JP2016121246A - 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材および摩擦部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結合剤、有機充填材、無機充填材および繊維基材を含む摩擦材組成物であって、該摩擦材組成物中に元素としての銅を含まない、または銅の含有量が0.5質量%以下であり、四三酸化鉄(Fe3O4)を8〜35質量%含有することを特徴とする摩擦材組成物。
【選択図】なし
Description
[摩擦材組成物]
本発明の摩擦材組成物は、四三酸化鉄を8〜35質量%含有する。四三酸化鉄とは、化学式Fe3O4で表される鉄の酸化物の一種であり、自然界では鉱物の磁鉄鉱(マグネタイト)として見出される。四三酸化鉄としては市販のものが利用可能であり、天然の磁鉄鉱を微粉砕したもの、あるいは鉄を空気中で焼成したもの、酸化鉄(III)を水蒸気を含む水素で還元したもの、赤熱した鉄に水蒸気を作用させたものなどを微粉砕することで合成したものなどが例示できる。摩擦材組成物中の四三酸化鉄の含有量を8質量%以上とすることで紛体塗装時の塗料の造膜が良好になるだけでなく、耐摩耗性が優れたものとなる。四三酸化鉄の含有量を20質量%以上とするとより好ましい。その一方で、摩擦材組成物中の四三酸化鉄の含有量が35質量%を超えると、摩擦材の成形性が悪化し、ディスクブレーキパッドを製造することが困難となるだけでなく、耐摩耗性が大幅に悪化することとなる。
結合剤は、摩擦材用組成物に含まれる有機充填材、無機充填材および繊維基材などを一体化し、強度を与えるものである。本発明の摩擦材用組成物に含まれる結合材としては特に制限は無く、通常、摩擦材の結合材として用いられる熱硬化性樹脂を用いることができる。
有機充填材は、摩擦材の音振性能や耐摩耗性などを向上させるための摩擦調整剤として含まれるものである。本発明の摩擦材組成物に含まれる有機充填材としては、上記性能を発揮できるものであれば特に制限はなく、通常、有機充填材として用いられる、カシューダストやゴム成分などを用いることができる。
無機充填材は、摩擦材の耐熱性の悪化を避けるためや、耐摩耗性を向上させるため、摩擦係数を向上する目的で添加される摩擦調整剤として含まれるものである。本発明の摩擦材用組成物は、通常、摩擦材に用いられる無機充填剤であれば特に制限はない。
繊維基材は、摩擦材において補強作用を示すものである。本発明の摩擦材組成物は、通常、繊維基材として用いられる、無機繊維、金属繊維、有機繊維、炭素系繊維などを用いることができ、これらを単独でまたは二種類以上を組み合わせて使用することができる。
本実施形態の摩擦材は、本発明の摩擦材組成物を一般に使用されている方法で成形して製造することができ、好ましくは加熱加圧成形して製造される。詳細には、例えば、本発明の摩擦材組成物をレーディゲミキサー(「レーディゲ」は登録商標)、加圧ニーダー、アイリッヒミキサー(「アイリッヒ」は登録商標)等の混合機を用いて均一に混合し、この混合物を成形金型にて予備成形し、得られた予備成形物を成形温度130〜160℃、成形圧力20〜50MPa、成形時間2〜10分間の条件で成形し、得られた成形物を150〜250℃で2〜10時間熱処理することで製造される。また更に、必要に応じて塗装、スコーチ処理、研磨処理を行うことで製造される。
本実施形態の摩擦部材は、上記の本実施形態の摩擦材を摩擦面となる摩擦材として用いてなる。上記摩擦部材としては、例えば、下記の構成が挙げられる。
(1)摩擦材のみの構成。
(2)裏金と、該裏金の上に摩擦面となる本発明の摩擦材組成物からなる摩擦材とを有する構成。
(3)上記(2)の構成において、裏金と摩擦材との間に、裏金の接着効果を高めるための表面改質を目的としたプライマー層、および、裏金と摩擦材との接着を目的とした接着層を更に介在させた構成。
(ディスクブレーキパッドの作製)
表1に示す配合比率に従って材料を配合し、実施例1〜4および比較例1〜3の摩擦材組成物を得た。表中の配合比率は質量%である。実施例および比較例にて用いた四三酸化鉄を下記に示す。
四三酸化鉄1:戸田工業株式会社製「BP−302S」、平均粒径0.6μm
四三酸化鉄2:戸田工業株式会社製「BP−306A」、平均粒径0.2μm
前記の方法で作成した実施例1〜4および比較例1〜3のディスクブレーキパッドを、旭サナック株式会社製静電紛体塗装装置「SFC−QTR100」で紛体塗装し、バックプレート(裏金)の塗膜厚みと摩擦材側面の紛体塗装の程度を下記に従い評価した。バックプレートの塗膜厚みは、株式会社ケツト化学研究所製デュアルタイプ膜厚計「LZ−200J」で計測した。この計測結果について、バックプレートの塗装厚みが、20μmを超えるものを「◎」、10〜20μmのもの「○」、10μmを下回るものを「×」として評価し表1に記載した。また、併せて目視観察を行い、摩擦材側面において、摩擦材が塗膜で隠れ目視で確認不可能なものを「○」、摩擦材が露出し目視で確認可能なものを「×」と評価し、この結果についても表1に記載した。
耐摩耗性は、自動車技術会規格JASO C427に基づき測定し、ブレーキ温度100℃、車速50km/h、減速度0.3Gの制動1000回相当の摩擦材の摩耗量を評価し、低温での耐摩耗性とした。ダイナモメーターを用い、イナーシャ7kgf・m・sec2で評価を行った。また、ベンチレーテッドディスクロータ((株)キリウ製、材質FC190)、一般的なピンスライド式のコレットタイプのキャリパを用いて実施した。この結果についても表1に併せて記載した。
Claims (4)
- 結合剤、有機充填材、無機充填材および繊維基材を含む摩擦材組成物であって、
該摩擦材組成物中に元素としての銅を含まない、または銅の含有量が0.5質量%以下であり、
四三酸化鉄を8〜35質量%含有することを特徴とする摩擦材組成物。 - 前記四三酸化鉄の平均粒径が0.1〜1.0μmであることを特徴とする請求項1に記載の摩擦材組成物。
- 請求項1〜2のいずれかに記載の摩擦材組成物を成形してなる摩擦材。
- 請求項1〜2のいずれかに記載の摩擦材組成物を成形してなる摩擦材と裏金を用いて形成される摩擦部材。
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