JP2001032033A - 摩擦材料 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の摩擦材料は、低温域から高温域において
発生する実用条件、例えば相対すべり速度が低い場合、
単位面積当たりの吸収エネルギーが小さい場合、熱容量
が大きく、摩擦界面の温度が低い場合などにおいて、摩
耗量（比摩耗量）の増大あるいは摩擦係数の急激な低下
も生じてくるという課題がある。 【解決手段】金属、合金、金属化合物、金属間化合物お
よび樹脂の中の少なくとも１種をマトリックスとし、潤
滑物質、硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強
物質の中の少なくとも１種をフィラーとして含有する摩
擦材料の中に、５０〜３００μｍの平均粒径でなる粗粒
粒子が該摩擦材料全体に対して０．５〜７０重量％含有
されており、該粗粒粒子は、ニッケル，コバルト，鉄の
中の１種以上の鉄族元素とアルミニウム元素とを含有し
ており、かつ該粗粒粒子中の鉄族元素とアルミニウム元
素の比率は、鉄族元素が８５〜８９重量％、アルミニウ
ム元素が１１〜１５重量％である摩擦材料。
発生する実用条件、例えば相対すべり速度が低い場合、
単位面積当たりの吸収エネルギーが小さい場合、熱容量
が大きく、摩擦界面の温度が低い場合などにおいて、摩
耗量（比摩耗量）の増大あるいは摩擦係数の急激な低下
も生じてくるという課題がある。 【解決手段】金属、合金、金属化合物、金属間化合物お
よび樹脂の中の少なくとも１種をマトリックスとし、潤
滑物質、硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強
物質の中の少なくとも１種をフィラーとして含有する摩
擦材料の中に、５０〜３００μｍの平均粒径でなる粗粒
粒子が該摩擦材料全体に対して０．５〜７０重量％含有
されており、該粗粒粒子は、ニッケル，コバルト，鉄の
中の１種以上の鉄族元素とアルミニウム元素とを含有し
ており、かつ該粗粒粒子中の鉄族元素とアルミニウム元
素の比率は、鉄族元素が８５〜８９重量％、アルミニウ
ム元素が１１〜１５重量％である摩擦材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機質摩擦材料
（レジン系摩擦材料）、または無機質摩擦材料（メタリ
ック系摩擦材料）により形成され、クラッチ材料やブレ
ーキ材料として使用される摩擦材料に関し、特に無機質
摩擦材料として最適な摩擦材料に関するものである。
（レジン系摩擦材料）、または無機質摩擦材料（メタリ
ック系摩擦材料）により形成され、クラッチ材料やブレ
ーキ材料として使用される摩擦材料に関し、特に無機質
摩擦材料として最適な摩擦材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、摩擦材料は、潤滑物質、硬質物
質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物質とされてい
る金属、合金、セラミックスなどのフィラーをフェノー
ルなどの樹脂で結合した有機質摩擦材料と、同じく潤滑
物質、硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物
質などのフィラーを金属や合金で結合した無機質摩擦材
料とに大別される。このうち、無機質摩擦材料は、金
属、合金などのマトリックス形成粉末を主成分とし、こ
れに、特定組成範囲の潤滑物質、硬質物質、摩擦調整物
質、ｐＨ調整物質、補強物質などのフィラーを添加配合
し、この配合物質から圧粉成形体を形成し、この圧粉成
形体を焼結することにより得られるものである。
質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物質とされてい
る金属、合金、セラミックスなどのフィラーをフェノー
ルなどの樹脂で結合した有機質摩擦材料と、同じく潤滑
物質、硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物
質などのフィラーを金属や合金で結合した無機質摩擦材
料とに大別される。このうち、無機質摩擦材料は、金
属、合金などのマトリックス形成粉末を主成分とし、こ
れに、特定組成範囲の潤滑物質、硬質物質、摩擦調整物
質、ｐＨ調整物質、補強物質などのフィラーを添加配合
し、この配合物質から圧粉成形体を形成し、この圧粉成
形体を焼結することにより得られるものである。
【０００３】これらの摩擦材料のうち、有機質摩擦材料
に関する代表的なものとして、特開平７ー１９７９６６
号公報および特公平７ー２３７３８号公報が提案されて
いる。また、無機質摩擦材料に関する代表的なものとし
て、特開平８ー１７６７１２号公報、特開平８ー２８４
９９０号公報および特開平１１ー９２８４６号公報が提
案されている。
に関する代表的なものとして、特開平７ー１９７９６６
号公報および特公平７ー２３７３８号公報が提案されて
いる。また、無機質摩擦材料に関する代表的なものとし
て、特開平８ー１７６７１２号公報、特開平８ー２８４
９９０号公報および特開平１１ー９２８４６号公報が提
案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の摩擦材料
のうち、特開平７ー１９７９６６号公報および特公平７
ー２３７３８号公報には、フェノール樹脂に摩擦調整物
