JPH1046137A - 摩擦材 - Google Patents
摩擦材Info
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- JPH1046137A JPH1046137A JP20158296A JP20158296A JPH1046137A JP H1046137 A JPH1046137 A JP H1046137A JP 20158296 A JP20158296 A JP 20158296A JP 20158296 A JP20158296 A JP 20158296A JP H1046137 A JPH1046137 A JP H1046137A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】自動車のブレーキ装置構成部材等として使用さ
れる摩擦材の摩擦摩耗特性を改良する。 【解決手段】樹脂に基材を配合した混合物を結着成形し
てなる摩擦材において、基材成分として、六チタン酸ア
ルカリ金属: Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13〔ＡはＫ，Ｎａ等のアルカ
リ金属〕と，ペロブスカイト構造のチタン酸アルカリ土
類金属: ＲＴｉＯ 3 〔ＲはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ等〕と，ホ
ランダイト構造のオクトチタン酸塩: ＡXＭX Ｔｉ8-X
Ｏ16〔ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａ等，0.5 ≦ｘ
≦ 3〕の各結晶粒が結合してなる粒子構造を有する粒子
からなる複合化合物粉末を配合する。粉末粒径は、10〜
100 μｍ、樹脂中の配合量は約３〜50重量％である。
れる摩擦材の摩擦摩耗特性を改良する。 【解決手段】樹脂に基材を配合した混合物を結着成形し
てなる摩擦材において、基材成分として、六チタン酸ア
ルカリ金属: Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13〔ＡはＫ，Ｎａ等のアルカ
リ金属〕と，ペロブスカイト構造のチタン酸アルカリ土
類金属: ＲＴｉＯ 3 〔ＲはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ等〕と，ホ
ランダイト構造のオクトチタン酸塩: ＡXＭX Ｔｉ8-X
Ｏ16〔ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａ等，0.5 ≦ｘ
≦ 3〕の各結晶粒が結合してなる粒子構造を有する粒子
からなる複合化合物粉末を配合する。粉末粒径は、10〜
100 μｍ、樹脂中の配合量は約３〜50重量％である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車，鉄道車
両，航空機，産業機械類等の制動装置におけるブレーキ
ライニング，ディスクパッド，クラッチフェーシング等
の摺動面を構成する摩擦材に関する。
両，航空機，産業機械類等の制動装置におけるブレーキ
ライニング，ディスクパッド，クラッチフェーシング等
の摺動面を構成する摩擦材に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記制動装置の摩擦材は、樹脂（フェノ
ール樹脂，エポキシ樹脂等）を結合剤としてこれに基材
を分散し、必要に応じて摩擦・摩耗調整剤（硫酸バリウ
ム等）を添加した混合物を加熱・加圧下に結着成形する
ことにより製造される。従来よりアスベスト繊維を基材
成分とする摩擦材が使用されてきたが、摩擦面の高温化
に伴う摩耗損傷が著しく、摩擦係数の急激な低下・フェ
ード現象を生じ易い。またアスベスト繊維には発がん性
の問題も指摘されている。その対策として、アスベスト
代替品の開発が進められ、六チタン酸アルカリ金属〔Ａ
2 Ｔｉ6 Ｏ13〕（式中，Ａはアルカリ金属）に代表され
るチタン酸アルカリ金属の実用化が試みられている。チ
タン酸アルカリ金属粉末は主として、ウィスカないし多
結晶繊維状粒子からなる粉末として製造されているが、
樹脂中の均一分散性、摩擦材の変形（反り・歪み）の低
減・寸法精度改善等の観点から、繊維形状のものに代
え、球状粒子からなる粉末を使用することも提案されて
いる（特開平７−５３２１４号公報）。上記六チタン酸
アルカリ金属〔Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13〕のほか、チタン酸系化
合物として、ペロブスカイト型構造のチタン酸アルカリ
