JP2010084815A

JP2010084815A - ブレーキパッドの製造方法

Info

Publication number: JP2010084815A
Application number: JP2008252501A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Idei; 浩出井
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP5135151B2

Abstract

【課題】簡易的な方法で充分な接着層を得ることが可能な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。
【解決手段】ブレーキパッドの製造方法であって、プレッシャプレート１を洗浄する洗浄工程と、洗浄したプレッシャプレート１に接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、接着剤を塗布したプレッシャプレート１を電磁誘導で加熱する加熱工程と、加熱したプレッシャプレート１に摩擦材２を押し当てて該摩擦材を圧着成形する圧着成形工程と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスクブレーキのブレーキパッドの製造方法に関する。

自動車等を制動するブレーキは、摩擦材が相手材の表面を摺動することで摩擦力を発生する。摩擦材は、摩擦調整材や結合材といった成分の混合物で構成されており、脱脂処理や洗浄処理、乾燥処理、プライマ処理が施されたプレッシャプレート等の表面に接着剤で接着される（例えば、特許文献１を参照）。
特開平５−９９２５４号公報

摩擦材は、予備成形された摩擦材を予め接着剤が塗布されたプレッシャプレート等の表面で加熱、加圧することで、成形と同時に接着される。ここで、成形時の圧力は通常の接着圧力の約３０〜５０倍と高いため、成形中、接着剤が摩擦材の空隙部へ過剰に侵入したり摩擦材からはみ出したりすることにより、充分な接着層が得られにくい。そこで、プレッシャプレート等の表面をブラスト処理した後、接着剤を塗布し、あるいは予め塗布したプライマを高温で焼き付けた後に接着剤を塗布するなどして接着層を確保することが行われているが、工程数や処理時間が増加するために効率的でなく、更に簡易的な方法が望まれる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、簡易的な方法で充分な接着層を得ることが可能な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。

本発明は、上記課題を解決するため、プレッシャプレートを電磁誘導で加熱する。

詳細には、ブレーキパッドの製造方法であって、プレッシャプレートを洗浄する洗浄工程と、洗浄した前記プレッシャプレートに接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、接着剤を塗布した前記プレッシャプレートを電磁誘導で加熱する加熱工程と、加熱した前記プレッシャプレートに摩擦材を押し当てて該摩擦材を圧着成形する圧着成形工程と、を有する。

一般的に、プレッシャプレートは金属製の部材で構成されているのに対し、摩擦材は繊維成分、摩擦調整成分、及び結合成分の混合物で構成されている。よって、接着剤が塗布されたプレッシャプレートに摩擦材を押し当てると、流動性の有る接着剤が摩擦材等に吸収され、接着層が失われることとなる。プレッシャプレートと摩擦材との間で接着層が失われないようにするためには、摩擦材を圧着する前に接着剤の流動性を失わせておけばよい。

ここで、プレッシャプレートに塗布された、摩擦材が圧着される前の接着剤は、プレッシャプレートと接する側が硬化しても問題は無いが、摩擦材が押し当てられる側が硬化してしまうと摩擦材をプレッシャプレートに接着できない。そこで、上記ブレーキパッドの製造方法では、プレッシャプレートを電磁誘導で加熱することにより、プレッシャプレートに塗布された接着剤をプレッシャプレート側から傾斜的に硬化させる。

なお、プレッシャプレートに塗布された接着剤をプレッシャプレート側から傾斜的に硬化させるためには、プレッシャプレートを裏側から加熱することも考えられるが、この場
合、プレッシャプレートが断熱材として機能してしまうために多大な時間を要し、且つ、空気を介した伝熱等により、摩擦材が押し当てられる側が先に硬化してしまう等の虞がある。電磁誘導で加熱すれば、プレッシャプレートの接着剤と接する部分が、誘導加熱の開始と同時に発熱するため、接着剤を速やかに傾斜的に硬化させることが可能である。

このように、接着剤が誘導加熱によって傾斜的に硬化されることにより、その後の圧着成形工程を経てもプレッシャプレートと摩擦材との間から接着層が失われることが無い。よって、工数等を増大させることなく、プレッシャプレートと摩擦材とを接着するのに充分な接着層を簡単に得ることが可能となる。

なお、前記加熱工程は、前記プレッシャプレートに塗布された前記接着剤のうち前記摩擦材が押し当てられる側が流動性の有る所定第一状態となり、該プレッシャプレートと接する側が流動性の無い所定第二状態となるように、該プレッシャプレートを加熱するようにしてもよい。これにより、圧着成形を経てもプレッシャプレートと摩擦材との間から接着層が失われること無くなり、また、接着剤が摩擦材に適度に侵入することで摩擦材をプレッシャプレートに強固に接着することが可能となる。

