JP2010168550A - Friction material and method for manufacturing the same - Google Patents

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Sei Kurihara
生 栗原
Yoshihiro Aoyanagi
佳宏 青柳
Motonori Kuroe
元紀 黒江
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a friction material which uses as a binder for the friction material a thermosetting resin apt to undergo oxidation decomposition at high temperature and yet has excellent heat resistance and wear resistance and to provide a method for manufacturing the friction material. <P>SOLUTION: The friction material has an inorganic ceramic present at least on the surface of a molded body for friction material which contains the thermosetting resin as the binder. The method for manufacturing the friction material comprises: molding the molded body for the friction material containing the thermosetting resin as the binder; and treating the molded material with a solution containing the inorganic ceramic. Or the method for manufacturing the friction material comprises: treating material powder for the friction material which contains the thermosetting resin as the binder with the solution containing the inorganic ceramic; then molding the material powder to obtain the molded body for the friction material. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、摩擦材およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、摩擦材用バインダーとして、高温で酸化分解を起こしやすい熱硬化性樹脂を用いているにも拘わらず、高温・高負荷の摩擦においても耐熱性および耐摩耗性に優れた摩擦材およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a friction material and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention is excellent in heat resistance and wear resistance even in high-temperature and high-load friction, despite using a thermosetting resin that easily undergoes oxidative decomposition at high temperatures as a binder for friction materials. The present invention relates to a friction material and a method for manufacturing the same.

近年、自動車部品の軽量化・小型化の要求は、車両の燃費向上や原材料の高騰といったマクロ環境を受けて高まっており、ブレーキ部品においてはブレーキディスクの小径化に伴い摩擦材にかかる熱的、機械的負担が大きくなっている。以上の現状から、摩擦材の耐熱性、耐摩耗性を向上させることが求められている。   In recent years, demands for weight reduction and downsizing of automobile parts have increased in response to a macro environment such as improved fuel economy of vehicles and soaring raw materials. The mechanical burden is increasing. From the above current situation, it is required to improve the heat resistance and wear resistance of the friction material.

しかしながら、例えば特許文献1に記載されたように、フェノール樹脂をバインダーとする摩擦材組成物は、バインダーであるフェノール樹脂が600℃付近で急激に酸化分解を起こし消失する為に、高温・高負荷の摩擦では急激に摩擦材の摩耗量が増大するという課題があり、解決が望まれている。   However, as described in Patent Document 1, for example, the friction material composition using a phenol resin as a binder causes the phenol resin as a binder to rapidly undergo oxidative decomposition near 600 ° C. and disappear. However, there is a problem that the amount of wear of the friction material suddenly increases, and a solution is desired.

特開2006−275198号公報JP 2006-275198 A

本発明は、このような事情のもとで、摩擦材用バインダーとして、高温で酸化分解を起こしやすい熱硬化性樹脂を用いているにも拘わらず、耐熱性および耐摩耗性に優れた摩擦材およびその製造方法を提供することを目的とするものである。   Under such circumstances, the present invention is a friction material that is excellent in heat resistance and wear resistance in spite of using a thermosetting resin that easily undergoes oxidative decomposition at a high temperature as a binder for the friction material. And an object of the present invention is to provide a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために、本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、高温で酸化分解を起こしやすいフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂をバインダーとして含む摩擦材用成形物を無機質セラミックスを含む溶液で処理した後、乾燥させることにより、あるいは、前記バインダーを含む摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理した摩擦材用材料粉末、又は前記バインダーを除く摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理後、これに該バインダーを混合して得られたバインダーを含む摩擦材用材料粉末を用いて、摩擦材用成形物を形成させることにより、耐熱性および耐摩耗性に優れた摩擦材が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive research, and as a result, a molded product for a friction material containing a thermosetting resin such as a phenol resin, which easily undergoes oxidative decomposition at high temperatures, as a binder, a solution containing inorganic ceramics. The friction material material powder containing the binder or the friction material material powder excluding the binder, which has been dried by treatment with the solution containing the inorganic ceramics and dried. Is processed with a solution containing inorganic ceramics, dried, and then mixed with the binder, and then the friction material material powder containing the binder is used to form a molded product for friction material. In addition, the present inventors have found that a friction material having excellent wear resistance can be obtained, and have completed the present invention based on this finding.

すなわち、本発明は、
(1)バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用成形物の少なくとも表面に無機質セラミックスを存在させたことを特徴とする摩擦材、
(2)無機質セラミックスが、摩擦材用成形物の内部には存在しない上記(1)項に記載の摩擦材、
(3)無機質セラミックスが、摩擦材用成形物の内部にも存在する上記(1)項に記載の摩擦材、
(4)摩擦材用成形物が、繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材およびフィラーを含む上記(1)〜(3)項のいずれか1項に記載の摩擦材、
(5)無機質セラミックスが、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物を含む上記(1)〜(4)項のいずれか1項に記載の摩擦材、
(6)上記(1)、(2)、(4)、(5)項のいずれか1項に記載の摩擦材の製造方法であって、バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用成形物を形成し、該成形物を無機質セラミックスを含む溶液で処理した後、乾燥させ、次いで所定の寸法に調整することを特徴とする摩擦材の製造方法、
(7)摩擦材用成形物の無機質セラミックスを含む溶液による処理を浸漬法、噴霧法または塗布法により行う上記(6)項に記載の方法、
(8)上記(1)、(3)、(4)、(5)項のいずれか1項に記載の摩擦材の製造方法であって、(i)バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理した摩擦材用材料粉末、又は(ii)バインダーとしての熱硬化性樹脂を除く摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理後、これにバインダーとしての熱硬化性樹脂を混合して得られた摩擦材用材料粉末を用いて、摩擦材用成形物を形成し、次いで所定の寸法に調整することを特徴とする摩擦材の製造方法、
(9)摩擦材用材料粉末の無機質セラミックスを含む溶液による処理を、浸漬法または噴霧法により行う上記(8)項に記載の方法、
(10)無機質セラミックスを含む溶液が、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物を含む溶液である上記(6)〜(9)項のいずれか1項に記載の方法、および
(11)無機質セラミックスを含む溶液が、さらにホウ砂、リン酸およびホウ酸を含む上記(6)〜(10)項のいずれか1項に記載の方法、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A friction material characterized in that an inorganic ceramic is present on at least the surface of a molded product for a friction material containing a thermosetting resin as a binder,
(2) The friction material according to item (1), wherein the inorganic ceramic is not present in the molded product for the friction material,
(3) The friction material according to item (1), wherein the inorganic ceramics is also present in the friction material molding,
(4) The friction material according to any one of (1) to (3), wherein the molded product for the friction material includes a fibrous reinforcing material, a lubricant, a friction modifier, and a filler,
(5) The friction material according to any one of (1) to (4) above, wherein the inorganic ceramic contains a reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate, metal silicon and water,
(6) The method for producing a friction material according to any one of (1), (2), (4), and (5) above, wherein the friction material molding includes a thermosetting resin as a binder. Forming a product, treating the molded product with a solution containing inorganic ceramics, drying, and then adjusting to a predetermined size, a method for producing a friction material,
(7) The method according to the above item (6), wherein the treatment with the solution containing the inorganic ceramics of the molded material for the friction material is performed by a dipping method, a spray method or a coating method
(8) The friction material manufacturing method according to any one of (1), (3), (4), and (5) above, wherein (i) friction including a thermosetting resin as a binder The material powder is treated with a solution containing inorganic ceramics and then dried, and the material powder for friction materials excluding (ii) thermosetting resin as a binder is treated with a solution containing inorganic ceramics. After the drying treatment, the friction material material powder obtained by mixing a thermosetting resin as a binder with this is used to form a friction material molding, and then adjusted to a predetermined size. Manufacturing method of friction material,
(9) The method according to (8) above, wherein the treatment with the solution containing the inorganic ceramics of the friction material powder is performed by an immersion method or a spray method,
(10) The method according to any one of (6) to (9) above, wherein the solution containing inorganic ceramics is a solution containing a reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate, metal silicon and water, and (11) The method according to any one of (6) to (10) above, wherein the solution containing inorganic ceramics further contains borax, phosphoric acid, and boric acid.
Is to provide.

