JPH0832601B2 - 摩擦材 - Google Patents
摩擦材Info
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- JPH0832601B2 JPH0832601B2 JP63126803A JP12680388A JPH0832601B2 JP H0832601 B2 JPH0832601 B2 JP H0832601B2 JP 63126803 A JP63126803 A JP 63126803A JP 12680388 A JP12680388 A JP 12680388A JP H0832601 B2 JPH0832601 B2 JP H0832601B2
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- friction
- fibers
- friction material
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
- C04B14/46—Rock wool ; Ceramic or silicate fibres
- C04B14/4681—Titanates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車、鉄道車輪、航空機、産業機械類等
における制動装置を構成するブレーキライニング、ディ
スクパッド、クラッチフェーシング等の摺動部材として
有用な摩擦材に関する。
における制動装置を構成するブレーキライニング、ディ
スクパッド、クラッチフェーシング等の摺動部材として
有用な摩擦材に関する。
上記制動装置における代表的な摺動部材として、従来
よりアスベスト繊維を基材とし、これを有機系または無
機系結合剤に分散させて結着成型した摩擦材が使用され
てきた。しかし、その摩擦特性は必ずしも十分とは言え
ず、耐熱性等の性能向上に関する自動車業界等の要請も
多く、更に発ガン問題などの環境衛生上の見地からアス
ベスト繊維の使用が抑制される趨勢にあること等によ
り、代替品の開発が強く要請されている。
よりアスベスト繊維を基材とし、これを有機系または無
機系結合剤に分散させて結着成型した摩擦材が使用され
てきた。しかし、その摩擦特性は必ずしも十分とは言え
ず、耐熱性等の性能向上に関する自動車業界等の要請も
多く、更に発ガン問題などの環境衛生上の見地からアス
ベスト繊維の使用が抑制される趨勢にあること等によ
り、代替品の開発が強く要請されている。
その要請に応えるものとして、アスベスト繊維に代え
てチタン酸カリウム繊維を基材繊維とする摩擦材が提案
されている（例えば、特開昭59-54644号公報等）。チタ
ン酸カリウム繊維は、六チタン酸カリウム繊維（K2Ti6O
13）、四チタン酸カリウム繊維（K2Ti4O9）等で代表さ
れる合成無機繊維である。チタン酸カリウム繊維を基材
とする摩擦材は耐熱性にすぐれ、約350℃付近までフェ
ード現象がなく、安定した摩擦効果が維持されること、
繊維の硬さがモース硬度４付近であり相手材攻撃性が小
さいこと、吸湿性がなく水と反応しないので、ブレーキ
の異常効き等が解消されること等のすぐれた特性を有し
ている。
てチタン酸カリウム繊維を基材繊維とする摩擦材が提案
されている（例えば、特開昭59-54644号公報等）。チタ
ン酸カリウム繊維は、六チタン酸カリウム繊維（K2Ti6O
13）、四チタン酸カリウム繊維（K2Ti4O9）等で代表さ
れる合成無機繊維である。チタン酸カリウム繊維を基材
とする摩擦材は耐熱性にすぐれ、約350℃付近までフェ
ード現象がなく、安定した摩擦効果が維持されること、
繊維の硬さがモース硬度４付近であり相手材攻撃性が小
さいこと、吸湿性がなく水と反応しないので、ブレーキ
の異常効き等が解消されること等のすぐれた特性を有し
ている。
上記のようにチタン酸カリウム繊維を基材とする摩擦
材はすぐれた摩擦特性を有しているが、耐摩耗性等の点
で、チタン酸カリウム繊維の特性が十分に発揮されてい
るとは言い難い。また、相手材との摩擦により生じる粉
塵中には、基材繊維の微細片が混在し、周囲に飛散す
る。アスベスト繊維、その他の繊維状粉塵の繊維サイズ
と発ガン力との関係についてのPottの仮説によれば、断
面径0.03〜１μｍ、長さ５μｍ以上の微細サイズが危険
領域とされており（「Some aspects on the dosimetry
of the carcinogenic potency of asbestos and other
fibrous dusts」1978）、そのような危険域とされる微
細繊維片の飛散を生じさせないことが望ましい。
材はすぐれた摩擦特性を有しているが、耐摩耗性等の点
で、チタン酸カリウム繊維の特性が十分に発揮されてい
るとは言い難い。また、相手材との摩擦により生じる粉
塵中には、基材繊維の微細片が混在し、周囲に飛散す
る。アスベスト繊維、その他の繊維状粉塵の繊維サイズ
と発ガン力との関係についてのPottの仮説によれば、断
