JP3765558B2 - 自動車のディスクブレーキ鳴き音防止用グリース及びそれを用いたディスクブレーキ鳴き音防止方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特殊用途に用いるシリコーングリース組成物に関し、特に、耐熱性及び耐水性に優れると共に、金属同士の摩耗防止性に優れ自動車のディスクブレーキ用として好適なシリコーングリース組成物、及び、該組成物を用いた自動車のディスクブレーキ鳴き音防止方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
自動車のブレーキシステムはドラムブレーキからディスクブレーキへと変換されてきており、現在では前輪ディスクシステムや四輪ディスクシステム等が主流となっている。ブレーキノイズ（異音）はブレーキ鳴き音とも呼ばれ、欧米車であるか日本車であるかを問わずブレーキ作動時に常に発生している。ブレーキノイズが発生してもブレーキ性能には関係ないが、搭乗者にとっては気になる音である。また、最近の車はエンジン音も静かになっており、ディスクブレーキによる制動時に発生するブレーキの鳴き音が大きな問題となっている。
【０００３】
ブレーキの鳴き音は非常に偶発的で不安定な振動現象のようであり、ブレーキの使用状態、気温や湿度、パッドやシューの摩耗状態などの多くの要因によって発生し、また鳴き音の種類にも違いがある。ブレーキの鳴き音には大きく分けて、ディスクプレートとパッド支持部からの共振音、ディスクパッドの引きずり音、ディスクパッドのズレによる打音などがある。このブレーキ鳴きの中でもディスクパッドのズレによる打音（カキーン音）は、異質のブレーキ鳴きである。従来、このブレーキの鳴き音を消す方法は種々検討され、例えば、市販のリチウムグリースやＰＢＣ（商品名：Ｋ．Ｓ．Ｐａｕｌ社製）グリース、或いはシリコーン系のＧ−４０Ｍなどをパッドサポートプレートとディスクブレーキシリンダー（キャリパー）のマウンティングとの接触部に塗布する等、対策もいろいろとられているがその効果は十分ではなく、１，０００〜３，０００ｋｍも走行するとまた鳴き音が発生するというように、いまだに満足することのできる効果を発揮するグリースは見いだされていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、上記欠点を解決すべく検討した結果、ディスクブレーキは構造上車輪の近くにあるため、道路条件や気象条件などに左右され、水やほこり、振動などの自然界の悪条件を直接受け、特に水による流出や長期に渡る振動によって、塗布されたグリースが落下するために、鳴き音防止効果が不十分なものになっているということが判明した。本発明者らは、上記の課題を解決するために、グリースに適度の粘着性を付与すると共に、ブレーキ時の発熱に対応できるようボロンナイトライドをシリコーングリースに添加して種々検討したところ、充填剤として特にボロンナイトライドを用いることによりグリースに耐熱性を付与することができるだけでなく、高温時の金属同士の摩耗を防ぐ事ができ、このグリースをディスクブレーキのパッドサポートプレートとディスクブレーキシリンダー（キャリパー）のマウンテイングとの接触部やディスクパッドのプレートとシムとの間、シムとキャリパー又はピストンとの当たり面等に塗布する事によって、ディスクブレーキの鳴き音の発生を防止する事が出来ることを見いだし本発明に到達した。
【０００５】
従って本発明の第１の目的は、高温化に対する耐久性を有し、自動車のディスクブレーキの鳴き音防止効果に優れたシリコーングリースを提供することにある。
本発明の第２の目的は、特に車のディスクブレーキから発生する鳴き音を長時間にわたり防止することのできる、ブレーキ鳴き音防止方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記の諸目的は、シリコーン粘着グリース１００実施例とボロンナイトライド粉末０．１〜１０重量部からなることを特徴とする自動車のディスクブレーキ鳴き音防止用グリースによって達成された。上記グリースとしては、特に（１）オルガノポリシロキサン１００重量部、（２）増稠剤４〜１００重量部、及び（３）ボロンナイトライド粉末０．１〜１０重量部からなるシリコーングリースであることが好ましい。尚、上記オルガノポリシロキサンは、（ｉ）２５℃における粘度が５０〜５００，０００ｍｍ^２／ｓのオルガノポリシロキサン１００重量部、及び、（ｉｉ）Ｒ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位、Ｒ^２ _２ＳｉＯ単位並びにＳｉＯ_２単位（式中、Ｒ^１及びＲ^２はアルキル基、アルケニル基、アリ−ル基から選択される基）からなると共に、Ｒ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位とＳｉＯ_２単位のモル比が０．５：１〜２：１であって、Ｒ^２ _２ＳｉＯ単位が全シロキサン単位の０〜１０モル％であるオルガノポリシロキサン１〜２５０重量部とから成る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のグリースに使用する（ｉ）成分としてのオルガノポリシロキサンは、例えば一般式Ｒ_３ＳｉＯ（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｎＳｉＲ_３で示される公知のものである。式中のＲは同種又は異種の有機基であって、例えばメチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、ビニル基などのアルケニル基、フェニル基などのアリ−ル基から選択される基であり、ｎは正の整数である。本発明におけるこのオルガノポリシロキサンの２５℃における粘度は、５０〜５００，０００ｍｍ^２／ｓの範囲にあることが必要である。上記範囲外では良好なグリースを得る事が出来ない。
【０００８】
