JP2002020730A - ノンアスベスト摩擦材 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業環境衛生上好ましくないロックウール等
のアルミナ成分の多いセラミック繊維を使用することな
く、それでいて前記セラミック繊維を使用した場合と同
等の摩擦特性と強度を与えるとともに製造コストの上昇
も抑制できるノンアスベスト摩擦材を得る。 【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、主成分としてのＳｉＯ2 と、ＣａＯ
とＭｇＯの１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2Ｏ3 と
ＺｒＯ2 の１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、ＦｅＯとＦｅ 2 Ｏ3 の１種以上２重量％未満とから
なる組成の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合し
たことを特性とするノンアスベスト摩擦材。溶解性非晶
質物質が摩擦材全体の１〜３０重量％配合されているこ
と、またそれが繊維状又は粒状であることが好ましい。
のアルミナ成分の多いセラミック繊維を使用することな
く、それでいて前記セラミック繊維を使用した場合と同
等の摩擦特性と強度を与えるとともに製造コストの上昇
も抑制できるノンアスベスト摩擦材を得る。 【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、主成分としてのＳｉＯ2 と、ＣａＯ
とＭｇＯの１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2Ｏ3 と
ＺｒＯ2 の１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、ＦｅＯとＦｅ 2 Ｏ3 の１種以上２重量％未満とから
なる組成の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合し
たことを特性とするノンアスベスト摩擦材。溶解性非晶
質物質が摩擦材全体の１〜３０重量％配合されているこ
と、またそれが繊維状又は粒状であることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、摩擦材に関するも
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】主としてブレーキなどに用いる摩擦材
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、
セラミック繊維（ロックウール、スラグウール）、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
でもロックウールは、研削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、その研削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。
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、
セラミック繊維（ロックウール、スラグウール）、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
でもロックウールは、研削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、その研削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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ロックウール、スラグ
ウールは、繊維状非晶質物質である。ところで、ＥＵＣ
ｏｍｍｉｓｉｏｎ ９７／６９／ＥＣのＱ１により、人
体に無害な溶解性非晶質繊維は、気管内注入による短期
生体内滞留性試験によって、長さ２０μｍ以上の繊維の
加重半減期が４０日未満とされるミネラル繊維であるこ
とが規定されている。
ウールは、繊維状非晶質物質である。ところで、ＥＵＣ
ｏｍｍｉｓｉｏｎ ９７／６９／ＥＣのＱ１により、人
体に無害な溶解性非晶質繊維は、気管内注入による短期
生体内滞留性試験によって、長さ２０μｍ以上の繊維の
加重半減期が４０日未満とされるミネラル繊維であるこ
とが規定されている。
【０００４】しかしながら、ロックウールの化学組成
（重量％）は、代表的には、ＳｉＯ2：３５〜４５、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：１０〜２０、ＣａＯ：３０〜４０、ＭｇＯ：
４〜８、ＭｎＯ：１〜４、Ｆｅ2 Ｏ3 ：０．１〜３であ
る。このように、ロックウールは非晶質物質であるが、
Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が１０〜２０重量％と多いために、
生体内では溶解しにくく、上記の規定に当てはまらな
い。
（重量％）は、代表的には、ＳｉＯ2：３５〜４５、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ：１０〜２０、ＣａＯ：３０〜４０、ＭｇＯ：
４〜８、ＭｎＯ：１〜４、Ｆｅ2 Ｏ3 ：０．１〜３であ
る。このように、ロックウールは非晶質物質であるが、
Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が１０〜２０重量％と多いために、
生体内では溶解しにくく、上記の規定に当てはまらな
い。
【０００５】本発明は、摩擦材として、作業環境衛生上
好ましくないロックウール等のセラミック繊維を使用す
ることなく、それでいて前記アルミナ成分の多いセラミ
ック繊維を使用した場合と同等の摩擦特性（効力調整、
錆落し性等）と強度を与えると共に製造コストの上昇も
抑制できるノンアスベスト摩擦材を得ることを課題とす
るものである。
好ましくないロックウール等のセラミック繊維を使用す
ることなく、それでいて前記アルミナ成分の多いセラミ
ック繊維を使用した場合と同等の摩擦特性（効力調整、
錆落し性等）と強度を与えると共に製造コストの上昇も
抑制できるノンアスベスト摩擦材を得ることを課題とす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記の課
題により、作業環境衛生上好ましくないロックウール等
のセラミック繊維を使用することなく、それでいて前記
セラミック繊維を使用した場合と同等の摩擦特性と強度
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。ロックウールやスラグウールが作業環境衛生上
問題となるのは、その組成中のアルミナ成分が１０〜２
０重量％と多いことによるものである。そして、同じ非
晶質無機物質でもアルミナを少量しか含まないものを用
いると前記ロックウール等の非晶質無機物質を使用した
場合と同等の摩擦特性と強度を得ることができるととも
に体液への溶解性が高まり健康上の懸念も解消できるこ
とに着目して、本発明に到達した。
題により、作業環境衛生上好ましくないロックウール等
のセラミック繊維を使用することなく、それでいて前記
セラミック繊維を使用した場合と同等の摩擦特性と強度
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。ロックウールやスラグウールが作業環境衛生上
問題となるのは、その組成中のアルミナ成分が１０〜２
０重量％と多いことによるものである。そして、同じ非
晶質無機物質でもアルミナを少量しか含まないものを用
いると前記ロックウール等の非晶質無機物質を使用した
場合と同等の摩擦特性と強度を得ることができるととも
に体液への溶解性が高まり健康上の懸念も解消できるこ
とに着目して、本発明に到達した。
【０００７】すなわち、本発明は、下記の手段により前
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、主成分としてのＳｉＯ2 と、ＣａＯとＭｇＯ
の１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 とＺｒＯ2
の１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｆｅ
ＯとＦｅ2 Ｏ3の１種以上２重量％未満とからなる組成
の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合したことを
特徴とするノンアスベスト摩擦材。 （２）前記溶解性非晶質物質が摩擦材全体の１〜３０重
量％配合されていることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。 （３）前記溶解性非晶質物質が繊維状又は粒状であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （４）前記溶解性非晶質物質が、平均繊維径が２〜９μ
ｍ、平均繊維長が１００〜１５００μｍの繊維であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （５）前記溶解性非晶質物質が、平均粒径が２〜１００
μｍの粒状物であることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。
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、主成分としてのＳｉＯ2 と、ＣａＯとＭｇＯ
の１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 とＺｒＯ2
の１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｆｅ
ＯとＦｅ2 Ｏ3の１種以上２重量％未満とからなる組成
の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合したことを
特徴とするノンアスベスト摩擦材。 （２）前記溶解性非晶質物質が摩擦材全体の１〜３０重
量％配合されていることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。 （３）前記溶解性非晶質物質が繊維状又は粒状であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （４）前記溶解性非晶質物質が、平均繊維径が２〜９μ
ｍ、平均繊維長が１００〜１５００μｍの繊維であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （５）前記溶解性非晶質物質が、平均粒径が２〜１００
μｍの粒状物であることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。
【０００８】
【発明の実施の形態】摩擦材は、補強繊維、摩擦調整材
