(57)【要約】【課題】湿式環境下において長時間にわたって正勾配のμ−Ｖ特性を維持できる湿式摩擦材を提供する。【解決手段】湿式摩擦材は気孔を有し、全気孔に対する、０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の径を有する気孔の割合が３８．５％以上であり、全気孔に対する、２μｍより大きく８μｍ以下である径を有する気孔の割合が４１．２％以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
気孔を有する湿式摩擦材であって、
全気孔に対する、０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の径を有する気孔の割合が３８．５％以上であり、
全気孔に対する、２μｍより大きく且つ８μｍ以下の径を有する気孔の割合が４１．２％以下である、湿式摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿式摩擦材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に油中で使用される湿式摩擦材は、自動車用変速機、四輪駆動自動車用差動装置、ディーゼル・エンジン等の振動防止装置や密閉式湿式ブレーキ材等の多様な用途がある。
【０００３】
特許文献１において、有機系繊維補強基材と、結合材と、摩擦摩耗調整剤と、フッ素化合物とを含む多孔質湿式摩擦材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２０７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
湿式摩擦材は、それぞれの回転速度領域で正勾配のμ−Ｖ特性（摩擦材の摩擦係数と摩擦材の滑り速度との関係）を有することが望ましい。μ−Ｖ特性が負勾配になると、スティックスリップが発生しやすくなるためである。しかし、本発明者らの鋭意検討によれば、特許文献１に記載されるような湿式摩擦材は、長時間使用すると、μ−Ｖ特性が負勾配になることがある。
【０００６】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、湿式環境下において長時間にわたって正勾配のμ−Ｖ特性を維持できる、すなわち耐久寿命の長い湿式摩擦材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に従えば、気孔を有する湿式摩擦材であって、全気孔に対する、０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の径を有する気孔の割合が３８．５％以上であり、全気孔に対する、２μｍより大きく且つ８μｍ以下の径を有する気孔の割合が４１．２％以下である、湿式摩擦材が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の湿式摩擦材は、長時間使用しても正勾配のμ−Ｖ特性を維持でき、耐久寿命が長い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る湿式摩擦材の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、実施例１、２及び比較例の試験体の気孔径分布を示す図である。
【図３】図３は、耐久寿命評価に用いた試験油中の粒子の粒径分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態に係る湿式摩擦材は、多孔質である。湿式摩擦材の全気孔中、直径が０．５μｍ以上且つ２μｍ以下である気孔の割合が３８．５％以上であり、直径が２μｍより大きく且つ８μｍ以下である気孔の割合が４１．２％以下である。上記割合は、水銀圧入法によって求めた気孔径分布に基づき算出される。
【００１１】
一般に、多孔性の湿式摩擦材は、その気孔中に潤滑油を保持するとともに、回転摺動時に気孔中の潤滑油を外部に排出する。それにより湿式摩擦材は正勾配のμ−Ｖ特性を有することができる。しかし、多孔性の湿式摩擦材の気孔が閉塞すると、潤滑油の気孔への流入及び排出が妨げられる。特に、高回転時における油膜排除性が低下して動摩擦係数が小さくなる。その結果、μ−Ｖ特性が負勾配になることがある。
【００１２】
車両において用いられる湿式摩擦材の気孔は、ギヤなどのトランスミッション構成部品の摺動に伴い発生した摩耗粉や潤滑油の酸化劣化物により閉塞されることがある。特に、近年、車両燃費を向上させるためにフレックスロックアップ技術が広く採用されているが、この技術は、湿式摩擦材と相手材との摺動時間を長くし、湿式摩擦材の気孔の摩耗粉及び潤滑油劣化物（以下、適宜「目詰まり物質」と呼ぶ）による閉塞を助長する。
【００１３】
そこで本発明者らは目詰まり物質の粒径分布を調べ、目詰まり物質の多くが粒径２μｍより大きく且つ８μｍ以下の粒子であることを見出した。実施形態に係る湿式摩擦材中の０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の直径を有する気孔は、これらの目詰まり物質よりも直径が小さいため、目詰まり物質が侵入しにくい。それゆえ、直径０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の気孔は、目詰まり物質により閉塞されにくい。一方、湿式摩擦材中の２μｍより大きく且つ８μｍ以下の直径を有する気孔は、目詰まり物質と同等の直径を有するため、目詰まり物質によって閉塞される可能性がある。しかし、実施形態に係る湿式摩擦材において、直径０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の気孔の割合が３８．５％以上であり、直径２μｍより大きく且つ８μｍ以下の気孔の割合は全気孔中４１．２％以下であるため、直径２μｍより大きく且つ８μｍ以下の気孔が閉塞しても、閉塞していない直径０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の気孔の寄与により、湿式摩擦材は摩擦特性を維持できる。そのため、実施形態に係る湿式摩擦材は、湿式環境下において長時間にわたって正勾配のμ−Ｖ特性を維持することができる。
