JP2002226835A - ブレーキ摩擦材 - Google Patents
ブレーキ摩擦材Info
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- JP2002226835A JP2002226835A JP2001024947A JP2001024947A JP2002226835A JP 2002226835 A JP2002226835 A JP 2002226835A JP 2001024947 A JP2001024947 A JP 2001024947A JP 2001024947 A JP2001024947 A JP 2001024947A JP 2002226835 A JP2002226835 A JP 2002226835A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブレーキ摩擦材の強度低下、摩擦摩耗特性の
不安定化、予備成形品の取り扱い性の低下を引き起こさ
ずに、アラミド繊維の使用量を低減可能としたブレーキ
摩擦材を提供する。 【解決手段】 強化繊維、結合材、潤滑材、摩擦調整
材、及び充填材を含有し、さらにケナフ繊維を０．５〜
５重量％含有するものをを圧縮成形及び熱処理してなる
ブレーキ摩擦材。
不安定化、予備成形品の取り扱い性の低下を引き起こさ
ずに、アラミド繊維の使用量を低減可能としたブレーキ
摩擦材を提供する。 【解決手段】 強化繊維、結合材、潤滑材、摩擦調整
材、及び充填材を含有し、さらにケナフ繊維を０．５〜
５重量％含有するものをを圧縮成形及び熱処理してなる
ブレーキ摩擦材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車等のブレーキ
摩擦材に関し、より詳しくは、摩擦係数の安定性、異音
の低減性、品質安定性に優れたブレーキ摩擦材に関す
る。
摩擦材に関し、より詳しくは、摩擦係数の安定性、異音
の低減性、品質安定性に優れたブレーキ摩擦材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車等の摩擦材は、強化繊維材
料、結合材、潤滑材、摩擦調整材、充填材、及びｐＨ調
整材などを配合して、混合した後、常温にて圧縮成形
（予備成形）し、次いで、予め接着剤を塗布した裏金と
ともに加熱圧縮成形し、さらに熱処理した後、溝加工や
表面研磨を施すことにより製造されている。強化繊維材
料としては、金属繊維、天然または人造の無機繊維、有
機繊維が用いられ、有機繊維としては芳香族ポリアミド
繊維（アラミド繊維）が用いられている。特に、アラミ
ド繊維は、ブレーキ摩擦材の強度の向上、及び、加熱圧
縮成形前の予備成形品の取り扱い性の向上に優れた効果
があることから、ブレーキ摩擦材当たり３％程度のアラ
ミド繊維が配合されていた。
料、結合材、潤滑材、摩擦調整材、充填材、及びｐＨ調
整材などを配合して、混合した後、常温にて圧縮成形
（予備成形）し、次いで、予め接着剤を塗布した裏金と
ともに加熱圧縮成形し、さらに熱処理した後、溝加工や
表面研磨を施すことにより製造されている。強化繊維材
料としては、金属繊維、天然または人造の無機繊維、有
機繊維が用いられ、有機繊維としては芳香族ポリアミド
繊維（アラミド繊維）が用いられている。特に、アラミ
ド繊維は、ブレーキ摩擦材の強度の向上、及び、加熱圧
縮成形前の予備成形品の取り扱い性の向上に優れた効果
があることから、ブレーキ摩擦材当たり３％程度のアラ
ミド繊維が配合されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アラミド繊維
は高価であり、生産量が限られ大量入手が困難であると
いう問題があり、アラミド繊維の使用量を低減したいと
いう要望が高くなってきていた。しかし、単にアラミド
繊維の使用量を低減しただけでは、ブレーキ摩擦材の強
度が不十分となったり、特に、予備成形品の取り扱い性
が大きく低下するという問題があった。予備成形品の取
り扱い性の向上の点では、ポリエステル繊維、ナイロン
繊維など種々の有機繊維を用いることができるが、この
ような有機繊維を用いたブレーキ摩擦材は、摩擦材使用
時にこの有機繊維が溶融したり、分解ガスを発生したり
して、摩擦係数が不安定になるという問題があった。ま
た、綿繊維を用いると、各種配合成分を混合したときに
毛玉が出来て、組成が不均一となって、品質の安定した
ブレーキ摩擦材が得られ難いという問題があった。この
ため、これらの問題を生じさせずにアラミド繊維の使用
量を低減させる方法が強く要望されていた。
は高価であり、生産量が限られ大量入手が困難であると
いう問題があり、アラミド繊維の使用量を低減したいと
