JPH05331297A - 摩擦材の製造法 - Google Patents

摩擦材の製造法

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JPH05331297A
JPH05331297A JP4141884A JP14188492A JPH05331297A JP H05331297 A JPH05331297 A JP H05331297A JP 4141884 A JP4141884 A JP 4141884A JP 14188492 A JP14188492 A JP 14188492A JP H05331297 A JPH05331297 A JP H05331297A
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JP
Japan
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friction
friction material
binder
followed
inorganic
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JP4141884A
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English (en)
Inventor
Toichi Sakata
淘一 坂田
Akitsugu Tashiro
了嗣 田代
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温における摩擦特性に優れた摩擦材の製造
法を提供する。 【構成】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤及び結合剤か
らなる摩擦材に無機質の結合剤を含浸又は塗布すること
を特徴とする摩擦材の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の動力伝達、制
動等に用いる摩擦材の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車に用いる摩擦材としては、一般に
ブレーキライニング、ディスクパッド及びクラッチフェ
ーシングがある。これらは従来、石綿(アスベスト)を
基材として使用していたが、アスベスト公害の問題から
非アスベスト系摩擦材の開発が望まれている。また、自
動車エンジンの性能向上に伴い摩擦材の摩擦特性(摩擦
係数、摩耗率)、機械特性の向上が望まれている。更に
最近は使用条件が苛酷になり高温時の高速回転強度も要
求されるようになってきている。現在、石綿基材の代替
材として、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維、ロックウール、セラミック繊維、各種のスチールフ
ァイバー等を使用した摩擦材が開発され、一部で使用さ
れている。しかし、これらの基材は従来の石綿に比べて
高弾性で硬く、耐熱性が低いために、摩擦材にした場合
に種々の問題があり、上記した要求される性能を満足し
ない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】石綿代替材を使用し高
温で高負荷に耐える摩擦材として、あらかじめ摩擦材自
身を高温処理したもの(例えば特開昭56−131846号公
報、同59−113038号公報、同60−145302号公報等)があ
るが、これはコスト高や機械強度の低下を伴う。特殊な
摩擦調整剤を添加したもの(例えば特開昭60−96625号
公報、同60−92332号公報、同62−190232号公報等)も
あるが、従来の結合剤では耐熱性と接着性が不足してい
るためその効果を十分発揮できない。また基材に耐熱性
の高いアラミド繊維やポリイミド樹脂粉を加えたものな
どが開示されているが、基材及び摩擦調整剤を保持する
結合剤の耐熱性が充分でなく高温強度が得られない。た
とえ耐熱性樹脂を結合剤として使用し摩擦材を得ようと
しても、従来の製造方法では工業的、技術的に困難であ
る。
【0004】更に、摩擦特性を改善するために摩擦調整
剤添加量に自由度がもてるモールド成形法で製造した摩
擦材もあるが、繊維状物質として短繊維を用いるため機
械強度に難点があり、製品化はごく一部に限られてい
る。
【0005】本発明は、上記した問題を解消し、高温高
負荷の条件下でも高いバースト強度及び安定した摩擦特
性を有する摩擦材の製造法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維状物質の
