JPH05247441A - 摩擦材 - Google Patents
摩擦材Info
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- JPH05247441A JPH05247441A JP4683392A JP4683392A JPH05247441A JP H05247441 A JPH05247441 A JP H05247441A JP 4683392 A JP4683392 A JP 4683392A JP 4683392 A JP4683392 A JP 4683392A JP H05247441 A JPH05247441 A JP H05247441A
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- Japan
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- friction
- friction material
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- zirconium oxide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 所要の摩擦係数を保持するとともに、相手材
の摩耗量を低減する。 【構成】 基材繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩
擦材において、前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５
〜２０μｍの酸化ジルコニウムを全体に対して１〜２５
重量％添加した。
の摩耗量を低減する。 【構成】 基材繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩
擦材において、前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５
〜２０μｍの酸化ジルコニウムを全体に対して１〜２５
重量％添加した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摩擦材に関するもので、
特に、自動車のブレーキライニング、クラッチ用フェー
シング等に使用される摩擦材に関するものである。
特に、自動車のブレーキライニング、クラッチ用フェー
シング等に使用される摩擦材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のドラムブレーキ、ディス
クブレーキ等に使用されているブレーキライニングなど
の摩擦材はブレーキドラム、ディスクロータの回転を止
め、運動エネルギーを熱エネルギーに変えるために高温
となる。したがって、耐熱性、耐摩耗性が要求されると
ともに、摩擦係数の変化の少ない安定した摩擦特性が要
求される。そこで、これらの各種の特性を満足するため
に、摩擦材は複合材料によって構成されている。即ち、
摩擦材としては、ガラス繊維、アラミド繊維等の基材繊
維、グラファイト、二硫化モリブデン等の充填剤、フェ
ノール樹脂等の結合剤などを複合化した材料より構成さ
れている。
クブレーキ等に使用されているブレーキライニングなど
の摩擦材はブレーキドラム、ディスクロータの回転を止
め、運動エネルギーを熱エネルギーに変えるために高温
となる。したがって、耐熱性、耐摩耗性が要求されると
ともに、摩擦係数の変化の少ない安定した摩擦特性が要
求される。そこで、これらの各種の特性を満足するため
に、摩擦材は複合材料によって構成されている。即ち、
摩擦材としては、ガラス繊維、アラミド繊維等の基材繊
維、グラファイト、二硫化モリブデン等の充填剤、フェ
ノール樹脂等の結合剤などを複合化した材料より構成さ
れている。
【０００３】また、充填剤は、前記グラファイト、二硫
化モリブデン等の潤滑剤の他、有機ダスト、金属粉末、
無機配合剤などが使用されている。
化モリブデン等の潤滑剤の他、有機ダスト、金属粉末、
無機配合剤などが使用されている。
【０００４】更に、摩擦材の摩擦係数を確保するため
に、添加剤としてアルミナ等のモース硬さが７以上のア
ブレッシブ剤を使用したり、モース硬さが５〜８程度の
アブレッシブ剤の添加量を多くし、或いは、粒子径の大
きいものを使用することがある。
に、添加剤としてアルミナ等のモース硬さが７以上のア
ブレッシブ剤を使用したり、モース硬さが５〜８程度の
アブレッシブ剤の添加量を多くし、或いは、粒子径の大
きいものを使用することがある。
【０００５】なお、他に前記摩擦材の摩擦係数を顕著に
向上する充填剤として、酸化ジルコニウムがあり、例え
ば、特開昭５７−１０９８８３号公報、特開昭６２−２
０５８１号公報、特開平３−１８５０３０号公報には、
それに関連する技術が開示されている。
向上する充填剤として、酸化ジルコニウムがあり、例え
ば、特開昭５７−１０９８８３号公報、特開昭６２−２
０５８１号公報、特開平３−１８５０３０号公報には、
それに関連する技術が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のアブ