いう要望が高くなってきていた。しかし、単にアラミド
繊維の使用量を低減しただけでは、ブレーキ摩擦材の強
度が不十分となったり、特に、予備成形品の取り扱い性
が大きく低下するという問題があった。予備成形品の取
り扱い性の向上の点では、ポリエステル繊維、ナイロン
繊維など種々の有機繊維を用いることができるが、この
ような有機繊維を用いたブレーキ摩擦材は、摩擦材使用
時にこの有機繊維が溶融したり、分解ガスを発生したり
して、摩擦係数が不安定になるという問題があった。ま
た、綿繊維を用いると、各種配合成分を混合したときに
毛玉が出来て、組成が不均一となって、品質の安定した
ブレーキ摩擦材が得られ難いという問題があった。この
ため、これらの問題を生じさせずにアラミド繊維の使用
量を低減させる方法が強く要望されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
状況に鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達した。す
なわち、本発明の要旨は、少なくとも強化繊維、結合
材、潤滑材、摩擦調整材、及び充填材を含有し、さらに
ケナフ繊維を０．５〜５重量％含有する混合物を圧縮成
型及び熱処理してなるブレーキ摩擦材にある。ここで用
いるケナフ繊維は、例えば、ケナフの茎から肉質部分を
除去し、残った繊維質を洗浄、乾燥後、所定の長さ以下
に裁断した平均長さ２〜３ｍｍの短繊維状乃至パルプ状
のものである。本発明のブレーキ摩擦材としては、ｐＨ
調整材を含有していてもよく、さらに軟質金属繊維を含
んでいてもよい。
状況に鑑み、鋭意検討した結果、本発明に到達した。す
なわち、本発明の要旨は、少なくとも強化繊維、結合
材、潤滑材、摩擦調整材、及び充填材を含有し、さらに
ケナフ繊維を０．５〜５重量％含有する混合物を圧縮成
型及び熱処理してなるブレーキ摩擦材にある。ここで用
いるケナフ繊維は、例えば、ケナフの茎から肉質部分を
除去し、残った繊維質を洗浄、乾燥後、所定の長さ以下
に裁断した平均長さ２〜３ｍｍの短繊維状乃至パルプ状
のものである。本発明のブレーキ摩擦材としては、ｐＨ
調整材を含有していてもよく、さらに軟質金属繊維を含
んでいてもよい。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において、ブレーキ摩擦材
製造に用いる強化繊維材料としてはスチールなどの硬質
金属繊維、チタン酸カリウム繊維などの無機繊維、アラ
ミド繊維などを例示できる。結合材としてはフェノール
樹脂を例示できる。潤滑材としては黒鉛、三硫化アンチ
モン、二硫化モリブデンなどを例示でき、摩擦調整材と
しては、カシューダスト、セラミック粉、金属粉、金属
酸化物粉、ゴム粉などを例示できる。充填材としては、
硫酸化バリウムなど、ｐＨ調整材としては水酸化カルシ
ウムなどが用いられる。上記の成分に、ケナフ繊維を
０．５〜５重量％配合したものを常温加圧による予備成
形を行い、次いで加熱圧縮成形、熱処理を行うことによ
り、ブレーキ摩擦材が得られる。ケナフ繊維を添加して
いない場合、アラミド繊維が従来より少ない、例えば１
〜２％程度の配合であると、予備成形品が崩れやすく取
り扱いが困難であるが、ケナフ繊維が添加されている
と、予備成形品は、従来のアラミドが３％程度配合され
たものと同様の良好な取り扱い性を有する。
製造に用いる強化繊維材料としてはスチールなどの硬質
金属繊維、チタン酸カリウム繊維などの無機繊維、アラ
ミド繊維などを例示できる。結合材としてはフェノール
樹脂を例示できる。潤滑材としては黒鉛、三硫化アンチ
モン、二硫化モリブデンなどを例示でき、摩擦調整材と
しては、カシューダスト、セラミック粉、金属粉、金属
酸化物粉、ゴム粉などを例示できる。充填材としては、
硫酸化バリウムなど、ｐＨ調整材としては水酸化カルシ
ウムなどが用いられる。上記の成分に、ケナフ繊維を
０．５〜５重量％配合したものを常温加圧による予備成
形を行い、次いで加熱圧縮成形、熱処理を行うことによ
り、ブレーキ摩擦材が得られる。ケナフ繊維を添加して
いない場合、アラミド繊維が従来より少ない、例えば１
〜２％程度の配合であると、予備成形品が崩れやすく取
り扱いが困難であるが、ケナフ繊維が添加されている
と、予備成形品は、従来のアラミドが３％程度配合され
たものと同様の良好な取り扱い性を有する。
【０００６】ブレーキ摩擦材製造工程において、ケナフ
繊維は熱処理時に少なくともその表面が分解、炭化す
る。このため、ブレーキ摩擦材使用時にケナフ繊維は溶
融しない。また、ブレーキ摩擦材使用時に高温になって
も、ケナフ繊維が炭化しているため、分解ガスの発生は
あまりなく、従って、これによる摩擦係数の不安定化が
ない。また、ケナフ繊維は繊維長が短く、比較的ストレ