本発明によれば、バインダーとして、高温で酸化分解を起こしやすい熱硬化性樹脂を用いているにも拘わらず、耐熱性および耐摩耗性に優れた摩擦材およびその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a friction material excellent in heat resistance and wear resistance and a method for producing the same, despite using a thermosetting resin that easily undergoes oxidative decomposition at a high temperature as a binder. .

まず、本発明の摩擦材について説明する。
[摩擦材]
本発明の摩擦材は、バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用成形物の少なくとも表面に無機質セラミックスを存在させたことを特徴とするものであり、少なくとも表面に無機質セラミックスを存在させることにより、バインダーである熱硬化性樹脂の酸化分解が抑えられ、耐熱性および耐摩耗性に優れた摩擦材を得ることができる。
First, the friction material of the present invention will be described.
[Friction material]
The friction material of the present invention is characterized in that an inorganic ceramic is present on at least the surface of a molded product for a friction material containing a thermosetting resin as a binder, and at least the inorganic ceramic is present on the surface. The oxidative decomposition of the thermosetting resin as the binder is suppressed, and a friction material having excellent heat resistance and wear resistance can be obtained.

本発明の摩擦材の本体を構成する摩擦材用成形物は、バインダーとしての熱硬化性樹脂を含むものである。   The molded product for a friction material constituting the main body of the friction material of the present invention contains a thermosetting resin as a binder.

バインダーとして用いられる熱硬化性樹脂としては、公知の熱硬化性樹脂の中から任意のものを適宜選択して用いることができるが、フェノール樹脂またはポリベンゾオキサジン樹脂を用いるのが特に好ましい。その理由は、これらの樹脂が特に高温で酸化分解を起こしにくいものであるからである。   As the thermosetting resin used as the binder, any one of known thermosetting resins can be appropriately selected and used, but it is particularly preferable to use a phenol resin or a polybenzoxazine resin. The reason is that these resins are difficult to cause oxidative decomposition particularly at high temperatures.

フェノール樹脂としては、ノボラック型、レゾール型のいずれであってもよいが、レゾール型の場合、硬化触媒として酸触媒を必要とするため、機器の腐食等の観点から、ノボラック型が好ましい。   The phenolic resin may be either a novolak type or a resol type, but in the case of the resol type, an acid catalyst is required as a curing catalyst, and therefore a novolak type is preferable from the viewpoint of corrosion of equipment.

ノボラック型フェノール樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒド類とを縮合反応させて得られるものである。   The novolac type phenol resin is obtained by a condensation reaction of phenols and formaldehydes.

原料のフェノール類としては、フェノール、o−、m−又はp−クレゾール、キシレノール、p−tert−ブチルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、p−アミノフェノール、p−フェニルフェノール等の1価フェノール類;カテコール、レゾルシノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン(ビスフェノールF)、4,4’−イソプロピリデンジフェノールまたは2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)等の2価フェノール類;トリスフェノール化合物、テトラフェノール化合物等の3価以上の多価フェノール類等が挙げられるが、フェノール、クレゾール、レゾルシノールを用いるのが好ましい。   Examples of the raw material phenols include monohydric phenols such as phenol, o-, m- or p-cresol, xylenol, p-tert-butylphenol, α-naphthol, β-naphthol, p-aminophenol, and p-phenylphenol. Divalent phenols such as catechol, resorcinol, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane (bisphenol F), 4,4′-isopropylidenediphenol or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A); Trivalent or higher polyhydric phenols such as a trisphenol compound and a tetraphenol compound are exemplified, and phenol, cresol, and resorcinol are preferably used.

ホルムアルデヒド類としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等が挙げられるが、パラホルムアルデヒドを用いるのが好ましい。   Examples of formaldehydes include formalin, paraformaldehyde, trioxane and the like, but it is preferable to use paraformaldehyde.

ノボラック型フェノール樹脂の場合、硬化剤としては、通常ヘキサメチレンテトラミン(ヘキサミン)が用いられるが、後記するポリベンゾオキサジン樹脂を併用する場合には、ヘキサメチレンテトラミン等の硬化触媒を用いなくてもよい。   In the case of a novolak-type phenol resin, hexamethylenetetramine (hexamine) is usually used as a curing agent, but when a polybenzoxazine resin described later is used in combination, a curing catalyst such as hexamethylenetetramine may not be used. .

ポリベンゾオキサジン樹脂は、フェノール類と1級アミン類とホルムアルデヒド類とを縮合反応させて得られるものである。   The polybenzoxazine resin is obtained by a condensation reaction of phenols, primary amines and formaldehyde.

