JPH09144792A - Friction material - Google Patents

Friction material

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JPH09144792A
JPH09144792A JP30536895A JP30536895A JPH09144792A JP H09144792 A JPH09144792 A JP H09144792A JP 30536895 A JP30536895 A JP 30536895A JP 30536895 A JP30536895 A JP 30536895A JP H09144792 A JPH09144792 A JP H09144792A
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JP
Japan
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fiber
novoloid
volume
fibers
friction
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JP30536895A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Misawa
紀雄 三澤
Naoki Kotani
直樹 小谷
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Aisin Chemical Co Ltd
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the wear resistance without substantially increasing the wear of a counter material. SOLUTION: A friction material is formed of a fiber base material containing the fibrilized aramid fiber and the novoloid fiber of the mean fiber diameter of <=23μm and consisting of 1-10vol. part novoloid fiber relative to 10vol. part aramid fiber at the ratio of 6-20vol.% relative to the whole composition of the friction material, a resin binder, and the filler such as the friction adjusting agent. Because the novoloid fiber of small fiber diameter is blended at the prescribed ratio, the wear resistance of the friction material (non-steel type) in which the aramid fiber is used as the main component of the fiber main material can be improved without substantially increasing the wear of the counter material.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する分野】本発明は車両、産業用機械等に使
用されるディスクブレーキ用パッド、ドラムブレーキ用
ライニング等の摩擦材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction material such as a disc brake pad and a drum brake lining used in vehicles, industrial machines and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等に使用されるディスクブレーキ
用パッド、ドラムブレーキ用ライニング等の摩擦材は、
その相手材であるディスクロータ、ブレーキドラムと摩
擦係合し、運動エネルギーを熱エネルギーに変える重要
な役割を担っている。そのため、摩擦材には優れた耐摩
耗性が必要であるだけでなく、十分に高い摩擦係数を有
することが必要であり、しかも、制動時には常に熱を発
生し高温となるため、温度変化によっても摩擦係数の変
化の少ない安定した摩擦特性が要求される。更には、相
手材に対する攻撃性がないこと、制動時にノイズ(異
音、鳴き)を生じないこと等も必要であり、摩擦材に求
められる特性は多項目に亘っている。
Friction materials such as disc brake pads and drum brake linings used in automobiles are
It plays an important role in converting kinetic energy into heat energy by frictionally engaging with the disc rotor and brake drum, which are its counterparts. Therefore, not only is the friction material required to have excellent wear resistance, but it is also necessary to have a sufficiently high coefficient of friction, and moreover, heat is constantly generated during braking, and the temperature is high. Stable friction characteristics with little change in friction coefficient are required. Furthermore, it is also necessary that there is no aggressiveness to the mating material, that noise (abnormal noise, squeaking) does not occur during braking, and the like, and the characteristics required for the friction material cover many items.

【0003】そこで、従来から、これらの各種特性を満
足させるために、摩擦材は複合材として構成されてい
る。即ち、摩擦材は、その骨格を形成する繊維基材と、
この繊維基材を結合保持する樹脂結合剤と、これらの繊
維と結合剤とのマトリックス中に分散して充填される摩
擦調整剤等の各種の充填剤とから一般に構成されてい
る。なお、樹脂結合剤としては、一般に、熱硬化性樹脂
であるフェノール樹脂が使用されている。また、充填剤
としては、主に耐摩耗性と耐熱性を向上するための硫酸
バリウム、炭酸カルシウム等の体質充填剤、摩擦係数を
調整し安定化する黒鉛、二硫化モリブデン等の固体潤滑
剤、カシューダスト等の摩擦調整剤、酸化ジルコニウム
等のアブレッシブ剤等が使用されている。
Therefore, conventionally, in order to satisfy these various characteristics, the friction material is constructed as a composite material. That is, the friction material is a fiber base material that forms its skeleton,
It is generally composed of a resin binder for binding and holding the fiber base material and various fillers such as a friction modifier dispersed and filled in a matrix of these fibers and the binder. A phenol resin, which is a thermosetting resin, is generally used as the resin binder. Further, as the filler, mainly barium sulfate for improving wear resistance and heat resistance, body filler such as calcium carbonate, graphite for adjusting and stabilizing the friction coefficient, solid lubricant such as molybdenum disulfide, Friction modifiers such as cashew dust and abrasives such as zirconium oxide are used.

【0004】ここで、繊維状成分である繊維基材は、摩
擦材の骨格を形成し、それに適度な多孔性を付与すると
共に摩擦材全体の強度と弾性を与えるものであり、摩擦
材の基材としてその主要な特性を大きく左右する最も重
要な材料である。そして、このような繊維基材として
は、古くは石綿繊維(アスベスト)が用いられていた。
しかし、この石綿繊維は健康に良くないことが分かり、
そのため近年では、石綿繊維以外の繊維材料が摩擦材の
繊維基材として使用されている。
Here, the fibrous base material, which is a fibrous component, forms the skeleton of the friction material, imparts appropriate porosity to it, and imparts strength and elasticity to the entire friction material. It is the most important material that greatly influences its main characteristics. And asbestos fiber (asbestos) was used as such a fiber base material in the old days.
However, it turns out that this asbestos fiber is not good for your health,
Therefore, in recent years, fiber materials other than asbestos fibers have been used as fiber base materials for friction materials.

【0005】そして、その例としては、繊維基材の主材
としてスチール(炭素鋼)繊維を用いた、所謂、セミメ
タリック系摩擦材が挙げられ、例えば、特開平2−11
7985号公報に開示されている。このようなセミメタ
リック系摩擦材は耐熱性に優れるだけでなく、スチール
繊維が硬度の高いものであるため、耐摩耗性に優れ、ま
た比較的高い摩擦係数を得ることができる。しかし、そ
の反面、重量が重く、錆びたり、更には、同種のスチー
ルからなる相手材を攻撃して摩耗させ易いという不具合
を有している。なお、制動時の鳴きも発生し易いため、
上記公報に開示のものでは、黒鉛と金属硫化物とを特定
の比率及び割合で配合することにより、その鳴きの改善
を図っている。
An example thereof is a so-called semi-metallic friction material using steel (carbon steel) fiber as the main material of the fiber base material.
It is disclosed in Japanese Patent No. 7985. Such a semi-metallic friction material has not only excellent heat resistance but also excellent wear resistance and a relatively high friction coefficient because the steel fiber has high hardness. However, on the other hand, it has a drawback that it is heavy, rusts, and moreover, it easily attacks and abrades an opponent material made of the same kind of steel. Since squealing during braking is also likely to occur,
In the one disclosed in the above publication, the squeal is improved by mixing graphite and metal sulfide in a specific ratio and ratio.

【0006】そのため、最近では、繊維基材としてスチ
ール繊維を用いない、または用いてもその配合量が少な
い、所謂、非スチール系摩擦材が、セミメタリック系摩
擦材に代わりむしろ摩擦材の主流となっている。そし
て、この非スチール系摩擦材においては、繊維基材とし
ては、軽量であり、また、有機繊維ではあるが、特に強
度が高く、耐熱性にも比較的優れたアラミド繊維(芳香
族ポリアミド繊維)が主材として一般に用いられてい
る。また、アラミド繊維はフィブリル化が可能である点
にも特長があり、それによって充填剤成分の保持性を高
めることができるため、そのアラミド繊維としては、フ
ィブリル化された、即ち、パルプ状のアラミド繊維が一
般に使用されている。なお、アラミド繊維のみでは石綿
繊維の代替となる十分な性能が得られないため、繊維基
材としては、他に、チタン酸カリウム繊維またはウィス
カ、セラミックス繊維等の無機繊維、銅繊維、真鍮繊維
等の非鉄金属繊維、等が適宜組合せて用いられている。
Therefore, recently, a so-called non-steel friction material, which does not use steel fiber as a fiber base material or has a small amount of steel fiber even if it is used, is a mainstream of friction material instead of a semi-metallic friction material. Has become. In this non-steel friction material, the fiber base material is lightweight, and although it is an organic fiber, aramid fiber (aromatic polyamide fiber) having particularly high strength and relatively excellent heat resistance Is generally used as the main material. Further, the aramid fiber is also characterized in that it can be fibrillated, and thereby the retention of the filler component can be enhanced, so that the aramid fiber is fibrillated, that is, pulp-like aramid. Fiber is commonly used. Since aramid fibers alone do not provide sufficient performance to substitute asbestos fibers, other fiber substrates include potassium titanate fibers or whiskers, inorganic fibers such as ceramic fibers, copper fibers, brass fibers, etc. Non-ferrous metal fibers, etc. are used in an appropriate combination.

