JPH0693112A - 摩擦材の製造方法 - Google Patents
摩擦材の製造方法Info
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- JPH0693112A JPH0693112A JP24465192A JP24465192A JPH0693112A JP H0693112 A JPH0693112 A JP H0693112A JP 24465192 A JP24465192 A JP 24465192A JP 24465192 A JP24465192 A JP 24465192A JP H0693112 A JPH0693112 A JP H0693112A
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- friction
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- fibers
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 摩擦係数、耐摩耗性の改善された摩擦材の製
造方法を提供する。 【構成】 フェノール樹脂を１０〜３０vol.％、鉄繊維
を除く金属繊維５〜３０vol.％、及び粒径１００メッシ
ュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末３〜１０vol.％を含む摩
擦材用組成物を成形し、さらに非酸化雰囲気中で３００
〜５００℃の温度で１〜２時間焼成することを特徴とす
る。
造方法を提供する。 【構成】 フェノール樹脂を１０〜３０vol.％、鉄繊維
を除く金属繊維５〜３０vol.％、及び粒径１００メッシ
ュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末３〜１０vol.％を含む摩
擦材用組成物を成形し、さらに非酸化雰囲気中で３００
〜５００℃の温度で１〜２時間焼成することを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は摩擦材用樹脂組成物に関
するもので、特に自動車、鉄道車両、産業機械等の制動
部品として使用される無機繊維、有機繊維、金属繊維を
基材とする摩擦材料に関するものである。
するもので、特に自動車、鉄道車両、産業機械等の制動
部品として使用される無機繊維、有機繊維、金属繊維を
基材とする摩擦材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より自動車及び各産業用機械には、
その制動のために摩擦材料が使用されている。この摩擦
材料は、一般にアスベスト、セラミックファイバーなど
の無機繊維、ポリイミド、ポリアミド、フェノール樹脂
などの有機質繊維、または黄銅、銅等の金属繊維を基材
とし、これに増摩剤、減摩剤としての摩擦調整剤、添加
剤並びに結合剤を添加してなる複合材料から作られてい
る。この摩擦材料に要求される特性は、鳴き、摩擦係
数、摩耗量、相手金属板に対する攻撃性などの摩擦性
能、並びに曲げ強度、剪断強度などの摩擦材物性があ
る。近年の交通機関の高級化、高速化、車輌の大型化に
伴い、摩擦材料は高速下、高負荷下などのより過酷な条
件下で使用されるようになってきた。これに伴い摩擦材
には、より広い条件下で鳴きと耐摩耗性に優れているこ
とが必要となってきた。これまでの知見より、鳴きを改
良する方法として、摩擦材の空隙率を大きくする方法が
ある。しかし、一般に金型への材料充填量の調整、樹脂
量の低減などにより空隙率を大きくすると摩擦材の強度
が低下し、摩耗が悪くなる。
その制動のために摩擦材料が使用されている。この摩擦
材料は、一般にアスベスト、セラミックファイバーなど
の無機繊維、ポリイミド、ポリアミド、フェノール樹脂
などの有機質繊維、または黄銅、銅等の金属繊維を基材
とし、これに増摩剤、減摩剤としての摩擦調整剤、添加
剤並びに結合剤を添加してなる複合材料から作られてい
る。この摩擦材料に要求される特性は、鳴き、摩擦係
数、摩耗量、相手金属板に対する攻撃性などの摩擦性
能、並びに曲げ強度、剪断強度などの摩擦材物性があ
る。近年の交通機関の高級化、高速化、車輌の大型化に
伴い、摩擦材料は高速下、高負荷下などのより過酷な条
件下で使用されるようになってきた。これに伴い摩擦材
には、より広い条件下で鳴きと耐摩耗性に優れているこ
とが必要となってきた。これまでの知見より、鳴きを改
良する方法として、摩擦材の空隙率を大きくする方法が
ある。しかし、一般に金型への材料充填量の調整、樹脂
量の低減などにより空隙率を大きくすると摩擦材の強度
が低下し、摩耗が悪くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記欠点のな
い摩擦材用樹脂組成に関するものであり、摩擦係数、耐
摩耗性の改善された摩擦材を提供することを目的とす
る。
い摩擦材用樹脂組成に関するものであり、摩擦係数、耐
摩耗性の改善された摩擦材を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決する方法を種々検討した結果、空隙率を大きく
かつ強度の大きな摩擦材を製造する方法を見出した。す
なわち本発明は、フェノール樹脂を１０〜３０vol.％、
金属繊維５〜３０vol.％、及び粒径１００メッシュ以下
の尿素樹脂の硬化物粉末を３〜１０vol.％含む摩擦材組
成物を成形し、さらに非酸化雰囲気中で３００〜５００
℃の温度で１〜２時間焼成し、尿素硬化物の粉末を分解
させることを特徴とする摩擦材の製造方法に関する。以
下、本発明について具体的に説明する。
点を解決する方法を種々検討した結果、空隙率を大きく
かつ強度の大きな摩擦材を製造する方法を見出した。す