原料のフェノール類としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、キシレノール、p−tert−ブチルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール、p−アミノフェノール、p−フェニルフェノール等の1価フェノール類;カテコール、レゾルシノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン(ビスフェノールF)、4,4’−イソプロピリデンジフェノールまたは2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)等の2価フェノール類;トリスフェノール化合物、テトラフェノール化合物、フェノール樹脂等の3価以上の多価フェノール類等を挙げることができる。これらの中で、得られるポリベンゾオキサジン樹脂の性能の観点から、ビスフェノールA、p−アミノフェノールを用いるのが好ましい。   The raw material phenols are monovalent such as phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, xylenol, p-tert-butylphenol, α-naphthol, β-naphthol, p-aminophenol, p-phenylphenol, etc. Phenols; divalent phenols such as catechol, resorcinol, 4,4′-dihydroxydiphenylmethane (bisphenol F), 4,4′-isopropylidenediphenol or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) And trihydric phenols such as trisphenol compounds, tetraphenol compounds, and phenol resins. Among these, it is preferable to use bisphenol A and p-aminophenol from the viewpoint of the performance of the obtained polybenzoxazine resin.

他の原料である、1級アミン類としては、脂肪族アミンおよび芳香族アミンが挙げられるが、脂肪族アミンであると、得られるポリベンゾオキサジン樹脂は、耐熱性の劣るものとなるので、芳香族アミンが好ましい。芳香族アミンとしては、例えばアニリン、トルイジン、キシリジン、アニシジン等を挙げることができる。これらの中で、アニリンを用いるのが特に好ましい。   The primary amines, which are other raw materials, include aliphatic amines and aromatic amines. However, when aliphatic amines are used, the resulting polybenzoxazine resin has poor heat resistance. Group amines are preferred. Examples of the aromatic amine include aniline, toluidine, xylidine and anisidine. Of these, aniline is particularly preferred.

フェノール類としてp−アミノフェノールなどの1級アミノ基を含有するフェノール類を用いる場合には、これが1級アミン類を兼ねるので、1級アミン類を用いなくてもよい。   When phenols containing a primary amino group such as p-aminophenol are used as the phenols, they also serve as primary amines, so primary amines need not be used.

ホルムアルデヒド類としては、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等を挙げられるが、パラホルムアルデヒドを用いるのが特に好ましい。   Examples of formaldehydes include formalin, paraformaldehyde, trioxane and the like, but it is particularly preferable to use paraformaldehyde.

なお、熱硬化性樹脂としては、上記フェノール樹脂およびポリベンゾオキサジン樹脂以外に、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。   Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, melamine resins, polyamide resins, polyimide resins, and the like in addition to the above phenol resins and polybenzoxazine resins.

本発明の摩擦材の本体を構成する摩擦材用成形物は、繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材およびフィラーを含み、これらがバインダーである上記熱硬化性樹脂で一体化されて摩擦材用成形物を形成している。   The molded product for a friction material constituting the main body of the friction material of the present invention includes a fibrous reinforcing material, a lubricant, a friction adjusting material, and a filler, which are integrated with the thermosetting resin as a binder, and the friction material. The molded product is formed.

繊維状補強材としては、有機繊維および無機繊維のいずれも用いることができる。有機繊維としては、高強度の芳香族ポリアミド繊維(アラミド繊維;デュポン社製、商品名「ケブラー」等)、耐炎化アクリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアクリレート繊維、ポリエステル繊維等を挙げることができる。一方、無機繊維としては、チタン酸カリウム繊維、バサルト繊維、炭化珪素繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ワラストナイト等の他、アルミナシリカ系繊維等のセラミック繊維、ステンレス繊維、銅繊維、真鍮繊維または黄銅繊維、ニッケル繊維、鉄繊維等の金属繊維等を挙げることができる。これらの繊維状物質は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the fibrous reinforcing material, both organic fibers and inorganic fibers can be used. Examples of organic fibers include high-strength aromatic polyamide fibers (aramid fibers; manufactured by DuPont, trade name “Kevlar”, etc.), flame-resistant acrylic fibers, polyimide fibers, polyacrylate fibers, polyester fibers, and the like. On the other hand, as inorganic fibers, in addition to potassium titanate fibers, basalt fibers, silicon carbide fibers, glass fibers, carbon fibers, wollastonite, etc., ceramic fibers such as alumina silica fibers, stainless fibers, copper fibers, brass fibers or Examples thereof include metal fibers such as brass fibers, nickel fibers, and iron fibers. These fibrous substances may be used alone or in combination of two or more.

潤滑材としては、特に制限はなく、従来摩擦材に潤滑材として使用されている公知のものの中から、任意のものを適宜選択することができる。この潤滑材の具体例としては、黒鉛、フッ化黒鉛、カーボンブラックや、硫化スズ、二硫化タングステン等の金属硫化物、さらにはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、窒化硼素等を挙げることができ、これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a lubricating material, Arbitrary things can be suitably selected from the well-known things currently used as a lubricating material for the friction material. Specific examples of the lubricant include graphite, fluorinated graphite, carbon black, metal sulfides such as tin sulfide and tungsten disulfide, polytetrafluoroethylene (PTFE), boron nitride, and the like. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

摩擦調整材としては、特に制限はなく、従来摩擦材に摩擦調整材として使用されている公知のものの中から、任意のものを適宜選択することができる。この摩擦調整材の具体例としては、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化鉄等の金属酸化物;ケイ酸ジルコニウム;炭化ケイ素;銅、黄銅、亜鉛、鉄等の金属粉末類やチタン酸塩粉末等の無機摩擦調整材、NBR、SBR、タイヤトレッド等のゴムダストや、カシューダスト等有機ダスト等の有機摩擦調整材を挙げることができる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a friction adjustment material, Arbitrary things can be suitably selected from the well-known things used as a friction adjustment material in the conventional friction material. Specific examples of the friction modifier include metal oxides such as alumina, silica, magnesia, zirconia, and iron oxide; zirconium silicate; silicon carbide; metal powders such as copper, brass, zinc, iron, and titanate powder. And inorganic friction modifiers such as rubber dust such as NBR, SBR and tire tread, and organic friction modifiers such as organic dust such as cashew dust. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

フィラーとしては、粘土鉱物を含有させることができる。この粘土鉱物としては、例えばカオリン、タルク、スメクタイト、バーミキュライト、雲母等が挙げられる。また、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化カルシウム等を含有させることができる。   As a filler, a clay mineral can be contained. Examples of the clay mineral include kaolin, talc, smectite, vermiculite, and mica. Further, calcium carbonate, barium sulfate, calcium hydroxide and the like can be contained.