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
しくないロックウール、スラグウールのような非晶質無
機物質であるが、アルミナを１０〜２０重量％含有する
体内で難溶性の非晶質物質を使用することはせず、その
代わりにアルミナを５重量％以下しか含有しない繊維状
又は粒状の溶解性非晶質物質を使用するものである。な
お、この「溶解性」とは、体内に入った場合体液に溶け
るものであることをいう。
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
しくないロックウール、スラグウールのような非晶質無
機物質であるが、アルミナを１０〜２０重量％含有する
体内で難溶性の非晶質物質を使用することはせず、その
代わりにアルミナを５重量％以下しか含有しない繊維状
又は粒状の溶解性非晶質物質を使用するものである。な
お、この「溶解性」とは、体内に入った場合体液に溶け
るものであることをいう。
【０００９】本発明の溶解性非晶質物質は、ＳｉＯ2 、
Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 及びＮａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ
の酸化物質等により構成され、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｂａの酸化物の総量は１８重量％を越えるものが好まし
い。このような化学成分からなる溶解性非晶質物質にお
いては、Ａｌ2 Ｏ3 やＺｒＯ2 の成分比率が低く、なお
かつＣａＯやＭｇＯの比率が高いほど生体内での溶解性
が優れている。すなわち、Ａｌ2 Ｏ3 ≦５重量％、Ｚｒ
Ｏ2 ≦５重量％で、０重量％に近づくほど溶解性が向上
する。一方、ＣａＯ、ＭｇＯの合計が高くなるほど溶解
性が向上する。
Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 及びＮａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ
の酸化物質等により構成され、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、
Ｂａの酸化物の総量は１８重量％を越えるものが好まし
い。このような化学成分からなる溶解性非晶質物質にお
いては、Ａｌ2 Ｏ3 やＺｒＯ2 の成分比率が低く、なお
かつＣａＯやＭｇＯの比率が高いほど生体内での溶解性
が優れている。すなわち、Ａｌ2 Ｏ3 ≦５重量％、Ｚｒ
Ｏ2 ≦５重量％で、０重量％に近づくほど溶解性が向上
する。一方、ＣａＯ、ＭｇＯの合計が高くなるほど溶解
性が向上する。
【００１０】ただし、ＣａＯ、ＭｇＯの比率を高くしす
ぎると耐熱性の低下を招くため、これらの合計の比率は
≦４０重量％であることが望ましい。また微量成分とし
て、以下の酸化物、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3を合計量として２重量％未満含む場合もある。好ま
しい溶解性非晶質物質としては、ＳｉＯ2 −ＺｒＯ2 −
ＣａＯ−ＭｇＯ系非晶質無機物質が挙げられる。代表的
な組成（重量％）としては、ＳｉＯ2 ６４．５、Ｚｒ
Ｏ2 ５．０、ＣａＯ １７．０、ＭｇＯ １３．５；
ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ ２９．５、ＭｇＯ ５．
５；ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ １９．５、ＭｇＯ
１５．５；ＳｉＯ2 ６５、Ａｌ2 Ｏ3 ０．３、Ｃａ
Ｏ ３１．１、ＭｇＯ ３．２、Ｆｅ2 Ｏ3 ０．３な
どが挙げられる。溶解性非晶質物質の摩擦材成分として
の配合量は１〜３０重量％とするが、１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は
向上するが、相手材の摩耗が増大するので、３０重量％
以下とする。好ましくは２．５〜３０重量％とすること
がよい。
ぎると耐熱性の低下を招くため、これらの合計の比率は
≦４０重量％であることが望ましい。また微量成分とし
て、以下の酸化物、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2
Ｏ3を合計量として２重量％未満含む場合もある。好ま
しい溶解性非晶質物質としては、ＳｉＯ2 −ＺｒＯ2 −
ＣａＯ−ＭｇＯ系非晶質無機物質が挙げられる。代表的
な組成（重量％）としては、ＳｉＯ2 ６４．５、Ｚｒ
Ｏ2 ５．０、ＣａＯ １７．０、ＭｇＯ １３．５；
ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ ２９．５、ＭｇＯ ５．
５；ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ １９．５、ＭｇＯ
１５．５；ＳｉＯ2 ６５、Ａｌ2 Ｏ3 ０．３、Ｃａ
Ｏ ３１．１、ＭｇＯ ３．２、Ｆｅ2 Ｏ3 ０．３な
どが挙げられる。溶解性非晶質物質の摩擦材成分として
の配合量は１〜３０重量％とするが、１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は
向上するが、相手材の摩耗が増大するので、３０重量％
以下とする。好ましくは２．５〜３０重量％とすること
がよい。
【００１１】本発明の溶解非晶質物質の繊維は、平均繊
