JPH01320329A - 摩擦材組成物 - 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」 この発明は自動車等に用いられるディスクブレーキパッ
ドやブレーキライニング等の摩擦材の組成に関するもの
である。

「従来の技術」 従来のディスクブレーキパッド、ブレーキライニング等
に用いる摩擦材はアスベストを繊維材として用いそれに
有機、無機の各種粉末充填材および有機摩擦調整剤等に
フェノ−゛ル樹脂のような熱硬化性樹脂結合剤を加えて
加熱硬化したものであった。しかしア各ペストについて
は近年アスベストの健康に対する有害性の論議が高まる
につれてアスベストを使用しない摩擦材料の必要性が高
くなった。そこでアスベスト以外の繊維材料としてスチ
ール繊維あるいはステンレススチール繊維ヲ用いたいわ
ゆるセミメタリックパッドが実用化されるようになった
。

このセミメタリックパッドはアスベストパッドに比較し
て耐摩耗性がすぐれ、摩擦係数が高い利点があるが、そ
の反面スチール繊維が潤滑剤と共に多量に使用されてい
るため、パッドの熱伝導性が高く、従って断熱層をもう
ける必要があり、高速での繰り返し制動を行うと発火す
るに到るといったような従来のアスベストパッドには見
られない欠点がある。

この欠点に対し本発明等は摩擦剤組成物中の基材である
スチールファイバー（ｍ維）をできるだけ使用せず、セ
ラミックファイバー、有機合成繊維に置き換えて且つ有
機充填材、無機充填材、金属粉末、摩擦調整材等の成分
に微細な炭化珪素セラミック粉末を０．２〜２．０％を
加えて熱硬化性樹脂結合剤で結合した物理的特性の優れ
た摩擦材を発明し特願昭６０−１０４１９０号「摩擦材
組成物」として出願した。この摩擦材組成物によれば熱
伝導率が従来のセミメタリックパッドの１ｉ５程度でし
かも炭化珪素の存在によりセミメタリックパッドと同等
以上の高摩擦係数、耐摩耗性を有するディスクブレーキ
用パッド材が得られるものである。

しかしながら前記の摩擦材は炭化珪素の有無にかかわら
ず油圧を高くすると摩擦係数が低下するという課題があ
ることが分かった。

「課題を解決するための手段」 この発明はスチールファイバーあるいはステンレススチ
ールファイバーを５〜１５％、その他のセラミックファ
イバー、有機合成繊維を補強用繊維材料とし、有機充填
剤、無機充填剤、金属粉および摩擦調整剤を混合して熱
硬化性樹脂結合剤で結合してなる摩擦材組成物において
、マイクロビッカース硬度が１０００以上の合金粉末を
０．１〜２．０容量％含有することを特徴とする摩擦材
組成物である。

本発明の摩擦材組成物ではセミメタリックパッド材と異
なりスチールファイバーは５〜１５容量％として熱伝導
率を低下させ、その他に補強用繊維材としてセラミック
ファイバー、例えばＡｌ２Ｏ８−ＳｉＯ２　　系セラミ
ックファイバーを５〜１５容量％、及び有機繊維、例え
ばポリアラミドパルプ５〜３０容量％、を使用するもの
である。

これらの各種補強用繊維材に通常用いられる黒鉛、硫化
アンチモン等の潤滑剤、必要に応じて金属粉、例えば銅
粉等、及び有機質摩擦調整剤、例えばカシューナツツ等
、及び硫酸バリウム等の充填剤を添加した混合物にフェ
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂を結合剤として加えて熱プ
レス成形して摩擦材とする。本発明の摩擦材組成物では
さらにマイクロビッカース硬度が１０００以上である合
金粉末を０．１〜２．０容量％添加する。合金粉末がマ
イクロビッカース硬度１０００未満では高速での急制動
で高い摩擦係数が得られない。また合金粉末を２．０容
量％以上添加するとブレーキディスク等の相手材に対す
る攻撃性が増大し相手の摩耗が大きくなり、摩擦係数μ
の安定性が悪化する。０．１容量％以下ではスチールパ
ッドのような高い摩擦係数が得られず又高温での耐摩耗
性が得られない。