なわち本発明は、フェノール樹脂を１０〜３０vol.％、
金属繊維５〜３０vol.％、及び粒径１００メッシュ以下
の尿素樹脂の硬化物粉末を３〜１０vol.％含む摩擦材組
成物を成形し、さらに非酸化雰囲気中で３００〜５００
℃の温度で１〜２時間焼成し、尿素硬化物の粉末を分解
させることを特徴とする摩擦材の製造方法に関する。以
下、本発明について具体的に説明する。
【０００５】摩擦材の鳴きを改善する方法の一つに、空
隙率を大きくする方法がある。空隙率を大きくするに
は、結合剤としての樹脂量を低減する、基材に長繊維を
使用する、成形時に材料の充填量を少なくする等の方法
がある。しかし、これらの方法では、摩擦材の強度が著
しく低下する、均一な摩擦材を安定して製造できない等
の問題があった。そこで種々検討した結果、分解温度の
低い尿素樹脂硬化物を混合し、これを成形し、更に非酸
化雰囲気中で３００〜５００℃で１〜２時間焼成し、尿
素樹脂を分解させることにより、空隙率を安定して大き
くできることがわかった。本発明に用いる尿素樹脂の硬
化粉末の粒径は、気孔の大きさと関連し、粒径が小さい
ほど小さな気孔となる。そこで、強度の低下がない小さ
な気孔を作るために尿素樹脂硬化物の粒径は、１００メ
ッシュパスの粒径が好ましい。粒径が大きいと気孔が大
きく強度の低下が大きくなる。
隙率を大きくする方法がある。空隙率を大きくするに
は、結合剤としての樹脂量を低減する、基材に長繊維を
使用する、成形時に材料の充填量を少なくする等の方法
がある。しかし、これらの方法では、摩擦材の強度が著
しく低下する、均一な摩擦材を安定して製造できない等
の問題があった。そこで種々検討した結果、分解温度の
低い尿素樹脂硬化物を混合し、これを成形し、更に非酸
化雰囲気中で３００〜５００℃で１〜２時間焼成し、尿
素樹脂を分解させることにより、空隙率を安定して大き
くできることがわかった。本発明に用いる尿素樹脂の硬
化粉末の粒径は、気孔の大きさと関連し、粒径が小さい
ほど小さな気孔となる。そこで、強度の低下がない小さ
な気孔を作るために尿素樹脂硬化物の粒径は、１００メ
ッシュパスの粒径が好ましい。粒径が大きいと気孔が大
きく強度の低下が大きくなる。
【０００６】本発明に用いるフェノール樹脂は、ヘキサ
メチレンテトラミンなどの硬化剤を用いるノボラック型
フェノール樹脂と自硬化性のレゾール型フェノール樹脂
及び変性フェノール樹脂が使用されている。変性フェノ
ール樹脂には、カシュ油、ゴムなどで変性したカシュ変
性フェノール樹脂、油変性フェノール樹脂、ゴム変性フ
ェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂などの各種
変性樹脂が用いられている。本発明は、これら従来使用
していたフェノール樹脂及び変性フェノール樹脂を単独
または併用して使用することができるが、好ましくは、
４００〜５００℃の温度まで分解、及び揮発性物質が少
ない樹脂が望ましい。
メチレンテトラミンなどの硬化剤を用いるノボラック型
フェノール樹脂と自硬化性のレゾール型フェノール樹脂
及び変性フェノール樹脂が使用されている。変性フェノ
ール樹脂には、カシュ油、ゴムなどで変性したカシュ変
性フェノール樹脂、油変性フェノール樹脂、ゴム変性フ
ェノール樹脂、メラミン変性フェノール樹脂などの各種
変性樹脂が用いられている。本発明は、これら従来使用
していたフェノール樹脂及び変性フェノール樹脂を単独
または併用して使用することができるが、好ましくは、
４００〜５００℃の温度まで分解、及び揮発性物質が少
ない樹脂が望ましい。
【０００７】本発明に用いる基材については、銅、黄銅
などの非鉄系金属繊維を５〜３０vol.％単独または併用
して使用する。また、セラミック繊維、ガラス繊維、ウ
ォラストナイト、人工鉱物質繊維などの無機質繊維、ポ
リイミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊維などの
有機質繊維、並びにシリカなどの増摩剤、黒鉛、二硫化
モリブデンなどの減摩剤など、従来使用している無機質
及びゴムなどの有機質添加剤を単独または併用して使用
することができる。但し、本発明に用いる基材、充填剤
などは、無機質物質、金属質などの耐熱性に優れたのが
望ましい。耐熱性の低い基材または充填剤を用いると強
度が低下する場合がある。
などの非鉄系金属繊維を５〜３０vol.％単独または併用
して使用する。また、セラミック繊維、ガラス繊維、ウ
ォラストナイト、人工鉱物質繊維などの無機質繊維、ポ
リイミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊維などの
有機質繊維、並びにシリカなどの増摩剤、黒鉛、二硫化
モリブデンなどの減摩剤など、従来使用している無機質
及びゴムなどの有機質添加剤を単独または併用して使用
することができる。但し、本発明に用いる基材、充填剤
などは、無機質物質、金属質などの耐熱性に優れたのが
望ましい。耐熱性の低い基材または充填剤を用いると強
度が低下する場合がある。
【０００８】前記添加物をヘンエルミキサー、ニーダな
ど、これまで用いられている混合機で均一に混合し、乾
燥して摩擦材組成物を得る。次に、この摩擦材組成物を
１３０〜１６０℃で熱圧成形し摩擦材成形品を得る。さ
らに必要によりこの摩擦材成形品を所定温度、所定時間
熱処理を行う。ここまでの工程は、従来の摩擦材成形品
と同様であり、前記条件に限定されるものではない。こ
の摩擦材成形品を非酸化雰囲気中で３００〜５００℃の
温度で１〜２時間焼成し尿素樹脂を分解させる。雰囲気
は窒素ガス中などの非酸化雰囲気であることが必要で、
空気中などの酸化雰囲気では結合剤である樹脂の劣化が
進み、強度が低下し摩耗が悪くなる。３００℃以下で
は、尿素樹脂の分解が不十分となり、使用時にガスの発
生が多くなり、フェードが発生し易くなる。また、５０
