JP4011018B2 - Friction material - Google Patents

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本発明は、焼成骨粉と炭酸カルシウムの粉末を併用する摩擦材に関するものであり、特に産業機械、鉄道車両、荷物車両、乗用車などに用いられる相手材攻撃性を抑え、かつフェード特性が向上した摩擦材に関するものであり、より具体的には前記の用途に使用されるブレーキパッド、ブレーキライニング、クラッチフェーシング等に関するものである。   The present invention relates to a friction material using a combination of calcined bone powder and calcium carbonate powder, particularly a friction material that suppresses the attack of a counterpart material used in industrial machines, railway vehicles, luggage vehicles, passenger cars, etc., and has improved fade characteristics. More specifically, the present invention relates to brake pads, brake linings, clutch facings, and the like used in the above-mentioned applications.

ディスクブレーキやドラムブレーキなどのブレーキ、或いはクラッチなどに使用される摩擦材は、摩擦作用を与え、かつその摩擦性能を調整する摩擦調整材、補強作用をする繊維基材、これらの成分を一体化する結合材などの材料からなっている。そのうちの繊維基材には、金属繊維、無機繊維、有機繊維などの種類があり、それぞれの特徴があり、通常2種類以上のものが組み合わされて使用されている。   Friction materials used in brakes such as disc brakes and drum brakes, or clutches, etc., provide a frictional effect and adjust the friction performance, a fiber base material that reinforces, and these components are integrated. It is made of materials such as binding material. Among them, there are various types of fiber base materials such as metal fibers, inorganic fibers, and organic fibers, each having its own characteristics, and usually two or more types are used in combination.

一方、摩擦材の摩擦特性を調整する材料としては摩擦調整材及び固体潤滑材があるが、これらにも無機系と有機系とがあり、それぞれの特徴があり、通常2種類以上のものが組み合わせて使用されている。そして、摩擦調整材としては、例えばアルミナやシリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の無機摩擦調整材、合成ゴムやカシュー樹脂等の有機摩擦調整材を、固体潤滑材としては、例えば黒鉛や二硫化モリブデン等を挙げることができる。   On the other hand, there are friction modifiers and solid lubricants as materials that adjust the friction characteristics of the friction material, but these also have inorganic and organic types, each with their own characteristics, usually a combination of two or more types. Have been used. Examples of the friction modifier include inorganic friction modifiers such as alumina, silica, magnesia, zirconia, chromium oxide, and quartz; organic friction modifiers such as synthetic rubber and cashew resin; and solid lubricants such as graphite and And molybdenum disulfide.

また、充填材として、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、金属粉、バーミキュライト、マイカなどが用いられている。
そして、これらの成分を配合してなる摩擦材の相手材攻撃性を抑え、耐フェード性、耐摩耗性を改善した非石綿系摩擦材として種々の配合の摩擦材が提案されている。
As the filler, barium sulfate, calcium carbonate, metal powder, vermiculite, mica, and the like are used.
In addition, various non-asbestos-based friction materials have been proposed as non-asbestos-based friction materials that suppress the aggressiveness of the friction material formed by blending these components against the counterpart material and have improved fade resistance and wear resistance.

特許文献1は、相手材攻撃性が小さく、耐フェード性、摩擦係数にも優れ、しかも鳴きや低周波異音が発生し難い非石綿系摩擦材を提供することを目的として、石綿以外の補強繊維、有機充填材、無機充填材、金属粉及び摩擦調整材を熱硬化性樹脂で結合して成る非石綿系摩擦材に対し充填材の少なくとも一部として、一次粒子が多数集合してできる二次粒子のマグネシアを含ませた摩擦材を開示している。
特許文献2は、耐摩耗性が向上した繊維強化摩擦材を提供することを目的として、強化繊維と、金属粉を含むフィラーと、バインダ樹脂とを含む摩擦材の金属粉の総量のうち20体積%〜70体積%が200μmを越える粒径の金属粉からなることにより粒径の大きな金属粉同士の間に粒径の小さな金属粉が充填され、摩擦材内部の充填効率が高くなり、摩擦材の摩耗量を低減することができる技術を開示しているが、無機充填材として硫酸バリウムを用いた配合例を示している。
Patent Document 1 is a reinforcement other than asbestos for the purpose of providing a non-asbestos-based friction material that is less attacking by the counterpart material, excellent in fading resistance and friction coefficient, and hardly generates noise and low-frequency noise. A non-asbestos-based friction material formed by bonding fibers, organic fillers, inorganic fillers, metal powders, and friction modifiers with a thermosetting resin, is formed by collecting a large number of primary particles as at least part of the filler. Disclosed is a friction material containing secondary particles of magnesia.
For the purpose of providing a fiber-reinforced friction material with improved wear resistance, Patent Document 2 discloses 20 volumes of the total amount of metal powder of a friction material including reinforcing fibers, a filler containing metal powder, and a binder resin. % To 70% by volume is composed of metal powder having a particle diameter exceeding 200 μm, so that metal powder having a small particle diameter is filled between metal powders having a large particle diameter, and the filling efficiency inside the friction material is increased. Although the technique which can reduce the amount of wear of this is disclosed, the compounding example using barium sulfate as an inorganic filler is shown.