基材、摩擦調整剤及び結合剤からなる摩擦材に、無機質
の結合剤を含浸又は塗布する摩擦材の製造法に関する。
【0007】本発明において繊維状物質の基材の材質と
しては、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール、セラミ
ック繊維等の無機繊維、鉄線等の金属線、フェノール樹
脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維等の有機繊維などで
あり、特に制限はないが、加工の容易なこと、安価なこ
となどからガラス繊維が好ましい。この中にはシート状
の繊維基材として、マット、フェルト等の不繊布、抄造
シート、撚糸ヤーン、織布等がある。また、ガラス繊維
の短繊維、金属線等を加えてもよい。ガラス繊維の量は
摩擦材中に25〜60重量%含有させるのが好ましい。
ガラス繊維の量が少ないと相対的に摩擦調整剤の無機粉
の量が多くなり、摩擦特性のバランスを取り難い。一方
ガラス繊維の量が多いと摩擦調整剤の量が少なくなり、
摩擦特性の制御が困難となる。より好ましい値は30〜
50重量%である。
【0008】摩擦調整剤は、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、黒鉛、アル
ミナ、マイカ、蛍石、ジルコニア、ヘマタイト、マグネ
タイト、シリカ、硫化アンチモン、三酸化アンチモン、
硫化鉄、硫化モリブデン等の各種の無機物の粉末、銅、
鉄、鉛等の金属の粉末、カシューダスト、メラミン樹脂
硬化物の粉末、ゴムダスト、各種樹脂硬化物の粉末等の
有機物の粉末などが使用される。摩擦調整剤の量は得ら
れる摩擦材中に20〜60重量%含有させるのが好まし
い。摩擦調整剤の量が少ないと安定した摩擦係数が得ら
れず、また摩耗量も多くなる。逆に摩擦調整剤の量が多
すぎると摩擦係数と摩耗量とのバランスが取り難くな
る。より好ましくは20〜40重量%である。
【0009】結合剤はフェノール樹脂が好ましく用いら
れる。その理由は耐熱性及び接着性に優れ、安価な上に
摩擦調整剤のメラミンダスト、三酸化アンチモン、銅粉
等と組合せることにより、他の熱硬化性樹脂を使用した
場合よりも摩擦特性の温度依存性を小さくできるからで
ある。フェノール樹脂の中では未変性でかつレゾール型
のものがより好ましい。またフェノール樹脂と共に耐熱
性に影響しない程度にメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂又は架橋性ゴムを用いてもよい。結合剤の量
は得られる摩擦材中に固形分として10〜50重量%含
有させるのが好ましい。結合剤の量が少ないと繊維状物
質の基材と摩擦調整剤との結合力が弱くなる。多すぎる
と摩擦係数及び摩耗率の調整が困難になる。
【0010】無機質の結合剤には、燐酸、珪酸、硼酸の
アルミニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等各種
のものがあるが、この中で比較的安価で接着性及び含浸
性に優れる燐酸系結合剤が好ましく用いられる。特に2
水素燐酸アルミニウム、2水素燐酸カルシウム及び燐酸
のマグネシウム塩が特に好ましい。また、これらに前述
したフェノール樹脂などの結合剤を共用してもよい。無
機質結合剤の量は得られる摩擦材に対して5〜20重量
%含有させるのが好ましい。無機質結合剤の量が少ない
と高温側での摩擦特性改善効果がなく、逆に多すぎると
低温側での摩耗が多くなる。含浸又は塗布する方法は特
に制限がない。摩擦材の成形後に無機質結合剤を浸漬含
浸するのが好ましい。
【0011】摩擦材を得るには次のような方法による。
先ず熱硬化性樹脂の溶液に摩擦調整剤を加えて混合した
混和物を(スラリー)をガラス繊維のような基材に塗布
又は含浸し、繊維基材に混和物を均一に付着させ(塗工
し)た後、この塗工物を乾燥等により溶媒を除去する。
次いで金型等に入れて熱圧成形を行い、その後無機質結
合剤を含浸し乾燥した後、成形品を所定の加熱条件下で
熱処理して摩擦材を得るものである。
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。
【0013】実施例1 硫酸バリウム(堺化学製、B・C)20重量部、タルク
(和光純薬工業製、化学用)20重量部、炭酸カルシウ
ム(竹原化学製、商品名サンライトSL−1500)2
0重量部及び珪酸カルシウム短繊維(米国NYCO社
製、商品名ウオラストナイト)40重量部を混合した無
機物粉末の24.3重量部、メチル化メラミン樹脂(日
本カーバイド製、S−260)を150℃1時間、18
0℃4時間次いで210℃2時間の順に加熱して硬化さ
せ、硬化物を40メッシュ(約350μm)以下に粉砕