土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕〔式中，ＲはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ
等〕や，ホランダイト型構造のオクトチタン酸塩〔ＡX
ＭX Ti8-X Ｏ16〕（式中，ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ａ
ｌ，Ｇａ等，0.5 ≦ｘ≦3）などが知られており、これ
らも耐熱性，強度，耐摩耗性等の良好な物性を備えた合
成無機化合物であり、上記六チタン酸アルカリ金属と同
様に、摩擦材の基材成分としての適用可能性を有してい
る。
ール樹脂，エポキシ樹脂等）を結合剤としてこれに基材
を分散し、必要に応じて摩擦・摩耗調整剤（硫酸バリウ
ム等）を添加した混合物を加熱・加圧下に結着成形する
ことにより製造される。従来よりアスベスト繊維を基材
成分とする摩擦材が使用されてきたが、摩擦面の高温化
に伴う摩耗損傷が著しく、摩擦係数の急激な低下・フェ
ード現象を生じ易い。またアスベスト繊維には発がん性
の問題も指摘されている。その対策として、アスベスト
代替品の開発が進められ、六チタン酸アルカリ金属〔Ａ
2 Ｔｉ6 Ｏ13〕（式中，Ａはアルカリ金属）に代表され
るチタン酸アルカリ金属の実用化が試みられている。チ
タン酸アルカリ金属粉末は主として、ウィスカないし多
結晶繊維状粒子からなる粉末として製造されているが、
樹脂中の均一分散性、摩擦材の変形（反り・歪み）の低
減・寸法精度改善等の観点から、繊維形状のものに代
え、球状粒子からなる粉末を使用することも提案されて
いる（特開平７−５３２１４号公報）。上記六チタン酸
アルカリ金属〔Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13〕のほか、チタン酸系化
合物として、ペロブスカイト型構造のチタン酸アルカリ
土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕〔式中，ＲはＭｇ，Ｃａ，Ｓｒ
等〕や，ホランダイト型構造のオクトチタン酸塩〔ＡX
ＭX Ti8-X Ｏ16〕（式中，ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ａ
ｌ，Ｇａ等，0.5 ≦ｘ≦3）などが知られており、これ
らも耐熱性，強度，耐摩耗性等の良好な物性を備えた合
成無機化合物であり、上記六チタン酸アルカリ金属と同
様に、摩擦材の基材成分としての適用可能性を有してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車用ブレーキ装置
の小型化、軽量化等の要請に対処するには、摩擦係数が
高く、低速度から高速度域に亘つて高摩擦係数を安定に
維持し得る摩擦材が要求される。上記六チタン酸アルカ
リ金属〔Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13〕を基材成分として適用するこ
とにより、アスベスト繊維を使用した摩擦材では得られ
ない改良された摩擦摩耗特性を得ることができる。しか
し、摩擦係数（μ）は比較的低いレベルにとどまり、上
記要請に応えるには、その摩擦係数（μ）を更に高める
ことが望まれる。ペロブスカイト型構造のチタン酸アル
カリ土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕は、六チタン酸アルカリ金
属に比べ、特に高速・高負荷において高い摩擦係数
（μ）を与える。しかし、摩擦係数（μ）や相手攻撃性
等の点で十分に満足し得るものとはいえない。他方、ホ
ランダイト型構造のオクトチタン酸塩〔ＡX ＭX Ti8-X
Ｏ16〕を基材成分とする摩擦材は、高い摩擦係数（μ）
を確保することを可能とするが、相手攻撃性の面で実用
上問題がある。本発明は、チタン酸系化合物を基材成分
として、高摩擦係数（μ），高耐フェード性および良好
な対面損傷性などの改良された摩擦摩耗特性を具備する
摩擦材を提供するものである。
の小型化、軽量化等の要請に対処するには、摩擦係数が
高く、低速度から高速度域に亘つて高摩擦係数を安定に
維持し得る摩擦材が要求される。上記六チタン酸アルカ
リ金属〔Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13〕を基材成分として適用するこ
とにより、アスベスト繊維を使用した摩擦材では得られ
ない改良された摩擦摩耗特性を得ることができる。しか
し、摩擦係数（μ）は比較的低いレベルにとどまり、上
記要請に応えるには、その摩擦係数（μ）を更に高める
ことが望まれる。ペロブスカイト型構造のチタン酸アル
カリ土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕は、六チタン酸アルカリ金
