专利名称：湿式摩擦件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在车辆用自动变速器中的湿式离合器、手动变速器中的同步器闭锁环、摩托车用湿式多片离合器摩擦片、湿式制动器等中有用的湿式摩擦件。
背景技术：
当前，作为湿式摩擦件主要使用以纸为基材的纸摩擦件。对于纸摩擦件来说，在纸浆中混合各种摩擦调节剂等，然后进行抄纸，并渗入以酚醛树脂为代表的结合用树脂，然后通过硬化来制造。该纸摩擦件因具有适当的摩擦系数，因此具有广泛的用途。但是，现如今，因为要应对车辆的燃料消耗率的提高和车辆的发动机输出的提高以及车辆重量的增加等导致湿式摩擦件的负荷增加的情况,因此湿式摩擦件需要进一步提高摩擦系数和耐久性。因此，在专利文献I中提出了用桐油等的干性油进行改性的酚醛树脂作为结合用树脂的湿式摩擦件。
现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平1-269734号公报
发明内容
技术问题但是，如果使用专利文献I所记载的干性油改性酚醛树脂，则虽然具有提高摩擦系数的效果，但是存在可能会降低耐热性和机械强度的问题。由此，本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种具有较高的摩擦系数，并且耐热性、机械强度等耐久性出色的湿式摩擦件。技术方案本发明为了开发出兼备高静摩擦系数和出色的耐久性的湿式摩擦件，经反复潜心研究的结果，发现将含有甲阶酹醒树脂(resol-type phenolic resin)和马来化干性油的树脂组合物当作湿式摩擦件的结合用树脂时，能够解决上述问题。S卩，本发明使含有甲阶酚醛树脂和马来化干性油的结合用树脂组合物渗入至摩擦基材，并且进行硬化而得到湿式摩擦件。有益效果根据本发明，提供一种兼备高静摩擦系数和出色的耐久性的湿式摩擦件。
具体实施例方式针对根据本发明的湿式摩擦件来说，使含有甲阶酹醒树脂(resol type phenolicresin)和马来化(maleic)干性油的结合用树脂组合物渗入到摩擦基材中，使之硬化而得到。在本发明中所使用的马来化干性油为，使干性油和无水马来酸(maleic acid)进行反应而得到的。如此进行马来化的干性油因极性有所提高，由此具有溶剂的选择范围变广，与摩擦基材的亲和性有所提高，与甲阶酚醛树脂的相容性有所提高等效果。作为干性油可例举桐油、亚麻籽油、蓖麻油、亚麻油、亚油酸油等。这些干性油可单独使用，也可合用两个以上干性油。其中，从反应性良好且低成本的方面来看，优选桐油。从反应效率以及极性提高的效果考虑，针对干性油中的双键的无水马来酸的反应比例(以下称为马来化率)优选10摩尔％ 50摩尔％，进一步优选为10摩尔％ 30摩尔％。若马来化率未满10摩尔％，则可能得不到足够的极性，另外，从干性油和无水马来酸之间的反应性而言，得到具有超过50摩尔％的马来化率的马来化干性油比较困难。而且，为了促进干性油和无水马来酸的反应，可使用三乙胺等催化剂。并且，干性油原本含有大量碳键，因此只能使其溶解在诸如丙酮的酮类、甲苯等极性较低的溶剂，但是本发明所使用的马来化干性油的极性有所提高，因此也可在诸如甲醇的醇类等极性较高的溶剂中溶解。为了进一步增加极性，也可在马来化干性油中添加胺类。通过这种极性的提高，溶剂的选择变广，由此安全性有所提高。具体地，丙酮的爆炸下限较低，由此溶剂使用量受限，但是甲醇的爆炸下限高于丙酮的爆炸下限，因此可以增加溶剂使用量。作为在马来化干性油中添加的胺类，可例举甲胺、乙胺、丙胺、苯胺等一级胺，二甲胺、二乙胺等二级胺，三甲胺 、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基乙醇胺等三级胺。这些胺类可单独使用，也可合用两个以上。