JPH04306285A - 摩擦材料 - Google Patents
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- JPH04306285A JPH04306285A JP7129191A JP7129191A JPH04306285A JP H04306285 A JPH04306285 A JP H04306285A JP 7129191 A JP7129191 A JP 7129191A JP 7129191 A JP7129191 A JP 7129191A JP H04306285 A JPH04306285 A JP H04306285A
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Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は航空機や自動車などの車
輌のブレーキ材として有効な摩擦材料に関するものであ
る。
輌のブレーキ材として有効な摩擦材料に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、航空機やレーシングカーなどのブ
レーキ用の材料は宇宙用材料として開発された炭素繊維
強化炭素複合材（以下ＣＦＲＣという）が使用されてい
る。この複合材は高熱での機械特性が従来のものと比較
して良好であるからである。
レーキ用の材料は宇宙用材料として開発された炭素繊維
強化炭素複合材（以下ＣＦＲＣという）が使用されてい
る。この複合材は高熱での機械特性が従来のものと比較
して良好であるからである。
【０００３】ブレーキ用のＣＦＲＣとしては炭素繊維の
織物または不織布に熱硬化性樹脂、たとえばフェノール
樹脂やフラン樹脂を含浸させ、それを単一にあるいは積
層して １５０℃〜 ２００℃の温度で １００ｋｇ／
ｃｍ２ 〜 ２００ｋｇ／ｃｍ２ の加重をかけて成形
し、それを１０００℃以上の温度で焼成し、さらに緻密
化のためピッチあるいは熱硬化性樹脂を含浸して焼成す
る工程を繰り返して作られる。このようにして作られた
ブレーキ材は一般にはＣＦＲＣ同志の摩擦により使われ
ており、高速高荷重のきびしい状況でのブレーキ材とし
て優れたものであるが、低速での摩耗量が多く、高速に
なると摩擦係数が上昇する欠点があった。即ち航空機の
場合、着陸の際に大きな効果を生ずるが、飛行場内での
低速運行では摩耗量が多く、且つ車輌の場合高速で運行
中のときブレーキがききすぎて事故を生ずるなどの欠点
があった。
織物または不織布に熱硬化性樹脂、たとえばフェノール
樹脂やフラン樹脂を含浸させ、それを単一にあるいは積
層して １５０℃〜 ２００℃の温度で １００ｋｇ／
ｃｍ２ 〜 ２００ｋｇ／ｃｍ２ の加重をかけて成形
し、それを１０００℃以上の温度で焼成し、さらに緻密
化のためピッチあるいは熱硬化性樹脂を含浸して焼成す
る工程を繰り返して作られる。このようにして作られた
ブレーキ材は一般にはＣＦＲＣ同志の摩擦により使われ
ており、高速高荷重のきびしい状況でのブレーキ材とし
て優れたものであるが、低速での摩耗量が多く、高速に
なると摩擦係数が上昇する欠点があった。即ち航空機の
場合、着陸の際に大きな効果を生ずるが、飛行場内での
低速運行では摩耗量が多く、且つ車輌の場合高速で運行
中のときブレーキがききすぎて事故を生ずるなどの欠点
があった。
【０００４】また、鋳鉄や焼結合金などの金属類を相手
材にしたとき、２０００℃以上の高温で処理したＣＦＲ
Ｃは摩擦係数が少なく、また低温で処理したＣＦＲＣは
摩耗率が大きいなどの欠点があった。
材にしたとき、２０００℃以上の高温で処理したＣＦＲ
Ｃは摩擦係数が少なく、また低温で処理したＣＦＲＣは
摩耗率が大きいなどの欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような課
題を解決するもので、低速運行での摩耗量が少なく、且
つ金属を相手材としても安定した摩擦係数と摩耗率を備
えた摩擦材料を提供することを目的とするものである。
題を解決するもので、低速運行での摩耗量が少なく、且
つ金属を相手材としても安定した摩擦係数と摩耗率を備
えた摩擦材料を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、充填材となる炭素の前駆体である熱硬化性
樹脂７０〜９８ｗｔ％と １００μｍ〜１０μｍの炭化
硼素３０〜２ｗｔ％を混合してなる炭化硼素熱硬化性樹
脂混合物を、骨材となる炭素繊維に７０〜２０ｗｔ％付
