JPH07138558A - 摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材 - Google Patents
摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材Info
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- JPH07138558A JPH07138558A JP28662693A JP28662693A JPH07138558A JP H07138558 A JPH07138558 A JP H07138558A JP 28662693 A JP28662693 A JP 28662693A JP 28662693 A JP28662693 A JP 28662693A JP H07138558 A JPH07138558 A JP H07138558A
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- friction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温高負荷の条件下でも安定した摩擦特性を
得るための摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材を提供
する。 【構成】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤、結合剤及び
硼砂を含む摩擦材組成物並びに上記の摩擦材組成物を成
形した摩擦材。
得るための摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材を提供
する。 【構成】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤、結合剤及び
硼砂を含む摩擦材組成物並びに上記の摩擦材組成物を成
形した摩擦材。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の動力伝達、制
動等に用いられる摩擦材及びこれに用いる摩擦材組成物
に関する。
動等に用いられる摩擦材及びこれに用いる摩擦材組成物
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。又、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、上記した要求性能を満足しない。
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。又、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５６−１３１８４
６号公報、同５９−１１３０３８号公報、同６０−１４
５３０２号公報等）があるが、これらはコスト高や機械
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６０−９２
３３２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。又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。
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５６−１３１８４
６号公報、同５９−１１３０３８号公報、同６０−１４
５３０２号公報等）があるが、これらはコスト高や機械
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６０−９２
３３２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。又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、多孔質
化や軽量化が計られ、ガラス短繊維を撚り合わせた紡績
ガラス紐や、このガラス紐にアクリル繊維、スフ、レー
ヨン、芳香族ポリアミド、フェノール樹脂等の繊維を混
合した混紡績ガラス紐が用いられているが、高価格であ
り高温時の摩擦特性に種々の悪影響を与える等の問題が
あり、製品化は一部に限られている。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安定した摩擦特
性を得るための摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材を
提供するものである。
化や軽量化が計られ、ガラス短繊維を撚り合わせた紡績
ガラス紐や、このガラス紐にアクリル繊維、スフ、レー
ヨン、芳香族ポリアミド、フェノール樹脂等の繊維を混
合した混紡績ガラス紐が用いられているが、高価格であ
り高温時の摩擦特性に種々の悪影響を与える等の問題が
あり、製品化は一部に限られている。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安定した摩擦特
性を得るための摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材を
提供するものである。
【０００５】
【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、結合剤及び硼砂を含む摩擦材組成物並
びに上記の摩擦材組成物を成形した摩擦材に関する。
材、摩擦調整剤、結合剤及び硼砂を含む摩擦材組成物並
びに上記の摩擦材組成物を成形した摩擦材に関する。
【０００６】本発明において繊維状物質の基材として
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があ
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を用いることが好ましい。繊維状物
質の基材は得られる摩擦材中に２５〜６０重量％含有さ
せると摩擦特性のバランスが良好なので好ましい。より
好ましくは３０〜５０重量％である。