面径0.03〜１μｍ、長さ５μｍ以上の微細サイズが危険
領域とされており（「Some aspects on the dosimetry
of the carcinogenic potency of asbestos and other
fibrous dusts」1978）、そのような危険域とされる微
細繊維片の飛散を生じさせないことが望ましい。
本発明は、上記に鑑み、チタン酸カリウム繊維等のチ
タン化合物繊維を基材とする摩擦材の耐摩耗性の向上・
摩擦特性の安定化を図り、併せて使用時の相手材との摩
擦により生じる粉塵中に、微細な繊維片が混在すること
のない摩擦材を提供しようとするものである。
タン化合物繊維を基材とする摩擦材の耐摩耗性の向上・
摩擦特性の安定化を図り、併せて使用時の相手材との摩
擦により生じる粉塵中に、微細な繊維片が混在すること
のない摩擦材を提供しようとするものである。
本発明の摩耗材は、基材繊維を有機系または無機系結
合剤で結着成型してなる摩擦材において、 基材繊維として、断面径５μｍ以上、長さ50μｍ以上
の繊維の占める割合が50重量％以上である断面径・長さ
分布を有する溶融法により製造されたフレーク状チタン
化合物多結晶繊維が３〜50重量％配合されていることを
特徴としている。
合剤で結着成型してなる摩擦材において、 基材繊維として、断面径５μｍ以上、長さ50μｍ以上
の繊維の占める割合が50重量％以上である断面径・長さ
分布を有する溶融法により製造されたフレーク状チタン
化合物多結晶繊維が３〜50重量％配合されていることを
特徴としている。
本発明において基材繊維として使用されるフレーク状
チタン化合物多結晶繊維は、溶融法（後記参考例参照）
により得られ、このものはチタン酸カリウム繊維の一般
的形状である針状繊維と異なって、柱状ないし板状等の
粗大な形態を有する繊維である。その典型的な繊維形態
を第５図〔Ｉ〕（倍率500）に示す（繊維組成は六チタ
ン酸カリウム）。これと対比される同図〔II〕（倍率10
00）は、プラスチック補強繊維、耐火シート、濾材等に
使用されている微細針状繊維（繊維組成は六チタン酸カ
リウム）であり、その断面径は約0.2〜１μｍ、長さは
約５〜15μｍ）である。両者の比較から、本発明に使用
されるフレーク状多結晶繊維は極めて特異な形態的特徴
を有していることがわかる。
チタン化合物多結晶繊維は、溶融法（後記参考例参照）
により得られ、このものはチタン酸カリウム繊維の一般
的形状である針状繊維と異なって、柱状ないし板状等の
粗大な形態を有する繊維である。その典型的な繊維形態
を第５図〔Ｉ〕（倍率500）に示す（繊維組成は六チタ
ン酸カリウム）。これと対比される同図〔II〕（倍率10
00）は、プラスチック補強繊維、耐火シート、濾材等に
使用されている微細針状繊維（繊維組成は六チタン酸カ
リウム）であり、その断面径は約0.2〜１μｍ、長さは
約５〜15μｍ）である。両者の比較から、本発明に使用
されるフレーク状多結晶繊維は極めて特異な形態的特徴
を有していることがわかる。
本発明に使用されるフレーク状多結晶繊維は、チタン
酸カリウム繊維、またはチタニア繊維等であり、チタン
酸カリウム繊維の例としては、六チタン酸カリウム（K2
Ti6O13）、四チタン酸カリウム（K2Ti4O9）、結晶質チ
タン酸（H2Ti2O5）、プリデライト（K2Ti8O16）等が挙
げられ、またチタニア繊維（TiO2）には、結晶構造の異
なるルチル繊維とアナターゼ繊維とが挙げられる。これ
らの繊維は、いずれか１種を単独で使用してもよく、ま
た任意の２種以上を複合使用することもできる。
酸カリウム繊維、またはチタニア繊維等であり、チタン
酸カリウム繊維の例としては、六チタン酸カリウム（K2
Ti6O13）、四チタン酸カリウム（K2Ti4O9）、結晶質チ
タン酸（H2Ti2O5）、プリデライト（K2Ti8O16）等が挙
げられ、またチタニア繊維（TiO2）には、結晶構造の異
なるルチル繊維とアナターゼ繊維とが挙げられる。これ
らの繊維は、いずれか１種を単独で使用してもよく、ま
た任意の２種以上を複合使用することもできる。
フレーク状チタン化合物多結晶繊維の断面径・長さ分
布について、前記のように、断面径が５μｍ以上で、長
さが50μｍ以上の繊維の占める割合の下限を50重量％と
規定したのは、摩擦材としてすぐれて安定した摩擦特性
を損なうことなく、摩擦抵抗性の改善効果を十分ならし
めるためである。
布について、前記のように、断面径が５μｍ以上で、長
さが50μｍ以上の繊維の占める割合の下限を50重量％と
規定したのは、摩擦材としてすぐれて安定した摩擦特性
を損なうことなく、摩擦抵抗性の改善効果を十分ならし
めるためである。
また、上記フレーク状チタン化合物多結晶繊維の配合
割合を３重量％以上としたのは、それより少ないと、摩
擦特性や耐摩耗性改善効果が十分に得られないからであ
る。配合割合を高める程、効果を増すが、50重量％まで
で十分であり、それを越える必要はない。
割合を３重量％以上としたのは、それより少ないと、摩
