JP2006089618A - Method for producing brake pad - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維基材と摩擦調整剤と結合剤を主成分とするブレーキパッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a brake pad mainly composed of a fiber base material, a friction modifier, and a binder.
従来、結合剤としてフェノール樹脂を用いるブレーキパッドが知られている。しかしフェノール樹脂は、耐熱性に劣るため、高温時において分解等を起こし、高温時や高負荷時における摩擦係数の低減や、摩耗量の増大の原因になっていた。そしてその問題を解決するために様々なブレーキパッドが従来開発されている。
例えば特許文献１に記載のブレーキパッドは、結合剤としてポリイミド樹脂を使用している。ポリイミド樹脂は、フェノール樹脂に比べて耐熱性が高いため、該ブレーキパッドは、フェノール樹脂を結合剤として用いるブレーキパッドよりも耐熱性や耐磨耗性が優れている。
特許文献２に記載のブレーキパッドは、結合剤としてフェノール樹脂にイミド樹脂を変性したものを使用している。フェノール樹脂にイミド樹脂を変性したものは、フェノール樹脂に比べて耐熱性が高いため、該ブレーキパッドは、フェノール樹脂を結合剤として用いるブレーキパッドよりも耐熱性や耐磨耗性が優れている。
For example, the brake pad described in Patent Document 1 uses polyimide resin as a binder. Since the polyimide resin has higher heat resistance than the phenol resin, the brake pad has better heat resistance and wear resistance than the brake pad using the phenol resin as a binder.
The brake pad described in Patent Document 2 uses a phenol resin in which an imide resin is modified as a binder. A phenolic resin modified with an imide resin has higher heat resistance than that of the phenolic resin, so that the brake pad has better heat resistance and wear resistance than a brake pad using the phenolic resin as a binder.
しかしポリイミド樹脂の融点は、３００℃以上であって、フェノール樹脂の融点よりも高温である。そのため特許文献１に係るブレーキパッドの製造工程では、加圧加熱成形においてポリイミド樹脂を溶融し得る３００℃以上の成形温度にする必要があった。そのためフェノール樹脂を用いるブレーキパッドよりも製造がしにくいという問題があった。
一方、特許文献２に係る結合剤は、フェノール樹脂が骨格となるものである。そのため加圧加熱成形において必要な成形温度を低く抑えることができる。しかしフェノール樹脂が骨格であるために、ポリイミド樹脂を結合剤とするブレーキパッドに比べて耐熱性や耐磨耗性が劣ってしまうという問題があった。
そこで本発明は、ポリイミド樹脂を結合剤とするブレーキパッドと同程度の耐熱性・耐磨耗性を備えるブレーキパッドを容易に成形し得るブレーキパッドの製造方法を提供することを課題とする。
However, the melting point of the polyimide resin is 300 ° C. or higher, which is higher than the melting point of the phenol resin. Therefore, in the brake pad manufacturing process according to Patent Document 1, it has been necessary to set the molding temperature to 300 ° C. or higher at which the polyimide resin can be melted in the pressure heating molding. Therefore, there was a problem that it was difficult to manufacture than a brake pad using a phenol resin.
On the other hand, the binder according to Patent Document 2 has a phenol resin as a skeleton. Therefore, the molding temperature required in pressure heating molding can be kept low. However, since the phenol resin is a skeleton, there is a problem that heat resistance and wear resistance are inferior to a brake pad using a polyimide resin as a binder.
Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the brake pad which can shape | mold easily the brake pad provided with heat resistance and abrasion resistance comparable as the brake pad which uses a polyimide resin as a binder.