質、潤滑物質、充填物質などを添加した有機質摩擦材料
について開示されている。また、無機質摩擦材料の代表
例として挙げた特開平８ー１７６７１２号公報には、ア
ルミニウム合金のマトリックス中に５〜１００μｍの粒
径でなる硬質セラミックス粒子が分散されているブレー
キデイスク材料が開示されている。さらに、特開平８ー
２８４９９０号公報には、金属、合金、金属間化合物の
中の少なくとも１種のマトリックスと、その他フィラー
とからなる摩擦材料に、平均粒径が５０〜５００μｍで
なる粗粒粒子が含有されており、この粗粒粒子が各種の
金属または合金から選択され得る金属系摩擦材料につい
て開示されている。その他、特開平１１ー９２８４６号
公報には、ＮｉまたはＮｉ合金のマトリックス中に最大
粒径が１５μｍ以下、平均粒径が１０μｍ以下のＮｉ−
Ａｌ系金属間化合物粒子が分散している焼結摩擦材料に
ついて開示されている。
のうち、特開平７ー１９７９６６号公報および特公平７
ー２３７３８号公報には、フェノール樹脂に摩擦調整物
質、潤滑物質、充填物質などを添加した有機質摩擦材料
について開示されている。また、無機質摩擦材料の代表
例として挙げた特開平８ー１７６７１２号公報には、ア
ルミニウム合金のマトリックス中に５〜１００μｍの粒
径でなる硬質セラミックス粒子が分散されているブレー
キデイスク材料が開示されている。さらに、特開平８ー
２８４９９０号公報には、金属、合金、金属間化合物の
中の少なくとも１種のマトリックスと、その他フィラー
とからなる摩擦材料に、平均粒径が５０〜５００μｍで
なる粗粒粒子が含有されており、この粗粒粒子が各種の
金属または合金から選択され得る金属系摩擦材料につい
て開示されている。その他、特開平１１ー９２８４６号
公報には、ＮｉまたはＮｉ合金のマトリックス中に最大
粒径が１５μｍ以下、平均粒径が１０μｍ以下のＮｉ−
Ａｌ系金属間化合物粒子が分散している焼結摩擦材料に
ついて開示されている。
【０００５】これらのうち、特開平７ー１９７９６６号
公報および特公平７ー２３７３８号公報に開示の有機質
摩擦材料は、高温における摩擦係数の低下（熱フェード
現象），水分の介在による摩擦係数の低下（水フェード
現象）が大きく、摩耗が大きいという課題がある。ま
た、特開平８ー１７６７１２号公報および特開平８ー２
８４９９０号公報に開示の摩擦材料は、ＮｉとＡｌとを
組み合わせて含有させた粗粒粒子の成分組成と粗粒の大
きさとの相乗効果としては開示されていなく、従来の無
機質摩擦材料と同様に、比較的低エネルギー、低温度域
から高温域での使用条件において、耐摩耗性（比摩耗
量）に満足できないという課題がある。このときの使用
条件としては、摩擦材料と相手材との関係において、例
えば相対すべり速度が低い場合、単位面積当たりの吸収
エネルギーが小さい場合、熱容量が大きく、摩擦界面の
温度が低い場合などである。また、逆に高エネルギー、
高温度域での使用条件において、従来の摩擦材料は、比
摩耗量の増大あるいは摩擦係数の急激な低下も生じてく
るという課題がある。
公報および特公平７ー２３７３８号公報に開示の有機質
摩擦材料は、高温における摩擦係数の低下（熱フェード
現象），水分の介在による摩擦係数の低下（水フェード
現象）が大きく、摩耗が大きいという課題がある。ま
た、特開平８ー１７６７１２号公報および特開平８ー２
８４９９０号公報に開示の摩擦材料は、ＮｉとＡｌとを
組み合わせて含有させた粗粒粒子の成分組成と粗粒の大
きさとの相乗効果としては開示されていなく、従来の無
機質摩擦材料と同様に、比較的低エネルギー、低温度域
から高温域での使用条件において、耐摩耗性（比摩耗
量）に満足できないという課題がある。このときの使用
条件としては、摩擦材料と相手材との関係において、例
えば相対すべり速度が低い場合、単位面積当たりの吸収
エネルギーが小さい場合、熱容量が大きく、摩擦界面の
温度が低い場合などである。また、逆に高エネルギー、
高温度域での使用条件において、従来の摩擦材料は、比
摩耗量の増大あるいは摩擦係数の急激な低下も生じてく
るという課題がある。
【０００６】本発明は、上述のような課題を解決したも
ので、具体的には、従来の有機質摩擦材料または無機質
摩擦材料からなる摩擦材料中に、ニッケル，コバルト，
鉄の中の１種以上の鉄族元素とアルミニウム元素とを含
有する粗粒粒子を含ませることにより、耐摩耗性に優
れ、高負荷条件で優れた摩擦特性を有し、耐酸化性，耐
熱性，強度および耐フェ−ド性を高め、相手材の損傷を
抑制し、かつ鳴きを抑制させた摩擦材料の提供を目的と
するものである。
ので、具体的には、従来の有機質摩擦材料または無機質
摩擦材料からなる摩擦材料中に、ニッケル，コバルト，
鉄の中の１種以上の鉄族元素とアルミニウム元素とを含
有する粗粒粒子を含ませることにより、耐摩耗性に優
れ、高負荷条件で優れた摩擦特性を有し、耐酸化性，耐
熱性，強度および耐フェ−ド性を高め、相手材の損傷を
抑制し、かつ鳴きを抑制させた摩擦材料の提供を目的と
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、長年に亘
って、摩擦材料、特に無機質摩擦材料の改良を行ってき
たところ、摩擦材料中に適量の鉄族元素とアルミニウム
元素とを含む粗粒粒子を含有させると、高負荷使用条件
における耐摩耗性が顕著に向上するという知見を得て、
本発明を完成するに至ったものである。
