JPS5977138A - 車輌用摩擦材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明（よ、基材どしでスチールウールを用いる車輌用
摩擦材に関づるものである。

車輌用摩擦材特にブレーキシスデムに使用するフレーキ
バッｉ〜及びブレーキライニングには基材としてアスヘ
ス１〜に代りスチールＩＩ　Ｉｆｔいわゆるスチールウ
ールを基材と覆る摩擦材が使用され始めている。かかる
車輌用摩擦材は、スチールウールを主体とづる基材と結
合材と摩擦調整剤とで構成されている。このスチールウ
ールを基材として用いた摩擦材は、使用中にスチールウ
ールが錆び、その錆のために摩擦材を一体的に保持して
いる結合力が弱まり、摩擦材が割れる等の恐れがある。

本発明は、かかるスチールウールの錆を防止し、もって
摩擦材の割れが発生しない安定しＩζ性能をもつ摩１ｆ
ｆｉｌｌＪを提供Ｊることを目的とりる。

本発明の車輌用摩擦材は、基材どして使用づるスプール
ウールに酸化皮膜処理を施し、スチールウールの表面に
四三酸化鉄皮Ｓが形成されでいるところに特徴を６覆る
。この四三酸化ｖ１皮膜によりスチールウールの錆発生
を防止し、耐久性のある安定した効ツノを発する車輌用
摩擦材どじたものである。

ここでスチールウールどは、鉄鋼でできた金属繊維で、
その好ましい直径ＧＥ！　３０〜９０ミクロン、特に好
ましくは５０〜７０ミクロンである。又好ましい長さは
１〜５ミリ、特に３〜４ミリのしのが好ましい。又スチ
ールウールの表面に形成されている四三酸化鉄皮膜とは
、 ２Ｆｅ　　４−３ｌ−１ｚＯ−１Ｆｅ　　２０３＋３１
−１２２　Ｆｏ　　２　０３　　＋　８　Ｎａ　　ＯＨ
＋０２　−１４、Ｎａ　　２　　Ｆｅ　　Ｏ４＋７１．
＋−＋　　２３Ｎａ　　２　　Ｆｅ　　Ｏ４−１−５１
１２−＋Ｆｅ　３０４　千６Ｎａ　Ｏｆ−ｍｌ−２ト１
２０で生じる「０３０４て、この四三酸化鉄皮膜の厚さ
は、０．５〜５ミクロン程度が好ましい。この酸化皮股
処Ｊｊｌ！は、処Ｊ１［１液はカレイアルカリ、リン酸
アルノＪりに酸化剤どして硝酸ナトリウム、亜硝酸ナト
リウムＪ、り成り、その温度が１３５°Ｃ〜１６０′Ｇ
で２０分〜／′ＩＯ分浸漬することてなされる処理であ
る。尚、酸ＩＬ皮膜！ｌＩＸ理は、スチールウールを一
定長さに切断した後に施すのが好ましい。

これにより、スチールウ−ルの側周面及び両端面にも四
三酸化鉄皮膜が形成される。尚、生産性等の向上のため
にフィラメント状の長いスチール繊維の、側周面に四三
酸化鉄皮膜を形成した後、２〜４ミリの長さに切断して
四三酸化鉄皮膜をもつスチールウールどすることもでき
る。四三酸化鉄皮膜を形成したスチールウールの表面に
結合材等の親和性を向上づるために、）Ｊノール樹脂等
を被覆することもできる。この熱硬化性樹脂被膜処理に
より、摩擦材を１ｌ成する結合材との親和性が増し、よ
り強力な接合力が得られる。

基材どじでスチールウールと共に他の金屈繊肩１、カラ
ス＄１ｉ　１Ｍアスベスト等のセラミックス繊維を１吏
Ｉ１１　′？ｌることかで゛きる。

基Ｈの配合割合は、１００重川部用５０〜６ε３部、よ
り好ましくは５７〜６２部であイ・。

結合材としては、フェノール系樹脂、ゾヂラール系樹脂
、フォールマール系樹脂、フＪノ：１−シ系樹ｆｌｉｔ
、及びエポキシ系樹脂を用いることができる。

フェノール系樹脂どは、例えばフェノール、クレゾール
などフェノール類の一種又はそれ以上とボルムアルデヒ
ド又はその翔牛源どなる化合物とより縮合さけて得られ
る樹脂をいう。又変性フェノール樹脂とは、カシュウナ
ットＡイル、ポリヒニールブヂラール、植物油、メラミ
ン、エポキシ化合物等で変性したフェノール樹脂をいう
。尚、耐熱性の点では、無変性フェノール樹脂がよい。

