JP6056859B2 - ヨー制御用ブレーキパッド及びブレーキ部材 - Google Patents
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Description
100mm×100mmのサイズにカットしたPTFE繊維織布(東レ株式会社製、商品名:トヨフロン(登録商標)、品番:2402、目付:201g/m2)及びガラス繊維織布(日東紡績株式会社製、目付:570g/m2)をそれぞれレゾール型フェノール樹脂溶液(日立化成工業株式会社製、商品名:VP−51N)に浸漬し、引き上げた。前記樹脂溶液が含浸した織布を、110℃、10分の加熱により乾燥して、PTFE繊維織布、又はガラス繊維織布と、それらに含浸したマトリックス樹脂とを有するプリプレグを得た。乾燥後のマトリックス樹脂含浸率(プリプレグの質量に対するマトリックス樹脂の割合)は、PTFE樹脂繊維織布のプリプレグでは37質量%、ガラス繊維織布のプリプレグでは45質量%であった。マトリックス樹脂の含浸率は、乾燥後のプリプレグ質量から織布一枚の質量を引いた値をマトリックス樹脂含浸量とし、マトリックス含浸量をプリプレグ全体の質量で除して得られる値である。得られたプリプレグを、以下の実施例及び比較例の成形体を作製するために用いた。
(成形体の作製)
PTFE繊維織布プリプレグを50枚積層し、300トン油圧成形機(東邦プレス製作所株式会社製)を用いて、165℃、8MPaで10分プレスした後、180℃で1時間加熱して、フェノール樹脂の硬化物をマトリックス樹脂として含む厚み7.5mmの成形体を得た。得られた成形体のいて、PTFE樹脂繊維/マトリックス樹脂=66/34(質量%)であった。繊維及びマトリックス樹脂の含有率は、得られた成形体の質量から用いた繊維織布の質量を引いた値をマトリックス樹脂含有量とし、繊維織布又はマトリックス樹脂含有量を成形体全体の質量で除して得た値である。
圧縮強度試験は、JIS−A 1108に基づき、アムスラー式万能試験機(株式会社島津製作所製)を用い、成形体に対して、プリプレグの積層方向に荷重を加えることにより行った。圧縮強度は210MPaであった。
リングオンディスク型摩耗試験機(株式会社茨城製作所製)を用いて摩耗試験を行った。50mm×10mm×5mmに切り出したサンプルのPTFE繊維織布側に、リング(材質:SUS304(JIS―G 4303:2005)、外径:34mm、内径:25.6mm、巾:4.2mm)を押しあて、面圧:8MPa、回転速度:0.16m/sの条件で8時間測定した。時間当たりの摩耗深さは0.02mm/hであった。
PTFE繊維織布プリプレグを17枚、ガラス繊維織布プリプレグを1枚、綿織布プリプレグ(日立化成工材株式会社製、商品名:GP−51NS、マトリックス樹脂含浸率:60質量%)を40枚、順番に積層した。得られた積層体を、300トン油圧成形機(東邦プレス製作所株式会社製)を用いて、165℃、8MPaで10分プレスした後、180℃で1時間加熱し、PTFE繊維織布を含む制御部(厚さ2.6mm)と、ガラス繊維織布を含むガラス繊維織布強化層と綿織布を含む綿繊維強化層とからなる基盤部(厚さ:4.0mm)とから構成される成形体を得た。得られた成形体において、PTFE樹脂繊維/ガラス繊維/綿繊維/マトリックス樹脂=31/5/31/33(質量%)であった。
PTFE繊維織布プリプレグと綿織布プリプレグを交互に20枚積層し、さらにその下部に綿織布プリプレグを40枚積層した。得られた積層体を実施例1と同様にプレス及び加熱処理して、PTFE繊維織布と綿繊維織布が交互に積層している制御部(厚さ2.5mm)と、綿織布が積層している基盤部(厚さ4.0mm)とから構成される成形体を得た。得られた成形体において、PTFE樹脂繊維/綿繊維/マトリックス樹脂=20/45/35(質量%)であった。
PTFE繊維織布プリプレグを17枚、綿織布プリプレグ(日立化成工材株式会社製、商品名:GP−51NS)を16枚、PTFE繊維織布プリプレグを17枚、順次積層した。得られた積層体を実施例1と同様にプレス及び加熱処理して、PTFE繊維織布強化層が積層している部分(厚さ:2.5mm)、綿織布強化樹脂層が積層している部分(厚さ1.7mm)及びPTFE繊維織布強化層が積層している部分(厚さ2.5mm)から構成される成形体を得た。得られた成形体において、PTFE樹脂繊維/綿繊維/マトリックス樹脂=56/11/33(質量%)であった。
PTFE繊維織布プリプレグと綿織布プリプレグを交互に30枚積層した。得られた積層体を、実施例1と同様にプレス及び加熱熱処理して、成形体を得た。得れた成形体を、積層方向に対して5°傾いた方向に沿って切断して、厚み:2.5mmの制御部としての部分を切り出した。これに、綿織布プリプレグを40枚積層し、実施例1と同様にプレス及び加熱処理して、PTFE繊維及び綿繊維が傾斜しながら交互に積層している制御部(厚さ2.5mm)と、綿繊維が積層している基盤部(厚さ4.0mm)とから構成される成形体を得た。得られた成形体において、PTFE樹脂繊維/綿繊維/マトリックス樹脂=21/46/33(質量%)であった。