って、摩擦材料、特に無機質摩擦材料の改良を行ってき
たところ、摩擦材料中に適量の鉄族元素とアルミニウム
元素とを含む粗粒粒子を含有させると、高負荷使用条件
における耐摩耗性が顕著に向上するという知見を得て、
本発明を完成するに至ったものである。
【０００８】すなわち、本発明の摩擦材料は、金属、合
金、金属化合物、金属間化合物および樹脂の中の少なく
とも１種をマトリックスとし、潤滑物質、硬質物質、摩
擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物質の中の少なくとも
１種をフィラーとして含有する摩擦材料の中に、５０〜
３００μｍの平均粒径でなる粗粒粒子が該摩擦材料全体
に対して０．５〜７０重量％含有されており、該粗粒粒
子は、ニッケル，コバルト，鉄の中の１種以上の鉄族元
素とアルミニウム元素とを含有しており、かつ該粗粒粒
子中の鉄族元素とアルミニウル元素の比率は、鉄族元素
が８５〜８９重量％、アルミニウム元素が１１〜１５重
量％でなるものである。
金、金属化合物、金属間化合物および樹脂の中の少なく
とも１種をマトリックスとし、潤滑物質、硬質物質、摩
擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物質の中の少なくとも
１種をフィラーとして含有する摩擦材料の中に、５０〜
３００μｍの平均粒径でなる粗粒粒子が該摩擦材料全体
に対して０．５〜７０重量％含有されており、該粗粒粒
子は、ニッケル，コバルト，鉄の中の１種以上の鉄族元
素とアルミニウム元素とを含有しており、かつ該粗粒粒
子中の鉄族元素とアルミニウル元素の比率は、鉄族元素
が８５〜８９重量％、アルミニウム元素が１１〜１５重
量％でなるものである。
【０００９】
【発明の実施態様】本発明の摩擦材料におけるマトリッ
クスは、従来の摩擦材料として含有されているマトリッ
クスであればよく、特に制限されるものではなく、具体
的には、例えばＣｕ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｔｉ，
Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ａｌに代表される
金属、これらを含む合金、ＮｉＳｉ2，ＴｉＳｉ2，Ｔｉ
Ａｌ 3，ＮｉＡｌ3，ＣｕＡｌ2，Ｎｉ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａ
ｌ，Ｚｒ3Ａｌ，Ｆｅ3Ａｌ，ＦｅＡｌ3に代表される金
属間化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂に代表
される熱硬化性樹脂からなる場合を挙げることができ
る。これらのマトリックスのうち、銅、ニッケル、コバ
ルト、鉄、錫、亜鉛およびこれらを含む合金の中の少な
くとも１種を主成分としたマトリックスでなる場合には
その効果が高いことから好ましいことである。このマト
リックスは、摩擦材料全体に対し、２０〜９５重量％含
有していることが好ましいことである。
クスは、従来の摩擦材料として含有されているマトリッ
クスであればよく、特に制限されるものではなく、具体
的には、例えばＣｕ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｔｉ，
Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｗ，Ｍｏ，Ｚｎ，Ａｌに代表される
金属、これらを含む合金、ＮｉＳｉ2，ＴｉＳｉ2，Ｔｉ
Ａｌ 3，ＮｉＡｌ3，ＣｕＡｌ2，Ｎｉ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａ
ｌ，Ｚｒ3Ａｌ，Ｆｅ3Ａｌ，ＦｅＡｌ3に代表される金
属間化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂に代表
される熱硬化性樹脂からなる場合を挙げることができ
る。これらのマトリックスのうち、銅、ニッケル、コバ
ルト、鉄、錫、亜鉛およびこれらを含む合金の中の少な
くとも１種を主成分としたマトリックスでなる場合には
その効果が高いことから好ましいことである。このマト
リックスは、摩擦材料全体に対し、２０〜９５重量％含
有していることが好ましいことである。
【００１０】このマトリックスを除いた他の構成成分と
してのフィラ−は、従来からのフィラーを使用すること
ができるものであり、特に制限を受けるものではなく、
具体的には、例えば硫酸バリウム，タルク，珪藻土，蛇
紋石，コ−クス，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2に代表さ
れる摩擦調整物質、ＳｉＯ2，ＡｌＮ，Ａｌ2Ｏ3，Ｓｉ 3
Ｎ4，ＳｉＣ，Ｂ4Ｃ，ムライト，周期律表の４ａ，５
ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，珪化物およ
びこれらの相互固溶体に代表される硬質物質、黒鉛，Ｍ
ｏＳ2，ＷＳ2，ＢａＦ2，ＣａＦ2，ｈＢＮ，ＰｂＯ，フ
ッ化黒鉛に代表される潤滑物質、パルプ繊維，レ−ヨン
繊維，カ−ボン繊維，シリカ−アルミナ繊維，チタン酸
カリウム繊維，炭化珪素繊維，ボロン繊維，に例示され
る各種の繊維または各種のウイスカ−に代表される補強
物質、炭酸カルシウム，酸化カルシウム，酸化バリウム
に代表されるｐＨ調整物質の中から選ばれた少なくとも
