JPH04318092A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のブレーキパッド
あるいはクラッチフェーシングなどに使用される摩擦材
に関する。

【０００２】

【従来の技術】摩擦材に要求される性質として、耐摩耗
性に優れていること、摩擦係数が高いこと、摩擦係数が
安定していることなどが挙げられる。これらの性能を満
足させるためには単一素材では困難であり、摩擦材は多
くの素材からなる複合材料として構成されている。従来
より繊維基材として重宝されていたアスベストは、人体
への悪影響が明らかとなり摩擦材から排除する動きが高
まっている。

【０００３】アスベストの代替となる繊維基材として芳
香族ポリアミド繊維などの耐熱有機繊維、ガラス繊維、
セラミックス繊維などの無機繊維、炭素繊維、金属繊維
が使用されそれに応じて添加剤についての組合せも検討
されている。たとえば、添加剤として珪酸カルシウム類
を摩擦材に配合した例としては、たとえば、特開昭５６
−１６５７８号公報には、繊維基材の石綿の変わりに珪
酸カルシウムを主体とする無機質繊維を使用して摩擦係
数の低下および摩耗量を抑制した摩擦材の開示がある。 また特開平１−１１２０３８号公報には、添加剤として
多孔質の珪酸カルシウムを配合して耐熱性、耐久性を向
上させた湿式摩擦材の開示がある。

【０００４】近年、車両の高速化、高級化に伴い高速か
らのブレーキの効きの安定性およびノイズレスへの要求
が高まり摩擦材の摩擦係数の向上および鳴き発生の抑制
が求められている。しかし、非アスベスト系の摩擦材で
は、上記の要求を満たしていない場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みてなされたもので、摩擦材の組成内容を検討するこ
とにより高速摩擦係数、フェード摩擦係数、耐鳴き性に
優れた摩擦材とすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の摩擦材は、繊維
基材、結合剤、添加剤の混合物を成形して構成される摩
擦材であって、該添加剤にはゾノトライトを１〜２０重
量％含むことを特徴とする。本発明の摩擦材は繊維基材
、結合剤、添加剤の混合物を成形して構成され、特に添
加剤中にゾノトライトを配合することにより摩擦係数、
耐鳴き性および耐摩耗性に優れる。このゾノトライトは
、カルシウムの含水シクロケイ酸塩で〔Ｃａ６　Ｓｉ６
　Ｏ１７（ＯＨ）２　〕ある。

【０００７】通常高速時およびフェード時のようにブレ
ーキが高温で使用される場合には、摩擦材に含まれる樹
脂、耐熱性有機繊維などの有機物が分解あるいは溶融し
て摩擦係数を低下させる。ところがゾノトライトを添加
すると摩擦熱によってゾノトライトが下記の式に従って
化学変化して、 　　　　　　　　〔Ｃａ６　Ｓｉ６　Ｏ１７（ＯＨ）２
　→６ＣａＳｉＯ３　＋Ｈ２　Ｏ〕結晶水を放出する過
程において摩擦熱を吸収し、有機物の分解を防止し結果
として摩擦係数の低下を防止する。

【０００８】またゾノトライトはモース硬度が６．５と
相手材（ロータ）よりやや硬く摩擦係数を向上する効果
を合わせもっている。さらにゾノトライトは結晶水放出
後もケイ酸カルシウム（ＣａＳｉＯ３　）２　として存
続し耐熱性も十分でありモース硬度も４．５と無機添加
剤として適切である。また、ゾノトライトを添加するこ
とにより摩擦材の粘弾性が大きくなり結果として鳴きが
向上したと考えられる。

【０００９】このゾノトライトは摩擦材中に１〜２０重
量％添加することができる。添加量が１重量％未満であ
ると摩擦係数の向上が認められず、また鳴きの発生回数
が多くなり好ましくない。添加量が２０重量％を超える
と摩擦係数はより向上するが、摩耗率が多く摩擦材の温
度の上昇とともに著しくなるので好ましくない。繊維基
材には、アラミド繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維
、金属繊維、無機繊維などの公知の繊維が１種以上添加
して用いられる。

【００１０】結合材は繊維基材や添加剤を一体化するも
ので、通常使用される熱硬化性のフェノール系樹脂、メ
ラミン系樹脂、エポキシ系樹脂などが利用できる。添加
剤としては摩擦係数などの特性を調整するもので、有機
および無機の潤滑剤、充填剤などが利用され、たとえば
、カシューダスト、カーボンブラック、グラファイト、
シリカ、硫酸バリウム、二硫化モリブデン、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、三硫化アンチモンなどが使用
できる。