ートなので、ブレーキ摩擦材原料混合時に均一に混合で
きるという特徴を有する。また、熱処理時におけるケナ
フ繊維の分解・炭化のため、ブレーキ摩擦材の気孔率が
向上する。気孔率が向上すると、フェード試験時に高温
になることによって生成した分解生成物を気孔に取り込
んで、摩擦係数の低下を抑制し、フェード現象の発生を
抑制することができる。また、気孔率が高くなることに
よってブレーキ摩擦材が柔らかくなって、振動を抑制
し、スキール音の発生を抑制することができる。
繊維は熱処理時に少なくともその表面が分解、炭化す
る。このため、ブレーキ摩擦材使用時にケナフ繊維は溶
融しない。また、ブレーキ摩擦材使用時に高温になって
も、ケナフ繊維が炭化しているため、分解ガスの発生は
あまりなく、従って、これによる摩擦係数の不安定化が
ない。また、ケナフ繊維は繊維長が短く、比較的ストレ
ートなので、ブレーキ摩擦材原料混合時に均一に混合で
きるという特徴を有する。また、熱処理時におけるケナ
フ繊維の分解・炭化のため、ブレーキ摩擦材の気孔率が
向上する。気孔率が向上すると、フェード試験時に高温
になることによって生成した分解生成物を気孔に取り込
んで、摩擦係数の低下を抑制し、フェード現象の発生を
抑制することができる。また、気孔率が高くなることに
よってブレーキ摩擦材が柔らかくなって、振動を抑制
し、スキール音の発生を抑制することができる。
【０００７】ケナフの配合量は０．５〜５重量％であ
る。配合量が０．５重量％未満であると、予備成形品の
取り扱い性が不十分となり、また、ブレーキ摩擦材の気
孔率が不十分となりやすく、そのため、グー音やスキー
ル音が発生しやすくなる。ケナフの配合量を５重量％を
超える量としても、予備成形品の取り扱い性の更なる向
上は必要がなく、むしろ、ブレーキ摩擦材の強度低下や
摩耗量の増加などが生じ易くなる。
る。配合量が０．５重量％未満であると、予備成形品の
取り扱い性が不十分となり、また、ブレーキ摩擦材の気
孔率が不十分となりやすく、そのため、グー音やスキー
ル音が発生しやすくなる。ケナフの配合量を５重量％を
超える量としても、予備成形品の取り扱い性の更なる向
上は必要がなく、むしろ、ブレーキ摩擦材の強度低下や
摩耗量の増加などが生じ易くなる。
【０００８】
【実施例】以下に、実施例を用いて、本発明をさらに詳
しく説明する。なお、実施例において、部は重量部を示
す。 （実施例１）まず、裏金を十分に洗浄した後、接着剤を
塗布し、乾燥した。次いで、以下の材料を配合し、均一
に混合した。 ケナフ繊維（平均長さ２．５ｍｍ）２．０部 銅繊維（平均繊維径６０μｍ、平均長さ３ｍｍ）１０．
０部 チタン酸カリウム繊維２０．０部 強化繊維：アラミド繊維１．０部 結合材：フェノール樹脂７．０部 潤滑材：黒鉛及び二硫化モリブデン合計１５．０部 有機系摩擦調整材：カシューダスト、ゴム粉合計７．０
部 無機系摩擦調節材：錫粉、黄銅粉、酸化鉄粉、シリカ、
鉱物粉末合計１５．０部 ｐＨ調整材：水酸化カルシウム３．０部 充填材：硫酸バリウム２０．０部（合計１００部）
しく説明する。なお、実施例において、部は重量部を示
す。 （実施例１）まず、裏金を十分に洗浄した後、接着剤を
塗布し、乾燥した。次いで、以下の材料を配合し、均一
に混合した。 ケナフ繊維（平均長さ２．５ｍｍ）２．０部 銅繊維（平均繊維径６０μｍ、平均長さ３ｍｍ）１０．
０部 チタン酸カリウム繊維２０．０部 強化繊維：アラミド繊維１．０部 結合材：フェノール樹脂７．０部 潤滑材：黒鉛及び二硫化モリブデン合計１５．０部 有機系摩擦調整材：カシューダスト、ゴム粉合計７．０
部 無機系摩擦調節材：錫粉、黄銅粉、酸化鉄粉、シリカ、
鉱物粉末合計１５．０部 ｐＨ調整材：水酸化カルシウム３．０部 充填材：硫酸バリウム２０．０部（合計１００部）
【０００９】これを、常温で所定の金型を用いて圧力３
０ＭＰａで冷間圧縮成形して予備成形品を得た。次い
で、接着剤を塗布した裏金と、この予備成形品とを１５
０℃に設定した金型に投入し、４０ＭＰａの圧力で２５
０〜３００秒加熱圧縮成形（本成形）した。さらに、こ
の加熱圧縮成形品を２２０℃、６時間の条件で熱処理
し、研磨、溝加工を施してブレーキ摩擦材（ブレーキパ
ッド）を得た。このブレーキ摩擦材製造工程における予
備成形品の取り扱い性は良好で、取り扱い時に予備成形
品が崩れたものは１つもなかった。ブレーキ摩擦材にお
けるケナフ繊維の状態を調べたところ、摩擦材表層近く
は炭化しているものの、摩擦材中心部は炭化が生じてい
ない部分もあった。このブレーキ摩擦材につき、剪断強
度、摩擦摩耗特性（自動車技術会規格ＪＡＳＯ Ｃ−４
０６）及び実車における異音を調査した。その結果を表
１に示す。
０ＭＰａで冷間圧縮成形して予備成形品を得た。次い