本発明の摩擦材の本体を構成する摩擦材用成形物には、下記の2つの態様、すなわち、(1)無機質セラミックスが、摩擦材用成形物の内部には存在せず、表面のみに存在する摩擦材用成形物(以下、「摩擦材用成形物I」と称することがある。)、及び(2)無機質セラミックスが、摩擦材用成形物の表面に存在すると共に、内部にも存在する摩擦材用成形物(以下、「摩擦材用成形物II」と称することがある。)がある。   The molded product for friction material constituting the main body of the friction material of the present invention has the following two modes: (1) Inorganic ceramics are not present inside the molded material for friction material, but are present only on the surface. The friction material molded product (hereinafter sometimes referred to as “friction material molded product I”), and (2) the inorganic ceramics are present on the surface of the friction material molded product and also in the interior thereof. There is a molded product for friction material (hereinafter sometimes referred to as “molded product for friction material II”).

(摩擦材用成形物I)
本発明の摩擦材における摩擦材用成形物Iは、無機質セラミックスが、該成形物の内部には存在せず、表面のみに存在する成形物であって、上記繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材、フィラーおよびバインダーをミキサーで混合後、得られた摩擦材用材料粉末を金型等に充填し、通常常温にて10〜50MPa程度の圧力で予備成形し、次いで温度140〜180℃、好ましくは145〜165℃、圧力10〜50MPa程度の条件で5〜30分間程度圧縮成形したのち、この成形物の表面に、無機質セラミックスを存在させる(無機質セラミックスの被覆層を設ける)ことにより、作製することができる。この被覆層を設ける方法については、後述する摩擦材の製造方法の説明において詳述する。
(Friction material molding I)
The friction material molding I in the friction material of the present invention is a molding in which inorganic ceramics are not present inside the molding but only on the surface, and the above-mentioned fibrous reinforcing material, lubricant, friction After mixing the adjusting material, filler and binder with a mixer, the obtained material powder for friction material is filled in a mold or the like, and pre-molded at a pressure of about 10 to 50 MPa at ordinary temperature, and then a temperature of 140 to 180 ° C., Preferably, compression molding is performed for about 5 to 30 minutes under conditions of 145 to 165 ° C. and a pressure of about 10 to 50 MPa, and then the inorganic ceramics are present on the surface of the molded product (providing a coating layer of the inorganic ceramics). can do. The method of providing this coating layer will be described in detail in the description of the friction material manufacturing method described later.

前記無機質セラミックスとしては、摩擦材に耐熱性および耐摩耗性を付与するものであればいかなる無機質セラミックスを用いることができるが、特に水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物を含むものを用いるのが好ましい。   As the inorganic ceramic, any inorganic ceramic can be used as long as it imparts heat resistance and wear resistance to the friction material, and particularly includes a reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate, metal silicon and water. It is preferable to use one.

水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物は、例えば該反応物を水で希釈したアルカリ性溶液(A)または該アルカリ性溶液(A)にホウ砂、リン酸およびホウ酸を含む酸性溶液を加えた中性溶液(B)から水分を除去して得られるものである。   The reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate or metal silicon with water is, for example, an alkaline solution (A) obtained by diluting the reaction product with water or an acid containing borax, phosphoric acid and boric acid in the alkaline solution (A). It is obtained by removing water from the neutral solution (B) to which the solution has been added.

上記アルカリ性溶液(A)は、特開平10−306521号公報に記載されており、上記中性溶液(B)は特開2002−121424号公報に記載されている。また上記アルカリ性溶液(A)および中性溶液(B)は、(有)共栄工業所からセメスロスアルカリ性液およびセメスロス中性液として市販されており、これらをそのまま用いることができる。   The alkaline solution (A) is described in JP-A No. 10-306521, and the neutral solution (B) is described in JP-A No. 2002-121424. The alkaline solution (A) and the neutral solution (B) are commercially available from Kyoei Kogyo Co., Ltd. as a Cemesros alkaline solution and a Cemesros neutral solution, and these can be used as they are.

(摩擦材用成形物II)
本発明における摩擦材用成形物IIは、無機質セラミックスが摩擦材用成形物の表面に存在すると共に、内部にも存在する成形物であって、バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理した摩擦材用材料粉末、又はバインダーとしての熱硬化性樹脂を除く摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理後、これに前記のバインダーとしての熱硬化性樹脂を混合して得られた摩擦材用材料粉末を、前述した摩擦材用成形物Iの場合と同様な条件で成形することにより、作製することができる。
なお、無機質セラミックスについては、前述したとおりであり、また無機質セラミックスを含む溶液による処理については、後述の摩擦材の製造方法において詳述する。
(Friction material molding II)
Friction material molding II in the present invention is a molding in which inorganic ceramics are present on the surface of the friction material molding and also present in the interior, and the material for friction material includes a thermosetting resin as a binder. After the powder is treated with a solution containing inorganic ceramics and dried, the friction material powder or the friction material powder excluding the thermosetting resin as a binder is treated with a solution containing inorganic ceramics. It can be produced by molding the friction material powder obtained by mixing the thermosetting resin as the binder with the same conditions as in the case of the friction material molding I described above.
In addition, about inorganic ceramics, it is as above-mentioned, and the process by the solution containing inorganic ceramics is explained in full detail in the manufacturing method of the below-mentioned friction material.

本発明の摩擦材は、摩擦材用成形物の少なくとも表面に無機質セラミックスを存在させることにより、配合材料の中においては、高温で酸化分解を起こしやすいフェノール樹脂やポリベンゾオキサジン樹脂などの熱硬化性樹脂をバインダーとして用いているにも拘わらず、得られる摩擦材が耐熱性および耐摩耗性に優れている。   The friction material of the present invention has a thermosetting property such as a phenol resin or a polybenzoxazine resin that easily undergoes oxidative decomposition at a high temperature in the compounded material by making inorganic ceramics present on at least the surface of the molded material for the friction material. Although the resin is used as a binder, the obtained friction material is excellent in heat resistance and wear resistance.

次に、本発明の摩擦材の製造方法について説明する。
[摩擦材の製造方法]
本発明の摩擦材の製造方法には、製造方法I及び製造方法IIの2つの態様がある。
Next, the manufacturing method of the friction material of this invention is demonstrated.
[Friction material manufacturing method]
The manufacturing method of the friction material of the present invention has two modes, manufacturing method I and manufacturing method II.