（ｉｉ）成分のオルガノポリシロキサンは、本発明のグリースに粘着性を付与させるために必須の成分である。この（ｉｉ）成分において、Ｒ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位とＳｉＯ_２単位とのモル比が０．５：１〜２：１の範囲に限定されるのは、Ｒ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位の割合が小さすぎると前記（ｉ）成分との相溶性に劣るようになる一方、Ｒ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位の割合が大きすぎると、本発明のグリースが必要とする充分な粘着力を得ることが出来なくなるからである。
【０００９】
またこの（ｉｉ）成分としてのシロキサンは、１０モル％以下であればその分子中にＲ^２ _２ＳｉＯ単位を含有していてもよい。１０モル％を越えて含有すると、上記の場合と同様に良好な粘着性能を有するグリースが得られなくなる。この（ｉｉ）成分のオルガノポリシロキサンの使用量は、上記（ｉ）成分のオルガノポリシロキサン１００重量部に対して、１〜２５０重量部である。これは、（ｉｉ）成分のオルガノポリシロキサンが１重量部未満では充分な粘着性を有するグリースを得る事が出来ず、また２５０重量部を越えると得られるグリースが硬くなって実際にグリースとして使用することが出来なくなるからである。なお、この（ｉｉ）成分のオルガノポリシロキサンは、相当するシラン混合物を、公知の方法により共加水分解縮合させることによって得られる。
【００１０】
次に、本発明に使用される（２）成分の増稠剤は、本発明のグリースに所望の稠度を与えるものであり、従来から公知の種々のものを使用することが出来る。このような増稠剤の具体例としては、アルミニウム、鉛、亜鉛、マンガン、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムなどの金属を含有する、炭素数が少なくとも８個の脂肪酸の金属石鹸；シリカ、アルミナ、酸化鉄、チタニア、酸化亜鉛、粘土などの無機質粉末；アリール尿素、フタロシアニン、インダスレン、ポリ四フッ化エチレン粉末、グラファイト、カーボンブラックなどが例示される。本発明においては、これらの増稠剤のうちリチウムステアレート、リチウムヒドロキシステアレート及びシリカなどが好ましく、特にフュ−ムドシリカ表面をオルガノシロキサンやオルガノポリシロキサンで処理したものが好ましい。
【００１１】
（３）成分のボロンナイトライド粉末は、層状構造をもった白色の六方晶系粉末であり、優れた潤滑性と電気特性を有し、化学的及び熱的に安定である。耐熱性としては、空気中で９５０℃、不活性雰囲気下では３，０００℃迄耐える性能がある。粉末の形態は鱗片状、顆粒状等あるが、本発明のグリースの使用目的から、鱗片状のものが好ましい。
このボロンナイトライド粉末の大きさとしては、平均粒径が３〜１５μｍ位のものが好ましい。製造メ−カ−としては、昭和電工（株）、電気化学（株）、水島合金鉄（株）などがある。
【００１２】
本発明のグリース組成物を製造するには、以上の（１）、（２）、（３）成分をトリミックス、ツインミックス、プラネタリーミキサー〔何れも井上製作所（株）製混合機の登録商標〕、ウルトラミキサー〔みずほ工業（株）製混合機の登録商標〕、ハイビスディスパーミックス〔特殊機化工業（株）製混合機の登録商標〕等で混合する。この場合、必要に応じて酸化防止剤等の添加剤を加え、更に混合する。また必要ならば、５０〜２００℃に加熱してもよい。なお混合後、均一仕上げのために更に高剪断力下で混練り操作を行うことが好ましい。混練り装置としては、３本ロール、コロイドミル、サンドグラインダ−等があるが、本発明においては、これらの中でも３本ロールによる方法が特に好ましい。
【００１３】
図１は、自動車のディスクブレーキの構成を説明する図である。本発明のグリースをこのディスクブレーキに使用する場合には、図２に示すごとく、ディスクブレーキのパッドサポートプレート５とマウンティング或いはディスクパッド３及び７との接触部に塗布する。特に、ディスクパッド３及び７とアンチスキールシム２及び８の間１１、アンチスキールシム２及び８とディスクブレーキシリンダー１（キャリパー）又はピストンとの当たり面１２等に塗布して使用するとブレーキ制動時の鳴き音を防止することができ、その効果は長期に渡り発揮される。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明のグリースは、ディスクブレーキの鳴き音防止用グリースとして最適であり、長期に渡ってその効果を発揮する事が出来るので、それを利用した本発明のブレーキ鳴き音防止方法は、昨今の自動車の騒音対策の向上にも貢献することが出来る。
【００１５】
【実施例】
以下本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また特に断らない限り、以下に記載する「部」及び「％」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を示す。尚、稠度及び離油度はＪＩＳ−ｋ−２２２０に準じた測定による値である。また、ブレーキの鳴き音防止効果の評価は、実際のディスクブレーキのパッドサポートプレート５とマウンティングとの接触部１４である、ディスクパッド３及び７のプレート９とアンチスキールシム２及び８の間１１、並びにアンチスキールシム２及び８とディスクブレーキシリンダー（キャリパー）又はピストンとの当たり面１２にグリースを塗布した実車にて走行テストし、ブレーキ作動時にディスクブレーキが鳴くか否かを、走行距離との関係で評価した。
【００１６】
実施例及び比較例で使用した成分
（１）成分
（ｉ）成分のオルガノポリシロキサン
（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ〔（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ〕ｍ〔（Ｃ_６Ｈ_５）_２ＳｉＯ〕ｎＳｉ（ＣＨ_３）_３
【表１】