其中，以提高极性的效果较高的方面来看，优选二甲基乙醇胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基乙醇胺等醇胺类。在针对摩擦特性的效果和机械强度的方面来看，针对100质量份的甲阶酚醛树月旨，结合用树脂组合物中的马来化干性油的量优选为50质量份 250质量份，进一步优选为100质量份 200质量份。作为在本发明中使用的甲阶酚醛树脂，可例举在碱性催化剂的存在下使苯酚类和甲醛类反应而得到的反应物，但是为了提高与马来化干性油的相容性以及结合强度，优选地，在酸性催化剂的存在下使苯酚类和干性油反应，然后在碱性催化剂的存在下进一步与醛类产生反应。作为苯酚类可例举苯酚、邻甲基苯酚、间甲基苯酚、对甲基苯酚、邻乙基苯酚、间乙基苯酚、对乙基苯酚、邻异丙基苯酚、间异丙基苯酚、对异丙基苯酚、对仲丁基苯酚、对叔丁基苯酚、对环己基苯酚、4-壬基酚、对氯苯酚、邻溴苯酚、间溴苯酚、对溴苯酚等的苯酚类，α-萘酚、β -萘酚等萘酚类，2，4_ 二甲基苯酚、2，5-二甲基苯酚、2，6_ 二甲基苯酚等的二甲苯酚类等的一元酚类；间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、2，2_双(4'-羟苯基)丙烷、1，r -双(二羟苯基)甲烷、1，1'-双(二羟萘基)甲烷、四甲基联苯、二羟基联苯、六甲基二羟基联苯、腰果油、1，2 二羟基萘、1，3 二羟基萘、1，4 二羟基萘、1，5 二羟基萘、1，6 二羟基萘、1，7 二羟基萘、1，8 二羟基萘、2，3 二羟基萘、2，6 二羟基萘、2，7 二羟基萘等萘二酚类等二元酚；三(2-羟苯基)甲烷等三元苯酚类。这些苯酚类可单独使用，也可合用两个以上。其中，考虑到与干性油的反应性以及相容性，优选苯酚、邻甲酚、间甲酚、4-壬基酚以及腰果油。作为醛类可例举甲醛、多聚甲醛、三聚甲醛、乙醛、丙醛、聚甲醛、三氯乙醛、环六亚甲基四胺、糠醛、乙二醛、正丁醛、己醛、丙烯醛、苯甲醛、丁烯醛、丙烯醛、四甲醛、苯乙醛、邻甲基苯甲醛、邻羟基苯醛等。这些醛类可单独使用，也可合用两个以上。本发明中的摩擦基材可无限制地使用在湿式摩擦件中所使用的公知的摩擦基材，例如可例举将木材浆料等天然浆料纤维、芳族聚酰胺纤维等有机合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、金属纤维等无机纤维单独抄制成薄片状的构件或混合两种以上而抄制成薄片状的构件。而且，作为摩擦调节剂还可使用混合了石墨、二硫化钥、硫酸钡、硅粉等无机质粉末状物质与腰果粉末、氟树脂粉末等有机质粉末状物质的摩擦基材。根据本发明的湿式摩擦件可用公知的方法来制造。具体地，可在薄片状的摩擦基材中渗入上述的结合用树脂组合物，进行加热和硬化，然后冲压成环状，用酚醛树脂类粘结剂将其粘接到芯板，从而完成制造。实施例以下，用实施例来进一步详细说明本发明。(合成例I)在具备搅拌机、冷凝器以及温度计的IL的三颈分离式烧瓶中，放入100质量份的桐油、10质量份的无水马来酸以及O.1质量份的三乙胺，在165°C的温度下反应I小时，并且冷却至40°C以下，然后添加5. 5质量份的二甲基乙醇胺而进行混合，得到马来化率为30摩尔％的马来化桐油A。在此需要说明的是，马来化桐油的马来化率为，将桐酸的甘油三酯作为桐油的主成分，将其所含有的双键的总数作为100摩尔％来计算的。(合成例2)在具备搅拌机、冷凝器以及温度计的IL的三颈分离式烧瓶中，放入100质量份的桐油、3. 4质量份的无水马来酸以及O.1质量份的三乙胺，在165°C的温度下反应I小时，并且冷却至40°C以下，然后添加2. O质量份的二甲基乙醇胺而进行混合，得到马来化率为10摩尔％的马来化桐 油B。(合成例3)在具备搅拌机、冷凝器以及温度计的IL的三颈分离式烧瓶中，放入75质量份的苯酚、24. 