着させ成形し、焼成してなるものである。
に本発明は、充填材となる炭素の前駆体である熱硬化性
樹脂７０〜９８ｗｔ％と １００μｍ〜１０μｍの炭化
硼素３０〜２ｗｔ％を混合してなる炭化硼素熱硬化性樹
脂混合物を、骨材となる炭素繊維に７０〜２０ｗｔ％付
着させ成形し、焼成してなるものである。
【０００７】即ち、本発明は炭素繊維の織物、不織布、
編物、短繊維に熱硬化性樹脂たとえばエポキシ樹脂やフ
ェノール樹脂、フラン樹脂を含浸させるに際し、これら
の樹脂７０〜９８ｗｔ％に対し炭化硼素の粉末を３０〜
２ｗｔ％含ませて攪拌し、混合樹脂を作る。これらの炭
化硼素の大きさは １００μｍ〜１０μｍの直径の粉末
が望ましい。この混合樹脂を炭素繊維の織物あるいはニ
ードルパンチによるフェルトまたは短繊維３０〜８０ｗ
ｔ％に対し混合樹脂が７０〜２０ｗｔ％になるように含
浸する。
編物、短繊維に熱硬化性樹脂たとえばエポキシ樹脂やフ
ェノール樹脂、フラン樹脂を含浸させるに際し、これら
の樹脂７０〜９８ｗｔ％に対し炭化硼素の粉末を３０〜
２ｗｔ％含ませて攪拌し、混合樹脂を作る。これらの炭
化硼素の大きさは １００μｍ〜１０μｍの直径の粉末
が望ましい。この混合樹脂を炭素繊維の織物あるいはニ
ードルパンチによるフェルトまたは短繊維３０〜８０ｗ
ｔ％に対し混合樹脂が７０〜２０ｗｔ％になるように含
浸する。
【０００８】このようにしてできたプリプレッグを織物
の場合は数十枚、ニードルパンチによるフェルトの場合
は数枚、短繊維の場合はそのまま金型に積層または詰め
て １００〜 ３００ｋｇ／ｃｍ２ で加圧し、 １
００〜 ２００℃に加熱して硬化反応させることにより
炭素繊維を骨材とした炭素繊維強化樹脂複合材ができる
。そして ８００℃以上の温度で不活性雰囲気中で加熱
すると、熱硬化性樹脂が分解して多孔性となるため、樹
脂を含浸しさらに焼成を繰り返し、比重にほぼ変化が見
られない程度に緻密化することにより、炭素繊維を骨材
とし、炭素と炭化硼素を充填材とした複合材による摩擦
材料が得られる。
の場合は数十枚、ニードルパンチによるフェルトの場合
は数枚、短繊維の場合はそのまま金型に積層または詰め
て １００〜 ３００ｋｇ／ｃｍ２ で加圧し、 １
００〜 ２００℃に加熱して硬化反応させることにより
炭素繊維を骨材とした炭素繊維強化樹脂複合材ができる
。そして ８００℃以上の温度で不活性雰囲気中で加熱
すると、熱硬化性樹脂が分解して多孔性となるため、樹
脂を含浸しさらに焼成を繰り返し、比重にほぼ変化が見
られない程度に緻密化することにより、炭素繊維を骨材
とし、炭素と炭化硼素を充填材とした複合材による摩擦
材料が得られる。
【０００９】炭化硼素が樹脂中に２ｗｔ％以下では効果
が認められにくく、３０ｗｔ％以上では強度が不足する
。また、炭化硼素の直径が １００μｍ以上では相手材
を傷つけ、１０μｍ以下では効果が認められない。炭化
硼素熱硬化性樹脂混合物が２０ｗｔ％以下になると、焼
成後の炭素が少なく、強度が低下し、７０ｗｔ％以上に
なると炭素繊維が少なく、強度が低下する。
が認められにくく、３０ｗｔ％以上では強度が不足する
。また、炭化硼素の直径が １００μｍ以上では相手材
を傷つけ、１０μｍ以下では効果が認められない。炭化
硼素熱硬化性樹脂混合物が２０ｗｔ％以下になると、焼
成後の炭素が少なく、強度が低下し、７０ｗｔ％以上に
なると炭素繊維が少なく、強度が低下する。
【００１０】図１に基づいて説明すると、１は経糸、２
は緯糸で、いずれも炭素繊維からなり、これら経糸１と
緯糸２にて織物を形成している。３はマトリックスで、
熱硬化性樹脂を硬化し、しかる後炭化したものである。 ４は熱硬化性樹脂に２〜３０ｗｔ％混合した炭化硼素で
ある。
は緯糸で、いずれも炭素繊維からなり、これら経糸１と
緯糸２にて織物を形成している。３はマトリックスで、
熱硬化性樹脂を硬化し、しかる後炭化したものである。 ４は熱硬化性樹脂に２〜３０ｗｔ％混合した炭化硼素で
ある。
【００１１】
【作用】以上のように炭化硼素を混入することにより、
摩擦係数が安定し、摩耗率が少なくなる。その理由は推
測するに耐酸化性が良く、低温高温を通して安定するた
め、摩擦特性が良いのではないかと思われる。
摩擦係数が安定し、摩耗率が少なくなる。その理由は推
測するに耐酸化性が良く、低温高温を通して安定するた
め、摩擦特性が良いのではないかと思われる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。フ
ェノール樹脂（ユニチカ（株）製ユニベックスＳ）をア
セトンに１：１の割合で溶解し、それに５０μｍの炭化
