JPH11246678A - 摩擦材 - Google Patents

摩擦材

Info

Publication number
JPH11246678A
JPH11246678A JP5032598A JP5032598A JPH11246678A JP H11246678 A JPH11246678 A JP H11246678A JP 5032598 A JP5032598 A JP 5032598A JP 5032598 A JP5032598 A JP 5032598A JP H11246678 A JPH11246678 A JP H11246678A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
alkaline earth
earth metal
friction material
mgo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5032598A
Other languages
English (en)
Inventor
Isamu Kobayashi
勇 小林
Kenji Azuma
健司 東
Masafumi Yasuda
雅文 安田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP5032598A priority Critical patent/JPH11246678A/ja
Publication of JPH11246678A publication Critical patent/JPH11246678A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動車のブレーキ装置等に使用される摩擦材の
摩擦摩耗特性の改良。 【解決手段】この摩擦材は、ペロブスカイト型化合物で
あるチタン酸マグネシウム(MgTiO3 )の結晶と、
RTiO3 〔RはMg以外のアルカリ土類金属元素)で
表されるペロブスカイト型チタン酸アルカリ土類金属の
結晶と、酸化マグネシウム(MgO)の結晶とが結合し
た混相粒子からなる複合チタン化合物粉末を含有してい
る。混相粒子の分散効果として、高い摩擦係数を有し、
相手攻撃性も良好である。粉末の混相粒子は、MgTi
3 ,RTiO3 ,MgOの各結晶相が、それぞれ10
モル%以上を占める相構成を有することが好ましい。平
均粒径は10〜100μmの範囲が適当であり、粉末の
含有量は約3〜50体積%である。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【0002】
【従来の技術】上記制動装置の摩擦材は、熱硬化性樹脂
(フェノール樹脂,エポキシ樹脂等)を結合成分とし、
繊維基材,充填材等を配合した混合物を加熱・加圧下に
結着成形することにより製造される。従来より繊維基材
としてアスベストを配合した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や、摩擦係数の急激
な低下・フェード現象を生じ易く、またアスベストの使
用は発がん性の安全衛生上の問題も指摘されている。自
動車用ブレーキ装置の小型化・軽量化等の要請に応える
には、摩擦係数が高く、広い温度範囲で高摩擦係数を安
定に維持し得る摩擦材が必要であり、特開平8-53553 号
公報には、このような要請に対処するための非石綿系摩
擦材として、アスベスト繊維に代え、チタン酸カルシウ
ム(CaTiO3 )からなる平均粒径1〜20μmの粉末
を配合した摩擦材が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】チタン酸カルシウム
(CaTiO3 )は、ペロブスカイト型結晶構造を有す
る構成無機化合物であり、このものは耐熱性, 耐摩耗
性,補強性等が高く、その配合効果として、高摩擦係数
(μ)が得られるなど改良された摩擦摩耗特性を得るこ
とが期待される。本発明は、ペロブスカイト型アルカリ
土類金属化合物の特性を活かしつつ、高摩擦係数および
良好な相手攻撃性を備えた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、ペロ
ブスカイト型化合物であるチタン酸マグネシウム(Mg
TiO3 )の結晶と、RTiO3 (RはMg以外のアル
カリ土類金属元素)で表されるペロブスカイト型チタン
酸アルカリ土類金属の結晶と、酸化マグネシウム(Mg
O)の結晶とが結合した混相粒子からなる複合チタン化
合物粉末を含有することを特徴としている。
【0005】このようにチタン酸マグネシウム(MgT
iO3 )の結晶とチタン酸アルカリ土類金属RTiO3
(R: Ca,Ba,Sr等)の結晶と、酸化マグネシウ
ム(MgO)の結晶とが結合した粒子(混相粒子)から
なる複合チタン化合物粉末を含有する本発明の摩擦材
は、混相粒子の分散粒子の混相効果として、単一種のペ
ロブスカイト型化合物の結晶粒子を含有するものに比
し、高い摩擦係数(μ)と優れた相手攻撃性を兼備して
いる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の摩擦材に配合される複合
