JP2009227768A - 摩擦材 - Google Patents
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Abstract
本発明は、ウォータフェード現象を効果的に抑制することができ、かつ、効き、耐摩耗性が良好で、対面攻撃性が小さい摩擦材を、生産工数を増加させることなく提供することを目的とする。
【解決手段】
無機研削材と潤滑剤とを含有してなる摩擦材において、無機研削材として、モース硬度5〜8、平均粒径0.5〜10μmの無機粒子を摩擦材全量に対し0.5〜10体積%含有し、潤滑剤の一部として黒鉛と石油コークスを合計で摩擦材全量に対し8〜15体積%含有し、かつ、黒鉛と石油コークスの比率が体積比で2:8〜3:7となるように含有する。
また、石油コークスは平均粒径が400〜900μmである。
【選択図】 なし
Description
セミメタリック材は高耐摩耗性、ロースチール材は高い効き、NAO材は低ブレーキノイズ特性を有することを特徴としている。
研削力の大きいスチール繊維を含むセミメタリック材やロースチール材は、ブレーキディスクやブレーキドラムの摩擦面に適度な粗さを形成できるので、ウォータフェード現象が発生することは少ない。
しかし、スチール繊維を含まず、研削力が小さいNAO材は、ブレーキディスクやブレーキドラムの摩擦面に適度な粗さを形成しにくいので、ウォータフェード現象が発生しやすいという問題があった。
しかし、この文献の技術の場合、特殊な溝を形成する必要があり、生産工数が増加するという問題があるものであった。
これは、黒鉛の添加量が多すぎることが原因と考えられる。黒鉛はハニカム構造の2次元黒鉛シートが層状に積層した結晶構造を持っており、せん断力が働くと層間滑りが生じて良好な潤滑作用を示すので、摩擦材の潤滑剤として広く使用されているが、黒鉛は結晶質であるため、相手材の摩擦面に形成される被膜が成長しやすく、被膜が厚くなりやすい。この厚くなった被膜が無機研削材の研削作用を阻害するため、相手材の摩擦面に適度な粗さを形成できず、水の薄膜が形成されやすくなり、ウォータフェード現象が発生しやすくなるのである。
しかしながら、ロースチール材であるから、ウォータフェード現象が発生する問題が少ないため、摩擦材組成とウォータフェード現象との関係に言及してはいない。
モース硬度が5未満であると、相手材の摩擦面に適度な粗さを形成することができずウォータフェード現象の抑制効果が得られず、モース硬度が8を超えると、耐摩耗性が低下し、対面攻撃性が大きくなる。なお、本発明においてモース硬度は10段階のモース硬度を使用する。
なお、本発明において均粒子径は、レーザー回折粒度分布法により測定した50%粒径の数値を用いた。
モース硬度が5〜8の無機粒子であっても、熔融法・電融法などで製造された形状が略球状で相手材に対し研削力が小さいものは本発明では無機研削材には含まれない。
黒鉛と石油コークスの合計が8体積%未満であると、十分な潤滑作用が得られず、耐摩耗性が悪くなり、黒鉛と石油コークスの合計が15体積%を超えると、摩擦係数が安定せず、十分な効きが得られなくなる。
また、黒鉛の量が少な過ぎると、高温時の耐摩耗性が低下し、黒鉛の量が多すぎると、ウォータフェード現象の抑制効果が低下するので、黒鉛と石油コークスは体積比で2:8〜3:7の範囲となるように添加する。
ブレーキパッドを製造する場合には、加熱加圧成形工程において、予め洗浄、表面処理、接着剤を塗布した金属製のバックプレートと前記予備成形物を重ねた状態で成形が施される。
表に示す摩擦材原料組成物(実施例1〜8:表1、実施例9〜15:表2、比較例1〜10:表3)をレディゲミキサーにて10分間混合し、得られた摩擦材原料混合物を予備成形型に投入し、35MPaにて1分加圧して予備成形した。
この予備成形物と、予め洗浄、表面処理を施し、接着剤を塗布した鉄製のバックプレートを熱成形金型に重ねて投入し、成形温度155℃、成形圧力40MPaの条件下で5分間加熱・加圧成形した後、熱処理炉にて200℃で4時間熱処理(後硬化)を行ない、塗装、焼き付け、研磨して、実施例、比較例の乗用車用ブレーキパッドを作成した。
<ウォータフェード現象の抑制性能>
実施例1〜15、比較例1〜10の乗用車用ブレーキパッドをダイナモメータに装着し、JASO C406−00(乗用車-ブレーキ装置-ダイナモメータ試験方法)のウォータリカバリ試験に準拠して試験を行い、次式でウォータリカバリ率を算出した。
使用キャリパブレーキ型式:フローティング型キャリパ
イナーシャ : 7.0kg・m2
式 : ウォータリカバリ率(%)=リカバリ試験の最低μ/ベースラインチェックの平均μ×100
◎ : 90%以上
○ : 90%未満、80%以上
× : 80%未満
実施例1〜15、比較例1〜10の乗用車用ブレーキパッドをダイナモメータに装着し、JASO C427−88(ブレーキライニング,パッド摩耗ダイナモメータ試験方法)の一般摩耗試験(制動前ブレーキ温度200℃)に準拠して試験を行い、ブレーキパッドの摩耗量と、ブレーキディスクの摩耗量を測定した。
使用キャリパブレーキ型式:フローティング型キャリパ
イナーシャ : 7.0kg・m2
<耐摩耗性> 200℃摩耗量
◎ : 0.15mm未満
○ : 0.15mm以上、0.25mm未満
× : 0.25mm以上
<対面攻撃性> ブレーキディスク摩耗量
◎ : 5μm未満
○ : 5μ以上、10μm未満
× : 10μm以上
また、表4の実施例2、4、5と、表5の実施例12、13に示された性能評価結果から、平均粒径が400〜900μmの石油コークスを添加した摩擦材は、耐摩耗性がより良好となることが確認された。
Claims (2)
- 無機研削材と潤滑剤とを含有してなる摩擦材であって、
前記無機研削材として、モース硬度5〜8、平均粒径0.5〜10μmの無機粒子を摩擦材全量に対し0.5〜10体積%含有し、
前記潤滑剤の一部として黒鉛と石油コークスを合計で摩擦材全量に対し8〜15体積%含有し、かつ、黒鉛と石油コークスの比率が体積比で2:8〜3:7となるように含有することを特徴とする摩擦材。 - 前記石油コークスは平均粒径が400〜900μmであることを特徴とする請求項1に記載の摩擦材。
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