レッシブ剤を用いたものは、所定の摩擦係数は確保でき
ても相手材であるロータが鋳鉄等で形成されているため
に摩擦材中のアブレッシブ剤等によって研削され、その
結果、使用寿命が短かくなるとともに、この相手材の偏
摩耗によってブレーキ振動が発生する等の不具合があっ
た。
レッシブ剤を用いたものは、所定の摩擦係数は確保でき
ても相手材であるロータが鋳鉄等で形成されているため
に摩擦材中のアブレッシブ剤等によって研削され、その
結果、使用寿命が短かくなるとともに、この相手材の偏
摩耗によってブレーキ振動が発生する等の不具合があっ
た。
【０００７】そこで、本発明は、所要の摩擦係数を保持
しつつ、相手材の摩耗量を低減できる摩擦材の提供を課
題とするものである。
しつつ、相手材の摩耗量を低減できる摩擦材の提供を課
題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる摩擦材
は、基材繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩擦材に
おいて、前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５〜２０
μｍの酸化ジルコニウムを摩擦材料総量に対して１〜２
５重量％添加したものである。
は、基材繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩擦材に
おいて、前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５〜２０
μｍの酸化ジルコニウムを摩擦材料総量に対して１〜２
５重量％添加したものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、平均粒子径が０．５μｍ以
上の酸化ジルコニウムを１重量％以上添加したことによ
って摩擦材の所要の材料強度、対摩耗性及び摩擦特性を
を確保できる。しかも、その酸化ジルコニウムの平均粒
子径を２０μｍ以下とし、かつ、添加量を２５重量％以
下に限定しているので、相手材に対する研削力を緩和
し、その摩耗量を低減できる。
上の酸化ジルコニウムを１重量％以上添加したことによ
って摩擦材の所要の材料強度、対摩耗性及び摩擦特性を
を確保できる。しかも、その酸化ジルコニウムの平均粒
子径を２０μｍ以下とし、かつ、添加量を２５重量％以
下に限定しているので、相手材に対する研削力を緩和
し、その摩耗量を低減できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を自動車のブレーキパッドに具
体化した実施例を説明する。
体化した実施例を説明する。
【００１１】摩擦材の配合は図１に示した、本発明の実
施例及び比較例における摩擦材の構成成分の配合比と、
摩擦係数及び相手材の摩耗量の試験結果とを示す表図の
通りであり、６種類の実施例及び３種類の比較例のブレ
ーキパッドを製作した。
施例及び比較例における摩擦材の構成成分の配合比と、
摩擦係数及び相手材の摩耗量の試験結果とを示す表図の
通りであり、６種類の実施例及び３種類の比較例のブレ
ーキパッドを製作した。
【００１２】本実施例では基材繊維として、芳香族ポリ
アミド繊維、チタン酸カリウム繊維、スラグウールを使
用した。前記芳香族ポリアミド繊維は芳香族を含むモノ
マーがアミド結合して高分子化したものであり、本実施
例においては、代表的なポリアミド繊維であるケブラー
繊維（デュポン社製）を使用した。
アミド繊維、チタン酸カリウム繊維、スラグウールを使
用した。前記芳香族ポリアミド繊維は芳香族を含むモノ
マーがアミド結合して高分子化したものであり、本実施
例においては、代表的なポリアミド繊維であるケブラー
繊維（デュポン社製）を使用した。
【００１３】結合剤はフェノール樹脂系結合剤を使用し
た。
た。
【００１４】充填剤は、グラファイト、カシューダス
ト、銅粉、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムを用い
た。
ト、銅粉、硫酸バリウム及び酸化ジルコニウムを用い
た。
【００１５】実施例及び比較例においては、ポリアミド
繊維から銅粉までの成分の配合量は不変とし、酸化ジル
コニウムの平均粒子径及び配合量を各種相違させた。実
施例における酸化ジルコニウムは平均粒子径を１、２、
６、８μｍの４段階とし、それぞれ５重量％を配合し、
更に、平均粒子径が２μｍのものについては１０及び１
５重量％配合のものを追加した。比較例における酸化ジ
ルコニウムは平均粒子径を大きくして５０μｍとしたも
の、及び、平均粒子径２μｍについて配合量を０．５重
量％、３０重量％と上下限近辺の配合量としたものを作
成した。
繊維から銅粉までの成分の配合量は不変とし、酸化ジル
コニウムの平均粒子径及び配合量を各種相違させた。実
施例における酸化ジルコニウムは平均粒子径を１、２、
６、８μｍの４段階とし、それぞれ５重量％を配合し、
更に、平均粒子径が２μｍのものについては１０及び１
５重量％配合のものを追加した。比較例における酸化ジ
ルコニウムは平均粒子径を大きくして５０μｍとしたも