【００１１】この摩擦材は繊維基材、結合剤、添加剤を
混合して通常の成形方法により形成できる。

【００１２】

【発明の作用および効果】本発明の摩擦材では、添加剤
の一成分としてゾノトライト（カルシウムの含水シクロ
ケイ酸塩）が特定量含まれている。このゾノトライトを
含有することにより形成されたブレーキパッドは、無添
加のものと比較して高速摩擦係数、フェード摩擦係数、
鳴き発生の少ない摩擦材となる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。表１
に示すように、アラミド繊維５重量％、銅繊維６重量％
、ロックウール６重量％、フェノール樹脂１０重量％、
グラファイト５重量％、三硫化アンチモン３重量％、カ
シューダスト８重量％、シリカ３重量％と一定にし、硫
酸バリウムとゾノトライトの量を変えた他は同じ割合の
配合で全量を１００重量％とした。

【００１４】

【表１】 実施例１はゾノトライトを３重量％、硫酸バリウムを５
１重量％、実施例２はゾノトライトを１０重量％、硫酸
バリウムを４４重量％、実施例３はゾノトライトを２０
重量％、硫酸バリウムを３４重量％、比較例１はゾノト
ライトを０重量％、硫酸バリウムを５４重量％、比較例
２はゾノトライトを３０重量％、硫酸バリウムを２４重
量％として混合して摩擦材に成形した。

【００１５】なお、ゾノトライトは、カルシウムの含水
シクロケイ酸塩の鉱物でオランダのプロマト社製の商品
名プロマクソンＤを使用した。上記の各混合組成物を金
型中で１６０℃で４００ｋｇ／ｃｍ２　の圧力で１０分
間熱成形し、２５０℃で１２０分の熱処理をおこなって
ブレーキパッドを形成した。

【００１６】

【表２】 　　得られたブレーキパッドについて、それぞれ摩擦係
数、鳴き回数、摩耗率を測定して評価した。結果を表２
に示す。

【００１７】摩擦係数はＪＡＳＯ−Ｃ４０６−８２に準
じ、キャリパ形式のＰＤ５１ｓ、ロータ厚み１８ｍｍベ
ンチレーテッド、イナーシャ４．５ｋｇｆｍＳ２　で測
定した。鳴きの評価方法は、車両：ＳＴ１７０（コロナ
）、キャリパ：ＰＤ５４、ロータ：厚み１８ｍｍベンチ
レーテッド、車両重量：空車＋２名乗車。すり合わせ６
５ｋｍ／ｈ×０．３５Ｇ×１２０℃×２００回おこなっ
た。その後、２０ｋｍ／ｈ×０．１Ｇ×５０℃×２０回
、２０ｋｍ／ｈ×０．１Ｇ×１００℃×２０回、２０ｋ
ｍ／ｈ×０．１Ｇ×１５０℃×２０回、２０ｋｍ／ｈ×
０．１Ｇ×１００℃×２０回、２０ｋｍ／ｈ×０．１Ｇ
×５０℃×２０回の計１００回の継合をおこない、極小
レベル以上の鳴き回数を数えた。

【００１８】摩耗率は，ＪＡＳＯ−Ｃ４２７−８３に準
じ、キャリパ：ＰＤ５１ｓ、ロータ：厚み１８ｍｍベン
チレーテッド、イナーシャ：３．５ｋｇｆｍＳ２　、５
０ｋｍ／ｈ×０．３Ｇで測定した。表２に示すようにゾ
ノトライトを配合した実施例１、２、３では、配合しな
い比較例１に比べて１００ｋｍ／ｈ、１３０ｋｍ／ｈの
高速時の摩擦係数が向上している。さらに、第１フェー
ドの最小摩擦係数も同様に向上している。そして実車で
の鳴き回数も５回以下で、比較例１の３８回に比べ著し
く向上している。摩耗率は実施例と比較例１共に適度の
値を示している。一方比較例２のゾノトライトを３０重
量％配合した場合は、摩擦係数は実施例よりさらに向上
し、鳴き発生も０となった。ところが摩耗率が極端に多
く温度の上昇とともにさらに多くなった。したがって、
ゾノトライトの配合量は１〜２０重量％の範囲が摩擦係
数の向上、鳴き発生回数の低減するために好ましいこと
が判明した。

【００１９】したがって、摩擦材の添加剤の一成分とし
てゾノトライトを配合することにより、高速時での安定
した効きを保持し、ノイズレスの摩擦材が形成できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　繊維基材、結合剤、添加剤の混合物を
   成形して構成される摩擦材であって、該添加剤にはゾノ
   トライトを１〜２０重量％含むことを特徴とする摩擦材
   。