JP2000002276A - 摩擦材 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦部材と裏金との接着性を悪化させること
なく剪断強度に優れ、かつ加熱加圧成形時の摩擦部材側
面の亀裂及び摩擦部材本体内で金型近傍部分と中央部分
での圧縮変形量、硬度等の物理特性に優れる摩擦材を提
供する。 【解決手段】 摩擦材組成物を加熱加圧成形してなる摩
擦材において、加熱加圧成形を数回に分けて行うように
してなる摩擦材。
なく剪断強度に優れ、かつ加熱加圧成形時の摩擦部材側
面の亀裂及び摩擦部材本体内で金型近傍部分と中央部分
での圧縮変形量、硬度等の物理特性に優れる摩擦材を提
供する。 【解決手段】 摩擦材組成物を加熱加圧成形してなる摩
擦材において、加熱加圧成形を数回に分けて行うように
してなる摩擦材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、鉄道車
両、各種産業用機械等の制動に用いられるディスクブレ
ーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦材の改良に関
する。
両、各種産業用機械等の制動に用いられるディスクブレ
ーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦材の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車などの制動装置としてディ
スクブレーキが使用されており、その制動部材としてデ
ィスクブレーキパッドがある。現在ディスクブレーキパ
ッドの主流は、特公昭５９−４４６２号公報、特開平６
−１８４５２５号公報等に示されるように補強繊維とし
て、スチール繊維、黄銅繊維、銅繊維等の金属繊維、ア
ラミド繊維、アクリル繊維、フェノール繊維等の有機質
繊維、アルミナシリカ繊維、ロックウール、チタン酸カ
リウム繊維、カーボン繊維等の無機質繊維を組み合わせ
たものが使用されている。
スクブレーキが使用されており、その制動部材としてデ
ィスクブレーキパッドがある。現在ディスクブレーキパ
ッドの主流は、特公昭５９−４４６２号公報、特開平６
−１８４５２５号公報等に示されるように補強繊維とし
て、スチール繊維、黄銅繊維、銅繊維等の金属繊維、ア
ラミド繊維、アクリル繊維、フェノール繊維等の有機質
繊維、アルミナシリカ繊維、ロックウール、チタン酸カ
リウム繊維、カーボン繊維等の無機質繊維を組み合わせ
たものが使用されている。
【０００３】しかしながら上記に示すような従来のディ
スクブレーキパッドは、金属繊維のみを補強繊維として
用いていたセミメタリック系ディスクブレーキパッドに
比較して熱伝導率が小さく、加熱加圧成形時に摩擦部材
の金型近傍部分と中央部分で熱伝導に起因する硬化性樹
脂の硬化反応に差が生じ、摩擦部材側面にしばしば亀裂
を生じさせたり、また摩擦部材本体内で金型近傍部分と
中央部分で圧縮変形量、硬度等の物理特性に劣る原因と
なっていた。
スクブレーキパッドは、金属繊維のみを補強繊維として
用いていたセミメタリック系ディスクブレーキパッドに
比較して熱伝導率が小さく、加熱加圧成形時に摩擦部材
の金型近傍部分と中央部分で熱伝導に起因する硬化性樹
脂の硬化反応に差が生じ、摩擦部材側面にしばしば亀裂
を生じさせたり、また摩擦部材本体内で金型近傍部分と
中央部分で圧縮変形量、硬度等の物理特性に劣る原因と
なっていた。
【０００４】上記の問題点の対策として、加熱加圧成形
時、成形粉又は予備成形品を硬化反応が開始しない程度
の温度で数分〜数時間予熱をした後熱加圧成形を行って
いるが完全な対策とはなっていない。さらに高温で長時
間の予熱が考えられるが、あまり高温で長時間の予熱を
行うと摩擦部材と裏金との接着性が悪化し、剪断強度が
劣るなどの欠点が生じる。
時、成形粉又は予備成形品を硬化反応が開始しない程度
の温度で数分〜数時間予熱をした後熱加圧成形を行って
いるが完全な対策とはなっていない。さらに高温で長時
間の予熱が考えられるが、あまり高温で長時間の予熱を
行うと摩擦部材と裏金との接着性が悪化し、剪断強度が
劣るなどの欠点が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、摩擦部材と
裏金との接着性を悪化させることなく剪断強度に優れ、
かつ加熱加圧成形時の摩擦部材側面の亀裂及び摩擦部材
本体内で金型近傍部分と中央部分での圧縮変形量、硬度
等の物理特性に優れる摩擦材を提供するものである。
裏金との接着性を悪化させることなく剪断強度に優れ、
かつ加熱加圧成形時の摩擦部材側面の亀裂及び摩擦部材
本体内で金型近傍部分と中央部分での圧縮変形量、硬度
等の物理特性に優れる摩擦材を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、摩擦材組成物
