JPH11254473A - 摩擦材の製造方法 - Google Patents
摩擦材の製造方法Info
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- JPH11254473A JPH11254473A JP6551398A JP6551398A JPH11254473A JP H11254473 A JPH11254473 A JP H11254473A JP 6551398 A JP6551398 A JP 6551398A JP 6551398 A JP6551398 A JP 6551398A JP H11254473 A JPH11254473 A JP H11254473A
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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-
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- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 摩擦材の製造に際して、熱成形時にキレツが
発生することがないようにすることを目的とするもので
ある。 【解決手段】 繊維状体、結合材及び摩擦調整剤を含む
摩擦材の材料を熱成形して摩擦材を製造する方法におい
て、熱成形に際して、その当初にあっては上型の温度を
下型の温度よりも低くし、熱成形の進行に伴って上型の
温度を上げて行くことを特徴とする摩擦材の製造方法。
発生することがないようにすることを目的とするもので
ある。 【解決手段】 繊維状体、結合材及び摩擦調整剤を含む
摩擦材の材料を熱成形して摩擦材を製造する方法におい
て、熱成形に際して、その当初にあっては上型の温度を
下型の温度よりも低くし、熱成形の進行に伴って上型の
温度を上げて行くことを特徴とする摩擦材の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブレーキなどに用
いる摩擦材の製造方法に関し、特に熱成形に際して得る
熱成形体にキレツが発生しないようにする摩擦材の製造
方法に関する。
いる摩擦材の製造方法に関し、特に熱成形に際して得る
熱成形体にキレツが発生しないようにする摩擦材の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】摩擦材は、一般に原材料の配合、攪拌、
予備成形、熱成形、加熱、研磨等の機械加工の各工程を
経ることにより製造されているが、各工程の中でも熱成
形工程は、摩擦材製品の性質を左右する重要な工程であ
る。一般に、熱成形工程では、図４に示すように、上下
の熱板２５、２６により金型の上型２２、中型２３、下
型２４を加熱し、その熱伝導により金型内に充填された
摩擦材の予備成形体５の熱縮合反応を進行させて、熱成
形体を得ている。
予備成形、熱成形、加熱、研磨等の機械加工の各工程を
経ることにより製造されているが、各工程の中でも熱成
形工程は、摩擦材製品の性質を左右する重要な工程であ
る。一般に、熱成形工程では、図４に示すように、上下
の熱板２５、２６により金型の上型２２、中型２３、下
型２４を加熱し、その熱伝導により金型内に充填された
摩擦材の予備成形体５の熱縮合反応を進行させて、熱成
形体を得ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような装
置を用いて行う熱成形では、その熱成形の過程では予備
成形体の温度は外周部の方が内部よりも高くなるため、
図５に示すように、内部よりも外周部の方が熱縮合反応
が進み、殻状に硬化層１２が形成され、内部は未硬化部
１３となっている。その後、内部の温度も上昇し、内部
全体に熱縮合反応が進行するが、この時熱縮合反応に伴
って発生したガス１４が内部に充満し、圧力の上昇によ
り外周部の殻を破って外部に放出されるため、熱成形体
にキレツ２７が発生することになる。本発明は、摩擦材
の製造に際して、熱成形時にキレツが発生することがな
いようにすることを目的とするものである。また、本発
明は、熱成形工程を経て製造した摩擦材について、キレ
ツがない摩擦材を得ることを目的とするものである。
置を用いて行う熱成形では、その熱成形の過程では予備
成形体の温度は外周部の方が内部よりも高くなるため、
図５に示すように、内部よりも外周部の方が熱縮合反応
が進み、殻状に硬化層１２が形成され、内部は未硬化部
１３となっている。その後、内部の温度も上昇し、内部
全体に熱縮合反応が進行するが、この時熱縮合反応に伴
って発生したガス１４が内部に充満し、圧力の上昇によ
り外周部の殻を破って外部に放出されるため、熱成形体