(製造方法I)
本発明の摩擦材の製造方法Iは、バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用成形物を無機質セラミックスを含む溶液で処理した後、乾燥させて摩擦材用成形物Iを作製し、次いで所定の寸法に調整することを特徴とする。
(Production Method I)
In the friction material manufacturing method I of the present invention, a friction material molding containing a thermosetting resin as a binder is treated with a solution containing inorganic ceramics, and then dried to produce a friction material molding I. It is characterized by adjusting to a predetermined dimension.

前記摩擦材用成形物Iは、無機質セラミックスが内部に存在せず、表面のみに存在する成形物であり、得られた摩擦材は高温で酸化分解を起こしやすい熱硬化性樹脂をバインダーとして用いているにも拘わらず、耐熱性および耐摩耗性に優れているという利点を有する。   The molding I for friction material is a molding in which inorganic ceramics do not exist inside but only on the surface, and the obtained friction material uses a thermosetting resin that easily undergoes oxidative decomposition at a high temperature as a binder. Nevertheless, it has the advantage of excellent heat resistance and wear resistance.

本発明の摩擦材の製造方法Iにおいて用いられる前記摩擦材用成形物としては、上記したとおり、バインダーである熱硬化性樹脂とともに繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材およびフィラーを含むものであるが、これらは、本発明の摩擦材の項で詳述したので、ここでの記載は省略する。   As described above, the molded product for friction material used in the friction material manufacturing method I of the present invention includes a fibrous reinforcing material, a lubricant, a friction modifier, and a filler together with a thermosetting resin as a binder. Since these are described in detail in the section of the friction material of the present invention, description thereof is omitted here.

無機質セラミックスを含む溶液としては、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物を含む溶液を用いるのが好ましい。この溶液は上記のアルカリ性溶液(A)に相当し、アルカリ性であるが、この溶液にホウ砂、リン酸およびホウ酸を加えることにより中性液(上記の中性溶液(B)に相当)とし、これを用いることもできる。他の材料との反応を考慮すると、中性溶液が好ましい。   As the solution containing inorganic ceramics, it is preferable to use a solution containing a reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate and metal silicon and water. This solution corresponds to the above alkaline solution (A) and is alkaline, but by adding borax, phosphoric acid and boric acid to this solution, a neutral liquid (corresponding to the above neutral solution (B)) is obtained. This can also be used. In view of reaction with other materials, a neutral solution is preferable.

また、摩擦材への濡れ性を良くするために、アルコール系やケトン系の溶媒を上記のアルカリ性溶液や中性溶液に混ぜてもよい。   Further, in order to improve the wettability to the friction material, an alcohol-based or ketone-based solvent may be mixed with the above alkaline solution or neutral solution.

摩擦材用成形物の無機質セラミックスを含む溶液による処理は、浸漬法、噴霧法または塗布法により行うことができる。   The treatment with the solution containing the inorganic ceramic of the molded article for the friction material can be performed by a dipping method, a spraying method or a coating method.

浸漬法は、摩擦材用成形物を無機質セラミックスを含む溶液に浸漬することにより行われる。無機質セラミックスを含む溶液の温度は、10℃〜40℃が好ましく、20℃〜30℃がより好ましい。浸漬時間は、10分〜3時間が好ましく、30分〜1時間がより好ましい。   The dipping method is performed by dipping the molded article for friction material in a solution containing inorganic ceramics. The temperature of the solution containing the inorganic ceramic is preferably 10 ° C to 40 ° C, more preferably 20 ° C to 30 ° C. The immersion time is preferably 10 minutes to 3 hours, more preferably 30 minutes to 1 hour.

噴霧法は、摩擦材用成形物に無機質セラミックスを含む溶液をスプレーなどにより噴霧することにより行われる。   The spraying method is performed by spraying a solution containing inorganic ceramics on a molded product for a friction material by spraying or the like.

塗布法は、摩擦材用成形物に無機質セラミックスを含む溶液をブラシ、ハケなどにより塗布することにより行われる。   The coating method is performed by applying a solution containing inorganic ceramics to a molded article for a friction material with a brush, a brush or the like.

無機質セラミックスを含む溶液による処理後に行う乾燥は、無機質セラミックスを含む溶液から水分等の溶媒が蒸発して、摩擦材用成形物の表面に無機質セラミックスが存在する状態になるまで行われ、この乾燥は、加熱処理、風乾等により行うことができる。   The drying performed after the treatment with the solution containing the inorganic ceramics is performed until the solvent such as moisture evaporates from the solution containing the inorganic ceramics, and the inorganic ceramics are present on the surface of the friction material molding. , Heat treatment, air drying and the like.

加熱処理は、温度200℃〜300℃で行うのが好ましく、240℃〜260℃で行うのがより好ましい。加熱時間は、30分〜5時間が好ましく、1時間〜3時間がより好ましい。   The heat treatment is preferably performed at a temperature of 200 ° C to 300 ° C, more preferably 240 ° C to 260 ° C. The heating time is preferably 30 minutes to 5 hours, and more preferably 1 hour to 3 hours.

(製造方法II)
本発明の製造方法IIは、(i)バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理した摩擦材用材料粉末、又は(ii)バインダーとしての熱硬化性樹脂を除く摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理後、これに前記のバインダーとしての熱硬化性樹脂を混合して得られた摩擦材用材料粉末を用いて、摩擦材用成形物IIを形成し、次いで所定の寸法に調整することを特徴とする。
(Production Method II)
In the production method II of the present invention, (i) a friction material material powder containing a thermosetting resin as a binder is treated with a solution containing inorganic ceramics and dried, or (ii) as a binder. The friction material powder excluding the thermosetting resin is treated with a solution containing inorganic ceramics, dried, and then mixed with the thermosetting resin as the binder. It is characterized in that the molded product II for friction material is formed and then adjusted to a predetermined size.

前記摩擦材用成形物IIは、無機質セラミックスがその表面に存在すると共に、内部にも存在しており、得られた摩擦材は高温で酸化分解を起こしやすい熱硬化性樹脂をバインダーとして用いているにも拘わらず、耐熱性および耐摩耗性に優れているという利点を有する。   In the friction material molding II, inorganic ceramics exist on the surface and also in the interior, and the obtained friction material uses a thermosetting resin that easily undergoes oxidative decomposition at a high temperature as a binder. Nevertheless, it has the advantage of being excellent in heat resistance and wear resistance.