属に比べ、特に高速・高負荷において高い摩擦係数
（μ）を与える。しかし、摩擦係数（μ）や相手攻撃性
等の点で十分に満足し得るものとはいえない。他方、ホ
ランダイト型構造のオクトチタン酸塩〔ＡX ＭX Ti8-X
Ｏ16〕を基材成分とする摩擦材は、高い摩擦係数（μ）
を確保することを可能とするが、相手攻撃性の面で実用
上問題がある。本発明は、チタン酸系化合物を基材成分
として、高摩擦係数（μ），高耐フェード性および良好
な対面損傷性などの改良された摩擦摩耗特性を具備する
摩擦材を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の摩擦材は、樹脂
に基材を配合した混合物を結着成形してなる摩擦材にお
いて、基材として、 Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13 〔式中，Ａはアルカリ金属〕 で表される六チタン酸アルカリ金属の結晶粒と、 ＲＴｉＯ3 〔式中，ＲはＭｇ，ＣａまたはＳｒ〕 で表されるチタン酸アルカリ土類金属の結晶粒と、 ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16 〔式中，ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，ＡｌまたはＧａ Ａは前記と同義 X は０．５〜３〕で表されるオクトチタン酸塩の結晶粒
とが結合した複合粒子からなるチタン化合物粉末が配合
されていることを特徴としている。
に基材を配合した混合物を結着成形してなる摩擦材にお
いて、基材として、 Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13 〔式中，Ａはアルカリ金属〕 で表される六チタン酸アルカリ金属の結晶粒と、 ＲＴｉＯ3 〔式中，ＲはＭｇ，ＣａまたはＳｒ〕 で表されるチタン酸アルカリ土類金属の結晶粒と、 ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16 〔式中，ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，ＡｌまたはＧａ Ａは前記と同義 X は０．５〜３〕で表されるオクトチタン酸塩の結晶粒
とが結合した複合粒子からなるチタン化合物粉末が配合
されていることを特徴としている。
【０００５】
【発明の実施の形態】基材成分として配合されるチタン
化合物粉末は、六チタン酸アルカリ金属〔Ａ 2 Ｔｉ6 Ｏ
13〕と、チタン酸アルカリ土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕とオ
クトチタン酸塩〔ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16〕との３種の結
晶を構成相とする粒子構造を有する。本発明の摩擦材
は、基材成分である複合結晶相を有する粒子構造に基づ
く効果として、低速度から高速度の広範囲において、高
摩擦係数（μ）を安定に維持すると共に、良好な対面損
傷性を有する。なお、複合粒子構造を有するチタン化合
物粉末に代え、上記３種の化合物を混合した粉末混合物
を基材成分として樹脂中に配合し、各粉末の相補的効果
として摩擦摩耗特性の総合的改善効果を得ることも考え
られる。しかし、その粉末混合物を樹脂中に均一に分散
混在させて混相効果を十分に発現させることは困難であ
り、また予期した程の効果を得ることができない。上記
複合粒子構造を有する粉末を適用することにより、これ
らの結晶相の複合による相乗効果として、単なる混合使
用では得られない改良された摩擦・摩耗特性が得られ
る。
化合物粉末は、六チタン酸アルカリ金属〔Ａ 2 Ｔｉ6 Ｏ
13〕と、チタン酸アルカリ土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕とオ
クトチタン酸塩〔ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16〕との３種の結
晶を構成相とする粒子構造を有する。本発明の摩擦材
は、基材成分である複合結晶相を有する粒子構造に基づ
く効果として、低速度から高速度の広範囲において、高
摩擦係数（μ）を安定に維持すると共に、良好な対面損
傷性を有する。なお、複合粒子構造を有するチタン化合
物粉末に代え、上記３種の化合物を混合した粉末混合物
を基材成分として樹脂中に配合し、各粉末の相補的効果
として摩擦摩耗特性の総合的改善効果を得ることも考え
られる。しかし、その粉末混合物を樹脂中に均一に分散
混在させて混相効果を十分に発現させることは困難であ