綿繊維織布プリプレグを50枚積層して得た積層体を、実施例1と同様にプレス及び加熱処理して、成形体(綿繊維/マトリックス樹脂=67/33(質量%))を得た。得られた成形体について、実施例1と同様に圧縮強度試験及び摩耗試験を行った。圧縮強度は260MPaであり、時間当たりの摩耗深さは2.0mm/hであった。
カーボン摺動材料(日立化成工業株式会社製、商品名:ヒタロックHCB−10、ヒタロックは登録商標)を入手し、実施例1と同様に圧縮強度試験及び摩耗試験を行った。圧縮強度は100MPaであり、時間当たりの摩耗深さは0.17mm/hであった。
フェノール樹脂(エア・ウォーター株式会社製、商品名:ベルパールS890、ベルパールは登録商標):70質量%と、黒鉛(日本黒鉛工業株式会社製、商品名:CB150):30質量%とを混練した。得られた混錬物を、150℃に熱した金型に入れ、2MPaで5分プレスした後、180℃で8時間処理し、フェノール樹脂成形体を得た。得られた成形体について、実施例1と同様に圧縮強度試験及び摩耗試験を行った。圧縮強度は220MPaであり、時間当たりの摩耗深さは0.40mm/hであった。
実施例2、比較例2、3で作製した成形体を積層方向に切断して、直径80mmの円盤形状のブレーキパッドを切り出した。このブレーキパッドを、図4に示す構成のブレーキ部材に適用し、風車において1年間継続して使用した。その結果、実施例2のブレーキパッドは、割れ、欠けがなく、問題なく使用できることが確認された。一方、比較例2及び比較例3のブレーキパッドは、使用1ヶ月で割れ、欠けが確認され、継続して使用することはできなかった。また、実施例2のブレーキパッドでは、2年以上交換せず使用可能な程度の摩耗量であることも確認された。
Claims (10)
- フッ素樹脂繊維集合体と該フッ素樹脂繊維集合体に含浸したマトリックス樹脂とを含み、制動面を有する制動部を備える、ヨー制御用ブレーキパッド。
- 前記制動部における前記マトリックス樹脂の割合が、前記制動部の全質量を基準として20〜50質量%である、請求項1に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- 前記フッ素樹脂繊維集合体が織物である、請求項1又は2に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- 前記制動部の前記制動面とは反対側に設けられた、前記制動部を支持する基盤部を更に備え、
前記基盤部が、非フッ素樹脂繊維集合体と該非フッ素樹脂繊維集合体に含浸したマトリックス樹脂とを含む、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のヨー制御用ブレーキパッド。 - 前記制動部が、非フッ素樹脂繊維集合体を更に含み、前記フッ素樹脂繊維集合体と前記非フッ素樹脂繊維集合体とが交互に積層されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- 前記非フッ素樹脂繊維集合体が、綿、毛、絹、麻、レーヨン、ナイロン、アクリル、ビニロン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリウレタン、アラミド、ボロン、ザイロン、ガラス及び炭素から選ばれる少なくとも1種の繊維から形成された集合体である、請求項4又は5に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- シート状の前記フッ素樹脂繊維集合体を20〜60枚含み、それら繊維集合体が積層されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- シート状の前記フッ素樹脂繊維集合体及びシート状の前記非フッ素樹脂繊維集合体を含み、それら繊維集合体の合計数が20〜60枚であり、それら繊維集合体が積層されている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- 前記マトリックス樹脂が、フェノール樹脂組成物又はエポキシ樹脂組成物の硬化物である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のヨー制御用ブレーキパッド。
- くぼみを有する支持部材と、
該くぼみに嵌め込まれた請求項1〜9のいずれか一項に記載のヨー制御用ブレーキパッドと、
を備える、風車のヨー制御用ブレーキ部材。
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