【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明はクラツチの湿式摩擦材で、特に抄造機
により抄紙されるペーパーベース（基材）を使つ
た湿式摩擦材に関するものである。
〔従来の技術〕
従来より、自動車をはじめとする各種動力機械
のクラツチの摩擦材で、油液中で使用される、い
わゆる湿式摩擦材は抄造機により抄紙される基材
が使われている。
基材を構成する繊維としては、主としてリンタ
などの天然繊維質やアスベスト繊維が用いられて
いる。例えば特開昭57−76076号公報には、叩解
したパルプ45〜89.5重量％と摩擦性能向上材10〜
50重量％とを混合し、さらに低融点のビニロン繊
維中間体0.5〜５重量％を配合した混合液を抄紙
した基材の摩擦材が開示されている。特公昭60−
23774号公報には、繊維質を基材とする摩擦材で、
５〜70重量％の芳香族ポリアミド繊維を含み、結
合材、摩擦性能向上材を加えて抄紙して基材と
し、これにフエノール系樹脂を含浸せしめた後、
加熱、加圧して成型した摩擦材が開示されてい
る。また、特公昭60−23775号公報には、繊維質
を基材とする摩擦材で、構成する繊維に芳香族ポ
リアミド繊維と結合材として耐熱性高分子重合体
からなるパルプ状粒子を含み、更に摩擦性能向上
材を加えて抄紙して基材とし、これにフエノール
系樹脂を含浸せしめた後、加熱、加圧して成型し
た摩擦材が開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
湿式摩擦材の耐熱性向上のためには、湿式摩擦
材の表面に細かい気孔を持ち高い油保有力が必要
である。しかし天然繊維は繊維の太さ等に問題が
あり、天然繊維のみの湿式摩擦材は細かい気孔を
とりにくい。アスベストを基材とする湿式摩擦材
は、性能としてはほぼ満足を得られるものゝ、ア
スベストは健康上有害であり公害の問題がある。
無機繊維を基材とする湿式摩擦材は、無機繊維が
樹脂等とのなじみが悪いため、破壊強度が弱い。
一般にビニロン繊維を配合した湿式摩擦材や芳香
族ポリアミド繊維を基材とする湿式摩擦材は、ビ
ニロン繊維が芳香族ポリアミド繊維がフイブリル
化を起こしにくいうえに、樹脂等との馴みが悪い
ため、破壊強度が弱い。またフイブリル化を起こ
しにくいことより、湿式摩擦材を成型した際、細
かい気孔を得にくいので、油保有力が弱い。さら
に芳香族ポリアミド繊維は高価であるため、コス
ト高となる。
そこで本発明は、樹脂との馴みの良い繊維を用
いて、破壊強度を向上させ、その繊維をフイブリ
ル化を起こすことにより、細かい気孔径を得、油
保有力が向上した湿式摩擦材を安価に提供しよう
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するための本発明を適用す
る湿式摩擦材は、全繊維質重量に対し５〜50重量
％のフイブリル化したアクリル繊維を含む繊維
と、充填剤とを混合して抄紙した基材に、熱硬化
性樹脂を含浸し、硬化させたものである。
使用するアクリル繊維は、太さが３デニール以
下で長さ５mm以下、特に好ましくは太さ１〜２デ
ニールで長さ２〜４mmがよい。アクリル繊維は、
ポリアクリルニトリル系の共重合繊維で、叩解し
たり、膨潤剤させた後、加圧して押し潰すことに
よりフイブリル化する。全繊維質中のアクリル繊
維以外の繊維は、例えばリンタ、クラフトパル
プ、アラミド繊維、麻などが使用できる。摩擦性
能を向上させるために充填される充填材は無機質
または有機質で、例えばシリカ、クレイ、ウオラ
ストナイト、マイカ、タルク、珪藻土、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、カシユーダスト、グ
ラフアイトなどを単数または複数組合せて充填す
る。また熱硬化性樹脂としては、例えばフエノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などが使用
される。
尚、基材を得るための抄紙は長網式または丸網
式など通常の抄紙機により湿式抄紙がされる。
〔作用〕
アクリル繊維は、樹脂との馴みが良く、他の繊
維との接着力が向上する。そのため破壊強度が向
上する。またフイブリル化を起こしていることに
より、細かい気孔径が得られ、油保有力が向上す
る。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図には湿式摩擦材を丸網式抄紙機で製造す
る工程の実施例が示してある。表１に示す所定の
配合比に配合した繊維を叩解して得た叩解液に、
表１に示す配合比の充填材を加え良く撹拌混合す
る。その混合液を抄紙槽１に入れ、丸網シリンダ
２、無終端フエルトベルト３、クーチロール４に
より常法による抄紙がなされる。抄紙された紙材
５は矢示方向に進みプレスロール７ａと７ｂに挾
まれて加圧され、ドライヤーロール８で乾燥され
る。その後、サイズロール９ａ・９ｂでサイジン
グ加工されてから巻取りリール１０に巻取られ
る。
この紙材を所定の輪状に打抜き、表１に示す配
合比で熱硬化性樹脂を含浸させ風乾した後、加熱
硬化させ、湿式摩擦材が造られる。第２図に示す
ように、上記により造られた湿式摩擦材１１を芯
金１２の両面に貼合わせて、湿式クラツチのフリ
クシヨンプレートになる。
次に繊維の配合比を種々変えた場合の湿式摩擦
材の性能を比較する。表１は繊維およびその他の
原料の配合比、表２はその配合比による湿式摩擦
材の性能を比較してある。各表中のNo.１、No.２、
No.３、No.４、は本発明を適用した実施例である。
またNo.５、No.６、No.７、No.８は本発明を適用外の
比較例である。性能試験は下記の条件でなされ
た。なお下記のSAENo.２摩擦試験機は、湿式摩
擦材を荷重しながら押し付けて慣性回転している
摩擦面を制動停止させ、各性能を調べるものであ
る。
＊１ 制動時間及び摩擦特性（SAENo.２摩擦試
験機による）
摩擦面：４ イナーシヤ：2.5Kg・cm・sec2
回転数：3600rpm 荷重：7.2Kg・cm-2
油温：120℃±５℃ qs：23.9cal・cm-2
＊２ 耐熱性（同じくSAENo.２摩擦試験機によ