り、また予期した程の効果を得ることができない。上記
複合粒子構造を有する粉末を適用することにより、これ
らの結晶相の複合による相乗効果として、単なる混合使
用では得られない改良された摩擦・摩耗特性が得られ
る。
【０００６】複合粒子の特性は、これを構成する六チタ
ン酸アルカリ金属〔Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13７（アルカリ金属
Ａ: Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｒｂ，Ｃｅ等）と、チタン酸アル
カリ土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕（Ｒ: Ｍｇ，ＣａまたはＳ
ｒ等）と、オクトチタン酸塩〔ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16〕
（Ｍ: Ｍｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａ等）との量比によ
り制御される。摩擦材の基材成分として適用される複合
粒子は、六チタン酸アルカリ金属: チタン酸アルカリ土
類金属: オクトチタン酸塩の量比（モル比）＝１: ０．
２〜２０: ０．１〜２の範囲の量比が適当である。その
具体的な相構成は、摩擦材の使用態様・要求される摩擦
摩耗特性等に応じて適宜設定されるが、高摩擦係数，対
面損傷性等をバランスよく兼備する摩擦摩耗特性を確保
する点から、好ましくは、六チタン酸アルカリ金属: チ
タン酸アルカリ土類金属: オクトチタン酸塩（モル比）
＝１: ０．５〜１０: ０．１〜１、に設定される。
ン酸アルカリ金属〔Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13７（アルカリ金属
Ａ: Ｋ，Ｎａ，Ｌｉ，Ｒｂ，Ｃｅ等）と、チタン酸アル
カリ土類金属〔ＲＴｉＯ3 〕（Ｒ: Ｍｇ，ＣａまたはＳ
ｒ等）と、オクトチタン酸塩〔ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16〕
（Ｍ: Ｍｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ａｌ，Ｇａ等）との量比によ
り制御される。摩擦材の基材成分として適用される複合
粒子は、六チタン酸アルカリ金属: チタン酸アルカリ土
類金属: オクトチタン酸塩の量比（モル比）＝１: ０．
２〜２０: ０．１〜２の範囲の量比が適当である。その
具体的な相構成は、摩擦材の使用態様・要求される摩擦
摩耗特性等に応じて適宜設定されるが、高摩擦係数，対
面損傷性等をバランスよく兼備する摩擦摩耗特性を確保
する点から、好ましくは、六チタン酸アルカリ金属: チ
タン酸アルカリ土類金属: オクトチタン酸塩（モル比）
＝１: ０．５〜１０: ０．１〜１、に設定される。
【０００７】複合粒子からなるチタン化合物粉末は、樹
脂への混合操作性および分散効果の点から、球形状を有
する平均粒径約１０〜１００μｍの範囲の粒子形態を有
するものが好適に使用される。１０μｍより微細な粒径
では、粒子の凝集を生じ易く樹脂中への均一分散の困難
が増し、他方１００μｍを超える粗大粒子では、摩擦材
対面損傷性の低下傾向を生じる。また、樹脂に対する粉
末の配合割合は、約３〜５０重量％の範囲とするのが適
当である。約３重量％より少ないと、配合効果が少な
く、他方５０重量％をを越えると、摩擦・摩耗特性の改
善効果が飽和し、それ以上に増量する利益がないからで
ある。
脂への混合操作性および分散効果の点から、球形状を有
する平均粒径約１０〜１００μｍの範囲の粒子形態を有
するものが好適に使用される。１０μｍより微細な粒径
では、粒子の凝集を生じ易く樹脂中への均一分散の困難
が増し、他方１００μｍを超える粗大粒子では、摩擦材
対面損傷性の低下傾向を生じる。また、樹脂に対する粉
末の配合割合は、約３〜５０重量％の範囲とするのが適
当である。約３重量％より少ないと、配合効果が少な
く、他方５０重量％をを越えると、摩擦・摩耗特性の改
善効果が飽和し、それ以上に増量する利益がないからで
ある。
【０００８】なお、基材成分である上記チタン化合物粉
末は、後記参考例に示すように、チタン化合物（二酸化
チタン等）と、アルカリ金属化合物（炭酸塩，酸化物
等）と、アルカリ土類金属化合物（炭酸塩，酸化物等）
と、Ｍ金属の化合物（炭酸塩，酸化物等）とを所定の比
率に配合した粉末混合物を出発原料とし、これを適当な
粒径に造粒して焼成処理した後、焼成物を解砕処理（振
動ふるい等）に付して得られる粉末を使用することがで
きる。
末は、後記参考例に示すように、チタン化合物（二酸化
