JP2003171652A - 摩擦材 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主としてアルミ合金からなるロータやドラム
等の相手材と組み合わせて用いられる摩擦材において、
摩擦係数や摩擦材自身の摩耗性を実用レベルに維持しつ
つ、相手材の摩擦表面における異常摩耗の発生を抑制で
きるようにする。 【解決手段】 摩擦材は、アルミナや炭化ケイ素等のモ
ース硬度が７．５以上である硬質無機粉末と、亜鉛やマ
グネシウム等の融点がアルミニウムよりも低い金属粉末
との造粒物を含有してなる。
等の相手材と組み合わせて用いられる摩擦材において、
摩擦係数や摩擦材自身の摩耗性を実用レベルに維持しつ
つ、相手材の摩擦表面における異常摩耗の発生を抑制で
きるようにする。 【解決手段】 摩擦材は、アルミナや炭化ケイ素等のモ
ース硬度が７．５以上である硬質無機粉末と、亜鉛やマ
グネシウム等の融点がアルミニウムよりも低い金属粉末
との造粒物を含有してなる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてアルミ合
金からなるロータやドラム等の相手材と組み合わせて用
いられる摩擦材に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、自動車等のブレーキのロータやド
ラムの材質は、主として鋳鉄が用いられてきたが、自動
車の軽量化による低燃費を達成するため、主としてアル
ミ合金の採用が検討されてきた。 【０００３】一方、摩擦材（パッド）は、このロータや
ドラムを相手材として用いられ、一般に、研削成分であ
る硬質無機粉末と潤滑成分である金属粉末とを含む混合
物の成形体である。 【０００４】そして、摩擦材（パッド）と相手材（ロー
タ等）との摩擦による制動において、摩擦材は、潤滑成
分と研削成分とのバランスによって適度な摩擦係数と相
手材への攻撃性とを両立している。 【０００５】ここで、上記した主としてアルミ合金から
なるロータやドラム等の相手材として用いられる摩擦材
としては、特開平６−２２８５３９号公報、特開平６−
２２８５４０号公報、特開２０００−３４５１４２号公
報に記載のものが提案されている。 【０００６】特開平６−２２８５３９号公報に記載のも
のは、主として適宜の硬質素材により補強されたアルミ
合金よりなるロータやドラム等と組み合わせて使用され
る摩擦材であって、モース硬度が６以上の硬質無機材料
を含有させてなることを特徴とする非石綿系摩擦材を提
供している。 【０００７】特開平６−２２８５４０号公報に記載のも
のは、主としてアルミ合金よりなるロータやドラム等と
組合わせて使用される摩擦材であって、アルミニウムと
合金化しやすい元素からなる金属による金属成分を含有
させてなることを特徴とする非石綿系摩擦材を提供して
いる。 【０００８】特開２０００−３４５１４２号公報に記載
のものは、硬質材によって補強されたアルミニウム合金
からなるロータやドラム等の相手材として用いられる摩
擦材であって、有機の繊維基材とバインダ樹脂、摩擦調
整剤、充填剤、無機粉末の他に、無機繊維と粒径が１〜
１８０μｍの金属粉末を添加した摩擦材を提供してい
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２２８５３９号公報に記載の摩擦材では、硬質
無機材料の凝集体ができやすく、共に配合させている潤
滑成分と上手く作用しないため、相手材（ロータやドラ
ム）の摩擦表面の一部を集中的に異常摩耗させる現象が
起こりやすい。 【００１０】また、上記特開平６−２２８５４０号公報
および特開２０００−３４５１４２号公報に記載の摩擦
材では、金属成分や金属粉末の凝集体ができやすく、金
属成分や金属粉末が、相手材（ロータやドラム）の基材
であるアルミニウムの融点（６６０℃）以上の融点を持
つものである場合には、相手材の摩擦表面の一部を集中
的に異常摩耗させる現象が起こりやすい。 【００１１】つまり、従来の摩擦材は、研削成分である
硬質無機材料と潤滑成分である金属材料とを単純に混合
させた混合物を成形したものであるため、研削成分ある
いは潤滑成分の凝集体ができやすく、それゆえ、ロータ
やドラムといった相手材に異常摩耗を発生させやすい。 【００１２】そこで、本発明は上記問題に鑑み、主とし
てアルミ合金からなるロータやドラム等の相手材と組み
合わせて用いられる摩擦材において、摩擦係数や摩擦材
自身の摩耗性を実用レベルに維持しつつ、相手材の摩擦