（ｉｉ）成分のオルガノポリシロキサン
（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ_０．５単位（Ｍ）と（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ単位（Ｄ）及びＳｉＯ_２単位（Ｑ）から成るオルガノポリシロキサン。そのＭ／Ｑモル比及びＤ含有量は表２に示した通りである。
（２）成分の増稠剤
シリカ（Ａｅｒｏｓｉｌ ２００）：比表面積２００ｍ^２／ｇ の表面を（Ｃ_６Ｈ_５）_２Ｓｉ（ＯＨ）_２で処理したシリカ
（３）成分のボロンナイトライド
ショウビ−エヌ ＵＨＰ−１（昭和電工（株）製の商品名）： 平均粒径５μｍ
【００１７】
評価結果を表２及び３に示す。
【表２】

【００１８】
【表３】

これらの結果は、本発明のグリースが長期に渡ってブレーキ鳴き音防止効果を発揮することを実証するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスクブレーキの構成説明図である。
【図２】ディスクブレーキにおけるグリース塗布部分を説明する図である。
【符号の説明】
１ ディスクブレーキシリンダー（キャリパー）
２ アンチスキールシム
３ ディスクパッド
４ ディスクローター
５ パッドサポートプレート
６ ディスクブレーキシリンダーマウンティング
７ ディスクパッド
８ アンチスキールシム
９ ディスクパッドプレート
１１ ディスクパッドプレートとシムの間
１２ シムとの当たり面
１３ パッドサポートプレートとの接触部
１４ パッドサポートプレートとの接触部

Claims (4)

1. シリコーン粘着グリース１００重量部とボロンナイトライド粉末０．１〜１０重量部からなることを特徴とする、自動車のディスクブレーキ鳴き音防止用グリース。
2. 前記シリコーン粘着グリースが、（１）２５℃における粘度が５０〜５００，０００mm^２／ｓのオルガノポリシロキサン１００重量部とＲ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位、Ｒ^２ _２ＳｉＯ単位、及びＳｉＯ_２単位（式中、Ｒ^１及びＲ^２はアルキル基、アルケニル基、アリール基から選択される基）からなり、Ｒ^１ _３ＳｉＯ_０．５単位、ＳｉＯ_２単位とのモル比が０．５：１〜２：１であって、Ｒ^２ _２ＳｉＯ単位が全シロキサン単位の０〜１０モル％であるオルガノポリシロキサン１〜２５０重量部とから成るオルガノポリシロキサン１００重量部、及び（２）増稠剤４〜１００重量部からなることを特徴とする、請求項１に記載された自動車のディスクブレーキ鳴き音防止用グリース。
3. 請求項１又は２に記載されたグリースをディスクブレーキのディスクパッドとパッドサポートプレートとの接触部、及び／又は、パッドサポートプレートとマウンティングとの接触部に塗布することを特徴とする自動車のディスクブレーキ鳴き音防止方法。
4. 請求項１又は２に記載されたグリースをディスクブレーキのディスクパッドのプレートとシムの間、シムとキャリパー又はピストンとの当たり面の少なくとも何れかの箇所に塗布することを特徴とする自動車のディスクブレーキ鳴き音防止方法。

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