 2 to 20 mg / cm ^2, A method for producing a dry friction material, characterized by heat-curing at a temperature of 120 ° C to 300 ° C for a time of 5 minutes to 60 minutes .