で、接着剤を塗布した裏金と、この予備成形品とを１５
０℃に設定した金型に投入し、４０ＭＰａの圧力で２５
０〜３００秒加熱圧縮成形（本成形）した。さらに、こ
の加熱圧縮成形品を２２０℃、６時間の条件で熱処理
し、研磨、溝加工を施してブレーキ摩擦材（ブレーキパ
ッド）を得た。このブレーキ摩擦材製造工程における予
備成形品の取り扱い性は良好で、取り扱い時に予備成形
品が崩れたものは１つもなかった。ブレーキ摩擦材にお
けるケナフ繊維の状態を調べたところ、摩擦材表層近く
は炭化しているものの、摩擦材中心部は炭化が生じてい
ない部分もあった。このブレーキ摩擦材につき、剪断強
度、摩擦摩耗特性（自動車技術会規格ＪＡＳＯ Ｃ−４
０６）及び実車における異音を調査した。その結果を表
１に示す。
【００１０】（比較例１、２）ケナフ繊維を添加せず、
合計９８部とした（比較例１）及び、ケナフ繊維を添加
せず、アラミド繊維の添加量を３．０部とした（合計１
００部）（比較例２）以外は実施例１と同様にして、ブ
レーキ摩擦材を作成した。比較例２による予備成形品の
取り扱い性は良好で、取り扱い時に予備成形品が崩れた
ものは１つもなかったが、比較例１による予備成形品は
ブレーキ摩擦材製造工程において崩れるものが約半数発
生し、取り扱い性が不良であった。これらのブレーキ摩
擦材につき、実施例１と同様にして剪断強度、摩擦摩耗
特性、実車による異音を調査した。これらの結果を実施
例１の結果とともに表１に示す。
合計９８部とした（比較例１）及び、ケナフ繊維を添加
せず、アラミド繊維の添加量を３．０部とした（合計１
００部）（比較例２）以外は実施例１と同様にして、ブ
レーキ摩擦材を作成した。比較例２による予備成形品の
取り扱い性は良好で、取り扱い時に予備成形品が崩れた
ものは１つもなかったが、比較例１による予備成形品は
ブレーキ摩擦材製造工程において崩れるものが約半数発
生し、取り扱い性が不良であった。これらのブレーキ摩
擦材につき、実施例１と同様にして剪断強度、摩擦摩耗
特性、実車による異音を調査した。これらの結果を実施
例１の結果とともに表１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表中、第１フェードは値が小さいほどフェ
ード現象が発生しやすくなることを示している。第１フ
ェード、パッド摩耗量、スキール音において許容される
値はそれぞれ、０．２５ｍｉｎ以上、０．５ｍｍ以下、
１％以下である。
ード現象が発生しやすくなることを示している。第１フ
ェード、パッド摩耗量、スキール音において許容される
値はそれぞれ、０．２５ｍｉｎ以上、０．５ｍｍ以下、
１％以下である。
【００１３】表から明らかなように、比較例２のブレー
キ摩擦材は予備成形品の取り扱い性、摩擦摩耗特性、異
音とも性能に優れるが、アラミド繊維を３部も用いてい
るため材料費が高価となるのに対し、実施例１のブレー
キ摩擦材は比較例２と同等の各性能を示し、しかもアラ
ミド繊維使用量が少ないので材料費節減となる。比較例
２では予備成形品の取り扱い性に劣り、また、第１フェ
ード値が許容範囲ながら若干低くなり、また、スキール
音、グー音が発生していることがわかる。
キ摩擦材は予備成形品の取り扱い性、摩擦摩耗特性、異
音とも性能に優れるが、アラミド繊維を３部も用いてい
るため材料費が高価となるのに対し、実施例１のブレー
キ摩擦材は比較例２と同等の各性能を示し、しかもアラ
ミド繊維使用量が少ないので材料費節減となる。比較例
２では予備成形品の取り扱い性に劣り、また、第１フェ
ード値が許容範囲ながら若干低くなり、また、スキール
音、グー音が発生していることがわかる。
【００１４】
【発明の効果】本発明のブレーキ摩擦材は、アラミド繊
維の使用量を抑えたことにより材料費を低減できるとい
う効果を有する。しかも、アラミド繊維の使用量を抑え
ながら、アラミド繊維を多量に用いている場合と同等の
予備成形品取り扱い性を有し、剪断強度も同等の性能を
示す。また、ケナフ繊維が熱処理時に部分的に分解・炭
化するため摩擦材の気孔率が向上し、フェード現象を抑
制するとともに、スキール音などの異音を低減できると
いう効果を有する。
維の使用量を抑えたことにより材料費を低減できるとい
う効果を有する。しかも、アラミド繊維の使用量を抑え
ながら、アラミド繊維を多量に用いている場合と同等の
予備成形品取り扱い性を有し、剪断強度も同等の性能を
示す。また、ケナフ繊維が熱処理時に部分的に分解・炭
化するため摩擦材の気孔率が向上し、フェード現象を抑
制するとともに、スキール音などの異音を低減できると