特許文献3は、繊維成分として石綿を含まず、効きの安定性、耐摩耗性、対面攻撃性に優れた非石綿系摩擦材を提供することを目的として、石綿以外の繊維成分と、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂からなる結合材成分と、黒鉛、硫酸バリウム等の充填材成分とを含有する摩擦材において、酸化物のモース硬度が4〜7である金属の炭酸塩、水酸化物等の粉末もしくは繊維から成る無機充填材の一部又は全部を、単独又は他の充填材成分の一部と共に、熱硬化性樹脂を結合材として造粒又はペレット化し、充填材の一部として含有させた摩擦材を開示している。
特許文献4は、低負荷においては勿論のこと、中・大型車に使用した場合のように高負荷がかかったときでも、優れた耐摩耗性及び安定した摩擦性能を示し、且つ、対面損傷が少ないディスクブレーキ用のブレーキパッド等を得ることのできる非石綿系摩擦材を提供することを目的として、石綿以外の補強繊維と、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂による結合材及び硫酸バリウム等の充填材とからなる非石綿系摩擦材において、充填材の少なくとも一部として、電融マグネシアを含む非石綿系摩擦材を開示している。
Patent document 3 does not contain asbestos as a fiber component, and for the purpose of providing a non-asbestos-based friction material excellent in stability of stability, wear resistance, and face-to-face attack, a fiber component other than asbestos and a phenol resin In a friction material containing a binder component made of a thermosetting resin such as graphite and a filler component such as graphite or barium sulfate, a metal carbonate, hydroxide or the like whose Mohs hardness of the oxide is 4 to 7 A part or all of the inorganic filler composed of powder or fiber of the above is granulated or pelletized with a thermosetting resin as a binder, alone or together with a part of other filler components, and contained as a part of the filler. A friction material is disclosed.
Patent Document 4 shows excellent wear resistance and stable friction performance even when a high load is applied as well as a low load, as well as when used in a medium-sized or large-sized vehicle, and the face-to-face damage is low. For the purpose of providing a non-asbestos-based friction material capable of obtaining a small number of brake pads for disc brakes, filling with a reinforcing fiber other than asbestos and a thermosetting resin such as phenol resin and filling with barium sulfate, etc. In a non-asbestos-based friction material made of a material, a non-asbestos-based friction material containing electrofused magnesia is disclosed as at least a part of the filler.

これらの摩擦材は、それぞれそれなりの改善された性能を得ているが十分満足できるものではなかった。
ところで、摩擦材のフェード特性は、摩擦材の気孔率に大きく影響を受けるため、気孔率を高くできる材料が充填材に対して求められている。
すなわち、摩擦材の気孔率を大きくすると、ブレーキをかけたときに発生するガス圧を下げることができるため、フェード特性が向上できる。このため、摩擦材の気孔率を大きくできる材料が求められている。本発明者等は、特許文献5において、摩擦材原材料として焼成骨粉を5〜65重量%用いてフェード特性を改善した摩擦材を提案した。また特許文献6において、サンゴカルシウムを5〜65重量%用いてフェード特性を改善した摩擦材を提案した。
Each of these friction materials obtained moderately improved performance, but was not fully satisfactory.
By the way, since the fade characteristic of the friction material is greatly influenced by the porosity of the friction material, a material capable of increasing the porosity is required for the filler.
That is, when the porosity of the friction material is increased, the gas pressure generated when the brake is applied can be lowered, so that the fade characteristics can be improved. For this reason, a material capable of increasing the porosity of the friction material is demanded. In the patent document 5, the present inventors have proposed a friction material having improved fade characteristics using 5 to 65% by weight of calcined bone powder as a friction material raw material. Further, Patent Document 6 proposes a friction material that uses 5 to 65% by weight of coral calcium to improve fade characteristics.

