JPH08145099A - Friction material for brake - Google Patents

Friction material for brake

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JPH08145099A
JPH08145099A JP28836194A JP28836194A JPH08145099A JP H08145099 A JPH08145099 A JP H08145099A JP 28836194 A JP28836194 A JP 28836194A JP 28836194 A JP28836194 A JP 28836194A JP H08145099 A JPH08145099 A JP H08145099A
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JP
Japan
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friction
friction material
resin
fiber
inorganic
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Application number
JP28836194A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Ozaki
義則 尾崎
Kazushige Kubono
一茂 窪野
Masataka Kaido
昌孝 海道
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To restrain opposite partner attacking performance during thermal hysteresis while the necessary coefficient of friction is maintained. CONSTITUTION: In a brake friction material containing fiber base material, resin binding agent and various adding agents, at least a part of hard particles (grinding material 3) composed of inorganic substance smong the adding agents is covered on its surface by a resin covering layer 4 being low in heat resistance than the resin binding agent. When heat acts on the friction face of the friction material, a covered resin layer 4 to cover the surface of the hard particles (grinding material 3) melts or thermally cracks prior to the resin binding agent, and the hard particles (grinding material 3) promptly drop out of the friction face of the friction material. Thus opposite partner attacking ability can be restrained.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はブレーキ用摩擦材に関す
る。本発明のブレーキ用摩擦材は、自動車用ブレーキ材
料としてのディクブレーキパッド等に好適に用いること
ができる。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a friction material for a brake. INDUSTRIAL APPLICABILITY The friction material for a brake of the present invention can be suitably used for a disc brake pad as a brake material for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用ブレーキ材料としてのデ
ィスクブレーキパッドには、有機繊維、無機繊維又は金
属繊維よりなる繊維基材を熱硬化性樹脂等の樹脂結合剤
で結合し、摩擦及び摩耗調整剤、固体潤滑剤や研削材等
の各種添加剤を添加したブレーキ用摩擦材が用いられて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, for a disc brake pad as a brake material for automobiles, a fiber base material made of organic fiber, inorganic fiber or metal fiber is bonded with a resin binder such as a thermosetting resin to adjust friction and wear. Friction materials for brakes to which various additives such as lubricants, solid lubricants and abrasives are added are used.

【0003】例えば、特開昭64−83936号公報に
は、ディスクブレーキパッド用の摩擦材として、真鍮や
銅等の非鉄系金属繊維やガラス繊維よりなる繊維基材
と、フェノール樹脂よりなる樹脂結合剤と、カシューダ
スト、粒状グラファイト、硫酸バリウム粉末やシリカ粉
末等の各種添加剤とからなるものが開示されている。上
記各種添加剤は、主に摩擦材の摩擦係数や耐摩耗性を調
整するために添加されるものであり、特に硫酸バリウム
粉末やシリカ粉末等の無機物よりなる硬質粒子は、摩擦
材の摩擦係数や耐摩耗性を向上させる上で重要な添加剤
である。また、基材繊維としての無機繊維や金属繊維
も、摩擦材の摩擦係数を向上させる上で重要な働きをす
る。
For example, JP-A-64-83936 discloses a friction material for a disc brake pad, a fiber base material made of non-ferrous metal fiber such as brass or copper or glass fiber, and a resin bond made of phenol resin. It is disclosed that the agent and various additives such as cashew dust, granular graphite, barium sulfate powder and silica powder are used. The above-mentioned various additives are mainly added to adjust the friction coefficient and wear resistance of the friction material, and particularly hard particles made of an inorganic material such as barium sulfate powder or silica powder have a friction coefficient of the friction material. It is an important additive for improving abrasion resistance. Further, the inorganic fibers and the metal fibers as the base fibers also play an important role in improving the friction coefficient of the friction material.

【0004】また、特開平4−306289号公報に
は、摩擦調整剤としての銅繊維が添加された摩擦材が開
示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-306289 discloses a friction material containing copper fibers as a friction modifier.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、長い下り坂
を走行するときなどブレーキ使用頻度が高くなると、ブ
レーキ温度が上昇し、摩擦係数が低下してブレーキの効
きが低下するというフェード現象が発生する。これは、
摩擦材に含まれる有機物が熱分解を起こしてガスや液体
を発生し、摩擦面を潤滑するためである。
By the way, when the frequency of use of the brake increases, such as when traveling on a long downhill, the brake temperature rises, the coefficient of friction decreases, and the braking effectiveness decreases. . this is,
This is because the organic substances contained in the friction material cause thermal decomposition to generate gas or liquid, and lubricate the friction surface.

【0006】ところが、上記フェード現象などにより摩
擦材が熱履歴を受けると、それまでは有機物と無機物と
のバランスがとれてロータ攻撃をしなかった摩擦材で
も、有機物の熱分解により摩擦面で無機物がリッチな状
態となり、ロータ面の有機転移膜(保護膜)が形成され
難くなることから、摩擦面に残る無機物よりなる硬質粒
子、無機繊維や金属繊維により相手材(ロータ)への攻
撃性が大きくなる。これにより、ロータが偏摩耗するの
で、ロータ肉厚差が成長して、制動時にブレーキ振動が
発生するという問題がある。
However, when the friction material receives a thermal history due to the above-mentioned fade phenomenon, even if the friction material was not hit by the rotor due to the balance between the organic material and the inorganic material until then, the thermal decomposition of the organic material caused the thermal decomposition of the inorganic material on the friction surface. Becomes a rich state, and it becomes difficult to form an organic transition film (protective film) on the rotor surface. Therefore, hard particles made of inorganic substances remaining on the friction surface, inorganic fibers and metal fibers can make the opponent material (rotor) more aggressive. growing. As a result, the rotor is unevenly worn, so that there is a problem in that a difference in wall thickness of the rotor grows and brake vibration occurs during braking.