表面における異常摩耗の発生を抑制できるようにするこ
とを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の摩
擦材においては、研削成分である硬質無機粉末と潤滑成
分である金属粉末とを単純に混合して成形したものであ
るため、できあがった摩擦材中に両成分が不規則に存在
しやすく、そのため、研削成分あるいは潤滑成分の凝集
体ができやすいと考えた。 【００１４】そして、この考えに基づき、摩擦材の全体
に研削成分と潤滑成分とを常に均一に存在させるため
に、実験検討を行った。本発明はこの検討結果に基づい
て実験的に見出されたものである。 【００１５】すなわち、請求項１に記載の発明は、モー
ス硬度が７．５以上の硬質無機粉末と融点がアルミニウ
ムよりも低い金属粉末との造粒物を含有してなることを
特徴とする摩擦材を提供するものである。 【００１６】それによれば、研削成分である硬質無機粉
末と潤滑成分である金属粉末とを造粒物とすることで、
片方の成分だけが凝集することなく両成分が常に隣り合
わさった状態となるため、研削成分と潤滑成分の両方の
効果を常に同時に発揮させることができる。 【００１７】また、本発明の摩擦材では、潤滑成分であ
る金属粉末は、アルミニウムの融点（６６０℃）よりも
低い融点である金属材料からなるが、これは、相手材が
主としてアルミ合金からなる場合、アルミニウムよりも
高い融点の金属材料では、温度上昇による機械的強度の
低下が相手材（ロータ等）のそれより悪く、相手材に皮
膜を形成するという潤滑効果が効率的に得られないため
である。 【００１８】また、本発明の摩擦材では、研削成分であ
る硬質無機粉末は、モース硬度が７．５以上のものとし
ているが、これは、モース硬度７．５未満の硬質無機粉
末では摩擦係数が低くなり、摩擦材自身の摩耗も悪く使
用に値しなくなってしまうためである。 【００１９】したがって、本発明の摩擦材を、主として
アルミ合金からなるロータやドラム等の相手材と組み合
わせて用いた場合には、摩擦係数や摩擦材自身の摩耗性
を実用レベルに維持しつつ、相手材の摩擦表面における
異常摩耗の発生を抑制することができる。 【００２０】 【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る摩擦材
は、主としてアルミ合金からなるロータやドラム等の相
手材と組み合わせて用いられるもので、硬質無機粉末と
金属粉末との造粒物を含有してなるものである。 【００２１】研削成分である硬質無機粉末と潤滑成分で
ある金属粉末とを造粒物とすることで、両成分が常に隣
り合わさった状態となるため、片方の成分だけが凝集す
ることなく、研削成分と潤滑成分の両方の効果を常に同
時に発揮させることができる。 【００２２】研削成分のみが作用すると、ロータ等の相
手材を部分的に攻撃し異常摩耗させるが、本実施形態の
摩擦材では、常に潤滑成分が共存することで相手材の表
面に皮膜を形成し、相手材への部分的攻撃を抑制するこ
とができる。 【００２３】このように、研削成分と潤滑成分が同時に
作用することで摩擦係数は造粒物がない場合に比べて若
干低下するが、安定した皮膜が常に相手材の表面に生成
されるため、相手材表面を異常摩耗から保護するだけで
なく、摩擦係数の安定も得ることができる。 【００２４】ここで、硬質無機粉末は、モース硬度が
７．５以上の無機粉末である。これは、モース硬度７．
５未満の硬質無機粉末では、摩擦材と相手材との摩擦に
よる制動において、摩擦係数が低くなり、摩擦材自身の
摩耗も悪く使用に値しなくなってしまうためである。 【００２５】また、金属粉末は、融点がアルミニウムの
融点（６６０℃）よりも低いものである。これは、主と
してアルミ合金からなる相手材と摩擦材との摩擦による
制動において、アルミニウムよりも高い融点の金属粉末
では、温度上昇による摩擦材の機械的強度の低下が、温
度上昇による相手材の機械的強度の低下よりも小さく、
相手材に皮膜を形成するという潤滑効果が効率的に得ら
れないためである。 【００２６】具体的には、硬質無機粉末として、アルミ
ナ（Ａｌ2Ｏ3、モース硬度９．０）や炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ、モース硬度９．５）等の無機粉末を採用することが
できる。一方、金属粉末として、亜鉛（Ｚｎ、融点４２
０℃）やマグネシウム（Ｍｇ、融点６４９℃）、もしく
はそれらを１種類以上含む金属化合物等からなる金属粉