また、前記接着剤は、熱硬化性樹脂であることが望ましい。接着剤が熱硬化性樹脂であれば、誘導加熱によるプレッシャプレートの発熱で接着剤が容易に硬化するからである。又、接着層に要求される耐熱強度からも熱硬化性樹脂が好ましい。

また、前記圧着成形工程において圧着成形される前記摩擦材は、繊維成分、摩擦調整成分、及び結合成分の混合物を、前記圧着成形の際の押圧力よりも弱い力で圧縮成形した予備成形物であってもよい。このような摩擦材であれば、摩擦材を圧着成形する前に行う電磁誘導による加熱の効果が有意に発揮される。

簡易的な方法で充分な接着層を得ることが可能なブレーキパッドの製造方法を提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るブレーキパッドの製造方法を示すフロー図である。以下、図１のフロー図に沿って本実施形態を説明する。本実施形態に係るブレーキパッドの製造方法は、まず、プレッシャプレートの洗浄を行う（Ｓ１０１：本発明でいう洗浄工程に相当する）。プレッシャプレートは、板金をプレス加工等することにより予め得たものである。このプレッシャプレートを湯洗等で洗浄する。次に、リン酸鉄処理によりリン酸鉄皮膜を生成させる（Ｓ１０２）。次に、リン酸鉄処理を施したプレッシャプレートに接着剤の粉体を塗布する（Ｓ１０３：本発明でいう接着剤塗布工程に相当する）。接着剤はポリビニルブチラール変性フェノール樹脂の粉末（ノボラックタイプ、硬化剤＝ヘキサミン）であり、これをプレッシャプレートにコロナ荷電方式で静電塗布する。なお、接着剤は、溶剤型、粉末状等の性状を問わず、また、熱可塑性変性熱硬化樹脂あるいはエラストマー変性熱硬化性樹脂であればよく、ポリビニルブチラール変性フェノール樹脂の他、ＮＢＲ（ニトリルゴム：Acrylonitrile-Butadiene Rubber）変性フェノール樹脂等を適用できる。

次に、粉体接着剤を塗布したプレッシャプレートを高周波誘導加熱する（Ｓ１０４：本発明でいう加熱工程に相当する）。プレッシャプレートを１０秒間、高周波誘導で加熱することにより、プレッシャプレートの実体温度が１５０℃になり、３０μｍの接着層が得られる。図２は、加熱中のプレッシャプレートを示す図である。図２（ａ）が本実施形態のように高周波誘導加熱した時の図であり、図２（ｂ）がヒータ等で伝熱加熱した時の図
である。プレッシャプレート１の加熱は、接着層２を得るためであり、特に、接着層２の大気側（符号Ａ側）をＡステージ（本発明でいう所定第一状態に相当する）の状態にしつつ、プレッシャプレート１側（符号Ｂ側）をＢステージ（本発明でいう所定第二状態に相当する）の状態にすることを主眼にしている。このように、接着層２のプレッシャプレート１側をＢステージの状態にしておくことにより、後述するステップＳ１０５の処理において熱成形が施されても、接着層が摩擦材とプレッシャプレートとの間から失われることなく保たれる。また、接着層２の大気側をＡステージの状態にしておくことにより、プレッシャプレートの表面で摩擦材が熱成形された際、摩擦材がプレッシャプレートに強固に接着される。

ここで、接着層２のプレッシャプレート１側をＢステージにするためには、粉体接着剤をプレッシャプレート１側から傾斜的に加熱する必要がある。ここで、プレッシャプレート１の裏側からヒータ等で伝熱加熱する場合（すなわち、図２（ｂ）の場合）、プレッシャプレート１の裏面側から徐々に伝わる熱が粉体接着剤にやがて伝わることにより、接着層２を形成することになる。しかし、プレッシャプレート１の厚さが数ミリ程度と接着層２に比べて極めて厚いため、プレッシャプレート１の加熱に多くの時間とエネルギを要する。一般的な自動車用ブレーキのプレッシャプレートの場合、プレッシャプレート側がＢステージで大気側がＡステージの接着層を得るためには、数時間程度の加熱時間を要する。本実施形態では、誘導加熱であればプレッシャプレートの接着剤と接する部位を速やかに加熱可能であることに着目し、プレッシャプレートを高周波誘導加熱することにしたものである（図２（ａ））。これにより、１０秒程度の高周波加熱で所望の接着層を得ることが可能となる。