１種からなるものを挙げることができる。
してのフィラ−は、従来からのフィラーを使用すること
ができるものであり、特に制限を受けるものではなく、
具体的には、例えば硫酸バリウム，タルク，珪藻土，蛇
紋石，コ−クス，ＭｇＯ，Ｆｅ2Ｏ3，ＴｉＯ2に代表さ
れる摩擦調整物質、ＳｉＯ2，ＡｌＮ，Ａｌ2Ｏ3，Ｓｉ 3
Ｎ4，ＳｉＣ，Ｂ4Ｃ，ムライト，周期律表の４ａ，５
ａ，６ａ族金属の炭化物，窒化物，酸化物，珪化物およ
びこれらの相互固溶体に代表される硬質物質、黒鉛，Ｍ
ｏＳ2，ＷＳ2，ＢａＦ2，ＣａＦ2，ｈＢＮ，ＰｂＯ，フ
ッ化黒鉛に代表される潤滑物質、パルプ繊維，レ−ヨン
繊維，カ−ボン繊維，シリカ−アルミナ繊維，チタン酸
カリウム繊維，炭化珪素繊維，ボロン繊維，に例示され
る各種の繊維または各種のウイスカ−に代表される補強
物質、炭酸カルシウム，酸化カルシウム，酸化バリウム
に代表されるｐＨ調整物質の中から選ばれた少なくとも
１種からなるものを挙げることができる。
【００１１】上述したこれらのフィラーは、潤滑物質、
硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物質とし
て例示したものであるが、これらは、例えば潤滑物質が
摩擦調整物質としての作用効果を発揮する場合、硬質物
質が補強物質としての作用効果を発揮する場合、または
これらが逆の作用効果として働くとして含有される場合
でも勿論問題はないことである。これらのフィラーのう
ち、特に黒鉛、カーボン、コークスの中の少なくとも１
種の潤滑物質を含有していると、相手材の表面を損傷さ
せる損傷力が緩和されることから好ましいことである。
硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強物質とし
て例示したものであるが、これらは、例えば潤滑物質が
摩擦調整物質としての作用効果を発揮する場合、硬質物
質が補強物質としての作用効果を発揮する場合、または
これらが逆の作用効果として働くとして含有される場合
でも勿論問題はないことである。これらのフィラーのう
ち、特に黒鉛、カーボン、コークスの中の少なくとも１
種の潤滑物質を含有していると、相手材の表面を損傷さ
せる損傷力が緩和されることから好ましいことである。
【００１２】本発明の摩擦材料における大きな特徴は、
これらのマトリックスとフィラーとが均一に混在して含
有する摩擦材料の中に、鉄族元素とアルミニウム元素と
を含有した粗粒粒子が均一に分散されていることであ
り、この粗粒粒子としては、具体的には、鉄族金属とＡ
ｌ金属が混在している場合、鉄族元素とＡｌ元素とを含
有した合金が混在している場合、これら両者が混在して
いる場合、この合金としては、例えばＮｉ−Ａｌ合金，
Ｃｏ−Ａｌ合金，Ｆｅ−Ａｌ合金，Ｎｉ−Ｃｏ−Ａｌ合
金，Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｕ合金，Ｎ
ｉ−Ｆｅ−Ａｌ合金，Ｎｉ−Ａｌ−Ｔｉ合金，Ｎｉ−Ａ
ｌ−Ｓｉ合金，Ｎｉ−Ａｌ−Ａｇ合金およびこれら２種
以上を含む相互合金の中の少なくとも１種からなる合金
粒子でなる場合、ならびにこれらの鉄族金属、Ａｌ金属
および合金でなる微粒粒子の少なくとも２個が集合また
は凝集した状態で造粒された造粒粒子でなる場合を代表
例として挙げることができる。
これらのマトリックスとフィラーとが均一に混在して含
有する摩擦材料の中に、鉄族元素とアルミニウム元素と
を含有した粗粒粒子が均一に分散されていることであ
り、この粗粒粒子としては、具体的には、鉄族金属とＡ
ｌ金属が混在している場合、鉄族元素とＡｌ元素とを含
有した合金が混在している場合、これら両者が混在して
いる場合、この合金としては、例えばＮｉ−Ａｌ合金，
Ｃｏ−Ａｌ合金，Ｆｅ−Ａｌ合金，Ｎｉ−Ｃｏ−Ａｌ合
金，Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ合金，Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｕ合金，Ｎ
ｉ−Ｆｅ−Ａｌ合金，Ｎｉ−Ａｌ−Ｔｉ合金，Ｎｉ−Ａ
ｌ−Ｓｉ合金，Ｎｉ−Ａｌ−Ａｇ合金およびこれら２種
以上を含む相互合金の中の少なくとも１種からなる合金
粒子でなる場合、ならびにこれらの鉄族金属、Ａｌ金属
および合金でなる微粒粒子の少なくとも２個が集合また
は凝集した状態で造粒された造粒粒子でなる場合を代表
例として挙げることができる。
【００１３】別の表現をすると、この粗粒粒子は、単一
金属や合金でなる一次粒子でなる場合、この一次粒子を
顆粒や造粒により作製された造粒体、集合体、凝集体な
どといわれる二次粒子でなる場合、一次粒子をガスアト
マイザーや溶射装置により作製した二次粒子でなる場合
などを代表例として挙げることができる。この粗粒粒子
の重要な点は、粒子の大きさと成分組成であり、その他
に粗粒粒子自体の特性として２５℃におけるビッカース
硬さが１００〜３００ＨＶからなるものを選定しておく
と、低温度域、低負荷域において、相手材料の損傷（掘
り起こし）を抑制させる効果があることから好ましく、
またこの粗粒粒子自体の特性として５００℃におけるビ
ッカース硬さが１００〜４００ＨＶからなるものを選定
しておくと、高温度域、高負荷域において、耐摩耗性を
大幅に改善させる効果があることから好ましことであ
る。
金属や合金でなる一次粒子でなる場合、この一次粒子を