【0007】一方、摩擦調整剤として添加された銅繊維
は、高延性を有するため、制動時に熱により軟化し、摩
擦材の摩擦面に延びて広がってしまう。このように摩擦
材の摩擦面に銅層が広がると、摩耗粉やロータ表面から
生じるFe粉等が銅層中に取り込まれ易くなる。そし
て、摩擦面に付着したFe粉等によりロータ偏摩耗がす
すみ、上記と同様に制動時におけるブレーキ振動の問題
が発生する。
On the other hand, since the copper fiber added as a friction modifier has high ductility, it is softened by heat during braking and extends and spreads on the friction surface of the friction material. When the copper layer spreads on the friction surface of the friction material in this way, wear powder, Fe powder generated from the rotor surface, and the like are easily incorporated into the copper layer. Then, uneven wear of the rotor progresses due to Fe powder or the like adhering to the friction surface, and the problem of brake vibration during braking occurs as described above.

【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、ブレーキ用摩擦材としての必要な摩擦係数を維持
しつつ、相手攻撃性を抑えて、制動時におけるブレーキ
振動の発生を抑制することのできるブレーキ用摩擦材を
提供することを解決すべき技術課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses the opponent's aggressiveness and suppresses the generation of brake vibration during braking while maintaining the friction coefficient required as a brake friction material. It is a technical subject to be solved to provide a friction material for a brake capable of achieving this.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項1記載のブレーキ用摩擦材は、繊維基材と、樹脂結合
剤と、各種添加剤とを含むブレーキ用摩擦材において、
上記添加剤のうち無機物よりなる硬質粒子の少なくとも
一部が、上記樹脂結合剤よりも耐熱性の低い樹脂被覆層
によりその表面が被覆されていることを特徴とするもの
である。
A friction material for a brake according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is a friction material for a brake, which comprises a fiber base material, a resin binder and various additives.
At least a part of the hard particles made of an inorganic material among the above additives is characterized in that the surface thereof is coated with a resin coating layer having lower heat resistance than the resin binder.

【0010】樹脂結合剤よりも耐熱性が低いとは、樹脂
結合剤よりも低温で溶融又は分解することを意味する。
上記課題を解決する請求項2記載のブレーキ用摩擦材
は、繊維基材と、樹脂結合剤と、各種添加剤とを含むブ
レーキ用摩擦材において、上記繊維基材の少なくとも一
部が部分的に強度が低下された強度低下部を有している
ことを特徴とするものである。
The heat resistance lower than that of the resin binder means that the resin binder melts or decomposes at a temperature lower than that of the resin binder.
The friction material for brakes according to claim 2 which solves the above-mentioned subject is a friction material for brakes which contains a fiber base material, a resin binder, and various additives, and at least one copy of the above-mentioned fiber base material is partially. It is characterized by having a strength-reduced portion whose strength is reduced.

【0011】上記課題を解決する請求項3記載のブレー
キ用摩擦材は、繊維基材と、樹脂結合剤と、各種添加剤
とを含むブレーキ用摩擦材において、銅とグラファイト
とからなる焼結粉を含むことを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a friction material for a brake, which includes a fiber base material, a resin binder, and various additives, and is a sintered powder made of copper and graphite. It is characterized by including.

【0012】[0012]

【作用】請求項1記載のブレーキ用摩擦材では、摩擦係
数や耐摩耗性を向上させるために添加される添加剤のう
ち無機物よりなる硬質粒子の少なくとも一部が、樹脂結
合剤よりも耐熱性の低い樹脂被覆層によりその表面が被
覆されているので、摩擦材の摩擦面に熱が加わると、硬
質粒子の表面を被覆する樹脂被覆層が樹脂結合剤よりも
先に溶融又は分解するので、摩擦材の摩擦面から硬質粒
子が速やかに脱落する。このため、フェード現象などに
より高熱が摩擦材の摩擦面に加わって、樹脂結合剤等の
有機物が熱分解したとしても、上記樹脂被覆層により表
面が被覆された硬質粒子が摩擦面から速やかに脱落する
ので、摩擦面での有機物と無機物とのバランスが保た
れ、高摩擦係数を維持しつつ、相手攻撃性が大きくなる
ことを防止することができる。
In the friction material for a brake according to the first aspect, at least a part of the hard particles made of an inorganic material out of the additives added for improving the friction coefficient and the wear resistance is more heat-resistant than the resin binder. Since its surface is coated with a low resin coating layer, when heat is applied to the friction surface of the friction material, the resin coating layer coating the surface of the hard particles is melted or decomposed before the resin binder, Hard particles quickly fall off from the friction surface of the friction material. Therefore, even if high heat is applied to the friction surface of the friction material due to a fade phenomenon and the organic substances such as the resin binder are thermally decomposed, the hard particles whose surface is coated with the resin coating layer quickly fall off from the friction surface. Therefore, the balance between the organic substance and the inorganic substance on the friction surface is maintained, and it is possible to prevent the opponent's aggressiveness from increasing while maintaining a high friction coefficient.