を加熱加圧成形してなる摩擦材において、加熱加圧成形
を数回に分けて行うようにしてなる摩擦材に関する。
を加熱加圧成形してなる摩擦材において、加熱加圧成形
を数回に分けて行うようにしてなる摩擦材に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、加熱加圧成形の
回数は摩擦部材の大きさにより変化し特に制限はない
が、一般的な乗用車クラスの摩擦部材であれば２〜８回
に分けて加熱加圧成形することが好ましく、３〜５回に
分けて加熱加圧成形することがさらに好ましい。ここ
で、加熱加圧成形金型に摩擦材組成物を装填する際、粉
末の状態で装填してもよく、また予備成形した後装填し
てもよく特に制限はない。また加熱加圧成形する際、各
成形毎に成形条件を変更して特性を変化させてもよい。
なお本発明は、摩擦材組成物を数回に分けて供給し、加
熱加圧成形を数回行って摩擦材を得るが、１回の成形に
要する摩擦材組成物の供給量については特に制限はない
が、例えば２〜８回に分けて供給し、加熱加圧成形する
場合は１回につき摩擦材全体積の５〜６０％に相当する
量を供給することが好ましく、１０〜５０％に相当する
量を供給することがさらに好ましい。
回数は摩擦部材の大きさにより変化し特に制限はない
が、一般的な乗用車クラスの摩擦部材であれば２〜８回
に分けて加熱加圧成形することが好ましく、３〜５回に
分けて加熱加圧成形することがさらに好ましい。ここ
で、加熱加圧成形金型に摩擦材組成物を装填する際、粉
末の状態で装填してもよく、また予備成形した後装填し
てもよく特に制限はない。また加熱加圧成形する際、各
成形毎に成形条件を変更して特性を変化させてもよい。
なお本発明は、摩擦材組成物を数回に分けて供給し、加
熱加圧成形を数回行って摩擦材を得るが、１回の成形に
要する摩擦材組成物の供給量については特に制限はない
が、例えば２〜８回に分けて供給し、加熱加圧成形する
場合は１回につき摩擦材全体積の５〜６０％に相当する
量を供給することが好ましく、１０〜５０％に相当する
量を供給することがさらに好ましい。
【０００８】本発明において摩擦部材の素材は、一般に
公知の材料が用いられ、例えばスチール繊維、黄銅繊
維、銅繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、フェノール
繊維、セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウ
ム繊維、カーボン繊維等の繊維状物質、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、カシュー樹脂等の熱
硬化性樹脂やＮＢＲ、ＳＢＲ等のゴム組成物を含む結合
剤、フリクションダストなどの有機質摩擦調整剤、硫酸
バリウム、黒鉛、三硫化アンチモン等の無機質摩擦調整
剤などが用いられ、さらに必要に応じて黄銅、真鍮、銅
等の金属粉が添加される。
公知の材料が用いられ、例えばスチール繊維、黄銅繊
維、銅繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、フェノール
繊維、セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウ
ム繊維、カーボン繊維等の繊維状物質、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、カシュー樹脂等の熱
硬化性樹脂やＮＢＲ、ＳＢＲ等のゴム組成物を含む結合
剤、フリクションダストなどの有機質摩擦調整剤、硫酸
バリウム、黒鉛、三硫化アンチモン等の無機質摩擦調整
剤などが用いられ、さらに必要に応じて黄銅、真鍮、銅
等の金属粉が添加される。
【０００９】上記における繊維状物質の含有量は摩擦部
材全組成物中に３０〜５０重量％含有することが好まし
く、３５〜４５重量％含有することがより好ましい。結
合剤の含有量は摩擦部材全組成物中に８〜１８重量％含
有することが好ましく、１０〜１５重量％含有すること
がより好ましい。有機質摩擦調整剤の含有量は摩擦部材
全組成物中に３〜１８重量％含有することが好ましく、
５〜１５重量％含有することがより好ましい。また無機
質摩擦調整剤の含有量は摩擦部材全組成物中に２５〜４
５重量％含有することが好ましく、３０〜４０重量％含
有することがより好ましい。これらの成分は、摩擦部材
全組成物が１００重量％となるように配合される。
材全組成物中に３０〜５０重量％含有することが好まし
く、３５〜４５重量％含有することがより好ましい。結
合剤の含有量は摩擦部材全組成物中に８〜１８重量％含
有することが好ましく、１０〜１５重量％含有すること
がより好ましい。有機質摩擦調整剤の含有量は摩擦部材
全組成物中に３〜１８重量％含有することが好ましく、
５〜１５重量％含有することがより好ましい。また無機
質摩擦調整剤の含有量は摩擦部材全組成物中に２５〜４
