JP2001072961A

JP2001072961A - 摩擦材

Info

Publication number: JP2001072961A
Application number: JP25343099A
Authority: JP
Inventors: Mikiya Fujii; 幹也藤井; Takahiro Yumoto; 高弘湯本; Masaru Sugiyama; 勝杉山
Original assignee: Toshiba Monofrax Co Ltd
Current assignee: Saint Gobain TM KK
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-21
Anticipated expiration: 2019-09-07
Also published as: JP3866457B2

Abstract

(57)【要約】【課題】非石綿系の摩擦材において、自動車部品の性
能、たとえばブレーキとしての性能、特に鳴き及び振動
の特性を改善する。【解決手段】繊維と結合材と充填材からなる摩擦材に
おいて、繊維として、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯお
よびＭｇＯからなる無機繊維を含み、その無機繊維の化
学組成は、ＳｉＯ₂が５８〜６７重量％であり、Ａｌ₂
Ｏ₃が０〜４重量％であり、ＣａＯが０〜４２重量％で
あり、ＭｇＯが０〜３２重量％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部品用の摩
擦材、たとえば自動車のブレーキパッド、ブレーキライ
ニング、クラッチフェーシング等に使用される摩擦材に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車のブレーキパッド、ブレー
キライニング、クラッチフェーシング等に使用される摩
擦材は、繊維として石綿が使用されてきた。しかし、石
綿は人体に有害であることが明らかになって、その使用
を規制されている。そこで、摩擦材についても、石綿を
使用しないことが要求されている。そして、石綿を使用
しない摩擦材の提案がされている。その多くは、繊維と
して、耐熱性有機繊維、ガラス繊維、金属繊維、ワラス
トナイト等が用いられ、結合材として、フェノール樹脂
などの熱硬化性樹脂が用いられ、充填材として、黒鉛、
硫酸バリウム、アルミナ、ジルコニア等の粉末が用いら
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記摩擦材の例とし
て、例えば、特開平３−１８５０３２号公報には、繊維
と結合材と粉末からなる摩擦材において、一部にジルコ
ニアを含む繊維を用いることが提案されている。また、
特開平９−１５７６３３号公報には、繊維としてワラス
トナイトを添加することが提案されている。

【０００４】しかし、特開平３−１８５０３２号公報に
記載されているように一部にジルコニアを含む繊維を用
いる摩擦材は、ブレーキの特性についてはある程度改善
されたが、鳴きや振動については、未だ十分に改善され
ていない。

【０００５】特開平９−１５７６３３号公報に記載のワ
ラストナイトを添加したものは、人体への害は少ない
が、補強効果がないので、摩擦材の強度が不足しがちで
ある。

【０００６】本発明は、非石綿系の摩擦材において、自
動車部品の性能、たとえばブレーキとしての性能、特に
鳴き及び振動の特性を改善することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の好ましい解決手
段は、前掲の請求項１〜７に記載の摩擦材である。

【０００８】本発明による摩擦材は、石綿を含まず、Ｓ
ｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯおよびＭｇＯのうち少くと
も２以上の成分からなり、特定の化学組成をもつ無機繊
維、あるいは生理食塩水に溶解する無機繊維を含有する
ことを特徴とする摩擦材である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の摩擦材は、繊維と結合材
と充填材からなる。そして、繊維としては、少なくとも
一部に、無機繊維を使用する。その無機繊維の好ましい
化学組成は、ＳｉＯ₂が５８〜６７重量％であり、Ａｌ
₂Ｏ₃が０〜４重量％であり、ＣａＯが０〜４２重量％
であり、ＭｇＯが０〜３２重量％である。ＳｉＯ₂は、
必須の成分であるが、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＭｇＯは、
まったく含有されず、ゼロ重量％であってもよい。ただ
し、無機繊維を構成するＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ
及びＭｇＯの合計は１００重量％とする。

【００１０】このような化学組成を有する無機繊維は、
適度な硬さ（たとえばモース硬度５〜６）を有してい
る。摩擦材の配合材である繊維の少なくとも一部とし
て、このような化学組成を有する無機繊維を使用するこ
とにより、摩擦材の強度、摩擦性能、振動及び鳴きなど
の特性を向上できる。

【００１１】この無機繊維には、その製造に起因して繊
維の形状にならなかった粒状物（ショットと呼ばれる粒
状物）が含まれているのが好ましい。このショットの大
きさは、粒径が２５０μｍ以下であることが好ましい。
粒径が２５０μｍよりも大きくなると、摩擦材に用いた
際に、脱落が起こりやすく、また、相手攻撃性が強くな
り、鳴きや振動を生じやすくなる。粒径が２５０μｍ以
下の大きさのショットの量は４０重量％以下であること
が好ましい。ここで、粒径が４５μｍ未満のショットは
繊維との区別が困難であるので、４５μｍ以上とするの
が好ましい。ショットの量が４０重量％より多くなる
と、繊維が少なくなって、補強効果が少なくなり、摩擦
材の強度が不足することがあり得る。

【００１２】前述の無機繊維は、繊維と結合材と充填材
を含めて摩擦材の全体に対して３重量％以上含まれるこ
とが好ましい。３重量％未満では、摩擦材の特性を向上
する効果をあまり期待できないことがある。