チタン化合物粉末の混相粒子は、その混相効果を十分に
発現させるために、各結晶相(MgTiO3 ,RTiO
3 ,MgO)のそれぞれが10モル%以上を占める相構
成を有することが好ましい。また、混相粒子は、平均粒
径約10〜100μmの範囲にあるのが適当である。1
0μmより微細な粒径では、粒子同士の凝集を生じ易い
ため、樹脂中への均一分散が困難となり、他方100μ
mを超える粗大粒子では、摩擦面の相手攻撃性が大きく
なるからである。複合チタン化合物粉末の摩擦材中の含
有量は、約3〜50体積%とするのがよい。これに満た
ないと、配合効果が少なく、他方それを超えて増量して
も、摩擦摩耗特性の改善効果はほぼ飽和し無駄となるか
らである。
【0007】本発明の摩擦材に配合される上記混相粒子
からなる複合チタン酸化合物の粉末、下記の焼成法によ
り製造されるものが好適に使用される。出発原料は、T
iO2 (精製アナターゼ,精製ルチル等)もしくは加熱
によりTiO2 を生成するチタン化合物(ハロゲン化合
物,硝酸塩,硫酸塩等)の粉末と、加熱によりMgOを
生成するマグネシウム化合物(炭酸塩,水酸化物等)の
粉末と、RO(RはMg以外のアルカリ土類金属,C
a,Ba,Sr等)もしくは加熱によりROを生成する
アルカリ土類金属化合物(炭酸塩,水酸化物,ハロゲン
化物等)の粉末の混合物として調製される。粉末粒径は
数μm以下の微細粒径のものが好ましい。各原料粉末の
配合量比は、TiO2 /ROのモル比>1,TiO2
(MgO+RO)のモル比<1となるように調整され、
配合量比により、生成する複合チタン化合物の結晶相の
量比を増減制御することができる。
【0008】上記粉末混合物に適量の水を添加してスラ
リーとし、スプレードライヤーによる湿式噴霧乾燥処理
を施し、適当な粒径(約10〜100 μm)の造粒粉を得、
これを焼成処理に付して、下記反応(但し,マグネシウ
ム化合物は水酸化物を使用した場合を示している)によ
りMgTiO3 結晶,RTiO3 結晶,およびMgO結
晶を生成する(式中、a,b,cは係数,c > b )。焼
成処理は、900〜1250℃で行うのがよい。それよ
り低温では焼成反応を効率よく進行させることができ
ず、他方その温度域を超えると、粒子同士が焼結し、焼
成反応生成物の解砕処理が困難となるからである。 a TiO 2 + a RO → a RTiO 3 b TiO 2 + c Mg(OH) 2→ b MgTiO3 + (c-b) MgO+ c
H 2 O↑
【0009】焼成反応生成物は凝集状態を呈するが、振
動ふるい等の軽度の解砕処理で容易に分散させることが
できる。この解砕処理により、MgTiO3 結晶とRT
iO 3 結晶とMgO結晶が結合した混相粒子からなる複
合チタン化合物粉末を得る。得られる粉末は、焼成処理
に供された造粒粉とほぼ同じ形態・サイズを有する球状
粒子からなる。粉末の構成粒子が球形状を有すること
は、樹脂中への均一分散性が高く、摩擦材の均質性を確
保するのに有効である。
【0010】上記焼成処理で得られる複合チタン化合物
の混相粒子を構成するMgO結晶粒は、マグネシウム化
合物(水酸化物, 炭酸塩等)の分解生成物であることに
より、著しく微細な粒径(サブミクロンオーダ)の一次
粒子が凝集した二次粒子として存在する。このことは、
摩擦材の相手攻撃性を軽減緩和するのに奏効する。すな
わち、MgO結晶相は、摩擦係数の改善に優れた効果を
示す反面において、摩擦材の相手攻撃性を増大するとい
う難点があるが、上記にようにサブミクロンオーダの一
次粒子からなる二次粒子として存在させることにより、
相手攻撃性を抑えながら、高摩擦係数を確保することが
可能となる。
【0011】本発明の摩擦材を製造するための原料組成
物は、上記混相粒子(MgTiO 3- RTiO 3 - MgO )からな
る複合チタン化合物粉末を配合する点を除けば、従来一
般の非石綿系摩擦材と異ならず、結合成分である熱硬化
性樹脂を結合成分とし、これに繊維基材と共に複合チタ
ン化合物粉末および必要な充填材を添加して原料組成物
を調製すればよく、製造工程にも特別の条件ないし制限
は課せられない。
【0012】結合成分は、フェノール樹脂,エポキシ樹
脂,シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、またはその変性
樹脂(カシュー油変性,乾性変性,ゴム変性等)が適宜
使用される。繊維基材は、ポリアミド繊維,アラミド繊
維,フェノール繊維等の有機繊維,セラミック繊維,ガ
ラス繊維,合成無機化合物繊維(チタン酸カリウム繊維
等)の無機繊維,スチール繊維,非鉄金属繊維(黄銅,
銅,アルミニウム等)の金属繊維等であり、その1種な
いし2種以上が適宜配合される。繊維基材は、所望によ
り、分散性や樹脂結合剤との結着性を高めるための表面
処理として、シラン系カップリング剤またはチタネート
系カップリング剤によるカップリング処理を常法に従っ
て施したものが使用される。
【0013】充填剤として、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,レジンダスト,ゴ