本発明の製造方法IIにおいては、無機質セラミックスを含む溶液で処理してなる摩擦材用材料粉末は、(i)バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理してなる粉末であってもよいし、あるいは(ii)バインダーとしての熱硬化性樹脂を除く摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理後、これに前記のバインダーとしての熱硬化性樹脂を混合して得られた粉末であってもよい。   In the production method II of the present invention, the friction material powder prepared by treatment with a solution containing inorganic ceramics is (i) a friction material powder containing a thermosetting resin as a binder and a solution containing inorganic ceramics. Or (ii) a friction material material powder excluding a thermosetting resin as a binder is treated with a solution containing inorganic ceramics, and after drying, It may be a powder obtained by mixing the thermosetting resin as the binder.

前記摩擦材用粉末は、バインダーである熱硬化性樹脂とともに繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材およびフィラーを含むものであるが、これらは、本発明の摩擦材の項で詳述したので、ここでの記載は省略する。
また、無機質セラミックスを含む溶液については、前述した摩擦材の製造方法Iにおいて説明したとおりである。
The powder for friction material includes a fibrous reinforcing material, a lubricant, a friction modifier and a filler together with a thermosetting resin as a binder, and these are described in detail in the section of the friction material of the present invention. The description in is omitted.
The solution containing the inorganic ceramic is as described in the friction material manufacturing method I described above.

摩擦材用材料粉末の無機質セラミックスを含む溶液による処理は、浸漬法または噴霧法により行うことができる。   The treatment of the friction material powder with the solution containing inorganic ceramics can be performed by an immersion method or a spray method.

浸漬法は、摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液に浸漬することにより行われる。無機質セラミックスを含む溶液の温度は、10℃〜40℃が好ましく、20℃〜30℃がより好ましい。浸漬時間は、10分〜3時間が好ましく、30分〜1時間がより好ましい。   The dipping method is performed by immersing the friction material powder in a solution containing inorganic ceramics. The temperature of the solution containing the inorganic ceramic is preferably 10 ° C to 40 ° C, more preferably 20 ° C to 30 ° C. The immersion time is preferably 10 minutes to 3 hours, more preferably 30 minutes to 1 hour.

噴霧法は、摩擦材用材料粉末に無機質セラミックスを含む溶液をスプレーなどにより噴霧することにより行われる。   The spraying method is performed by spraying a solution containing inorganic ceramics on the friction material powder by spraying or the like.

無機質セラミックスを含む溶液による処理後に行う乾燥は、無機質セラミックスを含む溶液から水分等の溶媒が蒸発して、摩擦材用材料粉末粒子の表面に無機質セラミックスが存在する状態になるまで行われ、この乾燥は、加熱処理、風乾等により行うことができる。   The drying performed after the treatment with the solution containing the inorganic ceramics is performed until the solvent such as moisture evaporates from the solution containing the inorganic ceramics until the inorganic ceramics are present on the surface of the friction material material powder particles. Can be performed by heat treatment, air drying, or the like.

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.

実施例1
(i)4つ口フラスコ中に、ポリベンゾオキサジン樹脂用原料であるp−アミノフェノール300gおよびパラホルムアルデヒド176gを加え、さらに溶媒であるテトラヒドロフラン900gを加えて還流下で12時間反応させ、反応溶液を得た。該反応溶液を、真空オーブン中100℃で10時間減圧乾燥後、粉砕しポリベンゾオキサジン樹脂Aを得た。
(ii)上記(i)で得られたポリベンゾオキサジン樹脂Aをバインダーとして用い、後掲の表2に示す配合物をミキサーで混合後、混合物を予備成形型に投入し、常温、30MPaで圧縮して予備成形を行い、予備成形体を得た。次いで、該予備成形体と予め接着剤を塗布したプレッシャプレートとを熱成形型にセットし、加熱圧縮成形(180℃、50MPa、300秒)を行い、摩擦材用成形物を作製した。
(iii)上記(ii)で得られた摩擦材用成形物を、セメスロス中性液((有)共栄工業所製)1000mlに常温で1時間浸漬した後、オーブン中で250℃で3時間の熱処理を行い、摩擦材(65mm×50mm×10mm)を作製した。
Example 1
(I) In a four-necked flask, 300 g of p-aminophenol and 176 g of paraformaldehyde which are raw materials for polybenzoxazine resin are added, and 900 g of tetrahydrofuran which is a solvent is further added and reacted under reflux for 12 hours. Obtained. The reaction solution was dried under reduced pressure at 100 ° C. for 10 hours in a vacuum oven and then pulverized to obtain polybenzoxazine resin A.
(Ii) Using the polybenzoxazine resin A obtained in the above (i) as a binder, mixing the compounds shown in Table 2 below with a mixer, putting the mixture into a preforming mold, and compressing at room temperature at 30 MPa Then, preforming was performed to obtain a preformed body. Next, the preform and a pressure plate pre-applied with an adhesive were set in a thermoforming die and subjected to heat compression molding (180 ° C., 50 MPa, 300 seconds) to produce a friction material molding.
(Iii) The friction material molding obtained in (ii) above is immersed in 1000 ml of a Cemesros neutral solution (manufactured by Kyoei Kogyo) at room temperature for 1 hour, and then in an oven at 250 ° C. for 3 hours. Heat treatment was performed to produce a friction material (65 mm × 50 mm × 10 mm).

比較例1
実施例1の(i)、(ii)の工程を実施して摩擦材用成形物を得た後、(iii)の工程において、セメスロス中性液に浸漬する工程を行わずに、直ちにオーブン中で250℃で3時間の熱処理を行い、摩擦材を作製した。
Comparative Example 1
After the steps (i) and (ii) of Example 1 were carried out to obtain a molded article for friction material, in the step (iii), the step was immediately performed in the oven without performing the step of immersing in the Semesros neutral solution. Was subjected to heat treatment at 250 ° C. for 3 hours to produce a friction material.

実施例2
(i)ヘキサミンを含有するフェノール樹脂(カシュー(株)製R155)からなるフェノール樹脂Bをバインダーとして用い、後掲の表2に示す配合物をミキサーで混合後、混合物を予備成形型に投入し、常温、30MPaで圧縮して予備成形を行い、予備成形体を得た。次いで、該予備成形体と予め接着剤を塗布したプレッシャプレートとを熱成形型にセットし、加熱圧縮成形(150℃、50MPa、300秒)を行い、摩擦材用成形物を作製した。
(ii)上記(i)で得られた摩擦材用成形物を、セメスロス中性液((有)共栄工業所製)1000mlに常温で1時間浸漬した後、オーブン中で250℃で3時間の熱処理を行い摩擦材(65mm×50mm×10mm)を作製した。
Example 2
(I) A phenol resin B made of a phenol resin containing hexamine (R155 manufactured by Cashew Co., Ltd.) was used as a binder, and the mixture shown in Table 2 below was mixed with a mixer, and the mixture was put into a preforming mold. The preform was molded by compression at room temperature and 30 MPa to obtain a preform. Next, the preform and a pressure plate pre-applied with an adhesive were set in a thermoforming die and subjected to heat compression molding (150 ° C., 50 MPa, 300 seconds) to produce a friction material molding.
(Ii) The molded product for friction material obtained in (i) above was immersed in 1000 ml of Cemesros neutral solution (manufactured by Kyoei Kogyo) at room temperature for 1 hour, and then in an oven at 250 ° C. for 3 hours. Heat treatment was performed to produce a friction material (65 mm × 50 mm × 10 mm).

