JP2898415B2 - ブレーキ摩擦材 - Google Patents
ブレーキ摩擦材Info
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- JP2898415B2 JP2898415B2 JP40449390A JP40449390A JP2898415B2 JP 2898415 B2 JP2898415 B2 JP 2898415B2 JP 40449390 A JP40449390 A JP 40449390A JP 40449390 A JP40449390 A JP 40449390A JP 2898415 B2 JP2898415 B2 JP 2898415B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等に使用され
るブレーキ摩擦材に係り、特に、耐クラック性能に優れ
たブレーキ摩擦材に関するものである。
るブレーキ摩擦材に係り、特に、耐クラック性能に優れ
たブレーキ摩擦材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のブレーキ摩擦材としては
特願昭６３ー９７４１０号、特願昭６３ー２９１４８４
号に示されるものが知られている。これらに示されるブ
レーキ摩擦材は、基材としてスチール繊維、潤滑材とし
て黒鉛、充填材として硫酸バリウム、結合材としてＣＯ
ＰＮＡ樹脂を配合し、これら各成分が均一となるよう
に、充分に混合撹拌した後、これを常温下で圧縮成形
し、更に焼成することにより作製されたものである。
特願昭６３ー９７４１０号、特願昭６３ー２９１４８４
号に示されるものが知られている。これらに示されるブ
レーキ摩擦材は、基材としてスチール繊維、潤滑材とし
て黒鉛、充填材として硫酸バリウム、結合材としてＣＯ
ＰＮＡ樹脂を配合し、これら各成分が均一となるよう
に、充分に混合撹拌した後、これを常温下で圧縮成形
し、更に焼成することにより作製されたものである。
【０００３】なお、ここで、前記結合材として用いたＣ
ＯＰＮＡ樹脂は、縮合多環芳香族炭化水素からなる樹脂
（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅａｒ Ａｒ
ｏｍａｔｉｃ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）であり、例え
ば通常使用されることが多い結合材としてのフェノール
樹脂に比較して高い耐熱性を有する（連続制動時等にお
いて、ブレーキ摩擦材が５００℃以上の高温なっても耐
えられる性能を有する）ものである。また、前記ＣＯＰ
ＮＡ樹脂は、その分子構造が潤滑材として使用される黒
鉛に近似することから、該黒鉛との良好な接着性が期待
でき、これによって黒鉛を安定化させて該ブレーキ摩擦
材の耐摩耗性を向上できる効果を奏するものである。
ＯＰＮＡ樹脂は、縮合多環芳香族炭化水素からなる樹脂
（Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｐｏｌｙｎｕｃｌｅａｒ Ａｒ
ｏｍａｔｉｃ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）であり、例え
ば通常使用されることが多い結合材としてのフェノール
樹脂に比較して高い耐熱性を有する（連続制動時等にお
いて、ブレーキ摩擦材が５００℃以上の高温なっても耐
えられる性能を有する）ものである。また、前記ＣＯＰ
ＮＡ樹脂は、その分子構造が潤滑材として使用される黒
鉛に近似することから、該黒鉛との良好な接着性が期待
でき、これによって黒鉛を安定化させて該ブレーキ摩擦
材の耐摩耗性を向上できる効果を奏するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記潤滑材
として黒鉛を用い、結合材として縮合多環芳香族炭化水
素からなる樹脂を用いたブレーキ摩擦材においては、粒
径の大きい黒鉛が偏析すると、その偏析した箇所からク
ラック（割れ）が生じ、更に進行すると欠けてしまう場
合があり、該ブレーキ摩擦材を使用するユーザーに不安
感を抱かせるという不具合があった。
として黒鉛を用い、結合材として縮合多環芳香族炭化水
素からなる樹脂を用いたブレーキ摩擦材においては、粒
径の大きい黒鉛が偏析すると、その偏析した箇所からク
ラック（割れ）が生じ、更に進行すると欠けてしまう場
合があり、該ブレーキ摩擦材を使用するユーザーに不安
感を抱かせるという不具合があった。
【０００５】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
ものであって、黒鉛の粒径、当該粒径の粒子の含有量を
特定の範囲に規定することにより、クラックの発生を最