特開平8−73616号公報JP-A-8-73616 特開平9−221658号公報JP-A-9-221658 特開平5−1278号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-1278 特許第2967217号公報Japanese Patent No. 2967217 特開2003−160780号公報JP 2003-160780 A 特開2003−161339号公報JP 2003-161339 A

しかしながら、特許文献5の特開2003−160780号公報の焼成骨粉とは、牛、鳥、羊などの動物骨を600℃〜1100℃で焼成した材料であり、20〜60%の気孔率をもった多孔質材料であり、これにより摩擦材の気孔率を上昇できる。また、1250℃まで熱的に安定であり、モース硬度が5とロータ材(4〜4.5)より硬い。このため、焼成骨粉の配合量が25体積%を越えると、相手材攻撃性が大きくなってしまうという問題があった。   However, the calcined bone meal disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-160780 of Patent Document 5 is a material obtained by calcining animal bones such as cattle, birds and sheep at 600 ° C. to 1100 ° C., and has a porosity of 20 to 60%. This can increase the porosity of the friction material. Further, it is thermally stable up to 1250 ° C., and has a Mohs hardness of 5 and harder than the rotor material (4 to 4.5). For this reason, when the compounding quantity of the calcination bone powder exceeds 25 volume%, there existed a problem that partner material attack property will become large.

特許文献6の特開2003−161339号公報のサンゴカルシウムは、隆起風化造礁サンゴを粉砕して製造した多孔質材料である(気孔率およそ12%)。サンゴカルシウムの主成分は炭酸カルシウムで、充分な耐熱性がないため、摩擦材温度が高くなりやすいディスクブレーキ用摩擦材の充填材としては、20体積%までが望ましいという欠点があった。   Coral calcium disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-161339 of Patent Document 6 is a porous material produced by pulverizing uplifted weathered reef coral (porosity of about 12%). The main component of coral calcium is calcium carbonate, which does not have sufficient heat resistance, so that the friction material for the disc brake, which tends to have a high temperature, has a disadvantage that it is preferably up to 20% by volume.

本来制動用の摩擦材に要求される主要特性は、安定した摩擦特性、耐熱性、耐摩耗性などである。これら要求特性のうち摩擦特性については、従来の技術でほぼ満足できるレベルまで改良がなされ、とりわけ繊維質を基材とする摩擦材は良好な性能を示す。しかし、最近はフェード特性が良好で相手材攻撃性が小さく、ノイズ性も向上し、さらに低コストの摩擦材の供給が強く望まれている。しかも、特に更に高い温度域まで安定した高温時における摩擦性能の維持、ならびに耐摩耗性の向上が強く望まれている。その上、フェード特性が良好で相手材攻撃性が小さく、環境負荷の少ない摩擦材が強く望まれている。   The main characteristics originally required for a friction material for braking are stable friction characteristics, heat resistance, wear resistance, and the like. Among these required characteristics, the friction characteristics are improved to a level that can be almost satisfied by the prior art, and particularly, the friction material based on the fiber exhibits good performance. However, recently, it has been strongly desired to supply a low-cost friction material with good fading characteristics, low attacking property of the counterpart material, improved noise characteristics. In addition, there is a strong demand for maintaining friction performance and improving wear resistance at high temperatures, which are particularly stable up to a higher temperature range. In addition, there is a strong demand for a friction material that has good fading characteristics, low attack on the counterpart material, and low environmental impact.