高周波誘導加熱によって所望の接着層を得たら、摩擦材を構成する一般的な成分である繊維成分、摩擦調整成分、及び結合成分の混合物を予備成形した予備成形物を、プレッシャプレート１の接着層２上に載せて熱成形する（Ｓ１０５：本発明でいう圧着成形工程に相当する）。熱成形は、プレッシャプレート１上に載せられた予備成形物を１６０℃に加熱しながら５０ＭＰａの荷重を加え、これを１０分間保持するものである。これにより、摩擦材の成形とプレッシャプレート１への圧着が同時に行われる。プレッシャプレートに摩擦材を接着することでブレーキパッドが得られる。なお、予備成形物は、型枠に入れられた繊維成分等の混合物を型枠内で圧縮したものであるが、予備成形の際の圧縮力は熱成形時の圧縮力よりも小さく、予備成形物に多くの空孔が存在している。よって、プレッシャプレート１に塗布した粉体接着剤を何ら加熱していない場合、これら粉体接着剤の多くが熱成形により摩擦材の空孔に侵入してしまう。

熱成形が終わったら、ブレーキパッドを加熱処理（アフターキュア）する（Ｓ１０６）。具体的には、ブレーキパッドを２５０℃で３時間ほど加熱する。これにより、摩擦材中の結合材や接着剤の硬化が完了する。

以下、上記実施形態に示す製造方法で製造したブレーキパッド（以下、実施例という）の評価結果について説明する。なお、上記ステップＳ１０４の処理を誘導加熱や伝熱加熱ではなく、１８０℃の大気加熱炉で３０分間加熱したブレーキパッドを比較例１とし、１６０℃の大気加熱炉で３０分間加熱したブレーキパッドを比較例２として示す。また、上記ステップＳ１０４の処理を省略したブレーキパッドを比較例３として示す。なお、大気加熱炉による場合、上述した誘導加熱や伝熱加熱と異なり、粉体接着剤を塗布したブレーキパッドを上下から加熱することになる。

上記実施例、及び各比較例のブレーキパッドフルサイズせん断強度試験（ＪＡＳＯ規格に準じる）の結果を以下の表に示す。

表１に示すように、常温および高温の何れの状態においても、実施例のせん断強度が最も高いことが判る。また、実施例の場合は母材破壊面積が１００％となっており、摩擦材がプレッシャプレートからまったく剥がれることが無い。これに対し、比較例１〜３は、母材破壊面積が１００％に達しておらず、摩擦材の少なくとも一部がプレッシャプレートから剥がれていることが判る。すなわち、上記強度試験において、実施例は比較例１〜３よりも優れた結果を示しており、本実施形態の優位性が明らかになっている。

このように、接着剤が誘導加熱によって傾斜的に硬化されることにより、接着層が失われなくなるため、摩擦材の接着性能を充分に確保することが可能となる。更に、プライマの塗布等が省略されて工数が削減されるので、簡易的な方法でプレッシャプレートと摩擦材とを接着するのに充分な接着層を簡単に得ることが可能となる。

ブレーキの製造方法を示すフロー図。加熱中のプレッシャプレートを示す図。

符号の説明

１プレッシャプレート
２接着層

Claims

プレッシャプレートを洗浄する洗浄工程と、
洗浄した前記プレッシャプレートに接着剤を塗布する接着剤塗布工程と、
接着剤を塗布した前記プレッシャプレートを電磁誘導で加熱する加熱工程と、
加熱した前記プレッシャプレートに摩擦材を押し当てて該摩擦材を圧着成形する圧着成形工程と、を有する、
ブレーキパッドの製造方法。
前記加熱工程は、前記プレッシャプレートに塗布された前記接着剤のうち前記摩擦材が押し当てられる側が流動性の有る所定第一状態となり、該プレッシャプレートと接する側が流動性の無い所定第二状態となるように、該プレッシャプレートを加熱する、
請求項１に記載のブレーキパッドの製造方法。
前記接着剤は、熱硬化性樹脂である、
請求項１または２に記載のブレーキパッドの製造方法。
前記圧着成形工程において圧着成形される前記摩擦材は、繊維成分、摩擦調整成分、及び結合成分の混合物を、前記圧着成形の際の押圧力よりも弱い力で圧縮成形した予備成形物である、
請求項１から３の何れか一項に記載のブレーキパッドの製造方法。