【0007】なお、このようなアラミド繊維を主材とし
て含む繊維基材を用いた非スチール系摩擦材について
は、例えば、特開平2−298575号公報、特開平5
−1277号公報、特開平6−129455号公報等に
おいて、種々の態様または変形において開示されてい
る。そして、これらの公報に開示のものは、具体的に
は、耐摩耗性の向上等を課題とし、固体潤滑剤の種類と
配合に関している。
Regarding the non-steel type friction material using the fiber base material containing such an aramid fiber as a main material, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2-298575 and 5-58 can be used.
No. 1277, Japanese Patent Laid-Open No. 6-129455 and the like are disclosed in various modes or modifications. The materials disclosed in these publications specifically relate to the type and blending of solid lubricants with the object of improving wear resistance.

【0008】なお、産業用資材用途としての有機繊維か
らなる石綿代替材料としては、上記のアラミド繊維の他
にも、例えば、ノボラック型フェノール樹脂繊維の硬化
物であるノボロイド繊維が知られている。そして、この
ノボロイド繊維はその優れた耐熱性、耐薬品性、断熱性
等により、複合材料等として種々の用途に用いられてい
る。その用途の一つとしては、配合ゴムを付着した繊維
ロービングを、リング状に巻取り、次いで加熱加圧成形
してなるセミモールド系摩擦材であるクラッチフェーシ
ングの例が挙げられ、ノボロイド繊維がそのロービング
を形成する繊維として使用されている。ただし、ノボロ
イド繊維は強度が余り高くないため、ディスクブレーキ
用パッドやドラムブレーキ用ライニング等の通常の摩擦
材である組成物系摩擦材には、実際には用いられていな
い。
As an asbestos substitute material composed of organic fibers for use in industrial materials, in addition to the above aramid fibers, for example, novoloid fibers which are cured products of novolac type phenol resin fibers are known. The novoloid fiber is used for various purposes such as a composite material because of its excellent heat resistance, chemical resistance, heat insulation and the like. As one of its applications, there is an example of a clutch facing which is a semi-mold type friction material obtained by winding a fiber roving to which a compounded rubber is adhered in a ring shape, and then heat and pressure molding the novoloid fiber. Used as a fiber to form rovings. However, since the novoloid fiber is not so high in strength, it is not actually used in a composition-based friction material that is a normal friction material such as a disc brake pad and a drum brake lining.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このように、ディスク
ブレーキ用パッド等の摩擦材としては、アラミド繊維、
特に、フィブリル化アラミド繊維を主材として含む繊維
基材を使用した非スチール系摩擦材が一般的である。そ
して、このような摩擦材によれば、軽量であり、錆びる
ことがなく、また、相手材攻撃性が少なく、鳴き(ノイ
ズ)の発生も少ない等の種々の優れた特性を得ることが
できる。更に、アラミド繊維によれば、そのフィブリル
が粉状の充填剤成分に絡み付き、それを保持する作用も
有するため、摩擦材の材料成分の混合時の取扱性が良
く、また、成形後には材料成分の偏析が無い均質な摩擦
材を得ることができる。
As described above, as the friction material for the disc brake pad or the like, aramid fiber,
In particular, a non-steel friction material using a fiber base material containing fibrillated aramid fiber as a main material is general. According to such a friction material, it is possible to obtain various excellent characteristics such as being lightweight, not rusting, having less aggressiveness against the mating material, and having less noise (noise). Further, according to the aramid fiber, since the fibrils are entangled with the powdery filler component and also have the function of holding it, the handleability at the time of mixing the material components of the friction material is good, and the material component after molding is also good. It is possible to obtain a uniform friction material free from segregation.

【0010】しかしながら、この非スチール系摩擦材
は、繊維基材の主材であるアラミド繊維が比較的軟質で
あり、または比較的硬度が低いために、耐摩耗性が低い
傾向がある。そして、この耐摩耗性は、摩擦材に本来的
に要求される最も重要な特性の一つであり、また、自動
車の高速化、高出力化に伴って制動条件もますます過酷
になる近年においては、特に重要なものとなっている。
However, this non-steel type friction material tends to have low wear resistance because the aramid fiber which is the main material of the fiber base material is relatively soft or has relatively low hardness. And this wear resistance is one of the most important characteristics originally required for friction materials, and in recent years, braking conditions have become more and more severe with the increasing speed and output of automobiles. Has become particularly important.

【0011】そこで、その耐摩耗性を向上するために、
主に組成上の観点から種々の技術手段が検討され、また
試みられている。そして、その代表的な手段は、前掲の
公報等に記載されたように、充填剤である黒鉛や二硫化
モリブデン等の固体潤滑剤を比較的多く用いることであ
る。しかし、固体潤滑剤を増量することは、それの潤滑
性によって耐摩耗性は向上するが、それと同時に摩擦係
数も低下する不具合を生じる。そのため、この種の手段
には自ずと限界があった。
Therefore, in order to improve its wear resistance,
Various technical means have been investigated and tried mainly from the viewpoint of composition. A typical means thereof is to use a relatively large amount of solid lubricant such as graphite or molybdenum disulfide, which is a filler, as described in the above publications. However, if the amount of the solid lubricant is increased, the wear resistance is improved due to its lubricity, but at the same time, the friction coefficient is also lowered. Therefore, this kind of means had its limits.

【0012】また、その他の耐摩耗性を向上するための
手段の多くは、摩擦材の耐摩耗性自体は向上されるが、
逆に、相手材に対する攻撃性が増し、その摩耗量を著し
く増大させるものであった。そして、そのような相手材
の摩耗の増加は単に好ましくないばかりでなく、その摩
耗が進行するとジャダー振動の発生原因となる可能性も
ある。そのため、繊維基材としてアラミド繊維、特に、
フィブリル化アラミド繊維を含む摩擦材においては、そ
の耐摩耗性の向上がなお強く要望されていた。
Further, although many other means for improving the wear resistance improve the wear resistance itself of the friction material,
On the contrary, the aggression against the mating material was increased, and the amount of wear was remarkably increased. Further, such an increase in wear of the mating member is not only unfavorable, but also the progress of the wear may cause judder vibration. Therefore, aramid fiber as a fiber substrate, especially,
In the friction material containing the fibrillated aramid fiber, there is still a strong demand for improvement in its wear resistance.

【0013】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、相手材の摩耗量を実質的に増加させるこ
となく、耐摩耗性を向上することができる摩擦材の提供
を課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a friction material capable of improving wear resistance without substantially increasing the amount of wear of the mating material. To do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の課
題の解決のために種々の模索と検討とを重ねた結果、上
述のノボロイド繊維をアラミド繊維に対して所定の割合
で配合することによって、耐摩耗性を有効に向上するこ
とができること、ただし、ノボロイド繊維の配合は相手
材の摩耗も増加させる傾向があるが、一定以下の繊維径
のノボロイド繊維を使用することによって、相手材の摩
耗を実質的に増加させないこと、を見出し、また確認し
た。
Means for Solving the Problems As a result of various investigations and studies for solving the above-mentioned problems, the present inventors have added the above-mentioned novoloid fibers in a predetermined ratio to aramid fibers. Therefore, it is possible to effectively improve the wear resistance, however, the blending of novoloid fibers tends to increase the wear of the mating material, but by using novoloid fibers having a fiber diameter of a certain value or less, It was found and confirmed that it does not substantially increase the wear of the.

【0015】即ち、請求項1にかかる摩擦材は、フィブ
リル化アラミド繊維と、23μm以下の平均繊維径を有
し、そのアラミド繊維10体積部に対して1〜10体積
部からなるノボロイド繊維とを、摩擦材成分全体に対し
て6〜20体積%の割合で含む繊維基材と、フェノール
樹脂からなる樹脂結合剤と、摩擦調整剤等の充填剤とを
含むものである。
That is, the friction material according to claim 1 comprises fibrillated aramid fibers and novoloid fibers having an average fiber diameter of 23 μm or less and consisting of 1 to 10 parts by volume with respect to 10 parts by volume of the aramid fibers. The fiber base material is contained in a proportion of 6 to 20% by volume with respect to the entire friction material component, a resin binder made of a phenol resin, and a filler such as a friction modifier.