硼素粉末を混合した。上記炭化硼素を含む混合樹脂液に
、６０００フィラメントのアクリル系の炭素繊維（東レ
（株）製）からなり経糸 ４２０本、緯糸 ４２０本、
重さ ３３０ｇｒ／ｍ２ の織物を含浸し、織物の重量
とアセトンが蒸発した状態での混合樹脂重量が１：１に
なるようにプリプレッグを作った。これを金型に入れ、
２００トンのホットプレス機により １５０ｋｇ／ｃ
ｍ２ の圧力で２００℃で硬化反応させた。その後、こ
れを真空炉に入れ、１０−１Ｔｏｒｒの真空度で２００
０℃に焼成し、冷却後、フェノール樹脂に含浸し、さら
に焼成する工程を繰り返し、比重の増加が生じない迄継
続し、緻密化した。ＪＩＳＤ４４１１の定速式摩擦試験
機の摩擦ディスクにて試験をした結果を表１に示す。な
お、試料は経２５ｍｍ、緯２５ｍｍで、加重は５ｋｇ／
ｃｍ２ 、ディスクはＦＣ２５であった。
ェノール樹脂（ユニチカ（株）製ユニベックスＳ）をア
セトンに１：１の割合で溶解し、それに５０μｍの炭化
硼素粉末を混合した。上記炭化硼素を含む混合樹脂液に
、６０００フィラメントのアクリル系の炭素繊維（東レ
（株）製）からなり経糸 ４２０本、緯糸 ４２０本、
重さ ３３０ｇｒ／ｍ２ の織物を含浸し、織物の重量
とアセトンが蒸発した状態での混合樹脂重量が１：１に
なるようにプリプレッグを作った。これを金型に入れ、
２００トンのホットプレス機により １５０ｋｇ／ｃ
ｍ２ の圧力で２００℃で硬化反応させた。その後、こ
れを真空炉に入れ、１０−１Ｔｏｒｒの真空度で２００
０℃に焼成し、冷却後、フェノール樹脂に含浸し、さら
に焼成する工程を繰り返し、比重の増加が生じない迄継
続し、緻密化した。ＪＩＳＤ４４１１の定速式摩擦試験
機の摩擦ディスクにて試験をした結果を表１に示す。な
お、試料は経２５ｍｍ、緯２５ｍｍで、加重は５ｋｇ／
ｃｍ２ 、ディスクはＦＣ２５であった。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１からも判るように摩耗率が少なく、摩
擦係数も安定している。次に比較例として、フェノール
樹脂（ユニチカ（株）製ユニベックスＳ）をアセトンに
１：１の割合で溶解した。この樹脂液に実施例１と同じ
方法でプリプレッグを作り、成形し焼成し、緻密化した
。ＪＩＳＤ４４１１の定速式摩擦試験機の摩擦ディスク
にて試験をしたところ、摩擦係数は不安定で測定不能で
あった。また、摩耗率は４０×１０−７ｃｍ３ ／ｋｇ
・ｆ・ｍであった。
擦係数も安定している。次に比較例として、フェノール
樹脂（ユニチカ（株）製ユニベックスＳ）をアセトンに
１：１の割合で溶解した。この樹脂液に実施例１と同じ
方法でプリプレッグを作り、成形し焼成し、緻密化した
。ＪＩＳＤ４４１１の定速式摩擦試験機の摩擦ディスク
にて試験をしたところ、摩擦係数は不安定で測定不能で
あった。また、摩耗率は４０×１０−７ｃｍ３ ／ｋｇ
・ｆ・ｍであった。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、安定した
摩擦係数が得られ、摩耗率も少なく、特に低速運行での
摩耗量が少ない摩擦材料を提供することができる。
摩擦係数が得られ、摩耗率も少なく、特に低速運行での
摩耗量が少ない摩擦材料を提供することができる。
【図１】本発明による摩擦材料の断面図である。
１ 経糸
２ 緯糸
３ マトリックス
４ 炭化硼素
Claims (1)
- 【請求項１】 充填材となる炭素の前駆体である熱硬
化性樹脂７０〜９８ｗｔ％と１００μｍ〜１０μｍの炭
化硼素３０〜２ｗｔ％を混合してなる炭化硼素熱硬化性
樹脂混合物を、骨材となる炭素繊維に７０〜２０ｗｔ％
付着させ成形し、焼成してなる摩擦材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7129191A JPH04306285A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 摩擦材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7129191A JPH04306285A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 摩擦材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306285A true JPH04306285A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=13456440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7129191A