結合剤の配合割合は、１００重量部中６〜１０部、Ｊ、
り好Ｊ、しくは７〜８部である。

摩擦１ｉ整剤としては、硫酸バリュウム、珪藻土、アル
ミリ−、ド］コマイ１へ、炭酸カルシウム、水酸化ｊｊ
ルシウム、ゲラフン・イ１−等の無機粉末、ノＪシュウ
タスｈ、ラバーダスト等の右１幾粉末、アルミニウム、
鉄、亜↑））等の金属粉末等が使用される。なお、摩擦
調整剤【、上、全摩擦材１００部中に４４〜２２部、好
ましくは３５〜３７部使用される。

本発明の車軸用摩擦柑の一般的な製造方法は次の通りで
ある。まり゛、四三酸化鉄皮膜を形成したスチールウー
ルと、フェノール樹脂等の結合４Ａ粉末およびＩｉＫ［
酸バリウム、グラノアイト等の摩擦調整剤をパンバリー
ミキリー、ヘンシＩルミキリーー、二−グ、Ｖ型ブレン
ダー、高速回転機等で十分混合して混合原オ′３１を製
造りる。この混合原料を型内に充填し、押圧して予Ｍ７
ｉ成形を行ない粗形月を製）告する。次に加熱ハ゛４内
に相形材を入れ、加熱加圧して結合材を溶融反応けじめ
、一体向に硬化結合した摩擦材を製８覆る。なＪ３、ブ
レーキ装置への熱伝導を防１するため、摩擦面の反対面
側の表面部に、スチールウール等の金属繊維を使用しな
い、たとえば、アスベス１−？７を基４Δどした断熱層
を形成することもできる。

本発明のＩｖ擦振材、基材どして使用づるスチールウー
ルがその表面部に形成された四三酸化♀ス皮膜により錆
ないため、錆の発生に起因りる摩擦材の割が生じない。

このためより安定した摩擦１となる。

以下、実施例にＪ、り説明づる。

直径６０ミクｌ］ン、良さ３ｎ＋ｍのスチールウールを
ｊフルカリ脱脂、水洗、８９６塙酸洗、水洗、多晶化成
、化成、水洗ミ酸化皮股処理、乾燥という工程で処理し
、スチールウールの表面に平均２ミクロンの四三酸化鉄
皮膜層を形成した。この四三酸化鉄皮膜を形成したスチ
ールウール５６．６重ｎ１部と、フェノール樹脂７．４
重量部と、ラバータスト、カシーＬタ゛ス１−１硫酸バ
リウム、シリカの摩擦調整剤を合計３６重量部とを秤吊
し、Ｖ型混合機で十分に撹拌混合して混合原料を製造し
た。この混合原第３１を常温で面圧力２００ｋｇ／ｃｍ
２に調整した成形機にて２０秒間予備成形し、ブレーキ
パット粗形４オを１７ｋ。その後、而ＩＪｆ：５００　
ｋｇ／　ｃｍ　２、金型温度１６０°Ｃにあらかじめセ
ラｈした成形機を用い、７分間加熱加Ｆ「成形した。成
形後２７０℃に保持した加熱炉内で２時間３０分間熱処
理し、放冷後所定刈法に？Ｉｌｌ磨し−Ｃ摩擦材を得た
。なＪ３、比較材として同し直径６０ミクロン、長さ３
０１ｍのスチールウールの表面にフェノール樹脂被膜を
形成しＩζスチールウールを’０１いて、その他の結合
剤および摩擦調整剤については実施例の摩擦材と同一に
し、同様の方法で淳ｒ！Ａ祠を得た。なお、フェノール
樹脂被膜の形成はメタノールでフェノール樹脂を溶解し
、その固形分を３０％に調整した溶液を用い、スチール
ウール１００重量部に対しフェノール樹脂固形分か１重
量部となる様にして配合し、このスプールウールとフェ
ノール樹脂溶液をヘンシ１ルミキリ−にて１５秒間撹拌
し、６０℃で６０分間予備乾燥してスチールウールの表
面にフェノール樹脂被膜を形成した。この後ふたたびヘ
ンシェルミキサーにこのスチールウールを入れ１５秒間
撹拌混合し、繊維をときほぐした。基材としてかかるフ
ェノール樹脂被膜を形成したスチールウールを用いた。