【0016】このように、この摩擦材においては、フィ
ブリル化アラミド繊維を含む繊維基材に対して、所定値
以下の細径のノボロイド繊維を一定の割合で配合してい
るので、後述の試験結果から分かるように、相手材の摩
耗量を実質的に増加させることなく、耐摩耗性を有効に
向上することができる。また、フィブリル化アラミド繊
維とノボロイド繊維との合計の配合割合を適当な一定の
範囲としているため、摩擦材としてのその他の特性も良
好に維持することができる。
As described above, in this friction material, the novoloid fiber having a small diameter of a predetermined value or less is mixed in a fixed ratio to the fiber base material containing the fibrillated aramid fiber. As can be seen from the above, the wear resistance can be effectively improved without substantially increasing the wear amount of the mating material. Further, since the total compounding ratio of the fibrillated aramid fiber and the novoloid fiber is set to an appropriate constant range, other properties as a friction material can be maintained well.

【0017】なお、ノボロイド繊維の配合によって耐摩
耗性を向上できることについては、推測にすぎないが、
次の理由によるものと考えられる。つまり、ノボロイド
繊維と樹脂結合剤とは同じフェノール樹脂からなるた
め、相互の接着性が高く、摩擦材中において強く結合す
る。そのため、これらのノボロイド繊維と樹脂結合剤と
によって、粉状の充填剤等の摩擦材成分が摩擦材中に強
固に結合され、保持されるので、成分の脱落等による摩
擦材の摩耗が抑制され、結果として、耐摩耗性が向上す
ると考えられる。また、平均繊維径が23μm以下の細
径のノボロイド繊維の使用によって相手材の摩耗量が実
質的に増加しないことの理由については、ノボロイド繊
維は比較的硬度が高いため、それの研磨性によって相手
材を研磨するが、その繊維径が比較的小さい場合には、
それによる研磨がより均一に、滑らかになされるので、
その結果、相手材の摩耗量が実質的に増加しないと考え
られる。ただし、これらは推測に過ぎず、実際にはアラ
ミド繊維の作用も深く関わっていると考えられる。
Although it is only speculated that abrasion resistance can be improved by blending novoloid fibers,
It is thought to be due to the following reasons. That is, since the novoloid fiber and the resin binder are made of the same phenol resin, they have high mutual adhesiveness and strongly bond in the friction material. Therefore, by these novoloid fibers and the resin binder, the friction material component such as the powdery filler is firmly bonded and held in the friction material, and the abrasion of the friction material due to the dropping of the component is suppressed. As a result, it is considered that the wear resistance is improved. In addition, the reason why the wear amount of the mating material does not substantially increase due to the use of the small diameter novoloid fiber having an average fiber diameter of 23 μm or less is that the novoloid fiber has a relatively high hardness, and therefore, the mating property of the novoloid fiber causes Grind the material, but if the fiber diameter is relatively small,
Because the polishing by it becomes more uniform and smooth,
As a result, it is considered that the amount of wear of the mating material does not substantially increase. However, these are just speculations, and it is considered that the action of the aramid fiber is actually deeply involved.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、この摩擦材について更に詳
細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The friction material will be described in more detail below.

【0019】上記のように、本発明の摩擦材において
は、その骨格を形成する繊維状の成分である繊維基材と
して、パルプ状の、即ち、フィブリル化アラミド繊維に
加えて、所定の繊維径を有するノボロイド繊維を所定の
割合で併用し、使用する。
As described above, in the friction material of the present invention, in addition to pulp-like, that is, fibrillated aramid fibers, a predetermined fiber diameter is used as the fiber base material which is the fibrous component forming the skeleton. The novoloid fiber having is used in combination at a predetermined ratio.

【0020】ここで、このノボロイド繊維はフェノール
樹脂の硬化物からなるものであり、一般に、フェノール
とホルムアルデヒドとの付加重縮合体からなるフェノー
ル樹脂を溶融紡糸した後、これを硬化反応させて得るこ
とができる。具体的には、例えば、過剰のフェノールと
ホルムアルデヒドとを酸性触媒下において反応させてノ
ボラック型フェノール樹脂を得た後、このノボラック型
樹脂を溶融紡糸し、次いで、得られた未硬化ノボラック
型樹脂繊維にホルムアルデヒドを加えて酸性触媒存在下
で反応させ、硬化する方法によって、製造することがで
きる。そして、このようにして得られたノボロイド繊維
は、フェノールがメチレン基によって三次元網目状に結
合した化学構造を基本的に有し、そのアモルファス、無
配向の構造のため、強度は余り高くなく、レーヨン、ア
セテートと同程度である。しかし、熱硬化性樹脂である
ために不溶融性であり、耐熱性はアラミド繊維より高
く、また、耐薬品性に優れ、燃焼ガスが低毒性である等
の特性を有している。
Here, the novoloid fiber is composed of a cured product of a phenol resin, and is generally obtained by melt spinning a phenol resin composed of an addition polycondensation product of phenol and formaldehyde and then subjecting this to a curing reaction. You can Specifically, for example, excess phenol and formaldehyde are reacted under an acidic catalyst to obtain a novolac type phenolic resin, the novolac type resin is melt-spun, and then the obtained uncured novolac type resin fiber is obtained. It can be produced by a method in which formaldehyde is added to and reacted in the presence of an acidic catalyst and then cured. The novoloid fiber thus obtained basically has a chemical structure in which phenol is bound in a three-dimensional network by a methylene group, and because of its amorphous and non-oriented structure, the strength is not very high, It is about the same as rayon and acetate. However, since it is a thermosetting resin, it is infusible, has higher heat resistance than aramid fiber, has excellent chemical resistance, and has low toxicity of combustion gas.

【0021】そして、本摩擦材において、このノボロイ
ド繊維はその耐摩耗性を向上するために用いられる。な
お、使用するそのノボロイド繊維の形状としては、取扱
性及び摩擦材中での均質な分散性等の点から、チョップ
ドファイバまたはミルドファイバ等の短繊維の形状が好
ましく、チョップドファイバの場合においても、その平
均繊維長さは6mm程度以下であることが好ましい。た
だし、逆に、余り繊維長さが小さいと繊維基材としての
補強効果が少なくなるため、その平均繊維長さはミルド
ファイバの場合でも、0.1mm程度以上であることが
好ましい。
In the present friction material, the novoloid fiber is used to improve its wear resistance. As the shape of the novoloid fiber used, the shape of chopped fiber or milled fiber such as chopped fiber is preferable from the viewpoint of handleability and uniform dispersibility in the friction material, and even in the case of chopped fiber, The average fiber length is preferably about 6 mm or less. However, conversely, if the fiber length is too small, the reinforcing effect as the fiber base material is reduced, so that even in the case of the milled fiber, the average fiber length is preferably about 0.1 mm or more.

【0022】また、このような繊維長さと関係なく、こ
のノボロイド繊維としては、相手材の摩耗量を実質的に
増加させないように、23μm以下の平均繊維径を有す
る十分に細径の繊維を使用する。即ち、ノボロイド繊維
の繊維径と相手材の摩耗量とはある程度の相関関係があ
り、一般に繊維径が大きい程、より相手材の摩耗が増大
する傾向がある。そのため、ノボロイド繊維としては、
相手材の摩耗量が実用上許容される程度であって実質的
に増加することがない23μmを上限として、それ以下
の平均繊維径を有するものが使用される。したがって、
その下限は特に限定されるものではなく、技術的に製造
可能な限りにおいて細径の繊維を使用することができ
る。ただし、その下限は、量産製造が可能な限界である
5μm程度が好ましい。
Irrespective of such fiber length, as the novoloid fiber, a sufficiently thin fiber having an average fiber diameter of 23 μm or less is used so as not to substantially increase the wear amount of the mating material. To do. That is, there is a certain degree of correlation between the fiber diameter of the novoloid fiber and the amount of wear of the mating material. Generally, the larger the fiber diameter, the more the wear of the mating material tends to increase. Therefore, as a novoloid fiber,
A material having an average fiber diameter of 23 μm or less, which is a practically acceptable level of wear of the mating material and does not substantially increase, is used. Therefore,
The lower limit is not particularly limited, and fine fibers can be used as long as they can be produced technically. However, the lower limit is preferably about 5 μm, which is the limit of mass production.