末を採用することができる。 【００２７】そして、上記したモース硬度７．５以上の
無機粉末とアルミニウムの融点（６６０℃）よりも低い
融点の金属粉末との造粒物を含む本実施形態の摩擦材に
よれば、主としてアルミ合金からなるロータやドラム等
の相手材と組み合わせて用いた場合に、摩擦係数や摩擦
材自身の摩耗性を実用レベルに維持しつつ、相手材の摩
擦表面における異常摩耗の発生を抑制することができ
る。 【００２８】次に限定するものではないが、本発明を以
下に示す実施例および比較例に基づいて、より詳細に説
明する。なお、以下の各例は、摩擦材としてディスクブ
レーキパッドを作製した例である。 【００２９】 【実施例】以下の各実施例および比較例における材料の
配合比（ｖｏｌ％）および評価結果は、表として図１
に、まとめて示した。 【００３０】（実施例１）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度である炭化ケイ素（モース硬度９．５）と
金属粉末としての粒径が１μｍ程度である亜鉛（融点４
２０℃）とを流動乾燥造粒機に投入し、材料が循環して
いるところへ、バインダとしての液状フェノール樹脂を
噴霧し、平均粒子径２３０μmの造粒物を得た。 【００３１】造粒の形態を限定するものではないが、Ｓ
ＥＭ等による観察を行ったところ、本例の造粒物は、表
面が亜鉛粒子にて被覆された炭化ケイ素粒子の集合体と
して構成されたものであることが確認された。この造粒
物を用いて、下記の要領でディスクブレーキパッドを作
製した。 【００３２】アラミド繊維、フェノール樹脂、ダスト
（本例ではカシューダスト）、無機繊維、無機充填剤
（本例では硫酸バリウム）、および、上記造粒物を、図
１に示す配合比にて、ミキサーで１０分間混合し混合粉
を得た。この混合粉を１５０℃の金型に投入し、圧力３
０ＭＰａで１０分間、加熱加圧成形した。成形後に１９
０℃の炉で６時間熱処理をし、本例のパッドを得た。 【００３３】相手材であるディスクブレーキのロータと
して、アルミニウム（融点６６０℃）基材中に炭化ケイ
素（モース硬度９．５）の無機粉末を多量に含有させた
非常に強固なマトリックスを持つアルミ合金ロータを用
い、図１に示す各項目について評価した。 【００３４】ロータ表面の異常摩耗部分の測定は、試験
環境を２３℃×６５％一定としたダイナモメータにてＪ
ＡＳＯ−Ｃ４０６−８２に準拠してパッドとロータとの
摩擦による制動を行ない、制動条件を時速１００ｋｍ／
ｈ、減速度４．４ｍ／ｓ2、制動間隔３５秒間隔で１０
回制動を行う条件として試験した後に行った。 【００３５】このロータ表面の異常摩耗部分の測定は、
接触式表面粗さ計を用いて、全摺動面積に対する異常摩
耗部の比率を計測した。この比率は、図１中、ロータ表
面の異常摩耗の発生面積比率（％）として示してある。 【００３６】摩擦係数（μ）の測定は、試験環境を２３
℃×６５％一定としたダイナモメータにてＪＡＳＯ−Ｃ
４０６−８２に準拠してパッドとロータとの摩擦による
制動を行ない、制動条件を時速６５ｋｍ／ｈ、減速度
３．４ｍ／ｓ2、制動前温度１２０℃、制動回数２００
回にて試験し、平均μを計測した。 【００３７】また、この試験におけるμの変化Δμを、
制動回数２００回でのμの最大値と最小値との差（Ｍａ
ｘ．μ−Ｍｉｎ．μ＝Δμ）として得た。また、パッド
摩耗は、マイクロメータを用いパッド厚みを計測するこ
とで得た。 【００３８】本実施例１におけるロータ表面の異常摩耗
の発生面積比率、平均μ、Δμ、パッド摩耗についての
評価結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００３９】（実施例２）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度の炭化ケイ素と金属粉末としての粒径が１
μｍ程度のマグネシウム（融点６４９℃）とを流動乾燥
造粒機に投入し、材料が循環しているところへ液状フェ
ノール樹脂を噴霧し、平均粒子径２５０μｍの造粒物を
得た。この造粒物を用いたパッドの作製および評価は、
上記実施例１に準じて実施した。本実施例２における評
価結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００４０】（実施例３）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度のアルミナ（モース硬度９．０）と金属粉
末としての粒径が１μｍ程度の亜鉛（融点４２０℃）と