【0013】請求項2記載のブレーキ用摩擦材では、繊
維基材の少なくとも一部が部分的に強度が低化された強
度低下部を有しているので、この繊維基材が摩擦材の摩
擦面に露出したときに該強度低下部で折れて脱落する。
このため、繊維基材のうち無機繊維や金属繊維の少なく
とも一部に上記強度低下部を形成しておけば、フェード
現象などにより高熱が摩擦材の摩擦面に加わって、樹脂
結合剤等の有機物の熱分解により無機繊維や金属繊維の
先端が摩擦面に露出したとしても、上記強度低下部を有
する無機繊維や金属繊維が折れて摩擦面から脱落するの
で、摩擦面での有機物と無機物とのバランスが保たれ、
高摩擦係数を維持しつつ、相手攻撃性が大きくなること
を防止することができる。
In the friction material for a brake according to claim 2, since at least a part of the fiber base material has a strength-reduced portion in which the strength is partially lowered, the fiber base material causes friction of the friction material. When exposed to the surface, it breaks at the strength-reduced portion and falls off.
Therefore, if the strength-reduced portion is formed on at least a part of the inorganic fiber or the metal fiber in the fiber base material, high heat is applied to the friction surface of the friction material due to a fade phenomenon or the like, and an organic material such as a resin binder is formed. Even if the tip of the inorganic fiber or the metal fiber is exposed to the friction surface due to the thermal decomposition of, since the inorganic fiber or the metal fiber having the above-mentioned strength-reduced portion is broken and falls off from the friction surface, the organic matter and the inorganic matter on the friction surface are Balance is maintained,
It is possible to prevent the opponent's aggressiveness from increasing while maintaining a high friction coefficient.

【0014】請求項3記載のブレーキ用摩擦材では、銅
とグラファイトとからなる焼結粉を含んでいるので、摩
擦面に存在する焼結粉を構成するグラファイトが熱によ
り軟化して、銅の相手材との接触面に潤滑被膜を形成す
る。この潤滑被膜の存在により、銅が熱により軟化して
摩擦材の摩擦面に延びて広がることを防ぐことができ、
ロータ表面から生じるFe粉等が銅中に取り込まれ難く
なる。また、ロータ表面から生じるFe粉等は、上記潤
滑被膜に付着しても、被膜とともに摩擦面から脱落す
る。一方、摩擦面に存在する上記焼結粉を構成する銅
は、摩擦係数の向上に寄与する。このため、高摩擦係数
を維持しつつ、相手攻撃性を抑えることができる。
In the brake friction material according to the third aspect, since the sintered powder containing copper and graphite is contained, the graphite constituting the sintered powder present on the friction surface is softened by heat, and copper A lubricating coating is formed on the contact surface with the mating material. The presence of this lubricating coating can prevent copper from being softened by heat and extending and spreading on the friction surface of the friction material.
It becomes difficult for Fe powder and the like generated from the rotor surface to be taken into copper. Further, even if Fe powder or the like generated from the rotor surface adheres to the lubricating coating, the Fe powder and the like fall off from the friction surface together with the coating. On the other hand, the copper forming the above-mentioned sintered powder existing on the friction surface contributes to the improvement of the friction coefficient. Therefore, the opponent's aggressiveness can be suppressed while maintaining a high friction coefficient.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1の斜視図に示す本実施例に係るディス
クブレーキパッドは、裏金1と、裏金1の表面に接合さ
れた摩擦材2とから構成されている。摩擦材2は、繊維
基材としての有機繊維(アラミド繊維)及び無機繊維
(チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維)と、樹脂結合剤
としての熱硬化性樹脂(Si変性フェノール)と、添加
剤としての有機充填剤(カシューダスト)、無機充填剤
(硫酸バリウム)、金属粉粒体(銅粉)、固体潤滑剤
(グラファイト、二硫化モリブデン)及び研削材(Zr
SiO4 、粒径1μm、モース硬さ:8)とからなるも
のである。なお、摩擦材2の組成は以下に示すとおりで
ある。
(Embodiment 1) The disc brake pad according to the present embodiment shown in the perspective view of FIG. 1 comprises a back metal 1 and a friction material 2 joined to the surface of the back metal 1. The friction material 2 includes an organic fiber (aramid fiber) and an inorganic fiber (potassium titanate fiber, glass fiber) as a fiber base material, a thermosetting resin (Si modified phenol) as a resin binder, and an additive. Organic filler (cashew dust), inorganic filler (barium sulfate), metal powder (copper powder), solid lubricant (graphite, molybdenum disulfide) and abrasive (Zr
It is composed of SiO 4 , particle size 1 μm, and Mohs hardness: 8). The composition of the friction material 2 is as shown below.

【0016】 アラミド繊維 :10重量% チタン酸カリウム繊維 :8重量% ガラス繊維 :8重量% Si変性フェノール :20重量% カシューダスト :12重量% 硫酸バリウム :15重量% 銅粉 :10重量% グラファイト :7重量% 二硫化モリブデン :5重量% ZrSiO4 :5重量% そして、上記摩擦材2に含まれる研削材3は、研削材総
量の70%の研削材3の表面に、図2に示すように、樹
脂結合剤としてのSi変性フェノールより耐熱性の低い
ストレートフェノールよりなる樹脂被覆層(膜厚:約1
μm)4が被覆されている。
Aramid fiber: 10% by weight Potassium titanate fiber: 8% by weight Glass fiber: 8% by weight Si-modified phenol: 20% by weight Cashew dust: 12% by weight Barium sulfate: 15% by weight Copper powder: 10% by weight Graphite: 7% by weight molybdenum disulfide: 5% by weight ZrSiO 4 : 5% by weight Then, the abrasive 3 included in the friction material 2 is 70% of the total amount of the abrasive 3 on the surface of the abrasive 3, as shown in FIG. , A resin coating layer made of straight phenol having a lower heat resistance than Si-modified phenol as a resin binder (film thickness: about 1
μm) 4 is coated.

