JP2001020986A - 摩擦材 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D69/02—Compositions of linings; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16D2200/0086—Moulding materials together by application of heat and pressure
Abstract
ないチタン酸カリウム繊維を使用することなく、それで
いて同繊維を使用した場合と同等の摩擦作用と強度を摩
擦材に与える無機物質を使用した摩擦材を得て、作業環
境衛生的に向上させる。 【解決手段】 補強繊維、摩擦調整材及び結合材よりな
る摩擦材において、チタン酸カリウム繊維を含まず、チ
タン酸カリウム粉末を摩擦成分として配合したことを特
徴とする摩擦材。前記粉末はシランカップリング剤又は
フェノール樹脂等で表面処理されていること、前記粉末
が摩擦材全体の0.5〜30wt%配合されているこ
と、前記粉末は粒径が0.1〜20μmであることが好
ましい。
Description
のであり、特に産業機械、鉄道車両、荷物車両、乗用車
などに用いられる摩擦材に関するものであり、より具体
的には前記の用途に使用されるブレーキパッド、ブレー
キライニング、クラッチフェーシング等に関するもので
ある。
は、その強度を高めるために材料の一つに補強繊維が使
用され、補強繊維としてはアスベスト代替繊維としてガ
ラス繊維、スチール繊維、アラミド繊維、チタン酸カリ
ウム繊維などが使用され、これらはそれぞれの特性があ
るため、数種混合して使用されている。これらの繊維の
中でもチタン酸カリウム繊維は、研磨性硬質無機繊維と
して、摩擦材全体の強度、耐熱性を高め、耐摩耗性を向
上させるだけでなく、その研磨性により摩擦材の摩擦係
数を高め、特に高速制動等の高負荷時の高い摩擦係数を
確保できるものとして高く評価されている。
ストの代替繊維として利用されてきたチタン酸カリウム
繊維は、ウイスカーと呼ばれる直径が0.5〜1μm、
長さが10〜20μmの針状単結晶からなるものであ
り、作業環境衛生上、使用することは好ましくない。本
発明は、摩擦材として、作業環境衛生上好ましくないチ
タン酸カリウム系無機繊維を使用することなく、それで
いて前記無機繊維を使用した場合と同等の摩擦作用と強
度を与える摩擦材を得ることを課題とするものである。
題により、作業環境衛生上好ましくないチタン酸カリウ
ム系無機繊維を使用することなく、それでいて前記無機
繊維を使用した場合と同等の摩擦作用と強度を摩擦材に
与える無機物質の材質や形態について種々研究した。チ
タン酸カリウム系無機繊維が作業環境衛生上問題となる
のは、その形態が繊維状であることによるものである。
そして、同じチタン酸カリウム系無機物質でも粉末状の
ものを用いると前記繊維状物を使用した場合と同等の摩
擦作用と強度を得ることができることに着目して、本発
明に到達した。
記の課題を解決した。 (1)補強繊維、摩擦調整材及び結合材よりなる摩擦材
において、チタン酸カリウム繊維を含まずチタン酸カリ
ウム粉末を摩擦材成分として配合したことを特徴とする
摩擦材。 (2)前記チタン酸カリウム粉末が摩擦材全体の0.5
〜30wt%配合されていることを特徴とする前記
(1)記載の摩擦材。 (3)前記チタン酸カリウム粉末はシランカップリング
剤又はフェノール樹脂等で表面処理されていることを特
徴とする前記(1)記載の摩擦材。
及び結合材などから構成されるが、本発明では、補強繊
維としてアスベストは勿論のこと、作業環境衛生上好ま
しくないチタン酸カリウム繊維を使用することはせず、
その代わりに前記チタン酸カリウム繊維と同一な材質を
持つ粉末を使用するものである。本発明に使用されるチ
タン酸カリウム粉末は、出発原料の酸化チタンとして、
特に高純度の工業用精製酸化チタンを使用する必要はな
く、一般の工業用純度の酸化チタンを使用して、焼成
法、KDC法、融剤法、溶融法等の条件と工程とにより
製造することができる。そして、その化学的組成として
八チタン酸カリウム(K2 O・8TiO2 )、六チタン
酸カリウム(K2 O・6TiO2 )、四チタン酸カリウ
ム(K2 O・4TiO2 )等が挙げられるが、前二者が
好ましく、八チタン酸カリウムが特に好ましい。
囲のものを使用するのがよく、粒径が20μmより大き
いと研磨作用が大きすぎて相手材を傷つけすぎるため
に、それよりも小さい方がよいが、好ましくは粒径が1
〜15μmのものを使用するのがよい。その粉末の摩擦
材中の使用量は、摩擦材全体の0.5〜30重量%とす
るが、0.5重量%未満では混合攪拌時に均一に分散さ
せることが困難で所望の効果が得られなく、一方30重
量%よりも多い場合は効力が向上するが、摩耗特性が悪
化するので、30重量%以下とする。好ましくは5〜1
5重量%とすることがよい。また、この粉末としては、
シランカップリング剤又はフェノール樹脂により表面処
理したものを用いることが好ましく、この表面処理した
ものは摩擦材の製造において他の材料との混合が容易
で、熱成形による製品の強度が大きくなる利点がある。
シランカップリング剤又はフェノール樹脂の使用量は、
粉末の0.3〜5重量%とすることが好ましい。
にAl2 O3 、MgO等金属酸化物が添加されている
が、本発明では、前記の粉末にこれらを併用しても良
い。勿論、前記の粉末だけを使用しても目的とする効果
が得られる。本発明の摩擦材を製造するには、補強繊
維、摩擦調整材、潤滑材、結合材からなる摩擦材におい
て、前記原料の粉末を配合し、その配合物を通常の製法
に従って予備成形し、熱成形することにより製造するこ
とができる。
は、例えば芳香族ポリアミド繊維、耐炎性アクリル繊維