５重量％含有することが好ましく、３０〜４０重量％含
有することがより好ましい。これらの成分は、摩擦部材
全組成物が１００重量％となるように配合される。
【００１０】本発明になる摩擦材は、金型内に裏金及び
摩擦材組成物を粉末の状態で装填するか又は予備成形し
て得られた予備成形体を装填し、１３０〜１８０℃及び
３０〜７０MPaの条件で加熱加圧成形法で数回に分けて
成形し、成形後２００〜３００℃の温度で加熱処理を行
い、冷却後、表面を研磨して得られる。なお必要に応じ
て、加熱処理後４５０〜８００℃の高温で成形体の表面
をスコーチ処理してもよい。スコーチ処理は、摩擦部材
に熱盤を押し当てる方法、ガスの炎などの直火で加熱す
る方法、遠赤外線などの輻射熱で加熱する方法等があり
特に制限はない。
摩擦材組成物を粉末の状態で装填するか又は予備成形し
て得られた予備成形体を装填し、１３０〜１８０℃及び
３０〜７０MPaの条件で加熱加圧成形法で数回に分けて
成形し、成形後２００〜３００℃の温度で加熱処理を行
い、冷却後、表面を研磨して得られる。なお必要に応じ
て、加熱処理後４５０〜８００℃の高温で成形体の表面
をスコーチ処理してもよい。スコーチ処理は、摩擦部材
に熱盤を押し当てる方法、ガスの炎などの直火で加熱す
る方法、遠赤外線などの輻射熱で加熱する方法等があり
特に制限はない。
【００１１】以下、本発明の実施例の形態を図面により
詳述する。図１の（ａ）は、本発明の一実施例になるデ
ィスクブレーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図及
び図２の（ａ）は、本発明の他の一実施例になるディス
クブレーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図であ
り、１は裏金、２ａ〜２ｃ及び３ａ〜３ｅは摩擦部材で
ある。
詳述する。図１の（ａ）は、本発明の一実施例になるデ
ィスクブレーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図及
び図２の（ａ）は、本発明の他の一実施例になるディス
クブレーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図であ
り、１は裏金、２ａ〜２ｃ及び３ａ〜３ｅは摩擦部材で
ある。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ 表１に示す成分を配合し、混合機で均一に混合した後、
図１の（ａ）及び（ｂ）に示す摩擦部材２ａ形状で摩擦
部材全体積の２０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末
を秤量し、次いで摩擦部材２ａ成形用の金型内に裏金１
及び上記で秤量した摩擦材組成物の粉末を装填し、１５
２．５±２．５℃、圧力４９MPaの条件で５分間加熱加
圧成形して裏金１と摩擦部材２ａとを一体化した成形体
を得た。
図１の（ａ）及び（ｂ）に示す摩擦部材２ａ形状で摩擦
部材全体積の２０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末
を秤量し、次いで摩擦部材２ａ成形用の金型内に裏金１
及び上記で秤量した摩擦材組成物の粉末を装填し、１５
２．５±２．５℃、圧力４９MPaの条件で５分間加熱加
圧成形して裏金１と摩擦部材２ａとを一体化した成形体
を得た。
【００１３】次に摩擦部材２ｂ形状で摩擦部材全体積の
３０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末を秤量し、次
いで摩擦部材２ｂ成形用の金型内に裏金１と摩擦部材２
ａとを一体化した成形体及び上記で秤量した摩擦材組成
物の粉末を装填し、１５２．５±２．５℃、圧力４９MP
aの条件で５分間加熱加圧成形して裏金１と摩擦部材２
ａ及び２ｂとを一体化した成形体を得た。
３０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末を秤量し、次
いで摩擦部材２ｂ成形用の金型内に裏金１と摩擦部材２
ａとを一体化した成形体及び上記で秤量した摩擦材組成
物の粉末を装填し、１５２．５±２．５℃、圧力４９MP
aの条件で５分間加熱加圧成形して裏金１と摩擦部材２
ａ及び２ｂとを一体化した成形体を得た。
【００１４】さらに摩擦部材２ｃ形状で摩擦部材全体積
の５０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末を秤量し、
次いで摩擦部材２ｃ成形用の金型内に裏金１と摩擦部材
２ａ及び２ｃとを一体化した成形体並びに上記で秤量し
た摩擦材組成物の粉末を装填し、１５２．５±２．５
℃、圧力４９MPaの条件で５分間加熱加圧成形して裏金
１と摩擦部材２ａ、２ｂ及び２ｃとを一体化し、さらに
２００℃で５時間加熱処理を行い、冷却後表面を研磨し
てディスクブレーキパッドＡを得た。