擦特性や耐摩耗性改善効果が十分に得られないからであ
る。配合割合を高める程、効果を増すが、50重量％まで
で十分であり、それを越える必要はない。
なお、基材繊維として、上記フレーク状チタン化合物
多結晶繊維と共に、他種繊維、例えばアラミド繊維等の
樹脂繊維、スチール繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を摩
擦材の補強等のために複合的に使用することができる。
これらの他種繊維の配合量は、約１〜60重量％の範囲内
が適当である。
多結晶繊維と共に、他種繊維、例えばアラミド繊維等の
樹脂繊維、スチール繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を摩
擦材の補強等のために複合的に使用することができる。
これらの他種繊維の配合量は、約１〜60重量％の範囲内
が適当である。
上記各基材繊維は、原料組成物の調製に先立って、必
要に応じ、分散性および結合剤との接着性の向上等を目
的として、シラン系カップリング剤（ビニルシラン、エ
ポキシシラン、メタアクリロキシラン、メルカプトキシ
ラン等）、あるいはチタネート系カップリング剤（イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、ジ（ジオク
チルパイロホスフェート）エチレンチタネート等）によ
る表面処理が施される。
要に応じ、分散性および結合剤との接着性の向上等を目
的として、シラン系カップリング剤（ビニルシラン、エ
ポキシシラン、メタアクリロキシラン、メルカプトキシ
ラン等）、あるいはチタネート系カップリング剤（イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、ジ（ジオク
チルパイロホスフェート）エチレンチタネート等）によ
る表面処理が施される。
本発明の摩擦材は、上記フレーク状チタン化合物多結
晶繊維、またはこれと他種繊維の混合物を基材繊維とし
て使用する点を除き、特別の条件や工程の付加を必要と
しない。すなわち、まず基材繊維を、結合剤中に分散
し、必要に応じ摩擦・摩耗調整剤、あるいは防錆剤、潤
滑剤、研削剤等を適量配合して原料組成物を調製し、つ
いで金型成形等により加熱加圧下に結着成型を行い、ま
たは、原料組成物を、水等に分散懸濁させ、抄き網上に
抄き上げ、搾水して紙状体ないしシート状に抄造したの
ち、加熱加圧下に結着成型し、しかるのち、結着成形物
に適宜機械加工、研磨加工を加えて目的とする摩擦材を
得る。
晶繊維、またはこれと他種繊維の混合物を基材繊維とし
て使用する点を除き、特別の条件や工程の付加を必要と
しない。すなわち、まず基材繊維を、結合剤中に分散
し、必要に応じ摩擦・摩耗調整剤、あるいは防錆剤、潤
滑剤、研削剤等を適量配合して原料組成物を調製し、つ
いで金型成形等により加熱加圧下に結着成型を行い、ま
たは、原料組成物を、水等に分散懸濁させ、抄き網上に
抄き上げ、搾水して紙状体ないしシート状に抄造したの
ち、加熱加圧下に結着成型し、しかるのち、結着成形物
に適宜機械加工、研磨加工を加えて目的とする摩擦材を
得る。
上記原料組成物の調製における結合剤の例として、フ
ェノール樹脂、ホルムアルデビド樹脂、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂、またはこれらの変性（カシュー油、乾
性変性など）熱硬化性樹脂、天然ゴム、スチレンブタジ
エンゴム、ニトリルゴム等のゴム系樹脂等が挙げられ
る。また、上記の有機系結合剤に代え、無機系結合剤と
して自己硬化性を有するマグネシウムのイノ珪酸塩鉱物
であるセピオライト〔Mg8H2(Si4O11)3・xH2O〕は適当な
結合剤として使用される。
ェノール樹脂、ホルムアルデビド樹脂、エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂、またはこれらの変性（カシュー油、乾
性変性など）熱硬化性樹脂、天然ゴム、スチレンブタジ
エンゴム、ニトリルゴム等のゴム系樹脂等が挙げられ
る。また、上記の有機系結合剤に代え、無機系結合剤と
して自己硬化性を有するマグネシウムのイノ珪酸塩鉱物
であるセピオライト〔Mg8H2(Si4O11)3・xH2O〕は適当な
結合剤として使用される。
摩擦・摩耗調整剤としては、加硫または未加硫の天然
・合成ゴム粉末、カシュー樹脂粉粒体、レジンダスト、
ゴムダスト等の有機物粉末、または天然・人造黒鉛、二
硫化モリブデン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無
機質粉末、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄等の金属粉末、
アルミナ、シリカ、酸化クロム、酸化チタン、酸化鉄等
の酸化物粉末等が挙げられる。これらは、製品に要求さ
れる摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特
性、ナキ等に応じて、単独でまたは二種以上を組み合わ