本発明は、上述の特性を備えた摩擦材を提供するため、無機充填材として不規則な凸凹を持ち、気孔率が大きく、粒子間空隙が生じやすい粒子と、無機充填材の一部に従来使用されておらず、しかも性質の優れた材料を併用することにより、その大きい気孔率を利用して、良好なフェード特性が得られるとともに、高温域に至るまで安心した摩擦性能と耐摩耗性を確保するとともに、環境負荷の低減も可能にした摩擦材を得ようとするものである。すなわち、本発明は、相手材攻撃性が小さく、良好なフェード特性、ノイズ性及び低コスト性及び高温時における摩擦特性、耐熱性、耐摩耗性を備え、かつ環境負荷も少なくした摩擦材を提供することを課題とする。   In order to provide a friction material having the above-mentioned characteristics, the present invention has conventionally been applied to particles having irregular irregularities as an inorganic filler, large porosity, and easily generating inter-particle voids, and part of the inorganic filler. By using a material that is not used and excellent in properties, the high porosity makes it possible to obtain good fade characteristics, as well as reliable friction performance and wear resistance up to high temperatures. It is intended to obtain a friction material that is secured and also capable of reducing the environmental load. That is, the present invention provides a friction material that has a low attack on the counterpart material, good fade characteristics, noise and low cost, friction characteristics at high temperatures, heat resistance, and wear resistance, and also has a low environmental impact. The task is to do.

本発明者等は、前記の課題により従来の石灰石由来の炭酸カルシウムよりも高い気孔率を有し、良好なフェード特性を発揮するカルシウム化合物、及び多孔質材料であり、かつ、フェード特性を向上させるとともに環境負荷を低減する材料について種々研究した。そして、隆起風化造礁サンゴを粉砕して製造した炭酸カルシウムは、石灰石を粉砕して製造した炭酸カルシウムに比べ、気孔率が大きく、粒子間に空隙が容易に形成されること、及び牛、馬、豚、鳥などの家畜及び魚類の骨を焼成して得られた焼成骨粉は、Ca2+欠損型水酸化アパタイトを主成分とし、気孔率が20〜60%の多孔質材料であるとともに、重金属イオンなどに対する選択性と高いイオン交換能力があり、摩擦材のフェード特性向上と地球環境に及ぼす負荷を低減できることに着目して、本発明に到達した。 The inventors of the present invention are a calcium compound and a porous material having a higher porosity than conventional calcium carbonate derived from limestone due to the above problems, and exhibiting good fade characteristics, and improve the fade characteristics At the same time, we researched various materials to reduce environmental impact. And calcium carbonate produced by pulverizing uplifted weathered reef-building coral has a higher porosity and easily forming voids between particles than calcium carbonate produced by pulverizing limestone, and cows, horses The calcined bone meal obtained by calcining bones of livestock such as pigs and birds and fish and fish is a porous material mainly composed of Ca 2+ deficient type hydroxyapatite and having a porosity of 20 to 60%. The present invention has been achieved by paying attention to the fact that it has selectivity for ions and the like and high ion exchange capacity, and can improve the fade characteristics of the friction material and reduce the load on the global environment.

すなわち、本発明は、下記の手段により、上記の課題を解決した。
(1) 繊維基材、摩擦調整材、結合材及び無機充填材よりなる摩擦材において、無機充填材の一成分として家畜及び魚類の少なくとも1種の焼成骨粉が、摩擦材全体の15〜25体積%と、隆起風化造礁サンゴを粉砕して得られる炭酸カルシウムの粉末が、摩擦材全体の5〜20体積%を併用して配合したことを特徴とする摩擦材。
That is, the present invention has solved the above problems by the following means.
(1) In a friction material composed of a fiber base material, a friction modifier, a binder, and an inorganic filler, at least one kind of calcined bone meal of livestock and fish as a component of the inorganic filler is 15 to 25 volumes of the entire friction material. %, And calcium carbonate powder obtained by pulverizing uplifted weathered reef-building coral is used in combination with 5-20% by volume of the entire friction material.

本発明によれば、得られた摩擦材は、無機充填材成分の一部として隆起風化造礁サンゴより製造した炭酸カルシウム(サンゴカルシウム)と、家畜及び魚類の少なくとも1種の焼成骨粉とを併用して配合したものであり、それから得られた摩擦材は、気孔率が高いのでフェード特性が向上し、耐摩耗性が大きく、相手材攻撃性が抑えられた、優れた特性を有する。   According to the present invention, the obtained friction material is a combination of calcium carbonate (coral calcium) produced from uplifted weathered reef coral as part of the inorganic filler component and at least one calcined bone meal of livestock and fish. The friction material obtained therefrom has a high porosity, so that the fading characteristics are improved, the wear resistance is large, and the aggressiveness of the counterpart material is suppressed.

