JPS6051773A - 粒状摩擦調整材 - 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】 本発明は厚擦材に用いられる粒状摩擦調整材の改良に関
するものである。

近年、自動車の性能を向上するためにエンジンの高性能
化及び高出力化が進んでいる。これにともない制動用摩
擦材及び伝達用摩擦材の性能向上が強く望まれている。

摩擦材は一般に石綿、ガラス繊維、金属ファイバーのご
ときｍ維状物質にメラミン樹脂、フェノール樹脂、ゴム
等の結合剤。

樹脂硬化物、無機物の粉末などの摩擦調整料を添加し混
合したものを加熱硬化させて製造される。

この様にして得られた摩擦材Ｉｄ′機械特性はもとより
次の様な摩擦特性を具備しなければならない。

（１）　摩擦係数が用途に応じて適当な値を持ち。

温度変化に対して安定であること （２）摩耗が少ないこと （３）摩擦相手材への攻撃のないこと （４）摩擦時に異音や異常撮動を発生しないことこれら
の特性は主として摩擦Ｕ”ｋ構成する材料の種類と量に
よって決定されるものである。特に摩擦調整材の種類や
量が摩擦性能に大きな影響を与えるものである。

摩擦材は、繊維状物質と結合剤のみでは良好な摩擦特性
は得られない場合が多い。そこで樹脂硬化物、無機物の
粉末及び金鵜粉又は金属線を用いて摩擦特性の改良が行
われている。カシュー殻油系の樹脂硬化物をはじめ、と
する樹脂硬化物では高温域でフェード又はシャダーの原
因となるタール状の熱分解生成物が多いので安定した摩
擦係数が得られない。これら樹脂硬化物の欠点をなくす
ため、無機物の粉末を併用し、その添加量は、得ようと
する摩擦性能により異なるが、いずれにしても加える量
を多くしないとその効果は現われにくい。また加える無
機物粉末によっては、結合剤のもつ硬化性を著しく阻害
させることもある。これにより摩擦材全体の特性を劣悪
にする場合すらある。無機物を粉末で添加すると摩擦材
中での無機物の粉末の保持性が悪くなり摩擦時の熱や物
理的衝撃によって、はく離やめり込みが生じ、その特性
を十分に発揮できない。特に高温での使用条件下では、
その傾向が著しい。又振動特性を良くシ。

比重を下げるために空隙率を大きくするとその傾向はδ
らに大きくなる。この様に無機物の粉末を前処理なしで
粉末のまま添加すると添加効果を十分に発揮芒せること
か困難である。そこで無機物の粉末の添加効果を有効に
発揮させるために添加方法について種々検討を重ねた結
果１本発明を完成するに至った。

本発明は摩擦係数、摩耗率の向上に有効であり。

かつ温度依存性の少ない摩擦特性及び振動特性の良好な
摩擦材を提供する粒状摩擦調整材自体ることを目的とす
るものである。

本発明はモース硬度７以上の無機物の粉末及びモース硬
度４以下の無機物の粉末を少なくとも１種ずつ組合わせ
た無機物の混合粉末と結合剤とを混合、固化せしめた後
粉砕した粒状摩擦調整材であって、該粒状摩擦調整材に
対して無機物の混合粉末を５〜９０重量％含有してなる
粒状摩擦調整材に関する。

本発明において、結合剤としては天然ゴム。

ＮＢ几、ＳＢＲ等の構成ゴム、メラミン樹脂、フェノー
ル変性メラミン樹脂等の１種又は２ａｉ以上が用いられ
る。

本発明で用いる無機物の粉末はモース硬度が７以上の無
機物の粉末及びモース硬度が４以下の２種類とされ、そ
れらは同種のものを複数用いてもよいが、いずれか一方
だけでは本発明の目的を達成することはできず、また一
方の無機物の粉末のモース硬度が７以上で他方の無機物
の粉末のモース硬度が４を越えたものを使用すると耐摩
耗性に劣り、摩擦係数が安定しない。逆に一方の無機物
の粉末のモース硬度が４以下で他方の無機物の粉末のモ
ース硬度が７未満のものを使用すると摩擦係数を向上さ
せる効果が乏しい。モース硬度が７以主の無機物の粉末
及びモース硬度が４以下の無機物の粉末の比率はモース
硬度７以上の無機物の粉末が無機物の混合粉末に対して
１０〜６５重量％含有することが好ましい。本発明にお
いてモース硬度７以上の無機物の粉末としてはん６０３
（モース硬度９　）　、　５ＩＣ（モース硬度９．５　
）　、　Ｚｒ（モース硬度７．５）等が用いられ、モー
ス硬度４以下の無機物の粉末としてはタルク（モース硬
度１）。