【0023】そして、この一定値以下の平均繊維径を有
するノボロイド繊維は、フィブリル化アラミド繊維10
体積部に対して、一般に1〜10体積部の割合で配合す
ることが好ましい。また、この場合、そのアラミド繊維
とノボロイド繊維とは、その合計量が摩擦材成分全体に
対して6〜20体積%となるような割合であることが好
ましい。即ち、ノボロイド繊維の配合量が余り少ない
と、耐摩耗性を実用上十分に向上することが困難となる
ため、その配合量は、アラミド繊維10体積部に対して
1体積部以上であることが好ましい。しかし、それの余
り多い配合は、相手材の摩耗を増大させる傾向があり、
また、耐フェード性を低下させるため好ましくはなく、
そのため、アラミド繊維と等量以下の割合とすることが
好ましい。また、摩擦材成分全体に対するアラミド繊維
とノボロイド繊維との合計の配合割合については、これ
が余り少ないと、それらの各繊維成分の絶対量が不足
し、アラミド繊維による十分な強度とノボロイド繊維に
よる十分な耐摩耗性とを得ることが困難となり、また、
逆に多すぎると、それらの繊維成分は耐熱性に優れると
は言え、有機繊維であるため、摩擦材の耐熱性が低下
し、また、耐フェード性も低下する。そのため、その合
計の配合量は、6体積%を下限とし、また、20体積%
を上限とすることが好ましい。
The novoloid fiber having an average fiber diameter of less than this fixed value is the fibrillated aramid fiber 10
Generally, it is preferable to mix 1 to 10 parts by volume with respect to the parts by volume. Further, in this case, it is preferable that the total amount of the aramid fiber and the novoloid fiber is 6 to 20% by volume with respect to the entire friction material component. That is, if the compounding amount of the novoloid fiber is too small, it is difficult to sufficiently improve the wear resistance in practical use. Therefore, the compounding amount is 1 part by volume or more with respect to 10 parts by volume of the aramid fiber. preferable. However, too much of it tends to increase the wear of the mating material,
Further, it is not preferable because it lowers the fade resistance,
Therefore, it is preferable that the ratio is equal to or less than that of the aramid fiber. Further, regarding the total mixing ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber to the entire friction material component, if this is too small, the absolute amount of each of those fiber components will be insufficient, and sufficient strength by the aramid fiber and sufficient by the novoloid fiber It becomes difficult to obtain wear resistance and
On the other hand, if the amount is too large, the fiber component is excellent in heat resistance, but since it is an organic fiber, the heat resistance of the friction material is lowered and the fade resistance is also lowered. Therefore, the total blending amount should be 6 vol% as the lower limit, and 20 vol%
Is preferably the upper limit.

【0024】また、フィブリル化アラミド繊維とノボロ
イド繊維の配合量は、摩擦材成分全体に対する割合にお
いて、アラミド繊維については5〜15体積%、ノボロ
イド繊維については1〜10体積%であることがより好
ましく、また、更に好ましいノボロイド繊維の配合割合
は3〜5体積%である。このような配合により、それぞ
れの繊維の特性をより良好に発揮させることができ、相
手材の摩耗を増大させることなく耐摩耗性を向上するこ
とができると共に、摩擦材のその他の摩擦性能を良好に
維持することができる。
Further, the blending amount of the fibrillated aramid fiber and the novoloid fiber is more preferably 5 to 15% by volume for the aramid fiber and 1 to 10% by volume for the novoloid fiber in the ratio with respect to the whole friction material component. The blending ratio of the novoloid fiber is more preferably 3 to 5% by volume. By such blending, the characteristics of each fiber can be better exhibited, the wear resistance can be improved without increasing the wear of the mating material, and the other friction performance of the friction material is good. Can be maintained at.

【0025】有機繊維であるこれらのフィブリル化アラ
ミド繊維とノボロイド繊維以外の繊維基材、即ち、無機
繊維、金属繊維は、従来と同様である。
Fiber substrates other than these fibrillated aramid fibers and novoloid fibers which are organic fibers, that is, inorganic fibers and metal fibers are the same as conventional ones.

【0026】即ち、無機繊維としては、シリケート繊
維、アルミナ繊維、アルミナ−シリカ系繊維、チラノ繊
維、チタン酸カリウム繊維またはウィスカ、炭化物、ま
たは窒化物の繊維またはウィスカ、酸化マグネシウムウ
ィスカ、ロックウール、スラグウール、等のセラミック
ス繊維またはウィスカ、カーボン繊維、或いはガラス繊
維等が挙げられる。また、金属繊維としては、銅繊維、
真鍮繊維等の非鉄金属繊維、スチール繊維、ステンレス
スチール繊維等のスチール系繊維が挙げられる。
That is, as the inorganic fiber, silicate fiber, alumina fiber, alumina-silica fiber, tyranno fiber, potassium titanate fiber or whisker, carbide or nitride fiber or whisker, magnesium oxide whisker, rock wool, slag. Examples thereof include ceramic fibers such as wool, whiskers, carbon fibers, glass fibers and the like. Further, as the metal fiber, a copper fiber,
Examples include non-ferrous metal fibers such as brass fibers, steel fibers such as steel fibers, and stainless steel fibers.

【0027】そして、これらの金属繊維を含めた無機繊
維は、それらの任意の1種または2種以上を、上記のフ
ィブリル化アラミド繊維及びノボロイド繊維に加えて、
繊維基材として使用することができる。しかし、それら
の有機繊維と共に使用する繊維としては、特に、耐熱性
と共に耐摩耗性に優れ、相手材攻撃性も少ないチタン酸
カリウム繊維またはウィスカと、研磨性硬質無機繊維で
あるセラミックス繊維、及び非鉄金属繊維の組合せを挙
げることができる。この組合せによれば、有機繊維に不
足する耐熱性を主にチタン酸カリウム繊維またはウィス
カによって、摩擦係数をセラミックス繊維によって、ま
た、適度な熱伝導性を非鉄金属繊維によって、それぞれ
補うことができる。
The inorganic fibers including these metal fibers may be any one or more of them added to the above fibrillated aramid fiber and novoloid fiber,
It can be used as a fiber substrate. However, as the fibers to be used together with those organic fibers, particularly, potassium titanate fibers or whiskers which are excellent in heat resistance and abrasion resistance, and also have little attack on the mating material, and ceramic fibers which are abrasive hard inorganic fibers, and non-ferrous metals. Mention may be made of combinations of metal fibers. According to this combination, the heat resistance lacking in organic fibers can be supplemented mainly by potassium titanate fibers or whiskers, the friction coefficient by ceramic fibers, and the appropriate thermal conductivity by nonferrous metal fibers.

【0028】なお、繊維基材としては、スチール系繊維
も使用することができ、それによって、摩擦材の強度等
を補うことができる。しかし、アラミド繊維及びノボロ
イド繊維を使用する本摩擦材においては、それの配合は
最少限度に止めることが好ましく、摩擦材成分全体に対
して5体積%以下であることが好ましい。
As the fiber base material, steel fibers can also be used, whereby the strength and the like of the friction material can be supplemented. However, in the present friction material using the aramid fiber and the novoloid fiber, it is preferable to mix the friction material to the minimum limit, and it is preferable that the content is 5% by volume or less based on the whole friction material component.

【0029】このような繊維基材及び充填材を結合保持
する樹脂結合剤としては、各種の熱硬化性樹脂の中でも
結合強度が高く、熱的強度も高い等の点で優れたフェノ
ール樹脂が使用される。フェノール樹脂は、フェノー
ル、クレゾール等のフェノール類とホルムアルデヒド、
アセトアルデヒド等のアルデヒド類とを反応させて得ら
れるものであり、一般には粉末状のノボラック型樹脂を
使用することができる。しかし、レゾール型樹脂も必要
に応じて使用することができる。また、これらのフェノ
ール樹脂としては、アルキルベンゼン等で変性した変性
フェノール樹脂を使用することもできる。
As a resin binder for binding and holding such a fiber base material and a filler, a phenol resin, which is excellent in bonding strength and thermal strength among various thermosetting resins, is used. To be done. Phenolic resin includes phenols such as phenol and cresol and formaldehyde,
It is obtained by reacting with aldehydes such as acetaldehyde, and generally powdery novolac type resin can be used. However, a resol type resin can also be used if necessary. Further, as these phenol resins, modified phenol resins modified with alkylbenzene or the like can also be used.