いう効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｂ２９Ｋ 105:16 Ｂ２９Ｋ 105:16 311:10 311:10 Ｂ２９Ｌ 31:16 Ｂ２９Ｌ 31:16 Ｆターム(参考） 3J058 BA21 BA34 BA63 DD11 FA01 GA07 GA12 GA17 GA20 GA26 GA28 GA31 GA37 GA38 GA43 GA55 GA73 4F204 AA37 AB07 AB11 AB16 AB18 AB25 AC04 AE08 EA03 EA04 EB01 EF01 EF02 EW05 EW24
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも強化繊維、結合材、潤滑材、
摩擦調整材、及び充填材を含有し、さらにケナフ繊維を
０．５〜５重量％含有する混合物を圧縮成型及び熱処理
してなるブレーキ摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001024947A JP2002226835A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | ブレーキ摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001024947A JP2002226835A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | ブレーキ摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002226835A true JP2002226835A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18890015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001024947A Pending JP2002226835A (ja) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | ブレーキ摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002226835A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005272862A (ja) * | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Hitachi Metals Ltd | セラミックス製回転体 |
| JP2008069314A (ja) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材の製造方法 |
| JP2012116089A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 機能部品の製造方法 |
| JP2012233064A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Hitachi Automotive Systems Ltd | ブレーキ摩擦材 |
| CN104329400B (zh) * | 2014-10-13 | 2017-01-04 | 杭州桑拉科技有限公司 | 船用电磁离合电机摩擦制动盘及其摩阻材料层制备方法 |
| JP2021075712A (ja) * | 2019-11-06 | 2021-05-20 | 晋江凱燕新材料科技有限公司 | 環境保全型摩擦材及びその製品 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07165950A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-06-27 | Daifuku Seishi Kk | プリプレグシート及び繊維強化樹脂管状体 |
| JPH0861407A (ja) * | 1994-08-02 | 1996-03-08 | Borg Warner Automot Inc | 摩擦ブレーキライニング材料 |
| JPH108037A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-13 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 非石綿系摩擦材 |
-
2001
- 2001-01-31 JP JP2001024947A patent/JP2002226835A/ja active Pending
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