JPH06306186A - Friction material - Google Patents

Friction material

Info

Publication number
JPH06306186A
JPH06306186A JP10074093A JP10074093A JPH06306186A JP H06306186 A JPH06306186 A JP H06306186A JP 10074093 A JP10074093 A JP 10074093A JP 10074093 A JP10074093 A JP 10074093A JP H06306186 A JPH06306186 A JP H06306186A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
modified
friction material
volume
phenol resin
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10074093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Misawa
紀雄 三澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Chemical Co Ltd
Original Assignee
Aisin Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Chemical Co Ltd filed Critical Aisin Chemical Co Ltd
Priority to JP10074093A priority Critical patent/JPH06306186A/en
Publication of JPH06306186A publication Critical patent/JPH06306186A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain the material improved in both heat resistance and abrasion resistance. CONSTITUTION:The material contains a silicon-modified phenolic resin as a binder and a carbonaceous filler treated with a titanate or a silane. Because this material contains the above-specified binder, the heat resistance and the cracking resistance after a heat history can be improved. Because the treated carbonaceous filler can improve the bonding force with a binder, the abrasion resistance does not lower.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、産業機械、鉄
道車両などのクラッチフェーシング、ブレーキパッドな
どとして利用される摩擦材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction material used as a clutch facing, a brake pad, etc. for automobiles, industrial machines, railway vehicles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】摩擦材に要求される性能として、耐磨耗
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
多くの素材が混合された複合材料から構成されている。
2. Description of the Related Art Performances required of friction materials include excellent wear resistance, high friction coefficient, and stable friction coefficient. A single material is difficult to satisfy these performances, and the friction material is composed of a composite material in which many materials are mixed.

【0003】例えば自動車用の摩擦材としては、セミモ
ールド系あるいはレジンモールド系の摩擦材が多用され
ている。このような摩擦材を製造する場合、原料粉末や
原料繊維を混合する混合工程が行われるが、簡便な乾式
混合では比重や粒子形及び寸法が種々異なる原料を偏析
なく混合するのは困難である。そこで従来は、有機溶
剤、フェノール誘導体、液状フェノール樹脂、液状エポ
キシ樹脂などの液状原料を混合助剤として用い、偏析を
防止することとしている。また特開平2−133431
号、特開平2−133432号などの公報には、3置換
芳香族炭化水素が結合された含酸素オリゴマーをフェノ
ールで変性した変性フェノール樹脂を混合助剤として用
いた例が開示されている。
As a friction material for automobiles, for example, a semi-mold type or resin mold type friction material is often used. When manufacturing such a friction material, a mixing step of mixing raw material powders and raw material fibers is performed, but it is difficult to mix raw materials having different specific gravities, particle shapes and sizes without segregation by simple dry mixing. . Therefore, conventionally, liquid raw materials such as an organic solvent, a phenol derivative, a liquid phenol resin, and a liquid epoxy resin are used as a mixing aid to prevent segregation. In addition, JP-A-2-133431
JP-A-2-133432 and the like disclose examples in which a modified phenol resin obtained by modifying an oxygen-containing oligomer having a 3-substituted aromatic hydrocarbon bonded with phenol is used as a mixing aid.

【0004】ところが混合助剤として有機溶剤を用いた
場合には、熱成形時に有機溶剤が存在するとガス化によ
る種々の弊害が発生するため、熱成形前に乾燥工程が必
要となり工数が多大となる。またフェノール誘導体は皮
膚に触れるとかぶれが生じるため好ましくない。さらに
液状のフェノール樹脂やエポキシ樹脂は、摩擦材中に残
留して耐フェード性の低下など性能低下の原因となる。
However, when an organic solvent is used as a mixing aid, various adverse effects due to gasification occur when the organic solvent is present during thermoforming, and a drying step is required before thermoforming, resulting in a large number of steps. . Further, the phenol derivative is not preferable because it causes a rash on contact with the skin. Further, the liquid phenol resin or epoxy resin remains in the friction material and causes deterioration of performance such as deterioration of fade resistance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記不具合を改善する
ものとして、結合剤のフェノール樹脂と反応して摩擦材
基材の一部となる変性シリコーンオイルや変性シリコー
ンゴムを混合助剤として添加することが考えられてい
る。このような変性シリコーンオイルや変性シリコーン
ゴムは液状であり、かつ滑性を有するため原料粉末に付
着した場合に粉末どうしの凝集が防止されるので、混合
助剤として極めて有効である。また人体に対するかぶれ
などの問題も無いので取扱いが容易である。
In order to improve the above-mentioned problems, it is necessary to add a modified silicone oil or modified silicone rubber which reacts with a phenol resin as a binder and becomes a part of a friction material base material as a mixing aid. Is being considered. Since such modified silicone oil and modified silicone rubber are liquid and have lubricity, they prevent aggregation of the powders when they adhere to the raw material powder, and are therefore extremely effective as a mixing aid. Further, since there is no problem such as a rash on the human body, it is easy to handle.