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備えるブレーキパッドの製造方法であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によると、結合剤としてポリイミドの前駆体のモノマーを選択し、該モノマーと繊維基材と摩擦調整剤とを混合し、これらを加圧加熱成形してモノマーを重合させてポリイミドとすることによってブレーキパッドの成形体を得る。
したがって結合剤は、ポリマーとしてではなくモノマーとして加熱加圧成形される。そのためポリイミドの前駆体のモノマーは、ポリマーよりも低い温度にて溶融し、溶融することによって重合反応が起こり、ポリイミドを得ることができる。そのためポリイミド樹脂を結合剤とするブレーキパッドと同程度の耐熱性・耐磨耗性を備えるブレーキパッドを得ることができる。
しかも加熱加圧成形における成形温度は、ポリマーであるポリイミドの融点よりも低い温度にすることができる。そのため耐熱性・耐磨耗性の高いブレーキパッドの成形体を容易に成形することができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a method for manufacturing a brake pad having the structure described in each claim.
According to the invention described in claim 1, a polyimide precursor monomer is selected as a binder, the monomer, a fiber base material, and a friction modifier are mixed, and these are pressure-molded to polymerize the monomer. Thus, a brake pad molded body is obtained by using polyimide.
Thus, the binder is heat and pressure molded as a monomer rather than as a polymer. Therefore, the monomer of the polyimide precursor is melted at a temperature lower than that of the polymer, and when it is melted, a polymerization reaction occurs to obtain a polyimide. Therefore, it is possible to obtain a brake pad having the same heat resistance and wear resistance as a brake pad using a polyimide resin as a binder.
In addition, the molding temperature in the heat and pressure molding can be lower than the melting point of polyimide as a polymer. Therefore, it is possible to easily form a brake pad molded body having high heat resistance and wear resistance.
請求項２に記載の発明によると、ポリイミドの前駆体のモノマーとして、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを選択する。
したがって加圧加熱成形の際に芳香族ジアミンが溶融する。そして芳香族ジアミンが溶融することで、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物との間にて重合反応が起こり、高分子化して所望のポリイミドを得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride are selected as polyimide precursor monomers.
Therefore, the aromatic diamine is melted during the pressure heating molding. When the aromatic diamine is melted, a polymerization reaction occurs between the aromatic diamine and the aromatic tetracarboxylic dianhydride, and the desired polyimide can be obtained by polymerization.
請求項３に記載の発明によると、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを混合し、該モノマー混合物と繊維基材と摩擦調整剤とを混合し、これらを加圧加熱成形する。
したがって芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物は、他の成分と混合する前に予め混合され、その後に他の成分と混合される。そのため芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物は、均一に混合されて、重合反応が起こりやすくなっている。
According to invention of Claim 3, aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride are mixed, this monomer mixture, a fiber base material, and a friction modifier are mixed, and these are pressure-heat-molded. .
Thus, the aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride are premixed before mixing with the other components and then mixed with the other components. For this reason, the aromatic diamine and the aromatic tetracarboxylic dianhydride are uniformly mixed so that a polymerization reaction is likely to occur.
請求項４に記載の発明によると、芳香族ジアミンとして、融点が２００℃以下の芳香族ジアミンを選択し、加圧加熱成形における成形温度を２００℃以下にする。
ところで従前のフェノール樹脂を結合剤とするブレーキパッドは、２００℃以下（例えば１６０℃程度）の温度にて加圧加熱成形されている。そのため本発明によると従前の製造設備を利用してブレーキパッドの成形体を得ることができる。かくして既存設備を利用して、耐熱性・耐磨耗性に優れるブレーキパッドを成形することができる。
According to the invention described in claim 4, an aromatic diamine having a melting point of 200 ° C. or lower is selected as the aromatic diamine, and the molding temperature in the pressure heating molding is set to 200 ° C. or lower.
By the way, the brake pad which uses the conventional phenol resin as a binder is pressure-heat-molded at the temperature of 200 degrees C or less (for example, about 160 degrees C). Therefore, according to the present invention, a brake pad molded body can be obtained by using a conventional manufacturing facility. Thus, a brake pad having excellent heat resistance and wear resistance can be formed using existing equipment.