にキレツ２７が発生することになる。本発明は、摩擦材
の製造に際して、熱成形時にキレツが発生することがな
いようにすることを目的とするものである。また、本発
明は、熱成形工程を経て製造した摩擦材について、キレ
ツがない摩擦材を得ることを目的とするものである。
【０００４】本発明は、下記の手段により前記の課題を
解決した。 （１）繊維状体、結合材及び摩擦調整剤とを含む摩擦材
の材料を熱成形して摩擦材を製造する方法において、熱
成形に際して、その当初にあっては上型の温度を下型の
温度よりも低くし、熱成形の進行に伴って上型の温度を
上げて行くことを特徴とする摩擦材の製造方法。
解決した。 （１）繊維状体、結合材及び摩擦調整剤とを含む摩擦材
の材料を熱成形して摩擦材を製造する方法において、熱
成形に際して、その当初にあっては上型の温度を下型の
温度よりも低くし、熱成形の進行に伴って上型の温度を
上げて行くことを特徴とする摩擦材の製造方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は、繊維状体、結合材樹
脂、摩擦調整剤からなる摩擦材を製造する方法に係る
が、その製造工程は、図３に示すような工程からなる。
図３は、従来から行われている、例えばディスクブレー
キ用ディスクパットの製造工程を示すものである。この
製造工程は、裏金（Ａ）の加工工程、摩擦材の予備成形
ライン（Ｂ）、及び（Ａ）、（Ｂ）でそれぞれ得られた
加工部材から製品を加工するライン（Ｃ）から構成され
ている。そこでは、板金プレスにより所定の形状に成形
され、脱脂処理及びプライマー処理が施され、そして接
着剤が塗布された裏金と、耐熱性有機繊維や無機繊維、
金属繊維等の繊維材料と、無機・有機充填材、摩擦調整
材及び熱硬化性樹脂バインダ等の粉末原料とを配合し、
攪拌により十分に均質化した原材料を常温にて所定の圧
力で成形（予備成形）して作製した予備成形体とを、熱
成形工程において所定の温度及び圧力で熱成形して両部
材を一体に固着し、アフタキュアを行い、最終的に仕上
げ処理を施す工程からなっている。
脂、摩擦調整剤からなる摩擦材を製造する方法に係る
が、その製造工程は、図３に示すような工程からなる。
図３は、従来から行われている、例えばディスクブレー
キ用ディスクパットの製造工程を示すものである。この
製造工程は、裏金（Ａ）の加工工程、摩擦材の予備成形
ライン（Ｂ）、及び（Ａ）、（Ｂ）でそれぞれ得られた
加工部材から製品を加工するライン（Ｃ）から構成され
ている。そこでは、板金プレスにより所定の形状に成形
され、脱脂処理及びプライマー処理が施され、そして接
着剤が塗布された裏金と、耐熱性有機繊維や無機繊維、
金属繊維等の繊維材料と、無機・有機充填材、摩擦調整
材及び熱硬化性樹脂バインダ等の粉末原料とを配合し、
攪拌により十分に均質化した原材料を常温にて所定の圧
力で成形（予備成形）して作製した予備成形体とを、熱
成形工程において所定の温度及び圧力で熱成形して両部
材を一体に固着し、アフタキュアを行い、最終的に仕上
げ処理を施す工程からなっている。
【０００６】本発明は、前記の摩擦材の製造工程の中の
熱成形工程に関するものであり、その熱成形工程におい
て、その製造条件を満足するには、図４に示す熱板を用
いる熱プレス装置は適しておらず、このような熱板を使
わない図１に示すような熱プレス装置を用いることがよ
い。この熱プレス装置１は、上型２、中型３及び下型４
からなり、上型２と下型４の間に予備成形体５を入れ、
上型２の上と下型４の下で加圧板６、７により挟まれて
加圧され、予備成形体５に圧を加えるようになってい
る。この装置では、特に金型における上型２の温度を下
型４の温度より低くし、かつ反応の後半では上型２の温
度を下型４の温度と同じ温度に上げることから、上型及
び下型はそれぞれの温度を別々に制御できるようにする
ことが好ましい。そして、温度の制御を容易にするため
に、中型３も温度が制御できるようにするのがよい。そ
の温度制御のためには、各金型にヒータ８などの加熱装
置、水冷管９のような冷却装置、及び温度センサー１０
を設ける。
熱成形工程に関するものであり、その熱成形工程におい
て、その製造条件を満足するには、図４に示す熱板を用
いる熱プレス装置は適しておらず、このような熱板を使
わない図１に示すような熱プレス装置を用いることがよ
い。この熱プレス装置１は、上型２、中型３及び下型４
からなり、上型２と下型４の間に予備成形体５を入れ、
上型２の上と下型４の下で加圧板６、７により挟まれて
加圧され、予備成形体５に圧を加えるようになってい
る。この装置では、特に金型における上型２の温度を下
型４の温度より低くし、かつ反応の後半では上型２の温
度を下型４の温度と同じ温度に上げることから、上型及
び下型はそれぞれの温度を別々に制御できるようにする