維径が２〜９μｍであり、好ましくは３〜６μｍであ
る。平均繊維径が２μｍ以下であると製造が困難になり
経済的ではなく、９μｍ以上であると他の材料との混合
時の分散性が悪化するとともに、摩擦材にした場合、摩
擦させる金属に対する相手攻撃性が悪くなる。また、平
均繊維長は１００〜１５００μｍであり、好ましくは５
００〜１０００μｍである。１００μｍより短いと補強
効果が十分に得られず、１５００μｍよりも長いと他材
料との混合時の分散性が悪くなる。
維径が２〜９μｍであり、好ましくは３〜６μｍであ
る。平均繊維径が２μｍ以下であると製造が困難になり
経済的ではなく、９μｍ以上であると他の材料との混合
時の分散性が悪化するとともに、摩擦材にした場合、摩
擦させる金属に対する相手攻撃性が悪くなる。また、平
均繊維長は１００〜１５００μｍであり、好ましくは５
００〜１０００μｍである。１００μｍより短いと補強
効果が十分に得られず、１５００μｍよりも長いと他材
料との混合時の分散性が悪くなる。
【００１２】本発明の溶解性非晶質物質の粒状物は、平
均粒径が２〜１００μｍであり、好ましくは５〜３０μ
ｍである。平均粒径が２μｍ以下であると製造が困難に
なり経済的でなく、３０μｍ以上であると、摩擦材にし
た場合、摩擦させる金属に対する相手攻撃性が悪くな
る。
均粒径が２〜１００μｍであり、好ましくは５〜３０μ
ｍである。平均粒径が２μｍ以下であると製造が困難に
なり経済的でなく、３０μｍ以上であると、摩擦材にし
た場合、摩擦させる金属に対する相手攻撃性が悪くな
る。
【００１３】本発明の摩擦材において、補強繊維として
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、チ
タン酸カリウム繊維やＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系セラミッ
ク繊維等の無機繊維が挙げられる。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、ポリイミド樹脂等
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、石英等の無機摩擦調整材、合成ゴムやカシュー
樹脂等の有機摩擦調整材を、固体潤滑材としては、例え
ば黒鉛や二硫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、鳴き特性等に
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、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、チ
タン酸カリウム繊維やＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系セラミッ
ク繊維等の無機繊維が挙げられる。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、ポリイミド樹脂等
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、石英等の無機摩擦調整材、合成ゴムやカシュー
樹脂等の有機摩擦調整材を、固体潤滑材としては、例え
ば黒鉛や二硫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、鳴き特性等に
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。
【００１４】ディスクブレーキ用ブレーキパッドの製造
工程は、板金プレスにより所定の形状に形成され、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。
工程は、板金プレスにより所定の形状に形成され、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。
【００１５】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
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。
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。
【００１６】実施例１〜３及び比較例１〜２ （摩擦材試料の材料）摩擦材の試料を製造する際の摩擦
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 ・・バインダーレージン（フェノールレジン） 有機摩擦調整材 ・・フリクションダスト（カシューダスト） 充填材 ・・硫酸バリウム 研削材 ・・ジルコニア 固体潤滑材 ・・黒鉛 補強繊維 ・・銅繊維／アラミド繊維／セラミック繊維／チタ ン酸カリウム繊維 研削材 ・・溶解性非晶質繊維又は粉末 本発明の溶解性非晶質無機物質の化学組成（重量％）
は、ＳｉＯ2 ６４．５％、ＺｒＯ2 ５％、ＣａＯ
１７％、ＭｇＯ １３．５％であった（繊維及び粉末と
も）。また、溶解性非晶質繊維は、繊維径４．５μｍで
繊維長６５０μｍのものを使用した。溶解性非晶質粉末
は、平均粒径が１０μｍのものを使用した。
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 ・・バインダーレージン（フェノールレジン） 有機摩擦調整材 ・・フリクションダスト（カシューダスト） 充填材 ・・硫酸バリウム 研削材 ・・ジルコニア 固体潤滑材 ・・黒鉛 補強繊維 ・・銅繊維／アラミド繊維／セラミック繊維／チタ ン酸カリウム繊維 研削材 ・・溶解性非晶質繊維又は粉末 本発明の溶解性非晶質無機物質の化学組成（重量％）