を流動乾燥造粒機に投入し、材料が循環しているところ
へ液状フェノール樹脂を噴霧し、平均粒子径２２０μｍ
の造粒物を得た。この造粒物を用いたパッドの作製およ
び評価は、上記実施例１に準じて実施した。本実施例３
における評価結果は、図１の表に示すような結果となっ
た。 【００４１】（比較例１）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度の炭化ケイ素と金属粉末としての粒径が１
μｍ程度の亜鉛とを造粒せずにパッドを実施例１に準じ
て作製した。評価は実施例１に準じて実施した。本比較
例１における評価結果は、図１の表に示すような結果と
なった。 【００４２】（比較例２）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度の炭化ケイ素と金属粉末としての粒径が１
μｍ程度の銅（Ｃｕ、融点１０８３℃）とを流動乾燥造
粒機に投入し、材料が循環しているところへ液状フェノ
ール樹脂を噴霧し、平均粒子２７０μｍの造粒物を得
た。この造粒物を用いたパッドの作製および評価は、上
記実施例１に準じて実施した。本比較例２における評価
結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００４３】（比較例３）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度のシリカ（ＳｉＯ2、モース硬度：７）と
金属粉末としての粒径が１μｍ程度の亜鉛とを流動乾燥
造粒機に投入し、材料が循環しているところへ液状フェ
ノール樹脂を噴霧し、平均粒子径２８０μｍの造粒物を
得た。この造粒物を用いたパッドの作製および評価は、
上記実施例１に準じて実施した。本比較例３における評
価結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００４４】図１に示す評価結果に基づいて上記実施例
１〜３および比較例１〜３を比較すると、次のようなこ
とが言える。 【００４５】硬質無機粉末を融点がアルミニウム（融点
６６０℃）より低い金属粉末との造粒物としてパッド中
に配合させたもの（実施例１〜３）は、未造粒のもの
（比較例１）あるいは融点がアルミニウムより高い金属
粉末を用いたもの（比較例２）に比べて、ロータ表面の
異常摩擦が起こり難く、μの変化が少なく安定してい
る。 【００４６】また、造粒物における硬質無機粉末とし
て、そのモース硬度が７．５未満の無機粉末を用いたも
の（比較例３）は、μが低く、パッド摩耗が悪く使用に
値しない。 【００４７】上記実施例１〜３に示した結果からわかる
ように、モース硬度が７．５以上の硬質無機粉末と融点
がアルミニウムよりも低い金属粉末との造粒物を含有し
てなる摩擦材であれば、これを、主としてアルミ合金か
らなるロータやドラム等と組み合わせて使用しても、摩
擦係数や摩擦材自身の摩耗性を実用レベルに維持しつ
つ、相手材の摩擦表面における異常摩耗の発生を抑制す
ることができる。 【００４８】なお、上記各例にて、造粒物と混合される
アラミド繊維、フェノール樹脂、ダスト、無機繊維およ
び無機充填剤は、上記例に示したもの以外にも、通常の
ものを採用できる。例えば、「従来技術」の欄に示した
各従来公報に記載のものを適宜採用できる。
金からなるロータやドラム等の相手材と組み合わせて用
いられる摩擦材に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、自動車等のブレーキのロータやド
ラムの材質は、主として鋳鉄が用いられてきたが、自動
車の軽量化による低燃費を達成するため、主としてアル
ミ合金の採用が検討されてきた。 【０００３】一方、摩擦材（パッド）は、このロータや
ドラムを相手材として用いられ、一般に、研削成分であ
る硬質無機粉末と潤滑成分である金属粉末とを含む混合
物の成形体である。 【０００４】そして、摩擦材（パッド）と相手材（ロー
タ等）との摩擦による制動において、摩擦材は、潤滑成
分と研削成分とのバランスによって適度な摩擦係数と相
手材への攻撃性とを両立している。 【０００５】ここで、上記した主としてアルミ合金から
なるロータやドラム等の相手材として用いられる摩擦材
としては、特開平６−２２８５３９号公報、特開平６−
２２８５４０号公報、特開２０００−３４５１４２号公
報に記載のものが提案されている。 【０００６】特開平６−２２８５３９号公報に記載のも
