JPH0586355A

JPH0586355A - 摩擦材組成物

Info

Publication number: JPH0586355A
Application number: JP24748091A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Kani; 春伸可児
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】摩擦材が高い耐熱性を示し、かつ初期の摩擦係
数を確保できるとともに摩擦面の清浄性に優れ、同時に
その摩擦材を安価に製造できる摩擦材組成物を提供す
る。【構成】焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆粉末を摩擦調
整剤として含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のクラッ
チフェーシング、ブレーキパッド、ブレーキランニング
等の摩擦材に用いられる摩擦材組成物に関し、詳しくは
耐熱性に優れた摩擦材組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の摩擦材組成物としては、人体への
影響を考慮してグラスファイバ、炭素繊維等の繊維成分
と、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂成
分と、硫酸バリウム、グラファイト、ラバーダスト等の
摩擦調整剤たる粉末状充填材とからなるものが主として
採用されている。この摩擦材組成物は、有機溶剤等を利
用した湿式混合等の後、常温で予備成形され、その後加
熱加圧してレジンモールド系の摩擦材とされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の自動車の高性能
化等により、摩擦材が高速回転下で使用されつつあり、
例えばクラッチフェーシングに使用された場合の条件が
過酷なものとなっている。このため、摩擦材組成物も耐
熱性の向上が要求されつつある。そこで、耐熱性の向上
を図るべく、従来の摩擦材組成物において、摩擦材組成
物として、ポリイミドダスト、カシューダスト、硬化フ
ェノールダストのように耐熱性のあるものを採用するこ
とが考えられる。しかし、ポリイミドダストやカシュー
ダストを摩擦調整剤として採用すれば、低温下における
硬度が高くなるため、初期の接触面積の確保が困難なこ
とから初期の摩擦係数を確保できないとともに、摩耗粉
が分解せずに摩擦面に被膜を形成して摩擦面の清浄性が
劣り、初期すべりや初期ジャダの悪化をもたらしてしま
う。そして、すべりの熱により樹脂成分が軟化して摩擦
面に被膜を形成し、かえって耐熱性が阻害されてしま
う。一方、硬化フェノールダストを摩擦調整剤として採
用すると、初期の摩擦係数を確保できるとともに摩擦面
の清浄性には優れるが、硬化フェノールダストが非常に
高価なものであるため、非常に製造コストが高くなって
まう。

【０００４】また、本出願人は、初期の摩擦係数を確保
しつつ耐熱性を向上させるため、１以上の無機粉末状充
填材を分散させたゴムで被覆されたカシューダストを摩
擦調整剤として採用した摩擦材組成物を提案した（特開
昭６３−２９３３３５号）。しかし、この摩擦調整剤で
は、カシューダストを被覆するという処理を施さなけれ
ばならず、やはり製造コストの高騰が免れない。

【０００５】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、摩擦材が高い耐熱性を示し、かつ初期
の摩擦係数を確保できるとともに摩擦面の清浄性に優
れ、同時にその摩擦材を安価に製造できる摩擦材組成物
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】本発明の摩擦材組成物
は、焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆粉末を摩擦調整剤
として含むことを特徴とするものである。この摩擦材組
成物は、繊維成分と、熱硬化性樹脂成分と、摩擦調整剤
等からなる。

【０００７】繊維成分としては、グラスファイバ、炭素
繊維、金属繊維、フェノール繊維等の１種又は２種以上
の混合を採用することができる。熱硬化性樹脂成分とし
ては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ブチラール樹
脂、フェノキシ樹脂等を採用することができる。摩擦調
整剤としては、焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆粉末の
他に、硫酸バリウム、グラファイト、アルミナ、炭酸カ
ルシウム、水酸化カルシウム、二硫化モリブデン、硫化
鉛、珪酸ジルコニウム、珪藻土、ドロマイト等の無機粉
末状充填材、カシューダスト、ラバーダスト等の有機粉
末状充填材、アルミニウム、鉄、亜鉛等の金属粉末状充
填材等を用途に応じ種々選択して用いることができる。
焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆粉末としては、産地、
銘柄等を問わず、抽出後のもの（出がらし）でもよい。
焙煎は通常行われる程度でよい。１０μｍ〜１．０ｍｍ
程度の粒度のものを採用することができる。コーヒ豆粉
末は、他の摩擦剤組成物１００重量％に対して５〜１５
重量％が好ましい。５重量未満ではコーヒ豆粉末による
効果が少なく、１５重量％を超えればフェード現象が悪
化するからである。