０℃以上では、結合剤である樹脂の熱分解が進み、強度
が著しく低下する。
ど、これまで用いられている混合機で均一に混合し、乾
燥して摩擦材組成物を得る。次に、この摩擦材組成物を
１３０〜１６０℃で熱圧成形し摩擦材成形品を得る。さ
らに必要によりこの摩擦材成形品を所定温度、所定時間
熱処理を行う。ここまでの工程は、従来の摩擦材成形品
と同様であり、前記条件に限定されるものではない。こ
の摩擦材成形品を非酸化雰囲気中で３００〜５００℃の
温度で１〜２時間焼成し尿素樹脂を分解させる。雰囲気
は窒素ガス中などの非酸化雰囲気であることが必要で、
空気中などの酸化雰囲気では結合剤である樹脂の劣化が
進み、強度が低下し摩耗が悪くなる。３００℃以下で
は、尿素樹脂の分解が不十分となり、使用時にガスの発
生が多くなり、フェードが発生し易くなる。また、５０
０℃以上では、結合剤である樹脂の熱分解が進み、強度
が著しく低下する。
【０００９】
【実施例】以下、実施例に基づき具体的に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。
本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】実施例１ ノボラック型フェノール樹脂２４vol.％、最大粒径１０
０メッシュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末４vol.％、銅繊
維１５vol.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊
維１０vol.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブ
デン５vol.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合
し、さらにトリクレンを総重量に対し５％添加し、さら
に混合する。この混合物を８０℃で１時間乾燥し成形用
粉体を得た。この粉体を１４５℃、６００kgf/cm2 の条
件で８分間成形し、さらに、温度２００℃で２００分間
熱処理し摩擦材を作製した。この摩擦材を窒素雰囲気中
で４００℃、１時間処理を行い、尿素樹脂を分解させ
た。
０メッシュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末４vol.％、銅繊
維１５vol.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊
維１０vol.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブ
デン５vol.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合
し、さらにトリクレンを総重量に対し５％添加し、さら
に混合する。この混合物を８０℃で１時間乾燥し成形用
粉体を得た。この粉体を１４５℃、６００kgf/cm2 の条
件で８分間成形し、さらに、温度２００℃で２００分間
熱処理し摩擦材を作製した。この摩擦材を窒素雰囲気中
で４００℃、１時間処理を行い、尿素樹脂を分解させ
た。
【００１１】実施例２ ノボラック型フェノール樹脂２４vol.％、最大粒径１０
０メッシュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末８vol.％、銅繊
維１５vol.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊
維１０vol.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブ
デン５vol.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合
し、さらにトリクレンを総重量に対し５％添加し、さら
に混合する。この混合物を８０℃で１時間乾燥し成形用
粉体を得た。この粉体を１４５℃、６００kgf/cm2 の条
件で８分間成形し、さらに、温度２００℃で２００分間
熱処理し摩擦材を作製した。この摩擦材を窒素雰囲気中
で４００℃、１時間処理を行い、尿素樹脂を分解させ
た。
０メッシュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末８vol.％、銅繊
維１５vol.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊
維１０vol.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブ
デン５vol.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合
し、さらにトリクレンを総重量に対し５％添加し、さら
に混合する。この混合物を８０℃で１時間乾燥し成形用
粉体を得た。この粉体を１４５℃、６００kgf/cm2 の条
件で８分間成形し、さらに、温度２００℃で２００分間
熱処理し摩擦材を作製した。この摩擦材を窒素雰囲気中
で４００℃、１時間処理を行い、尿素樹脂を分解させ
た。
【００１２】比較例１ ノボラック型フェノール樹脂２４vol.％、銅繊維１５vo
l.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊維１０vo
l.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブデン５vo
l.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合し、実施例
１と同様な方法で摩擦材を得た。
l.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊維１０vo