ムダスト等の有機物粉末,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
機物粉末,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,酸化チタン,
酸化鉄,ジルコン等の酸化物粉末等の1種なしい2種以
上の粉末が適量配合される。この他、防錆剤,潤滑剤,
研削剤等が必要に応じて適量添加されることも、通常の
摩擦材の場合と異ならない。
【0014】上記原料組成物は、冷間加圧成形等による
予備成形を施された後、加熱・加圧下の結着成形(加圧
力: 約10〜40MPa, 温度: 約150 〜200 ℃)に付さ
れ、結着成形の後、型から取り出され、必要に応じて熱
処理(温度: 約150 〜200 ℃,保持時間: 約1 〜12H
r)が施され、ついで機械加工,研磨加工が加えられて
目的とする摩擦材に仕上げられる。
【0015】
【実施例】(1)原料組成物の調製 表1の粉末を使用し、表2に示す組成物を調製する。粉
末A〜F(複合チタン化合物粉末)および粉末G(単相
チタン化合物)の粒径(平均)はいずれも30μm(後
記参考例による)であり、粉末H(酸化マグネシウム,
市販品)の粒径は3μmである。
【0016】
【表1】
【0017】(2)摩擦材の製造 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)に付し、成形後、脱型して乾燥炉で熱処理(180 ℃
に3時間保持) する。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。
【0018】(3)摩擦試験 JASO C 406「乗用車ブレーキ装置ダイナモメータ試験方
法」による摩擦性能試験(第2効力試験)を行う。 制動初速度: 50Km / h, 100Km / h。 減速度 : 0.6G 相手材(ロータ): FC250鋳鉄 試験結果を表2の下欄に示す。
【0019】表2に示したように、複合チタン化合物粉
末A〜C(MgTiO 3 - CaTiO 3 - MgO )を含有する発明
例の摩擦材(No.1〜3)は、粉末D〜F(MgTiO 3 - Ca
TiO 3 ) を配合された摩擦材(No.11 〜13)に比し、高
摩擦係数と良好な相手攻撃性をバランスよく兼備した摩
擦摩耗特性を有している。なお、粉末F(MgTiO 3 -CaT
iO )と粉末H(MgO) との混合粉末を配合した摩擦材(N
o.14) は、高摩擦係数を有しているが、相手材攻撃性に
劣り、また単相化合物粉末G(CaTiO 3 )を使用した摩
擦材(No.15)は、摩擦係数および相手材攻撃性のいずれ
も発明例のものに及ばない。
【0020】
【表2】
【0021】
【参考例】(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)と、水酸化マグネシウム(Mg(O
H)2 ) 粉末と、炭酸カルシウム(CaCO 3 ) 粉末とを配合
し均一に混合する。各粉末は数μm以下の微細粒子であ
る。上記混合粉末に、その2倍量(重量比)の水を加え
攪拌してスラリーとし、スプレードライヤーによる湿式
噴霧乾燥処理に付す。乾燥物をアルミナるつぼに入れ、
電気炉に装入し、1100℃で2Hrを要して焼成処理
する。焼成物を振動ふるいで解砕し、球状粒子からなる
粉末A〜Fを得る粉末を得る(いずれも平均粒子径: 約
30μm)。表3に、原料粉末混合物の配合量比,およ
び得られたチタン化合物粉末の結晶構成を示す。
【0022】
【表3】
【0023】
【発明の効果】本発明の摩擦材は、複合チタン化合物粉
末の配合効果による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。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペロブスカイト型化合物であるチタン酸
    マグネシウム(MgTiO3 )の結晶と、RTiO
    3 〔RはMg以外のアルカリ土類金属元素)で表される
    ペロブスカイト型チタン酸アルカリ土類金属の結晶と、
    酸化マグネシウム(MgO)の結晶とが結合した混相粒
    子からなる複合チタン化合物粉末を含有することを特徴
    とする摩擦材。
  2. 【請求項2】 複合チタン化合物粉末は、加熱によりM
    gOを生成するマグネシウム化合物と、RO(但し,R
    はMg以外のアルカリ土類金属元素)で表されるアルカ
    リ土類金属酸化物もしくは加熱によりROを生成するア
    ルカリ土類金属化合物と、TiO2 もしくは加熱により
    TiO2 を生成するチタン化合物とを、TiO2 /RO
    のモル比>1、TiO2 /(MgO+RO)のモル比<
    1、となるように混合した粉末混合物を、900〜12
    50℃で焼成処理し、焼成反応生成物を解砕処理して得
    られる粉末であることを特徴とする請求項1に記載の摩
    擦材。
  3. 【請求項3】 複合チタン化合物粉末は、MgTi
    3 ,RTiO3 ,およびMgOの各結晶相が、それぞ