Pending JPH04306285A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 摩擦材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04306285A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2717820A1 (fr) * | 1994-03-25 | 1995-09-29 | Valeo | Matériau de frottement destiné à équiper un dispositif mettant en Óoeuvre un frottement en milieu liquide, ainsi que le procédé de réalisation d'un tel matériau de frottement et du dispositif qui en est équipé . |
| WO2014016891A1 (ja) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | 日立化成株式会社 | ヨー制御用ブレーキパッド及びブレーキ部材 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313926A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-21 | Showa Denko Kk | 炭素質摩擦材 |
| JPH03250032A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-07 | Toyo Tanso Kk | 炭化硼素含有炭素繊維強化炭素複合材料、その製造方法及びこれを用いたホットプレス用材料 |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP7129191A patent/JPH04306285A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6313926A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-21 | Showa Denko Kk | 炭素質摩擦材 |
| JPH03250032A (ja) * | 1990-02-27 | 1991-11-07 | Toyo Tanso Kk | 炭化硼素含有炭素繊維強化炭素複合材料、その製造方法及びこれを用いたホットプレス用材料 |
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| WO1995026473A1 (fr) * | 1994-03-25 | 1995-10-05 | Valeo | Materiau de frottement destine a equiper un dispositif mettant en ×uvre un frottement en milieu liquide, ainsi que le procede de realisation d'un tel materiau de frottement et du dispositif qui en est equipe |
| WO2014016891A1 (ja) * | 2012-07-23 | 2014-01-30 | 日立化成株式会社 | ヨー制御用ブレーキパッド及びブレーキ部材 |
| CN104471270A (zh) * | 2012-07-23 | 2015-03-25 | 日立化成株式会社 | 偏航控制用制动块及制动构件 |
| JPWO2014016891A1 (ja) * | 2012-07-23 | 2016-07-07 | 日立化成株式会社 | ヨー制御用ブレーキパッド及びブレーキ部材 |
| US9568061B2 (en) | 2012-07-23 | 2017-02-14 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Brake pad for yaw control, and brake member |
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