の５０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末を秤量し、
次いで摩擦部材２ｃ成形用の金型内に裏金１と摩擦部材
２ａ及び２ｃとを一体化した成形体並びに上記で秤量し
た摩擦材組成物の粉末を装填し、１５２．５±２．５
℃、圧力４９MPaの条件で５分間加熱加圧成形して裏金
１と摩擦部材２ａ、２ｂ及び２ｃとを一体化し、さらに
２００℃で５時間加熱処理を行い、冷却後表面を研磨し
てディスクブレーキパッドＡを得た。
【００１５】実施例２ 表１に示す成分を配合し、混合機で均一に混合した後、
図２の（ａ）及び（ｂ）に示す摩擦部材３ａ形状で摩擦
部材全体積の１０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末
を秤量し、次いで摩擦部材３ａ成形用の金型内に裏金１
及び上記で秤量した摩擦材組成物の粉末を装填し、１５
２．５±２．５℃、圧力４９MPaの条件で５分間加熱加
圧成形して裏金１と摩擦部材３ａとを一体化した成形体
を得た。
図２の（ａ）及び（ｂ）に示す摩擦部材３ａ形状で摩擦
部材全体積の１０％に相当する量の摩擦材組成物の粉末
を秤量し、次いで摩擦部材３ａ成形用の金型内に裏金１
及び上記で秤量した摩擦材組成物の粉末を装填し、１５
２．５±２．５℃、圧力４９MPaの条件で５分間加熱加
圧成形して裏金１と摩擦部材３ａとを一体化した成形体
を得た。
【００１６】以下、成形用金型の寸法を除々に大きくす
ると共に摩擦材組成物の粉末の量を摩擦部材全体積の１
５％、２０％、２５％及び３０％に相当するように徐々
に多くして、上記と同様の工程を４回繰り返し、裏金１
と摩擦部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及び３ｅとを一体化
し、さらに２００℃で５時間加熱処理を行い、冷却後表
面を研磨した後、５００±１０℃に加熱した熱盤に３分
間押し付けてスコーチ処理を行ってディスクブレーキパ
ッドＢを得た。
ると共に摩擦材組成物の粉末の量を摩擦部材全体積の１
５％、２０％、２５％及び３０％に相当するように徐々
に多くして、上記と同様の工程を４回繰り返し、裏金１
と摩擦部材３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及び３ｅとを一体化
し、さらに２００℃で５時間加熱処理を行い、冷却後表
面を研磨した後、５００±１０℃に加熱した熱盤に３分
間押し付けてスコーチ処理を行ってディスクブレーキパ
ッドＢを得た。
【００１７】比較例１ 表１に示す成分を配合し、混合機で均一に混合した後、
摩擦材組成物の粉末を秤量し、８０±５℃で３０分間予
熱し、次いで金型内に裏金及び上記で秤量し、予熱した
摩擦材組成物の粉末を装填し、１５２．５±２．５℃、
圧力４９MPaの条件で５分間加熱加圧成形して裏金と摩
擦部材とを一体化し、さらに２００℃で５時間加熱処理
を行い、冷却後表面を研磨してディスクブレーキパッド
Ｃを得た。
摩擦材組成物の粉末を秤量し、８０±５℃で３０分間予
熱し、次いで金型内に裏金及び上記で秤量し、予熱した
摩擦材組成物の粉末を装填し、１５２．５±２．５℃、
圧力４９MPaの条件で５分間加熱加圧成形して裏金と摩
擦部材とを一体化し、さらに２００℃で５時間加熱処理
を行い、冷却後表面を研磨してディスクブレーキパッド
Ｃを得た。
【００１８】比較例２ 摩擦材組成物の粉末を１００±５℃で１５分間予熱した
以外は、比較例１と同様の工程を経てディスクブレーキ
パッドＤを得た。
以外は、比較例１と同様の工程を経てディスクブレーキ
パッドＤを得た。
【００１９】
【表１】
【００２０】次に本発明になるディスクブレーキパッド
（実施例１〜２）及び本発明に含まれないディスクブレ
ーキパッド（比較例１〜２）について、亀裂発生率、圧
縮変形量、硬度差及び剪断強度における比較試験を行っ
た。その結果を表２に示す。なお試験条件について、亀
裂発生率は数１に示す式により求め、その他の試験条件
は下記の通りである。
（実施例１〜２）及び本発明に含まれないディスクブレ
ーキパッド（比較例１〜２）について、亀裂発生率、圧
縮変形量、硬度差及び剪断強度における比較試験を行っ
た。その結果を表２に示す。なお試験条件について、亀
裂発生率は数１に示す式により求め、その他の試験条件
は下記の通りである。
【００２１】
【数１】
【００２２】 圧縮変形量 ＪＩＳ Ｄ４４１３に従い、２２℃において荷重１．８
ｔ時の変形量を求めた。 硬度差 ディスクブレーキパッド端部から１０ｍｍ以内の硬度と
中央部の硬度をＪＩＳＤ４４２１に従ってロックウエル
硬度計で測定し、その差を求めた。 剪断強度 ＪＡＳＯ Ｃ４２７に従い、２２℃における強度を測定
した。
ｔ時の変形量を求めた。 硬度差 ディスクブレーキパッド端部から１０ｍｍ以内の硬度と
中央部の硬度をＪＩＳＤ４４２１に従ってロックウエル