9质量份的壬基酚、O.1质量份的腰果油、40质量份的桐油以及O. 29质量份的硫酸，在160°C的温度下反应30分钟。接着添加37质量％的福尔马林71.1质量份以及25质量％的氨水3. 6质量份，在80°C的温度下反应2小时，然后减压环境下进行浓缩，进一步用甲基乙基酮(MEK, Methyl Ethyl Ketone)和甲醇的混合溶剂对其进行稀释,从而得到树脂含量约为60质量％的桐油改性甲阶酚醛树脂组合物。(合成例4)在具备搅拌机、冷凝器以及温度计的IL的三颈分离式烧瓶中，放入75质量份的苯酚、24. 9质量份的壬基酚、O.1质量份的腰果油、40质量份的亚麻籽油以及O. 29质量份的硫酸，在160°C的温度下反应30分钟。接着添加37质量％的福尔马林71.1质量份以及25质量％的氨水3. 6质量份，在80°C的温度下反应2小时，然后减压环境下进行浓缩，进一步用MEK和甲醇的混合溶剂对其进行稀释，从而得到树脂含量约为60质量％的亚麻籽油改性甲阶酚醛树脂组合物。(合成例5)在具备搅拌机、冷凝器以及温度计的IL的三颈分离式烧瓶中，放入苯酚100质量份、37质量％的福尔马林95. 8质量份以及25质量％的氨水3. 6质量份，在80°C的温度下反应2小时，然后减压环境下进行浓缩，进一步用甲醇对其进行稀释，从而得到树脂含量约为60质量％的甲阶酚醛树脂组合物。(合成例6)在具备搅拌机、冷凝器以及温度计的IL的三颈分离式烧瓶中，放入75质量份的苯酚、24. 9质量份的壬基酚、O.1质量份的腰果油、40质量份的桐油以及O. 29质量份的硫酸，在160°C的温度下反应30分钟。接着添加37质量％的福尔马林71.1质量份以及25质量％的氨水3. 6质量份，在80°C的温度下反应2小时，然后减压环境下进行浓缩，进一步用MEK，和甲醇的混合溶剂对其进行稀释，从而得到树脂含量为50质量％的桐油改性甲阶酚醛树脂组合物。
(实施例1)在100质量份的通过合成例3得到的桐油改性甲阶酚醛树脂组合物中，添加66. 5质量份的通过合成例I得到的马来化桐油A(针对100质量份的桐油改性甲阶酚醛树脂，马来化桐油量大约为105. 4质量份)，在40°C下进行混合而得到结合材料用树脂组合物。用甲醇将此结合材料用树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后将其渗入至薄片状纸基材，在室温下干燥30分钟。将此薄片在180°C的烤炉中预硬化10分钟，然后在220°C的烤炉中硬化20分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作实施例1的湿式摩擦件。(实施例2)在100质量份的通过合成例4得到的亚麻籽油改性甲阶酚醛树脂组合物中，添加66. 5质量份的通过合成例I得到的马来化桐油A(针对100质量份的亚麻籽油改性甲阶酚醛树脂，马来化桐油量大约为105. 4质量份)，在40°C下进行混合而得到结合材料用树脂组合物。用甲醇将此结合材料用树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后将其渗入至薄片状纸基材，在室温下干燥30分钟。将此薄片在180°C的烤炉中预硬化10分钟，然后在220°C的烤炉中硬化20分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作实施例2的湿式摩擦件。(实施例3)在100质量份的通过合成例5得到的甲阶酚醛树脂组合物中，添加127. 4质量份的通过合成例I得到的马来化桐油A (针对100质量份的甲阶酚醛树脂，马来化桐油量大约为200质量份)，在40°C下进行混合而得到结合材料用树脂组合物。用甲醇将此结合材料用树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后将其渗入至薄片状纸基材，在室温下干燥30分钟。