のは、主として適宜の硬質素材により補強されたアルミ
合金よりなるロータやドラム等と組み合わせて使用され
る摩擦材であって、モース硬度が６以上の硬質無機材料
を含有させてなることを特徴とする非石綿系摩擦材を提
供している。 【０００７】特開平６−２２８５４０号公報に記載のも
のは、主としてアルミ合金よりなるロータやドラム等と
組合わせて使用される摩擦材であって、アルミニウムと
合金化しやすい元素からなる金属による金属成分を含有
させてなることを特徴とする非石綿系摩擦材を提供して
いる。 【０００８】特開２０００−３４５１４２号公報に記載
のものは、硬質材によって補強されたアルミニウム合金
からなるロータやドラム等の相手材として用いられる摩
擦材であって、有機の繊維基材とバインダ樹脂、摩擦調
整剤、充填剤、無機粉末の他に、無機繊維と粒径が１〜
１８０μｍの金属粉末を添加した摩擦材を提供してい
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２２８５３９号公報に記載の摩擦材では、硬質
無機材料の凝集体ができやすく、共に配合させている潤
滑成分と上手く作用しないため、相手材（ロータやドラ
ム）の摩擦表面の一部を集中的に異常摩耗させる現象が
起こりやすい。 【００１０】また、上記特開平６−２２８５４０号公報
および特開２０００−３４５１４２号公報に記載の摩擦
材では、金属成分や金属粉末の凝集体ができやすく、金
属成分や金属粉末が、相手材（ロータやドラム）の基材
であるアルミニウムの融点（６６０℃）以上の融点を持
つものである場合には、相手材の摩擦表面の一部を集中
的に異常摩耗させる現象が起こりやすい。 【００１１】つまり、従来の摩擦材は、研削成分である
硬質無機材料と潤滑成分である金属材料とを単純に混合
させた混合物を成形したものであるため、研削成分ある
いは潤滑成分の凝集体ができやすく、それゆえ、ロータ
やドラムといった相手材に異常摩耗を発生させやすい。 【００１２】そこで、本発明は上記問題に鑑み、主とし
てアルミ合金からなるロータやドラム等の相手材と組み
合わせて用いられる摩擦材において、摩擦係数や摩擦材
自身の摩耗性を実用レベルに維持しつつ、相手材の摩擦
表面における異常摩耗の発生を抑制できるようにするこ
とを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、従来の摩
擦材においては、研削成分である硬質無機粉末と潤滑成
分である金属粉末とを単純に混合して成形したものであ
るため、できあがった摩擦材中に両成分が不規則に存在
しやすく、そのため、研削成分あるいは潤滑成分の凝集
体ができやすいと考えた。 【００１４】そして、この考えに基づき、摩擦材の全体
に研削成分と潤滑成分とを常に均一に存在させるため
に、実験検討を行った。本発明はこの検討結果に基づい
て実験的に見出されたものである。 【００１５】すなわち、請求項１に記載の発明は、モー
ス硬度が７．５以上の硬質無機粉末と融点がアルミニウ
ムよりも低い金属粉末との造粒物を含有してなることを
特徴とする摩擦材を提供するものである。 【００１６】それによれば、研削成分である硬質無機粉
末と潤滑成分である金属粉末とを造粒物とすることで、
片方の成分だけが凝集することなく両成分が常に隣り合
わさった状態となるため、研削成分と潤滑成分の両方の
効果を常に同時に発揮させることができる。 【００１７】また、本発明の摩擦材では、潤滑成分であ
る金属粉末は、アルミニウムの融点（６６０℃）よりも
低い融点である金属材料からなるが、これは、相手材が
主としてアルミ合金からなる場合、アルミニウムよりも
高い融点の金属材料では、温度上昇による機械的強度の
低下が相手材（ロータ等）のそれより悪く、相手材に皮
膜を形成するという潤滑効果が効率的に得られないため
である。 【００１８】また、本発明の摩擦材では、研削成分であ
る硬質無機粉末は、モース硬度が７．５以上のものとし
ているが、これは、モース硬度７．５未満の硬質無機粉
末では摩擦係数が低くなり、摩擦材自身の摩耗も悪く使
用に値しなくなってしまうためである。 【００１９】したがって、本発明の摩擦材を、主として
アルミ合金からなるロータやドラム等の相手材と組み合
わせて用いた場合には、摩擦係数や摩擦材自身の摩耗性
を実用レベルに維持しつつ、相手材の摩擦表面における
異常摩耗の発生を抑制することができる。 【００２０】 【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る摩擦材