ことが好ましい。そして、温度の制御を容易にするため
に、中型３も温度が制御できるようにするのがよい。そ
の温度制御のためには、各金型にヒータ８などの加熱装
置、水冷管９のような冷却装置、及び温度センサー１０
を設ける。
【０００７】その熱成形工程における加熱段階の変化に
ついて説明すると、まず最初は、上型の温度を１３５
℃、中型の温度を１４５℃、下型の温度を１５５℃とし
て熱成形を始めると、下型の温度が高いため予備成形体
５の下部から熱硬化性樹脂の熱縮合反応が進行し、初期
においては図２の（ａ）に示すように下層が硬化層１２
で上層は未硬化部１３となっている状態となる。続い
て、加熱を続行し熱縮合反応を進行させていくと、内部
で温度が上昇して熱硬化性樹脂の熱縮合反応が進み、そ
の反応に伴いガス（反応の副生成物が水の場合には水蒸
気）１４が発生するが、予備成形体の上層は未硬化部１
３であるためにそのガスは容易に外部に放出される。そ
の状態を図２の（ｂ）に示している。工程の後半におい
て、中型の温度を１４５℃から１５０℃に、また上型の
温度を１３５℃から１５５℃に上昇させることにより、
予備成形体の上部においても熱縮合反応が進むように
し、全体において反応が完結させるようにする。ヒータ
により金型の温度が上がり過ぎるときには、水冷管に冷
却水を通して温度が目的の温度に範囲内にあるように制
御する。上記した各上型、中型、下型の温度は、その時
の条件により変えられる。例えば、製品のサイズ、熱伝
導性、樹脂の反応温度等の違いにより、初期の中型温度
は下型の温度より５〜１５℃低くし、また初期の上型温
度は下型の温度より１０〜３０℃低くする。
ついて説明すると、まず最初は、上型の温度を１３５
℃、中型の温度を１４５℃、下型の温度を１５５℃とし
て熱成形を始めると、下型の温度が高いため予備成形体
５の下部から熱硬化性樹脂の熱縮合反応が進行し、初期
においては図２の（ａ）に示すように下層が硬化層１２
で上層は未硬化部１３となっている状態となる。続い
て、加熱を続行し熱縮合反応を進行させていくと、内部
で温度が上昇して熱硬化性樹脂の熱縮合反応が進み、そ
の反応に伴いガス（反応の副生成物が水の場合には水蒸
気）１４が発生するが、予備成形体の上層は未硬化部１
３であるためにそのガスは容易に外部に放出される。そ
の状態を図２の（ｂ）に示している。工程の後半におい
て、中型の温度を１４５℃から１５０℃に、また上型の
温度を１３５℃から１５５℃に上昇させることにより、
予備成形体の上部においても熱縮合反応が進むように
し、全体において反応が完結させるようにする。ヒータ
により金型の温度が上がり過ぎるときには、水冷管に冷
却水を通して温度が目的の温度に範囲内にあるように制
御する。上記した各上型、中型、下型の温度は、その時
の条件により変えられる。例えば、製品のサイズ、熱伝
導性、樹脂の反応温度等の違いにより、初期の中型温度
は下型の温度より５〜１５℃低くし、また初期の上型温
度は下型の温度より１０〜３０℃低くする。
【０００８】前記した耐熱性有機繊維としては、例えば
芳香族ポリアミド繊維、耐炎性アクリル繊維が挙げら
れ、無機繊維としては例えばチタン酸カリウム繊維やア
ルミナ繊維等のセラッミク繊維、ガラス繊維、カーボン
繊維、ロックウール等が挙げられ、また金属繊維として
は例えば銅繊維やスチール繊維が挙げられる。無機充填
材としては、例えば銅やアルミニウム、亜鉛等の金属粒
子、バームキュライトやマイカ等の鱗片状無機物、硫酸
バリウムや炭酸カルシウム等の粒子が挙げられ、有機充
填材としては、例えば合成ゴムやカシュー樹脂等が挙げ
られる。熱硬化性樹脂バインダとしては、例えばフェノ
ール樹脂（ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各
種変性フェノール樹脂を含む）、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、シアン酸エステル樹脂等を挙げることができ
る。また、摩擦調整剤としては、例えばアルミナやシリ
カ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の金
属酸化物等を、固体潤滑剤としては、例えばグラファイ
トや二硫化モリブデン等を挙げることができる。
芳香族ポリアミド繊維、耐炎性アクリル繊維が挙げら
れ、無機繊維としては例えばチタン酸カリウム繊維やア
ルミナ繊維等のセラッミク繊維、ガラス繊維、カーボン
繊維、ロックウール等が挙げられ、また金属繊維として
は例えば銅繊維やスチール繊維が挙げられる。無機充填
材としては、例えば銅やアルミニウム、亜鉛等の金属粒
子、バームキュライトやマイカ等の鱗片状無機物、硫酸
バリウムや炭酸カルシウム等の粒子が挙げられ、有機充
填材としては、例えば合成ゴムやカシュー樹脂等が挙げ