したものの8重量部、酸化鉄Fe23粉(和光純薬工業
製、化学用、平均粒径:50〜100μm)の2重量部
及び箔状銅粉(和光純薬工業製、化学用銅箔粉、平均で
厚さ2μm、短径50μm、長径70μm)の1.8重
量部をV形混合機で混合して摩擦調整剤とした。一方、
チョップ状のガラス繊維(富士ファイバーグラス製、U
PG・1ZA508、長さ約30mm)をミキサーで開
繊したものを用意した。
【0014】フェノール樹脂(大日本インキ化学工業
製、TD−2040C、固形分100%)15重量部を
メチルエチルケトン(MEK)85重量部に溶解して樹
脂溶液とし、これの固形分22重量部を含む溶液に前記
摩擦調整剤36.1重量部を加えてスラリーとした。こ
のスラリーに前記ガラス繊維31重量部を加え、ニーダ
ーで均一な混和物とした。この混和物を60℃で2時間
乾燥して成形用混和物とし、次いでこれを金型に充填
し、160℃で15分、圧力200kg/cm2で成形
し、8mmt×50mm平方の成形体を得た。次にこの
成形体を25重量%の2水素燐酸アルミニウム水溶液に
浸漬し、無機質の結合剤を含浸した。無機質結合剤の含
浸量は摩擦材に対して固形分で8重量%であった。この
ものを室温から150℃に昇温して乾燥を行った後、1
80℃で1時間、210℃で2時間、240℃で2時間
の順に後硬化を行ない、成形体両面をサンダーで研磨
し、摩擦材を得た。
【0015】実施例2 実施例1と全く同様の方法で成形体を得た後、これに2
水素燐酸アルミニウム水溶液を真空含浸した。無機質結
合剤の含浸量は摩擦材に対して固形分で15重量%にな
った。この後実施例1と同様に乾燥、後硬化、研磨の各
処理を行って摩擦材を得た。
【0016】実施例3 無機質結合剤を珪酸ナトリウム(和光純薬工業製、水ガ
ラス)に代えた以外は実施例1と全く同様の方法で摩擦
材を得た。
【0017】比較例1 実施例1における無機質結合剤の含浸、乾燥を行わな
ず、実施例1と同様の成形体の後硬化処理及び研磨を行
って摩擦材を得た。
【0018】実施例及び比較例で得られた摩擦材を25
mm角に切断して摩擦特性の試験片とした。この試験片
をJIS D4411に定める定速度摩擦試験機に押し
付け圧力5kgf/cm2で取り付けて運転し、150℃、2
50℃及び350℃における摩擦係数及び摩耗率(cm3
/kgf-m)を測定した。この結果を表1に示す。
【0019】表1から明らかなように、比較例のもの
は、350℃で摩擦係数が著しく低下し、また同温度で
摩耗率も大きくなり摩擦特性に劣る。これに対し、実施
例のものは各温度において摩擦係数が安定し、摩耗率は
高温(350℃)においても比較例のものほど増大せず、
摩擦特性に優れる。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、高温での摩擦特性に優
れた摩擦材が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 3/14 B // B29K 105:06

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤及び結合
    剤からなる摩擦材に無機質の結合剤を含浸又は塗布する
    ことを特徴とする摩擦材の製造法。
  2. 【請求項2】 無機質の結合剤が燐酸アルミニウムを含
    む結合剤である請求項1記載の摩擦材の製造法。
JP4141884A 1992-06-03 1992-06-03 摩擦材の製造法 Pending JPH05331297A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6423668B1 (en) * 1997-12-12 2002-07-23 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Friction material and method of producing the same
JP2008503625A (ja) * 2004-06-23 2008-02-07 ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ベタイリグングス コマンディートゲゼルシャフト 摩擦材料を製造する方法並びにこの摩擦材料から製造された摩擦ライニング
WO2013103199A1 (ko) * 2012-01-05 2013-07-11 (주)엘지하우시스 무기바인더를 포함한 유리섬유 보드 및 그의 제조 방법

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