JP2696215B2 - 無石綿摩擦材 - Google Patents
無石綿摩擦材Info
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- friction material
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は自動車、鉄道等の車輌、産業機械等のブレー
キパッド、ブレーキシューに使用される無石綿摩擦材に
関するものである。 ［従来の技術］ 従来、車輌や産業機械等のブレーキには主要繊維基材
としてアスベストが多用されていた。しかしアスベスト
が人体へ悪影響を与え、アスベスト公害が重大な問題と
して取り上げられ、アスベスト規則が各国で制度化され
つつある。このためアスベストを含まないブレーキ用摩
擦材の開発が要求され、スチール繊維を繊維成分とする
セミメタリック摩擦材が数多く使用されるようになっ
た。 このセミメタリック摩擦材はスチール繊維とグラファ
イトを主成分とし、フェノール樹脂結合剤、摩擦調整剤
からなるものであるが、このセミメタリック摩擦材は耐
摩耗性と耐フェード性が良好ではあるが熱伝導性が非常
に大きく、摩擦熱がブレーキ装置に伝達されベーパーロ
ック現象を起こす原因となっていた。このためセミメタ
リック摩擦材と裏金との間に断熱材層を設け熱伝導性を
低く抑える方法がとられていた。しかしこの方法では製
造工程が繁雑になるうえ、断熱材層と摩擦材との接着性
にも問題があった。 これらの問題点を解決するために、例えばグラファイ
トの添加率を10容量％以下に抑え、その代りに熱伝導率
の低い摩耗調整剤（金属硫化物、タルク、マイカなど）
を使用したセミメタリック摩擦材（特公昭59−18428号
公報）や金属繊維（金属粉）とアラミッド繊維（アラミ
ッドパルプ）とを100:5〜30の比率で両者の合計量10〜2
5重量％、グラファイト等の潤滑剤５〜20重量％の摩擦
材（特開昭62−106980号公報）が開示されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前者（特公昭59−18428号公報）の場
合グラファイトの添加量を低く抑えることにより低熱伝
導性で耐フェード性に優れた摩擦材が得られるが、スチ
ール繊維が相手材であるディスクロータやドラムとの当
接面において、相手材に攻撃を与えて相手材を偏摩耗さ
せる。この偏摩耗によりブレーキ振動が起きたり、また
ディスクロータなどの寿命が短くなるという問題点があ
る。また後者（特開昭62−106980号公報）の場合は、ア
ラミッド繊維を含有しているため、高温摩擦時にアラミ
ッド繊維などの有機物が熱分解を受ける。このとき発生
するガスにより摩擦係数が低下する（フェード現象）と
いう問題点がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解消し、相手材攻撃性、耐フェ
ード性に優れ、かつ低熱伝導な無石綿摩擦材を提供する
ものである。 すなわち、本発明は基材繊維と金属硫化物、摩擦調整
剤、バインダーである熱硬化性樹脂からなる無石綿摩擦
材において全体を100重量％とした場合に該基材繊維は
マイクロビッカース硬さ70〜150HVの切削された銅繊
維、黄銅繊維の少なくとも１種であり、しかも添加量が
20〜40重量％であり、該金属硫化物の添加量は５〜10重
量％であることを特徴とする無石綿摩擦材である。 本発明で用いるマイクロビッカース硬さ70HV〜150HV
の非鉄金属繊維は、銅繊維および黄銅繊維の１種または
混合物が好ましい。これらの非鉄金属繊維は薄板を切削
して繊維とするリボン切削により製造された繊維が好ま
しく、平均直径は10〜300μｍ、好ましくは20〜60μｍ
である、繊維長は0.1〜10mm好ましくは１〜3mmである。
これらの非鉄金属繊維の配合量は、全摩擦材に対して20
〜40重量％である。 本発明の金属硫化物としては、二硫化モリブデン、硫
化鉛、硫化亜鉛、三硫化アンチモンである。好ましくは
三硫化アンチモンである。 これらの金属硫化物の配合量は、全摩擦材に対して５
〜10重量％である。 本発明で用いる熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂およびオ
イル、メラミン、エポキシまたはポリビニルブチラール
で変性されたフェノール樹脂の１種または混合物であ
る。 本発明の摩擦調整剤とは、シリカ粉、アルミナ粉、硫
酸バリウム、カシューダスト、珪藻土、炭酸カルシウム
などであり、好ましくは硫酸バリウムである。 本発明の無石綿摩擦材の製造方法は、従来より行なわ
れている方法であり、次の通りである。非鉄金属繊維、
金属硫化物、摩擦調整剤及び熱硬化性樹脂の所定の配合
量を、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニー
ダあるいはＶ型ブレンダー等で均一に混合する。つぎに