の、及び、平均粒子径２μｍについて配合量を０．５重
量％、３０重量％と上下限近辺の配合量としたものを作
成した。
【００１６】試験用ブレーキパッドは従来から知られた
モールド法により製作した。
モールド法により製作した。
【００１７】まず、図１に従って混合したものを常温で
加圧して予備成形し、次いで、１６０℃に保持された金
型に投入して面圧３００kg／cm2 のプレス圧を加え、ガ
ス抜きを行ないながら１０分間保持して成形体を得た。
そして、この成形体を２２０℃で更に１０時間加熱して
熱硬化性樹脂の硬化を行ない、所定の厚さに研磨してブ
レーキパッドを得た。
加圧して予備成形し、次いで、１６０℃に保持された金
型に投入して面圧３００kg／cm2 のプレス圧を加え、ガ
ス抜きを行ないながら１０分間保持して成形体を得た。
そして、この成形体を２２０℃で更に１０時間加熱して
熱硬化性樹脂の硬化を行ない、所定の厚さに研磨してブ
レーキパッドを得た。
【００１８】次に、上記によって製作された実施例及び
比較例のブレーキパッドの制動試験における摩擦係数μ
及び相手材であるロータの摩耗量の測定結果と評価を説
明する。
比較例のブレーキパッドの制動試験における摩擦係数μ
及び相手材であるロータの摩耗量の測定結果と評価を説
明する。
【００１９】試験は、各ブレーキライニングをブレーキ
ダイナモメータに取付けて行ない、キャリパ型式：ＰＤ
５１−１８Ｖ、イナーシャ：４．０kgf ・ms2 、初速
度：５０km／h 、減速度：０．３Ｇの各条件で、試験コ
ードをＪＡＳＯの第一フェードに準じたものとして、２
５０℃における摩擦係数μとロータの１０００回当りの
摩耗量を測定した。
ダイナモメータに取付けて行ない、キャリパ型式：ＰＤ
５１−１８Ｖ、イナーシャ：４．０kgf ・ms2 、初速
度：５０km／h 、減速度：０．３Ｇの各条件で、試験コ
ードをＪＡＳＯの第一フェードに準じたものとして、２
５０℃における摩擦係数μとロータの１０００回当りの
摩耗量を測定した。
【００２０】以上の試験結果を図１の下欄に示す。
【００２１】図１において、実施例１〜６のブレーキパ
ッドは、酸化ジルコニウムの平均粒子径が１、２、６、
８μｍ、添加量が５、１０、１５重量％において、摩擦
係数μは０．３７〜０．４０の値を示した。この値は一
般の自動車用のブレーキパッドとしての所要の制動性能
を示すものである。このときの１０００回当りロータ摩
耗量は７〜９μｍと小さな値を示している。
ッドは、酸化ジルコニウムの平均粒子径が１、２、６、
８μｍ、添加量が５、１０、１５重量％において、摩擦
係数μは０．３７〜０．４０の値を示した。この値は一
般の自動車用のブレーキパッドとしての所要の制動性能
を示すものである。このときの１０００回当りロータ摩
耗量は７〜９μｍと小さな値を示している。
【００２２】一方、比較例では、酸化ジルコニウムの平
均粒子径が２μｍで添加量が３０％の比較例１、及び、
平均粒子径が５０μｍで添加量が５重量％の比較例２で
は所要の摩擦係数μは確保されているが、摩耗量は１５
μｍと大きな値を示し、相手材は著しく摩耗しているこ
とが分る。逆に、平均粒子径が２μｍで添加量が０．５
重量％の比較例３の場合には、摩耗量は６μｍと小さい
が、摩擦係数μは０．３２しかないため、所要の制動力
を期待できないことが分る。
均粒子径が２μｍで添加量が３０％の比較例１、及び、
平均粒子径が５０μｍで添加量が５重量％の比較例２で
は所要の摩擦係数μは確保されているが、摩耗量は１５
μｍと大きな値を示し、相手材は著しく摩耗しているこ
とが分る。逆に、平均粒子径が２μｍで添加量が０．５
重量％の比較例３の場合には、摩耗量は６μｍと小さい
が、摩擦係数μは０．３２しかないため、所要の制動力
を期待できないことが分る。
【００２３】これらの結果より、酸化ジルコニウムの平
均粒子径が０．５μｍ以下、或いは、添加量が１重量％
以下では摩擦係数μに対する効果を発揮できず、また、
粒子径が２０μｍを越え、或いは、添加量が２５重量％
を越えると、相手材の摩耗が著しくなると考えられる。
このため、酸化ジルコニウムは平均粒子径を０．５〜２
０μｍとし、かつ、その添加量を１〜２５重量％とした
場合が良好であると判断される。
均粒子径が０．５μｍ以下、或いは、添加量が１重量％
以下では摩擦係数μに対する効果を発揮できず、また、
粒子径が２０μｍを越え、或いは、添加量が２５重量％
を越えると、相手材の摩耗が著しくなると考えられる。
このため、酸化ジルコニウムは平均粒子径を０．５〜２
０μｍとし、かつ、その添加量を１〜２５重量％とした
場合が良好であると判断される。
【００２４】このように、上記実施例の摩擦材は、基材
繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩擦材において、
前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５〜２０μｍの酸
化ジルコニウムを全体に対して１〜２５重量％添加した
ものである。
繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩擦材において、