小限に抑え、外観の点からユーザーに信頼感を抱かせる
ことができるとともに、耐摩耗性の向上を図ったブレー
キ摩擦材の提供を目的とする。
ものであって、黒鉛の粒径、当該粒径の粒子の含有量を
特定の範囲に規定することにより、クラックの発生を最
小限に抑え、外観の点からユーザーに信頼感を抱かせる
ことができるとともに、耐摩耗性の向上を図ったブレー
キ摩擦材の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、基材に、潤滑材、充填材、結合材等を配
合して得られるブレーキ摩擦材において、前記潤滑材
に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％以上含有し
た黒鉛を用い、かつ結合材に縮合多環芳香族炭化水素か
らなる樹脂を用いたことを特徴としている。
に、本発明は、基材に、潤滑材、充填材、結合材等を配
合して得られるブレーキ摩擦材において、前記潤滑材
に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％以上含有し
た黒鉛を用い、かつ結合材に縮合多環芳香族炭化水素か
らなる樹脂を用いたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】これらの発明によれば、潤滑材に、粒径０．１
〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％以上含有した黒鉛を用い、
かつ結合材に縮合多環芳香族炭化水素からなる樹脂を用
いたことを特徴とするブレーキ摩擦材では、割れ、欠け
が発生せず、耐摩耗性が向上することが確認された。
〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％以上含有した黒鉛を用い、
かつ結合材に縮合多環芳香族炭化水素からなる樹脂を用
いたことを特徴とするブレーキ摩擦材では、割れ、欠け
が発生せず、耐摩耗性が向上することが確認された。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
して説明する。まず、その製造工程を以下に示す。
して説明する。まず、その製造工程を以下に示す。
【０００９】（一）基材としてスチール繊維、潤滑材と
して黒鉛、結合材としてＣＯＰＮＡ樹脂（ピッチ系のＣ
ＯＰＮＡ樹脂）あるいはフェノール樹脂、充填材として
硫酸バリウム、その他（例えばシリカアルミナ粉末な
ど）を用意した。
して黒鉛、結合材としてＣＯＰＮＡ樹脂（ピッチ系のＣ
ＯＰＮＡ樹脂）あるいはフェノール樹脂、充填材として
硫酸バリウム、その他（例えばシリカアルミナ粉末な
ど）を用意した。
【００１０】（二）前記材料を、図１に示す表の通りに
配合し、更に、これをヘンシェルミキサにより混合撹拌
した後、この混合物を常温下、２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
で圧縮成形した。更に、前記圧縮成形した混合物を常圧
下、約２５０℃で１０時間加熱して硬化させ、ブレーキ
摩擦材（１）〜（５）を得た。なお、これらブレーキ摩
擦材（１）〜（５）の内、（１）・（２）は、潤滑材
に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％以上含有し
た黒鉛を用い、かつ結合材に縮合多環芳香族炭化水素か
らなる樹脂を用いたブレーキ摩擦材であり、（２’）〜
（５）は、（１）・（２）と比較するための比較例とし
て挙げられたものであり、前記範囲を外れた黒鉛が用い
られたブレーキ摩擦材である。また、製造工程時におい
て、成形圧縮した混合物（ヘンシェルミキサにより混合
撹拌した混合物）を加熱する温度を２５０℃としたが、
これは結合材にＣＯＰＮＡ樹脂を用いた場合であり、結
合材にフェノール樹脂を用いた場合には、成形圧縮した
混合物を加熱する温度は２００℃とする。
配合し、更に、これをヘンシェルミキサにより混合撹拌
した後、この混合物を常温下、２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
で圧縮成形した。更に、前記圧縮成形した混合物を常圧
下、約２５０℃で１０時間加熱して硬化させ、ブレーキ
摩擦材（１）〜（５）を得た。なお、これらブレーキ摩
擦材（１）〜（５）の内、（１）・（２）は、潤滑材
に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％以上含有し
た黒鉛を用い、かつ結合材に縮合多環芳香族炭化水素か
らなる樹脂を用いたブレーキ摩擦材であり、（２’）〜
（５）は、（１）・（２）と比較するための比較例とし
て挙げられたものであり、前記範囲を外れた黒鉛が用い