等の有機繊維や銅繊維、スチール繊維等の金属繊維が挙
げられる。無機充填材としては、例えば銅やアルミニウ
ム、亜鉛等の金属粒子、バーミキュライトやマイカ等の
鱗片状無機物、硫酸バリウムや炭酸カルシウム等が挙げ
られる。熱硬化性樹脂結合材としては、例えばフェノー
ル樹脂(ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各種
変性フェノール樹脂を含む)、メラミン樹脂、エポキシ
樹脂、シアン酸エステル樹脂等を挙げることができる。
また、摩擦調整材としては、例えばアルミナやシリカ、
マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の金属酸
化物、合成ゴムやカシュー樹脂等の有機摩擦調整材を、
固体潤滑剤としては、例えば黒鉛や二流化モリブデン等
を挙げることができる。摩擦材の組成としては、種々の
組成割合を採ることができる。すなわち、これらは、製
品に要求される摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗
性、振動特性、鳴き等に応じて、単独でまたは2種以上
を組み合わせて配合すればよい。
は、板金プレスにより所定の形状に成形され、脱脂処理
及びプライマー処理が施され、そして、接着剤が塗布さ
れたプレッシャープレートと、耐熱性有機繊維や金属繊
維等の補強繊維と、無機・有機充填材、摩擦調整材及び
熱硬化性樹脂結合材等の粉末原料とを配合し、攪拌によ
り十分に均質化した原材料を常温にて所定の圧力で成形
(予備成形)して作成した予備成形体とを、熱成形工程
において所定の温度及び圧力で熱成形して両部材を一体
に固着し、アフタキュアを行い、最終的に仕上げ処理を
施すことからなるが、それまでの工程は従来法と同一で
ある。
る。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。
材の材料として次のものを用い、試料として作成する際
にはそれらの材料から選択して、試料の配合を変えるよ
うにした。 結合材 ・・フェノール樹脂 有機摩擦調整材 ・・フリクションダスト 充填材 ・・硫酸バリウム 研磨材 ・・酸化ジルコニウム 固体潤滑材 ・・黒鉛 補強繊維 ・・銅繊維/アラミド繊維 研磨材 ・・8チタン酸カリウム粉末 各種表面処理 6チタン酸カリウム粉末
する際の摩擦材の組成として、配合割合を以下の第1表
に示すとおりのものとして、実施例1〜10を作製し
た。なお、比較のために、8チタン酸カリウムウイスカ
ーを使用したもの(比較例1)及び8チタン酸カリウム
粉末を適量を超えて使用したもの(比較例2)も作製し
た。 (摩擦材の試料作製)上記した組成の試料のパッドを従
来の製法により作成した。
ーキを用いて次の試験を行った。 (1)JASO効力評価 初速50km/h、初速100km/h、初速130k
m/h、減速度α=0.6Gの条件で、JASO効力評
価を行った。 (2)JASO第1フェード最低μ (3)フルサイズ剪断強度 (4)72時間放置での吸湿量 (5)パッド摩耗 速度50km/h、減速度0.3G、200℃、100
0回当たりのパッド摩耗。 (試験結果)試験結果を第2表に示す。
を使用せずにチタン酸カリウム繊維と同じ組成の粉末を
使用することより、チタン酸カリウム繊維を使用した場
合と同じ効果が得られるので、前記繊維を使用する場合
に生じる作業環境衛生上の問題点を回避することがで
き、それでいて十分な摩擦効果を得ることができる。さ
らに前記チタン酸カリウム粉末として、シランカップリ
ング剤、フェール樹脂等による表面処理を施したものを
用いるときには、摩擦材の強度向上も可能である。
Claims (3)
- 【請求項1】 補強繊維、摩擦調整材及び結合材よりな
る摩擦材において、チタン酸カリウム繊維を含まず、チ
タン酸カリウム粉末を摩擦材成分として配合したことを
特徴とする摩擦材。 - 【請求項2】 前記チタン酸カリウム粉末が摩擦材全体
の0.5〜30wt%配合されていることを特徴とする
請求項1記載の摩擦材。 - 【請求項3】 前記チタン酸カリウム粉末はシランカッ
プリング剤又はフェノール樹脂等で表面処理されている
ことを特徴とする請求項1記載の摩擦材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19322499A JP2001020986A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP19322499A JP2001020986A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 摩擦材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001020986A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7326741B2 (en) | 2003-07-18 | 2008-02-05 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
JP2011105864A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物 |
WO2012056716A1 (en) | 2010-10-29 | 2012-05-03 | Nisshinbo Brake Inc. | Friction material |
-
1999
- 1999-07-07 JP JP19322499A patent/JP2001020986A/ja active Pending
Cited By (7)
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