比較例2
実施例2の(i)の工程を実施して摩擦材用成形物を得た後、(ii)の工程において、セメスロス中性液に浸漬する工程を行わずに、直ちにオーブン中で250℃で3時間の熱処理を行い摩擦材を作製した。
Comparative Example 2
After the step (i) of Example 2 was performed to obtain a molded article for friction material, in the step (ii), the step of immersing in the neutral solution of Cemesros was not performed, but immediately in an oven at 250 ° C. A friction material was produced by heat treatment for 3 hours.

前記の実施例1、2及び比較例1、2で得られた各摩擦材の高温摩擦試験を、下記のように実施し、平均摩擦係数および摩耗量を測定した。結果を表2に示す。   The high-temperature friction test of each friction material obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was performed as follows, and the average friction coefficient and the wear amount were measured. The results are shown in Table 2.

<高温摩擦試験>
各摩擦材からテストピースを切り出し、スケールテスタ摩擦試験機(曙エンジニアリング(株)製、機種名[慣性型1/10スケールテスタ])を用いて表1の条件で摩擦試験を行い、高温摩擦試験での平均摩擦係数と摩擦材摩耗量を測定した。
<High temperature friction test>
A test piece is cut out from each friction material, and a friction test is performed under the conditions of Table 1 using a scale tester friction tester (manufactured by Sakai Engineering Co., Ltd., model name [inertia type 1/10 scale tester]). The average friction coefficient and the friction material wear amount were measured.

Figure 2010168550
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Figure 2010168550
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表2より、次のことが明らかになった。
(1)実施例1で得られた摩擦材は、表面に無機質セラミックスが存在することにより、比較例1で得られた摩擦材に比べ、高負荷摩擦試験において摩耗量が減少していることが分かる。
(2)実施例2で得られた摩擦材も、表面に無機質セラミックスが存在することにより、比較例2で得られた摩擦材に比べ、高負荷摩擦試験において摩耗量が減少していることが分かる。
From Table 2, the following became clear.
(1) The friction material obtained in Example 1 has a reduced amount of wear in the high-load friction test compared to the friction material obtained in Comparative Example 1 due to the presence of inorganic ceramics on the surface. I understand.
(2) The friction material obtained in Example 2 also has a reduced amount of wear in the high load friction test compared to the friction material obtained in Comparative Example 2 due to the presence of inorganic ceramics on the surface. I understand.

実施例3
表3に示す組成の摩擦材原材料を10Lのアイリッヒミキサー(日本アイリッヒ社製、機種名「RV02E」)中に投入し、パン回転数500rpm、攪拌回転数2000rpmで攪拌しながら、セメスロス中性液((有)共栄工業所製)500gをミキサー内にスプレーして5分間攪拌を行った。
得られた攪拌物を予備成形型に投入し、常温、30MPaで圧縮して予備成形を行い、予備成形体を得た。次いで、該予備成形体と予め接着剤を塗布したプレッシャプレートとを熱成形型にセットし、加熱圧縮成形(150℃、50MPa、300秒)を行い、摩擦材(65mm×50mm×10mm)を作製した。
Example 3
The friction material raw material having the composition shown in Table 3 was put into a 10 L Eirich mixer (manufactured by Nihon Eirich, model name “RV02E”) and stirred at a pan rotation speed of 500 rpm and a stirring rotation speed of 2000 rpm. 500 g (manufactured by Kyoei Kogyo) was sprayed into the mixer and stirred for 5 minutes.
The obtained agitated material was put into a preforming die and compressed at room temperature and 30 MPa to perform preforming to obtain a preformed body. Next, the preformed body and a pressure plate pre-applied with an adhesive are set in a thermoforming mold and subjected to heat compression molding (150 ° C., 50 MPa, 300 seconds) to produce a friction material (65 mm × 50 mm × 10 mm). did.

実施例4
表3に示す組成の原材料からフェノール樹脂(カシュー(株)製R155、ヘキサミン含有)を除いたものを、ビーカー中で2Lのセメスロス中性液(前出)に浸漬したのちろ取し、オーブン中で110℃にて24時間乾燥処理した。この乾燥物と前記フェノール樹脂を、10Lアイリッヒミキサー(前出)で、パン回転数500rpm、攪拌翼回転数2000rpmで5分間攪拌を行った。
得られた攪拌物を予備成形型に投入し、常温、30MPaで圧縮して予備成形を行い、予備成形体を得た。次いで、該予備成形体と予め接着剤を塗布したプレッシャプレートとを熱成形型にセットし、加熱圧縮成形(150℃、50MPa、300秒)を行い、摩擦材(65mm×50mm×10mm)を作製した。
Example 4
A material obtained by removing the phenol resin (R155, cashamine) from the raw materials having the composition shown in Table 3 was immersed in 2 L of Cemesros neutral solution (above) in a beaker, and then collected in an oven. And dried at 110 ° C. for 24 hours. The dried product and the phenol resin were stirred for 5 minutes with a 10 L Eirich mixer (described above) at a pan rotation speed of 500 rpm and a stirring blade rotation speed of 2000 rpm.
The obtained agitated material was put into a preforming die and compressed at room temperature and 30 MPa to perform preforming to obtain a preformed body. Next, the preformed body and a pressure plate pre-applied with an adhesive are set in a thermoforming mold and subjected to heat compression molding (150 ° C., 50 MPa, 300 seconds) to produce a friction material (65 mm × 50 mm × 10 mm). did.