【0017】本実施例に係るディスクブレーキパッド
は、以下のように製造した。まず、研削材に対し、5重
量%にあたる液状樹脂を加えて混合することにより、研
削材3の表面に樹脂被覆層4を形成した。この樹脂被覆
層4が形成された研削材3と樹脂被覆層が形成されてい
ない研削材とを所定の割合で混合したものと、有機繊維
と、無機繊維と、樹脂結合剤と、有機充填剤と、無機充
填剤と、金属粉粒体と、固体潤滑剤とを所定の割合で混
合し、この混合物を6.5MPaの圧力で圧縮成形して
粗形材を得た。次いで、この粗形材を、19.6MP
a、165℃の条件でブレーキパッド形状に加熱圧縮成
形し、摩擦材2を形成した。この摩擦材2を280℃、
3時間の条件でポストキュアし、表面研磨した後、裏金
1に接合して、ディスクブレーキパッドを完成した。
The disc brake pad according to this embodiment was manufactured as follows. First, the resin coating layer 4 was formed on the surface of the abrasive 3 by adding and mixing 5 wt% of the liquid resin to the abrasive. A mixture of the abrasive 3 having the resin coating layer 4 and the abrasive not having the resin coating layer in a predetermined ratio, an organic fiber, an inorganic fiber, a resin binder, and an organic filler. Then, the inorganic filler, the metal powder and the solid lubricant were mixed at a predetermined ratio, and the mixture was compression molded at a pressure of 6.5 MPa to obtain a crude material. Then, this rough material is treated with 19.6MP
a, the friction material 2 was formed by heat compression molding into a brake pad shape under conditions of 165 ° C. This friction material 2 at 280 ° C,
After post-curing under the condition of 3 hours and polishing the surface, it was bonded to the backing metal 1 to complete a disc brake pad.

【0018】(比較例1)研削材の表面に樹脂被覆層を
形成しないこと以外は上記実施例1と同様にして比較例
1に係るディスクブレーキパッドを製作した。 (評価)上記実施例1及び比較例1に係るディスクブレ
ーキパッドについて、相手材攻撃性を評価した。この評
価は、試験機としてフルサイズダイナモメータを用い、
油圧:4.9×106 Paで20分間隔の制動を与えな
がら、ロータ回転数:900rpm、試験時間:50時
間の条件で試験した後のロータ肉厚差成長量を測定する
ことにより行った。
Comparative Example 1 A disc brake pad according to Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the resin coating layer was not formed on the surface of the abrasive. (Evaluation) With respect to the disc brake pads according to the above Example 1 and Comparative Example 1, the mating material aggressiveness was evaluated. This evaluation uses a full size dynamometer as a testing machine,
Hydraulic pressure: 4.9 × 10 6 Pa, while applying braking for 20 minutes, the rotor rotation speed: 900 rpm, the test time: 50 hours after the test, the rotor wall thickness difference growth amount was measured. .

【0019】結果を図3に示すように、研削材総量の7
0%のものに樹脂被覆層4を形成した本実施例1に係る
ディスクブレーキパッドは、研削材の表面に樹脂被覆層
を形成していない比較例1に係るディスクブレーキパッ
ドと比べて格段と相手材攻撃性が小さくなったことがわ
かる。また、本実施例に係るディスクブレーキパッドの
摩擦係数は0.37であり、比較例に係るディスクブレ
ーキパッドの摩擦係数は0.38であり、ブレーキパッ
ドとして必要な摩擦係数を維持していた。
The results are shown in FIG.
The disc brake pad according to the present embodiment 1 in which the resin coating layer 4 is formed on 0% is far more opponent than the disc brake pad according to the comparative example 1 in which the resin coating layer is not formed on the surface of the abrasive. It can be seen that the material aggressiveness has decreased. Further, the friction coefficient of the disc brake pad according to the present example was 0.37, and the friction coefficient of the disc brake pad according to the comparative example was 0.38, and the friction coefficient required for the brake pad was maintained.