【0030】また、充填剤としては、硫酸バリウム、炭
酸カルシウム等の体質充填剤、二硫化モリブデン、三硫
化アンチモン、グラファイト等の固体潤滑剤、カシュー
ダストまたはその他の有機高分子粉末、酸化ジルコニウ
ム、シリカ、アルミナ等のアブレッシブ剤、主に熱伝導
性を向上するための銅粉、亜鉛粉、真鍮粉等の金属粉、
或いはその他の摩擦調整等のための添加剤を使用するこ
とができる。
As the filler, body fillers such as barium sulfate and calcium carbonate, solid lubricants such as molybdenum disulfide, antimony trisulfide and graphite, cashew dust or other organic polymer powder, zirconium oxide and silica. Abrasive agents such as alumina, metal powders such as copper powder, zinc powder, brass powder, etc., mainly for improving thermal conductivity,
Alternatively, other additives for friction adjustment and the like can be used.

【0031】そして、本摩擦材は、例えば、上記の所定
の割合のフィブリル化アラミド繊維とノボロイド繊維と
を含む繊維基材、フェノール樹脂からなる樹脂結合剤、
及び摩擦調整剤等の充填剤を均一に混合し、この混合物
を予備形成した後、その予備形成体を加熱加圧成形する
通常の熱成形方法によって製造することができる。
The friction material is, for example, a fiber base material containing fibrillated aramid fibers and novoloid fibers in the above-mentioned predetermined ratios, a resin binder made of a phenol resin,
And a filler such as a friction modifier are uniformly mixed, the mixture is preformed, and then the preformed body can be produced by a usual thermoforming method in which the preformed body is heated and pressed.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明する。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples and comparative examples.

【0033】図1は本発明の実施例1乃至実施例4、及
び、比較例1及び比較例2の摩擦材の配合組成(体積
%)と評価試験結果とを示す表図である。また、図2は
本発明の実施例1乃至実施例9の摩擦材の配合組成(体
積%)と評価試験結果とを示す表図である(実施例1乃
至実施例4は再掲)。
FIG. 1 is a table showing the composition (volume%) of the friction materials of Examples 1 to 4 of the present invention, and Comparative Examples 1 and 2 and the evaluation test results. FIG. 2 is a table showing the composition (volume%) of the friction materials of Examples 1 to 9 of the present invention and the evaluation test results (Examples 1 to 4 are reprinted).

【0034】〔摩擦材(パッド)の作製〕図1及び図2
に示す配合組成(体積%)で、本発明の実施例1乃至実
施例9の摩擦材を作製した。また、これらの実施例との
比較のために、比較例1及び比較例2の摩擦材も合わせ
て作製した。なお、これらの実施例及び比較例の各摩擦
材は、具体的には、自動車用のディスクブレーキ用パッ
ドとして具体化したものである。
[Preparation of Friction Material (Pad)] FIGS. 1 and 2
Friction materials of Examples 1 to 9 of the present invention were produced with the compounding composition (volume%) shown in. Further, for comparison with these examples, friction materials of Comparative Examples 1 and 2 were also produced. The friction materials of these examples and comparative examples are specifically embodied as disc brake pads for automobiles.

【0035】〈実施例1〜4,比較例1,2〉図1のよ
うに、実施例1乃至実施例4、及び、比較例1及び比較
例2の摩擦材(ディスクブレーキ用パッド)は、いずれ
も、アラミド繊維とノボロイド繊維とを含む繊維基材
と、この繊維基材を結合保持するフェノール樹脂からな
る樹脂結合剤と、これらの繊維基材と樹脂結合剤とのマ
トリックス中に分散して充填される各種の充填剤とから
形成されている。ただし、これらの各実施例及び比較例
において、その繊維基材の一部として含まれるノボロイ
ド繊維の種類が種々に変えられている。
<Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 2> As shown in FIG. 1, the friction materials (disk brake pads) of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are Any of these, a fiber base material containing aramid fibers and novoloid fibers, a resin binder made of a phenol resin that holds the fiber base material together, and dispersed in a matrix of these fiber base materials and resin binders. It is formed from various fillers to be filled. However, in each of these Examples and Comparative Examples, the type of novoloid fiber contained as a part of the fiber base material is variously changed.

【0036】より具体的には、摩擦材の骨格を形成する
繊維状の成分である繊維基材としては、フィブリル化さ
れたパルプ状のアラミド繊維10体積%と、ノボロイド
繊維3体積%と、耐熱強度と耐摩耗性を確保するための
チタン酸カリウムウィスカ10体積%と、耐熱強度と共
に摩擦係数を確保するためのセラミックウール10体積
%と、そして、主に熱伝導性を確保するための銅繊維3
体積%との混合物を各実施例及び比較例において使用し
た。ただし、比較例2においては、ノボロイド繊維を無
配合とすると共に、アラミド繊維を増量して15体積%
とした。したがって、ここでは、各摩擦材はスチール繊
維を含まない非スチール系摩擦材として形成されてい
る。
More specifically, the fibrous base material, which is a fibrous component forming the skeleton of the friction material, comprises 10% by volume of fibrillated pulp-like aramid fibers, 3% by volume of novoloid fibers, and heat resistance. 10% by volume of potassium titanate whiskers for ensuring strength and wear resistance, 10% by volume of ceramic wool for ensuring heat resistance and friction coefficient, and mainly copper fibers for ensuring thermal conductivity. Three
A mixture with% by volume was used in each example and comparative example. However, in Comparative Example 2, the novoloid fiber was not blended and the amount of the aramid fiber was increased to 15% by volume.
And Therefore, each friction material is formed here as a non-steel friction material that does not include steel fibers.

【0037】フェノール樹脂からなる樹脂結合剤は、各
実施例及び比較例において、17体積%の割合で配合し
た。
The resin binder composed of a phenol resin was blended in a proportion of 17% by volume in each of the examples and comparative examples.

【0038】また、充填剤として、摩擦係数を調整し安
定化するカシューダスト17体積%と、主に低温域及び
中温域での耐摩耗性を向上させるための固体潤滑剤であ
る黒鉛5体積%と、特に高温域での耐摩耗性を向上させ
るための固体潤滑剤である三硫化アンチモン2体積%
と、摩擦材をアルカリ性に保持し、裏金との接合面の防
錆性を高めるための消石灰3体積%と、体質充填剤とし
ての硫酸バリウム20体積%とを各実施例及び比較例に
おいて配合した。ただし、比較例2においては、ノボロ
イド繊維を無配合とする一方、アラミド繊維を5体積%
増量すると共に硫酸バリウムを減量し、それぞれの配合
量を15体積%及び18体積%とした。
As the filler, 17% by volume of cashew dust for adjusting and stabilizing the friction coefficient and 5% by volume of graphite, which is a solid lubricant mainly for improving the wear resistance in the low temperature region and the medium temperature region, are used. And 2% by volume of antimony trisulfide, which is a solid lubricant for improving wear resistance especially in a high temperature range
And 3% by volume of slaked lime for keeping the friction material alkaline and enhancing the rustproof property of the joint surface with the back metal, and 20% by volume of barium sulfate as a constitutional filler were blended in each example and comparative example. . However, in Comparative Example 2, the novoloid fiber was unblended and the aramid fiber was 5% by volume.
The amount of barium sulfate was decreased while the amount was increased, and the respective compounding amounts were 15% by volume and 18% by volume.

【0039】この配合組成のもとで、そのノボロイド繊
維の種類を変えて、各摩擦材を形成した。ここで、ノボ
ロイド繊維としては、チョップドファイバ及びミルドフ
ァイバからなり、繊維の径またはその長さが異なる次の
A〜Eの5種の繊維を用意した。
Under this blended composition, the type of novoloid fiber was changed to form each friction material. Here, as the novoloid fibers, the following five types of fibers A to E, which are composed of chopped fibers and milled fibers and have different fiber diameters or lengths, were prepared.