比較例3
表3に示す組成の原材料を、10Lアイリッヒミキサー(前出)でパン回転数500rpm、攪拌翼回転数2000rpmにて5分間攪拌を行った。
得られた攪拌物を予備成形型に投入し、常温、30MPaで圧縮して予備成形を行い、予備成形体を得た。次いで、該予備成形体と予め接着剤を塗布したプレッシャプレートとを熱成形型にセットし、加熱圧縮成形(150℃、50MPa、300秒)を行い、摩擦材(65mm×50mm×10mm)を作製した。
Comparative Example 3
The raw materials having the compositions shown in Table 3 were stirred with a 10 L Eirich mixer (supra) at a pan rotation speed of 500 rpm and a stirring blade rotation speed of 2000 rpm for 5 minutes.
The obtained agitated material was put into a preforming die and compressed at room temperature and 30 MPa to perform preforming to obtain a preformed body. Next, the preformed body and a pressure plate pre-applied with an adhesive are set in a thermoforming mold and subjected to heat compression molding (150 ° C., 50 MPa, 300 seconds) to produce a friction material (65 mm × 50 mm × 10 mm). did.

前記の実施例3、4及び比較例3で得られた各摩擦材のフェード試験を、下記のように実施すると共に、前述で示した高温摩擦試験を実施した。その結果を表4に示す。   A fade test of each friction material obtained in Examples 3 and 4 and Comparative Example 3 was performed as follows, and the high-temperature friction test described above was performed. The results are shown in Table 4.

<フェード試験>
各摩擦材からテストピースを切り出し、スケールテスタ摩擦試験機(曙エンジニアリング(株)製、機種名[慣性型1/10スケールテスタ])を用いて、JASO−C406−82に準拠して試験を行い、第1フェードの最小摩擦係数と、試験後の摩擦材摩耗量を測定した。
<Fade test>
A test piece is cut out from each friction material and tested in accordance with JASO-C406-82 using a scale tester friction tester (manufactured by Sakai Engineering Co., Ltd., model name [inertia type 1/10 scale tester]). The minimum friction coefficient of the first fade and the friction material wear after the test were measured.

Figure 2010168550
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Figure 2010168550
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表4より、次のことが明らかになった。
摩擦材フェード試験において、実施例3及び4は最低摩擦係数の上昇と、摩擦材摩耗量の減少が見られ、また、高温摩擦試験においても、実施例3及び4は、平均摩擦係数が上昇し、摩擦材摩耗量が低下しており、セメスロスの添加による高温摩擦性能の向上が確認できた。
Table 4 revealed the following.
In the friction material fade test, Examples 3 and 4 showed an increase in the minimum friction coefficient and a decrease in the friction material wear amount. Also in the high temperature friction test, Examples 3 and 4 showed an increase in the average friction coefficient. As a result, the wear amount of the friction material decreased, and it was confirmed that the high temperature friction performance was improved by the addition of Cemesros.

本発明の摩擦材は、バインダーとして、高温で酸化分解されやすい熱硬化性樹脂を用いているにも拘わらず、耐熱性および耐摩耗性に優れている。
The friction material of the present invention is excellent in heat resistance and wear resistance despite using a thermosetting resin that is easily oxidatively decomposed at a high temperature as a binder.

Claims (11)

バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用成形物の少なくとも表面に無機質セラミックスを存在させたことを特徴とする摩擦材。   A friction material comprising inorganic ceramics present on at least the surface of a molded product for a friction material containing a thermosetting resin as a binder. 無機質セラミックスが、摩擦材用成形物の内部には存在しない請求項1に記載の摩擦材。   The friction material according to claim 1, wherein the inorganic ceramic is not present in the molded product for the friction material. 無機質セラミックスが、摩擦材用成形物の内部にも存在する請求項1に記載の摩擦材。   The friction material according to claim 1, wherein the inorganic ceramic is also present in the friction material molding. 摩擦材用成形物が、繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材およびフィラーを含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の摩擦材。 The friction material according to any one of claims 1 to 3, wherein the friction material molding includes a fibrous reinforcing material, a lubricant, a friction adjusting material, and a filler. 無機質セラミックスが、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の摩擦材。 The friction material according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic ceramic contains a reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate, metal silicon and water. 請求項1、2、4、5のいずれか1項に記載の摩擦材の製造方法であって、バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用成形物を形成し、該成形物を無機質セラミックスを含む溶液で処理した後、乾燥させ、次いで所定の寸法に調整することを特徴とする摩擦材の製造方法。 A method for producing a friction material according to any one of claims 1, 2, 4, and 5, wherein a friction material molding containing a thermosetting resin as a binder is formed, and the molding is made of an inorganic ceramic. A method for producing a friction material, characterized in that after treatment with a solution containing, the material is dried and then adjusted to a predetermined size. 摩擦材用成形物の無機質セラミックスを含む溶液による処理を浸漬法、噴霧法または塗布法により行う請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the friction material molding is treated with a solution containing an inorganic ceramic by an immersion method, a spray method, or a coating method. 請求項1、3、4、5のいずれか1項に記載の摩擦材の製造方法であって、(i)バインダーとしての熱硬化性樹脂を含む摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理した摩擦材用材料粉末、又は(ii)バインダーとしての熱硬化性樹脂を除く摩擦材用材料粉末を無機質セラミックスを含む溶液で処理し、乾燥処理後、これにバインダーとしての熱硬化性樹脂を混合して得られた摩擦材用材料粉末を用いて、摩擦材用成形物を形成し、次いで所定の寸法に調整することを特徴とする摩擦材の製造方法。 It is a manufacturing method of the friction material of any one of Claims 1, 3, 4, and 5, Comprising: (i) The material powder for friction materials containing the thermosetting resin as a binder is used with the solution containing inorganic ceramics. Treated and dried friction material material powder or (ii) friction material material powder excluding thermosetting resin as binder is treated with a solution containing inorganic ceramics, and after drying treatment, heat as binder A method for producing a friction material, comprising: forming a molded product for a friction material by using a powder for a friction material obtained by mixing a curable resin; 摩擦材用材料粉末の無機質セラミックスを含む溶液による処理を、浸漬法または噴霧法により行う請求項8に記載の方法。 The method according to claim 8, wherein the friction material powder is treated with a solution containing an inorganic ceramic by an immersion method or a spray method. 無機質セラミックスを含む溶液が、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムおよびメタルシリコンと水との反応物を含む溶液である請求項6〜9のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 6 to 9, wherein the solution containing inorganic ceramics is a solution containing a reaction product of potassium hydroxide, sodium carbonate, metal silicon and water. 無機質セラミックスを含む溶液が、さらにホウ砂、リン酸およびホウ酸を含む請求項6〜10のいずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 6 to 10, wherein the solution containing inorganic ceramics further contains borax, phosphoric acid and boric acid.
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