られたブレーキ摩擦材である。また、製造工程時におい
て、成形圧縮した混合物（ヘンシェルミキサにより混合
撹拌した混合物）を加熱する温度を２５０℃としたが、
これは結合材にＣＯＰＮＡ樹脂を用いた場合であり、結
合材にフェノール樹脂を用いた場合には、成形圧縮した
混合物を加熱する温度は２００℃とする。
【００１１】そして、上記のように作製したブレーキ摩
擦材（１）〜（５）を図２に示す条件に従って試験し、
このダイナモ試験後、ブレーキ摩擦材の摩耗量、割れ、
欠けの有無を調べた。なお、図２に示す試験とは、それ
ぞれ設定した初速から終速に所定の減速度で減速したも
のを１サイクルとし、これを所定の温度、間隔で所定回
数で繰り返し行うものである。詳細は「乗用車ブレーキ
走行ダイナモメータ試験（社団法人、自動車技術会規格
Ｃ−４２７）」を参照のこと。また、前記ブレーキ摩擦
材（１）〜（５）のせん断強さを、「ブレーキライニン
グ，パッドの物理的性質試験方法（社団法人、自動車技
術会規格Ｃ−４４４）」に従って試験し、その結果を図
３にまとめた。
擦材（１）〜（５）を図２に示す条件に従って試験し、
このダイナモ試験後、ブレーキ摩擦材の摩耗量、割れ、
欠けの有無を調べた。なお、図２に示す試験とは、それ
ぞれ設定した初速から終速に所定の減速度で減速したも
のを１サイクルとし、これを所定の温度、間隔で所定回
数で繰り返し行うものである。詳細は「乗用車ブレーキ
走行ダイナモメータ試験（社団法人、自動車技術会規格
Ｃ−４２７）」を参照のこと。また、前記ブレーキ摩擦
材（１）〜（５）のせん断強さを、「ブレーキライニン
グ，パッドの物理的性質試験方法（社団法人、自動車技
術会規格Ｃ−４４４）」に従って試験し、その結果を図
３にまとめた。
【００１２】まず、本発明に係るブレーキ摩擦材（１）
・（２）は、ダイナモ試験後の摩耗量がそれぞれ０．６
１ｍｍ、０．６０ｍｍであり、ダイナモ試験後の割れ、
欠けがともに無く、せん断強さがそれぞれ５７〜６４ｋ
ｇｆ／ｃｍ2、５７〜６２ ｋｇｆ／ｃｍ2である。
・（２）は、ダイナモ試験後の摩耗量がそれぞれ０．６
１ｍｍ、０．６０ｍｍであり、ダイナモ試験後の割れ、
欠けがともに無く、せん断強さがそれぞれ５７〜６４ｋ
ｇｆ／ｃｍ2、５７〜６２ ｋｇｆ／ｃｍ2である。
【００１３】また、結合材をフェノール樹脂に代えた本
発明に係るブレーキ摩擦材（２’）は、割れ、欠けもな
く、せん断強さもブレーキ摩擦材（１）・（２）と同程
度であるが、摩耗量がブレーキ摩擦材（１）・（２）よ
り多く、耐摩耗性が劣ることが確認された。
発明に係るブレーキ摩擦材（２’）は、割れ、欠けもな
く、せん断強さもブレーキ摩擦材（１）・（２）と同程
度であるが、摩耗量がブレーキ摩擦材（１）・（２）よ
り多く、耐摩耗性が劣ることが確認された。
【００１４】また、比較例として挙げた、粒径０．１ｍ
ｍ以下の粒子が１００ｗｔ％含有の黒鉛を用いたブレー
キ摩擦材（３）は、ダイナモ試験後の割れ、欠けはない
が、ブレーキ摩擦材（１）・（２）と比較して、摩耗量
が多く、また、必要とされるせん断強さである、単位面
積あたり４０ｋｇｆ／ｃｍ2以上が確保できないことが
確認された。
ｍ以下の粒子が１００ｗｔ％含有の黒鉛を用いたブレー
キ摩擦材（３）は、ダイナモ試験後の割れ、欠けはない
が、ブレーキ摩擦材（１）・（２）と比較して、摩耗量
が多く、また、必要とされるせん断強さである、単位面
積あたり４０ｋｇｆ／ｃｍ2以上が確保できないことが
確認された。
【００１５】また、比較例として挙げた、粒径０．１〜
１ｍｍの粒子が５０ｗｔ％、粒径１ｍｍ以上の粒子が５
０ｗｔ％含有の黒鉛を用いたブレーキ摩擦材（４）は、
摩耗量、せん断強さはブレーキ摩擦材（１）・（２）と
同程度であるが、ダイナモ試験後に表面を観察してみる
と、摩擦面外周部に黒鉛が脱落した後が見られ、かつ側
面に小さな割れが見られた。
１ｍｍの粒子が５０ｗｔ％、粒径１ｍｍ以上の粒子が５
０ｗｔ％含有の黒鉛を用いたブレーキ摩擦材（４）は、
摩耗量、せん断強さはブレーキ摩擦材（１）・（２）と
同程度であるが、ダイナモ試験後に表面を観察してみる
と、摩擦面外周部に黒鉛が脱落した後が見られ、かつ側
面に小さな割れが見られた。
【００１６】また、比較例として挙げた、粒径１ｍｍ以
上の粒子が５０ｗｔ％含有の黒鉛を用い、かつ結合材を
フェノール樹脂に代えたブレーキ摩擦材（５）は、せん
断強さはブレーキ摩擦材（１）・（２）と同程度である
が、摩耗量がブレーキ摩擦材（１）・（２）より多く、
かつ割れ、欠けが発生していることが確認された。以上
のことを簡潔にまとめると以下の（一）〜（四）ように
なる。
上の粒子が５０ｗｔ％含有の黒鉛を用い、かつ結合材を
フェノール樹脂に代えたブレーキ摩擦材（５）は、せん
断強さはブレーキ摩擦材（１）・（２）と同程度である
が、摩耗量がブレーキ摩擦材（１）・（２）より多く、