【0040】(ノボロイド繊維) ノボロイド繊維A:平均繊維径14μm(平均繊維長6
mm) ノボロイド繊維B:平均繊維径14μm(平均繊維長
0.2mm) ノボロイド繊維C:平均繊維径20μm(平均繊維長
0.3mm) ノボロイド繊維D:平均繊維径23μm(平均繊維長
0.3mm) ノボロイド繊維E:平均繊維径33μm(平均繊維長
0.3mm) そして、実施例1では繊維径が小さく、繊維長が比較的
長いノボロイド繊維Aを、実施例2では繊維径はノボロ
イド繊維Aと等しいが、繊維長が短いノボロイド繊維B
を、また、実施例3では繊維長はノボロイド繊維Bとほ
ぼ等しいが、繊維径が比較的大きいノボロイド繊維C
を、実施例4では同じく繊維長は等しいが、繊維径がよ
り大きいノボロイド繊維Dを、それぞれ上記のように、
10体積部のアラミド繊維に対し3体積部の割合で配合
した。これらに対し、比較例1では繊維長は等しいが、
繊維径がより更に大きいノボロイド繊維Eを同じ割合で
配合し、また、比較例2ではいずれのノボロイド繊維も
無配合とした。
(Novoloid fiber) Novoloid fiber A: average fiber diameter 14 μm (average fiber length 6
mm) novoloid fiber B: average fiber diameter 14 μm (average fiber length 0.2 mm) novoloid fiber C: average fiber diameter 20 μm (average fiber length 0.3 mm) novoloid fiber D: average fiber diameter 23 μm (average fiber length 0.3 mm) Novoloid Fiber E: Average Fiber Diameter 33 μm (Average Fiber Length 0.3 mm) Then, in Example 1, the fiber diameter is small and the fiber length is relatively long, and in Example 2, the fiber diameter is equal to the novoloid fiber A. However, the novoloid fiber B having a short fiber length
In Example 3, the fiber length is almost equal to that of the novoloid fiber B, but the novoloid fiber C has a relatively large fiber diameter.
In Example 4, novoloid fibers D having the same fiber length but a larger fiber diameter are respectively added as described above.
It was compounded at a ratio of 3 parts by volume to 10 parts by volume of aramid fiber. On the other hand, in Comparative Example 1, the fiber lengths are equal,
Novoloid fibers E having a larger fiber diameter were mixed in the same proportion, and in Comparative Example 2, no novoloid fibers were mixed.

【0041】このように、ノボロイド繊維の種類のみを
変え、その他は同じ成分組成として実施例1乃至実施例
4及び比較例の摩擦材を作製した。
As described above, friction materials of Examples 1 to 4 and Comparative Example were produced with the same composition of components except that the type of novoloid fiber was changed.

【0042】〈実施例5〜9〉また、実施例1乃至実施
例4に加えて、有機繊維であるアラミド繊維とノボロイ
ド繊維の配合割合を変えて本発明の実施例5乃至実施例
9の摩擦材を作製した。なお、ここでノボロイド繊維と
しては、平均繊維径14μm(平均繊維長6mm)のノ
ボロイド繊維Aを使用した。
<Examples 5 to 9> In addition to Examples 1 to 4, the friction ratio of Examples 5 to 9 of the present invention was changed by changing the compounding ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber, which are organic fibers. A material was produced. Here, as the novoloid fiber, a novoloid fiber A having an average fiber diameter of 14 μm (average fiber length of 6 mm) was used.

【0043】図2のように、これらの実施例5乃至実施
例9の摩擦材(ディスクブレーキ用パッド)は、実施例
1乃至実施例4と同様に、アラミド繊維とノボロイド繊
維とを含む繊維基材と、フェノール樹脂からなる樹脂結
合剤と、各種の充填剤とから形成され、繊維基材の有機
繊維成分であるアラミド繊維とノボロイド繊維、及び体
質充填剤である硫酸バリウムを除く他の成分は、各実施
例において、実施例1乃至実施例4と同じ割合で配合さ
れている。即ち、繊維基材として、チタン酸カリウムウ
ィスカ10体積%、セラミックウール10体積%、銅繊
維3体積%、また、樹脂結合剤として、フェノール樹脂
17体積%、充填剤として、カシューダスト17体積
%、黒鉛5体積%、三硫化アンチモン2体積%、消石灰
3体積%が配合されている。
As shown in FIG. 2, the friction materials (disc brake pads) of Examples 5 to 9 were the same as those of Examples 1 to 4, and the fiber base containing the aramid fiber and the novoloid fiber was used. Material, a resin binder made of phenolic resin, and various fillers, and other components except for aramid fiber and novoloid fiber, which are organic fiber components of the fiber base material, and barium sulfate, which is a body filler. In each of the Examples, the same proportions as in Examples 1 to 4 are blended. That is, 10% by volume of potassium titanate whiskers, 10% by volume of ceramic wool, 3% by volume of copper fibers as a fiber base material, 17% by volume of phenol resin as a resin binder, and 17% by volume of cashew dust as a filler. 5% by volume of graphite, 2% by volume of antimony trisulfide and 3% by volume of slaked lime are mixed.

【0044】そして、各実施例においては、アラミド繊
維とノボロイド繊維の配合割合が種々に変えられてい
る。
In each embodiment, the mixing ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber is variously changed.

【0045】即ち、実施例5はアラミド繊維とノボロイ
ド繊維とを、体積比において10:1の割合で配合した
ものである。具体的には、アラミド繊維の配合割合は前
述の実施例1乃至実施例4と同じく10体積%とし、ノ
ボロイド繊維の配合割合を少なくして、1体積%とした
ものである。
That is, in Example 5, aramid fiber and novoloid fiber were mixed in a volume ratio of 10: 1. Specifically, the mixing ratio of the aramid fiber is set to 10% by volume, which is the same as in Examples 1 to 4, and the mixing ratio of the novoloid fiber is reduced to 1% by volume.

【0046】実施例6はアラミド繊維とノボロイド繊維
とを、体積比において10:5の割合で配合したもので
ある。具体的には、アラミド繊維の配合割合は同じく1
0体積%とし、ノボロイド繊維の配合割合を増加して5
体積%としたものである。
In Example 6, aramid fibers and novoloid fibers were mixed at a volume ratio of 10: 5. Specifically, the mixing ratio of aramid fiber is also 1
0% by volume and increase the blending ratio of novoloid fiber to 5
It is the volume%.

【0047】実施例7はアラミド繊維とノボロイド繊維
とを、体積比において10:10の割合で配合したもの
である。具体的には、アラミド繊維の配合割合を7体積
%とし、ノボロイド繊維の配合割合も7体積%としたも
のである。
In Example 7, aramid fibers and novoloid fibers were mixed at a volume ratio of 10:10. Specifically, the mixing ratio of the aramid fiber is 7% by volume, and the mixing ratio of the novoloid fiber is 7% by volume.

【0048】また、実施例8は摩擦材成分全体に対する
アラミド繊維及びノボロイド繊維の合計の配合割合を比
較的少なくし、6体積%としたものである。具体的に
は、実施例8は繊維基材としてアラミド繊維5体積%、
ノボロイド繊維1体積%を含んでいる。なお、これらの
体積比は10:2である。
Further, in Example 8, the total mixing ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber to the whole friction material component was relatively small, and was 6% by volume. Specifically, Example 8 uses 5% by volume of aramid fiber as the fiber base material,
It contains 1% by volume of novoloid fibers. The volume ratio of these is 10: 2.

【0049】実施例9は摩擦材成分全体に対するアラミ
ド繊維及びノボロイド繊維の合計の配合割合を比較的多
くし、20体積%としたものである。具体的には、実施
例9は繊維基材としてアラミド繊維15体積%、ノボロ
イド繊維5体積%を含んでいる。なお、これらの体積比
は10:3.3である。
In Example 9, the total blending ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber to the whole friction material component was relatively high, and was 20% by volume. Specifically, Example 9 contains 15% by volume of aramid fiber and 5% by volume of novoloid fiber as the fiber base material. The volume ratio of these is 10: 3.3.

【0050】なお、これらの実施例において、アラミド
繊維とノボロイド繊維の配合量の増減分については、体
質充填剤である硫酸バリウムの配合量を増減することに
よって調整した。
In these examples, the amount of increase or decrease in the amount of aramid fiber and novoloid fiber was adjusted by increasing or decreasing the amount of barium sulfate as a body filler.