られる。熱硬化性樹脂バインダとしては、例えばフェノ
ール樹脂（ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各
種変性フェノール樹脂を含む）、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、シアン酸エステル樹脂等を挙げることができ
る。また、摩擦調整剤としては、例えばアルミナやシリ
カ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の金
属酸化物等を、固体潤滑剤としては、例えばグラファイ
トや二硫化モリブデン等を挙げることができる。
【０００９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００１０】実施例１ 上型、中型、下型に各々独立させたヒータ及び及び水冷
管を内蔵し、各型は独立して温度が制御できる構造の摩
擦材熱成形用金型を用意した。なお、これらの金型は、
温度制御が正確に行えるように摩擦材１個を成形するの
に必要な最小限の大きさにした。その金型の材質は、鉄
系材料（ＳＫＤ６１）を用いたが、これは金型のサイズ
が小さく、それに比してヒータの熱容量、水冷管の冷却
能ともに十分余裕を持たせたものとしたので、熱伝導性
の低い安価な鉄系材料で間に合うものである。ただし、
実用段階の摩擦材を複数個同時に熱成形する装置では、
金型の大きさやヒータの熱容量、水冷管の冷却能に応じ
て、熱伝導性の良い銅合金やアルミニウム合金に表面処
理したものを使用すれば、さらに制御が容易になる。
管を内蔵し、各型は独立して温度が制御できる構造の摩
擦材熱成形用金型を用意した。なお、これらの金型は、
温度制御が正確に行えるように摩擦材１個を成形するの
に必要な最小限の大きさにした。その金型の材質は、鉄
系材料（ＳＫＤ６１）を用いたが、これは金型のサイズ
が小さく、それに比してヒータの熱容量、水冷管の冷却
能ともに十分余裕を持たせたものとしたので、熱伝導性
の低い安価な鉄系材料で間に合うものである。ただし、
実用段階の摩擦材を複数個同時に熱成形する装置では、
金型の大きさやヒータの熱容量、水冷管の冷却能に応じ
て、熱伝導性の良い銅合金やアルミニウム合金に表面処
理したものを使用すれば、さらに制御が容易になる。
【００１１】予め、下型を従来の熱成形温度１５０℃よ
りやや高い１５５℃、中型を１４５℃、上型を１３５℃
と、各型に温度勾配が生じるように温度を設定し、各型
を独立して正確に温度制御した。金型温度が設定温度で
安定した後、その金型内に予備成形体をセットした。そ
の後は従来法と同様に加圧、除荷によるガス抜きの操作
を繰り返した後、５分間加圧状態を維持して熱成形体を
得た。この５分間加圧状態の維持の間における金型の温
度条件は、２分経過後に中型の設定温度を１５０℃とな
るように、また３分経過後に上型の設定温度を１５０℃
となるようにした。本方法により成形した摩擦材は、図
２に示すように、発生ガスが硬化層を破ることなく放出
されるためキレツ等の不具合は発生せずまた硬さの分布
も従来方法のものに比べ均一であった。
りやや高い１５５℃、中型を１４５℃、上型を１３５℃
と、各型に温度勾配が生じるように温度を設定し、各型
を独立して正確に温度制御した。金型温度が設定温度で
安定した後、その金型内に予備成形体をセットした。そ
の後は従来法と同様に加圧、除荷によるガス抜きの操作
を繰り返した後、５分間加圧状態を維持して熱成形体を
得た。この５分間加圧状態の維持の間における金型の温
度条件は、２分経過後に中型の設定温度を１５０℃とな
るように、また３分経過後に上型の設定温度を１５０℃
となるようにした。本方法により成形した摩擦材は、図
２に示すように、発生ガスが硬化層を破ることなく放出
されるためキレツ等の不具合は発生せずまた硬さの分布
も従来方法のものに比べ均一であった。
【００１２】
【発明の効果】本発明の摩擦材の製造方法によれば、摩
擦材の熱成形工程において、金型の上型の温度を下型の
温度より低く、金型各部の温度に差をつけることによ
り、熱硬化性樹脂の熱縮合反応を予備成形体の下部から
一方向に進行させ、それにより熱硬化性樹脂の熱縮合反
応により発生するガスの外部への放出は、硬化層を破壊
することなく容易に行われるので、熱成形体にキレツが
発生するという不具合が解決される。
擦材の熱成形工程において、金型の上型の温度を下型の
温度より低く、金型各部の温度に差をつけることによ
り、熱硬化性樹脂の熱縮合反応を予備成形体の下部から
一方向に進行させ、それにより熱硬化性樹脂の熱縮合反
応により発生するガスの外部への放出は、硬化層を破壊
することなく容易に行われるので、熱成形体にキレツが
発生するという不具合が解決される。