上記した本実施例の摩１ｍ４１と、比較例として用いた
１１？′擦材どを、錆発生試験として塩水噴霧試験なら
びに湿箱による試験を行なった。塩水噴霧試験は３５℃
の試験室内に５％の食塩水を噴霧し、７２時間塩水噴霧
行なった後、塩水噴霧室」；り取り出し室内で゛９６時
間敢首する試験を１リイクルとし１２リ−イクルの試験
を行なうものである。湿箱法は５０℃、湿度９６％に保
たれた湿箱中に７２時間敢回し、その後湿箱より取り出
し、２４時間室内放置を１→ノイクルとし′Ｃ１２リイ
クルの試験を行なうものである。比較例として用いたス
チールウール表面にフェノール樹脂？ＩＵＦＪを形成し
た基材を用いた摩擦材は、塩水噴霧試験、湿箱試験共に
摩擦４４内部に点状の赤錆が発生しているのがみられｌ
＝。

これに対して、本発明の実施例の摩擦材は、上記２つの
試験法においても全く錆の発生は認められなかった。

さらに摩擦４Δどしでの特性をみるためにノルリ゛イス
タイナモメータ摩擦試験機に本実施例の摩擦４Ａならび
に比較例どじで用いた摩擦材を用い−Ｃ試験を行なった
。て−の結果を第１図〜第３図に示Ｊ０第１図は相対速
度５０ｋｍ／時間での荷重に対する摩擦係数を、ｂたち
のである。なＪ３、白丸は本実施例の摩擦４Ａの結果を
、×じるしは比較例として用い１．：摩擦材の結果を示
ず。第２図は相対速度が１００　ｋｍ／時間の結果であ
る。第３図は摩擦試験機の相手拐の［」−夕温瓜を変化
した場合の、ロータ温度と摩擦材の摩耗ｉｎの関係を示
Ｊ−０○印は本実施例の摩擦材の結果を、Ｘ印は参考例
として用いた摩擦４Δの結果を示づ。第１図〜第３図よ
り明らかなように本実施例の摩擦材の摩擦係数おＪζび
摩耗■は、酪化としてもしいた摩擦材とほぼ同一の性能
を示し、四三酸化鉄皮膜を形成したスチールウールを基
材としだ庁１察ｔｆｌ　１４は摩擦係数、摩耗ｍ等の摩
擦性能に特に悪影響は認められなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図はけ相対速度が５０ｋｍ／時間の条イ！１におけ
る荷重と摩擦係数の関係を示す線図、第２図Ｃよ相対速
度が１００　ｋｍ／時間の条イ１にお

【）る摩１察祠の
荷車と摩擦係数の関係を示１線図、第３図は摩擦材ど摺
動する相手材の温度とＦｉＩ擦４Ａの摩耗■の関係を示
づ゛線図である。なお、図中、白丸は、本発明の実施例
の摩擦材の結果を、Ｘ印は比較例として用いた従来の摩
擦材の結果を示Ｊ０特許出願人　　アイシン化工株式会
社 同　　　　アイシン精機株式会社 代】！１７人　　　弁理士　　入用　穴間　　　　弁理
士　　評容　汽 同　　　　弁理士　　九山明人 第１図 ａ　＊　　　　　（ｋｇ／ｃｒｒｆ） 第２図 荷重　　　（ｋｇ／ｃｍ２） 第３図 制動前ロー５温度（ヒ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スチールウールを主体どする基材ど、結合剤と、
   摩擦調整剤とを含む車両用摩擦材において、上記スチー
   ルウールは四三酸化鉄皮膜が形成されたものであること
   を特徴とづる車輌用摩擦材。
2. （２）四三酸化鉄皮膜の厚さは０．５〜５ミクロンであ
   る特許請求の範囲第１項記載の車輌用摩擦材。