以下、本発明の実施の形態を説明する。本発明において使用する隆起風化造礁サンゴは、先に特許文献6として示した特開2003−161339号公報に記載されたものを使用すればよい。
摩擦材に使用する上記のサンゴカルシウムの好ましい配合割合を5〜25体積%としたのは、5体積%未満ではフェードに関する合否の判定基準である、フェード率85%以上という判定基準を満たし難いからである。一方、サンゴカルシウムの配合割合が25体積%を越えても、フェード率の目標値を満足しなかったからである。隆起風化造礁サンゴは粉砕して、粉末サンゴカルシウムとして配合するが、その粉末の平均粒径としてはその目的により変わるが、例えば平均粒径が3μmのものが使用される。
Embodiments of the present invention will be described below. What is necessary is just to use what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-161339 previously shown as patent document 6 as the uplift weathering reef-building coral used in this invention.
The reason why the preferable proportion of the coral calcium used in the friction material is 5 to 25% by volume is that if it is less than 5% by volume, it is difficult to satisfy the criterion for determining whether or not the fade rate is 85% or more, which is a criterion for determining whether or not the fade is acceptable. It is. On the other hand, even if the proportion of coral calcium exceeds 25% by volume, the target value of the fade rate was not satisfied. Uplifted weathered reef coral is pulverized and blended as powdered coral calcium. The average particle size of the powder varies depending on the purpose, but for example, an average particle size of 3 μm is used.

本発明において使用する焼成骨粉としては、主に2種類のものが知られており、それは焼成牛骨とボーンアッシュである。これらは、先に特許文献5として示した特開2003−160780号公報に記載されたものが使用できる。   As the calcined bone powder used in the present invention, two types are mainly known, which are calcined beef bone and bone ash. As these, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-160780 previously shown as Patent Document 5 can be used.

上記の焼成骨粉の好ましい配合割合を15〜25体積%としたのは、5体積%未満ではフェードに関する合否の判定基準である、フェード率85%以上という判定基準を満たし難いからである。一方、焼成骨粉の配合が25体積%を越えると、ロータ摩耗量が大きくなり目標値を満足しなくなるからである。焼成骨粉は、その平均粒径が1〜200μmのものが好ましく用いられる。   The reason why the preferable blending ratio of the above-mentioned calcined bone powder is set to 15 to 25% by volume is that if it is less than 5% by volume, it is difficult to satisfy the criterion for determining whether or not the fade rate is 85% or more, which is a criterion for determining whether or not to fade. On the other hand, if the blending of the calcined bone powder exceeds 25% by volume, the amount of wear of the rotor increases and the target value is not satisfied. As the calcined bone powder, those having an average particle diameter of 1 to 200 μm are preferably used.

本発明の摩擦材を製造するには、繊維基材、摩擦調整材、潤滑材、充填材、結合材からなる摩擦材用諸原料を配合し、その配合物を通常の製法に従って予備成形し、熱成形することにより製造することができる。上記において、繊維基材としては、例えば芳香族ポリアミド繊維、耐炎化アクリル繊維等の有機繊維や銅繊維、スチール繊維等の金属繊維、チタン酸カリウム繊維やAlO−SiO系セラミック繊維等の無機繊維が挙げられる。無機充填材としては、例えば銅やアルミニウム、亜鉛等の金属粒子、バーミキュライトやマイカ等の鱗片状無機物、硫酸バリウムや炭酸カルシウム等が挙げられる。 In order to produce the friction material of the present invention, various materials for friction material consisting of a fiber base material, a friction modifier, a lubricant, a filler, and a binder are blended, and the blend is preformed according to a normal manufacturing method, It can be manufactured by thermoforming. In the above, examples of the fiber base material include organic fibers such as aromatic polyamide fiber and flame-resistant acrylic fiber, copper fibers, metal fibers such as steel fibers, potassium titanate fibers, Al 2 O 3 —SiO 2 ceramic fibers, and the like. Inorganic fiber. Examples of the inorganic filler include metal particles such as copper, aluminum and zinc, scaly inorganic materials such as vermiculite and mica, barium sulfate and calcium carbonate.