Ｓｂ２Ｓｇ（モース硬度２　）　、　ＭｇＣ０ａ（モー
ス硬度３、５〜４　）　、　ＣａＣ０ａ（モース硬度３
〜４）等が用いられる。なお本発明では一方の無機物の
粉末のモース硬度は７以上とされるが、モース硬度８以
上の無機物の粉末を用いれば初期の摩擦係数を向上させ
るのでさらに好ましい。無機物の混合粉末（モース硬度
７以上の無機物の粉末及びモース硬度４以下の無機物の
粉末）は得られる粒状摩擦調整材に対して５〜９０重ｆ
ｆｉ％含有させることが必要であり、５Ｍ量チ未満であ
ると無機物の粉末の添加効果が現われず、また９０重量
％を越えると粒状摩擦調整材自体の結合力が小さくなり
、もろくなって耐摩耗性が低下する。なお無機物の混合
粉末は上記の範囲と８れるが、２０〜９０重量％の範囲
であれば好ましく、３０〜７０Ｍｊ！ｔ３の範囲であれ
ばさらに好ましい。

結合剤に使用ちれるゴムの加硫状態は高度に加硫したゴ
ムがよく加硫したゴムの硬度かパーコール硬度で４０以
上のものを用いることが好ましく。

５０以上であればよシ好ましい。ゴムの加硫が低いと低
温での摩擦係数は改善できるが、高温時にゴムが軟化し
てフェードが発生し摩擦特性が著しく低下して耐摩耗性
も悪くなる。高度に加硫したゴムは摩擦、摩耗共に良好
な値を得ることができる。加硫方法は、一般的な方法で
特に制限はない。

例えは、イオウ、亜鉛華、加硫促進剤の様なものを用い
て加硫する。粒状摩擦調整材の粒度は、６０〜２００メ
ツ／ユの範囲のものを用いることが好ましい。粒状摩擦
調整材の象加量は、摩擦材を構成する材料の種類や用途
にもよるが、クラッチフェーシング等の伝達用の用途に
は摩擦材に対して１〜３０重量％添加することが好まし
く、２〜１５重量％添加すれば８らに好ましい。またブ
レーキ等の制動用としては粒状硬化物内の無機粉の混合
比を変える必要もあるが、添加量としては摩擦材に対し
て５〜３０重量％添加することが好ましく５〜２０重量
％添加すればさらに好ましい。

以下９本発明を実施例及び比較例により説明する。

実施例ｌ Ａｌ２Ｏ５粉末１４重量％、　ＭｇＣＯ５粉末３２重量
％。

フェノール変性メラミン樹脂（日立化成工業製。

商品名ＰＲ−４０６０）４０重量％、ＮＢＲラテックス
（日本ゼオン！り１０ｆｆｉ量俤（固形分）及び加硫剤
（イオウ、ＺｎＯ及び加硫促進剤の混合物）４重量％を
加えて均一に混合し、ついで１００℃で加熱攪拌しなが
ら濃縮し、１８０℃で４時間硬化させた後、粉砕し４５
〜２５０メツシユの粒状摩擦調整材囚を得た。このとき
の加硫ゴム硬度はパーコール硬度で８０であった。

次にガラスヤーン〔チョツプドガラス（富士ファイバー
グラス製９曲品名ＦＥＳ−０６−１２２３Ｂ）４０重量
％、スフ（富士紡績製、商品名シュンロン）３５重量％
、直径０．１５ｍｍのしんちゅう線（西田細ａ製）ｉｏ
重量％及び上記で得た粒状摩擦調整材囚１５重麓チ〕に
フェノール変性メラミン樹脂（日立化成工業製、商品名
ＰＲ−４０６０）の水及びメタノール溶ｔＬを固形分で
３０重′ｊｌｔチ含浸させた。ついで乾燥させ、これを
円環状のタブレットに成形し、加熱（１６０℃）、加圧
（５０ｋｇｆ　７ｃｍ”　）　（、て金型中で３０分間
硬化させた。その後表面を研磨してクラッチフェーシン
グ（ｌ＋ｉ？８た。

実施例２ ＡＪｚ０３粉末１４重量％、　５ｂｚＳｓ粉末３２重量
％。

フェノール変性メラミン樹脂（日立化成工業製。

商品名ＰＲ−４０６０）４０重址チ、ＮＢ几ラテックス
（日本ゼオ／製）１０重量％（固形分）及び加硫剤（イ
オウ、　ＺｎＯ及び加硫促進剤の混合物）４重量％を加
えて均一に混合し、以下実施例１と同様の工程を経て粒
状摩擦調整材（Ｂｌを得た。

次にガラスヤーン（粒状摩擦調整材以外の材料は全て実
施例１と同じものを使用）〔チョツプドガラス４０重量
係、スフ３５重量％、しんちゅう線１０重量％及び上記
で得た粒状摩擦調整材（Ｂ１１５重量％〕に上記と同じ
フェノール変性メラミン樹脂の水及びメタノール溶液を
固形分で３０重量％含没させた。以Ｆ実施例１と同様の
工程を経てクラッチフェーシング（２）を得た。