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があ
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を用いることが好ましい。繊維状物
質の基材は得られる摩擦材中に２５〜６０重量％含有さ
せると摩擦特性のバランスが良好なので好ましい。より
好ましくは３０〜５０重量％である。
【０００７】摩擦調整剤としては、炭酸カルシウム、珪
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、カーボンブラック、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
化モリブテン、硫黄、酸化亜鉛等の各種の無機物の粉末
及び短繊維、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（メラミンダスト）、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１
０〜６０重量％含有させると安定した摩擦係数が得ら
れ、摩耗量とのバランスに優れるので好ましい。より好
ましくは２０〜４０重量％である。
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、カーボンブラック、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
化モリブテン、硫黄、酸化亜鉛等の各種の無機物の粉末
及び短繊維、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（メラミンダスト）、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１
０〜６０重量％含有させると安定した摩擦係数が得ら
れ、摩耗量とのバランスに優れるので好ましい。より好
ましくは２０〜４０重量％である。
【０００８】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
硬化性樹脂また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％
含有させると繊維状物質の基材と摩擦調整剤との結合力
に優れ、摩擦係数及び摩耗率の調整が容易なので好まし
い。
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
硬化性樹脂また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％
含有させると繊維状物質の基材と摩擦調整剤との結合力
に優れ、摩擦係数及び摩耗率の調整が容易なので好まし
い。
【０００９】硼砂の量は得られる摩擦材中に３〜３０重
量％含有させると高温時における耐摩耗性が良好で、安
定した摩擦係数が得られるので好ましい。より好ましく
は５〜２５重量％である。
量％含有させると高温時における耐摩耗性が良好で、安
定した摩擦係数が得られるので好ましい。より好ましく
は５〜２５重量％である。
【００１０】摩擦材を得るには次のような方法による。
先ず結合剤の溶液に、硼砂を混合した摩擦調整剤の混合
粉を分散させてスラリーとし、ついで繊維状物質の基材
に前記スラリーを含浸して塗工シートを得る。次に塗工
シートを所定の寸法に切断した後金型に装てんして加熱
加圧成形し、この後成形体を所定の加熱条件で熱処理し
て結合剤を硬化させて摩擦材を得るものである。
先ず結合剤の溶液に、硼砂を混合した摩擦調整剤の混合
粉を分散させてスラリーとし、ついで繊維状物質の基材
に前記スラリーを含浸して塗工シートを得る。次に塗工
シートを所定の寸法に切断した後金型に装てんして加熱
加圧成形し、この後成形体を所定の加熱条件で熱処理し
て結合剤を硬化させて摩擦材を得るものである。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例１ 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）７．５重量部、銅粉（電解銅粉、日本鉱
業社製、Ｎｏ５−２Ｄ、４４μｍ以下）８重量部、炭酸
カルシウム（和光純薬工業社製、化学用）１２重量部、
硫酸バリウム（堺化学社製、ＢＣ）１重量部、三酸化ア
ンチモン（和光純薬工業社製、化学用）６重量部、カー
ボンブラック（東海カーボン社製、シースト２５）１０
重量部、メラミン樹脂硬化物の粉末（カシュー社製、メ
ラミンダストＨ−９０４４）５重量部、硫黄（細井化学
社製、微粉硫黄）３重量部及び酸化亜鉛（和光純薬工業
社製、化学用）１重量部をＶ型混合機で混合して摩擦調
整剤の混合粉を得た。ついで該摩擦調整剤の混合粉５
３．５重量部に硼砂（和光純薬工業社製、化学用）を１
０重量部加えて混合し、硼砂入り摩擦調整剤の混合粉を
得た。
ラストナイト）７．５重量部、銅粉（電解銅粉、日本鉱
業社製、Ｎｏ５−２Ｄ、４４μｍ以下）８重量部、炭酸
カルシウム（和光純薬工業社製、化学用）１２重量部、
硫酸バリウム（堺化学社製、ＢＣ）１重量部、三酸化ア
ンチモン（和光純薬工業社製、化学用）６重量部、カー
ボンブラック（東海カーボン社製、シースト２５）１０
重量部、メラミン樹脂硬化物の粉末（カシュー社製、メ
ラミンダストＨ−９０４４）５重量部、硫黄（細井化学
社製、微粉硫黄）３重量部及び酸化亜鉛（和光純薬工業
社製、化学用）１重量部をＶ型混合機で混合して摩擦調
整剤の混合粉を得た。ついで該摩擦調整剤の混合粉５
３．５重量部に硼砂（和光純薬工業社製、化学用）を１
０重量部加えて混合し、硼砂入り摩擦調整剤の混合粉を
得た。
【００１２】一方レゾール型のフェノール樹脂（大日本
インキ化学工業社製、ＴＤ−２０４０Ｃ、固形分１００
重量％）１７重量部、メラミン樹脂（日本カーバイド工
業社製、Ｓ−２６０、固形分１００重量％）１０．５重
量部及びＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム、日本ゼオン
社製、Ｎｉｐｐｏｌ（ニポール）１０４１、固形分１０