【図１】本発明の摩擦材の熱成形工程に用いる熱プレス
装置の縦断面図を示す。
装置の縦断面図を示す。
【図２】本発明の摩擦材の熱成形工程における予備成形
体の熱縮合反応の進行状況の変化を示す。
体の熱縮合反応の進行状況の変化を示す。
【図３】通常の摩擦材の製造工程の１例を示すフローシ
ートである。
ートである。
【図４】従来の摩擦材の熱成形工程に用いる装置の縦断
面図を示す。
面図を示す。
【図５】従来の摩擦材のの熱成形工程における予備成形
体の熱縮合反応の進行状況の変化を示す。
体の熱縮合反応の進行状況の変化を示す。
１ 熱プレス装置 ２ 上型 ３ 中型 ４ 下型 ５ 予備成形体 ６ 加圧板 ７ 加圧板 ８ ヒータ ９ 水冷管 １０ 温度センサー １２ 硬化層 １３ 未硬化部 １４ ガス ２２ 上型 ２３ 中型 ２４ 下型 ２５ 熱板 ２６ 熱板 ２７ キレツ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 31:16
Claims (1)
- 【請求項１】 繊維状体、結合材及び摩擦調整剤を含む
摩擦材の材料を熱成形して摩擦材を製造する方法におい
て、熱成形に際して、その当初にあっては上型の温度を
下型の温度よりも低くし、熱成形の進行に伴って上型の
温度を上げて行くことを特徴とする摩擦材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6551398A JPH11254473A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 摩擦材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6551398A JPH11254473A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 摩擦材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11254473A true JPH11254473A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13289209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6551398A Pending JPH11254473A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 摩擦材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11254473A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10218560A1 (de) * | 2002-04-25 | 2003-11-20 | Tmd Friction Europe Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines harzgebundenen Formteils |
| CN115008663A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-09-06 | 镇江同立橡胶有限公司 | 一种橡胶护舷一次性烧结硫化成型方法及加工模具 |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP6551398A patent/JPH11254473A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10218560A1 (de) * | 2002-04-25 | 2003-11-20 | Tmd Friction Europe Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines harzgebundenen Formteils |
| DE10218560B4 (de) * | 2002-04-25 | 2004-06-03 | Tmd Friction Europe Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines harzgebundenen Formteils |
| CN115008663A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-09-06 | 镇江同立橡胶有限公司 | 一种橡胶护舷一次性烧结硫化成型方法及加工模具 |
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