結合材としては、例えばフェノール樹脂(ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各種変性フェノール樹脂を含む)、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。また、摩擦調整材としては、例えばアルミナやシリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム等の無機摩擦調整材、合成ゴムやカシュー樹脂等の有機摩擦調整材を、固体潤滑材としては、例えば黒鉛や二酸化モリブデン等を挙げることができる。摩擦材の組成としては、種々の組成割合を採ることができる。すなわち、これらは、製品に要求される摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特性、鳴き特性等に応じて、単独でまたは2種以上を組み合わせて配合すればよい。   Examples of the binder include thermosetting resins such as phenol resins (including various modified phenol resins such as straight phenol resins and rubbers), melamine resins, epoxy resins, and polyimide resins. Examples of the friction modifier include inorganic friction modifiers such as alumina, silica, magnesia, zirconia, and chromium oxide; organic friction modifiers such as synthetic rubber and cashew resin; and solid lubricants such as graphite and molybdenum dioxide. Etc. As the composition of the friction material, various composition ratios can be adopted. That is, these may be blended singly or in combination of two or more according to the friction characteristics required for the product, for example, friction coefficient, wear resistance, vibration characteristics, squeal characteristics, and the like.

ディスクブレーキ用ブレーキパッドの製造工程は、板金プレスにより所定の形状に形成され、脱脂処理及びプライマー処理が施され、そして、接着剤が塗布されたプレッシャープレートと、耐熱性有機繊維や金属繊維等の補強繊維と、無機・有機充填材、摩擦調整材及び結合材等の摩擦材の原料を配合し、撹拌により十分に均質化した原材料を常温にて所定の圧力で成形(予備成形)して作成した予備成形体とを、熱成形工程において所定の温度及び圧力で熱成形して両部材を一体に固着し、アフタキュアを行い、最終的に仕上げ処理を施すことからなるが、それまでの工程は従来法と同一である。   The manufacturing process of a brake pad for a disc brake is formed into a predetermined shape by a sheet metal press, subjected to a degreasing process and a primer process, and a pressure plate coated with an adhesive, heat resistant organic fibers, metal fibers, etc. Created by blending reinforcing fibers and raw materials for friction materials such as inorganic and organic fillers, friction modifiers, and binders, and then molding (pre-molding) raw materials that are sufficiently homogenized by stirring at room temperature. The preformed body is thermoformed at a predetermined temperature and pressure in a thermoforming process, and both members are fixed together, aftercured, and finally subjected to a finishing treatment. It is the same as the conventional method.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to only these examples.

実施例1〜4及び比較例1〜4
1)摩擦材の配合
摩擦材の無機充填材の配合割合を40体積%に統一して用いたベース材に基づいて、焼成骨粉とサンゴカルシウムを併用した摩擦材の配合を行った。また無機充填材の配合量を一定で評価するために、硫酸バリウムを使用した。硫酸バリウムは多孔質材料ではないため、気孔率の向上効果はない。配合内容を第1表に示す。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-4
1) Formulation of friction material Based on the base material that was used with the blending ratio of the inorganic filler of the friction material unified to 40% by volume, a friction material was used in combination with calcined bone meal and coral calcium. Further, barium sulfate was used in order to evaluate the blending amount of the inorganic filler at a constant level. Since barium sulfate is not a porous material, there is no effect of improving the porosity. The blending contents are shown in Table 1.

Figure 0004011018
Figure 0004011018

2)製造方法
上記の配合材料を、通常の工程である、撹拌、予備成形、熱成形、加熱(アフタキュア)、研磨等の工程を経て、摩擦材完成品を得た。
3)気孔率の測定
実施例及び比較例によって得られた摩擦材に対して、気孔率の測定(オイル含浸法、JIS D4418)を行った。その測定結果を第2表に示す。
2) Manufacturing method The above-mentioned blended material was subjected to normal steps such as stirring, preforming, thermoforming, heating (aftercuring), polishing, and the like to obtain a finished friction material.
3) Measurement of porosity The porosity (oil impregnation method, JIS D4418) was measured with respect to the friction material obtained by the Example and the comparative example. The measurement results are shown in Table 2.

4)フェード特性
テストピース慣性型のスケールテスターを用いて性能試験(JASO C406に従う)を行い、第1フェード試験時における、フェード率を測定した。ここでフェード率は以下のように定義した。
フェード率(%)=〔フェード試験における最低μ/フェード試験の制動1回目のμ(60℃)〕×100
試験結果を第2表に示す。
4) Fade characteristics A performance test (according to JASO C406) was performed using a test piece inertia type scale tester, and the fade rate during the first fade test was measured. Here, the fade rate was defined as follows.
Fade rate (%) = [minimum μ in the fade test / μ (60 ° C.) at the first braking in the fade test] × 100
The test results are shown in Table 2.