は、主としてアルミ合金からなるロータやドラム等の相
手材と組み合わせて用いられるもので、硬質無機粉末と
金属粉末との造粒物を含有してなるものである。 【００２１】研削成分である硬質無機粉末と潤滑成分で
ある金属粉末とを造粒物とすることで、両成分が常に隣
り合わさった状態となるため、片方の成分だけが凝集す
ることなく、研削成分と潤滑成分の両方の効果を常に同
時に発揮させることができる。 【００２２】研削成分のみが作用すると、ロータ等の相
手材を部分的に攻撃し異常摩耗させるが、本実施形態の
摩擦材では、常に潤滑成分が共存することで相手材の表
面に皮膜を形成し、相手材への部分的攻撃を抑制するこ
とができる。 【００２３】このように、研削成分と潤滑成分が同時に
作用することで摩擦係数は造粒物がない場合に比べて若
干低下するが、安定した皮膜が常に相手材の表面に生成
されるため、相手材表面を異常摩耗から保護するだけで
なく、摩擦係数の安定も得ることができる。 【００２４】ここで、硬質無機粉末は、モース硬度が
７．５以上の無機粉末である。これは、モース硬度７．
５未満の硬質無機粉末では、摩擦材と相手材との摩擦に
よる制動において、摩擦係数が低くなり、摩擦材自身の
摩耗も悪く使用に値しなくなってしまうためである。 【００２５】また、金属粉末は、融点がアルミニウムの
融点（６６０℃）よりも低いものである。これは、主と
してアルミ合金からなる相手材と摩擦材との摩擦による
制動において、アルミニウムよりも高い融点の金属粉末
では、温度上昇による摩擦材の機械的強度の低下が、温
度上昇による相手材の機械的強度の低下よりも小さく、
相手材に皮膜を形成するという潤滑効果が効率的に得ら
れないためである。 【００２６】具体的には、硬質無機粉末として、アルミ
ナ（Ａｌ2Ｏ3、モース硬度９．０）や炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ、モース硬度９．５）等の無機粉末を採用することが
できる。一方、金属粉末として、亜鉛（Ｚｎ、融点４２
０℃）やマグネシウム（Ｍｇ、融点６４９℃）、もしく
はそれらを１種類以上含む金属化合物等からなる金属粉
末を採用することができる。 【００２７】そして、上記したモース硬度７．５以上の
無機粉末とアルミニウムの融点（６６０℃）よりも低い
融点の金属粉末との造粒物を含む本実施形態の摩擦材に
よれば、主としてアルミ合金からなるロータやドラム等
の相手材と組み合わせて用いた場合に、摩擦係数や摩擦
材自身の摩耗性を実用レベルに維持しつつ、相手材の摩
擦表面における異常摩耗の発生を抑制することができ
る。 【００２８】次に限定するものではないが、本発明を以
下に示す実施例および比較例に基づいて、より詳細に説
明する。なお、以下の各例は、摩擦材としてディスクブ
レーキパッドを作製した例である。 【００２９】 【実施例】以下の各実施例および比較例における材料の
配合比（ｖｏｌ％）および評価結果は、表として図１
に、まとめて示した。 【００３０】（実施例１）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度である炭化ケイ素（モース硬度９．５）と
金属粉末としての粒径が１μｍ程度である亜鉛（融点４
２０℃）とを流動乾燥造粒機に投入し、材料が循環して
いるところへ、バインダとしての液状フェノール樹脂を
噴霧し、平均粒子径２３０μmの造粒物を得た。 【００３１】造粒の形態を限定するものではないが、Ｓ
ＥＭ等による観察を行ったところ、本例の造粒物は、表
面が亜鉛粒子にて被覆された炭化ケイ素粒子の集合体と
して構成されたものであることが確認された。この造粒
物を用いて、下記の要領でディスクブレーキパッドを作
製した。 【００３２】アラミド繊維、フェノール樹脂、ダスト
（本例ではカシューダスト）、無機繊維、無機充填剤
（本例では硫酸バリウム）、および、上記造粒物を、図
１に示す配合比にて、ミキサーで１０分間混合し混合粉
を得た。この混合粉を１５０℃の金型に投入し、圧力３
０ＭＰａで１０分間、加熱加圧成形した。成形後に１９
０℃の炉で６時間熱処理をし、本例のパッドを得た。 【００３３】相手材であるディスクブレーキのロータと
して、アルミニウム（融点６６０℃）基材中に炭化ケイ
素（モース硬度９．５）の無機粉末を多量に含有させた
非常に強固なマトリックスを持つアルミ合金ロータを用
い、図１に示す各項目について評価した。 【００３４】ロータ表面の異常摩耗部分の測定は、試験
