JP2022094170A - Disc brake pad - Google Patents
Disc brake pad Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022094170A JP2022094170A JP2020207041A JP2020207041A JP2022094170A JP 2022094170 A JP2022094170 A JP 2022094170A JP 2020207041 A JP2020207041 A JP 2020207041A JP 2020207041 A JP2020207041 A JP 2020207041A JP 2022094170 A JP2022094170 A JP 2022094170A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- back plate
- mass
- disc brake
- brake pad
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 177
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims abstract description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 53
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 25
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 20
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 16
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 claims description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 31
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 31
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 21
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 18
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 17
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 17
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 16
- 239000012784 inorganic fiber Substances 0.000 description 15
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 13
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 description 12
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 11
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- -1 dalioxal Natural products 0.000 description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 7
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 6
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910017818 Cu—Mg Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 4
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018505 Ni—Mg Inorganic materials 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018594 Si-Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910008465 Si—Cu Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 3
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018566 Al—Si—Mg Inorganic materials 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 2
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 2
- BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N phorate Chemical compound CCOP(=S)(OCC)SCSCC BULVZWIRKLYCBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N pyrogallol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1O WQGWDDDVZFFDIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018131 Al-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018464 Al—Mg—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018461 Al—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910004762 CaSiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017758 Cu-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017931 Cu—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 241000357293 Leptobrama muelleri Species 0.000 description 1
- 101100162020 Mesorhizobium japonicum (strain LMG 29417 / CECT 9101 / MAFF 303099) adc3 gene Proteins 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 101100434411 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) ADH1 gene Proteins 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 101150102866 adc1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000003483 aging Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940007424 antimony trisulfide Drugs 0.000 description 1
- NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Sb+3].[Sb+3] NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L calcium;3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052576 carbides based ceramic Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229940079877 pyrogallol Drugs 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001755 resorcinol Drugs 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N tin(ii) sulfide Chemical compound [Sn]=S AFNRRBXCCXDRPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 125000002256 xylenyl group Chemical class C1(C(C=CC=C1)C)(C)* 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本開示は、ディスクブレーキパッドに関する。 The present disclosure relates to disc brake pads.
近年、自動車の環境対応化及び低燃費化の進行に伴い、自動車の各部品の軽量化が検討及び実施されている。通常、自動車における原材料の構成は、金属材が半分以上を占めているが、車体の軽量化のため、その使用量は年々低下傾向にある。また、車体の軽量化にあたっては、近年、素材として、アルミニウム、アルミニウム合金もしくはアルミニウム複合材又は樹脂の使用が増加傾向にある。鋼板の比重は約７．８であり、これに比べてアルミニウムの比重は約２．７、樹脂の比重は約１であって軽いため、アルミニウム等及び樹脂などの素材を使用することにより、車体の５０％以下の軽量化が見込める。このような軽量化への動きの中、車両においては、ボディ、フレームのみならず、車両を構成する各要素に対しても軽量化の要求が大きくなってきている。 In recent years, with the progress of environmental friendliness and fuel efficiency of automobiles, weight reduction of each part of automobiles has been studied and implemented. Normally, metal materials occupy more than half of the composition of raw materials in automobiles, but the amount used is declining year by year due to the weight reduction of the car body. Further, in order to reduce the weight of the vehicle body, the use of aluminum, aluminum alloy, aluminum composite material or resin as a material has been increasing in recent years. The specific gravity of the steel plate is about 7.8, compared to this, the specific density of aluminum is about 2.7, and the specific density of resin is about 1, which is light. Therefore, by using materials such as aluminum and resin, the vehicle body can be used. It is expected that the weight will be reduced by 50% or less. In the midst of such a movement toward weight reduction, in vehicles, there is an increasing demand for weight reduction not only for the body and frame but also for each element constituting the vehicle.
このような車体軽量化の要求は、車両の制動に用いられるブレーキシステムの構成要素の一つであるディスクブレーキパッドにおいても同様に大きくなってきている。具体的には、従来、ディスクブレーキパッドには鋼製の板材からなるバックプレートが用いられていたが、近年では、軽量素材であるアルミニウム又はその合金等からなるバックプレートが提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。 Such a demand for weight reduction of the vehicle body is also increasing in the disc brake pad, which is one of the components of the brake system used for braking the vehicle. Specifically, conventionally, a back plate made of a steel plate material has been used for a disc brake pad, but in recent years, a back plate made of aluminum or an alloy thereof, which is a lightweight material, has been proposed (for example). , Refer to Patent Documents 1 to 3).
本発明者らは、ディスクブレーキパッドの軽量化のため、バックプレートをこれまでの鋼製のものから、アルミニウム、アルミニウム合金及びアルミニウム複合材といった軽量化素材に変更することを検討した。しかし、これらの軽量化素材では、バックプレートと下張材の接着界面にて特定条件下で腐食が進行してしまうという問題が生じた。また、腐食の原因ではないかと考えた下張材の特定成分を低減することを検討したところ、その場合にはディスクブレーキパッドのせん断強度等の機械的強度が低下したり、バックプレートが熱劣化したりする等の問題が生じた。 The present inventors have considered changing the back plate from the conventional steel one to a lightweight material such as aluminum, an aluminum alloy, and an aluminum composite material in order to reduce the weight of the disc brake pad. However, these lightweight materials have a problem that corrosion progresses under specific conditions at the adhesive interface between the back plate and the underlaying material. In addition, when we considered reducing the specific components of the underlayment material, which was thought to be the cause of corrosion, in that case, the mechanical strength such as the shear strength of the disc brake pads decreased, and the back plate deteriorated thermally. Problems such as shearing occurred.
これらのことから、本開示は、バックプレートの軽量化によってディスクブレーキパッドの軽量化を図ると共に、耐腐食性、ひいては耐候性に優れながらも高い機械的強度を維持し、且つ、バックプレートの熱劣化を抑制できるディスクブレーキパッドを提供することを目的とする。 Based on these facts, the present disclosure aims to reduce the weight of disc brake pads by reducing the weight of the back plate, and also maintains high mechanical strength while having excellent corrosion resistance and weather resistance, and the heat of the back plate. It is an object of the present invention to provide a disc brake pad capable of suppressing deterioration.
本発明者らは、鋭意研究した結果、下張材において特定成分の含有量を制限（完全な排除も含む。）しながら、特定成分の含有量を所定値以上にすることによって、バックプレートを軽量化したときにもディスクブレーキパッドの耐腐食性が改善され、高い機械的強度を維持でき、且つ、バックプレートの熱劣化も抑制し得ることを見出し、本開示に至った。本開示は、係る知見に基づいて完成したものである。 As a result of diligent research, the present inventors have made a back plate by limiting the content of a specific component in the underlaying material (including complete elimination) and increasing the content of the specific component to a predetermined value or more. We have found that the corrosion resistance of disc brake pads is improved even when the weight is reduced, high mechanical strength can be maintained, and thermal deterioration of the back plate can be suppressed, which has led to the present disclosure. This disclosure has been completed based on such findings.
本開示の一実施形態は下記［１］～［５］の通りである。
［１］バックプレートの一方の面に摩擦材（上張材）が下張材を介して配置されたディスクブレーキバッドであって、
前記バックプレートが、アルミニウム、アルミニウム合金及びアルミニウム複合材からなる群から選択される少なくとも１種を含み、
前記下張材が、金属を含有しないか、又は金属を含有していても、その含有量は下張材中０．５質量％未満であり、
前記下張材のｐＨが６．０～９．０であり、
前記下張材が結合材を下張材中３０質量％以上及び有機繊維を下張材中２０質量％以上含有する、ディスクブレーキパッド。
［２］前記結合材が、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、エラストマー分散フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である、上記［１］に記載のディスクブレーキパッド。
［３］前記有機繊維が、麻、木綿、アラミド繊維、セルロース繊維、アクリル繊維及び架橋構造を有するフェノール樹脂繊維からなる群から選択される少なくとも１種である、上記［１］又は［２］に記載のディスクブレーキパッド。
［４］前記下張材が、黒鉛を含有しないか、又は黒鉛を含有していても、その含有量は２質量％以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載のディスクブレーキパッド。
［５］前記バックプレートの比重が５以下である、上記［１］～［４］のいずれかに記載のディスクブレーキパッド。
One embodiment of the present disclosure is as follows [1] to [5].
[1] A disc brake pad in which a friction material (upholstery material) is arranged on one surface of a back plate via an underlayment material.
The back plate comprises at least one selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloys and aluminum composites.
Even if the underlaying material does not contain metal or contains metal, the content thereof is less than 0.5% by mass in the underlaying material.
The pH of the underlaying material is 6.0 to 9.0, and the pH is 6.0 to 9.0.
A disc brake pad in which the underlaying material contains a binder in an amount of 30% by mass or more in the underlaying material and organic fibers in an amount of 20% by mass or more in the underlaying material.
[2] The disc brake according to the above [1], wherein the binder is at least one selected from the group consisting of a phenol resin, a modified phenol resin, an elastomer-dispersed phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, and a melamine resin. pad.
[3] The organic fiber is at least one selected from the group consisting of hemp, cotton, aramid fiber, cellulose fiber, acrylic fiber and phenol resin fiber having a crosslinked structure, according to the above [1] or [2]. Described disc brake pad.
[4] The disc according to any one of [1] to [3] above, wherein the underlaying material does not contain graphite, or even if it contains graphite, its content is 2% by mass or less. Brake pad.
[5] The disc brake pad according to any one of the above [1] to [4], wherein the back plate has a specific gravity of 5 or less.
本開示により、バックプレートの軽量化によってディスクブレーキパッドの軽量化を図ると共に、耐腐食性、ひいては耐候性に優れながらも高い機械的強度を維持し、且つ、バックプレートの熱劣化を抑制できるディスクブレーキパッドを提供することができる。
また、バックプレートの比重が鋼より小さいため、ディスクブレーキパッドの軽量化を図ることで、二輪車及び四輪の自動車等の車体の軽量化に寄与する。
According to the present disclosure, the weight of the disc brake pad can be reduced by reducing the weight of the back plate, and the disc can maintain high mechanical strength while having excellent corrosion resistance and weather resistance, and can suppress thermal deterioration of the back plate. Brake pads can be provided.
In addition, since the specific gravity of the back plate is smaller than that of steel, the weight of the disc brake pad can be reduced, which contributes to the weight reduction of the vehicle body of a two-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle.
以下、本開示の好ましい実施形態について詳細に説明する。但し、以下の実施形態において、その構成要素は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。
本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。また、数値範囲の下限値及び上限値は、それぞれ他の数値範囲の下限値又は上限値と任意に組み合わせられる。数値範囲「ＡＡ～ＢＢ」という表記においては、両端の数値ＡＡ及びＢＢがそれぞれ下限値及び上限値として数値範囲に含まれる。なお、本明細書中に特定項目の数値の下限値と上限値とが分かれて記載されている場合であっても、その下限値と上限値とを任意に組み合わせて数値範囲を形成することができる。
さらに、本明細書において、下張材中の各成分の含有率は、各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、下張材中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
また、本明細書における記載事項を任意に組み合わせた態様も本実施形態に含まれる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail. However, in the following embodiments, the components are not essential unless otherwise specified. The same applies to the numerical values and their ranges, and does not limit this disclosure.