【０００８】これらの少なくとも１種の粉末状充填材
は、ゴムで被覆されていることが好ましい。これによ
り、摩擦材の初期の摩擦係数の向上が認められ、高温下
における体積摩耗率が低下して耐熱性が向上し、粉末状
充填材の分散性がよくなって製品毎のばらつきが少なく
なるからである。ここで、ゴムとしては、ＳＢＲ、ＮＢ
Ｒ、ＢＲ、天然ゴムを採用することができる。

【０００９】この摩擦材組成物は、従来と同様、有機溶
剤等を利用した湿式混合等の後、常温で予備成形され、
その後加熱加圧してレジンモールド系の摩擦材とされ
る。

【００１０】

【作用】本発明者は、焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆
粉末を摩擦調整剤として採用することにより、摩擦材が
高い耐熱性を示し、かつ初期の摩擦係数を確保できると
ともに摩擦面の清浄性に優れることを発見した。すなわ
ち、図３にポリイミドダストとコーヒ豆粉末との示差熱
分析結果、図４にカシューダストとコーヒ豆粉末との示
差熱分析結果を示すように、ポリイミドダストは約６０
０℃で分解して極めて耐熱性に優れ、カシューダストは
徐々に分解しつつ約５２０℃で分解のピークを示して耐
熱性に優れ、コーヒ豆粉末も約５００℃で分解して充分
な耐熱性があることがわかる。ところが、ポリイミドダ
ストやカシューダストは低温側で分解しにくい。この低
温側での分解しにくさが低温下における硬度の高さとな
り、初期の接触面積の確保が困難なため、摩擦材の初期
の摩擦係数を低くするとともに、摩耗粉が分解しにくく
て摩擦面に被膜を形成し、摩擦面の清浄性の悪さとして
発現される。一方、図５に硬化フェノールダストとコー
ヒ豆粉末との示差熱分析結果を示すように、硬化フェノ
ールダストは、コーヒ豆粉末と同様、温度に対して段階
的に分解してゆき、最終の分解温度が５００℃程度であ
って、耐熱性が充分であり、かつ低温側でわずかでも分
解していることがわかる。この低温側での分解しやすさ
が摩擦材の初期の摩擦係数を高くし、摩擦面の清浄性の
良さに発現される。コーヒ豆粉末は硬化フェノールダス
トと同様の温度で分解され、分解量だけがやや異なるの
みである。そして、このコーヒ豆粉末は硬化フェノール
ダストと比較して廉価である。したがって、コーヒ豆粉
末を摩擦調整剤として採用すれば、摩擦材が高い耐熱性
を示し、かつ初期の摩擦係数を確保できるとともに摩擦
面の清浄性に優れ、同時にその摩擦材を安価に製造でき
ることがわかる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を比較例１
〜３とともに図面を参照しつつ説明する。（実施例）まず、加硫剤、加硫助剤、老化防止剤を加え
て、ＳＢＲをトルエンに溶解し、ＳＢＲ１５重量％に対
し、カシューダスト（カシュー（株）製Ｈ−１０３）５
重量％と、グラファイト１０重量％と、硫酸バリウム２
０重量％とを添加し、均一に分散させた後、乾燥、粉砕
して第１摩擦調整剤を調整した。また、を配合し、基材成分とした。