せて配合してよい。
・合成ゴム粉末、カシュー樹脂粉粒体、レジンダスト、
ゴムダスト等の有機物粉末、または天然・人造黒鉛、二
硫化モリブデン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の無
機質粉末、銅、アルミニウム、亜鉛、鉄等の金属粉末、
アルミナ、シリカ、酸化クロム、酸化チタン、酸化鉄等
の酸化物粉末等が挙げられる。これらは、製品に要求さ
れる摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特
性、ナキ等に応じて、単独でまたは二種以上を組み合わ
せて配合してよい。
上記原料組成物におけるそれぞれの添加剤の配合量
は、摩擦材の用途、要求性能等に応じて適宜決められる
が、例えば、結合剤は10〜40重量％、摩擦・摩耗調整剤
は、20〜80重量％、その他の補助剤は０〜60重量％とす
ることができる。
は、摩擦材の用途、要求性能等に応じて適宜決められる
が、例えば、結合剤は10〜40重量％、摩擦・摩耗調整剤
は、20〜80重量％、その他の補助剤は０〜60重量％とす
ることができる。
第１図は、基材繊維としてチタン化合物繊維のフレー
ク状多結晶繊維を使用した本発明の摩擦材と、微細な針
状繊維を使用した比較摩擦材について、JIS D 4411「自
動車用ブレーキライニング」の規定の摩擦性能試験（但
し、面圧5kg/cm2、回転速度:500rpm,ディスク:FC25）に
よる摩耗測定結果を示している（供試発明材および比較
材はそれぞれ後記実施例１および比較例１参照、いずれ
も基材繊維組成は六チタン酸カリウム）。両者の比較か
ら、フレーク状多結晶繊維を基材繊維とする本発明の摩
擦材は低温度から高温度の広範囲に亘って、微細針状繊
維を基材繊維とする摩擦材を凌ぐ高耐摩耗性を有してい
ることがわかる。
ク状多結晶繊維を使用した本発明の摩擦材と、微細な針
状繊維を使用した比較摩擦材について、JIS D 4411「自
動車用ブレーキライニング」の規定の摩擦性能試験（但
し、面圧5kg/cm2、回転速度:500rpm,ディスク:FC25）に
よる摩耗測定結果を示している（供試発明材および比較
材はそれぞれ後記実施例１および比較例１参照、いずれ
も基材繊維組成は六チタン酸カリウム）。両者の比較か
ら、フレーク状多結晶繊維を基材繊維とする本発明の摩
擦材は低温度から高温度の広範囲に亘って、微細針状繊
維を基材繊維とする摩擦材を凌ぐ高耐摩耗性を有してい
ることがわかる。
第２図は本発明の摩擦材と、アスベスト繊維を基材繊
維とする従来の摩擦材とについて、JIS D 4411「自動車
用ブレーキライニング」の摩擦性能試験（但し、面圧10
kg/cm2，回転速度:500rpm,ディスク材質:FC25）による
摩擦係数測定結果を示している（供試発明材は実施例
１、比較材は比較例２参照）。図から、アスベスト繊維
を基材繊維とする比較材は約250℃で摩擦係数の急激な
減少（フェード現象）が生じているのに対し、本発明の
摩擦材は低温から約350℃の高温度域に亘って、高位安
定な摩擦効果を維持している。
維とする従来の摩擦材とについて、JIS D 4411「自動車
用ブレーキライニング」の摩擦性能試験（但し、面圧10
kg/cm2，回転速度:500rpm,ディスク材質:FC25）による
摩擦係数測定結果を示している（供試発明材は実施例
１、比較材は比較例２参照）。図から、アスベスト繊維
を基材繊維とする比較材は約250℃で摩擦係数の急激な
減少（フェード現象）が生じているのに対し、本発明の
摩擦材は低温から約350℃の高温度域に亘って、高位安
定な摩擦効果を維持している。
第３図は、フレーク状多結晶繊維を基材繊維とする本
発明の摩擦材（供試材：実施例１）と微細針状結晶繊維
を基材繊維とする摩擦材（供試材：比較例１）の前記摩
擦性能試験（JIS D 4411,面圧5kg,回転速度:500rpm）を
行った後の摩擦面を示している（図〔Ｉ〕：発明材，倍
率1000,図〔II〕：比較材，倍率1000）。図〔II〕の比
較摩擦材には、微細針状繊維の凝集体（分散不完全）が
混在し、その凝集体は摩擦面から脱落して凹陥部を呈し
ている。他方、図〔Ｉ〕に示す本発明の摩擦材では、微
細針状繊維の場合のような凝集と脱落はなく、比較的粗
大なフレーク状多結晶繊維形態を保持したまゝ摩擦面に
露出している。このように本発明の摩擦材は、その摩擦
面に基材繊維が比較的多量に露出保持されており、この
ことが、第１図や第２図に示したように、低温から高温
の広い範囲に亘るすぐれた耐熱性と、微細針状繊維を基
材とする摩擦材では得られぬ良好な耐摩耗性をもたらし
ているものと考えられる。
発明の摩擦材（供試材：実施例１）と微細針状結晶繊維
を基材繊維とする摩擦材（供試材：比較例１）の前記摩
擦性能試験（JIS D 4411,面圧5kg,回転速度:500rpm）を
行った後の摩擦面を示している（図〔Ｉ〕：発明材，倍
率1000,図〔II〕：比較材，倍率1000）。図〔II〕の比