は、ＳｉＯ2 ６４．５％、ＺｒＯ2 ５％、ＣａＯ
１７％、ＭｇＯ １３．５％であった（繊維及び粉末と
も）。また、溶解性非晶質繊維は、繊維径４．５μｍで
繊維長６５０μｍのものを使用した。溶解性非晶質粉末
は、平均粒径が１０μｍのものを使用した。
【００１７】〔溶解性非晶質繊維に関する実験〕 （摩擦材試料の組成）摩擦材の試料を製造する際の摩擦
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１〜３を作製した。なお、比較の
ために、溶解性非晶質繊維を含まないもの（比較例１及
び２）も作製した。 （ブレーキパッドの試料作製）上記した組成の摩擦材試
料のブレーキパッドを従来の製法により作成した。
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１〜３を作製した。なお、比較の
ために、溶解性非晶質繊維を含まないもの（比較例１及
び２）も作製した。 （ブレーキパッドの試料作製）上記した組成の摩擦材試
料のブレーキパッドを従来の製法により作成した。
【００１８】
【表１】
【００１９】（試験方法）試験機としてフルサイズダイ
ナモメータを使用して、ロータを用いるディスクブレー
キを用いて次の試験を行った。なお、ブレーキパッドは
テストピースを用いた。 （１）ＪＡＳＯ効力評価 初速５０ｋｍ／ｈ、初速１００ｋｍ／ｈ、初速１３０ｋ
ｍ／ｈ、減速度α＝５．８８ｍ／ｓ2 の条件で摩擦係
数、ＪＡＳＯ効力評価を行った。 （２）ＪＡＳＯ第１フェード最低μ （３）錆落し率 約５０μｍ厚みの発錆ロータを摩擦材と擦り合わせ、Ｎ
＝２００実施後の錆落し率を測定した。錆落し率は８０
％以上であれば合格である。 （４）Ｔ／Ｐ制動ロータ攻撃性 初速５０ｋｍ／ｈ、減速度α＝０．９８ｍ／ｓ2 、温度
１００℃、１０００回当たりのロータ摩耗量（μｍ） （試験結果）試験結果を第２表に示す
ナモメータを使用して、ロータを用いるディスクブレー
キを用いて次の試験を行った。なお、ブレーキパッドは
テストピースを用いた。 （１）ＪＡＳＯ効力評価 初速５０ｋｍ／ｈ、初速１００ｋｍ／ｈ、初速１３０ｋ
ｍ／ｈ、減速度α＝５．８８ｍ／ｓ2 の条件で摩擦係
数、ＪＡＳＯ効力評価を行った。 （２）ＪＡＳＯ第１フェード最低μ （３）錆落し率 約５０μｍ厚みの発錆ロータを摩擦材と擦り合わせ、Ｎ
＝２００実施後の錆落し率を測定した。錆落し率は８０
％以上であれば合格である。 （４）Ｔ／Ｐ制動ロータ攻撃性 初速５０ｋｍ／ｈ、減速度α＝０．９８ｍ／ｓ2 、温度
１００℃、１０００回当たりのロータ摩耗量（μｍ） （試験結果）試験結果を第２表に示す
【００２０】
【表２】
【００２１】実施例４〜７及び比較例３〜４ 〔溶解性非晶質粉末に関する実験〕 （摩擦材試料の組成）摩擦材の試料を製造する摩擦材の
組成として、配合割合を以下の第３表に示すとおりのも
のとして、実施例４〜７を作製した。なお、比較のため
に、溶解性非晶質粉末を含まないもの（比較例３及び
４）も作製した。 （ブレーキパッドの試料作製）上記した組成の摩擦材試
料のブレーキパッドを従来の製法により作成した。
組成として、配合割合を以下の第３表に示すとおりのも
のとして、実施例４〜７を作製した。なお、比較のため
に、溶解性非晶質粉末を含まないもの（比較例３及び
４）も作製した。 （ブレーキパッドの試料作製）上記した組成の摩擦材試
料のブレーキパッドを従来の製法により作成した。
【００２２】
【表３】
【００２３】（試験方法）繊維を配合した実施例と同様
に、ロータを用いるディスクブレ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の条件で摩擦係数、ＪＡＳ
Ｏ効力評価を行った。 （２）ＪＡＳＯ第１フェード最低μ（繊維の場合と同
じ） （３）錆落し率（繊維の場合と同じ） （４）Ｔ／Ｐ制動ロータ攻撃性（繊維の場合と同じ） （試験結果）試験結果を第４表に示す
に、ロータを用いるディスクブレ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の条件で摩擦係数、ＪＡＳ
Ｏ効力評価を行った。 （２）ＪＡＳＯ第１フェード最低μ（繊維の場合と同
じ） （３）錆落し率（繊維の場合と同じ） （４）Ｔ／Ｐ制動ロータ攻撃性（繊維の場合と同じ） （試験結果）試験結果を第４表に示す
【００２４】
【表４】
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、生体内での溶解性を低
下させるアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ
2 ）の含有量が１０重量％未満、好ましくは５重量％以
下の溶解性非晶質無機物質の繊維又は粉末を使用するこ
とにより、ロックウール、スラグウールと同等の錆落し
性を確保するとともに、ロータ攻撃性が低減し、効き安
定性が向上し、更に体内での溶解性が高いため環境安全
性の向上が可能であり、ロックウール、スラグウール等
のセラミック繊維を使用する場合に起きる問題点を回避
することができる摩擦材を製造することができる。
下させるアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ジルコニア（ＺｒＯ
2 ）の含有量が１０重量％未満、好ましくは５重量％以
下の溶解性非晶質無機物質の繊維又は粉末を使用するこ
とにより、ロックウール、スラグウールと同等の錆落し