顆粒や造粒により作製された造粒体、集合体、凝集体な
どといわれる二次粒子でなる場合、一次粒子をガスアト
マイザーや溶射装置により作製した二次粒子でなる場合
などを代表例として挙げることができる。この粗粒粒子
の重要な点は、粒子の大きさと成分組成であり、その他
に粗粒粒子自体の特性として２５℃におけるビッカース
硬さが１００〜３００ＨＶからなるものを選定しておく
と、低温度域、低負荷域において、相手材料の損傷（掘
り起こし）を抑制させる効果があることから好ましく、
またこの粗粒粒子自体の特性として５００℃におけるビ
ッカース硬さが１００〜４００ＨＶからなるものを選定
しておくと、高温度域、高負荷域において、耐摩耗性を
大幅に改善させる効果があることから好ましことであ
る。
【００１４】特に、本発明の摩擦材料は、この両方の硬
さを満足する粗粒粒子を含有していることが好ましく、
このような硬さを満足する粗粒粒子としては、具体的に
は、例えば金属間化合物を代表例として挙げることがで
きる。この金属間化合物としては、具体的には、例えば
Ｎｉ3Ａｌ，ＮｉＡｌ，ＮｉＡｌ3，Ｆｅ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａ
ｌ，Ｎｉ3（Ａｌ，Ｗ），Ｆｅ3（Ｓｉ，Ａｌ）の中の１
種以上の金属間化合物を含有している場合、またはＮｉ
2Ｓｉ，Ｎｉ3Ｎｂの１種以上とＣｕ3Ａｌ，Ｃｕ2ＭｎＡ
ｌ，Ｔｉ3Ａｌ，ＴｉＡｌ，ＴｉＡｌ3，Ｚｒ3Ａｌの１
種以上とを組み合わせて含有している場合を代表例とし
て挙げることができる。
さを満足する粗粒粒子を含有していることが好ましく、
このような硬さを満足する粗粒粒子としては、具体的に
は、例えば金属間化合物を代表例として挙げることがで
きる。この金属間化合物としては、具体的には、例えば
Ｎｉ3Ａｌ，ＮｉＡｌ，ＮｉＡｌ3，Ｆｅ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａ
ｌ，Ｎｉ3（Ａｌ，Ｗ），Ｆｅ3（Ｓｉ，Ａｌ）の中の１
種以上の金属間化合物を含有している場合、またはＮｉ
2Ｓｉ，Ｎｉ3Ｎｂの１種以上とＣｕ3Ａｌ，Ｃｕ2ＭｎＡ
ｌ，Ｔｉ3Ａｌ，ＴｉＡｌ，ＴｉＡｌ3，Ｚｒ3Ａｌの１
種以上とを組み合わせて含有している場合を代表例とし
て挙げることができる。
【００１５】これらの金属間化合物の中でも鉄族元素と
その他の元素との原子比が３：１でなるＮｉ3Ａｌ，Ｆ
ｅ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａｌ，Ｎｉ3（Ａｌ，Ｗ），Ｆｅ3（Ｓ
ｉ，Ａｌ）の中の１種以上を含有している場合が好まし
く、特にＮｉとＡｌを同時に含有したＮｉ3Ａｌでなる
金属間化合物からなる粗粒粒子を含有している場合に
は、上述の効果が顕著となることから好ましいことであ
る。
その他の元素との原子比が３：１でなるＮｉ3Ａｌ，Ｆ
ｅ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａｌ，Ｎｉ3（Ａｌ，Ｗ），Ｆｅ3（Ｓ
ｉ，Ａｌ）の中の１種以上を含有している場合が好まし
く、特にＮｉとＡｌを同時に含有したＮｉ3Ａｌでなる
金属間化合物からなる粗粒粒子を含有している場合に
は、上述の効果が顕著となることから好ましいことであ
る。
【００１６】
【実施試験１】市販されているＣｕ粉末，Ｓｎ粉末，グ
ラファイト粉末を用いて、重量で６４％Ｃｕ−６％Ｓｎ
ー１５％グラファイトー１５％粗粒粒子でなる組成成分
の粉末に秤量および混合した。こうして得た混合粉末を
粉末プレス機により２００ＭＰａで加圧成形し、加圧成
形体とした。この加圧成形体を１．５ＭＰａ荷重で８０
０℃ー６０分間焼結して本発明の摩擦材料である実施例
１〜９を得た。また、同様に、重量で７４．９％Ｃｕ−
７．１％Ｓｎー１７．５％グラファイトー０．５％粗粒
粒子でなる組成成分の粉末に秤量し、その他は実施例１
〜９とほぼ同様に処理し、本発明の摩擦材料である実施
例１０を得た。さらに、同様に、重量で２２．７％Ｃｕ
−２．１％Ｓｎー５．２％グラファイトー７０％粗粒粒
子でなる組成成分の粉末に秤量し、その他は実施例１〜
９とほぼ同様に処理し、本発明の摩擦材料である実施例
１１を得た。このときに用いた粗粒粒子は、市販されて
いるＮｉ粉末，Ａｌ粉末を所定の割合に配合し、これを
非酸化性雰囲気中で溶解した後、ガスアトマイザーによ
り作製したものである。
ラファイト粉末を用いて、重量で６４％Ｃｕ−６％Ｓｎ
ー１５％グラファイトー１５％粗粒粒子でなる組成成分
の粉末に秤量および混合した。こうして得た混合粉末を
粉末プレス機により２００ＭＰａで加圧成形し、加圧成
形体とした。この加圧成形体を１．５ＭＰａ荷重で８０
０℃ー６０分間焼結して本発明の摩擦材料である実施例
１〜９を得た。また、同様に、重量で７４．９％Ｃｕ−
７．１％Ｓｎー１７．５％グラファイトー０．５％粗粒
粒子でなる組成成分の粉末に秤量し、その他は実施例１
〜９とほぼ同様に処理し、本発明の摩擦材料である実施
例１０を得た。さらに、同様に、重量で２２．７％Ｃｕ
−２．１％Ｓｎー５．２％グラファイトー７０％粗粒粒
子でなる組成成分の粉末に秤量し、その他は実施例１〜
９とほぼ同様に処理し、本発明の摩擦材料である実施例
１１を得た。このときに用いた粗粒粒子は、市販されて
いるＮｉ粉末，Ａｌ粉末を所定の割合に配合し、これを
非酸化性雰囲気中で溶解した後、ガスアトマイザーによ
り作製したものである。