In the numerical range described in the present specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples. Further, the lower limit value and the upper limit value of the numerical range are arbitrarily combined with the lower limit value or the upper limit value of another numerical range. In the notation of the numerical range "AA to BB", the numerical values AA and BB at both ends are included in the numerical range as the lower limit value and the upper limit value, respectively. Even if the lower limit value and the upper limit value of the numerical value of a specific item are described separately in this specification, the lower limit value and the upper limit value may be arbitrarily combined to form a numerical range. can.
Further, in the present specification, the content of each component in the underlayment is the same as that of the plurality of substances existing in the underlayment unless otherwise specified, when a plurality of substances corresponding to each component are present. It means the total content of substances.
In addition, an embodiment in which the items described in the present specification are arbitrarily combined is also included in the present embodiment.
［ディスクブレーキパッド］
本実施形態として、二輪車及び四輪の自動車等に取り付けられている制動用の摩擦部材として用いられるディスクブレーキパッドの一例を図１及び図２に示す。図１はディスクブレーキパッド１００の上面図であり、図２は図１のＡ－Ａ線における断面図の一例である。このディスクブレーキパッド１００は、バックプレート１、摩擦材（上張材とも称する）２及び下張材３から構成される。より詳細には、バックプレート１の一方の面１１（ここではバックプレート１の上面）に下張材３が直接固着されており、該下張材を介して、つまり該下張り材の上に摩擦材（上張材）２が固着されている。
[Disc brake pad]
As the present embodiment, FIGS. 1 and 2 show an example of a disc brake pad used as a friction member for braking attached to a two-wheeled vehicle, a four-wheeled vehicle, or the like. FIG. 1 is a top view of the
本実施形態の一態様について図２を用いて説明する。鋼より比重の軽い素材である、アルミニウム、アルミニウム合金及びアルミニウム複合材からなる群から選択される少なくとも１種を含有するバックプレート１の一方の面に摩擦材（上張材）２が下張材３を介して配置されたディスクブレーキパッドであって、
前記バックプレートが、アルミニウム、アルミニウム合金及びアルミニウム複合材からなる群から選択される少なくとも１種を含み、
前記下張材が、金属を含有しないか、又は金属を含有していてもその含有量は下張材中０．５質量％未満であり（以下、「特徴１」と称することがある。）、
前記下張材のｐＨが６．０～９．０であり（以下、「特徴２」と称することがある。）、
前記下張材が結合材を下張材中３０質量％以上及び有機繊維を下張材中２０質量％以上含有する（以下、「特徴３」と称することがある。）、ディスクブレーキパッドである。
One aspect of this embodiment will be described with reference to FIG. A friction material (upholstery material) 2 is placed on one surface of the back plate 1 containing at least one selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy, and an aluminum composite material, which is a material having a lighter specific gravity than steel. It is a disc brake pad arranged via 3.
The back plate comprises at least one selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloys and aluminum composites.
Even if the underlaying material does not contain metal or contains metal, the content thereof is less than 0.5% by mass in the underlaying material (hereinafter, may be referred to as "feature 1"). ,
The pH of the underlaying material is 6.0 to 9.0 (hereinafter, may be referred to as "
The underlaying material is a disc brake pad containing 30% by mass or more of a binder in the underlaying material and 20% by mass or more of organic fibers in the underlaying material (hereinafter, may be referred to as "
ここで、摩擦材（上張材）２は、摩擦部材の摩擦面となる摩擦材であり、下張材３は、摩擦部材の摩擦面となる摩擦材２とバックプレート１との間に介在する、摩擦材２とバックプレート１との接着部付近のせん断強度及び耐クラック性向上を目的とした層のことである。
まず、バックプレート１について詳述する。
Here, the friction material (upholstery material) 2 is a friction material that is a friction surface of the friction member, and the
First, the back plate 1 will be described in detail.
［バックプレート］
バックプレートはディスクブレーキ用のバックプレートである。該バックプレートは、アルミニウム、アルミニウム合金及びアルミニウム複合材からなる群から選択される少なくとも１種（以下、軽量化素材Ａと称することがある。）を含むものであり、つまり、鋼より比重の軽い素材を含有するものである。本実施形態では、軽量化素材Ａを含むバックプレートを、軽量化バックプレートと称することがある。
該バックプレートは、前記軽量化素材Ａを好ましくは５０体積％以上、より好ましくは８０体積％以上、さらに好ましくは９０体積％以上、特に好ましくは９５体積％以上、最も好ましくは９９体積％以上含有するものであり（いずれも１００体積％を含む。）、１００体積％が軽量化素材Ａからなるものであってもよい。
バックプレートの比重は、好ましくは５以下であり、より好ましくは３以下であり、さらに好ましくは２以下である。バックプレートの比重の下限は特に制限されるものではないが、０．１以上であってもよいし、１以上であってもよい。
[Back plate]
The back plate is a back plate for disc brakes. The back plate contains at least one selected from the group consisting of aluminum, an aluminum alloy and an aluminum composite material (hereinafter, may be referred to as a lightweight material A), that is, has a lighter specific gravity than steel. It contains a material. In the present embodiment, the back plate containing the lightweight material A may be referred to as a lightweight back plate.
The back plate contains the lightweight material A in an amount of preferably 50% by volume or more, more preferably 80% by volume or more, further preferably 90% by volume or more, particularly preferably 95% by volume or more, and most preferably 99% by volume or more. (Both include 100% by volume), and 100% by volume may be made of the lightweight material A.
The specific gravity of the back plate is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and further preferably 2 or less. The lower limit of the specific gravity of the back plate is not particularly limited, but may be 0.1 or more, or may be 1 or more.
（アルミニウム、アルミニウム合金）
アルミニウムは比重が約２．７と小さいため、軽量化素材として好適である。一方で、機械的強度の観点から、バックプレートはアルミニウム合金を含むことが好ましく、５０質量％以上がアルミニウム合金からなることがより好ましく、８０質量％以上がアルミニウム合金からなることがさらに好ましく、９０質量％以上がアルミニウム合金からなることがよりさらに好ましく、９５質量％以上がアルミニウム合金からなることが特に好ましく、９９質量％以上がアルミニウム合金からなることが最も好ましく（いずれも１００質量％を含む。）、１００質量％がアルミニウム合金からなるものであってもよい。
アルミニウム合金としては、２ＸＸＸ系（Ａｌ－Ｃｕ系）、３ＸＸＸ系（Ａｌ－Ｍｎ系）、４ＸＸＸ系（Ａｌ－Ｓｉ系）、５ＸＸＸ系（Ａｌ－Ｍｇ系）、６ＸＸＸ系（Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系）、７ＸＸＸ系（Ａｌ－Ｚｎ系）等の展伸用アルミニウム合金；ＡＣ１Ｃ（Ａｌ－Ｃｕ系）、ＡＣ１Ｂ（Ａｌ－Ｃｕ系）、ＡＣ２Ａ（Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ系）、ＡＣ２Ｂ（Ａｌ－Ｃｕ－Ｓｉ系）、ＡＣ３Ａ（Ａｌ－Ｓｉ系）、ＡＣ４Ａ、ＡＣ４Ｃ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系）、ＡＣ４Ｂ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系）、ＡＣ４Ｄ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系）、ＡＣ５Ａ（Ａｌ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｇ系）、ＡＣ７Ａ（Ａｌ－Ｍｇ系）、ＡＣ８Ａ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｇ系）、ＡＣ８Ｂ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｎｉ－Ｍｇ系）、ＡＣ９Ａ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系）、ＡＣ９Ｂ（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系）等の鋳物用アルミニウム合金；ＡＤＣ１（Ａｌ－Ｓｉ系）、ＡＤＣ３（Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系）、ＡＤＣ５（Ａｌ－Ｍｇ系）、ＡＤＣ６（Ａｌ－Ｍｇ－Ｍｎ系）、ＡＤＣ１０（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系）、ＡＤＣ１２（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ系）、ＡＤＣ１４（Ａｌ－Ｓｉ－Ｃｕ－Ｍｇ系）等のダイキャスト用アルミニウム合金などを用いることができる。また、これらを熱処理（時効処理）等して調質したものを用いることができる。
(Aluminum, aluminum alloy)
Since aluminum has a small specific density of about 2.7, it is suitable as a lightweight material. On the other hand, from the viewpoint of mechanical strength, the back plate preferably contains an aluminum alloy, more preferably 50% by mass or more made of an aluminum alloy, further preferably 80% by mass or more made of an aluminum alloy, and 90% by mass. It is more preferable that the mass% or more is made of an aluminum alloy, it is particularly preferable that 95% by mass or more is made of an aluminum alloy, and most preferably 99% by mass or more is made of an aluminum alloy (all contain 100% by mass). ), 100% by mass may be made of an aluminum alloy.
Aluminum alloys include 2XXX series (Al-Cu series), 3XXX series (Al-Mn series), 4XXX series (Al-Si series), 5XXX series (Al-Mg series), and 6XXX series (Al-Mg-Si series). ), 7XXX series (Al-Zn series) and other aluminum alloys for spreading; AC1C (Al-Cu series), AC1B (Al-Cu series), AC2A (Al-Cu-Si series), AC2B (Al-Cu-). Si system), AC3A (Al-Si system), AC4A, AC4C (Al-Si-Mg system), AC4B (Al-Si-Cu system), AC4D (Al-Si-Cu-Mg system), AC5A (Al-). Cu-Ni-Mg series), AC7A (Al-Mg series), AC8A (Al-Si-Cu-Ni-Mg series), AC8B (Al-Si-Cu-Ni-Mg series), AC9A (Al-Si- Aluminum alloys for casting such as Cu-Mg series), AC9B (Al-Si-Cu-Mg series); ADC1 (Al-Si series), ADC3 (Al-Si-Mg series), ADC5 (Al-Mg series), Aluminum alloys for die casting such as ADC6 (Al-Mg-Mn type), ADC10 (Al-Si-Cu type), ADC12 (Al-Si-Cu type), ADC14 (Al-Si-Cu-Mg type), etc. Can be used. Further, those prepared by heat treatment (aging treatment) or the like can be used.
