JPH01126446A - ノンアスベスト摩擦材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車、鉄道等の車輌や産業機械等のブレーキ
ライニングやタラッチフエーシング等の摩擦材に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来この種の摩擦材は、繊維基材として石綿が主に用い
られていたが、最近は作業環境の改善または石綿公害防
止のため摩擦材の無石綿化が進められている。

石綿に替わる繊維基材としてガラス繊維、アルミナ繊維
、ロックウール、チタン酸カリウム繊維などの無機繊維
やスチール繊維、銅繊維、真ちゅう繊維などの金属繊維
および麻、木綿、レーヨン、フェノール繊維、芳香族ポ
リアミド繊維などの有機繊維を適宜組合せた繊維基材が
検討されている。例えば、特開昭５８−７２７３８号公
報に従来のスチール繊維と黒鉛とからなるセミメタリッ
ク摩擦材のもつ高熱伝導性を改良するために、ブレーキ
パッドまたはブレーキライニングにスチール繊維および
炭素繊維を用いた熱伝導性の低い、高寿命の摩擦材の製
造方法が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、特開昭５８−７２７３８号公報に示され
た摩擦材の製造方法は炭素繊維を含有するため、より高
い摩擦係数が要求される摩擦材には不向きであり、その
改善が要望されていた。また炭素繊維は結合剤であるフ
ェノール樹脂等とのぬれ特性が悪く、車輌の高速化、エ
ンジンの高回転化に伴い、摩擦材の摩耗が大きく、摩擦
材の寿命が短くなるという問題点がある。

［問題点を解決する手段］ 本発明は上記問題点を解消し、摩擦係数が高く、耐摩耗
性に優れた摩擦材を提供するものである。

すなわち、本発明は少なくとも繊維基材、摩擦調整剤お
よび熱硬化性樹脂からなるノンアスベスト摩擦材におい
て、該繊維基材が表面酸化処理された炭素繊維を含着す
ることを特徴とするノンアスベスト摩擦材である。

本発明で使用する表面を酸化処理された炭素ｙａＭ（以
下単に酸化処理炭素繊維という）とは、ポリアクリロニ
トリル繊維、液晶ピッチ繊維、レーヨン繊維などから製
造された炭素繊維を、空気、オゾンによる乾式酸化、硝
酸、過マンガン酸カリウム−硫酸、次亜塩素酸ナトリウ
ムなどを用いた湿式酸化、または硫酸、水酸化ナトリウ
ム溶液中の電気分解による陽極酸化などの酸化処理され
た炭素繊維である。

この酸化処理炭素繊維の繊維径は１０μｍ〜２０μｍで
あり、好ましくは１４μｍ〜１８μｍである。繊維長は
０．１ｍｍ〜６ｍｍであり、好ましくは０．１ｍｍ〜３
ｍｍである。次に酸化処理炭素繊維の配合割合は、全繊
維基材量に対して１重量％〜１００重量％であり、好ま
しくは５重量％〜５ｏ重量％である。

酸化処理炭素繊維以外の繊維基材としては、ガラス繊維
、シリカｉａｍ、アルミナ繊維、ロックウール、チタン
酸カリウム繊維などの無機繊維、スチール繊維、銅繊維
、真ちゅう繊維、亜鉛繊維などの金属繊維および麻、木
綿、レーヨン、フェノール繊維、芳香族ポリアミド繊維
などの有機繊維の１種または２種以上の繊維が使用でき
る。

本発明の摩擦調整剤としては、グラファイト、カシュー
ダスト、ラバーダスト、硫酸バリウム、珪礫土、アルミ
ナ、ドロマイト、炭酸カルシウムの少なくとも１種が用
いられる。

本発明に使用される熱硬化性樹脂とは、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、フ
ェノール変性メラミン樹脂およびオイル、ゴム、メラミ
ン、エポキシまたはポリビニルブチラール変性フェノー
ル樹脂の１種または２種以上の混合物である。