請求項５に記載の発明によると、芳香族ジアミンとして、フェニレンジアミン、トルエンジアミン、メチレンジアニリンの少なくとも一つを選択している。
ところで上記芳香族ジアミンの融点は、それぞれフェニレンジアミン１４０℃、トルエンジアミン９９℃、メチレンジアニリン９２℃である。したがって加圧加熱成形における成形温度を２００℃以下にすることができ、該成形温度にてポリイミドを得ることができる。
According to the invention described in claim 5, at least one of phenylenediamine, toluenediamine, and methylenedianiline is selected as the aromatic diamine.
By the way, the melting point of the aromatic diamine is phenylenediamine 140 ° C., toluenediamine 99 ° C., and methylenedianiline 92 ° C., respectively. Therefore, the molding temperature in the pressure heating molding can be set to 200 ° C. or less, and the polyimide can be obtained at the molding temperature.
請求項６に記載の発明によると、芳香族テトラカルボン酸２無水物として、無水ペロメリト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物の少なくとも一つを選択している。
したがって無水ペロメリト酸またはベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物は、芳香族ジアミンが溶融した際に、芳香族ジアミンとの間で重合反応を起こす。かくしてポリイミドを得ることができる。
According to the invention described in claim 6, at least one of peromellitic anhydride and benzophenone tetracarboxylic dianhydride is selected as the aromatic tetracarboxylic dianhydride.
Therefore, peromeric acid anhydride or benzophenone tetracarboxylic dianhydride causes a polymerization reaction with the aromatic diamine when the aromatic diamine is melted. Thus, a polyimide can be obtained.
本発明にかかるブレーキパッドは、繊維基材と摩擦調整剤（充填剤）と結合剤を主成分に有している。
繊維基材は、無機繊維および有機繊維を適宜選択して使用することができ、無機繊維としては、例えばスチール繊維，銅繊維，ガラス繊維，セラミック繊維，チタン酸カリウム繊維などが挙げられる。また有機繊維としては、アラミド繊維などが挙げられる。そしてこれら繊維基材は、それぞれ個別に用いることもできるが、数種を混合して用いることもできる。
また繊維基材は、短繊維状、粉末状で用いられており、繊維基材の添加量は、ブレーキパッドの摩擦材全体の１０〜５０体積％であることが好ましい。
The brake pad according to the present invention has a fiber base material, a friction modifier (filler), and a binder as main components.
As the fiber base material, inorganic fibers and organic fibers can be appropriately selected and used. Examples of the inorganic fibers include steel fibers, copper fibers, glass fibers, ceramic fibers, and potassium titanate fibers. Moreover, an aramid fiber etc. are mentioned as an organic fiber. These fiber base materials can be used individually, but several types can also be mixed and used.
Moreover, the fiber base material is used in the short fiber form and the powder form, and it is preferable that the addition amount of a fiber base material is 10-50 volume% of the whole friction material of a brake pad.
摩擦調整剤は、摩擦係数の調整、異音調整、錆防止などのために含まれるものであって、無機充填材，有機充填材，潤滑剤などが適宜含まれる。
無機充填剤としては、アブレーシブ，硫酸バリウム，炭酸カルシウム，水酸化カルシウム，雲母（マイカ），カオリン，タルクなどを使用できる。有機充填剤としては、カシューダストやラバーダストなどを使用できる。潤滑剤としては、黒鉛（グラファイト），三硫化アンチモン，二硫化モリブデン，二硫化亜鉛などを利用できる。
アブレーシブとしては、珪酸ジルコニウム、酸化ジルコニウム、炭化珪素、シリカ及びアルミナからなる粉体などを使用できる。
そしてこれら摩擦調整剤は、一種を単独で使用することもできるし、二種以上を組合せて使用することもできる。
The friction modifier is included for adjusting a friction coefficient, adjusting abnormal noise, preventing rust, and the like, and appropriately includes an inorganic filler, an organic filler, a lubricant, and the like.