【0051】これらの配合組成からなる実施例1乃至実
施例9、及び、比較例1及び比較例2の摩擦材(ディス
クブレーキ用パッド)の作製は、通常の熱形成による方
法によって、具体的には次のように行った。即ち、アラ
ミド繊維とノボロイド繊維とを含む上記の配合の摩擦材
原料をブレンダで十分均一に混合し、次いで、この粉状
混合物を予備成形金型に投入し、常温下、200kg/cm
2 (19.6MPa)の圧力で1分間加圧して、パッド
状の摩擦材の予備成形物を形成した。次いで、この摩擦
材の予備成形物を、予め表面にフェノール樹脂系接着剤
を塗布した裏金と共に熱成形金型にセットし、400kg
/cm2 (39.2MPa)の加圧圧力、160℃の温度
で10分間熱成形した。そして、これを更に250℃で
120分間熱処理して、ディスクブレーキ用パッドとし
ての摩擦材を得た。
The friction materials (disc brake pads) of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2 having these compounding compositions were prepared by a conventional method of thermoforming. Went as follows. That is, the friction material raw material having the above composition containing the aramid fiber and the novoloid fiber is sufficiently and uniformly mixed with a blender, and then the powder mixture is put into a preforming die, and at room temperature, 200 kg / cm.
A pressure of 2 (19.6 MPa) was applied for 1 minute to form a pad-shaped preform of the friction material. Then, the preform of this friction material was set in a thermoforming mold together with a back metal whose surface was previously coated with a phenol resin adhesive, and 400 kg
Thermoforming was performed for 10 minutes at a pressure of 160 ° C./cm 2 (39.2 MPa). Then, this was further heat-treated at 250 ° C. for 120 minutes to obtain a friction material as a disc brake pad.

【0052】〔評価試験〕次に、こうしてノボロイド繊
維の種類を変えて、またアラミド繊維とノボロイド繊維
の配合を変えて作製した実施例及び比較例の各摩擦材
(ディスクブレーキ用パッド)について、それらの耐摩
耗性と相手材(ディスクロータ)に対する攻撃性に関す
る評価試験を行った。
[Evaluation Test] Next, regarding each friction material (disk brake pad) of Examples and Comparative Examples produced by changing the kind of novoloid fiber and changing the composition of aramid fiber and novoloid fiber, An evaluation test was carried out on the wear resistance of and the aggression of the mating material (disk rotor).

【0053】耐摩耗性については、JASO−C406
−82に準じて、擦合せ後の第2効力時(安定期)の制
動試験を行い、1000回制動時の各摩擦材の摩耗量を
測定した。更に、測定した摩耗量からその摩耗率を算出
した。試験条件は次のとおりである。 使用キャリパブレーキ型式:PE54−22V。 イナーシャ:53.9kg・m2 。 初速度:50km/h 。 減速度:3m/s2 。 制動開始前温度:200℃。
Regarding wear resistance, JASO-C406
According to -82, a braking test at the time of the second effect (stable period) after rubbing was performed, and the wear amount of each friction material after 1000 times of braking was measured. Further, the wear rate was calculated from the measured wear amount. The test conditions are as follows. Caliper brake model used: PE54-22V. Inertia: 53.9 kg · m 2 . Initial speed: 50km / h. Deceleration: 3 m / s 2 . Temperature before braking: 200 ° C.

【0054】また、相手材(厚さ22mmのベンチレー
テッド型スチール製ディスクロータ)に対する攻撃性に
関しては、上記制動試験による1000回制動時のその
相手材の摩耗量を測定した。
With respect to the aggressiveness to the mating material (ventilated steel disc rotor having a thickness of 22 mm), the amount of wear of the mating material after 1000 times of braking according to the above braking test was measured.

【0055】実施例及び比較例の各摩擦材について、そ
の摩耗率(×10-5mm3 /N・m)と、相手材の摩耗
量(μm)とを図1及び図2に合わせて示す。
The wear rate (× 10 -5 mm 3 / N · m) and the wear amount (μm) of the mating material for each friction material of the examples and comparative examples are shown in FIGS. 1 and 2. .

【0056】〔試験結果〕図1のように、繊維基材とし
てアラミド繊維等を配合した比較例2の摩擦材(ディス
クブレーキ用パッド)は、従来の一般的な摩擦材(非ス
チール系)に相当するものであるが、これによれば、摩
耗率が比較的高く、2.4×10-5mm3/N・mであ
る。なお、相手材(ディスクロータ)の摩耗量は12μ
mと少なく、相手材に対する攻撃性は良好に抑えられて
いる。
[Test Results] As shown in FIG. 1, the friction material (disk brake pad) of Comparative Example 2 in which aramid fiber or the like was mixed as the fiber base material was a conventional general friction material (non-steel type). Correspondingly, according to this, the wear rate is relatively high and is 2.4 × 10 −5 mm 3 / N · m. The amount of wear of the mating material (disk rotor) is 12μ.
It is as small as m, and the attacking property against the mating material is well suppressed.

【0057】これに対して、繊維基材として更にノボロ
イド繊維を配合した実施例1乃至実施例9及び比較例1
の摩擦材では、いずれにおいても、その摩耗率が大幅に
低減されている。即ち、ノボロイド繊維を配合すること
によって、摩擦材の耐摩耗性が有効に向上されている。
On the other hand, Examples 1 to 9 and Comparative Example 1 in which the novoloid fiber was further mixed as the fiber base material.
The wear rate of each of the friction materials is significantly reduced. That is, the wear resistance of the friction material is effectively improved by blending the novoloid fiber.

【0058】しかしながら、ノボロイド繊維として、平
均繊維径が大きなノボロイド繊維Eを使用した比較例1
の摩擦材においては、摩擦材の摩耗率は低減する(1.
4×10-5mm3 /N・m)が、その反面、相手材の摩
耗量は著しく増加し、21μmとなっている。つまり、
耐摩耗性は向上しているが、それと同時に、良好であっ
た相手材に対する攻撃性が著しく悪化している。
However, as a novoloid fiber, a comparative example 1 using novoloid fiber E having a large average fiber diameter
In the friction material of No. 1, the wear rate of the friction material is reduced (1.
4 × 10 −5 mm 3 / N · m), on the other hand, the amount of wear of the mating material markedly increased to 21 μm. That is,
Although the wear resistance is improved, at the same time, the aggressiveness against the mating material, which was good, is significantly deteriorated.

【0059】一方、この比較例1に対して、ノボロイド
繊維として、23μm以下の平均繊維径を有する細径の
ノボロイド繊維A〜Dを使用した実施例1乃至実施例9
の摩擦材では、いずれにおいても、摩擦材自体の摩耗率
が良好に低減されているだけでなく、相手材の摩耗量も
低減され、ノボロイド繊維を配合しない比較例2の場合
と同程度の良好な値を示している。即ち、実施例におい
ては、相手材の摩耗量が実質的に増加することなく、摩
擦材の耐摩耗性が有効に向上されている。
On the other hand, in contrast to this Comparative Example 1, Examples 1 to 9 in which thin novoloid fibers A to D having an average fiber diameter of 23 μm or less were used as the novoloid fibers.
In each of the above friction materials, not only the wear rate of the friction material itself is favorably reduced, but also the wear amount of the mating material is reduced, which is as good as the case of Comparative Example 2 in which novoloid fiber is not mixed. Indicates a value. That is, in the examples, the wear resistance of the friction material is effectively improved without substantially increasing the wear amount of the mating material.

【0060】なお、この試験結果において、繊維径は同
じであるが、繊維長さが異なるノボロイド繊維A,Bを
それぞれ用いた実施例1と実施例2とを比較すると、こ
れらにおけるパッド摩耗率及びロータ摩耗量は、繊維長
さが短いノボロイド繊維Bを用いた実施例2の場合の方
が僅かに少ないが、ほとんど差異がない。つまり、ノボ
ロイド繊維の繊維長さとパッド摩耗率及びロータ摩耗量
との間には、格別な傾向は見られない。なおまた、実施
例1乃至実施例4及び比較例1の相互の比較からして
も、ノボロイド繊維の繊維径と摩擦材の摩耗性との間に
は、同様に、格別な傾向は見られない。
In this test result, when the novoloid fibers A and B having the same fiber diameter but different fiber lengths are compared with each other in Example 1 and Example 2, the pad wear rate and the pad wear rate in these are compared. The rotor wear amount is slightly smaller in the case of Example 2 using the novoloid fiber B having a shorter fiber length, but there is almost no difference. In other words, there is no particular tendency between the fiber length of the novoloid fiber and the pad wear rate and rotor wear amount. In addition, even when the examples 1 to 4 and the comparative example 1 are compared with each other, no particular tendency is observed between the fiber diameter of the novoloid fiber and the wear property of the friction material. .