【0006】そして変性シリコーンオイルは熱安定性が
良好であり、フェノール樹脂の硬化時においてもガス化
することがないので、乾燥工程が不要となる。また変性
シリコーンオイルの官能基がフェノール樹脂と反応して
摩擦材基材の一部となるため、耐フェード性を低下させ
たりするような不具合がない。さらに変性シリコーンオ
イルは撥水性も有するため、吸湿による不具合の解消も
期待される。
The modified silicone oil has good thermal stability and does not gasify even when the phenol resin is cured, so that a drying step is not necessary. Further, since the functional group of the modified silicone oil reacts with the phenol resin and becomes a part of the friction material base material, there is no problem that the fade resistance is lowered. Furthermore, since the modified silicone oil also has water repellency, it is expected to eliminate the problem caused by moisture absorption.

【0007】ところが、変性シリコーンオイルや変性シ
リコーンゴムを混合助剤として用いて形成された摩擦材
にあっては、形成されるシリコーン変性フェノール樹脂
により耐熱性は向上するものの耐磨耗性が悪化するとい
う問題があった。また、結合剤としてストレートフェノ
ール樹脂や有機物で変性されたフェノール樹脂を用いる
と、耐熱性が不十分で、強い熱履歴を受けると割れなど
が生じる場合があった。
However, in a friction material formed by using modified silicone oil or modified silicone rubber as a mixing aid, the silicone-modified phenolic resin formed improves heat resistance but deteriorates wear resistance. There was a problem. Further, when a straight phenol resin or a phenol resin modified with an organic substance is used as the binder, the heat resistance is insufficient, and cracks may occur when subjected to a strong heat history.

【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、耐熱性と耐磨耗性の両方を向上させること
を目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to improve both heat resistance and abrasion resistance.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の摩擦材は、シリコーン変性フェノール樹脂を結合剤
として含み、チタネート処理またはシラン処理された炭
素系充填材を含むことを特徴とする。シリコーン変性フ
ェノール樹脂は、摩擦材製造時に変性シリコーンオイル
などとストレートフェノール樹脂とが混合され加熱成形
時に結合して形成されたものでもよいし、シリコーン変
性フェノール樹脂として添加されたものであってもよ
い。
The friction material of the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized by containing a silicone-modified phenolic resin as a binder and a titanate-treated or silane-treated carbon-based filler. The silicone-modified phenol resin may be one formed by mixing a modified silicone oil or the like with a straight phenol resin at the time of manufacturing a friction material and binding them during heat molding, or may be one added as a silicone-modified phenol resin. .

【0010】例えば変性シリコーンオイルとしては、
[化1]式に示されるシリコーンオイルのR1 、R2
3 の少なくとも1箇所に、エポキシ基、カルボキシル
基、水酸基などのフェノール樹脂と結合する官能基をも
つものを用いることができる。その添加量は、摩擦材全
体に0.1〜5重量%が適当である。これより少ないと
効果が得られず、多すぎても効果が飽和しかつフェノー
ル樹脂と反応しなかった変性シリコーンオイルの残存に
より耐フェード性が低下したりするようになる。
For example, as the modified silicone oil,
R 1 and R 2 of the silicone oil represented by the formula:
It is possible to use one having a functional group such as an epoxy group, a carboxyl group or a hydroxyl group, which bonds to a phenol resin, at at least one position of R 3 . The appropriate addition amount is 0.1 to 5% by weight based on the whole friction material. If it is less than this range, the effect cannot be obtained, and if it is too large, the effect is saturated and the fade resistance is lowered due to the remaining of the modified silicone oil which has not reacted with the phenol resin.