As the inorganic filler, abrasive, barium sulfate, calcium carbonate, calcium hydroxide, mica (mica), kaolin, talc and the like can be used. As the organic filler, cashew dust or rubber dust can be used. As the lubricant, graphite (graphite), antimony trisulfide, molybdenum disulfide, zinc disulfide and the like can be used.
As the abrasive, powder made of zirconium silicate, zirconium oxide, silicon carbide, silica and alumina can be used.
These friction modifiers can be used singly or in combination of two or more.
結合剤としては、ポリイミドの前駆体であるモノマーを選択する。例えば、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを選択する。
芳香族ジアミンとしては、融点が２００℃以下の芳香族ジアミンを選択することが好ましく、例えばフェニレンジアミン（融点１４０℃）、トルエンジアミン（融点９９℃）、メチレンジアニリン（融点９２℃）の少なくとも一つを選択することが好ましい。
芳香族テトラカルボン酸２無水物としては、例えば無水ペロメリト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物の少なくとも一つを選択することができる。
As the binder, a monomer that is a polyimide precursor is selected. For example, an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride are selected.
As the aromatic diamine, an aromatic diamine having a melting point of 200 ° C. or lower is preferably selected. For example, at least one of phenylene diamine (melting point 140 ° C.), toluene diamine (melting point 99 ° C.), and methylenedianiline (melting point 92 ° C.). It is preferable to select one.
As the aromatic tetracarboxylic dianhydride, for example, at least one of peromellitic anhydride and benzophenone tetracarboxylic dianhydride can be selected.
なお芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物の組合せは、適宜選択することができ、芳香族ジアミンを二種以上選択しても良いし、芳香族テトラカルボン酸２無水物を二種以上選択しても良い。あるいは両方を二種以上選択したものであっても良い。
結合剤の総添加量は、ブレーキパッドの摩擦材全体の５〜３０体積％であることが好ましい。
In addition, the combination of aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride can be selected as appropriate, and two or more kinds of aromatic diamines may be selected, or two or more kinds of aromatic tetracarboxylic dianhydrides may be selected. You may choose. Alternatively, two or more of both may be selected.
The total amount of binder added is preferably 5 to 30% by volume of the entire friction material of the brake pad.
次に、ブレーキパッドの製造方法を図１にしたがって説明する。
先ず、ポリイミドの前駆体のモノマーを混合してモノマー混合物を得る（ステップＳ１）。例えば、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを混合してモノマー混合物を得る。
次に、モノマー混合物と繊維基材と摩擦調整剤とを混合して原料混合物を得る（ステップＳ２）。なお混合する際には、混合機としてヘンシェルミキサー、レディゲミキサー、アイリッヒミキサーなどを使用することができる。
Next, the manufacturing method of a brake pad is demonstrated according to FIG.
First, a monomer of a polyimide precursor is mixed to obtain a monomer mixture (step S1). For example, an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride are mixed to obtain a monomer mixture.
Next, the monomer mixture, the fiber base material, and the friction modifier are mixed to obtain a raw material mixture (step S2). When mixing, a Henschel mixer, a Redige mixer, an Eirich mixer, or the like can be used as a mixer.
次に、原料混合物を成形用金型にて予備成形する。そして予備成形物を成形用金型にて加圧加熱成形してブレーキパッドの成形体を得る（ステップＳ３）。
加圧加熱成形における成形温度は、ポリイミドの前駆体のモノマーが溶融する温度であって、例えば１３０〜２００℃である。成形圧力は、１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ2であり、成形時間は、２〜１５分である。
加圧加熱成形時には、芳香族ジアミンが溶融して、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物との間において重合反応が起こる。そして芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物の間において下記に示すポリイミド化の反応が起こり、ポリイミドが得られる。
Next, the raw material mixture is preformed with a molding die. Then, the preform is press-heated and molded with a molding die to obtain a molded body of a brake pad (step S3).