［作用］ 本発明のノンアスベスト摩擦材は、繊維基材として含有
されている炭素繊維は、空気、オゾン、硝酸または硫酸
などにより酸化処理されており、この酸化処理によって
炭素繊維表面にカルボキシル基、カルボニル基、フェノ
ール性水酸基などの極性基が導入される二これにより、
結合剤であるフェノール樹脂等とのぬれ性、接着性が大
幅に改善され、材料強度、耐摩耗性が向上する。

また上記の酸化処理によって、炭素繊維の潤滑効果を抑
制することができ、摩擦係数の高い摩擦材を得ることが
できる。

［実施例］ 以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれに
限定されるものではない。

実施例Ｉ Ｖ型ブレンダーにスチール繊維２０重量部、酸化雰囲気
（ａｉｒ中）にて４００℃で１５分間酸化処理した炭素
繊維５重量部および芳香族ポリアミドｍ１９５重量部を
配合し２０秒間混合開繊をする。

さらにグラファイト１０重量部、カシューダスト１０重
量部、硫酸バリウム４０ｆｆｌ量部およびフェノール樹
脂１０重量部仕込みさらに混合を１５分間行い、混合材
料を得た。この混合材料を常温で面圧力３００　ｋｇ／
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。その後面圧力３００　ｋｇ／ｃｍ２
金型温度１５０”Ｃに温調した成形機を用いて１０分間
加圧成形した。

その後２５０℃で３時間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。

実施例２ 酸化雰囲気（ａｉｒ中）にて４００℃で１５分間酸化処
理した炭素繊維５重量部を３０％濃度の硝酸中で２５℃
で３０分間酸化処理した炭素繊維５重量部にかえた以外
は実施例１と同様にしてブレーキパッド用摩擦材を得た
。

比較例１ 酸化雰囲気（ａｉｒ中）にて４００℃で１５分間酸化処
理した炭素Ｍｌ維５重量部を未処理炭素繊維（呉羽化学
工業■製；カーボンファイバーＭ−１０７Ｔ）５重量部
にかえた以外は実施例１と同様にしてブレーキパッド用
摩擦材を得た。

実施例１〜２および比較例１で得たブレーキパッド用摩
擦材について、フルサイズダイナモメータ試験機にて、
ＪＡＳＯ−Ｃ４０６−８２に準拠しＦ）！　４５．係数
（第２効力、１００　ｋｍ／ｈ、０．６Ｇ時の摩擦係数
）を測定した。また同じくフルサイズダイナモメータ試
験機にて、ＪＡＳＯ−Ｃ４２７−８３に準拠し、制動前
ロータ温度か１００℃、２００℃、３００℃の摩耗率を
測定し、耐摩耗性の評価をした。

摩擦材の強度は、実施例１〜２および比較例１で得たブ
レーキパッド用摩擦材から５　ｍｆｌｌＸ　５１１１１
＋ｌＸ４０ｍｍのテストピースを切り出し、テンシロン
引張試験機にて引張強度を測定し、単位断面禎当りの強
度で表示した。これらの評価結果を表１に示した。

表１ 表１から明らかなように、実施例１．２のブレーキパッ
ド用摩擦材は比較例１の摩擦材に比べ、ＰＪ擦係数が高
く、かつ摩耗率が各温度共に少ない。ざらに引張強度が
高いことが確認された。

本発明をブレーキパッドに適用した場合について説明し
たが、ブレーキシュー、クラッチフェーシング等の摩擦
材に適用しても、同様の効果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明のノンアスベスト摩
擦材は、酸化処理された炭素繊維を繊維基材に含有させ
たことによって、高６１係数で、かつ材料強度が高く摩
耗性の優れた長寿命の摩擦材である。

特許出願人　　アイシン化工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも繊維基材、摩擦調整剤および熱硬化性樹
   脂からなるノンアスベスト摩擦材において、該繊維基材
   が表面酸化処理された炭素繊維を含有することを特徴と
   するノンアスベスト摩擦材。