性を確保するとともに、ロータ攻撃性が低減し、効き安
定性が向上し、更に体内での溶解性が高いため環境安全
性の向上が可能であり、ロックウール、スラグウール等
のセラミック繊維を使用する場合に起きる問題点を回避
することができる摩擦材を製造することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年８月２４日（２００１．８．２
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】すなわち、本発明は、下記の手段により前
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、主成分としてのＳｉＯ2と、ＣａＯとＭｇＯ
の１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2Ｏ3とＺｒＯ2の
１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＦｅＯ、
Ｆｅ2Ｏ3とＢａＯの１種以上２重量％未満とからなる組
成の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合したこと
を特徴とするノンアスベスト摩擦材。 （２）前記溶解性非晶質物質が摩擦材全体の１〜３０重
量％配合されていることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。 （３）前記溶解性非晶質物質が繊維状又は粒状であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （４）前記溶解性非晶質物質が、平均繊維径が２〜９μ
ｍ、平均繊維長が１００〜１５００μｍの繊維であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （５）前記溶解性非晶質物質が、平均粒径が２〜１００
μｍの粒状物であることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。
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、主成分としてのＳｉＯ2と、ＣａＯとＭｇＯ
の１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2Ｏ3とＺｒＯ2の
１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＦｅＯ、
Ｆｅ2Ｏ3とＢａＯの１種以上２重量％未満とからなる組
成の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合したこと
を特徴とするノンアスベスト摩擦材。 （２）前記溶解性非晶質物質が摩擦材全体の１〜３０重
量％配合されていることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。 （３）前記溶解性非晶質物質が繊維状又は粒状であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （４）前記溶解性非晶質物質が、平均繊維径が２〜９μ
ｍ、平均繊維長が１００〜１５００μｍの繊維であるこ
とを特徴とする前記（１）記載のノンアスベスト摩擦
材。 （５）前記溶解性非晶質物質が、平均粒径が２〜１００
μｍの粒状物であることを特徴とする前記（１）記載の
ノンアスベスト摩擦材。
【補正対象書類名】 明細書
【補正対象項目名】 ００１０
【補正方法】 変更
【補正の内容】
【００１０】ただし、ＣａＯ、ＭｇＯの比率を高くしす
ぎると耐熱性の低下を招くため、これらの合計の比率は
≦４０重量％であることが望ましい。また微量成分とし
て、以下の酸化物、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3
とＢａＯを合計量として２重量％未満含む場合もある。
好ましい溶解性非晶質物質としては、ＳｉＯ2−ＺｒＯ2
−ＣａＯ−ＭｇＯ系非晶質無機物質が挙げられる。代表
的な組成（重量％）としては、ＳｉＯ2 ６４．５、Ｚ
ｒＯ2 ５．０、ＣａＯ １７．０、ＭｇＯ １３．
５；ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ ２９．５、ＭｇＯ
５．５；ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ １９．５、Ｍｇ
Ｏ １５．５；ＳｉＯ2 ６５、Ａｌ2Ｏ3 ０．３、Ｃ
ａＯ ３１．１、ＭｇＯ ３．２、Ｆｅ2Ｏ3 ０．３な
どが挙げられる。溶解性非晶質物質の摩擦材成分として
の配合量は１〜３０重量％とするが、１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は
向上するが、相手材の摩耗が増大するので、３０重量％
以下とする。好ましくは２．５〜３０重量％とすること
がよい。
ぎると耐熱性の低下を招くため、これらの合計の比率は
≦４０重量％であることが望ましい。また微量成分とし
て、以下の酸化物、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3
とＢａＯを合計量として２重量％未満含む場合もある。
好ましい溶解性非晶質物質としては、ＳｉＯ2−ＺｒＯ2
−ＣａＯ−ＭｇＯ系非晶質無機物質が挙げられる。代表
的な組成（重量％）としては、ＳｉＯ2 ６４．５、Ｚ
ｒＯ2 ５．０、ＣａＯ １７．０、ＭｇＯ １３．