る）
摩擦面：２ イナーシヤ：2.5Kg・cm・sec2
回転数：3600rpm 荷重：12.3Kg・cm-2
油温：120℃±５℃ qs：47.8cal・cm-2
＊３ 耐摩耗性 上記＊２と同じ試験条件で、
1000サイクル時の摩耗量
＊４ 破壊強度（ストローキング試験による）
荷重：57Kg・cm-2 加圧：2sec 非加圧：28sec
油温：120±５℃
[Industrial Application Field] The present invention relates to a clutch wet friction material, and particularly to a wet friction material using a paper base (substrate) made by a paper making machine. [Prior Art] Conventionally, so-called wet friction materials, which are used in oil solution as friction materials for clutches of various types of power machinery such as automobiles, have been made from base materials that are made into paper using a paper-making machine. As the fibers constituting the base material, natural fibers such as linter and asbestos fibers are mainly used. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 57-76076 discloses that 45 to 89.5% by weight of beaten pulp and 10 to 89.5% of a friction performance improving material are used.
Disclosed is a base friction material made from a mixed solution containing 50% by weight of vinylon fibers and 0.5 to 5% by weight of a low-melting point vinylon fiber intermediate. Tokuko Showa 60-
Publication No. 23774 describes a friction material based on fibers,
Containing 5 to 70% by weight of aromatic polyamide fibers, a binder and a friction performance improving material are added to form paper to form a base material, which is then impregnated with a phenolic resin.
A friction material molded by heating and pressurizing is disclosed. Furthermore, Japanese Patent Publication No. 60-23775 discloses a friction material based on fibrous material, which contains aromatic polyamide fibers in its constituent fibers and pulp-like particles made of a heat-resistant polymer as a binder; A friction material is disclosed in which a friction performance improving material is added to paper to form a base material, this is impregnated with a phenolic resin, and then heated and pressurized to form the base material. [Problems to be Solved by the Invention] In order to improve the heat resistance of a wet friction material, it is necessary to have fine pores on the surface of the wet friction material and to have a high oil holding capacity. However, natural fibers have problems with the thickness of the fibers, and wet friction materials made only of natural fibers have difficulty eliminating small pores. Wet friction materials based on asbestos are generally satisfactory in terms of performance, but asbestos is harmful to health and poses pollution problems.
Wet friction materials based on inorganic fibers have low breaking strength because the inorganic fibers have poor compatibility with resins and the like.