チタン等）と、アルカリ金属化合物（炭酸塩，酸化物
等）と、アルカリ土類金属化合物（炭酸塩，酸化物等）
と、Ｍ金属の化合物（炭酸塩，酸化物等）とを所定の比
率に配合した粉末混合物を出発原料とし、これを適当な
粒径に造粒して焼成処理した後、焼成物を解砕処理（振
動ふるい等）に付して得られる粉末を使用することがで
きる。
【０００９】本発明の摩擦材は、基材成分として、上記
複合化合物粉末と共に、公知の他材種を複合的に配合す
ることもできる。例えばポリアミド（ナイロン）繊維，
アラミド繊維，スチール繊維，ステンレス繊維，銅繊
維，黄銅繊維，炭素繊維，ガラス繊維，アルミナ・シリ
カ繊維，ロックウール，木質パルプ等が挙げられる。こ
れらはその１種〜２種以上が任意に選択され、配合量は
特に限定されないが、複合化合物粉末との合計量で約１
０〜６５重量％となる範囲で配合してよい。基材は必要
に応じ、分散性、結合剤樹脂との結着性の向上等を目的
として、シラン系カップリング剤（アミノシラン，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）、また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（カップリング処理）が常法に従
って施されて使用される。
複合化合物粉末と共に、公知の他材種を複合的に配合す
ることもできる。例えばポリアミド（ナイロン）繊維，
アラミド繊維，スチール繊維，ステンレス繊維，銅繊
維，黄銅繊維，炭素繊維，ガラス繊維，アルミナ・シリ
カ繊維，ロックウール，木質パルプ等が挙げられる。こ
れらはその１種〜２種以上が任意に選択され、配合量は
特に限定されないが、複合化合物粉末との合計量で約１
０〜６５重量％となる範囲で配合してよい。基材は必要
に応じ、分散性、結合剤樹脂との結着性の向上等を目的
として、シラン系カップリング剤（アミノシラン，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）、また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（カップリング処理）が常法に従
って施されて使用される。
【００１０】本発明の摩擦材は、所望により、公知の摩
擦摩耗調整剤、例えば、加硫もしくは未加硫の天然・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、天然・人造黒鉛，二硫化モリブ
デン，三硫化アンチモン，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，酸化銅，三酸
化アンチモン，酸化チタン，酸化鉄等の酸化物粉末等か
ら選ばれる１種ないし２種以上の成分が、摩擦摩耗特性
（摩擦係数，摩耗抵抗性，振動特性，ナキ等）の改善を
目的として適量（例えば２０〜７０重量％）配合され
る。また、各種添加剤、例えば防錆剤、潤滑剤、研削剤
等が、その用途・使用態様等に応じて適量配合（例えば
５０重量％以下）されることも通常の摩擦材と異ならな
い。
擦摩耗調整剤、例えば、加硫もしくは未加硫の天然・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、天然・人造黒鉛，二硫化モリブ
デン，三硫化アンチモン，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，酸化銅，三酸
化アンチモン，酸化チタン，酸化鉄等の酸化物粉末等か
ら選ばれる１種ないし２種以上の成分が、摩擦摩耗特性
（摩擦係数，摩耗抵抗性，振動特性，ナキ等）の改善を
目的として適量（例えば２０〜７０重量％）配合され
る。また、各種添加剤、例えば防錆剤、潤滑剤、研削剤
等が、その用途・使用態様等に応じて適量配合（例えば
５０重量％以下）されることも通常の摩擦材と異ならな
い。
【００１１】結合剤である樹脂成分は、通常使用される
材種、例えばフェノール樹脂，ホルムアルデヒド樹脂，
エポキシ樹脂，シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、また
はこれらの変性（カシュー油変性，乾性変性等）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。
材種、例えばフェノール樹脂，ホルムアルデヒド樹脂，
エポキシ樹脂，シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、また
はこれらの変性（カシュー油変性，乾性変性等）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。
【００１２】本発明の摩擦材を製造するための原料組成