５；ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ ２９．５、ＭｇＯ
５．５；ＳｉＯ2 ６５．０、ＣａＯ １９．５、Ｍｇ
Ｏ １５．５；ＳｉＯ2 ６５、Ａｌ2Ｏ3 ０．３、Ｃ
ａＯ ３１．１、ＭｇＯ ３．２、Ｆｅ2Ｏ3 ０．３な
どが挙げられる。溶解性非晶質物質の摩擦材成分として
の配合量は１〜３０重量％とするが、１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は
向上するが、相手材の摩耗が増大するので、３０重量％
以下とする。好ましくは２．５〜３０重量％とすること
がよい。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ１６Ｄ 13/62 Ｆ１６Ｄ 13/62 Ａ 69/02 69/02 Ｃ // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｆターム(参考） 3J056 AA57 BA02 BE30 CA04 EA03 EA13 EA30 GA02 GA12 GA16 GA26 3J058 BA46 BA61 BA73 FA01 FA11 FA21 FA31 FA35 GA07 GA26 GA28 GA45 GA73 GA82 GA92 GA93 4F071 AA41 AB18 AB26 AD01 AE12 DA02 DA04 DA05
Claims (5)
- 【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、主成分としてのＳｉＯ2 と、ＣａＯ
とＭｇＯの１種以上１８〜４０重量％と、Ａｌ2 Ｏ3 と
Ｚr Ｏ2 の１種以上１０重量％未満と、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、ＦｅＯとＦｅ2 Ｏ3 の１種以上２重量％未満とから
なる組成の溶解性非晶質物質を摩擦材成分として配合し
たことを特徴とするノンアスベスト摩擦材。 - 【請求項２】 前記溶解性非晶質物質が摩擦材全体の１
〜３０重量％配合されていることを特徴とする請求項１
記載のノンアスベスト摩擦材。 - 【請求項３】 前記溶解性非晶質物質が繊維状又は粒状
であることを特徴とする請求項１記載のノンアスベスト
摩擦材。 - 【請求項４】 前記溶解性非晶質物質が、平均繊維径が
２〜９μｍ、平均繊維長が１００〜１５００μｍの繊維
であることを特徴とする請求項１記載のノンアスベスト
摩擦材。 - 【請求項５】 前記溶解性非晶質物質が、平均粒径が２
〜１００μｍの粒状物であることを特徴とする請求項１
記載のノンアスベスト摩擦材。
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|---|---|---|---|
| JP2000211567A JP2002020730A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ノンアスベスト摩擦材 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000211567A JP2002020730A (ja) | 2000-07-12 | 2000-07-12 | ノンアスベスト摩擦材 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002020730A true JP2002020730A (ja) | 2002-01-23 |
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ID=18707653
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| WO2013039183A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2017149971A (ja) * | 2011-09-14 | 2017-08-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
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| ITTO20120713A1 (it) * | 2012-08-07 | 2014-02-08 | Itt Italia Srl | Materiale di attrito |
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| US4182437A (en) * | 1978-05-08 | 1980-01-08 | Ferro Corporation | Unstable devitrifiable glasses and friction materials containing them |
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-
2000
- 2000-07-12 JP JP2000211567A patent/JP2002020730A/ja active Pending
-
2001
- 2001-07-11 US US09/901,722 patent/US20020034623A1/en not_active Abandoned
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