The molding temperature in the pressure heating molding is a temperature at which a polyimide precursor monomer melts, and is, for example, 130 to 200 ° C. The molding pressure is 100 to 1000 kg / cm 2 and the molding time is 2 to 15 minutes.
At the time of pressure heating molding, the aromatic diamine melts and a polymerization reaction occurs between the aromatic diamine and the aromatic tetracarboxylic dianhydride. And the reaction of the following polyimide formation occurs between aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride, and a polyimide is obtained.
（式中、Ａｒ、Ａｒ’は、芳香族を表す。）
(In the formula, Ar and Ar ′ represent aromatic.)
次に、ブレーキパッド成形体を１４０〜４００℃で２〜４８時間熱処理（後硬化）する（ステップＳ４）。その後、必要に応じてスプレー塗装、焼き付け、研磨処理を施し、ブレーキパッドの完成品を得る。 Next, the brake pad molded body is heat-treated (post-cured) at 140 to 400 ° C. for 2 to 48 hours (step S4). Thereafter, spray coating, baking, and polishing treatment are performed as necessary to obtain a finished brake pad.
以下に、本発明に係る実施例１〜４のブレーキパッドの製造方法を具体的な数字を用いて説明する。
実施例１〜４のブレーキパッドの原料混合物は、表１に示す原料成分、分量にて配合される。実施例１〜４に係る原料混合物は、結合剤としてポリイミドの前駆体のモノマーである芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを有している。
Below, the manufacturing method of the brake pad of Examples 1-4 concerning the present invention is explained using a concrete number.
The raw material mixture of the brake pads of Examples 1 to 4 is blended in the raw material components and amounts shown in Table 1. The raw material mixture which concerns on Examples 1-4 has the aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride which are the monomers of the precursor of a polyimide as a binder.
実施例１は、芳香族ジアミンとしてフェニレンジアミンを有し、芳香族テトラカルボン酸２無水物として無水ペロメリト酸を有している。そしてこれらを原料混合物の各５体積％有している。
実施例２は、芳香族ジアミンとしてトルエンジアミンを５体積％有し、芳香族テトラカルボン酸２無水物としてベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物を５体積％有している。
実施例３は、芳香族ジアミンとしてフェニレンジアミンを５体積％有し、芳香族テトラカルボン酸２無水物としてベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物を５体積％有している。
Example 1 has phenylenediamine as the aromatic diamine and perromellitic anhydride as the aromatic tetracarboxylic dianhydride. And these are each 5 volume% of a raw material mixture.
Example 2 has 5% by volume of toluenediamine as the aromatic diamine and 5% by volume of benzophenone tetracarboxylic dianhydride as the aromatic tetracarboxylic dianhydride.
Example 3 has 5% by volume of phenylenediamine as the aromatic diamine and 5% by volume of benzophenone tetracarboxylic dianhydride as the aromatic tetracarboxylic dianhydride.
実施例４は、芳香族ジアミンとしてメチレンジアニリンを５体積％有し、芳香族テトラカルボン酸２無水物として無水ペロメリト酸を５体積％有している。
実施例１〜４に係る製造方法では、先ず、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とをＶ型ブレンダーにて１０分間混合して、モノマー混合物を得る（図１のステップＳ１）。
次いで、モノマー混合物と残りの原料とをアイリッヒミキサーを用いて５分間均一に混合して、原料混合物を得る（図１のステップＳ２）。
Example 4 has 5% by volume of methylenedianiline as an aromatic diamine and 5% by volume of perromellitic anhydride as an aromatic tetracarboxylic dianhydride.
In the production methods according to Examples 1 to 4, first, an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride are mixed for 10 minutes in a V-type blender to obtain a monomer mixture (step S1 in FIG. 1).
Next, the monomer mixture and the remaining raw materials are uniformly mixed for 5 minutes using an Eirich mixer to obtain a raw material mixture (step S2 in FIG. 1).