環境を２３℃×６５％一定としたダイナモメータにてＪ
ＡＳＯ−Ｃ４０６−８２に準拠してパッドとロータとの
摩擦による制動を行ない、制動条件を時速１００ｋｍ／
ｈ、減速度４．４ｍ／ｓ2、制動間隔３５秒間隔で１０
回制動を行う条件として試験した後に行った。 【００３５】このロータ表面の異常摩耗部分の測定は、
接触式表面粗さ計を用いて、全摺動面積に対する異常摩
耗部の比率を計測した。この比率は、図１中、ロータ表
面の異常摩耗の発生面積比率（％）として示してある。 【００３６】摩擦係数（μ）の測定は、試験環境を２３
℃×６５％一定としたダイナモメータにてＪＡＳＯ−Ｃ
４０６−８２に準拠してパッドとロータとの摩擦による
制動を行ない、制動条件を時速６５ｋｍ／ｈ、減速度
３．４ｍ／ｓ2、制動前温度１２０℃、制動回数２００
回にて試験し、平均μを計測した。 【００３７】また、この試験におけるμの変化Δμを、
制動回数２００回でのμの最大値と最小値との差（Ｍａ
ｘ．μ−Ｍｉｎ．μ＝Δμ）として得た。また、パッド
摩耗は、マイクロメータを用いパッド厚みを計測するこ
とで得た。 【００３８】本実施例１におけるロータ表面の異常摩耗
の発生面積比率、平均μ、Δμ、パッド摩耗についての
評価結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００３９】（実施例２）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度の炭化ケイ素と金属粉末としての粒径が１
μｍ程度のマグネシウム（融点６４９℃）とを流動乾燥
造粒機に投入し、材料が循環しているところへ液状フェ
ノール樹脂を噴霧し、平均粒子径２５０μｍの造粒物を
得た。この造粒物を用いたパッドの作製および評価は、
上記実施例１に準じて実施した。本実施例２における評
価結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００４０】（実施例３）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度のアルミナ（モース硬度９．０）と金属粉
末としての粒径が１μｍ程度の亜鉛（融点４２０℃）と
を流動乾燥造粒機に投入し、材料が循環しているところ
へ液状フェノール樹脂を噴霧し、平均粒子径２２０μｍ
の造粒物を得た。この造粒物を用いたパッドの作製およ
び評価は、上記実施例１に準じて実施した。本実施例３
における評価結果は、図１の表に示すような結果となっ
た。 【００４１】（比較例１）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度の炭化ケイ素と金属粉末としての粒径が１
μｍ程度の亜鉛とを造粒せずにパッドを実施例１に準じ
て作製した。評価は実施例１に準じて実施した。本比較
例１における評価結果は、図１の表に示すような結果と
なった。 【００４２】（比較例２）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度の炭化ケイ素と金属粉末としての粒径が１
μｍ程度の銅（Ｃｕ、融点１０８３℃）とを流動乾燥造
粒機に投入し、材料が循環しているところへ液状フェノ
ール樹脂を噴霧し、平均粒子２７０μｍの造粒物を得
た。この造粒物を用いたパッドの作製および評価は、上
記実施例１に準じて実施した。本比較例２における評価
結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００４３】（比較例３）硬質無機粉末としての粒径が
１０μｍ程度のシリカ（ＳｉＯ2、モース硬度：７）と
金属粉末としての粒径が１μｍ程度の亜鉛とを流動乾燥
造粒機に投入し、材料が循環しているところへ液状フェ
ノール樹脂を噴霧し、平均粒子径２８０μｍの造粒物を
得た。この造粒物を用いたパッドの作製および評価は、
上記実施例１に準じて実施した。本比較例３における評
価結果は、図１の表に示すような結果となった。 【００４４】図１に示す評価結果に基づいて上記実施例
１〜３および比較例１〜３を比較すると、次のようなこ
とが言える。 【００４５】硬質無機粉末を融点がアルミニウム（融点
６６０℃）より低い金属粉末との造粒物としてパッド中
に配合させたもの（実施例１〜３）は、未造粒のもの
（比較例１）あるいは融点がアルミニウムより高い金属
粉末を用いたもの（比較例２）に比べて、ロータ表面の
異常摩擦が起こり難く、μの変化が少なく安定してい
る。 【００４６】また、造粒物における硬質無機粉末とし