前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５〜２０μｍの酸
化ジルコニウムを全体に対して１〜２５重量％添加した
ものである。
【００２５】したがって、上記実施例によれば、酸化ジ
ルコニウムの平均粒子径を０．５〜２０μｍと小さく
し、かつ、添加量を１〜２５重量％に限定したことによ
って、摩擦材の所要の材料強度、対摩耗性及び摩擦特性
を確保できる一方、相手材の摩耗量を著しく小さくでき
るので、長寿命化でき、自動車のブレーキパッドとして
使用した場合の安全性を向上できる。
ルコニウムの平均粒子径を０．５〜２０μｍと小さく
し、かつ、添加量を１〜２５重量％に限定したことによ
って、摩擦材の所要の材料強度、対摩耗性及び摩擦特性
を確保できる一方、相手材の摩耗量を著しく小さくでき
るので、長寿命化でき、自動車のブレーキパッドとして
使用した場合の安全性を向上できる。
【００２６】ところで、上記各実施例の各構成成分は、
図１に示したものとしているが、本発明を実施する場合
には、これに限定されるものではなく、摩擦材の使用用
途に応じて適宜選定することができる。例えば、基材繊
維として、他に、ロックウール、シリケート繊維、アル
ミナ繊維、カーボン繊維等の無機繊維、スチール繊維、
ステンレススチール繊維等の金属繊維、ノボロイド繊維
等の有機繊維などを挙げることができる。また、結合剤
として、他に、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリ
イミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などを挙げることが
できる。更に、充填剤として、例えば、二硫化モリブデ
ン、三硫化アンチモン等の潤滑剤の他、木材パルプ、ゴ
ム等の有機配合剤、酸化鉄、酸化珪素、酸化マグネシウ
ム等の無機配合剤、黄銅粉等の金属粉末などを挙げるこ
とができる。
図１に示したものとしているが、本発明を実施する場合
には、これに限定されるものではなく、摩擦材の使用用
途に応じて適宜選定することができる。例えば、基材繊
維として、他に、ロックウール、シリケート繊維、アル
ミナ繊維、カーボン繊維等の無機繊維、スチール繊維、
ステンレススチール繊維等の金属繊維、ノボロイド繊維
等の有機繊維などを挙げることができる。また、結合剤
として、他に、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリ
イミド系樹脂、ポリエステル系樹脂などを挙げることが
できる。更に、充填剤として、例えば、二硫化モリブデ
ン、三硫化アンチモン等の潤滑剤の他、木材パルプ、ゴ
ム等の有機配合剤、酸化鉄、酸化珪素、酸化マグネシウ
ム等の無機配合剤、黄銅粉等の金属粉末などを挙げるこ
とができる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明の摩擦材は、基材
繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩擦材において、
前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５〜２０μｍの酸
化ジルコニウムを摩擦材料総量に対して１〜２５重量％
添加したものである。したがって、平均粒子径が０．５
μｍ以上の酸化ジルコニウムを１重量％以上添加したこ
とによって摩擦材の所要の材料強度、対摩耗性及び摩擦
特性を確保できる。しかも、酸化ジルコニウムの平均粒
子径を２０μｍ以下とし、かつ、添加量を２５重量％以
下に限定しているので、相手材に対する研削力を緩和
し、その摩耗量を低減できる。この結果、確実な制動力
を発揮できるとともに、相手材の長寿命化を図ることが
できる。
繊維と、結合剤と、充填剤とからなる摩擦材において、
前記充填剤の中に、平均粒子径が０．５〜２０μｍの酸
化ジルコニウムを摩擦材料総量に対して１〜２５重量％
添加したものである。したがって、平均粒子径が０．５
μｍ以上の酸化ジルコニウムを１重量％以上添加したこ
とによって摩擦材の所要の材料強度、対摩耗性及び摩擦
特性を確保できる。しかも、酸化ジルコニウムの平均粒
子径を２０μｍ以下とし、かつ、添加量を２５重量％以
下に限定しているので、相手材に対する研削力を緩和
し、その摩耗量を低減できる。この結果、確実な制動力
を発揮できるとともに、相手材の長寿命化を図ることが
できる。
【図１】図１は本発明の実施例及び比較例における摩擦
材の構成成分の配合比と、摩擦係数及び相手材の摩耗量
の試験結果とを示す表図である。
材の構成成分の配合比と、摩擦係数及び相手材の摩耗量
の試験結果とを示す表図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 基材繊維と、結合剤と、充填剤とからな
る摩擦材において、前記充填剤の中に、平均粒子径が
０．５〜２０μｍの酸化ジルコニウムを前記摩擦材料総
量に対して１〜２５重量％添加したことを特徴とする摩
擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4683392A JPH05247441A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4683392A JPH05247441A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05247441A true JPH05247441A (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12758339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4683392A Pending JPH05247441A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05247441A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008179806A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ノンアスベスト摩擦材 |
| JP2010024429A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-02-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| WO2012169546A1 (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-13 | 日立化成工業株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物 |
| WO2014034878A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JPWO2012066967A1 (ja) * | 2010-11-19 | 2014-05-12 | 日立化成株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP2016188378A (ja) * | 2016-06-22 | 2016-11-04 | 日立化成株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物 |
| JP2018053254A (ja) * | 2017-10-25 | 2018-04-05 | 日立化成株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物 |
| JP2019178328A (ja) * | 2019-05-23 | 2019-10-17 | 日立化成株式会社 | 摩擦材及び摩擦部材 |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP4683392A patent/JPH05247441A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008179806A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-08-07 | Akebono Brake Ind Co Ltd | ノンアスベスト摩擦材 |
| JP2010024429A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-02-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JPWO2012066967A1 (ja) * | 2010-11-19 | 2014-05-12 | 日立化成株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| JP6024460B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2016-11-16 | 日立化成株式会社 | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
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| JP2012255052A (ja) * | 2011-06-07 | 2012-12-27 | Hitachi Chemical Co Ltd | ノンアスベスト摩擦材組成物 |
| WO2014034878A1 (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-06 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
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| JP2019178328A (ja) * | 2019-05-23 | 2019-10-17 | 日立化成株式会社 | 摩擦材及び摩擦部材 |
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