【００１２】一方、ブラジル産の焙煎済コーヒ豆を１０
μｍ〜１．０ｍｍ程度の粒度に粉砕したコーヒ豆粉末
（出がらし）を用意し、第２摩擦調整剤とした。そし
て、上記基材成分１００重量％に第２摩擦調整剤１０重
量％を添加し、混合して通常と同様の条件でレジンモー
ルド系クラッチフェーシングを製造した。（比較例１）第２摩擦調整剤として、カシューダスト
（同上）を上記基材成分１００重量％に１０重量％添加
し、同一条件でレジンモールド系クラッチフェーシング
を製造した。（比較例２）第２摩擦調整剤として、硬化フェノールダ
スト（カシュー（株）製ストレートフェノールレジンＰ
Ｒ３１１を硬化させた後に粉砕したもの）を上記基材成
分１００重量％に１０重量％添加し、同一条件でレジン
モールド系クラッチフェーシングを製造した。（比較例３）第２摩擦調整剤として、ポリイミドダスト
（日本ポリイミド（株）製）を上記基材成分１００重量
％に１０重量％添加し、同一条件でレジンモールド系ク
ラッチフェーシングを製造した。（評価）上記実施例及び比較例１〜３のクラッチフェー
シングの継合試験を行い、摩擦係数（μ）を測定すると
ともに、体積摩耗率（×１０^-4（ｍｍ³／ｋｇｍ）を測
定した。結果を図１及び図２に示す。なお、これらの試
験の条件は、サイズ９．５インチ（２３６φ×１５０
φ）、回転数１５００ｒｐｍ、慣性質量０．２０ｋｇｆ
ｍｓ²、温度２００℃、継合回数５０００回である。

【００１３】図１から、コーヒ豆粉末を摩擦調整剤とし
て採用した実施例のクラッチフェーシングは、硬化フェ
ノールダストを摩擦調整剤として採用した比較例２のも
のと同様、初期の継合段階から高い摩擦係数を確保で
き、継合回数が増加しても摩擦係数が低下しないことか
ら摩擦面の清浄性に優れることがわかる。また、図２か
ら、コーヒ豆粉末を摩擦調整剤として採用した実施例の
クラッチフェーシングは、カシューダストを摩擦調整剤
として採用した比較例１のものと比較して、２００℃に
おける体積摩耗率が低く、高い耐熱性を示すことがわか
る。

【００１４】さらに、コーヒ豆粉末は硬化フェノールダ
ストと比較して廉価であった。したがって、コーヒ豆粉
末を摩擦調整剤として採用した実施例のクラッチフェー
シングは、高い耐熱性を示し、かつ初期の摩擦係数を確
保できるとともに摩擦面の清浄性に優れ、同時に安価に
製造できることがわかる。なお、実施例のクラッチフェ
ーシングは、摩耗されても比較例１〜３のもののような
不快な臭いがなく、コーヒ豆の芳ばしい香りが得られる
という付随的な効果をも奏することができた。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の摩擦材組
成物は、焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆粉末を摩擦調
整剤として含むものである。このため、この摩擦材組成
物を採用した摩擦材は、高い耐熱性を示すとともに、初
期の摩擦係数を高く確保することができ、かつ摩擦面の
清浄性に優れる。そして、このコーヒ豆粉末は硬化フェ
ノールダストと比較して廉価であるため、その摩擦材を
安価に製造することができる。

【００１６】したがって、この摩擦材組成物を採用すれ
ば、近年の自動車の高性能化等による過酷な条件下の使
用であっても、低い製造コストでこれに対処することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例１〜３のクラッチフェーシン
グの継合回数と摩擦係数との関係を示すグラフである。

【図２】実施例及び比較例１〜３のクラッチフェーシン
グの体積摩耗率を示すグラフである。

【図３】ポリイミドダストとコーヒ豆粉末との示差熱分
析結果を示すグラフである。

【図４】カシューダストとコーヒ豆粉末との示差熱分析
結果を示すグラフである。

【図５】硬化フェノールダストとコーヒ豆粉末との示差
熱分析結果を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焙煎されかつ粉砕されたコーヒ豆粉末を摩
擦調整剤として含むことを特徴とする摩擦材組成物。