物の調製は、基材成分として上記複合化合物粉末が使用
される点を除いて、従来一般の摩擦材と異ならず、また
その製造工程にも特別の条件ないし制限は課せられな
い。すなわち、基材を結合剤樹脂中に分散し、必要に応
じて配合される摩擦摩耗調整剤、および防錆剤，潤滑
剤，研削剤等を添加し、均一に混合して原料組成物を調
製し、予備成形についで金型成形等により、加熱・加圧
下（加圧力約１０〜４０ＭＰａ，温度約１５０〜２００
℃）に結着成形を行い、型から取り出した後、所望によ
り加熱炉内で熱処理（温度約１５０〜２００℃，保持時
間約１〜１２Ｈｒ）を施し、しかる後その成形体に機械
加工、研磨加工を加えて所定の形状を有する摩擦材に仕
上げる。
物の調製は、基材成分として上記複合化合物粉末が使用
される点を除いて、従来一般の摩擦材と異ならず、また
その製造工程にも特別の条件ないし制限は課せられな
い。すなわち、基材を結合剤樹脂中に分散し、必要に応
じて配合される摩擦摩耗調整剤、および防錆剤，潤滑
剤，研削剤等を添加し、均一に混合して原料組成物を調
製し、予備成形についで金型成形等により、加熱・加圧
下（加圧力約１０〜４０ＭＰａ，温度約１５０〜２００
℃）に結着成形を行い、型から取り出した後、所望によ
り加熱炉内で熱処理（温度約１５０〜２００℃，保持時
間約１〜１２Ｈｒ）を施し、しかる後その成形体に機械
加工、研磨加工を加えて所定の形状を有する摩擦材に仕
上げる。
【００１３】
（１）原料組成物の調製 表２参照。基材成分欄の複合化合物粉末Ｐ1 〜Ｐ6 は下
記表１のとおりである（いずれも、平均粒径４０μｍの
球状粒子，後記参考例参照）。また、比較例(No.11 〜N
o. 14）の摩擦材における基材成分である化合物粉末１
は、六チタン酸カリウム〔Ｋ2 Ｔｉ6 Ｏ13〕、化合物粉
末２はペロブスカイト構造のチタン酸カルシウム〔Ｃａ
ＴｉＯ3 〕，化合物粉末３はホランダイト構造のオクト
チタン酸塩〔Ｋ2.2 Ｆｅ2.2 Ｔｉ5.8 Ｏ16〕であり、い
ずれも平均粒径４０μｍの球状粒子からなる粉末であ
る。
記表１のとおりである（いずれも、平均粒径４０μｍの
球状粒子，後記参考例参照）。また、比較例(No.11 〜N
o. 14）の摩擦材における基材成分である化合物粉末１
は、六チタン酸カリウム〔Ｋ2 Ｔｉ6 Ｏ13〕、化合物粉
末２はペロブスカイト構造のチタン酸カルシウム〔Ｃａ
ＴｉＯ3 〕，化合物粉末３はホランダイト構造のオクト
チタン酸塩〔Ｋ2.2 Ｆｅ2.2 Ｔｉ5.8 Ｏ16〕であり、い
ずれも平均粒径４０μｍの球状粒子からなる粉末であ
る。
【００１４】
【表１】 粉末 複合粒子の構成する結晶相 結晶相モル比 Ｐ1 K 2 Ti6 O 13- CaTiO 3 - K 1.0 Fe1.0 Ti7.0 Ｏ16 1: 0.60: 0.24 Ｐ2 K 2 Ti6 O 13- CaTiO 3 - K 1.0 Fe1.0 Ti7.0 Ｏ16 1: 0.60: 0.22 Ｐ3 K 2 Ti6 O 13- CaTiO 3 - K 1.0 Al1.0 Ti7.0 Ｏ16 1: 4.03: 0.19 Ｐ4 K 2 Ti6 O 13- CaTiO 3 - K 1.6 Al1.6 Ti6.4 Ｏ16 1: 4.03: 0.19 Ｐ5 K 2 Ti6 O 13- MgTiO 3 - K 1.0 Fe1.0 Ti7.0 Ｏ16 1: 0.68: 0.24 Ｐ6 K 2 Ti6 O 13- MgTiO 3 - K 1.6 Al1.6 Ti6.4 Ｏ16 1: 4.56: 0.19
【００１５】（２）摩擦材の成形 原料組成物を予備成形（加圧力: １５ＭＰａ，温度: 常
温，時間: １分間）の後、金型による結着成形（加圧
力: １５ＭＰａ，温度: 170 ℃，加圧保持時間:５分
間）を行い、成形後、離型して乾燥炉で熱処理（180 ℃
に３時間保持) を施す。その後、所定寸法に切断し、研
磨加工を加えて供試摩擦材( ディスクパッド) を得る。
温，時間: １分間）の後、金型による結着成形（加圧
力: １５ＭＰａ，温度: 170 ℃，加圧保持時間:５分
間）を行い、成形後、離型して乾燥炉で熱処理（180 ℃
に３時間保持) を施す。その後、所定寸法に切断し、研
磨加工を加えて供試摩擦材( ディスクパッド) を得る。
【００１６】（３）摩擦試験 各供試摩擦材について、JASO C 406「乗用車ブレーキ装
置ダイナモメータ試験方法」による第２効力試験を行
い、表２の下欄に示す結果を得た。「対面損傷性」は、
試験後の相手材（材種: FC 250）の摩耗損傷の程度を肉
眼観察により対比したものである（◎: 極く軽微、○:
軽微、△: やや多い、×: 顕著 ）。 （試験条件） 制動初速度: ５０Km / h, １００Km / h。 減速度 : ０．３Ｇ