合金粉末としてはＣｒ、Ｍｏ、Ｎｂの中で少なくとも一
つの元素を３０重量％以上を含むＦ　ｅ　像）との合金
が耐熱性が良く望ましい。

「実施例」 基本的組成が補強用繊維材としてスチールファイバー１
０容量％、珪酸アルミニュウム（ＡＩ２０ａ−８ｉ０２
）ファイパーム１０容量％、芳香族ポリアラミドバルブ
ｌＯ容量％、その他として黒鉛１０容量％、銅粉５容量
％、カシューダスト１０容量％、粉末フェノール樹脂２
５容量％であり、残余が、第１表に示すように、硫酸バ
リウム十合金粉末あるいは硫酸バリウム＋炭化珪素（８
ｉ０）粉末を合計２０容量％である材料を配合した。

（以下余白） 配合した物（試料１Ｉｋ１１〜９）を混合機で均一に混
合し所定量を面圧８００ｋｇ／ω、型温１６５℃、成形
時間７分で圧縮成形機で成形した。成形品をさらに２０
０℃、５時間熱処理を行い、正面を研磨してディスクブ
レーキ（住友電工製ＰＤ５１型）のパッドを造った。

得られたディスクブレーキパッドをフルサイズブレーキ
ダイナモチスターを用いてテストコードＪＡ８０６９１
４によって次の諸元でブレーキ試験を行った。

ブレーキキャリバー：　住友電工製ＰＤ５１ディスクロ
ーター：　　　２４３φ×２２ｖ（ベンチレーテッドデ
ィスク） イナーシャ　　　：　　５．５ｋｇｍ　、５ｅｃ２テス
トコード　　：　　ＪＡ８０６７１４また試料から１０
＋ｎｍφＸＬ、２＋ｎｍのテストピースを切り出してレ
ーザフラッシュ法で熱伝導率を測定した。

その結果は第２表及び第１〜３図の通りであった。

第２表から、本発明の摩擦材組成物である試料１Ｎ＆１
２，８，４．６．７は炭化珪素を含まない従来組成品（
４）に比し摩擦係数が大きく、また炭化珪素を含む従来
組成品（Ｊ３）に比し熱伝導率が小さいことが分かる。

次に試料Ｎｎｌのように合金粉末が０．０５容量％と少
量では摩擦係数が低すぎ、また試料Ｎ１５のように合金
粉末を８．０容量％と大量に含むとディスクローターに
対する攻撃性が大きくなって不適当であることが分かる
。

また第１図に示すように従来品及び試料Ｎｅｔの場合は
油圧が増加してパッドの面圧が大きくなると摩擦係数が
低下するが、本発明品の試料ＩＶｋＬ８゜７．６ではこ
の摩擦係数の低下がなく極めて安定した制動ができるこ
とが分かる。

「発明の効果」 以上に詳しく説明したように本発明の摩擦材組成物の摩
擦材はディスクブレーキパッド等に用いると、従来のセ
ミメタリックパッドに比し熱伝導率が約１１５　程度の
低さでしかもセミメタリックパッドと同等以上の高摩擦
係数、耐摩耗性を有し、さらに従来技術である炭化珪素
を含む組成物に比しても熱伝導率が低く且つ高速での急
制動でも安定した高摩擦係数を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の油圧と摩擦係数の関係を示すグラフ
であり、第２図は従来品（４）、（Ｂ）及び試料Ｎ１１
ｌの油圧と摩擦係数の関係を示すグラフである。 代理人　弁理士　１）中　理　夫 ＝　　５由用’ｋＭ−一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スチールファイバー或いはステンレススチールファ
   イバーを５〜１５％、その他のセラミックファイバー、
   有機合成繊維を補強用繊維材とし、それに有機充填剤、
   無機充填剤、金属粉および摩擦調整剤を混合して熱硬化
   性樹脂結合剤により結合してなる摩擦材組成物において
   、マイクロビッカース硬度が１０００以上の合金粉末を
   ０．１〜２．０容量％含有することを特徴とする摩擦材
   組成物 ２、セラミックファイバーとしてＡｌ＿２Ｏ＿３−Ｓｉ
   Ｏ＿２系セラミックファイバーを使用することを特徴と
   する請求項１記載の摩擦材組成物 ３、有機繊維としてポリアラミド繊維またはパルプを使
   用することを特徴とする請求項１記載の摩擦材組成物 ４、合金粉末がＣｒ、Ｍｏ、Ｎｂの中で少なくとも一つ
   の元素を３０重量％以上を含むＦｅ（鉄）との合金粉末
   であることを特徴とする請求項１記載の摩擦材組成物