次に、原料混合物を成形用金型にて予備成形する。そして予備成形物を成形用金型にて、成形温度１６０℃、成形圧力４００ｋｇ／ｃｍ２にて１０分間、加圧加熱成形し、ブレーキパッド成形体を得る（図１のステップＳ３）。
そしてブレーキパッド成形体を炉に入れて、２５０℃で３時間硬化させ、ブレーキパッドの完成品を得る（図１のステップＳ４）。
一方、比較例に係るブレーキパッドの原料混合物は、表１に示すようにフェノール樹脂を１０体積％有している。比較例に係るブレーキパッドの製造方法は、先ず、フェノール樹脂を他の原料とともにアイリッヒミキサーを用いて５分間混合して原料混合物を得る。次に、原料混合物を実施例１〜４と同じ条件にて加圧加熱成形し、該成形体を熱処理にて硬化させる。
Next, the raw material mixture is preformed with a molding die. Then, the preform is press-molded with a molding die at a molding temperature of 160 ° C. and a molding pressure of 400 kg / cm 2 for 10 minutes to obtain a brake pad molded body (step S3 in FIG. 1).
The brake pad molded body is put into a furnace and cured at 250 ° C. for 3 hours to obtain a finished brake pad (step S4 in FIG. 1).
On the other hand, the raw material mixture of the brake pad according to the comparative example has 10% by volume of phenol resin as shown in Table 1. In the method of manufacturing a brake pad according to the comparative example, first, a phenol resin is mixed together with other raw materials for 5 minutes using an Eirich mixer to obtain a raw material mixture. Next, the raw material mixture is pressure-heat molded under the same conditions as in Examples 1 to 4, and the molded body is cured by heat treatment.
次に、実施例１〜４に係るブレーキパッドと比較例に係るブレーキパッドの特性を測定して、表２に測定結果をまとめた。
各特性は、以下のように測定した。
＜平均摩擦係数＞ ＪＡＳＯ Ｃ―４０６に従って摩擦係数を測定し、全スケジュールの平均値を計算した。
＜フェード時の摩擦係数＞ ＪＡＳＯ Ｃ―４０６に従って摩擦係数を測定し、フェード時における摩擦係数の最低値を測定した。
＜摩耗量１００℃＞ 速度５０ｋｍ／ｈ、減速度０．１５Ｇ、１００℃にて２０００回制動した際のブレーキパッドの摩耗量を測定した。
＜摩耗量４００℃＞ 速度５０ｋｍ／ｈ、減速度０．１５Ｇ、４００℃にて２０００回制動した際のブレーキパッドの摩耗量を測定した。
Next, the characteristics of the brake pads according to Examples 1 to 4 and the brake pads according to Comparative Examples were measured, and Table 2 summarizes the measurement results.
Each characteristic was measured as follows.
<Average friction coefficient> The friction coefficient was measured according to JASO C-406, and the average value of all schedules was calculated.
<Friction coefficient at the time of fading> The friction coefficient was measured according to JASO C-406, and the minimum value of the friction coefficient at the time of fading was measured.
<Abrasion amount 100 ° C.> The amount of wear of the brake pad was measured when braking was performed 2000 times at a speed of 50 km / h, a deceleration of 0.15 G, and 100 ° C.
<Abrasion amount 400 ° C.> The amount of wear of the brake pad when braking was performed 2000 times at a speed of 50 km / h, a deceleration of 0.15 G, and 400 ° C. was measured.
表２の測定結果から以下のことがわかった。
実施例１〜４と比較例は、平均摩擦係数と、１００℃での摩耗量とにおいて差が現れなかった。しかしフェード時の摩擦係数と、４００℃での摩耗量とにおいて差が現れた。
フェード時の摩擦係数は、比較例の場合、平均摩擦係数の約２５％まで減少していた。これに対して実施例１〜４の場合は、平均摩擦係数の約８０％にとどまっていた。したがって実施例１〜４では、フェード時における摩擦係数の低下を抑制することができ、高温時、高負荷時における制動特性が比較例よりも良好であることがわかった。
From the measurement results in Table 2, the following were found.