かつ割れ、欠けが発生していることが確認された。以上
のことを簡潔にまとめると以下の（一）〜（四）ように
なる。
【００１７】（一）潤滑材に、粒径０．１〜１ｍｍの粒
子を７０ｗｔ％以上含有した黒鉛を用い、かつ結合材に
ＣＯＰＮＡ樹脂を用いたブレーキ摩擦材（１）・（２）
では、耐摩耗性、せん断強さが良好で、割れ、欠けが無
い。
子を７０ｗｔ％以上含有した黒鉛を用い、かつ結合材に
ＣＯＰＮＡ樹脂を用いたブレーキ摩擦材（１）・（２）
では、耐摩耗性、せん断強さが良好で、割れ、欠けが無
い。
【００１８】（二）上記成分のブレーキ摩擦材（１）・
（２）の結合材をフェノール樹脂に代えたブレーキ摩擦
材（２’）では耐摩耗性が劣る。
（２）の結合材をフェノール樹脂に代えたブレーキ摩擦
材（２’）では耐摩耗性が劣る。
【００１９】（三）上記成分のブレーキ摩擦材（１）・
（２）より黒鉛の粒度を小さくしたブレーキ摩擦材
（３）では、耐摩耗性、せん断強さが劣るものとなる。
（２）より黒鉛の粒度を小さくしたブレーキ摩擦材
（３）では、耐摩耗性、せん断強さが劣るものとなる。
【００２０】（四）上記成分のブレーキ摩擦材（１）・
（２）より黒鉛の粒度を大きくしたブレーキ摩擦材
（４）では、割れ、欠けが発生する。なお、ブレーキ摩
擦材（５）では、ブレーキ摩擦材（４）及びブレーキ摩
擦材（２’）の試験結果から参照して判るように、耐摩
耗性が劣り、かつ割れ、欠けが発生する。
（２）より黒鉛の粒度を大きくしたブレーキ摩擦材
（４）では、割れ、欠けが発生する。なお、ブレーキ摩
擦材（５）では、ブレーキ摩擦材（４）及びブレーキ摩
擦材（２’）の試験結果から参照して判るように、耐摩
耗性が劣り、かつ割れ、欠けが発生する。
【００２１】なお、本発明に、「粒径０．１〜１ｍｍの
粒子を７０ｗｔ％以上含有した黒鉛」に示される粒径
値、ｗｔ％は、前述した製造法により作製したブレーキ
摩擦材を、前述したダイナモ試験を行うことで決定し
た。すなわち、図１に示されるような種々の配合比のブ
レーキ摩擦材を多数用意し、用意したブレーキ摩擦材
を、前述したダイナモ試験で試験することにより、割
れ、欠けの発生の有無を調べ、その結果（前記黒鉛の各
数値が前記粒径値、ｗｔ％を越えた場合には割れ欠けが
発生し、また、前記黒鉛の各数値が前記粒径値、ｗｔ％
以下の場合には、割れ、欠けが発生しないものの耐摩耗
性の低下及びせん断強さの低下が発生し、更には成型後
にふくれなどの不具合が発生するという結果）から、潤
滑材に用いた黒鉛の粒径（０．１〜１ｍｍ）及びその配
合比（７０ｗｔ％以上含有）を決定したものである。ま
た、本実施例では、潤滑材に黒鉛のみを用いたが、黒鉛
に加えて三硫化アンチモンを用いても良い。
粒子を７０ｗｔ％以上含有した黒鉛」に示される粒径
値、ｗｔ％は、前述した製造法により作製したブレーキ
摩擦材を、前述したダイナモ試験を行うことで決定し
た。すなわち、図１に示されるような種々の配合比のブ
レーキ摩擦材を多数用意し、用意したブレーキ摩擦材
を、前述したダイナモ試験で試験することにより、割
れ、欠けの発生の有無を調べ、その結果（前記黒鉛の各
数値が前記粒径値、ｗｔ％を越えた場合には割れ欠けが
発生し、また、前記黒鉛の各数値が前記粒径値、ｗｔ％
以下の場合には、割れ、欠けが発生しないものの耐摩耗
性の低下及びせん断強さの低下が発生し、更には成型後
にふくれなどの不具合が発生するという結果）から、潤
滑材に用いた黒鉛の粒径（０．１〜１ｍｍ）及びその配
合比（７０ｗｔ％以上含有）を決定したものである。ま
た、本実施例では、潤滑材に黒鉛のみを用いたが、黒鉛
に加えて三硫化アンチモンを用いても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第１の
発明によれば、潤滑材に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を
７０ｗｔ％以上含有した黒鉛を用い、かつ結合材に縮合
多環芳香族炭化水素からなる樹脂を用いたことを特徴と
するブレーキ摩擦材では、割れ、欠けが発生しないこと
が確認され、外観の点からユーザーに信頼感を抱かせる
ことができる効果が得られる。また、縮合多環芳香族炭
化水素からなる樹脂は、その分子構造が潤滑材として使
用される黒鉛に近似することから、該黒鉛との良好な接
着性が期待でき、割れ、欠けの発生防止とともに、耐摩
耗性に優れ、せん断強さを一定値以上保つことができて
強度が良好であることが確認された。
発明によれば、潤滑材に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を
７０ｗｔ％以上含有した黒鉛を用い、かつ結合材に縮合
多環芳香族炭化水素からなる樹脂を用いたことを特徴と
するブレーキ摩擦材では、割れ、欠けが発生しないこと