０重量％）１０重量部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）
５７重量部に溶解した樹脂溶液を得た。
インキ化学工業社製、ＴＤ−２０４０Ｃ、固形分１００
重量％）１７重量部、メラミン樹脂（日本カーバイド工
業社製、Ｓ−２６０、固形分１００重量％）１０．５重
量部及びＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム、日本ゼオン
社製、Ｎｉｐｐｏｌ（ニポール）１０４１、固形分１０
０重量％）１０重量部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）
５７重量部に溶解した樹脂溶液を得た。
【００１３】次に上記で得た樹脂溶液に、硼砂入り摩擦
調整剤の混合粉を分散させながら、さらにＭＥＫを４３
重量部加えて、固形分５０重量％のスラリーを得た。つ
いで３００×３００mmの寸法に切断した平均厚さが０．
４mmのガラスマット（富士ファィバーグラス製、ＦＥＭ
４５０−０４）５０重量部に上記のスラリーを１００重
量部均一に含浸した後、１３５℃で７分間乾燥して、塗
工シートを得た。
調整剤の混合粉を分散させながら、さらにＭＥＫを４３
重量部加えて、固形分５０重量％のスラリーを得た。つ
いで３００×３００mmの寸法に切断した平均厚さが０．
４mmのガラスマット（富士ファィバーグラス製、ＦＥＭ
４５０−０４）５０重量部に上記のスラリーを１００重
量部均一に含浸した後、１３５℃で７分間乾燥して、塗
工シートを得た。
【００１４】この後塗工シートを５０×５０mmの寸法に
切断したものを８枚積層して金型に装てんし、１５０℃
の温度で１５分間、９８０×１０4Pa（１００kg/cm2）
の圧力を加えて成形して厚さが５mmの成形体を得た。こ
の成形体の両面をサンダーで研磨した後、１８０℃で１
時間、２１０℃で１時間及び２４０℃で４時間の順に後
硬化を行い摩擦材を得た。
切断したものを８枚積層して金型に装てんし、１５０℃
の温度で１５分間、９８０×１０4Pa（１００kg/cm2）
の圧力を加えて成形して厚さが５mmの成形体を得た。こ
の成形体の両面をサンダーで研磨した後、１８０℃で１
時間、２１０℃で１時間及び２４０℃で４時間の順に後
硬化を行い摩擦材を得た。
【００１５】実施例２ 実施例１で用いた摩擦調整剤の混合粉４３．５重量部に
実施例１と同様の硼砂を２０重量部加えて混合し、硼砂
入り摩擦調整剤の混合粉を得た。以下実施例１と同様の
工程を経て摩擦材を得た。
実施例１と同様の硼砂を２０重量部加えて混合し、硼砂
入り摩擦調整剤の混合粉を得た。以下実施例１と同様の
工程を経て摩擦材を得た。
【００１６】比較例１ 実施例１で用いた摩擦調整剤の混合粉を６３．５重量部
とし、硼砂を添加しない以外は、実施例１と同様の工程
を経て摩擦材を得た。
とし、硼砂を添加しない以外は、実施例１と同様の工程
を経て摩擦材を得た。
【００１７】次に各実施例及び比較例１で得られた摩擦
材を２５×２５mmの寸法に切断して摩擦特性の試験片と
した。この試験片をＪＩＳ Ｄ ４４１１に定める定速度
摩擦試験機に押し付け圧力４９×１０4Pa（５kgf/cm2）
で取り付けて運転し、１００℃、２００℃及び３００℃
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。
材を２５×２５mmの寸法に切断して摩擦特性の試験片と
した。この試験片をＪＩＳ Ｄ ４４１１に定める定速度
摩擦試験機に押し付け圧力４９×１０4Pa（５kgf/cm2）
で取り付けて運転し、１００℃、２００℃及び３００℃
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。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１に示されるように、実施例の摩擦材
は、比較例１の摩擦材に比較して高温における摩擦特性
が優れることがわかる。
は、比較例１の摩擦材に比較して高温における摩擦特性
が優れることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】本発明になる摩擦材組成物から得られる
摩擦材は、高温時の摩擦特性に優れ、工業的に極めて好
適な摩擦材である。
摩擦材は、高温時の摩擦特性に優れ、工業的に極めて好
適な摩擦材である。
Claims (2)
- 【請求項１】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤、結合剤
及び硼砂を含む摩擦材組成物。 - 【請求項２】 請求項１記載の摩擦材組成物を成形した
摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28662693A JPH07138558A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28662693A JPH07138558A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138558A true JPH07138558A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17706853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28662693A Pending JPH07138558A (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | 摩擦材組成物及びこれを用いた摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07138558A (ja) |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28662693A patent/JPH07138558A/ja active Pending
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