【００１７】比較として、重量で６４％Ｃｕ−６％Ｓｎ
ー１５％グラファイトー１５％（Ｎｉ−Ａｌ）粉末に秤
量し、その他は実施例１〜９と同様に作製したものを比
較品１〜５とした。また、比較例１〜５のうちのＮｉ−
Ａｌ粉末に換えて、ほぼ引用例の特開平１１ー９２８４
６号公報に記載されているようなＮｉ中に微粒のＮｉ 3
Ａｌが分散している複合粉末を使用し、その他は比較例
１〜５と同様に作製したものを比較例６とした。
ー１５％グラファイトー１５％（Ｎｉ−Ａｌ）粉末に秤
量し、その他は実施例１〜９と同様に作製したものを比
較品１〜５とした。また、比較例１〜５のうちのＮｉ−
Ａｌ粉末に換えて、ほぼ引用例の特開平１１ー９２８４
６号公報に記載されているようなＮｉ中に微粒のＮｉ 3
Ａｌが分散している複合粉末を使用し、その他は比較例
１〜５と同様に作製したものを比較例６とした。
【００１８】こうして得た本発明品である実施例１〜１
１と比較品１〜６について、ＪＩＳ定速式試験機を使用
して、摩擦試験１および２を行った。摩擦試験１の条件
は、０．５ＭＰａ荷重、３ｍ／ｓｅｃすべり速度、摩擦
相手板の初期温度を２５℃、最高温度を１００℃に調整
した。摩擦試験２の条件は、０．５ＭＰａ荷重、２０ｍ
／ｓｅｃすべり速度、摩擦相手板を３５０℃に調整し
た。この摩擦試験に用いた摩擦相手板は、実施例１、
２、５、６、１０、１１については２５℃における硬さ
が２７０ＨＶの鋳鉄、実施例３、４、７については２５
℃における硬さが２４０ＨＶの鋼材、実施例８について
は２５℃における硬さが１３０ＨＶの鋼材、実施例９に
ついては２５℃における硬さが３１０ＨＶの工具鋼を使
用し、比較例１、４については２５℃における硬さが１
９０ＨＶの鋼材、比較例２、５については２５℃におけ
る硬さが２７０ＨＶの鋳鉄、比較例３、６については２
５℃における硬さが２４０ＨＶの鋼材を使用した。摩耗
試験における摩擦相手板は、冷却水、冷風、ヒーターに
より温度調整を行い、摩擦試験１では初期温度を２５
℃、最高温度を１００℃に調整し、摩擦試験２では３５
０℃に調整した。
１と比較品１〜６について、ＪＩＳ定速式試験機を使用
して、摩擦試験１および２を行った。摩擦試験１の条件
は、０．５ＭＰａ荷重、３ｍ／ｓｅｃすべり速度、摩擦
相手板の初期温度を２５℃、最高温度を１００℃に調整
した。摩擦試験２の条件は、０．５ＭＰａ荷重、２０ｍ
／ｓｅｃすべり速度、摩擦相手板を３５０℃に調整し
た。この摩擦試験に用いた摩擦相手板は、実施例１、
２、５、６、１０、１１については２５℃における硬さ
が２７０ＨＶの鋳鉄、実施例３、４、７については２５
℃における硬さが２４０ＨＶの鋼材、実施例８について
は２５℃における硬さが１３０ＨＶの鋼材、実施例９に
ついては２５℃における硬さが３１０ＨＶの工具鋼を使
用し、比較例１、４については２５℃における硬さが１
９０ＨＶの鋼材、比較例２、５については２５℃におけ
る硬さが２７０ＨＶの鋳鉄、比較例３、６については２
５℃における硬さが２４０ＨＶの鋼材を使用した。摩耗
試験における摩擦相手板は、冷却水、冷風、ヒーターに
より温度調整を行い、摩擦試験１では初期温度を２５
℃、最高温度を１００℃に調整し、摩擦試験２では３５
０℃に調整した。
【００１９】実施例１〜１１と比較品１〜６の各組成成
分のうち、ＮｉとＡｌとの重量比率を表１に示した。ま
た、実施例１〜１１で使用したＮｉ−Ａｌの粗粒粉末と
比較品１で使用したＮｉ−Ａｌ粉末の２５℃および５０
０℃におけるビッカース硬さとその平均粒径を求めて、
その結果を表１に併記した。さらに、実施例１〜１１と
比較品１〜６の各組成成分のうち、摩擦材料全体に対す
る粗粒粒子中のＮｉとＡｌとの各含有比率、および粗粒
粒子の含有量を表２に示した。そして、これら実施例１
〜１１と比較品１〜６の各摩擦材料を使用して行った上
述の摩擦試験１および２による比摩耗量を求めて、表２
に併記した。
分のうち、ＮｉとＡｌとの重量比率を表１に示した。ま
た、実施例１〜１１で使用したＮｉ−Ａｌの粗粒粉末と
比較品１で使用したＮｉ−Ａｌ粉末の２５℃および５０
０℃におけるビッカース硬さとその平均粒径を求めて、
その結果を表１に併記した。さらに、実施例１〜１１と
比較品１〜６の各組成成分のうち、摩擦材料全体に対す
る粗粒粒子中のＮｉとＡｌとの各含有比率、および粗粒
粒子の含有量を表２に示した。そして、これら実施例１
〜１１と比較品１〜６の各摩擦材料を使用して行った上
述の摩擦試験１および２による比摩耗量を求めて、表２
に併記した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【実施試験２】実施試験１における実施例２の組成成分
のうち、（Ｎｉ−Ａｌ）の粗粒粒子に換えて、組成成分
がＦｅ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａｌ，Ｎｉ3（Ａｌ，Ｗ），Ｆｅ
3（Ｓｉ，Ａｌ）でなり、これらの平均粒子径が１５０
〜２５０μｍでなる粗粒粒子をそれぞれ添加し、その他
は実施例２と同様に処理して本発明品である実施例１
２、１３、１４および１５の摩擦材料を得た。また、同
様に実施例２の組成成分のうち、（Ｎｉ−Ａｌ）の粗粒
粒子に換えて、Ｎｉ3ＡｌとＮｉＡｌとの混在成分、Ｎ
ｉ3ＡｌとＮｉＡｌ3，との混在成分、Ｎｉ3ＡｌとＮｉ
ＡｌとＮｉＡｌ3との混在成分をそれぞれ添加し、その
他は実施例２と同様に処理して本発明品である実施例１