l.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブデン５vo
l.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合し、実施例
１と同様な方法で摩擦材を得た。
【００１３】比較例２ ノボラック型フェノール樹脂２４vol.％、銅繊維１５vo
l.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊維１０vo
l.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブデン５vo
l.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合し、実施例
１と同様な方法で摩擦材を得た。さらにこの摩擦材を窒
素雰囲気中で４００℃、１時間焼成し摩擦材を得た。
l.％、ウォラストナイト５vol.％、ケブラー繊維１０vo
l.％、硫酸バリウム１８vol.％、二硫化モリブデン５vo
l.％、黒鉛１５vol.％の組成物を均一に混合し、実施例
１と同様な方法で摩擦材を得た。さらにこの摩擦材を窒
素雰囲気中で４００℃、１時間焼成し摩擦材を得た。
【００１４】実施例及び比較例で得られた摩擦材の摩擦
特性を表１に示す。実施例の方法で得た摩擦材は摩擦係
数が安定し、且つ鳴き、摩耗率に優れていることが分か
る。
特性を表１に示す。実施例の方法で得た摩擦材は摩擦係
数が安定し、且つ鳴き、摩耗率に優れていることが分か
る。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂１０〜３０vo
l.％、鉄繊維を除く金属繊維５〜３０vol.％、及び１０
０メッシュ以下の尿素樹脂硬化物を３〜１０vol.％含む
摩擦材用組成物を形成し、さらに非酸化雰囲気中で３０
０〜５００℃の温度で１〜２時間焼成する構成としたの
で、摩擦係数が安定し、且つ摩耗率、鳴きに優れた摩擦
材の製造方法を提供することができる。
l.％、鉄繊維を除く金属繊維５〜３０vol.％、及び１０
０メッシュ以下の尿素樹脂硬化物を３〜１０vol.％含む
摩擦材用組成物を形成し、さらに非酸化雰囲気中で３０
０〜５００℃の温度で１〜２時間焼成する構成としたの
で、摩擦係数が安定し、且つ摩耗率、鳴きに優れた摩擦
材の製造方法を提供することができる。
【００１６】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 日男 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 栗田 高明 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化成 工業株式会社下館研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 フェノール樹脂を１０〜３０vol.％、鉄
繊維を除く金属繊維５０〜３０vol.％、及び粒径１００
メッシュ以下の尿素樹脂の硬化物粉末３〜１０vol.％を
含む摩擦材用組成物を成形し、さらに非酸化雰囲気中で
３００〜５００℃の温度で１〜２時間焼成することを特
徴とする摩擦材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24465192A JPH0693112A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 摩擦材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24465192A JPH0693112A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 摩擦材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693112A true JPH0693112A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17121922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24465192A Pending JPH0693112A (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 摩擦材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693112A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116925495A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 成都超德创科技有限公司 | 树脂基电磁制动器摩擦材料及其制备方法 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP24465192A patent/JPH0693112A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116925495A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 成都超德创科技有限公司 | 树脂基电磁制动器摩擦材料及其制备方法 |
| CN116925495B (zh) * | 2023-09-15 | 2023-11-28 | 成都超德创科技有限公司 | 树脂基电磁制动器摩擦材料及其制备方法 |
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