【0020】なお、上記実施例1において、研削材3の
種類、粒径及び添加割合、並びに研削材3表面に樹脂被
覆層4を形成する割合は特に限定されるものでなく、研
削材3自身の硬度、繊維基材及び他の添加剤の種類や添
加割合等に応じて、摩擦材2として必要な摩擦係数を維
持でき、しかも相手攻撃性を小さく抑えることのできる
範囲内で種々設定することが可能である。研削材3の種
類としては、上記実施例1で用いたZrSiO4 の他
に、ZrO2 (モース硬さ7)、MgO(モース硬さ
6)、Al2 3 (モース硬さ9)等のモース硬さ6以
上の無機物よりなる硬質粒子を用いることができる。ま
た、研削材3の粒径が大きくなると、熱履歴を受けなく
ても相手攻撃性が大きくなり、また摩耗粉として排出さ
れ難くなる傾向にある。一方、研削材3の粒径が小さく
なると、摩擦係数を向上させるという研削材としての効
果が得られなくなる傾向にある。このため、研削材3の
粒径としては、1〜50μmとすることが好ましい。ま
た、研削材3表面に樹脂被覆層4を形成する割合が大き
くなると、熱履歴を受けた後の摩擦面に残る研削材3量
が少なくなるため、摩擦材2として必要な摩擦係数を維
持できなくなる傾向にある。一方、研削材3表面に樹脂
被覆層4を形成する割合が小さくなると、相手攻撃性を
抑える効果が得られなくなる傾向にある。このため、研
削材3表面に樹脂被覆層4を形成する割合は、研削材総
量の10〜90%とすることが好ましい。ただし、研削
材3の粒径が25μm程度以上と大きい場合は、摩擦係
数を向上させる効果が大きいため、全ての研削材3表面
に樹脂被覆層4を形成することも可能である。
In the first embodiment, the kind, particle size and addition ratio of the abrasive 3, and the ratio of forming the resin coating layer 4 on the surface of the abrasive 3 are not particularly limited, and the abrasive 3 itself. According to the hardness, the type of fibrous base material and other additives, the ratio of addition, etc., various settings can be made within a range in which the friction coefficient required for the friction material 2 can be maintained and the opponent aggressiveness can be suppressed to a low level. Is possible. Examples of the abrasive material 3 include ZrO 4 (Mohs hardness 7), MgO (Mohs hardness 6), Al 2 O 3 (Mohs hardness 9), and the like, in addition to ZrSiO 4 used in Example 1 above. Hard particles made of an inorganic material having a Mohs hardness of 6 or more can be used. Further, when the particle size of the abrasive 3 becomes large, the aggressiveness against the opponent becomes large without being subjected to heat history, and it tends to be difficult to be discharged as abrasion powder. On the other hand, when the particle size of the abrasive 3 becomes smaller, the effect of improving the friction coefficient as an abrasive tends to be lost. Therefore, the particle size of the abrasive 3 is preferably 1 to 50 μm. Further, when the proportion of the resin coating layer 4 formed on the surface of the abrasive 3 increases, the amount of the abrasive 3 remaining on the friction surface after being subjected to the heat history decreases, so that the friction coefficient required for the friction 2 can be maintained. Tends to disappear. On the other hand, when the ratio of forming the resin coating layer 4 on the surface of the abrasive 3 becomes small, the effect of suppressing the opponent attack tends to be lost. Therefore, the ratio of the resin coating layer 4 formed on the surface of the abrasive 3 is preferably 10 to 90% of the total amount of the abrasive. However, when the particle size of the abrasive 3 is as large as about 25 μm or more, the effect of improving the friction coefficient is great, so that it is possible to form the resin coating layer 4 on all the surfaces of the abrasive 3.

【0021】また、樹脂被覆層4の種類としては、樹脂
結合剤として用いる樹脂よりも耐熱性が低い樹脂であれ
ば特に限定されない。上記実施例1で用いたストレート
フェノール樹脂の他に、ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂やメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂や、塩化ビニル樹
脂、メタクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を適宜用いること
ができる。また、樹脂被覆層4の膜厚としては、熱履歴
を受けた時に摩擦材2の表面から研削材3を脱落させる
ことのできる膜厚とすればよく、1〜10μm程度とす
ることができる。
The type of the resin coating layer 4 is not particularly limited as long as it is a resin having lower heat resistance than the resin used as the resin binder. In addition to the straight phenol resin used in Example 1 above, a thermosetting resin such as a polyester resin, an epoxy resin or a melamine resin, or a thermoplastic resin such as a vinyl chloride resin or a methacrylic resin can be appropriately used. The film thickness of the resin coating layer 4 may be a film thickness that allows the abrasive 3 to fall off from the surface of the friction material 2 when it is subjected to a heat history, and may be about 1 to 10 μm.

【0022】さらに、摩擦材2の組成、繊維基材及び樹
脂結合剤の種類も特に上記実施例1で示したものに限定
されず、また他の添加剤を適宜添加することができる。
そして、他の添加剤として、無機物よりなる硬質粒子を
添加した場合は、この硬質粒子の相手攻撃性に応じて適
宜その表面に樹脂被覆層4を形成し得ることは勿論であ
る。
Further, the composition of the friction material 2, the kind of the fiber base material and the kind of the resin binder are not particularly limited to those shown in the above Example 1, and other additives can be added appropriately.
When hard particles made of an inorganic material are added as other additives, it goes without saying that the resin coating layer 4 can be appropriately formed on the surface of the hard particles according to the opponent attack of the hard particles.

【0023】さらにまた、上記実施例1において、基材
繊維として無機繊維や金属繊維を用いた場合は、後述す
る実施例2のようにこれらの繊維に強度低下部を形成す
ることにより、熱履歴時における相手攻撃性をさらに低
下させることが可能である。 (実施例2)本実施例に係るディスクブレーキパッド
は、上記実施例1において、摩擦材2が、繊維基材とし
ての有機繊維(アラミド繊維)及び無機繊維(セラミッ
クファイバー繊維径:300μm、モース硬さ9)5
と、樹脂結合剤としての熱硬化性樹脂(Si変性フェノ
ール)と、添加剤としての有機充填剤(カシューダス
ト)、無機充填剤(硫酸バリウム)、金属粉粒体(銅
粉)、固体潤滑剤(グラファイト、二硫化モリブデン)
及び研削材(MgO)とからなるものである。なお、摩
擦材2の組成は以下に示すとおりである。
Furthermore, in the above-mentioned Example 1, when the inorganic fiber or the metal fiber is used as the base fiber, the strength lowering portion is formed in these fibers as in Example 2 described later, so that the heat history It is possible to further reduce the opponent's aggressiveness over time. (Example 2) In the disc brake pad according to this example, the friction material 2 is the same as in Example 1 except that the organic fiber (aramid fiber) and the inorganic fiber (ceramic fiber fiber diameter: 300 μm) as the fiber base material are Mohs hard. 9) 5
And a thermosetting resin (Si modified phenol) as a resin binder, an organic filler (cashew dust) as an additive, an inorganic filler (barium sulfate), a metal powder (copper powder), a solid lubricant (Graphite, molybdenum disulfide)
And an abrasive (MgO). The composition of the friction material 2 is as shown below.