Examples 1-4 and the comparative example showed no difference in the average friction coefficient and the amount of wear at 100 ° C. However, there was a difference between the coefficient of friction during fading and the amount of wear at 400 ° C.
In the case of the comparative example, the friction coefficient at the time of fading decreased to about 25% of the average friction coefficient. On the other hand, in Examples 1-4, it was only about 80% of the average friction coefficient. Therefore, in Examples 1-4, the fall of the friction coefficient at the time of fade can be suppressed, and it turned out that the braking characteristic at the time of high temperature and high load is better than a comparative example.
４００℃での摩耗量は、比較例の場合、１００℃での摩耗量の約４倍であった。これに対して実施例１〜４の場合は、約１．５倍にとどまっていた。したがって実施例１〜４では、高温下（４００℃）での摩耗量の増加を抑制することができ、激しいブレ―キングにおける高負荷時での摩耗量の増加を比較例よりも少なくすることができることがわかった。
以上より実施例１〜４は、比較例に比べて耐熱性、耐磨耗性に優れていることがわかった。なおこの性質は、ポリイミド樹脂を結合剤とするブレーキパッドと同程度でもある。
The amount of wear at 400 ° C. was about four times the amount of wear at 100 ° C. in the comparative example. On the other hand, in the case of Examples 1-4, it was only about 1.5 times. Therefore, in Examples 1-4, the increase in the amount of wear at a high temperature (400 ° C.) can be suppressed, and the increase in the amount of wear at a high load in severe breaking can be made smaller than in the comparative example. I knew it was possible.
As mentioned above, it turned out that Examples 1-4 are excellent in heat resistance and abrasion resistance compared with the comparative example. This property is similar to that of a brake pad using polyimide resin as a binder.
以上のようにして、ブレーキパッドが製造されている。
すなわち本発明では、結合剤としてポリイミドの前駆体のモノマーを選択している。
したがって結合剤は、ポリマーとしてではなくモノマーとして加熱加圧成形される。そのためポリイミドの前駆体のモノマーは、ポリマーよりも低い温度にて溶融し、溶融することによって重合反応が起こり、ポリイミドを得ることができる。そのためポリイミド樹脂を結合剤とするブレーキパッドと同程度の耐熱性・耐磨耗性を備えるブレーキパッドを得ることができる。
しかも加熱加圧成形における成形温度は、ポリマーであるポリイミドの融点よりも低い温度にすることができる。そのため耐熱性・耐磨耗性の高いブレーキパッドの成形体を容易に成形することができる。
The brake pad is manufactured as described above.
That is, in the present invention, a polyimide precursor monomer is selected as the binder.
Thus, the binder is heat and pressure molded as a monomer rather than as a polymer. Therefore, the monomer of the polyimide precursor is melted at a temperature lower than that of the polymer, and the polymerization reaction occurs by melting to obtain a polyimide. Therefore, it is possible to obtain a brake pad having the same heat resistance and wear resistance as a brake pad using a polyimide resin as a binder.
Moreover, the molding temperature in the heat and pressure molding can be set to a temperature lower than the melting point of polyimide as a polymer. Therefore, it is possible to easily form a brake pad molded body having high heat resistance and wear resistance.
またポリイミドの前駆体のモノマーとして、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを選択している。したがって加圧加熱成形の際に芳香族ジアミンが溶融する。そして芳香族ジアミンが溶融することで、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物との間にて重合反応が起こり、高分子化して所望のポリイミドを得ることができる。 In addition, aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride are selected as polyimide precursor monomers. Therefore, the aromatic diamine is melted during the pressure heating molding. When the aromatic diamine is melted, a polymerization reaction occurs between the aromatic diamine and the aromatic tetracarboxylic dianhydride, and the desired polyimide can be obtained by polymerization.
また芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物は、他の成分と混合する前に予め混合され、その後に他の成分と混合されている。そのため芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物は、均一に混合されて、重合反応が起こりやすくなっている。 The aromatic diamine and aromatic tetracarboxylic dianhydride are mixed in advance before mixing with other components, and then mixed with other components. For this reason, the aromatic diamine and the aromatic tetracarboxylic dianhydride are uniformly mixed so that a polymerization reaction is likely to occur.
ところで従前のフェノール樹脂を結合剤とするブレーキパッドは、２００℃以下（例えば１６０℃程度）の温度にて加圧加熱成形されている。したがって芳香族ジアミンとして、融点が２００℃以下の芳香族ジアミンを選択し、成形温度を２００℃以下にすることによって、従前の製造設備を利用することができる。かくして既存設備を利用して、耐熱性・耐磨耗性に優れるブレーキパッドを成形することができる。 By the way, the brake pad which uses the conventional phenol resin as a binder is pressure-heat-molded at the temperature of 200 degrees C or less (for example, about 160 degrees C). Therefore, by selecting an aromatic diamine having a melting point of 200 ° C. or lower as the aromatic diamine and setting the molding temperature to 200 ° C. or lower, a conventional production facility can be used. Thus, a brake pad having excellent heat resistance and wear resistance can be formed using existing equipment.
Claims (6)
前記結合剤としてポリイミドの前駆体のモノマーを選択し、該モノマーと前記繊維基材と前記摩擦調整剤とを混合し、これらを加圧加熱成形して前記モノマーを重合させてポリイミドとすることによってブレーキパッドの成形体を得ることを特徴とするブレーキパッドの製造方法。 A method for producing a brake pad mainly comprising a fiber base material, a friction modifier and a binder,
By selecting a monomer of a polyimide precursor as the binder, mixing the monomer, the fiber base material, and the friction modifier, and pressurizing and molding them to polymerize the monomer to obtain a polyimide. A method for producing a brake pad, comprising obtaining a molded body of the brake pad.
ポリイミドの前駆体のモノマーとして、芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを選択することを特徴とするブレーキパッドの製造方法。 It is a manufacturing method of the brake pad according to claim 1,
A method for producing a brake pad, wherein an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride are selected as monomers for a polyimide precursor.
芳香族ジアミンと芳香族テトラカルボン酸２無水物とを混合し、該モノマー混合物と繊維基材と摩擦調整剤とを混合し、これらを加圧加熱成形することを特徴とするブレーキパッドの製造方法。 It is a manufacturing method of the brake pad according to claim 2,
A method for producing a brake pad comprising: mixing an aromatic diamine and an aromatic tetracarboxylic dianhydride; mixing the monomer mixture; a fiber base material; and a friction modifier; .
芳香族ジアミンとして、融点が２００℃以下の芳香族ジアミンを選択し、加圧加熱成形における成形温度を２００℃以下にすることを特徴とするブレーキパッドの製造方法。 It is a manufacturing method of the brake pad according to claim 2 or 3,
A method for producing a brake pad, wherein an aromatic diamine having a melting point of 200 ° C. or lower is selected as the aromatic diamine, and a molding temperature in pressure heating molding is set to 200 ° C. or lower.
芳香族ジアミンとして、フェニレンジアミン、トルエンジアミン、メチレンジアニリンの少なくとも一つを選択することを特徴とするブレーキパッドの製造方法。 A method for manufacturing a brake pad according to any one of claims 2 to 4,
A method for producing a brake pad, comprising selecting at least one of phenylenediamine, toluenediamine, and methylenedianiline as the aromatic diamine.
芳香族テトラカルボン酸２無水物として、無水ペロメリト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物の少なくとも一つを選択することを特徴とするブレーキパッドの製造方法。
A method for manufacturing a brake pad according to any one of claims 2 to 5,
A method for producing a brake pad, wherein at least one of peromellitic anhydride and benzophenonetetracarboxylic dianhydride is selected as the aromatic tetracarboxylic dianhydride.
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