６、１７および１８の摩擦材料を得た。これらの実施例
１２〜１８中の粗粒粒子は、鉄族元素対Ａｌ元素の原子
比がほぼ３対１からなり、平均粒径がほぼ２５０μｍで
あった。これらの実施例１２〜１８について、実施例２
と同様に摩擦試験１および２を行った結果、ほぼ実施例
２と同様な傾向を示した。
のうち、（Ｎｉ−Ａｌ）の粗粒粒子に換えて、組成成分
がＦｅ3Ａｌ，Ｃｏ3Ａｌ，Ｎｉ3（Ａｌ，Ｗ），Ｆｅ
3（Ｓｉ，Ａｌ）でなり、これらの平均粒子径が１５０
〜２５０μｍでなる粗粒粒子をそれぞれ添加し、その他
は実施例２と同様に処理して本発明品である実施例１
２、１３、１４および１５の摩擦材料を得た。また、同
様に実施例２の組成成分のうち、（Ｎｉ−Ａｌ）の粗粒
粒子に換えて、Ｎｉ3ＡｌとＮｉＡｌとの混在成分、Ｎ
ｉ3ＡｌとＮｉＡｌ3，との混在成分、Ｎｉ3ＡｌとＮｉ
ＡｌとＮｉＡｌ3との混在成分をそれぞれ添加し、その
他は実施例２と同様に処理して本発明品である実施例１
６、１７および１８の摩擦材料を得た。これらの実施例
１２〜１８中の粗粒粒子は、鉄族元素対Ａｌ元素の原子
比がほぼ３対１からなり、平均粒径がほぼ２５０μｍで
あった。これらの実施例１２〜１８について、実施例２
と同様に摩擦試験１および２を行った結果、ほぼ実施例
２と同様な傾向を示した。
【００２３】
【発明の効果】本発明の摩擦材料は、従来の摩擦材料で
ある比較品に比べて、低負荷から高負荷に至るまで比摩
耗量が低く、欠け損傷が少なく、鳴きの状態が抑制さ
れ、耐摩耗性が顕著に優れており、摩擦時に相手材料を
摩耗損傷させることも少なく、耐久性が高く、長寿命で
あるという優れた効果がある。したがって、本発明の摩
擦材料は、自動車、電動自転車，航空機、汽車、その他
の各種産業機械におけるブレーキ、クラッチなどの制動
装置用摩擦材料として、例えばブレーキライニング、デ
イスクパッド、クラッチフェーシング、制輪子などの各
種用途に実用できるものであり、工業上有用な材料であ
る。
ある比較品に比べて、低負荷から高負荷に至るまで比摩
耗量が低く、欠け損傷が少なく、鳴きの状態が抑制さ
れ、耐摩耗性が顕著に優れており、摩擦時に相手材料を
摩耗損傷させることも少なく、耐久性が高く、長寿命で
あるという優れた効果がある。したがって、本発明の摩
擦材料は、自動車、電動自転車，航空機、汽車、その他
の各種産業機械におけるブレーキ、クラッチなどの制動
装置用摩擦材料として、例えばブレーキライニング、デ
イスクパッド、クラッチフェーシング、制輪子などの各
種用途に実用できるものであり、工業上有用な材料であ
る。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J058 BA21 BA41 BA44 BA46 CA02 CA42 FA01 FA21 FA24 FA31 FA35 GA02 GA04 GA06 GA28 GA29 GA31 GA33 GA34 GA35 GA37 GA38 GA43 GA44 GA45 GA46 GA47 GA48 GA49 GA50 GA52 GA62 GA73 GA74 GA75 GA82 GA92 GA93
Claims (7)
- 【請求項１】金属、合金、金属化合物、金属間化合物お
よび樹脂の中の少なくとも１種をマトリックスとし、潤
滑物質、硬質物質、摩擦調整物質、ｐＨ調整物質、補強
物質の中の少なくとも１種をフィラーとして含有する摩
擦材料の中に、５０〜３００μｍの平均粒径でなる粗粒
粒子が該摩擦材料全体に対して０．５〜７０重量％含有
されており、該粗粒粒子は、ニッケル，コバルト，鉄の
中の１種以上の鉄族元素とアルミニウム元素とを含有し
ており、かつ該粗粒粒子中の鉄族元素とアルミニウム元
素の比率は、鉄族元素が８５〜８９重量％、アルミニウ
ム元素が１１〜１５重量％である摩擦材料。 - 【請求項２】上記マトリックスは、上記摩擦材料全体に
対し、２０〜９５重量％からなる請求項１に記載の摩擦
材料。 - 【請求項３】上記フィラーは、黒鉛、カーボン、コーク
スの中の少なくとも１種の潤滑物質を含有している請求
項１または２に記載の摩擦材料。 - 【請求項４】上記粗粒粒子は、２５℃におけるビッカー
ス硬さが１００〜３００ＨＶからなる請求項１〜３のい
ずれか１項に記載の摩擦材料。 - 【請求項５】上記粗粒粒子は、５００℃におけるビッカ
ース硬さが１００〜４００ＨＶからなる請求項１〜４の
いずれか１項に記載の摩擦材料。 - 【請求項６】上記粗粒粒子は、ニッケルとアルミニウム
を含有した金属間化合物からなる請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の摩擦材料。 - 【請求項７】上記金属間化合物は、原子比でニッケルが
３に対しアルミニウムが１からなる請求項６に記載の摩
擦材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20901999A JP2001032033A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20901999A JP2001032033A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001032033A true JP2001032033A (ja) | 2001-02-06 |
Family