置ダイナモメータ試験方法」による第２効力試験を行
い、表２の下欄に示す結果を得た。「対面損傷性」は、
試験後の相手材（材種: FC 250）の摩耗損傷の程度を肉
眼観察により対比したものである（◎: 極く軽微、○:
軽微、△: やや多い、×: 顕著 ）。 （試験条件） 制動初速度: ５０Km / h, １００Km / h。 減速度 : ０．３Ｇ
【００１７】
【表２】
【００１８】複合化合物粉末を基材成分とする発明例の
摩擦材（No.1〜６）を比較例の摩擦材No.11 〜14と対比
すると、発明例は低速度から高速度の広範囲に亘つて高
い摩擦係数（μ）を安定に維持し、フェード時摩擦係数
（μ）も高い値を示す。相手材攻撃性も、摩擦材No.12
（基材成分: チタン酸カルシウム単相粉末），摩擦材N
o.13 （基材成分: 六チタン酸カリウム粉末とオクトチ
タン酸塩粉末の混合物），摩擦材No.14 （基材成分: 六
チタン酸カリウム粉末とチタン酸カルシウム粉末とオク
トチタン酸塩粉末の混合物）に比し優れており、摩擦材
No.11 （基材成分: 六チタン酸カリウム単相粉末）に準
じた良好な対面損傷性を有している。
摩擦材（No.1〜６）を比較例の摩擦材No.11 〜14と対比
すると、発明例は低速度から高速度の広範囲に亘つて高
い摩擦係数（μ）を安定に維持し、フェード時摩擦係数
（μ）も高い値を示す。相手材攻撃性も、摩擦材No.12
（基材成分: チタン酸カルシウム単相粉末），摩擦材N
o.13 （基材成分: 六チタン酸カリウム粉末とオクトチ
タン酸塩粉末の混合物），摩擦材No.14 （基材成分: 六
チタン酸カリウム粉末とチタン酸カルシウム粉末とオク
トチタン酸塩粉末の混合物）に比し優れており、摩擦材
No.11 （基材成分: 六チタン酸カリウム単相粉末）に準
じた良好な対面損傷性を有している。
【００１９】
（複合チタン化合物粉末の製造）酸化チタン（精製アナ
ターゼ）粉末，アルカリ金属炭酸塩、Ｒ元素炭酸塩，Ｍ
元素酸化物を混合する。これに適量の水を加えてスラリ
ーを調製し、湿式噴霧乾燥機（スプレードライヤー）で
処理し、乾燥物として造粒粉（平均粒径約４０μｍ）を
得る。乾燥物をアルミナるつぼに入れ、電気炉で焼成処
理（処理時間：2Hr)する。焼成処理後、焼成物を振動ふ
るいで処理して複合化合物粉末Ｐ1 〜Ｐ6 を得る。表３
に、原料粉末混合物の配合組成、焼成処理温度、および
得られた複合化合物粉末の相構成成を示す。粉末粒子は
造粒粉のそれとほぼ同じ粒径を有する粒状粒子である
（平均粒径約４０μｍ）。
ターゼ）粉末，アルカリ金属炭酸塩、Ｒ元素炭酸塩，Ｍ
元素酸化物を混合する。これに適量の水を加えてスラリ
ーを調製し、湿式噴霧乾燥機（スプレードライヤー）で
処理し、乾燥物として造粒粉（平均粒径約４０μｍ）を
得る。乾燥物をアルミナるつぼに入れ、電気炉で焼成処
理（処理時間：2Hr)する。焼成処理後、焼成物を振動ふ
るいで処理して複合化合物粉末Ｐ1 〜Ｐ6 を得る。表３
に、原料粉末混合物の配合組成、焼成処理温度、および
得られた複合化合物粉末の相構成成を示す。粉末粒子は
造粒粉のそれとほぼ同じ粒径を有する粒状粒子である
（平均粒径約４０μｍ）。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【発明の効果】本発明の摩擦材は、基材成分として配合
された複合粒子構造を有する複合チタン化合物粉末の配
合効果に基づく改良された摩擦摩耗特性を有し、自動
車，車両，航空機，各種産業機械類の制動装置を構成す
るブレーキライニング，ディスクパッド，クラッチフェ
ーシング等として有用であり、制動装置の小型化・軽量
化等への対応を可能とし、制動機能の向上・安定化、耐
久性の改善等に寄与するものである。
された複合粒子構造を有する複合チタン化合物粉末の配
合効果に基づく改良された摩擦摩耗特性を有し、自動
車，車両，航空機，各種産業機械類の制動装置を構成す
るブレーキライニング，ディスクパッド，クラッチフェ
ーシング等として有用であり、制動装置の小型化・軽量
化等への対応を可能とし、制動機能の向上・安定化、耐
久性の改善等に寄与するものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ０８Ｊ 5/14 Ｃ０８Ｊ 5/14 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 樹脂に基材を配合した混合物を結着成形
してなる摩擦材において、基材として、 Ａ2 Ｔｉ6 Ｏ13 〔式中，Ａはアルカリ金属〕 で表される六チタン酸アルカリ金属の結晶粒と、 ＲＴｉＯ3 〔式中，ＲはＭｇ，ＣａまたはＳｒ〕 で表されるチタン酸アルカリ土類金属の結晶粒と、 ＡX ＭX Ｔｉ8-X Ｏ16 〔式中，ＭはＭｇ，Ｚｎ，Ｆｅ，ＡｌまたはＧａ Ａは前記と同義 X は０．５〜３）で表されるオクトチタン酸塩の結晶粒