較摩擦材には、微細針状繊維の凝集体（分散不完全）が
混在し、その凝集体は摩擦面から脱落して凹陥部を呈し
ている。他方、図〔Ｉ〕に示す本発明の摩擦材では、微
細針状繊維の場合のような凝集と脱落はなく、比較的粗
大なフレーク状多結晶繊維形態を保持したまゝ摩擦面に
露出している。このように本発明の摩擦材は、その摩擦
面に基材繊維が比較的多量に露出保持されており、この
ことが、第１図や第２図に示したように、低温から高温
の広い範囲に亘るすぐれた耐熱性と、微細針状繊維を基
材とする摩擦材では得られぬ良好な耐摩耗性をもたらし
ているものと考えられる。
第４図は、フレーク状多結晶繊維を基材繊維とする発
明材（供試材：実施例１）のブレーキ粉塵試験（実施例
１、〔IV〕ブレーキ粉塵試験参照）において捕集した粉
塵を示している（倍率500）。その粉塵中に混在する繊
維片は、フレーク状多結晶繊維形態を有する比較的粗大
な繊維片である。すなわち、基材繊維として使用された
フレーク状多結晶繊維は摩擦面のつよい加圧力による剪
断作用をうけるにも拘らず、針状繊維に解束されること
なく、もとのフレーク状多結晶繊維形態を保持した粗大
な繊維片として粉塵中に混在しており、Pottの仮説の危
険領域とされている微細繊維片（断面径：約0.03〜１μ
m,長さ：約５μｍ以上）は殆ど存在しない。
明材（供試材：実施例１）のブレーキ粉塵試験（実施例
１、〔IV〕ブレーキ粉塵試験参照）において捕集した粉
塵を示している（倍率500）。その粉塵中に混在する繊
維片は、フレーク状多結晶繊維形態を有する比較的粗大
な繊維片である。すなわち、基材繊維として使用された
フレーク状多結晶繊維は摩擦面のつよい加圧力による剪
断作用をうけるにも拘らず、針状繊維に解束されること
なく、もとのフレーク状多結晶繊維形態を保持した粗大
な繊維片として粉塵中に混在しており、Pottの仮説の危
険領域とされている微細繊維片（断面径：約0.03〜１μ
m,長さ：約５μｍ以上）は殆ど存在しない。
各実施例のチタン化合物繊維は後記参考例により製造
したフレーク状多結晶繊維であり、その断面径・長さ分
布において断面径５μｍ以上・長さ50μｍ以上の繊維の
占める割合は55重量％である。
したフレーク状多結晶繊維であり、その断面径・長さ分
布において断面径５μｍ以上・長さ50μｍ以上の繊維の
占める割合は55重量％である。
実施例１ 〔Ｉ〕摩擦材の製造 六チタン酸カリウム繊維 …50重量％ フェノール樹脂 …25重量％ 硫酸バリウム …25重量％ 上記原料組成物を金型成形により、温度160℃・加圧
力100kg/cm2の加熱加圧下に10分間を要して硬化させ、
更に同温度で４時間熱処理した。結着成形物を金型から
取出したのち、研磨加工を加えた。
力100kg/cm2の加熱加圧下に10分間を要して硬化させ、
更に同温度で４時間熱処理した。結着成形物を金型から
取出したのち、研磨加工を加えた。
〔II〕摩擦試験 JIS D4411「自動車用ブレーキライニング」の規定に
よる摩擦性能試験を行い次の結果を得た。
よる摩擦性能試験を行い次の結果を得た。
第１図は下記摩耗率（摩耗重量の厚さ換算値、×10-7
cm3/kg・ｍ）、第２図は下記摩擦係数の各測定結果をそ
れぞれ示している。
cm3/kg・ｍ）、第２図は下記摩擦係数の各測定結果をそ
れぞれ示している。
（ａ）摩耗率:1.7（100℃）、3.0（150℃）、7.1（200
℃）、10.5（250℃） （ｂ）摩擦係数:0.39（100℃）、0.4（150℃）、0.39
（200℃）、0.38（250℃）、0.37（300℃）、0.36（350
℃）。
℃）、10.5（250℃） （ｂ）摩擦係数:0.39（100℃）、0.4（150℃）、0.39
（200℃）、0.38（250℃）、0.37（300℃）、0.36（350
℃）。
〔III〕摩擦試験後の表面状況 第３図〔Ｉ〕（倍率1000）に示すように、摩擦面に粗
大なフレーク状多結晶繊維が多数露出している。同図
〔II〕は後記比較例１（基材繊維：六チタン酸カリウム
の微細針状繊維）の摩擦材について同じ摩擦試験を行っ
た後の表面状況（倍率1000）であり、基材繊維の凝集と
その凝集体の脱落した凹陥部が観察される。
大なフレーク状多結晶繊維が多数露出している。同図
〔II〕は後記比較例１（基材繊維：六チタン酸カリウム
の微細針状繊維）の摩擦材について同じ摩擦試験を行っ
た後の表面状況（倍率1000）であり、基材繊維の凝集と
その凝集体の脱落した凹陥部が観察される。
〔IV〕ブレーキ粉塵試験 第６図のブレーキ粉塵試験装置において、回転するブ
レーキディスク（１）の盤面に、シリンダ（２）を介し
て試験片（TP）を押圧し（加圧力:5kg/cm2）、ディスク
（１）との摩擦面に生じる粉塵を、粉塵捕集用スリーブ
（３）を介して吸引捕集した。第４図（倍率500）に示
すように、その粉塵中に混在する繊維片は、フレーク状
多結晶繊維の粗大な形状を有している。
レーキディスク（１）の盤面に、シリンダ（２）を介し
て試験片（TP）を押圧し（加圧力:5kg/cm2）、ディスク