【0011】[0011]

【化1】 [Chemical 1]

【0012】この変性シリコーンオイルは、摩擦材原料
の混合時に同時に添加することができる。この場合は2
〜5重量%の範囲で用いるとよい。また、カシューダス
トなどの特定粉末の偏析のみを防止する場合には、予め
変性シリコーンオイルをカシューダストに付着させてお
き、それを他の摩擦材原料と混合するのがよい。この場
合には変性シリコーンオイルの量はきわめて少量でよ
く、たとえば摩擦材全体の1重量%以下とすることがで
きる。
This modified silicone oil can be added at the same time when the friction material raw materials are mixed. 2 in this case
It is preferable to use it in the range of 5 wt%. Further, in order to prevent only segregation of a specific powder such as cashew dust, it is preferable that modified silicone oil is attached to cashew dust in advance and then mixed with another friction material raw material. In this case, the amount of the modified silicone oil may be extremely small, and can be, for example, 1% by weight or less based on the whole friction material.

【0013】チタネート処理またはシラン処理された炭
素系充填材は、グラファイト、コークス、カーボンブラ
ック、カーボンファイバなどを有機チタネート化合物や
有機シラン化合物で処理したものをいう。この炭素系充
填材は、摩擦材全体の0.5〜8体積%の範囲で含まれ
ることが望ましい。含有量が摩擦材全体の0.5体積%
より少ないと耐磨耗性の向上がみられず、8体積%を超
えて添加しても効果が飽和し他の物性に悪影響が生じ
る。
The titanate-treated or silane-treated carbon-based filler refers to graphite, coke, carbon black, carbon fiber or the like treated with an organic titanate compound or an organic silane compound. This carbon-based filler is preferably contained in the range of 0.5 to 8% by volume of the entire friction material. Content is 0.5% by volume of the whole friction material
If it is less, the abrasion resistance is not improved, and even if it is added in excess of 8% by volume, the effect is saturated and other physical properties are adversely affected.

【0014】摩擦材の他の成分としては、例えばアラミ
ド繊維,セルロース,アクリル繊維などの有機繊維を5
〜15体積%、炭素繊維,ガラス繊維,ロックウールな
どの無機繊維を5〜15体積%、銅又は銅系金属の繊維
や粉末を1〜7体積%、二硫化モリブデン,三硫化アン
チモンなどの潤滑剤を0.5〜8体積%、その他カシュ
ーダストやアブレッシブ剤などの摩擦調整剤を従来と同
様に用いることができる。
As another component of the friction material, for example, an organic fiber such as aramid fiber, cellulose or acrylic fiber is used.
~ 15% by volume, 5-15% by volume of inorganic fibers such as carbon fiber, glass fiber, rock wool, etc., 1-7% by volume of copper or copper-based fibers and powders, lubrication of molybdenum disulfide, antimony trisulfide, etc. The agent can be used in an amount of 0.5 to 8% by volume, and other friction modifiers such as cashew dust and an abrasive agent can be used in the same manner as in the past.

【0015】[0015]

【作用】本発明の摩擦材では、シリコーン変性フェノー
ル樹脂を結合剤として含むので、耐熱性が向上し熱履歴
後の耐クラック性が向上する。また、結合剤としてスト
レートフェノール樹脂や有機物で変性したフェノール樹
脂を用いる場合と比較すると、シリコーン変性フェノー
ル樹脂を用いた場合は、炭素系充填材との結合力が一般
に弱くなる。しかし本発明では炭素系充填材はチタネー
ト処理またはシラン処理されているため、結合剤との結
合力が向上し耐磨耗性が向上するものと推定される。
In the friction material of the present invention, since the silicone-modified phenol resin is contained as the binder, the heat resistance is improved and the crack resistance after heat history is improved. In addition, as compared with the case where a straight phenol resin or a phenol resin modified with an organic substance is used as the binder, the bond strength with the carbon-based filler is generally weak when the silicone-modified phenol resin is used. However, in the present invention, since the carbon-based filler is treated with titanate or silane, it is presumed that the bond strength with the binder is improved and the abrasion resistance is improved.

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 (実施例1)表1にも示すように、アラミド繊維10体
積%、スラグウール10体積%、チタン酸カリウム繊維
10体積%、シリコーンゴム変性フェノール樹脂(三井
東圧(株)製)20体積%、カシューダスト15体積
%、有機チタネート変性黒鉛4体積%、二硫化モリブデ
ン2体積%、銅繊維4体積%、マイカ6体積%、硫酸バ
リウム16体積%、消石灰3体積%をよく混合し、16
0℃で熱成形して本実施例の摩擦材を製造した。 (実施例2)有機チタネート変性黒鉛の代わりに、有機
シラン変性黒鉛を4体積%用いたこと以外は実施例1と
同様である。 (比較例1)有機チタネート変性黒鉛の代わりに、未処
理の黒鉛を4重量%用いたこと以外は実施例1と同様で
ある。 (比較例2)シリコーンゴム変性フェノール樹脂の代わ
りにストレートフェノール樹脂を20体積%用い、有機
チタネート変性黒鉛の代わりに、未処理の黒鉛を4重量
%用いたこと以外は実施例1と同様である。 (比較例3)シリコーンゴム変性フェノール樹脂の代わ
りにストレートフェノール樹脂を20体積%用いたこと
以外は実施例1と同様である。 (試験・評価)上記それぞれの摩擦材について、PD5
1−18Vキャリパ、イナーシャIn=4.5kgmS
2 の条件で、50→0km/h×0.3Gにて制動し、
制動前ブレーキ温度が200℃と300℃の2水準で磨
耗率を測定した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. (Example 1) As shown in Table 1, 10% by volume of aramid fiber, 10% by volume of slag wool, 10% by volume of potassium titanate fiber, 20% by volume of silicone rubber-modified phenol resin (manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd.) , 15% by volume of cashew dust, 4% by volume of organic titanate modified graphite, 2% by volume of molybdenum disulfide, 4% by volume of copper fiber, 6% by volume of mica, 16% by volume of barium sulfate and 3% by volume of slaked lime, 16
The friction material of this example was manufactured by thermoforming at 0 ° C. (Example 2) The same as Example 1 except that 4% by volume of organosilane-modified graphite was used instead of the organic titanate-modified graphite. (Comparative Example 1) The same as Example 1 except that 4% by weight of untreated graphite was used instead of the organic titanate-modified graphite. (Comparative Example 2) The same as Example 1 except that 20% by volume of straight phenol resin was used in place of the silicone rubber-modified phenol resin and 4% by weight of untreated graphite was used in place of the organic titanate-modified graphite. . (Comparative Example 3) The same as Example 1 except that 20% by volume of a straight phenol resin was used instead of the silicone rubber-modified phenol resin. (Test / evaluation) For each of the above friction materials, PD5
1-18V caliper, inertia In = 4.5kgmS
Under the condition of 2 , braking at 50 → 0 km / h × 0.3 G,
The wear rate was measured at two levels of the braking temperature before braking: 200 ° C and 300 ° C.

【0017】また、PD51−18Vキャリパ、イナー
シャIn=5.0kgmS2 の条件でJASOの第1フ
ェード試験及び第2フェード試験を行った後の外観にお
けるクラックの発生の有無を調査して、クラックの発生
のあるものを熱履歴後外観の評価を×とし、クラックの
発生の無いものを○とした。それぞれの結果を表1に示
す。
Further, the presence or absence of cracks in the appearance after performing the first fade test and the second fade test of JASO under the conditions of PD51-18V caliper and inertia In = 5.0 kgmS 2 was examined to check for cracks. The appearance was evaluated as x after heat history, and the one without crack was evaluated as o. The respective results are shown in Table 1.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1から、比較例1と比較例2をみると、
シリコーンゴム変性フェノール樹脂を用いた比較例1
は、熱履歴後のクラックの発生がなく耐熱性が比較例2
に比べて向上しているが、耐磨耗性が低下していること
がわかる。一方、実施例の摩擦材では、比較例2の従来
の摩擦材に比べて特に高温時の耐磨耗性が向上し、比較
例1と比べると著しく向上していることがわかる。また
熱履歴後のクラックについては比較例1と同等であっ
て、比較例2に比べて向上していることが明らかであ
る。なお、比較例2及び比較例3の結果に差がないこと
から、シリコーンゴム変性フェノール樹脂を用いずに有
機チタネート変性黒鉛のみを用いても効果がなく、シリ
コーンゴム変性フェノール樹脂と有機チタネート変性黒
鉛とを併用することで初めて効果が発現することも明ら
かである。
From Table 1, looking at Comparative Example 1 and Comparative Example 2,
Comparative Example 1 using a silicone rubber modified phenolic resin
Is a comparative example 2 in which the heat resistance is free from the occurrence of cracks after heat history.
It is understood that the abrasion resistance is reduced though it is improved compared to. On the other hand, it can be seen that the friction material of the example has improved wear resistance particularly at high temperature as compared with the conventional friction material of comparative example 2, and significantly improved as compared with comparative example 1. Further, it is clear that the cracks after the heat history are the same as in Comparative Example 1 and are improved as compared with Comparative Example 2. Since there is no difference between the results of Comparative Example 2 and Comparative Example 3, there is no effect even if only the organic titanate modified graphite is used without using the silicone rubber modified phenolic resin, and the silicone rubber modified phenolic resin and the organic titanate modified graphite are not used. It is also clear that the effect is exhibited only when and are used together.