比較例１ ガラスヤーン（ＭｇＣＯａ粉末以外の材料は全て実施例
１と同じものを使用）〔チョツプドガラス４０重址チ１
．スフ３５重歓チ、しんちゅう線１０重量％＋　Ａ７ｚ
０３粉末４．５重量％及びＭｇＣＯ５粉末１Ｏ１５重量
％〕に実施例１と同じフェノール変性メラミン樹脂の水
及びメタノール溶液を固形分で３０重量％含浸芒せた。

ついで乾燥させ、これを円環状のタブレットに成歳し、
加熱（１６０℃）、加圧（５０〜ｆ／ｃｍ’）ｌ、て金
型中で３０分間硬化させた。その後表面を研磨してクラ
ッチフェーシング（３）を得た。

比較例２ ガラスヤーン（Ｓｂ＊Ｓｘ粉末以外の材料は全て実施例
１と同じものを使用）〔チョツプドガラス４０重量％、
スフ３５重量％、しんちゅう線１０重量％、　ｋｌｌｏ
ｚ粉末４．５重量％及びＳｂ２５ｇ粉末１０．５重量％
）に実施例１と同じフェノール変性メラミン樹脂の水及
びメタノール溶液を固形分で３０重量％含浸させた。つ
いで乾燥壊せ、これを円環状のタブレットに成形し加熱
（１６０℃）。

加圧（５ｏｘ９ｒ／ｃｍリ　して金型中で３０分硬化さ
せた。その後人面を研磨してクラッチフェーシング（４
）を得た。

比較例３ ガラスヤーン（材料は全て実施例１と同じものを使用）
〔チョツプドガラス４０重量多、スフ３５重破チ、しん
ちゅう線ｌＯ重址チ及びｋ１２０３粉末１５重量％〕に
実施例１と同じフェノール変性メラミン樹脂の水及びメ
タノール溶液を固形分で３ＯＮ量チ含浸はせた。以下比
較例１と同様の工程を経てクラッチフェーシング（５）
を得た。

比較例４ ガラスヤーン（ＭｇＣＯ５粉末以外の材料は全て実施例
１と同じものを使用）〔チョツプドガラス４０重量％、
スフ３５重量％、しんちゅう線１０重量％及びＭｇＣＯ
３粉末１５重量％）に実施例１と同じフェノール変性メ
ラミン樹脂の水及びメタノール溶液を固形分で３０重盪
チ含浸芒せた。以下比較例１と同様の工程を経てクラッ
チフェーシング（６）を得た。

次に各実施例及び比較例で得たクラッチフェーシングを
１日本工業規格ＪＩＳ　Ｄ　４３１１に規°定する条件
で摩擦係数と摩耗率とを測定した。その結果をμ、Ｗ特
性図として第１図に示す。

第１図に示す如く、摩擦係数及び摩耗率において比較例
と各実施例とに明らかに差があることが確認された。ま
た実施例のものについては異常振動の発生はみしれなか
った。

本発明をクラッチフェーシングに適用した場合について
説明したが、ディスクブレーキパッド。

ブレーキライニング等の摩擦材についても同様の効果が
得られる。

本発明は、モース硬度７以上の無機物の粉末及びモース
硬度４以下の無機物の粉末を少なくとも１種ずつ組合わ
せた無機物の混合粉末と結合剤とを混合、固化せしめた
後粉砕したものであって。

摩擦調整材に対して無機物の混合粉末を５〜９０重量％
含有せしめるので、摩擦係数、摩耗率の向上に有効であ
り、かつ温度依存性の少ない摩擦特性及び振動特性の良
好な摩擦材を提供する粒状摩擦調整羽全得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩擦係数と摩耗率との関係を示すグラフである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　モース硬度７以上の無機物の粉末及びモース硬度
   ４以下の無機物の粉末を少なくとも１ｆｆｉずつ組合わ
   せた無機物の混合粉末と結合剤とを混合。 固化せしめた後粉砕した粒状摩擦調整材であって。 該粒状摩擦調整材に対して無機物の混合粉末を５〜９０
   重量％含有してなる粒状摩擦調整材。 ２　モース硬度７以上の無機物の粉末の含有量が無機物
   の混合粉末に対して１０〜６５重量％の範囲である特許
   請求の範囲第１項記載の粒状摩擦調整材。 ３、結合剤が天然ゴム及び合成ゴムである特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の粒状摩擦調整材。 ４、結合剤が加硫状態でパーコール硬度で４０以上の硬
   度のゴムである特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   粒状摩擦調整材。 ５、粒度が６０〜２００メツシユである特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項又は第４項記載の粒状摩擦調整
   材。