混合した材料を型内に充填し、押圧して予備成形を行
う。この予備成形品を加熱加圧して、熱硬化性樹脂を硬
化結合させたのち、さらに熱処理をして摩擦材を得る。 ［作用］ 本発明の無石綿摩擦材は、マイクロビッカース硬さ70
HV〜150HVの切削された銅繊維、黄銅繊維の少なくとも
１種を繊維基材として使用することで、スチール繊維を
基材繊維とするセミメタリック摩擦材には不可欠である
摩耗調整剤であるグラファイトを全く使用する必要がな
いため、摩擦材の熱伝導性を低く抑えることができる。 また繊維基材としてマイクロビッカース硬さ70HV〜15
0HVの切削された銅繊維、黄銅繊維の少なくとも１種を
使用するため、アラミッド繊維等の有機繊維の使用が必
要でなく、有機繊維の熱分解によるフェード現象の発生
を防止でき、耐フェード性が良好となる。さらに上記の
非鉄金属繊維により、相手材への攻撃性が少なく、相手
材（ディスクロータ等）の摩耗が少ない。 マイクロビッカース硬さが70HV未満のときは繊維強度
が低く耐摩耗性が悪化するため好ましくなく、150HVを
超えると相手材攻撃性が大きくなり好ましくない。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。 実施例１〜３および比較例１〜３ Ｖ型ブレンダーにて表−１に示す組成を均一に混合し
て混合材料を得た。この混合材料を常温で面圧力300kg/
cm2に調整した成形機にて20秒間予備成形し、予備成形
品を得た。その後予備成形品と裏金とを面圧力300kg/cm
2金型温度150℃に温調した成形機を用いて７分間加圧成
形した。 その後250℃で２時間30分加熱炉内で熱処理をし、放
冷後所定寸法に研磨してブレーキパッド用摩擦材を得
た。 表１の各例の配合によって得た摩擦材について、フル
サイズダイナモメータ試験機により、最小摩擦係数、ロ
ータ摩耗量および最高裏金温度を測定した。 最小摩擦係数は、フルサイズダイナモメータ試験機に
より、JASO−C406−82に準じて試験を行い、第１フェー
ド試験時の最小摩擦係数でもって表示した。 ロータ摩耗量は、フルサイズダイナモメータ試験機に
より、制動初速度50km/h、制動減速度0.05G、制動前ロ
ータ温度50度で2000回制動を繰返し、試験前後のロータ
厚みの差をロータ摩耗量として表示した。 最高裏金温度は、フルサイズダイナモメータ試験機に
より、無風フェード試験を行い、裏金の最高温度でもっ
て表示した。 表１の試験結果から明らかなように、本発明の実施例
１〜３の摩擦材は比較例１に比べロータ摩耗量が小さ
く、比較例２に比べ最小摩擦係数が高く、さらに比較例
３に比べロータ摩耗量が小さく、かつ最高裏金温度が低
い摩擦材である。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明の無石綿摩擦材は
従来の摩擦材に比べ、相手攻撃性が小さくディスクロー
タ等の寿命を長くし、また最小摩擦係数が高く耐フェー
ド性は良好である。さらに本発明の摩擦材は断熱材を使
用した二層構造とすることなく熱伝導性を低く抑制でき
るため、摩擦熱のブレーキ装置への伝達を小さくするこ
とができ、ベーパーロック等の不具合を起こすことのな
い優れた無石綿摩擦材である。
キパッド、ブレーキシューに使用される無石綿摩擦材に
関するものである。 ［従来の技術］ 従来、車輌や産業機械等のブレーキには主要繊維基材
としてアスベストが多用されていた。しかしアスベスト
が人体へ悪影響を与え、アスベスト公害が重大な問題と
して取り上げられ、アスベスト規則が各国で制度化され
つつある。このためアスベストを含まないブレーキ用摩
擦材の開発が要求され、スチール繊維を繊維成分とする
セミメタリック摩擦材が数多く使用されるようになっ
た。 このセミメタリック摩擦材はスチール繊維とグラファ
イトを主成分とし、フェノール樹脂結合剤、摩擦調整剤
からなるものであるが、このセミメタリック摩擦材は耐
摩耗性と耐フェード性が良好ではあるが熱伝導性が非常
に大きく、摩擦熱がブレーキ装置に伝達されベーパーロ
ック現象を起こす原因となっていた。このためセミメタ
リック摩擦材と裏金との間に断熱材層を設け熱伝導性を
低く抑える方法がとられていた。しかしこの方法では製
造工程が繁雑になるうえ、断熱材層と摩擦材との接着性
にも問題があった。 これらの問題点を解決するために、例えばグラファイ
トの添加率を10容量％以下に抑え、その代りに熱伝導率
の低い摩耗調整剤（金属硫化物、タルク、マイカなど）
を使用したセミメタリック摩擦材（特公昭59−18428号
公報）や金属繊維（金属粉）とアラミッド繊維（アラミ
ッドパルプ）とを100:5〜30の比率で両者の合計量10〜2
5重量％、グラファイト等の潤滑剤５〜20重量％の摩擦
材（特開昭62−106980号公報）が開示されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前者（特公昭59−18428号公報）の場