（１）との摩擦面に生じる粉塵を、粉塵捕集用スリーブ
（３）を介して吸引捕集した。第４図（倍率500）に示
すように、その粉塵中に混在する繊維片は、フレーク状
多結晶繊維の粗大な形状を有している。
実施例２ 六チタン酸カリウム繊維25重量％、アラミド繊維25重
量％、フェノール樹脂18重量％、カシュー油15重量％、
炭酸カルシウム17重量％からなる組成物を使用し、実施
例１と同様の工程を経て摩擦材を得た。
量％、フェノール樹脂18重量％、カシュー油15重量％、
炭酸カルシウム17重量％からなる組成物を使用し、実施
例１と同様の工程を経て摩擦材を得た。
（ａ）摩耗率：（×10-7cm3/kg・ｍ）:1.0（100℃）、
1.2（200℃）、2.1（300℃） （ｂ）摩擦係数:0.40（100℃）、0.41（200℃）、0.41
（300℃） 実施例３ ルチル−六チタン酸カリウム−プリデライトの多結晶
繊維45重量％、フェノール樹脂25重量％、二硫化モリブ
デン30重量％からなる組成物を使用し、実施例１と同様
の工程を経て摩擦材を得た。
1.2（200℃）、2.1（300℃） （ｂ）摩擦係数:0.40（100℃）、0.41（200℃）、0.41
（300℃） 実施例３ ルチル−六チタン酸カリウム−プリデライトの多結晶
繊維45重量％、フェノール樹脂25重量％、二硫化モリブ
デン30重量％からなる組成物を使用し、実施例１と同様
の工程を経て摩擦材を得た。
（ａ）摩耗率：（×10-7cm3/kg・ｍ）:1.2（100℃）、
1.1（200℃）、2.4（300℃）。
1.1（200℃）、2.4（300℃）。
（ｂ）摩擦係数:0.34（100℃）、0.40（200℃）、0.42
（300℃） 実施例４ 六チタン酸カリウム繊維35重量％、炭素繊維（平均長
さ2mm）15重量％、フェノール樹脂20重量％、硫酸バリ
ウム30重量％からなる組成物を使用し、実施例１と同様
の工程を経て摩擦材を得た。
（300℃） 実施例４ 六チタン酸カリウム繊維35重量％、炭素繊維（平均長
さ2mm）15重量％、フェノール樹脂20重量％、硫酸バリ
ウム30重量％からなる組成物を使用し、実施例１と同様
の工程を経て摩擦材を得た。
（ａ）摩耗率：（×10-7cm3/kg・ｍ）:1.0（100℃）、
1.1（200℃）、1.9（300℃）。
1.1（200℃）、1.9（300℃）。
（ｂ）摩擦係数:0.43（100℃）、0.42（200℃）、0.45
（300℃） 実施例５ 六チタン酸カリウム繊維60重量％、繊維状セピオライ
ト（３〜10μｍ）10重量％、二硫化モリブデン30重量％
とからなる組成物を、120℃の金型に充填し、120kg/cm2
の加圧力にて結着成型したのち、研磨し摩擦材を得た。
（300℃） 実施例５ 六チタン酸カリウム繊維60重量％、繊維状セピオライ
ト（３〜10μｍ）10重量％、二硫化モリブデン30重量％
とからなる組成物を、120℃の金型に充填し、120kg/cm2
の加圧力にて結着成型したのち、研磨し摩擦材を得た。
（ａ）摩耗率：（×10-7cm3/kg・ｍ）:0.7（100℃）、
0.7（200℃）、1.2（300℃）。
0.7（200℃）、1.2（300℃）。
（ｂ）摩擦係数:0.51（100℃）、0.50（200℃）、0.50
（300℃） 比較例１ 基材繊維として第５図〔II〕に示す針状微細繊維であ
る六チタン酸カリウム繊維（断面径0.2〜0.5μｍ・長さ
５〜10μｍ）を使用した点を除いて実施例１と同一の条
件で加熱加圧下に結着成形し、研磨して摩擦材を得た。
（300℃） 比較例１ 基材繊維として第５図〔II〕に示す針状微細繊維であ
る六チタン酸カリウム繊維（断面径0.2〜0.5μｍ・長さ
５〜10μｍ）を使用した点を除いて実施例１と同一の条
件で加熱加圧下に結着成形し、研磨して摩擦材を得た。
（ａ）摩耗率：（×10-7cm3/kg・ｍ）:2.9（100℃）、
5.7（150℃）、8.7（200℃）、15.7（250℃）。
5.7（150℃）、8.7（200℃）、15.7（250℃）。
（ｂ）摩擦係数:0.35（100℃）、0.41（200℃）、0.42
（300℃） 比較例２ アスベスト繊維（６クラス）55重量％、フェノール樹
脂20重量％、硫酸バリウム25重量％からなる配合物を実
施例１と同じ条件で、結着成形し、研磨して摩擦材を得
た。
（300℃） 比較例２ アスベスト繊維（６クラス）55重量％、フェノール樹
脂20重量％、硫酸バリウム25重量％からなる配合物を実
施例１と同じ条件で、結着成形し、研磨して摩擦材を得
た。
（ａ）摩耗率：（×10-7cm3/kg・ｍ）:1.2（100℃）、
1.3（200℃）、3.5（300℃）。
1.3（200℃）、3.5（300℃）。
（ｂ）摩擦係数:0.29（100℃）、0.30（150℃）、0.24
（200℃）、0.30（250℃）、0.12（300℃） 参考例（チタン化合物多結晶繊維の製造） 〔Ｉ〕溶融反応 天然ルチルサンド（TiO2 95.5％）と工業用炭酸カリ
ウムとをTiO2／K2Oのモル比が1.5となるように混合し、