硬度計で測定し、その差を求めた。 剪断強度 ＪＡＳＯ Ｃ４２７に従い、２２℃における強度を測定
した。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２に示すように、本発明になるディスク
ブレーキパッドは、亀裂発生率が皆無で、圧縮変形量及
び硬度差が小さく剪断強度に優れることがわかる。これ
に対し比較例のディスクブレーキパッドは、０．５％以
上亀裂が発生し、圧縮変形量及び硬度差が大きく、剪断
強度が低いという欠点が生じた。
ブレーキパッドは、亀裂発生率が皆無で、圧縮変形量及
び硬度差が小さく剪断強度に優れることがわかる。これ
に対し比較例のディスクブレーキパッドは、０．５％以
上亀裂が発生し、圧縮変形量及び硬度差が大きく、剪断
強度が低いという欠点が生じた。
【００２５】
【発明の効果】本発明の摩擦材は、摩擦部材と裏金との
接着性を悪化させることなく剪断強度に優れ、かつ加熱
加圧成形時の摩擦部材側面の亀裂及び摩擦部材本体内で
金型近傍部分と中央部分での圧縮変形量、硬度等の物理
特性に優れ、工業的に極めて好適な摩擦材である。
接着性を悪化させることなく剪断強度に優れ、かつ加熱
加圧成形時の摩擦部材側面の亀裂及び摩擦部材本体内で
金型近傍部分と中央部分での圧縮変形量、硬度等の物理
特性に優れ、工業的に極めて好適な摩擦材である。
【図１】（ａ）は、本発明の一実施例になるディスクブ
レーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図である。
レーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の他の一実施例になるディス
クブレーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図であ
る。
クブレーキパッドの正面図、（ｂ）はその平面図であ
る。
１ 裏金 ２ａ、２ｂ、２ｃ 摩擦部材 ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ 摩擦部材
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 BA46 CA42 FA01 FA11 FA21 GA07 GA26 GA28 GA33 GA37 GA45 GA55 GA65 GA85 GA86 GA92 GA95 4F071 AA41 AA56 AB03 AB07 AB18 AB20 AB24 AB26 AD01 AG22 AG28 AH07 DA04 DA09 DA13 DA15
Claims (1)
- 【請求項１】 摩擦材組成物を加熱加圧成形してなる摩
擦材において、加熱加圧成形を数回に分けて行うように
してなる摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16828298A JP2000002276A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16828298A JP2000002276A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002276A true JP2000002276A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=15865137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16828298A Pending JP2000002276A (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000002276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190001633A (ko) * | 2017-06-26 | 2019-01-07 | 현대자동차주식회사 | 브레이크 캘리퍼용 브레이크 패드 및 그 제조방법 |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP16828298A patent/JP2000002276A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190001633A (ko) * | 2017-06-26 | 2019-01-07 | 현대자동차주식회사 | 브레이크 캘리퍼용 브레이크 패드 및 그 제조방법 |
| KR102407679B1 (ko) | 2017-06-26 | 2022-06-13 | 현대자동차주식회사 | 브레이크 캘리퍼용 브레이크 패드 및 그 제조방법 |
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