    れ10モル%以上を占める相構成を有することを特徴と
    する請求項1または請求項2に記載の摩擦材。
  4. 【請求項4】 複合チタン化合物粉末は、平均粒径10
    〜100μmであることを特徴とする請求項1ないし請
    求項3のいずれか1項に記載の摩擦材。
JP5032598A 1998-03-03 1998-03-03 摩擦材 Pending JPH11246678A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5032598A JPH11246678A (ja) 1998-03-03 1998-03-03 摩擦材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5032598A JPH11246678A (ja) 1998-03-03 1998-03-03 摩擦材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11246678A true JPH11246678A (ja) 1999-09-14

Family

ID=12855764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5032598A Pending JPH11246678A (ja) 1998-03-03 1998-03-03 摩擦材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11246678A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6432187B1 (en) * 1999-02-09 2002-08-13 Otsuka Chemical Co., Ltd. Friction material
JP2010116520A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Nisshinbo Holdings Inc 摩擦部材及びブレーキ装置
CN106750427A (zh) * 2016-11-11 2017-05-31 张家港海纳至精新材料科技有限公司 一种钙钛矿量子点/聚合物复合荧光膜的制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6432187B1 (en) * 1999-02-09 2002-08-13 Otsuka Chemical Co., Ltd. Friction material
JP2010116520A (ja) * 2008-11-14 2010-05-27 Nisshinbo Holdings Inc 摩擦部材及びブレーキ装置
CN106750427A (zh) * 2016-11-11 2017-05-31 张家港海纳至精新材料科技有限公司 一种钙钛矿量子点/聚合物复合荧光膜的制备方法
CN106750427B (zh) * 2016-11-11 2020-08-11 致晶科技(北京)有限公司 一种钙钛矿量子点/聚合物复合荧光膜的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104854213B (zh) 摩擦材料
CA2699462C (en) Noncrystalline composite alkali metal titanate composition and friction material
CN1575259A (zh) 纤铁矿型钛酸锂钾及其制备方法以及摩擦材料
KR101311633B1 (ko) 육티탄산나트륨 및 그의 제조 방법
CN112752912A (zh) 用于制备摩擦材料、尤其是用于制造制动衬块的方法及相关制动衬块
JP5535509B2 (ja) 摩擦材
CN110300787B (zh) 摩擦材料组合物、摩擦材料和摩擦部件
EP0834469B1 (en) Powder of titanium compounds
CN110997857B (zh) 摩擦材料
WO2017051690A1 (ja) 多孔質チタン酸塩化合物粒子及びその製造方法
US5962551A (en) Powder of titanium compounds
JP3229777B2 (ja) 摩擦材
JP2000178536A (ja) 摩擦材
JPH11246678A (ja) 摩擦材
JPH10139894A (ja) 耐フェード性にすぐれたブレーキ用摩擦材
JP3603978B2 (ja) 非石綿系摩擦材
JPH10279924A (ja) 非石綿系ブレーキ用摩擦材
JP3292973B2 (ja) 摩擦材
JPH1046137A (ja) 摩擦材
JP4558982B2 (ja) ゾノトライト粉末、及び摩擦材料製造用組成物
JPH11116697A (ja) 非石綿系摩擦材
JPH11116698A (ja) 非石綿系摩擦材
JP2009155356A (ja) 摩擦材およびその製造方法
JPH0912735A (ja) 摩擦材
JP6730045B2 (ja) 摩擦材用α−アルミナ粒子及びα−アルミナ粒子の製造方法