【0020】[0020]

【発明の効果】すなわち本発明の摩擦材によれば、耐熱
性と耐磨耗性の両方が向上するため、長寿命化するとと
もに一層過酷な条件下でも用いることができ、使用条件
の自由度が高くなる。
According to the friction material of the present invention, both heat resistance and abrasion resistance are improved, so that it has a long life and can be used under more severe conditions. Becomes higher.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコーン変性フェノール樹脂を結合剤
として含み、チタネート処理またはシラン処理された炭
素系充填材を含むことを特徴とする摩擦材。
1. A friction material comprising a silicone-modified phenolic resin as a binder and a titanate-treated or silane-treated carbon-based filler.
JP10074093A 1993-04-27 1993-04-27 Friction material Pending JPH06306186A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10074093A JPH06306186A (en) 1993-04-27 1993-04-27 Friction material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10074093A JPH06306186A (en) 1993-04-27 1993-04-27 Friction material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06306186A true JPH06306186A (en) 1994-11-01

Family

ID=14281966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10074093A Pending JPH06306186A (en) 1993-04-27 1993-04-27 Friction material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06306186A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0699728A4 (en) * 1994-03-03 1996-08-21 Osaka Gas Co Ltd Binder composition for friction materials, and friction material
JP2001089634A (en) * 1999-09-22 2001-04-03 Mitsui Chemicals Inc Phenolic resin molding material
JP2001247851A (en) * 2000-03-03 2001-09-14 Nisshinbo Ind Inc Non-asbestos friction material
CN109651758A (en) * 2018-11-06 2019-04-19 中国神华能源股份有限公司 A kind of phenol-formaldehyde resin modified and preparation method thereof, phenol-formaldehyde resin modified plate

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0699728A4 (en) * 1994-03-03 1996-08-21 Osaka Gas Co Ltd Binder composition for friction materials, and friction material
US5889081A (en) * 1994-03-03 1999-03-30 Osaka Gas Company Limited Binder composition for friction materials, and friction material
JP2001089634A (en) * 1999-09-22 2001-04-03 Mitsui Chemicals Inc Phenolic resin molding material
JP2001247851A (en) * 2000-03-03 2001-09-14 Nisshinbo Ind Inc Non-asbestos friction material
US6617375B2 (en) * 2000-03-03 2003-09-09 Nisshinbo Industries, Inc. Non-asbestos friction materials
CN109651758A (en) * 2018-11-06 2019-04-19 中国神华能源股份有限公司 A kind of phenol-formaldehyde resin modified and preparation method thereof, phenol-formaldehyde resin modified plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5124814B2 (en) Non-asbestos friction material
JPS5918429B2 (en) organic friction material
JP2003503555A (en) Bismuth sulfide-containing solid lubricants for use in brake linings
JPH04311789A (en) Resin-bonded friction lining mixture and solid lubricating additive for it
EP1227262A1 (en) Non-asbestos friction material
CN108291133A (en) Friction material
US4226758A (en) Friction material
US11060577B2 (en) Friction material
JPH06306186A (en) Friction material
JP2806499B2 (en) Friction material
JP7184094B2 (en) Friction member, friction material composition for underlay material, and underlay material
JP2811574B2 (en) Friction material
JPS62237127A (en) Friction material
KR100558706B1 (en) Non-asbestos brake lining
JP2807125B2 (en) Friction material
JP2003003155A (en) Friction material
JPH0617031A (en) Friction material
JPH069945A (en) Friction material
KR20020061120A (en) Non-asbestos friction materials
KR102218092B1 (en) Friction material composition
JPS5925867A (en) Friction braking material
KR910004980B1 (en) Brake lining
WO2020044455A1 (en) Friction member, friction material composition, friction material, and wheel
JPH02209635A (en) Friction material for brake
JPH04314779A (en) Nonasbestine friction material