とが結合した複合粒子からなるチタン化合物粉末が配合
されていることを特徴とする摩擦材。 - 【請求項２】 複合粒子は、六チタン酸アルカリ金属:
チタン酸アルカリ土類金属: オクトチタン酸塩の結晶相
の量比が、１: ０．２〜２０: ０．１〜２（モル比）で
ある相構成を有することを特徴とする請求項１に記載の
摩擦材。 - 【請求項３】 複合粒子は、平均粒径１０〜１００μｍ
の球状粒子であることを特徴とする請求項１または請求
項２に記載の摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20158296A JPH1046137A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20158296A JPH1046137A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046137A true JPH1046137A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16443453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20158296A Pending JPH1046137A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1046137A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000047689A1 (fr) * | 1999-02-09 | 2000-08-17 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Materiau de friction |
| JP2015059143A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2016079249A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| US10233988B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-03-19 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20158296A patent/JPH1046137A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000047689A1 (fr) * | 1999-02-09 | 2000-08-17 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Materiau de friction |
| JP2015059143A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| US9914667B2 (en) | 2013-09-17 | 2018-03-13 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| JP2016079249A (ja) * | 2014-10-14 | 2016-05-16 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
| US10233988B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-03-19 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
| US10690207B2 (en) | 2015-09-23 | 2020-06-23 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
| US11092205B2 (en) | 2015-09-23 | 2021-08-17 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| US11879513B2 (en) | 2015-09-23 | 2024-01-23 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
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