将此薄片在220°C的烤炉中硬化10分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作实施例3的湿式摩擦件。(实施例4)在100质量份的通过合成例3得到的桐油改性甲阶酚醛树脂组合物中，添加66. 5质量份的通过合成例2得到的马来化桐油B (针对100质量份的桐油改性甲阶酚醛树脂，马来化桐油量大约为108. 7质量份)，在40°C下进行混合而得到结合材料用树脂组合物。用甲醇将此结合材料用树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后将其渗入至薄片状纸基材，在室温下干燥30分钟。将此薄片在220°C的烤炉中硬化10分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作实施例4的湿式摩擦件。(比较例I)用甲醇将通过合成例5得到的甲阶酚醛树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后其渗入至薄片状纸基材，并且在室温下干燥30分钟。将此薄片在220°C的烤炉中硬化10分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作比较例I的湿式摩擦件。(比较例2)在100质量份的通过合成例6得到的桐油改性甲阶酚醛树脂组合物中，添加170. 9质量份的未进行马来化的桐油，在40°C下进行混合而得到结合材料用树脂组合物。用甲醇将此结合材料用树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后将其渗入至薄片状纸基材，并且在室温下干燥30分钟。将此薄片在220°C的烤炉中硬化10分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作比较例2的湿式摩擦件。(比较例3)用甲醇将通过合成例6得到的桐油改性甲阶酚醛树脂组合物稀释成树脂含量为30质量％，然后将其渗入至薄片状纸基材，并且在室温下干燥30分钟。将此薄片在220°C的烤炉中硬化10分钟。将由此得到的薄片冲压成环状，依据常用方法制作比较例3的湿式摩擦件。在表I所示的条件下,通过SAE#2摩擦试验机来测量通过实施例以及比较例制作的湿式摩擦件的性能。测量结果与干性油的马来化率一同总结在表2中。表I表1.依据SAE#2摩擦试验机(神钢造机株式会社制造)的测量条件
权利要求
1.一种湿式摩擦件，其特征在于，将含有甲阶酚醛树脂和马来化干性油的结合用树脂组合物渗入至摩擦基材，并且进行硬化而得到。
2.根据权利要求1所述的湿式摩擦件，其特征在于，所述甲阶酚醛树脂为用干性油改性的甲阶酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的湿式摩擦件，其特征在于，所述马来化干性油的马来化率为10摩尔％ 50摩尔％。
4.根据权利要求1所述的湿式摩擦件，其特征在于，针对100质量份的所述甲阶酚醛树脂，所述结合用树脂组合物中的马来化干性油量为50质量份 250质量份。
全文摘要
本发明的湿式摩擦件将含有甲阶酚醛树脂和马来化干性油的结合用树脂组合物渗入至摩擦基材，并且进行硬化而得到。马来化干性油为使桐油、亚麻籽油等的干性油和无水马来酸进行反应而得到的，优选地，针对甲阶酚醛树脂100质量份，其含有量为50质量份～250质量份。本发明的湿式摩擦件兼备高静摩擦系数和出色的耐久性。
文档编号F16D69/02GK103068948SQ20118004132
公开日2013年4月24日 申请日期2011年7月6日 优先权日2010年8月26日
发明者浅川显太, 小野能理善 申请人:昭和电工株式会社