て、そのモース硬度が７．５未満の無機粉末を用いたも
の（比較例３）は、μが低く、パッド摩耗が悪く使用に
値しない。 【００４７】上記実施例１〜３に示した結果からわかる
ように、モース硬度が７．５以上の硬質無機粉末と融点
がアルミニウムよりも低い金属粉末との造粒物を含有し
てなる摩擦材であれば、これを、主としてアルミ合金か
らなるロータやドラム等と組み合わせて使用しても、摩
擦係数や摩擦材自身の摩耗性を実用レベルに維持しつ
つ、相手材の摩擦表面における異常摩耗の発生を抑制す
ることができる。 【００４８】なお、上記各例にて、造粒物と混合される
アラミド繊維、フェノール樹脂、ダスト、無機繊維およ
び無機充填剤は、上記例に示したもの以外にも、通常の
ものを採用できる。例えば、「従来技術」の欄に示した
各従来公報に記載のものを適宜採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例および比較例におけるパッドの
材料配合比および評価結果を示す図表である。
材料配合比および評価結果を示す図表である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中西 寛明
愛知県豊田市高丘新町天王１番地 アイシ
ン高丘株式会社内
Ｆターム(参考） 3J058 BA41 GA04 GA07 GA22 GA33
GA50 GA55 GA81 GA82 GA85
GA92 GA95
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 モース硬度が７．５以上の硬質無機粉末
と融点がアルミニウムよりも低い金属粉末との造粒物を
含有してなることを特徴とする摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372919A JP2003171652A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372919A JP2003171652A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003171652A true JP2003171652A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001372919A Withdrawn JP2003171652A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003171652A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011521014A (ja) * | 2008-02-14 | 2011-07-21 | エレメント シックス リミテッド | カプセル化された超硬材料の製法 |
| US9555387B2 (en) | 2008-02-14 | 2017-01-31 | Element Six Limited | Method for manufacturing encapsulated superhard material |
| KR20170066522A (ko) * | 2014-10-14 | 2017-06-14 | 니혼 브레이크 고오교 가부시키가이샤 | 마찰재 조성물, 마찰재 및 마찰 부재 |
-
2001
- 2001-12-06 JP JP2001372919A patent/JP2003171652A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011521014A (ja) * | 2008-02-14 | 2011-07-21 | エレメント シックス リミテッド | カプセル化された超硬材料の製法 |
| US9555387B2 (en) | 2008-02-14 | 2017-01-31 | Element Six Limited | Method for manufacturing encapsulated superhard material |
| KR20170066522A (ko) * | 2014-10-14 | 2017-06-14 | 니혼 브레이크 고오교 가부시키가이샤 | 마찰재 조성물, 마찰재 및 마찰 부재 |
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