5)ロータ摩耗量の測定
さらに性能試験終了後に、ロータの摩耗量を測定し、ロータ攻撃性(相手材攻撃性)を評価した。それぞれの結果を第2表に示す。今回の摩擦材の目標値はフェード率85%以上、ロータ摩耗量7μm以下である。
5) Measurement of rotor wear amount After the performance test was completed, the wear amount of the rotor was measured to evaluate the rotor aggression (partner material aggression). The results are shown in Table 2. The target values of the friction material this time are a fade rate of 85% or more and a rotor wear amount of 7 μm or less.

Figure 0004011018
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焼成骨粉を25体積%以上使用した比較例1は良好なフェード特性を示したが、ロータ摩耗量が大きく目標値を満足しなかった。また、サンゴカルシウムを使用せず焼成骨粉のみを25体積%使用した比較例2は良好なロータ攻撃性を示したが、フェード率が目標値に達しなかった。一方、焼成骨粉と5体積%以上のサンゴカルシウムを併用した実施例1〜3はロータ攻撃性を抑え、良好なフェード特性を示した。   Comparative Example 1 in which the calcined bone powder was used in an amount of 25% by volume or more showed good fade characteristics, but the amount of rotor wear was large and the target value was not satisfied. Further, Comparative Example 2 in which only 25% by volume of the calcined bone meal was used without using coral calcium showed good rotor attack, but the fade rate did not reach the target value. On the other hand, Examples 1 to 3 in which the calcined bone powder and 5% by volume or more coral calcium were used in combination suppressed rotor attack and exhibited good fade characteristics.

しかし、サンゴカルシウムを25体積%配合した比較例3はフェード率の目標値を満足しなかった。これは、サンゴカルシウムが分解して炭酸ガスが発生したためである。このことより、サンゴカルシウムの配合量は5〜20体積%が良好であることがわかる。
また、サンゴカルシウムを20体積%(最大)、且つ焼成骨粉を10体積%配合した比較例4はフェード率の目標値を満足しなかったのに対し、焼成骨粉を15体積%配合した実施例4はフェード特性、ロータ攻撃性とも良好であった。このことより、焼成骨粉の配合量は15〜25体積%が良好であることがわかる。
However, Comparative Example 3 containing 25% by volume of coral calcium did not satisfy the target value of the fade rate. This is because coral calcium is decomposed and carbon dioxide gas is generated. From this, it is understood that 5 to 20% by volume of coral calcium is good.
Further, Comparative Example 4 in which 20% by volume (maximum) of coral calcium and 10% by volume of calcined bone powder did not satisfy the target value of the fade rate, whereas Example 4 in which 15% by volume of calcined bone powder was blended. Had good fade characteristics and rotor attack. From this, it can be seen that 15 to 25% by volume of the calcined bone meal is good.

本発明によれば、得られる摩擦材は、サンゴカルシウムと焼成骨粉を併用して配合したものであり、気孔率が高いので、フェード特性が向上し、ノイズ発生が少ない優れた特性を有する。従って、産業機械、鉄道車両、荷物車両、乗用車などに使用されるブレーキパッド、ブレーキライニング、クラッチフェーシング等に特に有用なものである。   According to the present invention, the obtained friction material is a combination of coral calcium and calcined bone powder, and has a high porosity, so that the fade characteristics are improved and the noise generation is excellent. Therefore, it is particularly useful for brake pads, brake linings, clutch facings and the like used for industrial machines, railway vehicles, luggage vehicles, passenger cars and the like.

Claims (1)

繊維基材、摩擦調整材、結合材及び無機充填材よりなる摩擦材において、無機充填材の一成分として家畜及び魚類の少なくとも1種の焼成骨粉が、摩擦材全体の15〜25体積%と、隆起風化造礁サンゴを粉砕して得られる炭酸カルシウムの粉末が、摩擦材全体の5〜20体積%を併用して配合したことを特徴とする摩擦材。 In the friction material composed of the fiber base material, the friction modifier, the binder, and the inorganic filler, at least one kind of calcined bone meal of livestock and fish as one component of the inorganic filler is 15 to 25% by volume of the entire friction material , A friction material , characterized in that calcium carbonate powder obtained by crushing uplifted weathered reef coral is combined with 5 to 20% by volume of the entire friction material.
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