ID=16565932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20901999A Pending JP2001032033A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | 摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001032033A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509232A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-27 | クライマックス・エンジニアード・マテリアルズ・エルエルシー | 摩擦材料組成物及び添加剤 |
| JP6360270B1 (ja) * | 2017-03-14 | 2018-07-18 | Jfe精密株式会社 | ブレーキ用焼結摩擦材 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04341537A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-27 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 冷間鍛造性にすぐれた高強度耐摩耗性アルミニウム合金 |
| JPH05140706A (ja) * | 1991-11-14 | 1993-06-08 | Toyota Motor Corp | 耐摩耗性高強度アルミニウム合金部品の製造方法 |
| JPH06299282A (ja) * | 1993-04-09 | 1994-10-25 | Asahi Glass Co Ltd | 硬質材料 |
| JPH10226834A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-08-25 | Toyota Motor Corp | 銅系焼結摩擦材料 |
| JPH1192846A (ja) * | 1997-09-17 | 1999-04-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 焼結摩擦材およびその製造方法 |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP20901999A patent/JP2001032033A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04341537A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-27 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 冷間鍛造性にすぐれた高強度耐摩耗性アルミニウム合金 |
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| JP2008509232A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-27 | クライマックス・エンジニアード・マテリアルズ・エルエルシー | 摩擦材料組成物及び添加剤 |
| JP6360270B1 (ja) * | 2017-03-14 | 2018-07-18 | Jfe精密株式会社 | ブレーキ用焼結摩擦材 |
| WO2018168968A1 (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Jfe精密株式会社 | ブレーキ用焼結摩擦材 |
| US11635120B2 (en) | 2017-03-14 | 2023-04-25 | Sunstar Engineering Inc. | Sintered friction material for brake |
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Effective date: 20060529 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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Effective date: 20090616 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091201 |
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| A521 | Written amendment |
Effective date: 20091223 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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Effective date: 20100629 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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