【0061】また、アラミド繊維とノボロイド繊維との
相互の配合割合を変えた実施例5乃至実施例7からする
と、相互の配合割合が体積比において10:1である実
施例5の摩耗率は1.6×10-5mm3 /N・mである
のに対して、併用比がぞれぞれ10:5及び10:10
である実施例6及び実施例7の摩擦材の摩耗率もほとん
ど変わらず、それぞれ1.4×10-5mm3 /N・m及
び1.5×10-5mm3 /N・mであり、いずれも低い
値を示している。また、相手材の摩耗量に関しても、実
施例5では13μm、実施例6では12μm、実施例7
では14μmであって、いずれも低い値を示している。
したがって、アラミド繊維とノボロイド繊維との相互の
配合割合は、体積比において10:1〜10の割合、即
ち、アラミド繊維10体積部に対してノボロイド繊維1
〜10体積部の割合、が好ましいことが分かる。
Further, from Examples 5 to 7 in which the mutual mixing ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber was changed, the wear rate of Example 5 in which the mutual mixing ratio was 10: 1 in volume ratio was 1 6 × 10 −5 mm 3 / N · m, whereas the combined ratio is 10: 5 and 10:10, respectively
The wear rates of the friction materials of Example 6 and Example 7 are almost unchanged, being 1.4 × 10 −5 mm 3 / N · m and 1.5 × 10 −5 mm 3 / N · m, respectively. , All show low values. Regarding the amount of wear of the mating material, 13 μm in Example 5, 12 μm in Example 6, and 7
Is 14 μm, which is a low value.
Therefore, the mixing ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber to each other is 10: 1 to 10 in terms of volume ratio, that is, 1 part of the novoloid fiber to 10 parts by volume of the aramid fiber.
It can be seen that the ratio of 10 to 10 parts by volume is preferable.

【0062】更に、摩擦材成分全体に対するアラミド繊
維とノボロイド繊維との合計の配合割合を変えた実施例
8及び実施例9からすると、その合計の配合割合が6体
積%である実施例8の摩擦材では、その摩耗率が1.7
×10-5mm3 /N・mであり、この摩耗率は、ノボロ
イド繊維の配合のない比較例1に比較して大幅に少ない
ものではあるが、若干高いものである。また他方、その
合計の配合割合が20体積%である実施例9の摩擦材で
は、その摩耗率は1.1×10-5mm3 /N・mであ
り、優れた耐摩耗性を示している。しかし、有機繊維で
あるアラミド繊維とノボロイド繊維との合計の配合割合
がこのように多いと、耐熱性が不足する虞がある。した
がって、アラミド繊維及びノボロイド繊維の合計の配合
割合は、実施例8及び実施例9を限度とし、摩擦材成分
全体に対し6〜20体積%が好ましいことが分かる。
Further, according to Examples 8 and 9 in which the total blending ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber to the entire friction material component was changed, the friction of Example 8 in which the total blending ratio was 6% by volume. The wear rate of the material is 1.7
The wear rate was × 10 −5 mm 3 / N · m, and although this wear rate was significantly smaller than that of Comparative Example 1 in which novoloid fiber was not mixed, it was slightly higher. On the other hand, in the friction material of Example 9 in which the total compounding ratio was 20% by volume, the wear rate was 1.1 × 10 −5 mm 3 / N · m, which showed excellent wear resistance. There is. However, if the total blending ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber, which are organic fibers, is so large, the heat resistance may be insufficient. Therefore, it is understood that the total compounding ratio of the aramid fiber and the novoloid fiber is preferably 6 to 20% by volume with respect to the entire friction material components, with the limits of Examples 8 and 9.

【0063】そして、この試験結果から、フィブリル化
アラミド繊維と、23μm以下の平均繊維径を有し、ア
ラミド繊維10体積部に対して1〜10体積部からなる
ノボロイド繊維とを、摩擦材成分全体に対して6〜20
体積%の割合で繊維基材として配合することによって、
相手材の摩耗量を実質的に増加させることなく、耐摩耗
性を向上することができることが分かる。
From this test result, the fibrillated aramid fiber and the novoloid fiber having an average fiber diameter of 23 μm or less and 1 to 10 parts by volume with respect to 10 parts by volume of the aramid fiber were used as the whole friction material component. For 6 to 20
By blending as a fiber base material in a volume% ratio,
It can be seen that the wear resistance can be improved without substantially increasing the wear amount of the mating material.

【0064】なお、本発明の摩擦材について、特に、デ
ィスクブレーキ用パッドを例として説明したが、本発明
を実施する場合には、ディスクブレーキ用パッドだけに
限定されるものではなく、ドラムブレーキのライニン
グ、或いはクラッチフェーシング等のその他の摩擦材に
も同様に適用することができる。また、繊維基材の種類
と配合割合についても、この実施例に限定されることな
く、種々に変更することができる。
Although the friction material of the present invention has been described by taking the disc brake pad as an example, the present invention is not limited to the disc brake pad, and is not limited to the disc brake pad. The same can be applied to other friction materials such as linings and clutch facings. Further, the kind and the blending ratio of the fiber base material are not limited to those in this embodiment, and can be variously changed.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように、請求項1にかかる摩擦材
は、フィブリル化アラミド繊維と、23μm以下の平均
繊維径を有し、前記アラミド繊維10体積部に対して1
〜10体積部からなるノボロイド繊維とを、摩擦材成分
全体に対して6〜20体積%の割合で含む繊維基材と、
フェノール樹脂からなる樹脂結合剤と、摩擦調整剤等の
充填剤とを含むものである。
As described above, the friction material according to claim 1 has the fibrillated aramid fiber and the average fiber diameter of 23 μm or less, and the friction material is 1 with respect to 10 parts by volume of the aramid fiber.
A fibrous base material containing 10 to 10 parts by volume of novoloid fibers in a proportion of 6 to 20% by volume with respect to the entire friction material component;
It contains a resin binder made of a phenol resin and a filler such as a friction modifier.

【0066】したがって、この摩擦材においては、フェ
ノール樹脂繊維であるノボロイド繊維を、アラミド繊維
を含む繊維基材に対して所定の割合で配合しているた
め、その耐摩耗性を大幅に向上することができる。ま
た、それと共に、そのノボロイド繊維として繊維径の小
さいものを用いているため、相手材の摩耗を増大させる
ことがない。即ち、この摩擦材によれば、相手材の摩耗
量を実質的に増加させることなく、耐摩耗性を向上する
ことができる効果がある。
Therefore, in this friction material, since the novoloid fiber which is the phenol resin fiber is blended in a predetermined ratio to the fiber base material containing the aramid fiber, its abrasion resistance should be greatly improved. You can In addition, since the novoloid fiber having a small fiber diameter is used, the abrasion of the mating material is not increased. That is, according to this friction material, there is an effect that the wear resistance can be improved without substantially increasing the wear amount of the mating material.

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

【図1】 図1は本発明の実施例1乃至実施例4、及
び、比較例1及び比較例2の摩擦材(ディスクブレーキ
用パッド)の配合組成(体積%)と、それらの摩擦材の
評価試験の結果とを示す表図である。
FIG. 1 is a graph showing the composition (volume%) of the friction materials (disc brake pads) of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention, and their friction materials. It is a table which shows the result of an evaluation test.

【図2】 図2は本発明の実施例1乃至実施例9の摩擦
材(ディスクブレーキ用パッド)の配合組成(体積%)
と、それらの摩擦材の評価試験の結果とを示す表図であ
る。
FIG. 2 is a blending composition (volume%) of a friction material (disc brake pad) according to Examples 1 to 9 of the present invention.
FIG. 6 is a table showing the results of evaluation tests of these friction materials.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィブリル化アラミド繊維と、23μm
以下の平均繊維径を有し、前記アラミド繊維10体積部
に対して1〜10体積部からなるノボロイド繊維とを、
摩擦材成分全体に対して6〜20体積%の割合で含む繊
維基材と、 フェノール樹脂からなる樹脂結合剤と、 摩擦調整剤等の充填剤とを含むことを特徴とする摩擦
材。
1. A fibrillated aramid fiber, 23 μm
A novoloid fiber having the following average fiber diameter and comprising 1 to 10 parts by volume with respect to 10 parts by volume of the aramid fiber,
A friction material comprising a fibrous base material in a proportion of 6 to 20% by volume with respect to the entire friction material component, a resin binder made of a phenol resin, and a filler such as a friction modifier.
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