【0024】 アラミド繊維 :10重量% セラミックファイバー :16重量% Si変性フェノール :20重量% カシューダスト :12重量% 硫酸バリウム :15重量% 銅粉 :10重量% グラファイト :7重量% 二硫化モリブデン :5重量% MgO :5重量% そして、上記摩擦材2に含まれる無機繊維5には、図4
に示すように、強度低下部としてくびれ径100μmの
くびれ部51が約100μm間隔で多数形成されてい
る。
Aramid fiber: 10% by weight Ceramic fiber: 16% by weight Si-modified phenol: 20% by weight Cashew dust: 12% by weight Barium sulfate: 15% by weight Copper powder: 10% by weight Graphite: 7% by weight Molybdenum disulfide: 5% % By weight MgO: 5% by weight Then, the inorganic fiber 5 contained in the friction material 2 has a structure shown in FIG.
As shown in (1), a large number of constricted portions 51 having a constricted diameter of 100 μm are formed at intervals of about 100 μm as strength-reduced portions.

【0025】本実施例に係るディスクブレーキパッド
は、以下のように製造した。まず、切削などの機械加工
により、無機繊維5にくびれ部51を形成した。このく
びれ部51が形成された無機繊維5と、有機繊維と、樹
脂結合剤と、有機充填剤と、無機充填剤と、金属粉粒体
と、固体潤滑剤と、研削材とを所定の割合で混合し、こ
の混合物を6.5MPaの圧力で圧縮成形して粗形材を
得た。次いで、この粗形材を、19.6MPa、165
℃の条件でブレーキパッド形状に加熱圧縮成形し、摩擦
材2を形成した。この摩擦材2を280℃、3時間の条
件でポストキュアし、表面研磨した後、裏金1に接合し
て、ディスクブレーキパッドを完成した。
The disc brake pad according to this example was manufactured as follows. First, the constricted portion 51 was formed in the inorganic fiber 5 by machining such as cutting. The inorganic fibers 5 in which the constricted portions 51 are formed, the organic fibers, the resin binder, the organic filler, the inorganic filler, the metal powder, the solid lubricant, and the abrasive in a predetermined ratio. And the mixture was compression molded at a pressure of 6.5 MPa to obtain a crude material. Then, this crude material was treated with 19.6 MPa, 165
The friction material 2 was formed by heat compression molding into a brake pad shape under the condition of ° C. This friction material 2 was post-cured at 280 ° C. for 3 hours, surface-polished, and then bonded to the backing metal 1 to complete a disc brake pad.

【0026】(比較例2)無機繊維にくびれ部を形成し
ないこと以外は上記実施例2と同様にして比較例2に係
るディスクブレーキパッドを製作した。 (評価)上記実施例2及び比較例2に係るディスクブレ
ーキパッドについて、上記と同様にして相手材攻撃性を
評価した。
Comparative Example 2 A disc brake pad according to Comparative Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the constricted portion was not formed in the inorganic fiber. (Evaluation) With respect to the disc brake pads according to the above-mentioned Example 2 and Comparative Example 2, the mating material aggressiveness was evaluated in the same manner as above.

【0027】結果を図5に示すように、無機繊維5にく
びれ部51を形成した本実施例2に係るディスクブレー
キパッドは、無機繊維にくびれ部を形成していない比較
例2に係るディスクブレーキパッドと比べて格段と相手
材攻撃性が小さくなったことがわかる。また、本実施例
に係るディスクブレーキパッドの摩擦係数は0.37で
あり、比較例に係るディスクブレーキパッドの摩擦係数
は0.37であり、ブレーキパッドとして必要な摩擦係
数を維持していた。
As shown in the results of FIG. 5, the disc brake pad according to the second embodiment in which the constricted portion 51 is formed in the inorganic fiber 5 is the disc brake according to the comparative example 2 in which the constricted portion is not formed in the inorganic fiber. It can be seen that the attacking property of the opponent material is much smaller than that of the pad. Further, the friction coefficient of the disc brake pad according to the present example was 0.37, and the friction coefficient of the disc brake pad according to the comparative example was 0.37, and the friction coefficient required for the brake pad was maintained.

【0028】なお、上記実施例2において、無機繊維5
の種類、繊維径、くびれ部51のくびれ径、無機繊維総
量のうちくびれ部51を形成する割合は特に限定される
ものでなく、無機繊維5自身の硬度、他の繊維基材及び
添加剤の種類や添加割合等に応じて、摩擦材2として必
要な摩擦係数を維持でき、しかも相手攻撃性を小さく抑
えることのできる範囲内で種々設定することが可能であ
る。無機繊維に形成するくびれ部51のくびれ径が大き
過ぎては、熱履歴時にくびれ部51で折れて脱落し難く
なり相手攻撃性を抑える効果が得られなくなるので、く
びれ部51のくびれ径としては、くびれ部51を形成す
る繊維自身の繊維径の50%以下とすることが好まし
い。
In Example 2, the inorganic fiber 5 was used.
Type, fiber diameter, constriction diameter of constricted portion 51, and proportion of the total amount of inorganic fibers forming constricted portion 51 are not particularly limited, and hardness of inorganic fiber 5 itself, other fiber base materials and additives It is possible to set various values according to the type, the addition ratio, etc. within a range in which the friction coefficient required for the friction material 2 can be maintained and the opponent aggressiveness can be suppressed to be small. If the constricted portion 51 formed in the inorganic fiber has an excessively large constricted diameter, the constricted portion 51 does not easily break off and fall off during heat history, and the effect of suppressing the opponent's aggression cannot be obtained. It is preferable that the fiber diameter of the fiber forming the constricted portion 51 is 50% or less.