【００１４】
図１に、湿式摩擦材１の断面構造の一例を模式的に示す。図１に示す湿式摩擦材１は、繊維（基材繊維）２と、樹脂４と、添加材（充填材）６を有する。繊維２及び添加材６は、樹脂４を介して結合されている。繊維２と樹脂４、添加材６の間には気孔８が形成されている。
【００１５】
繊維２としては、各種の合成繊維、再生繊維、無機繊維、天然繊維等を利用できる。例えば、リンターパルプ、麻パルプ、木材パルプ等のパルプ（セルロース繊維）、アクリル繊維、ポリ（ベンズイミダゾール）繊維、及びアラミド繊維等のポリアミド繊維のような有機繊維、又はガラス繊維、金属繊維のような無機繊維等が挙げられる。樹脂４としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シアン酸エステル系樹脂、アクリロニトリルブタジエンゴム及びフッ素ゴム等を用いることができる。添加材６としては、体質顔料としてのケイソウ土、固体潤滑剤としてのグラファイト及び二硫化モリブデン、摩擦調整剤としてのカシューダスト、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、三酸化アンチモン及び酸化鉄等が挙げられる。これらの構成成分の組成は、意図する湿式摩擦材１の特性に応じて適宜調整してよい。
【００１６】
実施形態に係る湿式摩擦材１は以下のようにして製造することができる。まず、繊維２および添加材６を、水などの液体に分散させ、分散液（スラリー状の液も含む）を作製する。分散液には、定着剤を含んでいてもよい。作製した分散液を抄造、乾燥して、所定の厚さのシート（抄紙体）を作製する。シートを所定の形状に打ち抜いた後、樹脂４をシートに含浸させ、乾燥させる。その後、シートを加熱加圧成型する。それにより、図１に示すような湿式摩擦材１が得られる。分散液中の繊維２のフィブリル化度を調整することで、湿式摩擦材１の気孔径分布を制御できる。一般的に、繊維２のフィブリル化度を高くすることにより湿式摩擦材１の気孔径分布を小径側へシフトさせることができる。
【００１７】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができる。
【実施例】
【００１８】
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が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１９】
（１）試験体の作製
以下のようにして、実施例１、２及び比較例１の試験体を作製した。まず、繊維、添加材、及び定着剤を水中に分散させて分散液を得た。なお、実施例１、２及び比較例で、分散液中の繊維のフィブリル化度を異なるようにした。分散液を抄造、乾燥してシートを得た。得られたシートを型で打ち抜いて所定の形状とした後、シートに熱硬化性樹脂を含浸させ、乾燥した。その後、シートを加熱加圧成型した。
【００２０】
（２）気孔径分布
実施例１、２及び比較例の試験体の気孔径分布を図２に示す。また、気孔径分布から、試験体の気孔全体に対する、０．５μｍ以上且つ２μｍ以下の径を有する気孔、及び２μｍより大きく且つ８μｍ以下である径を有する気孔の割合を求めた。結果を表１に示す。なお、気孔径分布は、水銀圧入法により求めた。
【００２１】
【表１】
2020139060.tif 000002
【００２２】
（３）耐久寿命評価
耐久寿命評価に用いる試験油を、以下のようにして作製した。まず、金属触媒を用いて、市販のＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｌｕｉｄ）を酸化劣化させた。劣化したＡＴＦ中で金属試験片を摺動させ、劣化したＡＴＦに金属摩耗粉を混入させた。それにより、市場走行に伴う劣化を模擬した試験油を得た。得られた試験油中に含まれる粒子の粒径分布を図３に示す。
【００２３】
作製した試験油を潤滑油として用いて、以下のようにして低速すべり試験機（ＬＶＦＡ）により実施例１、２及び比較例の試験体の耐久寿命を評価した。使用したディスクはＪＡＳＯ規格サイズとした。油温１００℃、トルク３８．３Ｎｍ、回転数２００ｒｐｍにて各試験体を摩擦した。２４時間摩擦する毎に各試験体のμ−Ｖ特性を評価した。μ−Ｖ特性の評価は、油温を４０℃、８０℃、１２０℃、面圧を０．５ＭＰａ、１．０ＭＰａ、２．０ＭＰａとして、回転数を０ｒｐｍから４００ｒｐｍまで１０秒で加速させ、４００ｒｐｍから０ｒｐｍまで１０秒で減速させながら摩擦係数を測定することによって行った。μ−Ｖ特性が負勾配となる１ステップ前の摩擦時間を試験体の耐久寿命とみなした。表１に求めた耐久寿命の値を示す。
【００２４】
実施例１、２の試験体はいずれも比較例の２倍以上の耐久寿命を有し、特に実施例２の試験体は比較例の４倍の耐久寿命を有していた。
【符号の説明】
【００２５】
１：湿式摩擦材、２：繊維、４：樹脂、６：添加材、８：気孔
【図１】
2020139060.tif 000003
【図２】
2020139060.tif 000004
【図３】
2020139060.tif 000005