【００１３】また、繊維と結合材と充填材からなる摩擦
材において、無機繊維は、生理食塩水に溶解するものが
好ましい。その場合、仮にこの無機繊維が粉塵となって
人体に入ったとしても、人体内で溶解するので、この無
機繊維が人体内に残留することはない。無機繊維が３重
量％以上含まれていることが好ましい。この場合も、無
機繊維の好ましい化学組成は、ＳｉＯ₂が５８〜６７重
量％であり、Ａｌ₂Ｏ ₃が０〜４重量％であり、ＣａＯ
が０〜４２重量％であり、ＭｇＯが０〜３２重量％であ
る。そして、無機繊維が、粒径２５０μｍ以下のショッ
トを４０重量％以下含むことが好ましい。

【００１４】摩擦材に含まれている無機繊維の全部が生
理食塩水に溶解するものであることが好ましい。

【００１５】本発明は、このような無機繊維のみを使用
する態様に限定されるものではなく、このような無機繊
維と共に他の繊維を併用できる。好適に使用できる他の
繊維としては、例えば、アラミド繊維、ガラス繊維、ア
ルミナ繊維、ステンレス繊維等がある。

【００１６】充填材としては、例えば、アルミナ、黒
鉛、硫酸バリウム、マイカ、ゴムなどの粒または粉末が
好適に使用できる。

【００１７】結合材としては、例えば、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等
が好適に使用できる。

【００１８】

【実施例】繊維として、無機繊維、アルミナシリカ繊
維、アラミド繊維、ワラストナイト、ガラス繊維、銅繊
維を用い、結合材として、フェノール樹脂を用い、充填
材として、カシュダスト、硫酸バリウム、黒鉛を用い、
それぞれ所定の割合に配合した。この配合物を混合し、
熱プレス成形して、実施例１〜７及び比較例１〜２とし
て示す摩擦材を作った。そして、それらの特性を試験し
た。使用した無機繊維の化学組成及びショット含有率を
表１に示す。

【００１９】

【表１】ここで、ショット量は、開き目２１２μｍの篩を通過
し、かつ開き目４５μｍの篩を通過しなかったショット
の量である。摩擦材の配合及び特性を表２に示す。

【００２０】

【表２】各特性は、次の方法によって試験して求めた。摩耗率及
び摩擦係数は、ＪＩＳＤ４４１１に基づいて試験した。

【００２１】振動及び鳴きの発生率は、摩擦材を自動車
のブレーキに取り付け、ブレーキを作動して、その際に
生じる振動及び鳴きを観測した。

【００２２】

【発明の効果】本発明の摩擦材は、特定の化学組成を有
する無機繊維を用いることにより、自動車部品の特性と
くにブレーキ特性としての摩擦材の強度、摩擦性能、鳴
きおよび振動を改善できる。

【００２３】本発明に使用する無機繊維の化学組成は、
ＳｉＯ₂が５８〜６７重量％であり、Ａｌ₂Ｏ₃が０〜
４重量％であり、ＣａＯが０〜４２重量％であり、Ｍｇ
Ｏが０〜３２重量％であるり、その組成から生体溶解性
を有するので、このような無機繊維は、仮に人体に取り
込まれたとしても長期に残留することがなく、人体に対
する害が少ない。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｊ 5/14 ＣＥＺＣ０８Ｊ 5/14 ＣＥＺ (72)発明者杉山勝東京都中央区日本橋久松町４番４号糸重ビル東芝モノフラックス株式会社内Ｆターム(参考） 3J058 BA21 BA23 GA07 GA12 GA20 GA28 GA33 GA37 GA45 GA55 GA56 GA57 GA58 GA82 GA92 GA93 4F071 AA10 AA41 AA42 AA43 AB03 AB18 AB23 AB26 AD01 AE17 AF05 AH07 AH17 DA01 DA02 DA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維と結合材と充填材からなる摩擦材に
おいて、繊維として、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯお
よびＭｇＯのうち少くとも２以上の成分からなる無機繊
維を含み、その無機繊維の化学組成は、ＳｉＯ₂が５８
〜６７重量％であり、Ａｌ₂Ｏ₃が０〜４重量％であ
り、ＣａＯが０〜４２重量％であり、ＭｇＯが０〜３２
重量％であることを特徴とする摩擦材。
【請求項２】請求項１に記載の化学組成を有する無機
繊維を３重量％以上含むことを特徴とする請求項１に記
載の摩擦材。
【請求項３】請求項１に記載の化学組成を有する無機
繊維が、粒径２５０μｍ以下のショットを４０重量％以
下含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の摩擦
材。
【請求項４】繊維と結合材と充填材からなる摩擦材に
おいて、繊維として、生理食塩水に溶解する無機繊維が
３重量％以上含まれていることを特徴とする摩擦材。
【請求項５】無機繊維の化学組成は、ＳｉＯ₂が５８
〜６７重量％であり、Ａｌ₂Ｏ₃が０〜４重量％であ
り、ＣａＯが０〜４２重量％であり、ＭｇＯが０〜３２
重量％であることを特徴とする請求項４に記載の摩擦
材。
【請求項６】無機繊維が、粒径２５０μｍ以下のショ
ットを４０重量％以下含むことを特徴とする請求項４又
は５に記載の摩擦材。
【請求項７】無機繊維の全部が生理食塩水に溶解する
ものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
項に記載の摩擦材。