【0029】また、上記実施例2では、強度低下部とし
てくびれ部を形成する例について説明したが、強度低下
部としては、形状的、部分的に強度低下するものであれ
ば特に限定されない。さらに、摩擦材2の組成、並びに
繊維基材、樹脂結合剤及び添加剤の種類も特に上記実施
例2で示したものに限定されない。そして、繊維基材と
して他の無機繊維や金属繊維を用いた場合は、これらの
繊維にも適宜強度低下部を形成し得ることは勿論であ
る。ただし、繊維基材として有機繊維を用いた場合、有
機繊維は相手攻撃性が小さいので強度低下部を形成する
必要はない。
In the second embodiment, an example in which the constricted portion is formed as the strength-reduced portion has been described, but the strength-reduced portion is not particularly limited as long as it has a shape and a partially reduced strength. Further, the composition of the friction material 2 and the types of the fiber base material, the resin binder and the additive are not particularly limited to those shown in the above-mentioned Example 2. When other inorganic fibers or metal fibers are used as the fiber base material, it is needless to say that the strength-reduced portion can be appropriately formed in these fibers as well. However, when an organic fiber is used as the fiber base material, it is not necessary to form the strength-reduced portion because the organic fiber has a low opponent attacking property.

【0030】さらにまた、上記実施例2において、添加
剤として無機物よりなる硬質粒子を用いた場合は、上記
実施例1のようにこの硬質粒子の表面を樹脂結合剤より
も耐熱性の低い熱硬化性樹脂よりなる樹脂被覆層を形成
することにより、熱履歴時における相手攻撃性をさらに
低下させることが可能である。また、強度低下部を形成
した無機繊維又は金属繊維の表面にも上記樹脂被覆層を
形成することにより、強度低下部で折れて摩擦面から脱
落し易くすることができ、熱履歴時における相手攻撃性
をさらに低下させることが可能となる。
Furthermore, when hard particles made of an inorganic material are used as the additive in the above-mentioned Example 2, the surface of the hard particles is heat-cured having a lower heat resistance than the resin binder as in the above-mentioned Example 1. By forming the resin coating layer made of a conductive resin, it is possible to further reduce the opponent attacking property during heat history. Further, by forming the resin coating layer on the surface of the inorganic fiber or the metal fiber having the strength-reduced portion, it can be easily broken at the strength-reduced portion and fall off from the friction surface. It is possible to further reduce the sex.

【0031】(実施例3)本実施例に係るディスクブレ
ーキパッドは、上記実施例1において、摩擦材2が表1
に示す配合組成よりなるものである。
(Embodiment 3) In the disc brake pad according to the present embodiment, the friction material 2 is the same as that in the above Embodiment 1.
It has a blending composition shown in.

【0032】[0032]

【表1】 本実施例に係るディスクブレーキパッドは、以下のよう
に製造した。まず、銅粉(平均粒径約100μm)とグ
ラファイト粉(平均粒径約10μm)とを混合し、N2
とH2 との混合ガス雰囲気中で、圧力:9.8×105
Pa、温度:800℃で1時間焼結した。この焼結品を
砕いて細かくし、平均粒径約100μmの銅及びグラフ
ァイトからなる焼結粉を準備した。そして、表1に示す
配合組成で各配合剤を混合し、この混合物を2.0MP
aの圧力で圧縮成形して粗形材を得た。次いで、この粗
形材を、5.0MPa、160℃の条件でブレーキパッ
ド形状に加熱圧縮成形し、摩擦材2を形成した。この摩
擦材2を220℃、3時間の条件でポストキュアし、表
面研磨した後、裏金1に接合して、ディスクブレーキパ
ッドを完成した。
[Table 1] The disc brake pad according to this example was manufactured as follows. First, copper powder (average particle size of about 100 μm) and graphite powder (average particle size of about 10 μm) are mixed, and N 2
In a mixed gas atmosphere of H 2 and H 2 , pressure: 9.8 × 10 5
Sintered at Pa, temperature: 800 ° C. for 1 hour. This sintered product was crushed into fine particles, and a sintered powder made of copper and graphite having an average particle diameter of about 100 μm was prepared. Then, each compounding agent was mixed in the composition shown in Table 1, and this mixture was mixed with 2.0MP.
Compression molding was carried out at a pressure of a to obtain a crude shaped material. Next, this crude material was heated and compression-molded into a brake pad shape under the conditions of 5.0 MPa and 160 ° C. to form the friction material 2. This friction material 2 was post-cured at 220 ° C. for 3 hours, surface-polished, and then bonded to the backing metal 1 to complete a disc brake pad.

【0033】(比較例3)銅及びグラファイトからなる
焼結粉の代わりに銅繊維(繊維長さ5mm、繊維径10
0μm)を用いること以外は上記実施例3と同様にして
比較例3に係るディスクブレーキパッドを製作した。 (評価)上記実施例3及び比較例3に係るディスクブレ
ーキパッドについて、上記と同様にして相手材攻撃性を
評価した。
(Comparative Example 3) Copper fiber (fiber length 5 mm, fiber diameter 10) was used instead of the sintered powder made of copper and graphite.
A disc brake pad according to Comparative Example 3 was manufactured in the same manner as in Example 3 except that 0 μm) was used. (Evaluation) With respect to the disc brake pads according to Example 3 and Comparative Example 3, the mating material aggressiveness was evaluated in the same manner as above.