が確認され、外観の点からユーザーに信頼感を抱かせる
ことができる効果が得られる。また、縮合多環芳香族炭
化水素からなる樹脂は、その分子構造が潤滑材として使
用される黒鉛に近似することから、該黒鉛との良好な接
着性が期待でき、割れ、欠けの発生防止とともに、耐摩
耗性に優れ、せん断強さを一定値以上保つことができて
強度が良好であることが確認された。
【図１】 本発明に係るブレーキ摩擦材及び本発明と比
較するためのブレーキ摩擦材の材料配合例を示す表。
較するためのブレーキ摩擦材の材料配合例を示す表。
【図２】 ダイナモ試験の試験条件を示す表。
【図３】 ダイナモ試験の試験結果をまとめた表。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−73784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−205474（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−244639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−79798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−145302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−69277（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−3049（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16D 69/02 C09K 3/14
Claims (1)
- 【請求項１】 基材に、潤滑材、充填材、結合材等を配
合して得られるブレーキ摩擦材において、 前記潤滑材に、粒径０．１〜１ｍｍの粒子を７０ｗｔ％
以上含有した黒鉛を用い、かつ前記結合材に縮合多環芳
香族炭化水素からなる樹脂を用いたことを特徴とするブ
レーキ摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40449390A JP2898415B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | ブレーキ摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40449390A JP2898415B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | ブレーキ摩擦材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224326A JPH04224326A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2898415B2 true JP2898415B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18514162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40449390A Expired - Lifetime JP2898415B2 (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | ブレーキ摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2898415B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10233988B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-03-19 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
| WO2020044455A1 (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 日立化成株式会社 | 摩擦部材、摩擦材組成物、摩擦材及び車 |
-
1990
- 1990-12-20 JP JP40449390A patent/JP2898415B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04224326A (ja) | 1992-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990216 |