（アルミニウム複合材）
アルミニウム複合材は、前記アルミニウム合金中にセラミックス粒子を分散させるか、又はセラミックスの多孔質成形体に前記アルミニウム合金を含浸させることで製造することができる。
アルミニウム複合材はアルミニウム合金に比してヤング率が高くなるため、バックプレートとして用いると、ブレーキパッドの剛性を高くすることができ、好適である。分散強化するセラミックス粒子としては、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２等の酸化物系セラミックス、ＳｉＣ、ＴｉＣ等の炭化物系セラミックス、ＴｉＮ等の窒化物系セラミックスを用いることができる。
(Aluminum composite material)
The aluminum composite material can be produced by dispersing ceramic particles in the aluminum alloy or impregnating a porous molded body of ceramics with the aluminum alloy.
Since the aluminum composite material has a higher Young's modulus than the aluminum alloy, it is suitable when used as a back plate because the rigidity of the brake pad can be increased. As the dispersion-strengthening ceramic particles, oxide-based ceramics such as Al 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , ZrO 2 , carbide-based ceramics such as SiC and TiC, and nitride-based ceramics such as TiN can be used.
アルミニウム合金及びアルミニウム複合材料の中でも、Ｃｕ又はＺｎ等を含むものは、時効硬化による調質によって、バックプレートの機械的強度を向上させる機能も有する。
バックプレートの製造に、Ｃｕ又はＺｎ等を含むアルミニウム合金又はアルミニウム複合材料を用いる場合、時効硬化処理を熱圧成形時もしくは加熱処理時に又はその両方において同時に行うことができる。この場合、ブレーキパッドの機械的強度が向上する上に、製造工程も簡略化されるために好ましい。
Among aluminum alloys and aluminum composite materials, those containing Cu, Zn, etc. also have a function of improving the mechanical strength of the back plate by tempering by aging hardening.
When an aluminum alloy or an aluminum composite material containing Cu, Zn, or the like is used for the production of the back plate, the age hardening treatment can be performed at the time of thermal pressure forming, heat treatment, or both at the same time. In this case, it is preferable because the mechanical strength of the brake pad is improved and the manufacturing process is simplified.
バックプレートの素材に軽量化素材Ａを使用することのみで何の問題もなく安易に軽量化できるわけではなく、次の問題が生じる。つまり、バックプレートの素材を軽量化するだけでは、バックプレートと下張材の接着界面にて特定条件下で腐食が進行してしまうという問題が生じる。そこで、その腐食の問題を解決しようとすると、今度は、ディスクブレーキパッドの機械的強度の低下の問題及びバックプレートの熱劣化等の問題が生じる。
これらの問題について、本実施形態では、前記特徴１～３等によって解決した。
Only by using the lightweight material A as the material of the back plate, it is not possible to easily reduce the weight without any problem, and the following problems arise. That is, simply reducing the weight of the back plate material causes a problem that corrosion progresses under specific conditions at the adhesive interface between the back plate and the underlaying material. Therefore, when trying to solve the problem of corrosion, problems such as a decrease in mechanical strength of the disc brake pad and thermal deterioration of the back plate arise.
In this embodiment, these problems are solved by the above-mentioned features 1 to 3 and the like.
次に、下張材について詳述する。
＜下張材＞
本実施形態で用いる下張材は、前記特徴１～３を有するものである。
（金属）
前記特徴１の通り、本実施形態で用いる下張材は、金属を含有しないか、又は金属を含有していても、その含有量は０．５質量％未満である。これにより、下張材とバックプレートの界面付近における腐食を低減することができる。これは、下張材とバックプレートとの電食反応を抑制したためであると推察する。
また、金属は比重が高いため、金属を含まないか又はその含有量を低減することで、下張材の比重を低減でき、ディスクパッドの軽量化にも寄与している。さらに、熱伝導性の高い金属を含まないか又はその含有量を低減することで、下張材の熱伝導性が低減し、ディスクロータからバックプレートに伝わる熱量が低減する。そのため、バックプレートに用いられる前記軽量化素材Ａの熱劣化を防止する効果も有する。この観点から、下張り材の厚み方向の熱伝導率は、０．４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましく、０．１５～０．４０Ｗ／ｍ・Ｋであってもよく、０．２０～０．３７Ｗ／ｍ・Ｋであってもよく、０．２５～０．３５Ｗ／ｍ・Ｋであってもよい。
以上の観点から、下張材における金属の含有量は、好ましくは０～０．５質量％、より好ましくは０～０．３質量％、さらに好ましくは０～０．１質量％、特に好ましくは０～０．０５質量％、最も好ましくは０質量％である。
Next, the underlaying material will be described in detail.
<Underlay material>
The underlaying material used in this embodiment has the above-mentioned features 1 to 3.
(metal)
As described in Feature 1, the underlaying material used in the present embodiment does not contain metal, or even if it contains metal, its content is less than 0.5% by mass. This makes it possible to reduce corrosion near the interface between the underlaying material and the back plate. It is presumed that this is because the electrolytic corrosion reaction between the underlayment material and the back plate was suppressed.
Further, since the metal has a high specific density, the specific gravity of the underlaying material can be reduced by not containing the metal or reducing the content thereof, which also contributes to the weight reduction of the disc pad. Further, by not containing or reducing the content of the metal having high thermal conductivity, the thermal conductivity of the underlaying material is reduced, and the amount of heat transferred from the disc rotor to the back plate is reduced. Therefore, it also has an effect of preventing thermal deterioration of the lightweight material A used for the back plate. From this point of view, the thermal conductivity in the thickness direction of the underlaying material is preferably 0.40 W / m · K or less, preferably 0.15 to 0.40 W / m · K, and 0.20 to 0.37 W. It may be / m · K or 0.25 to 0.35 W / m · K.
From the above viewpoint, the metal content in the underlayment material is preferably 0 to 0.5% by mass, more preferably 0 to 0.3% by mass, still more preferably 0 to 0.1% by mass, and particularly preferably 0 to 0.1% by mass. It is 0 to 0.05% by mass, most preferably 0% by mass.
金属としては、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、チタン、スズ、アンチモン、ビスマス、モリブテン、タングステン等、及びそれらの合金が挙げられ、これらをいずれも含有しないか、又はこれらの合計含有量を前記範囲内に抑えることが好ましい。金属の含有量とは、金属元素（例えば鉄であれば鉄元素（Ｆｅ））の下張材中の含有量を示す。
金属の形状としては特に制限はなく、金属粉、金属片、金属繊維等が挙げられる。
Examples of the metal include copper, iron, zinc, nickel, titanium, tin, antimony, bismuth, molybdenum, tungsten and the like, and alloys thereof. It is preferable to keep it inside. The metal content indicates the content of a metal element (for example, iron element (Fe) in the case of iron) in the underlayment material.
The shape of the metal is not particularly limited, and examples thereof include metal powder, metal pieces, and metal fibers.
（ｐＨ）
前記特徴２の通り、本実施形態で用いる下張材は、ｐＨが６．０～９．０である。バックプレートが鋼鉄製である場合には、下張材のｐＨを塩基性に偏らせることによって鋼板製バックプレート及び鋼鉄製ディスクロータを用いた際の錆発生を抑制する効果がある。しかし、前記軽量化バックプレートは両性金属の特性を示し、ｐＨが中性から酸性又は塩基性に偏るほど腐食の進行速度が増すため、ｐＨを前記範囲に調整する。下張材のｐＨを前記範囲とすることで、アラミド繊維等の有機繊維が下張材のｐＨの増大によって分解することを抑制できる。
以上の観点から、ｐＨは、好ましくは６．５～８．５、より好ましくは６．８～８．５である。
(PH)
As described in
From the above viewpoint, the pH is preferably 6.5 to 8.5, more preferably 6.8 to 8.5.
ｐＨを前記範囲に調整する方法に特に制限はないが、例えば、下張材が、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウムを含まないか、又は含んでいてもそれらの合計含有量を０．５質量％未満とする方法が挙げられる。水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム及び炭酸マグネシウムの合計含有量は、前記ｐＨの観点から、好ましくは０～０．３質量％、より好ましくは０～０．１質量％、さらに好ましくは０～０．０５質量％、特に好ましくは０質量％である。 The method for adjusting the pH to the above range is not particularly limited, and for example, the underlaying material does not contain calcium hydroxide, calcium oxide, sodium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate, or even if they contain calcium hydroxide, the total of them. Examples thereof include a method in which the content is less than 0.5% by mass. The total content of calcium hydroxide, calcium oxide, sodium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate is preferably 0 to 0.3% by mass, more preferably 0 to 0.1% by mass, still more preferably, from the viewpoint of the pH. Is 0 to 0.05% by mass, particularly preferably 0% by mass.
（黒鉛）
本実施形態の下張材は、黒鉛を含有しないか、又は黒鉛を含有していても、その含有量は２質量％以下であることが好ましい。摺動性の確保のために通常は配合する黒鉛の含有量をあえて制限することによって、下張材とバックプレートの界面付近における腐食を低減することができる。これは、黒鉛の含有量の制限によって、下張材中の黒鉛の含有量を制限することで、孔食の起点となる箇所が低減し、軽量化バックプレートに孔食が発生し難くなるためであると推察する。
孔食抑制の観点から、黒鉛の含有量は、好ましくは０～１質量％、より好ましくは０～０．５質量％、さらに好ましくは０～０．３質量％、特に好ましくは０～０．１質量％、最も好ましくは０質量％である。
(graphite)
The underlaying material of the present embodiment does not contain graphite, or even if it contains graphite, its content is preferably 2% by mass or less. Corrosion in the vicinity of the interface between the underlaying material and the back plate can be reduced by intentionally limiting the content of graphite to be blended in order to ensure slidability. This is because by limiting the graphite content in the underlaying material by limiting the graphite content, the number of starting points for pitting corrosion is reduced, and pitting corrosion is less likely to occur on the lightweight back plate. I guess it is.
From the viewpoint of suppressing pitting corrosion, the graphite content is preferably 0 to 1% by mass, more preferably 0 to 0.5% by mass, still more preferably 0 to 0.3% by mass, and particularly preferably 0 to 0%. It is 1% by mass, most preferably 0% by mass.
本実施形態でいう黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛のいずれも該当する。当該黒鉛の平均粒子径に特に制限はない。
黒鉛としては、膨張黒鉛、膨張化黒鉛、易黒鉛、難黒鉛等と称される黒鉛も含まれる。
The graphite referred to in this embodiment corresponds to both natural graphite and artificial graphite. The average particle size of the graphite is not particularly limited.
Graphite also includes graphite called expanded graphite, expanded graphite, easy graphite, difficult graphite and the like.
（結合材）
結合材は、下張材に含まれ得る有機充填材、無機充填材及び繊維基材等を結合することで一体化し、所定の形状と、せん断強度等の機械的強度を与える機能を有する。本実施形態の下張材に含まれる結合材に特に制限はなく、下張材の結合材として一般的に用いられる熱硬化性樹脂を用いることができる。
該熱硬化性樹脂としては、特に制限されるものではないが、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、エラストマー分散フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びメラミン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。ここで、変性フェノール樹脂としては、アクリル変性フェノール樹脂、シリコーン変性フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂及びアルキルベンゼン変性フェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。エラストマー分散フェノール樹脂としては、アクリルエラストマー分散フェノール樹脂、シリコーンエラストマー分散フェノール樹脂等が挙げられる。
特に、良好な耐熱性、成形性及び摩擦係数を与えることから、フェノール樹脂、アクリル変性フェノール樹脂、シリコーン変性フェノール樹脂、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂が好ましく、フェノール樹脂がより好ましい。
(Binding material)
The binder has a function of integrating an organic filler, an inorganic filler, a fiber base material, and the like that can be contained in the underlaying material by bonding them, and imparting a predetermined shape and mechanical strength such as shear strength. The binder contained in the underlayment material of the present embodiment is not particularly limited, and a thermosetting resin generally used as a binder material for the underlayment material can be used.
The thermosetting resin is not particularly limited, but is at least one selected from the group consisting of a phenol resin, a modified phenol resin, an elastomer-dispersed phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, and a melamine resin. Is preferable. Here, as the modified phenol resin, at least one selected from the group consisting of acrylic-modified phenol resin, silicone-modified phenol resin, cashew-modified phenol resin, epoxy-modified phenol resin and alkylbenzene-modified phenol resin can be mentioned. Examples of the elastomer-dispersed phenolic resin include acrylic elastomer-dispersed phenolic resins and silicone elastomer-dispersed phenolic resins.
In particular, a phenol resin, an acrylic-modified phenol resin, a silicone-modified phenol resin, and an alkylbenzene-modified phenol resin are preferable, and a phenol resin is more preferable, because they provide good heat resistance, moldability, and friction coefficient.
なお、結合材として用いられる前記フェノール樹脂は、成形性の観点から、熱溶融型フェノール樹脂であり、熱不溶融型フェノール樹脂は含まれない。ここでの「熱溶融型」とは、粒子状のフェノール樹脂５ｇを、２枚の０．２ｍｍ厚ステンレス板間に挿入し、１００℃に加温したプレス機で、５０ｋｇの総荷重で２分間プレスしたときに、粒子状のフェノール樹脂同士が互いに融着する性質と定義される。
結合材は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
The phenol resin used as a binder is a heat-melting type phenol resin from the viewpoint of moldability, and does not include a heat-inmelting type phenol resin. The "heat-melting type" here is a press machine in which 5 g of particulate phenol resin is inserted between two 0.2 mm thick stainless steel plates and heated to 100 ° C. with a total load of 50 kg for 2 minutes. It is defined as the property that particulate phenolic resins fuse with each other when pressed.
As the binder, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
前記特徴３の通り、下張材における結合材の含有量は、軽量化バックプレートへの断熱効果及び下張材におけるせん断強度等の機械的強度の観点から、下張材中、３０質量％以上であり、好ましくは３０～５０質量％、さらに好ましくは３５～４５質量％である。当該効果は、後述の有機繊維の含有量の特定による効果と相まって十分なものとなる。下張材における結合材の含有量が３０質量％以上であることにより、軽量化バックプレートへの断熱の効果に優れると共に、金属を制限したことによる下張材の機械的強度の低下の問題を解消できる。
As described in
（有機繊維）
有機繊維とは、有機物を主成分とする繊維状の材料である。下張材に熱伝導性が低い有機繊維を所定量以上含有させることで、下張材が断熱材として機能するため、制動中の上張材の温度上昇によって軽量化バックプレートの機械的強度が低下して破損することを防ぐことができる。
前記有機繊維としては、特に制限されるものではないが、麻、木綿、アラミド繊維、セルロース繊維、アクリル繊維、架橋構造を有するフェノール樹脂繊維からなる群から選択される少なくとも１種が好ましく挙げられる。
有機繊維は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
有機繊維としては、耐熱性の観点から、アラミド繊維が好ましい。また、下張材の機械的強度向上の観点から、有機繊維として、フィブリル化有機繊維を含有することが好ましく、フィブリル化アラミド繊維を含有することがより好ましい。フィブリル化有機繊維とは、分繊化し、毛羽立ちをもった有機繊維であり、商業的に入手することができる。言うまでもなく、本実施形態の下張材は、フィブリル化有機繊維と共にその他の有機繊維を含有していてもよい。
(Organic fiber)
The organic fiber is a fibrous material containing an organic substance as a main component. By containing more than a predetermined amount of organic fibers with low thermal conductivity in the underlayment material, the underlayment material functions as a heat insulating material, so the temperature rise of the upholstery material during braking reduces the mechanical strength of the back plate. It can be prevented from being lowered and damaged.
The organic fiber is not particularly limited, but at least one selected from the group consisting of hemp, cotton, aramid fiber, cellulose fiber, acrylic fiber, and phenol resin fiber having a crosslinked structure is preferably mentioned.
As the organic fiber, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
As the organic fiber, aramid fiber is preferable from the viewpoint of heat resistance. Further, from the viewpoint of improving the mechanical strength of the underlaying material, it is preferable to contain fibrillated organic fiber as the organic fiber, and it is more preferable to contain fibrillated aramid fiber. Fibrilized organic fibers are organic fibers that are fibrillated and have fluff and are commercially available. Needless to say, the underlaying material of the present embodiment may contain other organic fibers together with the fibrillated organic fibers.
前記特徴３の通り、有機繊維の含有量は、断熱材としての機能及び機械的強度の観点から、下張材中、２０質量％以上であり、２０～４０質量％であることがより好ましく、２５～３５質量％であることがさらに好ましい。当該効果は、前述の結合材の含有量の特定による効果と相まって十分なものとなる。有機繊維の含有量が下張材中２０質量％以上であることにより、軽量化バックプレートへの断熱の効果に優れると共に、金属を制限したことによる下張材の機械的強度の低下の問題を解消できる
As described in
以下、本実施形態の下張材が含有し得るその他の成分について順に説明する。その他の成分としては、例えば、有機充填材、無機充填材、無機繊維等が挙げられる。本実施形態の下張材は、前記成分に加えて、さらに、有機充填材、無機充填材及び無機繊維からなる群から選択される少なくとも１種を含有することが好ましい。 Hereinafter, other components that may be contained in the underlayment material of the present embodiment will be described in order. Examples of other components include organic fillers, inorganic fillers, inorganic fibers and the like. The underlaying material of the present embodiment preferably further contains at least one selected from the group consisting of an organic filler, an inorganic filler and an inorganic fiber, in addition to the above-mentioned components.
（有機充填材）
有機充填材は、制振性及び耐摩耗性等を向上させるための摩擦調整剤としての機能を発現し得るものである。ここで、本実施形態において、該有機充填材は繊維形状のもの（例えば前述の有機繊維）を含まない。有機充填材は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記有機充填材としては、摩擦材組成物に一般的に用いられる有機充填材を使用することができ、例えば、カシューパーティクル、ゴム、メラミンダスト等が挙げられる。さらに、有機充填材として、熱不溶融型フェノール樹脂を使用することも好ましい。これらの中でも、摩擦係数の安定性及び耐摩耗性を良好とする観点並びに鳴きを抑制する観点から、カシューパーティクル、ゴム、熱不溶融型フェノール樹脂が好ましい。
また、有機充填材としては、カシューパーティクルとゴムとを併用してもよいし、カシューパーティクルをゴムで被覆したものを用いてもよい。
(Organic filler)
The organic filler can exhibit a function as a friction modifier for improving vibration damping property, wear resistance and the like. Here, in the present embodiment, the organic filler does not include a fiber-shaped material (for example, the above-mentioned organic fiber). As the organic filler, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
As the organic filler, an organic filler generally used for a friction material composition can be used, and examples thereof include cashew particles, rubber, and melamine dust. Further, it is also preferable to use a heat-insoluble phenol resin as the organic filler. Among these, cashew particles, rubber, and heat-insoluble phenol resin are preferable from the viewpoint of improving the stability and wear resistance of the friction coefficient and suppressing squeal.
Further, as the organic filler, cashew particles and rubber may be used in combination, or cashew particles coated with rubber may be used.
前記カシューパーティクルは、カシューナッツシェルオイルを硬化させたものを粉砕して得られ、一般的に、カシューダストと称されることもある。
カシューパーティクルは、一般的に、硬化反応に使用する硬化剤の種類に応じて、茶系、茶黒系、黒系等に分類される。カシューパーティクルは、分子量等を調整することで、耐熱性及び音振性、さらに相手材であるロータへの皮膜形成性等を制御し易くすることが可能である。
カシューパーティクルの平均粒子径は、分散性の観点から、８５０μｍ以下であることが好ましく、７５０μｍ以下であることがより好ましく、６００μｍ以下であることがさらに好ましい。カシューパーティクルの平均粒子径の下限値に特に制限はなく、２００μｍ以上であってもよく、３００μｍ以上であってもよく、４００μｍ以上であってもよい。なお、本明細書において、平均粒子径は、レーザー回折粒度分布測定の方法を用いて測定したｄ５０の値（体積分布のメジアン径、累積中央値）を意味し、以下同様である。例えば、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置、商品名：ＬＡ・９２０（株式会社堀場製作所製）で測定することができる。
カシューパーティクルは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
The cashew particles are obtained by crushing a hardened cashew nut shell oil, and are also generally referred to as cashew dust.
Cashew particles are generally classified into brown-based, brown-black-based, black-based, and the like according to the type of curing agent used in the curing reaction. By adjusting the molecular weight and the like of the cashew particles, it is possible to easily control the heat resistance, the sound vibration property, and the film forming property on the rotor which is the mating material.
From the viewpoint of dispersibility, the average particle size of the cashew particles is preferably 850 μm or less, more preferably 750 μm or less, and further preferably 600 μm or less. The lower limit of the average particle size of the cashew particles is not particularly limited, and may be 200 μm or more, 300 μm or more, or 400 μm or more. In the present specification, the average particle size means the value of d50 (median diameter of volume distribution, cumulative median value) measured by the method of measuring the diffraction particle size distribution by laser, and the same applies hereinafter. For example, it can be measured with a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device, trade name: LA.920 (manufactured by HORIBA, Ltd.).
One type of cashew particles may be used alone, or two or more types may be used in combination.
前記ゴムとしては摩擦材組成物に通常用いられるゴムが挙げられ、例えば、天然ゴム、合成ゴムが挙げられる。合成ゴムとしては、例えば、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム、イソプレンゴム、ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、シリコーンゴム、タイヤトレッドゴムの粉砕粉等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性、柔軟性及び製造コストのバランスの観点から、アクリロニトリル－ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、タイヤトレッドゴムの粉砕粉が好ましい。 Examples of the rubber include rubber usually used for friction material compositions, and examples thereof include natural rubber and synthetic rubber. Examples of the synthetic rubber include acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), acrylic rubber, isoprene rubber, polybutadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), silicone rubber, and crushed powder of tire tread rubber. Among these, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) and crushed powder of tire tread rubber are preferable from the viewpoint of the balance between heat resistance, flexibility and manufacturing cost.
前記熱不溶融型フェノール樹脂において、「熱不溶融型」とは、粒子状のフェノール樹脂５ｇを、２枚の０．２ｍｍ厚ステンレス板間に挿入し、１００℃に加温したプレス機で、５０ｋｇの総荷重で２分間プレスしたときに、粒子状のフェノール樹脂同士が互いに融着しない性質と定義される。
熱不溶融型フェノール樹脂は、熱不溶融という性質を有するため、その添加量を高めた場合においてもバリの発生を抑制できる。また、結合材との親和性に優れるため、得られる成形物中における有機充填材と結合材との接着界面を強固にすることができ、下張材の機械的強度を高めることができる。ゆえに、本実施形態の下張材に熱不溶融型フェノール樹脂を含有させることで、下張材の生産性及び機械的強度を良好に保ちながら、軽量化バックプレートの耐久性を向上させることができる。
なお、熱不溶融型フェノール樹脂は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
In the heat-inmeltable phenol resin, the "heat-inmeltable type" is a press machine in which 5 g of particulate phenol resin is inserted between two 0.2 mm thick stainless steel plates and heated to 100 ° C. It is defined as the property that the particulate phenolic resins do not fuse with each other when pressed for 2 minutes with a total load of 50 kg.
Since the heat-inmeltable phenol resin has the property of being heat-inmeltable, the generation of burrs can be suppressed even when the addition amount is increased. Further, since it has an excellent affinity with the binder, the adhesive interface between the organic filler and the binder in the obtained molded product can be strengthened, and the mechanical strength of the underlaying material can be increased. Therefore, by containing the heat-insoluble phenol resin in the underlayment material of the present embodiment, it is possible to improve the durability of the lightweight back plate while maintaining the productivity and mechanical strength of the underlayment material. can.
As the heat-insoluble type phenol resin, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
熱不溶融型フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類との反応生成物として得られる。
フェノール類としては、フェノール、ナフトール、ハイドロキノン、レゾルシン、キシレノール、ピロガロール等が挙げられる。これらの中でも、フェノールが好ましい。
アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ダリオキサール、ベンズアルデヒド等が挙げられる。これらの中でも、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドが好ましい。
フェノール類及びアルデヒド類は、各々について、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
The heat-insoluble phenol resin is obtained as a reaction product of phenols and aldehydes.
Examples of phenols include phenol, naphthol, hydroquinone, resorcin, xylenol, pyrogallol and the like. Of these, phenol is preferred.
Examples of aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, dalioxal, benzaldehyde and the like. Of these, formaldehyde and paraformaldehyde are preferable.
For each of the phenols and aldehydes, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
熱不溶融型フェノール樹脂の平均粒子径は、１～５０μｍが好ましく、５～４０μｍがより好ましく、１０～３０μｍがさらに好ましい。
熱不溶融型フェノール樹脂の形状は特に限定されないが、球状であることが好ましい。
熱不溶融型フェノール樹脂の真球度は、０．５以上が好ましい。
ここで、本明細書中において「真球度」とは、走査型電子顕微鏡により、熱不溶融型フェノール樹脂５０個の形状観察を行い、個々の粒子の最短径／最長径の比率を用いて算出した相加平均値である。
The average particle size of the heat-insoluble phenol resin is preferably 1 to 50 μm, more preferably 5 to 40 μm, still more preferably 10 to 30 μm.
The shape of the heat-insoluble phenol resin is not particularly limited, but it is preferably spherical.
The sphericity of the heat-insoluble phenol resin is preferably 0.5 or more.
Here, in the present specification, "sphericity" refers to the shape of 50 heat-insoluble phenolic resins observed with a scanning electron microscope, and the ratio of the shortest diameter / the longest diameter of each particle is used. It is the calculated arithmetic mean value.
熱不溶融型フェノール樹脂の製造方法は、特に限定されないが、例えば、水性媒体中でアルデヒド類とフェノール類とを反応させることで粒状フェノール樹脂を形成し、該粒状フェノール樹脂を含有する反応液を加熱して粒状フェノール樹脂を熱不溶融化した後、該熱不溶融型フェノール樹脂を単離する方法が挙げられる。より具体的な熱不溶融型フェノール樹脂の製造方法は、例えば、特開昭５７－１７７０１１号公報、国際公開第２００８／０４７７００号等に記載の通りである。 The method for producing the heat-inmeltable phenol resin is not particularly limited, but for example, a granular phenol resin is formed by reacting aldehydes with phenols in an aqueous medium, and a reaction solution containing the granular phenol resin is prepared. A method of isolating the heat-inmeltable phenol form after heating to heat-inmelt the granular phenol resin can be mentioned. A more specific method for producing a heat-insoluble phenol resin is as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-177011, International Publication No. 2008/047700, and the like.
熱不溶融型フェノール樹脂は、メチロール基を有するものが好ましい。メチロール基は結合材のフェノール樹脂等との反応点となり得る官能基であり、該反応によって、有機充填材と結合材との接着界面が強固になり、下張材の機械的強度がより一層優れたものとなる。メチロール基の存在は、ＫＢｒ錠剤法による赤外線吸収スペクトルにおいて、メチロール基に帰属する９９０～１０１５ｃｍ－１の吸収ピークの存在により確認することができる。メチロール基の量は、特に限定されないが、メチロール基に帰属する９９０～１０１５ｃｍ－１の赤外吸収ピーク強度Ｄ９９０～１０１５と、ベンゼン核に由来する１６００ｃｍ－１の赤外吸収ピーク強度Ｄ１６００との比〔Ｄ９９０～１０１５／Ｄ１６００〕が、０．２～９．０の範囲であることが好ましい。 The heat-insoluble phenol resin preferably has a methylol group. The methylol group is a functional group that can be a reaction point of the binder with a phenolic resin or the like, and the reaction strengthens the adhesive interface between the organic filler and the binder, and the mechanical strength of the underlayment is further excellent. It will be. The presence of the methylol group can be confirmed by the presence of an absorption peak of 990 to 1015 cm -1 attributed to the methylol group in the infrared absorption spectrum by the KBr tablet method. The amount of the methylol group is not particularly limited, but the infrared absorption peak intensity D 990 to 1015 of 990 to 1015 cm -1 attributable to the methylol group and the infrared absorption peak intensity D 1600 of 1600 cm -1 derived from the benzene nucleus. The ratio [D 990 to 1015 / D 1600 ] is preferably in the range of 0.2 to 9.0.
下張材が有機充填材を含有する場合、その含有量は、特に制限されるものではないが、下張材中、好ましくは１０～４０質量％、より好ましくは１０～３５質量％、さらに好ましくは１５～３５質量％、特に好ましくは２０～３０質量％である。有機充填材の含有量を１０質量％以上とすることで、下張材の断熱材としての機能がより一層高まる傾向にあり、また、４０質量％以下とすることで、下張材自体の機械的強度の低下を避けられる傾向にある。 When the underlaying material contains an organic filler, the content thereof is not particularly limited, but is preferably 10 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass, still more preferably in the underlaying material. Is 15 to 35% by mass, particularly preferably 20 to 30% by mass. By setting the content of the organic filler to 10% by mass or more, the function of the underlaying material as a heat insulating material tends to be further enhanced, and by setting it to 40% by mass or less, the machine of the underlaying material itself. There is a tendency to avoid a decrease in target strength.
（無機繊維）
無機繊維は、下張材の機械的強度を向上する効果を発現し得るものである。本実施形態では、無機繊維に金属繊維は含まれない。本実施形態において、下張り材は無機繊維を含有してもよいし、含有していなくてもよい。
無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、繊維状ウォラストナイト、鉱物繊維、炭素繊維、セラミック繊維、生分解性セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウム繊維、シリカアルミナ繊維、耐炎化繊維等が挙げられる。無機繊維としては、鉱物繊維が好ましい。
無機繊維は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
(Inorganic fiber)
Inorganic fibers can exert the effect of improving the mechanical strength of the underlaying material. In this embodiment, the inorganic fiber does not include the metal fiber. In the present embodiment, the underlaying material may or may not contain inorganic fibers.
Examples of the inorganic fiber include glass fiber, fibrous wollastonite, mineral fiber, carbon fiber, ceramic fiber, biodegradable ceramic fiber, rock wool, potassium titanate fiber, silica alumina fiber, flame resistant fiber and the like. .. As the inorganic fiber, mineral fiber is preferable.
As the inorganic fiber, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
また、前記繊維状ウォラストナイトは、ＣａＳｉＯ３を主成分とする天然に産出されるケイ酸塩鉱物を粉砕分級し、繊維状に加工したものを指す。繊維状ウォラストナイトの平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）は、好ましくは８以上であり、より好ましくは８～２０、さらに好ましくは９～２０、特に好ましくは１０～１８である。平均アスペクト比を８以上とすることで、下張材の２５℃及び高温（例えば３００℃）におけるせん断強度並びに耐クラック性を効果的に向上させることができる。ここで、平均アスペクト比は、ｄ５０値（体積分布の累積中央値）を意味し、例えば、動的画像解析法により測定することができる。
繊維状ウォラストナイトの平均繊維長は、下張材への機械的強度付与の観点から、好ましくは２０～１，０００μｍ、より好ましくは４０～８５０μｍ、さらに好ましくは１００～８５０μｍである。繊維状ウォラストナイトの平均繊維径は、下張材への機械的強度付与の観点から、好ましくは７０μｍ以下、より好ましくは６０μｍ以下である。平均繊維径の下限値に特に制限はないが、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは８μｍ以上である。また、結合材との親和性を高めるため、繊維状ウォラストナイトの表面は、アミノシラン、エポキシシラン等で処理されていてもよい。
本明細書において、平均繊維長及び平均繊維径はそれぞれ、用いる無機繊維を無作為に５０個選択し、光学顕微鏡で繊維長及び繊維径を測定し、それから求められる平均値を示すが、市販品であればカタログ値を参照できる。なお、本明細書において、繊維径は、繊維の直径を指す。
Further, the fibrous wollastonite refers to a naturally produced silicate mineral containing CaSiO 3 as a main component, which has been pulverized and classified into a fibrous form. The average aspect ratio (average fiber length / average fiber diameter) of the fibrous wollastonite is preferably 8 or more, more preferably 8 to 20, still more preferably 9 to 20, and particularly preferably 10 to 18. By setting the average aspect ratio to 8 or more, the shear strength and crack resistance of the underlayment material at 25 ° C. and high temperature (for example, 300 ° C.) can be effectively improved. Here, the average aspect ratio means the d50 value (cumulative median value of the volume distribution), and can be measured by, for example, a dynamic image analysis method.
The average fiber length of the fibrous wollastonite is preferably 20 to 1,000 μm, more preferably 40 to 850 μm, and further preferably 100 to 850 μm from the viewpoint of imparting mechanical strength to the underlayment material. The average fiber diameter of the fibrous wollastonite is preferably 70 μm or less, more preferably 60 μm or less, from the viewpoint of imparting mechanical strength to the underlaying material. The lower limit of the average fiber diameter is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more, more preferably 8 μm or more. Further, in order to enhance the affinity with the binder, the surface of the fibrous wollastonite may be treated with aminosilane, epoxysilane, or the like.
In the present specification, 50 inorganic fibers to be used are randomly selected for the average fiber length and the average fiber diameter, respectively, the fiber length and the fiber diameter are measured with an optical microscope, and the average values obtained from the measurements are shown. If, you can refer to the catalog value. In the present specification, the fiber diameter refers to the diameter of the fiber.
前記鉱物繊維は、スラグウール等の高炉スラグ、バサルトファイバー等の玄武岩、その他の天然岩石等を主成分として溶融紡糸した人造無機繊維である。鉱物繊維としては、例えば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＦｅＯ、Ｎａ２Ｏ等を含有する鉱物繊維、又はこれら化合物を１種もしくは２種以上含有する鉱物繊維等が挙げられる。鉱物繊維としては、アルミニウム元素を含む鉱物繊維が好ましく、Ａｌ２Ｏ３を含有する鉱物繊維がより好ましく、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２とを含有する鉱物繊維がさらに好ましい。
下張材に含まれる鉱物繊維の平均繊維長が大きくなるほど、せん断強度が低下する傾向にある。そのため、鉱物繊維の平均繊維長は、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは１００～４００μｍ、さらに好ましくは１２０～３４０μｍである。また、鉱物繊維の平均繊維径（直径）には特に制限はないが、通常、１～２０μｍであり、２～１５μｍであってもよい。
The mineral fiber is an artificial inorganic fiber melt-spun with blast furnace slag such as slag wool, basalt such as basalt fiber, and other natural rocks as main components. Examples of the mineral fiber include mineral fibers containing SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, FeO, Na 2 O and the like, or mineral fibers containing one or more of these compounds. As the mineral fiber, a mineral fiber containing an aluminum element is preferable, a mineral fiber containing Al 2 O 3 is more preferable, and a mineral fiber containing Al 2 O 3 and SiO 2 is further preferable.
The larger the average fiber length of the mineral fibers contained in the underlayment, the lower the shear strength tends to be. Therefore, the average fiber length of the mineral fiber is preferably 500 μm or less, more preferably 100 to 400 μm, and further preferably 120 to 340 μm. The average fiber diameter (diameter) of the mineral fiber is not particularly limited, but is usually 1 to 20 μm, and may be 2 to 15 μm.
前記炭素繊維としては、耐炎化繊維、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、活性炭繊維等が挙げられる。炭素繊維は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。炭素繊維の平均繊維長に特に制限はないが、好ましくは０．１～６．０ｍｍ、より好ましくは０．１～３．０ｍｍである。平均繊維長が前記範囲であれば下張材が欠け難く、機械的強度が保たれ易い。また、炭素繊維の平均繊維径に特に制限はないが、好ましくは５～２０μｍである。 Examples of the carbon fiber include flame-resistant fiber, pitch-based carbon fiber, PAN-based carbon fiber, activated carbon fiber and the like. One type of carbon fiber may be used alone, or two or more types may be used in combination. The average fiber length of the carbon fibers is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 6.0 mm, more preferably 0.1 to 3.0 mm. If the average fiber length is in the above range, the underlaying material is unlikely to be chipped and the mechanical strength is easily maintained. The average fiber diameter of the carbon fibers is not particularly limited, but is preferably 5 to 20 μm.
下張材が無機繊維を含有する場合、その含有量（合計含有量）は、機械的強度の観点から、下張材中、０．１～２０質量％、０．１～１５質量％、０．１～２質量％とすることができる。
なお、原料成分を混合撹拌した時に繊維の凝集による塊が発生することによってコンパウンドの均一性が失われてしまうのを避けるという観点から、前記有機繊維と無機繊維の合計含有量を４０質量％以下とすることが好ましく、３５質量％以下とすることがより好ましい。
When the underlaying material contains inorganic fibers, the content (total content) is 0.1 to 20% by mass, 0.1 to 15% by mass, 0 in the underlaying material from the viewpoint of mechanical strength. It can be 1 to 2% by mass.
From the viewpoint of avoiding the loss of compound uniformity due to the formation of lumps due to the aggregation of fibers when the raw material components are mixed and stirred, the total content of the organic fibers and the inorganic fibers is 40% by mass or less. It is preferably 35% by mass or less, and more preferably 35% by mass or less.
（無機充填材）
無機充填材は、下張材の耐熱性、耐摩耗性、摩擦係数の安定性等の悪化を避けるための摩擦調整材としての機能を発現し得るものである。ここで、本実施形態においては、該無機充填材は、金属を含まず、且つ、繊維形状のもの（例えば後述の無機繊維）を含まない。無機充填材は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
該無機充填材としては特に制限はなく、下張材に通常用いられる無機充填材でよい。無機充填材としては、例えば、三硫化アンチモン、硫化スズ、二硫化モリブデン、硫化ビスマス、硫化亜鉛等の金属硫化物；マイカ、硫酸バリウム、ドロマイト、バーミキュライト、硫酸カルシウム、タルク、クレー、ゼオライト、クロマイト、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、四酸化三鉄、酸化亜鉛、γ－アルミナ、ガラス粒子などが挙げられる。これらの中でも、金属硫化物、マイカ及び硫酸バリウムからなる群から選択される少なくとも１種であってもよい。摩擦係数の安定性の観点から、無機充填材としてマイカを含有することが好ましい。
(Inorganic filler)
The inorganic filler can exhibit a function as a friction adjusting material for avoiding deterioration of heat resistance, wear resistance, stability of friction coefficient and the like of the underlaying material. Here, in the present embodiment, the inorganic filler does not contain a metal and does not contain a fiber-shaped material (for example, an inorganic fiber described later). As the inorganic filler, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
The inorganic filler is not particularly limited, and may be an inorganic filler usually used for an underlayment material. Examples of the inorganic filler include metal sulfides such as antimony trisulfide, tin sulfide, molybdenum disulfide, bismuth sulfide, and zinc sulfide; mica, barium sulfate, dolomite, vermiculite, calcium sulfate, talc, clay, zeolite, chromate, etc. Examples thereof include sulfurous acid oxide, titanium oxide, magnesium oxide, triiron tetroxide, zinc oxide, γ-alumina, and glass particles. Among these, at least one selected from the group consisting of metal sulfide, mica and barium sulfate may be used. From the viewpoint of the stability of the coefficient of friction, it is preferable to contain mica as an inorganic filler.
本実施形態の下張材が無機充填材を含有する場合、その含有量（合計含有量）は、下張材中、好ましくは１～３０質量％、より好ましくは３～２０質量％、さらに好ましくは３～１０質量％である。無機充填材の含有量を１質量％以上とすることで、耐熱性の悪化を避け易くなる傾向にあり、３０質量％以下とすることで、下張材の熱伝導性が低下し、それによって遮熱性が向上する傾向にある。 When the underlaying material of the present embodiment contains an inorganic filler, the content (total content) thereof is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 3 to 20% by mass, still more preferably in the underlaying material. Is 3 to 10% by mass. When the content of the inorganic filler is 1% by mass or more, it tends to be easy to avoid deterioration of heat resistance, and when it is 30% by mass or less, the thermal conductivity of the underlayment material is lowered, thereby. The heat shield tends to improve.
（その他の材料）
本実施形態の下張材は、前記各成分以外に必要に応じてその他の材料を配合することができる。
その他の材料としては、例えば、耐摩耗性及び熱フェード特性向上の観点から、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素系ポリマーなどの有機添加剤が挙げられる。
本実施形態の下張材が上記その他の材料を含有する場合、その含有量としては、下張材中、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下、さらに好ましくは５質量％以下、特に好ましくは１質量％以下であり、その他の材料を含有していなくてもよい。
(Other materials)
In the underlaying material of the present embodiment, other materials may be blended as needed in addition to the above-mentioned components.
Examples of other materials include organic additives such as a fluoropolymer such as polytetrafluoroethylene (PTFE) from the viewpoint of improving wear resistance and heat fade characteristics.
When the underlaying material of the present embodiment contains the above other materials, the content thereof is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less in the underlaying material. , Particularly preferably 1% by mass or less, and may not contain other materials.
次に、前記下張材の上に設けられる摩擦材（上張材）２について詳述する。
＜摩擦材（上張材）＞
摩擦材（上張材）２としては、公知の摩擦材（上張材）を利用することができ、特に制限はない。上張材は、好ましくは、有機充填材、無機充填材、繊維基材及び結合材を含有する上張材であって、該上張材は、銅を含まないか、又は銅を含んでいても該銅の含有率は銅元素として０．５質量％未満であることが好ましい。
有機充填材、無機充填材及び結合材については、前記下張材において説明したものと同様のものを使用することができる。但し、上張材が含有し得る無機充填材としては、下張材において例示した物質の他にも、黒鉛、コークス、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム及びチタン酸塩等も例示することができる。
繊維基材については、前記下張材において説明した有機繊維及び無機繊維の他、金属繊維を使用することもできる。
Next, the friction material (upholstery material) 2 provided on the underlayment material will be described in detail.
<Friction material (upholstery material)>
As the friction material (upholstery material) 2, a known friction material (upholstery material) can be used, and there is no particular limitation. The overlay material is preferably an overlay material containing an organic filler, an inorganic filler, a fiber base material and a binder, and the overlay material does not contain copper or contains copper. However, the copper content is preferably less than 0.5% by mass as a copper element.
As the organic filler, the inorganic filler and the binder, the same ones as described in the underlaying material can be used. However, as the inorganic filler that can be contained in the upholstery material, in addition to the substances exemplified in the underlayment material, graphite, coke, calcium hydroxide, calcium oxide, sodium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate and titanate are used. Etc. can also be exemplified.
As the fiber base material, metal fibers may be used in addition to the organic fibers and inorganic fibers described in the underlaying material.
（ディスクブレーキパッドの製造方法）
図２を用いて説明すると、上張材の材料と本実施形態の下張材の材料とを、一般に使用されている方法によって、ディスクブレーキパッドを製造することができる。
詳細には、上張材用の各成分と下張材用の各成分をそれぞれ別々に、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混合し、上張材用混合物と下張材用混合物とを成形金型にて一体で予備成形し、次いで、得られた予備成形物とバックプレート１を熱圧成形により一体化させる。該熱圧成形では、バックプレート１の一面である予備成形物との接着面に予め接着剤を塗布しておき、例えば成形温度１３０～１６０℃、成形圧力２０～５０ＭＰａの条件で２～１０分間熱圧成形して一体化させて成形物を得る。こうして得られた成形物を例えば１５０～２５０℃で２～１０時間熱処理することで、ディスクブレーキパッド１００を製造することができる。
(Manufacturing method of disc brake pads)
Explaining with reference to FIG. 2, the disc brake pad can be manufactured by a method generally used for the material of the upholstery material and the material of the underlayment material of the present embodiment.
In detail, each component for the upholstery material and each component for the underlayment material are separately registered, and the Reedige mixer (“Redige” is a registered trademark), the pressurized kneader, and the Erich mixer (“Eirich” is registered). Mix using a mixer such as (trademark), premold the mixture for upholstery material and the mixture for underlayment material integrally with a molding die, and then heat the obtained premolded product and back plate 1. Integrate by pressure forming. In the thermal pressure molding, an adhesive is applied in advance to the surface to be bonded to the premolded product, which is one surface of the back plate 1, and for example, the molding temperature is 130 to 160 ° C. and the molding pressure is 20 to 50 MPa for 2 to 10 minutes. Hot pressure molding is performed and integrated to obtain a molded product. The
本実施形態のディスクブレーキパッドは、特に制限されるものではないが、表面塗装が施されていることが好ましい。これは、軽量化バックプレートの耐腐食性を向上させるためである。さらに、バックプレートに予めジルコニウム化成処理を施しておくことにより、前記表面塗装による塗膜との密着性を向上させることが好ましい。
また、本実施形態のディスクブレーキパッドは、前記表面塗装の代わりに、バックプレートにめっき処理、クロメート処理及びジオメット処理のうちのいずれか１つ以上が施されている態様も好ましい。本実施形態のディスクブレーキパッドは、前記表面塗装がなされると共に、バックプレートにめっき処理、クロメート処理及びジオメット処理のうちのいずれか１つ以上が施されている態様も好ましい。
The disc brake pad of the present embodiment is not particularly limited, but it is preferable that the disc brake pad has a surface coating. This is to improve the corrosion resistance of the lightweight back plate. Further, it is preferable to apply a zirconium chemical conversion treatment to the back plate in advance to improve the adhesion to the coating film by the surface coating.
Further, in the disc brake pad of the present embodiment, it is also preferable that the back plate is subjected to any one or more of plating treatment, chromate treatment and geomet treatment instead of the surface coating. In the disc brake pad of the present embodiment, it is also preferable that the surface coating is applied and the back plate is subjected to any one or more of plating treatment, chromate treatment and geomet treatment.
（ディスクブレーキパッドの各層の厚み）
摩擦材（上張材）２の厚みは、耐久性の観点から、好ましくは４～１５ｍｍ、より好ましくは６～１５ｍｍ、さらに好ましくは７～１３ｍｍである。
また、下張材３の厚みは、摩擦材２とバックプレート１間の断熱効果が高くなり、それによってバックプレート１のクラック及び割れを効果的に抑制することができるという観点から、好ましくは１～５ｍｍ、より好ましくは１～３ｍｍ、さらに好ましくは１～２ｍｍである。
(Thickness of each layer of disc brake pad)
The thickness of the friction material (upholstery material) 2 is preferably 4 to 15 mm, more preferably 6 to 15 mm, still more preferably 7 to 13 mm from the viewpoint of durability.
Further, the thickness of the underlaying
本実施形態のディスクブレーキパッドは、車のディスクブレーキパッドとして有用である。前記車としては、大型自動車、中型自動車、普通自動車、大型特殊自動車、小型特殊自動車、大型自動二輪車及び普通自動二輪車等の自動車が挙げられる。 The disc brake pad of this embodiment is useful as a car disc brake pad. Examples of the vehicle include automobiles such as large automobiles, medium-sized automobiles, ordinary automobiles, large special automobiles, small special automobiles, large two-wheeled vehicles and ordinary motorcycles.
以下、本開示を実施例によりさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの例によって何ら制限を受けるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be described in more detail by way of examples, but the present disclosure is not limited by these examples.
実施例及び比較例の各摩擦材試料について、以下の評価方法に従って評価を行った。
［測定方法又は評価方法］
（１）下張材のｐＨの測定
各例にて下張材を単独で成形（成形温度；１４５℃、成形圧力３０ＭＰａ、成形時間４分）した後、ＪＡＳＯ Ｃ４５８－８６に基づいてｐＨ測定を実施した。試験機には、ｐＨ測定装置「ＰＨＬ－２０」（東亜ディーケーケー株式会社製、商品名）を用いた。結果を表１に示す。
Each friction material sample of Examples and Comparative Examples was evaluated according to the following evaluation method.
[Measurement method or evaluation method]
(1) Measurement of pH of underlayment material In each example, the underlayment material was independently molded (molding temperature; 145 ° C., molding pressure 30 MPa, molding time 4 minutes), and then the pH was measured based on JASO C458-86. Carried out. A pH measuring device "PHL-20" (manufactured by DKK-TOA CORPORATION, trade name) was used as the testing machine. The results are shown in Table 1.
（２）下張材の厚み方向の熱伝導率の測定
各例にて下張材を単独で成形（成形温度；１４５℃、成形圧力３０ＭＰａ、成形時間４分）した後、厚み８ｍｍになるまで研磨することによって、測定用試料を作製した。この測定用試料を用いて、大気圧下、室温（２５℃）におけるプローブ法によって熱伝導率を測定した。試験機には、熱伝導率測定装置「ＱＴＭ－Ｄ３」（京都電子工業株式会社製、商品名）を用いた。熱伝導率は、０．４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましい。結果を表１に示す。
(2) Measurement of thermal conductivity in the thickness direction of the underlayment material After molding the underlayment material independently (molding temperature; 145 ° C., molding pressure 30 MPa, molding time 4 minutes) in each example, until the thickness reaches 8 mm. A sample for measurement was prepared by polishing. Using this measurement sample, the thermal conductivity was measured by the probe method at room temperature (25 ° C.) under atmospheric pressure. As the testing machine, a thermal conductivity measuring device "QTM-D3" (manufactured by Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd., trade name) was used. The thermal conductivity is preferably 0.40 W / m · K or less. The results are shown in Table 1.
（３）バックプレートの耐腐食性の評価
各例で作製したディスクブレーキパッドを用いて、下記方法に従って腐食試験を実施した。
腐食試験は、ディスクブレーキパッドを、塩水（濃度５質量％）へ浸漬させ、湿潤（温度５０℃、湿度９５％）させた後、乾燥（温度７０℃）する、という１サイクルを繰り返し、バックプレートと下張材の固着面から、腐食進行度合いを外観検査にて観察した。
なお、前記腐食試験はディスクパッドをキャリパーに取り付けた状態で実施し、キャリパーごと腐食試験機「浸漬複合腐食試験機ＴＱ－１」（板橋理化工業株式会社製）に投入した。
各試験時間は、塩水への浸漬は５分間、湿潤は６０分間、乾燥は２５分間とし、このサイクルを３０日間連続で実施した。
バックプレートと下張材の固着面の錆発生面積を検査し、下記評価基準に従って評価した。評価はＡ又はＢであることが好ましく、Ａであることがより好ましい。
Ａ：錆面積１０％未満
Ｂ：錆面積１０％以上２０％未満
Ｃ：錆面積２０％以上５０％未満
Ｄ：錆面積５０％以上
(3) Evaluation of Corrosion Resistance of Back Plate Using the disc brake pads produced in each example, a corrosion test was carried out according to the following method.
In the corrosion test, the disc brake pad is immersed in salt water (concentration 5% by mass), moistened (temperature 50 ° C, humidity 95%), and then dried (temperature 70 ° C). From the fixed surface of the underlaying material, the degree of corrosion progress was observed by visual inspection.
The corrosion test was carried out with the disc pad attached to the caliper, and the entire caliper was put into a corrosion tester "immersion composite corrosion tester TQ-1" (manufactured by Itabashi Rika Kogyo Co., Ltd.).
Each test time was 5 minutes for immersion in salt water, 60 minutes for wetting, and 25 minutes for drying, and this cycle was carried out for 30 consecutive days.
The area where rust was generated on the fixed surface between the back plate and the underlaying material was inspected and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation is preferably A or B, more preferably A.
A: Rust area less than 10% B: Rust area 10% or more and less than 20% C: Rust area 20% or more and less than 50% D: Rust area 50% or more
（４）ディスクブレーキパッドのせん断強度試験
各例で作製したディスクブレーキパッドについて、ＪＩＳ Ｄ４４２２（２００７年）に準拠しながら、ディスクブレーキパッドの温度２５℃（室温）及び３００℃におけるせん断強度を測定し、機械的強度の指標とした。２５℃におけるせん断強度は４０ｋＮ以上が好ましく、３００℃におけるせん断強度は３０ｋＮ以上が好ましい。
(4) Disc brake pad shear strength test For the disc brake pads manufactured in each example, the shear strength of the disc brake pads at temperatures of 25 ° C (room temperature) and 300 ° C was measured while complying with JIS D4422 (2007). , As an index of mechanical strength. The shear strength at 25 ° C. is preferably 40 kN or more, and the shear strength at 300 ° C. is preferably 30 kN or more.
実施例１［ディスクブレーキパッドの作製］
摩擦材（上張材）としては、ノンアスベストオーガニック材「ＨＰ６３Ｈ」（昭和電工マテリアルズ株式会社製、商品名）を用いた。
下張材の成分として、結合材である熱溶融型フェノール樹脂４０質量％、有機充填材である熱不溶融型フェノール樹脂２４質量％、無機充填材であるマイカ５質量％及び有機繊維であるアラミド繊維３１質量％を用いた。
また、バックプレートとしては、アルミニウム合金である「５４５４」（ＪＩＳ材料記号）を用いた。
バックプレートに接着剤を塗布し、塗布した接着剤上に、摩擦材（上張材）及び下張材が一体となった予備成形体を下張材がバックプレート側となるように重ね合わせて熱圧成形（成形温度；１４５℃、成形圧力３０ＭＰａ、成形時間４分）し、次いで加熱処理することで結合材を硬化させることにより、ディスクブレーキパッド（摩擦材の厚み：８ｍｍ、下張材の厚み：２ｍｍ、摩擦材投影面積５１．７ｃｍ２）を作製した。
得られたディスクブレーキパッドを用いて、前述の方法に従って耐腐食性の評価及びせん断強度試験を行った。結果を表１に示す。
Example 1 [Manufacturing of disc brake pads]
As the friction material (upholstery material), a non-asbestos organic material "HP63H" (manufactured by Showa Denko Materials Co., Ltd., trade name) was used.
As components of the underlayment material, 40% by mass of the heat-melting type phenol resin which is a binder, 24% by mass of the heat-inmelting type phenol resin which is an organic filler, 5% by mass of mica which is an inorganic filler, and aramid which is an organic fiber. 31% by mass of fiber was used.
Further, as the back plate, "5454" (JIS material symbol), which is an aluminum alloy, was used.
An adhesive is applied to the back plate, and a preformed body in which the friction material (upholstery material) and the underlayment material are integrated is superposed on the applied adhesive so that the underlayment material is on the back plate side. The disc brake pad (thickness of friction material: 8 mm, underlayment material) is formed by hot-press molding (molding temperature; 145 ° C., molding pressure 30 MPa, molding time 4 minutes) and then heat-treating to cure the binder. Thickness: 2 mm, friction material projected area 51.7 cm 2 ) was produced.
Using the obtained disc brake pads, corrosion resistance was evaluated and shear strength test was performed according to the above-mentioned method. The results are shown in Table 1.
実施例２～３、比較例１～６
実施例１において、下張材の成分の含有量を表１に記載の通りに変更したこと以外は同様にしてディスクブレーキパッドを作製し、同様の方法で各評価を行った。結果を表１に示す。
Examples 2 to 3, Comparative Examples 1 to 6
In Example 1, disc brake pads were produced in the same manner except that the content of the components of the underlaying material was changed as shown in Table 1, and each evaluation was performed by the same method. The results are shown in Table 1.
参考例１
比較例６において、バックプレートの材質を鋼板材である「ＳＡＰＨ４００」へ変更したこと以外は同様にしてディスクブレーキパッドを作製し、同様の方法で評価を行った。結果を表１に示す。
Reference example 1
In Comparative Example 6, disc brake pads were produced in the same manner except that the material of the back plate was changed to "SAPH400" which is a steel plate material, and evaluation was performed by the same method. The results are shown in Table 1.
表１より、金属を下張材中１５質量％含有する比較例１では、腐食試験３０日間経過時点で、バックプレートの接着面に錆が観察された。比較例１では、さらに、下張材の熱伝導率が高いために軽量化バックプレートの熱劣化の懸念がある。
下張材のｐＨが９．０を超える比較例２では、腐食試験３０日間経過時点でバックプレートの接着面に錆が観察された。
金属を下張材中１５質量％含有し、且つ下張材のｐＨが９．０を超える比較例３では、腐食試験３０日間経過時点でバックプレートの接着面に錆が観察され、さらに、下張材の熱伝導率が高いために軽量化バックプレートの熱劣化の懸念がある。
結合材の含有量が下張材中３０質量％未満である比較例４及び５では、ディスクブレーキパッドの２５℃におけるせん断強度及び３００℃におけるせん断強度が共に悪化した。
結合材の含有量が下張材中３０質量％未満であり、有機繊維の含有量が下張材中２０質量％未満であり、且つ下張材のｐＨが９．０を超える比較例６では、下張材の熱伝導率が高いために軽量化バックプレートの熱劣化の懸念がある。
一方、実施例１～３では、腐食試験３０日間経過時点においても、バックプレートの接着面で錆が発生した領域が狭い範囲であるため、実用に耐え得る耐腐食性、ひいては耐候性を有することが確認された。実施例１～３では、ディスクブレーキパッドのせん断強度に優れており、さらに、下張材の熱伝導率が低いために軽量化バックプレートの熱劣化の懸念が小さい。
各実施例のディスクブレーキパッドの下張材は、結合材を３０質量％以上含有し、且つ、有機繊維を２０質量％以上含有しているため、ディスクブレーキパッドのせん断強度に優れており、且つ、上記の通り、断熱効果によってバックプレートの熱劣化も十分に抑制されている。
From Table 1, in Comparative Example 1 containing 15% by mass of the metal in the underlaying material, rust was observed on the adhesive surface of the back plate after 30 days of the corrosion test. In Comparative Example 1, there is a concern about thermal deterioration of the lightweight back plate due to the high thermal conductivity of the underlaying material.
In Comparative Example 2 in which the pH of the underlaying material exceeded 9.0, rust was observed on the adhesive surface of the back plate after 30 days of the corrosion test.
In Comparative Example 3 in which 15% by mass of metal was contained in the underlaying material and the pH of the underlaying material exceeded 9.0, rust was observed on the adhesive surface of the back plate after 30 days of the corrosion test. Due to the high thermal conductivity of the upholstery, there is a concern about thermal deterioration of the lightweight back plate.
In Comparative Examples 4 and 5 in which the content of the binder was less than 30% by mass in the underlaying material, both the shear strength of the disc brake pad at 25 ° C. and the shear strength at 300 ° C. deteriorated.
In Comparative Example 6 in which the content of the binder is less than 30% by mass in the underlaying material, the content of the organic fiber is less than 20% by mass in the underlaying material, and the pH of the underlaying material exceeds 9.0. Due to the high thermal conductivity of the underlayment material, there is a concern about thermal deterioration of the lightweight back plate.
On the other hand, in Examples 1 to 3, even after 30 days of the corrosion test, the area where rust is generated on the adhesive surface of the back plate is a narrow range, so that it has corrosion resistance and weather resistance that can withstand practical use. Was confirmed. In Examples 1 to 3, the shear strength of the disc brake pad is excellent, and further, since the thermal conductivity of the underlaying material is low, there is little concern about thermal deterioration of the lightweight back plate.
Since the underlaying material of the disc brake pad of each embodiment contains 30% by mass or more of the binder and 20% by mass or more of the organic fiber, the disc brake pad has excellent shear strength and is excellent in shear strength. As described above, the thermal deterioration of the back plate is sufficiently suppressed by the heat insulating effect.
また、参考例１では、鋼板からなるバックプレート、つまり軽量化していないバックプレートを用いた従来のディスクブレーキパッドの評価を行った結果である。耐腐食性に優れており、つまり、参考例１の場合にはそもそも錆が発生し難く、本開示の課題が生じていないことを示している。参考例１のディスクブレーキパッドにおける鋼製バックプレートの質量は２５０ｇで、実施例のディスクブレーキパッドにおける軽量化バックプレートの質量が９０ｇであるため、従来のディスクブレーキパッドに替えて、実施例のディスクブレーキパッドを用いると、１つのディスクブレーキパッドあたり１６０ｇの質量の低減を図ることができ、燃費向上の観点から有利である。 Further, Reference Example 1 is a result of evaluation of a conventional disc brake pad using a back plate made of a steel plate, that is, a back plate that is not lightweight. It is excellent in corrosion resistance, that is, in the case of Reference Example 1, it is shown that rust is unlikely to occur in the first place and the problem of the present disclosure does not occur. Since the weight of the steel back plate in the disc brake pad of Reference Example 1 is 250 g and the weight of the lightweight back plate in the disc brake pad of the example is 90 g, the disc of the example is replaced with the conventional disc brake pad. When a brake pad is used, the weight of one disc brake pad can be reduced by 160 g, which is advantageous from the viewpoint of improving fuel efficiency.
本実施形態のディスクブレーキパッドは、バックプレートの軽量化によってディスクブレーキパッドの軽量化がなされていると共に、耐腐食性、ひいては耐候性に優れながらも高強度を維持し、且つ、バックプレートの熱劣化が抑制されている。そのため、二輪車又は四輪自動車の制動に用いられているディスクブレーキパッドとして好適である。 In the disc brake pad of the present embodiment, the weight of the disc brake pad is reduced by reducing the weight of the back plate, and the disc brake pad is excellent in corrosion resistance and weather resistance while maintaining high strength, and the heat of the back plate is maintained. Deterioration is suppressed. Therefore, it is suitable as a disc brake pad used for braking a two-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle.
１ バックプレート
１１ バックプレートの摩擦材が配置される面
１２ バックプレートの他方の面
２ 摩擦材（上張材）
３ 下張材
１００ ディスクブレーキパッド
1 Back
3
Claims (5)
前記バックプレートが、アルミニウム、アルミニウム合金及びアルミニウム複合材からなる群から選択される少なくとも１種を含み、
前記下張材が、金属を含有しないか、又は金属を含有していても、その含有量は下張材中０．５質量％未満であり、
前記下張材のｐＨが６．０～９．０であり、
前記下張材が結合材を下張材中３０質量％以上及び有機繊維を下張材中２０質量％以上含有する、ディスクブレーキパッド。 A disc brake pad in which a friction material (upholstery material) is arranged via an underlayment material on one surface of the back plate.
The back plate comprises at least one selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloys and aluminum composites.
Even if the underlaying material does not contain metal or contains metal, the content thereof is less than 0.5% by mass in the underlaying material.
The pH of the underlaying material is 6.0 to 9.0, and the pH is 6.0 to 9.0.
A disc brake pad in which the underlaying material contains a binder in an amount of 30% by mass or more in the underlaying material and organic fibers in an amount of 20% by mass or more in the underlaying material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020207041A JP2022094170A (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Disc brake pad |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020207041A JP2022094170A (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Disc brake pad |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022094170A true JP2022094170A (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=82081321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020207041A Pending JP2022094170A (en) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | Disc brake pad |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022094170A (en) |
-
2020
- 2020-12-14 JP JP2020207041A patent/JP2022094170A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101837221B1 (en) | Non-asbestos friction material composition, and friction material and friction member using same | |
| JP6281755B1 (en) | Friction material composition, and friction material and friction member using the same | |
| JP5790175B2 (en) | Non-asbestos friction material composition | |
| WO2020021646A1 (en) | Friction member, friction material composition for lower layer materials, lower layer material, disc brake pad and automobile | |
| Sathyamoorthy et al. | Brake friction composite materials: a review on classifications and influences of friction materials in braking performance with characterizations | |
| JP2006290938A (en) | Friction material | |
| JPWO2016060129A1 (en) | Friction material composition, friction material and friction member | |
| WO2017130332A1 (en) | Friction material composition, friction material, and friction member | |
| KR101969177B1 (en) | Friction material composition, friction material using same and friction member | |
| JP2012036932A (en) | Brake pad | |
| US11060577B2 (en) | Friction material | |
| JPWO2018230672A1 (en) | Friction members, disc brake pads and cars | |
| JP6440947B2 (en) | Friction material composition, friction material using friction material composition, and friction member | |
| JP6596956B2 (en) | Friction material composition, and friction material and friction member using the same | |
| JP2022094170A (en) | Disc brake pad | |
| WO2020021647A1 (en) | Friction member, friction material composition for lower layer materials, lower layer material, disc brake pad and automobile | |
| US20180010661A1 (en) | Friction material composition, friction material using said friction material composition, and friction member | |
| JP6570167B2 (en) | Friction material composition, and friction material and friction member using the same | |
| JP7184094B2 (en) | Friction member, friction material composition for underlay material, and underlay material | |
| JP7226447B2 (en) | Friction member, friction material composition for underlay material, underlay material and vehicle | |
| JP2021152119A (en) | Friction member, friction material composition, friction material and vehicle | |
| WO2020255279A1 (en) | Friction member, friction material composition, friction material, and vehicle | |
| JP6553355B2 (en) | Friction material composition, friction material using friction material composition and friction member | |
| WO2020021645A1 (en) | Back plate, disc brake pad and caliper assembly | |
| JP2022042200A (en) | Friction member, friction material composition, friction material, and vehicle |