In general, wet friction materials containing vinylon fibers and wet friction materials based on aromatic polyamide fibers are difficult to use because vinylon fibers are less likely to cause fibrillation than aromatic polyamide fibers, and are not compatible with resins, etc. Breaking strength is weak. Furthermore, since it is difficult to cause fibrillation, it is difficult to obtain fine pores when molding a wet friction material, so the oil holding power is weak. Furthermore, aromatic polyamide fibers are expensive, resulting in high costs. Therefore, the present invention uses fibers that are compatible with resin to improve the breaking strength, and by fibrillating the fibers, a small pore size is obtained, and a wet friction material with improved oil holding power is produced at an inexpensive price. This is what we are trying to provide. [Means for Solving the Problems] A wet friction material to which the present invention is applied to solve the above problems comprises fibers containing fibrillated acrylic fibers in an amount of 5 to 50% by weight based on the total fibrous weight. A thermosetting resin is impregnated into a base material made from paper by mixing it with a filler and then hardened. The acrylic fiber used has a thickness of 3 deniers or less and a length of 5 mm or less, particularly preferably a thickness of 1 to 2 deniers and a length of 2 to 4 mm. Acrylic fiber is
It is a polyacrylonitrile copolymer fiber that is beaten or treated with a swelling agent and then crushed under pressure to form fibrils. Among the total fibers, fibers other than acrylic fibers include, for example, linter, kraft pulp, aramid fibers, hemp, and the like. The filler filled to improve friction performance is inorganic or organic, such as silica, clay, wollastonite, mica, talc, diatomaceous earth, calcium carbonate, magnesium carbonate, cashew dust, graphite, etc., singly or in combination. Fill. Further, as the thermosetting resin, for example, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, etc. are used. Note that the paper for obtaining the base material is wet-processed using a conventional paper machine such as a Fourdrinier type or a circular wire type. [Function] Acrylic fibers are compatible with resin and have improved adhesive strength with other fibers. Therefore, the breaking strength is improved. Furthermore, due to fibrillation, a fine pore size is obtained and the oil holding capacity is improved. [Examples] Examples of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 shows an example of a process for manufacturing a wet friction material using a circular mesh paper machine. In the beating liquid obtained by beating the fibers blended in the predetermined blending ratio shown in Table 1,
Add the filler in the mixing ratio shown in Table 1 and mix well. The mixed liquid is put into a paper making tank 1, and paper is made by a conventional method using a circular mesh cylinder 2, an endless felt belt 3, and a couch roll 4. The paper material 5 that has been made advances in the direction of the arrow, is sandwiched between press rolls 7a and 7b, is pressurized, and is dried by a dryer roll 8. Thereafter, it is sized using size rolls 9a and 9b, and then wound onto a take-up reel 10. This paper material is punched into a predetermined ring shape, impregnated with a thermosetting resin at the compounding ratio shown in Table 1, air-dried, and then heated and cured to produce a wet friction material. As shown in FIG. 2, the wet friction material 11 produced as described above is pasted on both sides of the core bar 12 to form a friction plate for a wet clutch. Next, we will compare the performance of wet friction materials with various blending ratios of fibers. Table 1 compares the blending ratio of fibers and other raw materials, and Table 2 compares the performance of wet friction materials depending on the blending ratio. No.1, No.2 in each table,
No. 3 and No. 4 are examples to which the present invention is applied.
Moreover, No. 5, No. 6, No. 7, and No. 8 are comparative examples to which the present invention is not applied. The performance test was conducted under the following conditions. The SAENo.2 friction tester shown below is used to test each performance by pressing a wet friction material under load and stopping the friction surface rotating due to inertia. *1 Braking time and friction characteristics (by SAENo.2 friction tester) Friction surface: 4 Inertia: 2.5Kg・cm・sec 2 Number of revolutions: 3600rpm Load: 7.2Kg・cm -2 Oil temperature: 120℃±5℃ qs :23.9cal・cm -2 *2 Heat resistance (also by SAENo.2 friction tester) Friction surface: 2 Inertia: 2.5Kg・cm・sec 2 Rotation speed: 3600rpm Load: 12.3Kg・cm -2 Oil temperature: 120 ℃±5℃ qs: 47.8 cal・cm -2 *3 Wear resistance Under the same test conditions as *2 above,
Amount of wear at 1000 cycles*4 Breaking strength (by stroking test) Load: 57Kg・cm -2 Pressure: 2sec Non-pressure: 28sec Oil temperature: 120±5℃
【表】【table】
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
本発明の湿式摩擦材に使用されるアクリル繊維
はフイブリル化を起こしやすく、樹脂との馴みが
良く、他の繊維との接着力が向上する。そのため
繊維質中に適度な量のアクリル繊維を含む湿式摩
擦材は破壊強度が向上する。またフイブリル化を
起こした繊維は、細かい気孔径が得られ、油保有
力が向上する。アクリル繊維は芳香族ポリアミド
繊維にくらべ安価である。したがつて性能が優れ
た湿式摩擦材が安価に提供されることになる。
The acrylic fiber used in the wet friction material of the present invention is easily fibrillated, has good compatibility with resin, and has improved adhesive strength with other fibers. Therefore, a wet friction material containing an appropriate amount of acrylic fibers in its fibers has improved fracture strength. In addition, fibrillated fibers have fine pores and improved oil retention. Acrylic fibers are cheaper than aromatic polyamide fibers. Therefore, a wet friction material with excellent performance can be provided at a low cost.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明を適用する湿式摩擦材の製造工
程を説明する図、第２図は湿式摩擦材を用いたフ
リクンシヨンプレートの分解斜視図である。
１……抄紙槽、２……丸網シリンダ、３……無
終端フエルトベルト、４……クーチロール、５…
…紙材、７ａ，７ｂ……プレスロール、８……ド
ライヤーロール、９ａ，９ｂ……サイズロール、
１０……巻取りリール、１１……湿式摩擦材、１
２……芯金。
FIG. 1 is a diagram illustrating the manufacturing process of a wet friction material to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a friction plate using the wet friction material. 1...Paper making tank, 2...Circle cylinder, 3...Endless felt belt, 4...Couch roll, 5...
... Paper material, 7a, 7b ... Press roll, 8 ... Dryer roll, 9a, 9b ... Size roll,
10... Winding reel, 11... Wet friction material, 1
2... Core metal.