これを白金るつぼ中1200℃で加熱溶融する。
（200℃）、0.30（250℃）、0.12（300℃） 参考例（チタン化合物多結晶繊維の製造） 〔Ｉ〕溶融反応 天然ルチルサンド（TiO2 95.5％）と工業用炭酸カリ
ウムとをTiO2／K2Oのモル比が1.5となるように混合し、
これを白金るつぼ中1200℃で加熱溶融する。
〔II〕冷却固化処理 上記溶融物を鉄製容器に流し出して冷却（冷却速度約
５℃/sec）することにより、初生相としてのチタン酸カ
リウム繊維の束状集合体である塊状物を得る。
５℃/sec）することにより、初生相としてのチタン酸カ
リウム繊維の束状集合体である塊状物を得る。
〔III〕溶出解繊化処理および二次処理 次の（１）〜（６）の６通りの処理により各種チタン
化合物繊維を得る。
化合物繊維を得る。
（１）前記塊状物を冷水（常温）で処理し、可溶性物質
を溶出させるとともに、繊維同志を分離（解繊化）した
のち、900℃で焼成し、フレーク状四チタン酸カリウム
多結晶繊維〔K2Ti4O9〕を得る。
を溶出させるとともに、繊維同志を分離（解繊化）した
のち、900℃で焼成し、フレーク状四チタン酸カリウム
多結晶繊維〔K2Ti4O9〕を得る。
（２）上記冷水による処理において更に脱アルカリを進
めたのち、1000℃で焼成し、フレーク状六チタン酸カリ
ウム多結晶繊維〔K2Ti6O13〕を得る。
めたのち、1000℃で焼成し、フレーク状六チタン酸カリ
ウム多結晶繊維〔K2Ti6O13〕を得る。
（３）塊状物を沸騰水で１時間浸漬（2g/l）処理したの
ち、水洗し、1000℃で焼成することによりフレーク状ル
チル−プリデライト−六チタン酸カリウム複合多結晶繊
維〔TiO2‐K2Ti8O16‐K2Ti6O13〕を得る。
ち、水洗し、1000℃で焼成することによりフレーク状ル
チル−プリデライト−六チタン酸カリウム複合多結晶繊
維〔TiO2‐K2Ti8O16‐K2Ti6O13〕を得る。
（４）塊状物を0.5M塩酸水溶液に24時間浸漬（2g/l）処
理したのち、十分に水洗し、風乾することにより、フレ
ーク状チタン酸多結晶繊維〔H2Ti2O5〕を得る。
理したのち、十分に水洗し、風乾することにより、フレ
ーク状チタン酸多結晶繊維〔H2Ti2O5〕を得る。
（５）塊状物を上記（３）と同じ酸溶液での処理に付
し、十分に水洗したのち、900℃で焼成し、フレーク状
アナターゼ多結晶繊維〔TiO2〕を得る。
し、十分に水洗したのち、900℃で焼成し、フレーク状
アナターゼ多結晶繊維〔TiO2〕を得る。
（６）塊状物を上記（３）と同じ酸溶液での処理に付
し、十分に水洗する後、1150℃で焼成し、フレーク状ル
チル多結晶繊維〔TiO2〕を得る。
し、十分に水洗する後、1150℃で焼成し、フレーク状ル
チル多結晶繊維〔TiO2〕を得る。
本発明の摩擦材は、低温から高温の広い温度域に亘っ
て、すぐれて安定した摩擦効果と耐摩耗性を有してい
る。従って、自動車、車輌、航空機、各種産業機械類の
制動装置におけるブレーキライニング、クラッチフィー
シング、ディスクパッド等として使用することにより、
制動機能の向上・安定化、耐用寿命の改善効果が得られ
る。
て、すぐれて安定した摩擦効果と耐摩耗性を有してい
る。従って、自動車、車輌、航空機、各種産業機械類の
制動装置におけるブレーキライニング、クラッチフィー
シング、ディスクパッド等として使用することにより、
制動機能の向上・安定化、耐用寿命の改善効果が得られ
る。
第１図および第２図は摩擦材の摩擦性能試験による摩耗
量、および摩擦係数測定結果をそれぞれ示すグラフ、第
３図〔Ｉ〕〔II〕は摩擦材の摩擦性能試験後の摩擦面の
繊維形態を示す図面代用顕微鏡写真、第４図は摩擦材の
粉塵中に混在する繊維の形態を示す図面代用顕微鏡写
真、第５図〔Ｉ〕〔II〕は基材である繊維の形態を示す
図面代用顕微鏡写真、第６図は摩擦材のブレーキ粉塵試
験要領を示す断面説明図である。 1:ディスク、2:加圧シリンダ、3:粉塵捕集用スリーブ。
量、および摩擦係数測定結果をそれぞれ示すグラフ、第
３図〔Ｉ〕〔II〕は摩擦材の摩擦性能試験後の摩擦面の
繊維形態を示す図面代用顕微鏡写真、第４図は摩擦材の
粉塵中に混在する繊維の形態を示す図面代用顕微鏡写
真、第５図〔Ｉ〕〔II〕は基材である繊維の形態を示す
図面代用顕微鏡写真、第６図は摩擦材のブレーキ粉塵試
験要領を示す断面説明図である。 1:ディスク、2:加圧シリンダ、3:粉塵捕集用スリーブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｃ (72)発明者 荒巻 裕二 兵庫県尼崎市浜１丁目１番１号 久保田鉄 工株式会社技術開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−62926（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−1589（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】基材繊維を有機系または無機系結合剤で結