合グラファイトの添加量を低く抑えることにより低熱伝
導性で耐フェード性に優れた摩擦材が得られるが、スチ
ール繊維が相手材であるディスクロータやドラムとの当
接面において、相手材に攻撃を与えて相手材を偏摩耗さ
せる。この偏摩耗によりブレーキ振動が起きたり、また
ディスクロータなどの寿命が短くなるという問題点があ
る。また後者（特開昭62−106980号公報）の場合は、ア
ラミッド繊維を含有しているため、高温摩擦時にアラミ
ッド繊維などの有機物が熱分解を受ける。このとき発生
するガスにより摩擦係数が低下する（フェード現象）と
いう問題点がある。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解消し、相手材攻撃性、耐フェ
ード性に優れ、かつ低熱伝導な無石綿摩擦材を提供する
ものである。 すなわち、本発明は基材繊維と金属硫化物、摩擦調整
剤、バインダーである熱硬化性樹脂からなる無石綿摩擦
材において全体を100重量％とした場合に該基材繊維は
マイクロビッカース硬さ70〜150HVの切削された銅繊
維、黄銅繊維の少なくとも１種であり、しかも添加量が
20〜40重量％であり、該金属硫化物の添加量は５〜10重
量％であることを特徴とする無石綿摩擦材である。 本発明で用いるマイクロビッカース硬さ70HV〜150HV
の非鉄金属繊維は、銅繊維および黄銅繊維の１種または
混合物が好ましい。これらの非鉄金属繊維は薄板を切削
して繊維とするリボン切削により製造された繊維が好ま
しく、平均直径は10〜300μｍ、好ましくは20〜60μｍ
である、繊維長は0.1〜10mm好ましくは１〜3mmである。
これらの非鉄金属繊維の配合量は、全摩擦材に対して20
〜40重量％である。 本発明の金属硫化物としては、二硫化モリブデン、硫
化鉛、硫化亜鉛、三硫化アンチモンである。好ましくは
三硫化アンチモンである。 これらの金属硫化物の配合量は、全摩擦材に対して５
〜10重量％である。 本発明で用いる熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂およびオ
イル、メラミン、エポキシまたはポリビニルブチラール
で変性されたフェノール樹脂の１種または混合物であ
る。 本発明の摩擦調整剤とは、シリカ粉、アルミナ粉、硫
酸バリウム、カシューダスト、珪藻土、炭酸カルシウム
などであり、好ましくは硫酸バリウムである。 本発明の無石綿摩擦材の製造方法は、従来より行なわ
れている方法であり、次の通りである。非鉄金属繊維、
金属硫化物、摩擦調整剤及び熱硬化性樹脂の所定の配合
量を、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサー、ニー
ダあるいはＶ型ブレンダー等で均一に混合する。つぎに
混合した材料を型内に充填し、押圧して予備成形を行
う。この予備成形品を加熱加圧して、熱硬化性樹脂を硬
化結合させたのち、さらに熱処理をして摩擦材を得る。 ［作用］ 本発明の無石綿摩擦材は、マイクロビッカース硬さ70
HV〜150HVの切削された銅繊維、黄銅繊維の少なくとも
１種を繊維基材として使用することで、スチール繊維を
基材繊維とするセミメタリック摩擦材には不可欠である
摩耗調整剤であるグラファイトを全く使用する必要がな
いため、摩擦材の熱伝導性を低く抑えることができる。 また繊維基材としてマイクロビッカース硬さ70HV〜15
0HVの切削された銅繊維、黄銅繊維の少なくとも１種を
使用するため、アラミッド繊維等の有機繊維の使用が必
要でなく、有機繊維の熱分解によるフェード現象の発生
を防止でき、耐フェード性が良好となる。さらに上記の
非鉄金属繊維により、相手材への攻撃性が少なく、相手
材（ディスクロータ等）の摩耗が少ない。 マイクロビッカース硬さが70HV未満のときは繊維強度
が低く耐摩耗性が悪化するため好ましくなく、150HVを
超えると相手材攻撃性が大きくなり好ましくない。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定
されるものではない。 実施例１〜３および比較例１〜３ Ｖ型ブレンダーにて表−１に示す組成を均一に混合し
て混合材料を得た。この混合材料を常温で面圧力300kg/
cm2に調整した成形機にて20秒間予備成形し、予備成形
品を得た。その後予備成形品と裏金とを面圧力300kg/cm
2金型温度150℃に温調した成形機を用いて７分間加圧成
形した。 その後250℃で２時間30分加熱炉内で熱処理をし、放
冷後所定寸法に研磨してブレーキパッド用摩擦材を得
た。 表１の各例の配合によって得た摩擦材について、フル
サイズダイナモメータ試験機により、最小摩擦係数、ロ
ータ摩耗量および最高裏金温度を測定した。 最小摩擦係数は、フルサイズダイナモメータ試験機に
より、JASO−C406−82に準じて試験を行い、第１フェー
ド試験時の最小摩擦係数でもって表示した。 ロータ摩耗量は、フルサイズダイナモメータ試験機に
より、制動初速度50km/h、制動減速度0.05G、制動前ロ
ータ温度50度で2000回制動を繰返し、試験前後のロータ
厚みの差をロータ摩耗量として表示した。 最高裏金温度は、フルサイズダイナモメータ試験機に
より、無風フェード試験を行い、裏金の最高温度でもっ
て表示した。 表１の試験結果から明らかなように、本発明の実施例
１〜３の摩擦材は比較例１に比べロータ摩耗量が小さ
く、比較例２に比べ最小摩擦係数が高く、さらに比較例
３に比べロータ摩耗量が小さく、かつ最高裏金温度が低
い摩擦材である。 ［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明の無石綿摩擦材は
従来の摩擦材に比べ、相手攻撃性が小さくディスクロー
タ等の寿命を長くし、また最小摩擦係数が高く耐フェー
ド性は良好である。さらに本発明の摩擦材は断熱材を使
用した二層構造とすることなく熱伝導性を低く抑制でき
るため、摩擦熱のブレーキ装置への伝達を小さくするこ
とができ、ベーパーロック等の不具合を起こすことのな
い優れた無石綿摩擦材である。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．基材繊維と金属硫化物、摩擦調整剤、バインダーで
ある熱硬化性樹脂からなる無石綿摩擦材において、全体
を100重量％とした場合に、該基材繊維はマイクロビッ
カース硬さ70〜150HVの切削された銅繊維、黄銅繊維の
少なくとも１種であり、しかも添加量が20〜40重量％で
あり、該金属硫化物の添加量は５〜10重量％であること
を特徴とする無石綿摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268953A JP2696215B2 (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 無石綿摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62268953A JP2696215B2 (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 無石綿摩擦材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112039A JPH01112039A (ja) | 1989-04-28 |
| JP2696215B2 true JP2696215B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17465588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62268953A Expired - Lifetime JP2696215B2 (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 無石綿摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696215B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769353B (zh) * | 2010-02-09 | 2012-11-14 | 衡水众成摩擦材料有限公司 | 一种偏航刹车片及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107218322B (zh) * | 2017-04-21 | 2019-03-22 | 湖南博云汽车制动材料有限公司 | 一种电动中巴用液压盘式刹车片及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5872737A (ja) * | 1981-10-27 | 1983-04-30 | Aisin Chem Co Ltd | 車輛用摩擦材の製造方法 |
| JPS62237126A (ja) * | 1986-04-05 | 1987-10-17 | Taiho Kogyo Co Ltd | 摩擦材料 |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP62268953A patent/JP2696215B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101769353B (zh) * | 2010-02-09 | 2012-11-14 | 衡水众成摩擦材料有限公司 | 一种偏航刹车片及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01112039A (ja) | 1989-04-28 |
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