【0034】結果を図6に示すように、銅及びグラファ
イトよりなる焼結粉を添加した本実施例3に係るディス
クブレーキパッドは、上記焼結粉の代わりに銅繊維を添
加した比較例3に係るディスクブレーキパッドと比べて
格段と相手材攻撃性が小さくなったことがわかる。これ
は、図7に示すように、制動後においては、摩擦材2の
摩擦面21に存在する上記焼結粉6を構成するグラファ
イトが熱により軟化して、銅の相手材との接触面に潤滑
被膜7が形成されることによる効果と考えられる。
As shown in the results of FIG. 6, the disc brake pad according to the present Example 3 to which the sintered powder made of copper and graphite was added was the same as Comparative Example 3 in which copper fiber was added instead of the above-mentioned sintered powder. It can be seen that the aggressivity of the mating material is much smaller than that of the disc brake pad. As shown in FIG. 7, after braking, the graphite constituting the sintered powder 6 present on the friction surface 21 of the friction material 2 is softened by heat and becomes a contact surface with the copper counterpart material. It is considered that this is an effect due to the formation of the lubricating coating 7.

【0035】また、本実施例に係るディスクブレーキパ
ッドの摩擦係数は0.37であり、比較例に係るディス
クブレーキパッドの摩擦係数は0.37であり、ブレー
キパッドとして必要な摩擦係数を維持していた。なお、
上記実施例3において、焼結粉を準備する際、焼結を容
易にする観点から、使用する銅粉の平均粒径は50〜1
50μm、グラファイトの平均粒径は1〜20μmとす
ることが好ましい。
Further, the friction coefficient of the disc brake pad according to the present embodiment is 0.37, and the friction coefficient of the disc brake pad according to the comparative example is 0.37, which maintains the friction coefficient required for the brake pad. Was there. In addition,
In the above Example 3, when preparing the sintered powder, the average particle diameter of the copper powder used is 50 to 1 from the viewpoint of facilitating the sintering.
It is preferable that the average particle size of the graphite is 50 μm and the average particle size of the graphite is 1 to 20 μm.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のブレーキ
用摩擦材は、必要な摩擦係数を維持しつつ、相手攻撃性
を小さく抑えることができるものであるから、相手材の
偏摩耗を防止して、相手材の耐久性を向上させることが
可能となる。
As described above in detail, since the friction material for a brake of the present invention can keep the required friction coefficient and suppress the attacking property of the opponent to a small extent, the uneven wear of the opponent material is prevented. It is possible to prevent it and improve the durability of the mating material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1に係るディスクブレーキパッドの斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view of a disc brake pad according to a first embodiment.

【図2】実施例1に係るディスクブレーキパッドを構成
する摩擦材に含まれる研削材を模式的に示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an abrasive contained in a friction material forming the disc brake pad according to the first embodiment.

【図3】実施例1及び比較例1に係るディスクブレーキ
パッドについて、相手材攻撃性を評価した結果を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing the results of evaluating the mating material aggressiveness of the disc brake pads according to Example 1 and Comparative Example 1.

【図4】実施例2に係るディスクブレーキパッドを構成
する摩擦材に含まれる無機繊維を模式的に示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing inorganic fibers contained in a friction material forming a disc brake pad according to a second embodiment.

【図5】実施例2及び比較例2に係るディスクブレーキ
パッドについて、相手材攻撃性を評価した結果を示すグ
ラフである。
FIG. 5 is a graph showing the results of evaluating the mating material aggressiveness of the disc brake pads according to Example 2 and Comparative Example 2.

【図6】実施例3及び比較例3に係るディスクブレーキ
パッドについて、相手材攻撃性を評価した結果を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing the results of evaluating the mating material aggressiveness of the disc brake pads according to Example 3 and Comparative Example 3.

【図7】実施例3に係るディスクブレーキパッドを構成
する摩擦材について、相手材攻撃性が抑えられる様子を
模式的に説明する断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically illustrating how the mating material aggression of the friction material forming the disc brake pad according to the third embodiment is suppressed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2は摩擦材、3は研削材、4は樹脂被覆層、5は無機繊
維、51はくびれ部、6は焼結粉である。
2 is a friction material, 3 is an abrasive, 4 is a resin coating layer, 5 is an inorganic fiber, 51 is a constricted portion, and 6 is a sintered powder.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繊維基材と、樹脂結合剤と、各種添加剤
とを含むブレーキ用摩擦材において、 上記添加剤のうち無機物よりなる硬質粒子の少なくとも
一部は、上記樹脂結合剤よりも耐熱性の低い樹脂被覆層
によりその表面が被覆されていることを特徴とするブレ
ーキ用摩擦材。
1. A friction material for a brake, which comprises a fiber base material, a resin binder, and various additives, wherein at least a part of the hard particles made of an inorganic material among the additives has a higher heat resistance than the resin binder. A friction material for a brake, the surface of which is coated with a low resin coating layer.
【請求項2】 繊維基材と、樹脂結合剤と、各種添加剤
とを含むブレーキ用摩擦材において、 上記繊維基材の少なくとも一部は、部分的に強度が低下
された強度低下部を有していることを特徴とするブレー
キ用摩擦材。
2. A friction material for a brake, which comprises a fiber base material, a resin binder, and various additives, wherein at least a part of the fiber base material has a strength-reduced portion in which the strength is partially reduced. A friction material for brakes that is characterized by
【請求項3】 繊維基材と、樹脂結合剤と、各種添加剤
とを含むブレーキ用摩擦材において、 銅とグラファイトとからなる焼結粉を含むことを特徴と
するブレーキ用摩擦材。
3. A friction material for a brake, which comprises a fiber base material, a resin binder, and various additives, wherein the friction material for a brake comprises sintered powder made of copper and graphite.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008144773A (en) * 2006-12-06 2008-06-26 Akebono Brake Ind Co Ltd Friction material and its manufacturing method
JP2008274194A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Toyota Motor Corp Friction member and brake pad

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