着成形してなる摩擦材において、基材繊維として、断面
径５μｍ以上、長さ50μｍ以上の繊維の占める割合が50
重量％以上である断面径・長さ分布を有する、溶融法に
より製造されたフレーク状チタン化合物多結晶繊維が３
〜50重量％配合されていることを特徴とする摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126803A JPH0832601B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63126803A JPH0832601B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 摩擦材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01294553A JPH01294553A (ja) | 1989-11-28 |
| JPH0832601B2 true JPH0832601B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=14944349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63126803A Expired - Fee Related JPH0832601B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832601B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2811574B2 (ja) * | 1988-11-11 | 1998-10-15 | 日清紡績株式会社 | 摩擦材 |
| JP2602369B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1997-04-23 | 株式会社クボタ | 耐熱性摩擦材 |
| JPH069948A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-18 | Kubota Corp | 摩擦材 |
| JP2009155356A (ja) * | 2006-03-31 | 2009-07-16 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 摩擦材およびその製造方法 |
| US8398952B2 (en) | 2007-03-29 | 2013-03-19 | Toho Titanium Co., Ltd. | Method of manufacturing alkali metal titanate and hollow body particle thereof, product thereof, and friction material containing the product |
| JP6042599B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2016-12-14 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材 |
| JP6235217B2 (ja) * | 2013-02-28 | 2017-11-22 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| DE102017115877A1 (de) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Reibbelag |
| CN113324997B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-06-10 | 东风商用车有限公司 | 一种离合器摩擦片质量的评价方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS621589A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-07 | Ricoh Co Ltd | 感熱孔版原紙 |
| JPS6362926A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-19 | Aisin Chem Co Ltd | 摩擦材 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP63126803A patent/JPH0832601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01294553A (ja) | 1989-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |