JPS61281148A - ブレ−キ材用の材料組成物 - Google Patents
ブレ−キ材用の材料組成物Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
びフェノール樹脂の混合物に二塩基性および一塩基性リ
ン酸の液体複塩(DSP)を添加した成形ブレーキパッ
ド用の材料組成物(゛こ関するものである。
ン酸の液体複塩(DSP)を添加した成形ブレーキパッ
ド用の材料組成物(゛こ関するものである。
しかる後、金属酸化物とパラホルムアルデヒド(パラ)
を混合物に添加するが、これらは同時にDSPおよびフ
ェノール樹脂とそれぞれ反応する。金属酸化物のDSP
との反応は混合物に発熱温度変化を引き起こすが、これ
はパラとフェノール樹脂との反応を促進するための触媒
として働く。フェノール樹脂とパラとの反応かを完了し
たときに、不融性の二種バインダ・マトリックスが生成
される。
を混合物に添加するが、これらは同時にDSPおよびフ
ェノール樹脂とそれぞれ反応する。金属酸化物のDSP
との反応は混合物に発熱温度変化を引き起こすが、これ
はパラとフェノール樹脂との反応を促進するための触媒
として働く。フェノール樹脂とパラとの反応かを完了し
たときに、不融性の二種バインダ・マトリックスが生成
される。
ブレーキパッドの製造においては、乾燥成分を所望の調
合品か得られるまで一緒に混合することが常法である。
合品か得られるまで一緒に混合することが常法である。
しかる後、混合物をモールドに装入し、所望の密度に圧
縮すると同時に硬化室内で加熱して、硬化剤とバインダ
間の反応を開始さ仕ている。プレス装置や硬化室は、初
期投資として、また作業工程としても共に経費のかかる
ものである。不幸なことに、所望の密度がプレス加工で
は達成しえないとすれば、かかる製造工程では非常に摩
耗し易い材料ができることになる。
縮すると同時に硬化室内で加熱して、硬化剤とバインダ
間の反応を開始さ仕ている。プレス装置や硬化室は、初
期投資として、また作業工程としても共に経費のかかる
ものである。不幸なことに、所望の密度がプレス加工で
は達成しえないとすれば、かかる製造工程では非常に摩
耗し易い材料ができることになる。
砥石車(米国特許第3,664.819号参照)のよう
な各種の素材は成形できることは周知である。あいにく
、この種の砥石車では、砥粒の多数の粒子間に空隙がし
ばしば存在するため、ブレーキ用の摩擦パッドとしては
それ自身容認し得ないものである。
な各種の素材は成形できることは周知である。あいにく
、この種の砥石車では、砥粒の多数の粒子間に空隙がし
ばしば存在するため、ブレーキ用の摩擦パッドとしては
それ自身容認し得ないものである。
例えば、米国特許第3,704,229号に開示されて
いる塗料用の室温便化性エポキシ樹脂は、基板に対して
硬質の保護被膜を与えることが知られている。しかしな
がら、この種のエポキシ樹脂をブレーキパッドのような
嵩高さ、即ち厚さを有する素材に使用するときは、素材
全体を通じて硬化速度が均一でないために、その結果は
、必ずしも満足できるものではなかった。
いる塗料用の室温便化性エポキシ樹脂は、基板に対して
硬質の保護被膜を与えることが知られている。しかしな
がら、この種のエポキシ樹脂をブレーキパッドのような
嵩高さ、即ち厚さを有する素材に使用するときは、素材
全体を通じて硬化速度が均一でないために、その結果は
、必ずしも満足できるものではなかった。
従って、本発明の目的は、所望の密度を確立するための
熱間プレス加工やフェノール樹脂バインダを硬化するた
めの追加の加熱(平均室温20℃で充分である)を必要
としない、成形摩擦材の製造方法を提供することである
。
熱間プレス加工やフェノール樹脂バインダを硬化するた
めの追加の加熱(平均室温20℃で充分である)を必要
としない、成形摩擦材の製造方法を提供することである
。
本出願人は、換気室内にて周囲温度で硬化し、かつモー
ルド内で圧縮する必要のない高い密度を有する摩擦材の
製造方法を開発した。この方法では、補強繊維、摩擦調
節剤、充填剤、フェノール樹脂およびDSPを容器に装
入して高粘度混合物を作っている。この混合物に、金属
酸化物(MgO,SiO。
ルド内で圧縮する必要のない高い密度を有する摩擦材の
製造方法を開発した。この方法では、補強繊維、摩擦調
節剤、充填剤、フェノール樹脂およびDSPを容器に装
入して高粘度混合物を作っている。この混合物に、金属
酸化物(MgO,SiO。
Cab, Al203, Fed. PetO3, F
ea(h等)とパラホルムアルデヒド(パラ)粉末との
混合物を添加し、均一な混合物が得られるまで調合する
。この均一混合物をモールドに搬入する。モールドは、
通常室温下であるが、ある種の組成を加工する場合には
、加熱してもよい。モールドは所望の形状を有している
が、混合物の粘度はモールドを完全に満たすために混合
物が充分に流れるように選ばれる。過剰の材料をモール
ドから除去し、そして初期の生地強度が達成した後、得
られた摩擦パッドをモールドから取り出し、硬化を終わ
らすようにする。
ea(h等)とパラホルムアルデヒド(パラ)粉末との
混合物を添加し、均一な混合物が得られるまで調合する
。この均一混合物をモールドに搬入する。モールドは、
通常室温下であるが、ある種の組成を加工する場合には
、加熱してもよい。モールドは所望の形状を有している
が、混合物の粘度はモールドを完全に満たすために混合
物が充分に流れるように選ばれる。過剰の材料をモール
ドから除去し、そして初期の生地強度が達成した後、得
られた摩擦パッドをモールドから取り出し、硬化を終わ
らすようにする。
硬化は約20℃の一定温度を有する換気した室内で起こ
るが、硬化の12〜24時間後には、摩擦パッドはブレ
ーキパッドとして使用に供することができる。
るが、硬化の12〜24時間後には、摩擦パッドはブレ
ーキパッドとして使用に供することができる。
この製造方法では、混合物に金属酸化物粉を添加した後
は充分な粘度があるようにするため、混合物中の金属酸
化物とDSP間に発熱反応が始まったときから、成形を
即座に開始することが必要である。発熱反応は短時間で
65℃に達する内部温度を生ずる。この初期の温度上昇
は、反応の副産物とは言え、パラとフェノール樹脂との
反応のための触媒として働いている。反応が完了するに
つれて、内部温度は実質的に周囲の20℃に戻る。
は充分な粘度があるようにするため、混合物中の金属酸
化物とDSP間に発熱反応が始まったときから、成形を
即座に開始することが必要である。発熱反応は短時間で
65℃に達する内部温度を生ずる。この初期の温度上昇
は、反応の副産物とは言え、パラとフェノール樹脂との
反応のための触媒として働いている。反応が完了するに
つれて、内部温度は実質的に周囲の20℃に戻る。
摩擦材を製造するこの方法の利点は、所望形状のモール
ド内への充分な流れが達成できるよう1摩擦材の粘度を
調節することができ、更に得ら・る摩擦パッドにおいて
特定な所望の密度はプレを用いて作られることから生ま
れている。
ド内への充分な流れが達成できるよう1摩擦材の粘度を
調節することができ、更に得ら・る摩擦パッドにおいて
特定な所望の密度はプレを用いて作られることから生ま
れている。
また、この摩擦材製造方法の他の利点は、摩]材の低温
硬化によって得られる。
硬化によって得られる。
本発明の実施例を、以下、添付図面を参照し・がら詳細
に説明する。
に説明する。
1983年11月 18日に出願の米国特許出願;55
3.288号に開示した種類の摩擦パッドの製a1際し
、摩擦調節剤(カーボンと鉄粉)、充填剤(ゴ。
3.288号に開示した種類の摩擦パッドの製a1際し
、摩擦調節剤(カーボンと鉄粉)、充填剤(ゴ。
屑、パライトとチョーク)および液体バインダ(エル・
オイル社(Shell Oil Co、)製のエボキシ
キ脂−エボン(Epon)825+クラチン(Cura
tin)Z(い”れも商品名)と無水物硬化剤)から成
るスラリー(下記表に示す材料Aの割合でモールドに装
入し)こ ス 嗜 こ 覧 け スラリー粘度は全部の粒子が均一に悲劇されるは
r ど高いが、混合物がモールドに注入されて完全に
辷、 満たすことができるほど゛低いものであった。
オイル社(Shell Oil Co、)製のエボキシ
キ脂−エボン(Epon)825+クラチン(Cura
tin)Z(い”れも商品名)と無水物硬化剤)から成
るスラリー(下記表に示す材料Aの割合でモールドに装
入し)こ ス 嗜 こ 覧 け スラリー粘度は全部の粒子が均一に悲劇されるは
r ど高いが、混合物がモールドに注入されて完全に
辷、 満たすことができるほど゛低いものであった。
約こc250℃の均一な温度を有する硬化炉にモールド
を移した。バインダが硬化された後に、得られた摩擦材
を炉から取り出し、組成Aの試料をチェース型動力計で
試験した。この試験では、初期のすり合せ期の後、12
0℃、175℃、230℃、290℃および340°C
で40回ブレーキをかけて、その結果の摩擦係数を測定
して、チェース型動力計を停止さけた。
を移した。バインダが硬化された後に、得られた摩擦材
を炉から取り出し、組成Aの試料をチェース型動力計で
試験した。この試験では、初期のすり合せ期の後、12
0℃、175℃、230℃、290℃および340°C
で40回ブレーキをかけて、その結果の摩擦係数を測定
して、チェース型動力計を停止さけた。
組成Aの試料について平均摩擦係数は第3図に曲線10
2で示し、対応する摩耗率は第4図に曲線104で示し
である。この試料では摩擦係数は低いとは言え、その組
成はある用途では容認されるかもしれない。不幸なこと
に、この試料は約340℃で剪断され試験を停止した。
2で示し、対応する摩耗率は第4図に曲線104で示し
である。この試料では摩擦係数は低いとは言え、その組
成はある用途では容認されるかもしれない。不幸なこと
に、この試料は約340℃で剪断され試験を停止した。
すなわち、組成Aはブレーキライニングとして必要な構
造強度を欠いていることは明らかである。このような組
成Aは、ブレーキライニングに使用する前に、液体バイ
ンダを最大約25重量%まで減量する必要があり、また
ブレーキ用途に関連した動荷重に耐えるに必要な構造強
度を得るために補強繊維を添加しなければならないと言
うのが本出願人の意見である。
造強度を欠いていることは明らかである。このような組
成Aは、ブレーキライニングに使用する前に、液体バイ
ンダを最大約25重量%まで減量する必要があり、また
ブレーキ用途に関連した動荷重に耐えるに必要な構造強
度を得るために補強繊維を添加しなければならないと言
うのが本出願人の意見である。
摩擦材の製造において、摩擦パッド全体に均一に分散さ
れたスチール繊維、繊維ガラス、鉱物繊維、有機繊維或
いはメタリン酸カルンウムナトリウム繊維等は、制動時
に生じる負荷に耐えるに必要な構造強度を与えることは
周知である。
れたスチール繊維、繊維ガラス、鉱物繊維、有機繊維或
いはメタリン酸カルンウムナトリウム繊維等は、制動時
に生じる負荷に耐えるに必要な構造強度を与えることは
周知である。
コストを低減しようとして、組成A中のバインダを下記
の乙のに交替した。
の乙のに交替した。
■、室温下パラホルムアルデヒド(バラ)との反応によ
って硬化するレゾルノノール・フェノールノボラック樹
脂、および 2、触媒酸化物(酸化マグネシウム)との反応によって
硬化する二塩基性および一塩基性リン酸の複塩(アンモ
ニアリン酸塩)。
って硬化するレゾルノノール・フェノールノボラック樹
脂、および 2、触媒酸化物(酸化マグネシウム)との反応によって
硬化する二塩基性および一塩基性リン酸の複塩(アンモ
ニアリン酸塩)。
また、摩擦調節剤(カーボンおよびグラファイト)を減
量し、更に充填剤を液体ラテックスに交替した。
量し、更に充填剤を液体ラテックスに交替した。
重量は容認し得るブレーキパッドのためのファクタと考
えられるので、強度のために必要な補強繊維は約60%
のスチール繊維と40%のメタリン酸カルソウムナトリ
ウム繊維の組合わ什から選んだ。
えられるので、強度のために必要な補強繊維は約60%
のスチール繊維と40%のメタリン酸カルソウムナトリ
ウム繊維の組合わ什から選んだ。
組成Aの交替と変更の全てを終了したとき、およその重
量パーセントを上記表に示す新規な組成りが創造された
。
量パーセントを上記表に示す新規な組成りが創造された
。
組成りを用いるブレーキパッドの製作は第1図に示す通
りである。ホッパ14.14’ ・・・ 14N内に
貯留されている乾燥成分、即ち補強繊維(ガラス繊維と
メタリン酸カルシウムナトリウム繊維の組合せも申し分
ないが、ここではスチール繊維)、充填剤(ゴム屑、チ
ョーク、マイカ、石炭、ウオーレストナイトの組合せも
申し分ないが、ここではパライト)および摩擦調節剤(
カシューナツト粉、コークス、鉄粉、氷晶石タルクの組
合せも申し分ないが、ここではカーボンとグラファイト
)を上記表に示す重量パーセントでミキサ16に供給し
た。
りである。ホッパ14.14’ ・・・ 14N内に
貯留されている乾燥成分、即ち補強繊維(ガラス繊維と
メタリン酸カルシウムナトリウム繊維の組合せも申し分
ないが、ここではスチール繊維)、充填剤(ゴム屑、チ
ョーク、マイカ、石炭、ウオーレストナイトの組合せも
申し分ないが、ここではパライト)および摩擦調節剤(
カシューナツト粉、コークス、鉄粉、氷晶石タルクの組
合せも申し分ないが、ここではカーボンとグラファイト
)を上記表に示す重量パーセントでミキサ16に供給し
た。
これらの乾燥成分を混合した後、液体ラテックスをタン
ク18から、液体フェノール樹脂をタンク29から、そ
れに二塩基性および一塩基性リン酸の複塩(DSP)を
タンク22からミキサ16に添加した。均一な混合物が
得られた後、少なくとも50%は非常に微細であって触
媒材料として分類されている金属酸化物(酸化マグネシ
ウム)を全混合物の約8重量%の量で、それに硬化剤(
パラホルムアルデヒド)をミキサ16に添加した。非常
に微細な酸化マグネシウムはDSPと反応して、約5分
以内で65℃に達するような発熱反応が起こった。この
金属酸化物の添加後は、混合物の粘度は、ゲルが生じた
時から、モールド20.20′ ・・・ 2ONがノ
ズル21の端部を通過する際にある徂の材料がモールド
内に装入される時までは比較的高いままでいることが基
本的なことである。材料がモールド20.20’ ・
・・ 2ON内に流入するのを助ける1つの補助策は、
ノズル21に到達する直前までモールド20゜20′
・・・ 2ONを輻射ヒータ24で加熱することであ
る。
ク18から、液体フェノール樹脂をタンク29から、そ
れに二塩基性および一塩基性リン酸の複塩(DSP)を
タンク22からミキサ16に添加した。均一な混合物が
得られた後、少なくとも50%は非常に微細であって触
媒材料として分類されている金属酸化物(酸化マグネシ
ウム)を全混合物の約8重量%の量で、それに硬化剤(
パラホルムアルデヒド)をミキサ16に添加した。非常
に微細な酸化マグネシウムはDSPと反応して、約5分
以内で65℃に達するような発熱反応が起こった。この
金属酸化物の添加後は、混合物の粘度は、ゲルが生じた
時から、モールド20.20′ ・・・ 2ONがノ
ズル21の端部を通過する際にある徂の材料がモールド
内に装入される時までは比較的高いままでいることが基
本的なことである。材料がモールド20.20’ ・
・・ 2ON内に流入するのを助ける1つの補助策は、
ノズル21に到達する直前までモールド20゜20′
・・・ 2ONを輻射ヒータ24で加熱することであ
る。
モールド20 、20′ ・・・ 2ONは満たされ
た後、加振機30のフィンガー26および28によって
把持されるが、加振機30は材料がモールド20.20
′ ・・・2ONの側面に適合するように、成分の分
離を起こすことなく、モールド20 、20’ ・・
・ 20 を静かに振動させる。しかる後、摩擦パッ
ド36″の上面をスクレーパブレード32が均らす。こ
の時点までには、発熱反応が内部温度を約65℃まで上
昇させ、DSPの中和反応が混合物のpHを酸性から塩
基性に金属酸化物反応によって変化させるので、パラは
フェノール樹脂を硬化する。金属酸化物のDSPとの反
応およびパラのフェノール樹脂との反応によって、得ら
れる摩擦パッドのための不融性マトリックス系が形成さ
れる。モールド20.20’・・・ 2ONが折り返し
部所49に到達すると、モールド20 、20’ ・
・・ 2ONは転倒されて、パッド36゛″°° は換
気室50へ移送のため、第2のコンベヤ、即ちトレー4
0上に置かれる。
た後、加振機30のフィンガー26および28によって
把持されるが、加振機30は材料がモールド20.20
′ ・・・2ONの側面に適合するように、成分の分
離を起こすことなく、モールド20 、20’ ・・
・ 20 を静かに振動させる。しかる後、摩擦パッ
ド36″の上面をスクレーパブレード32が均らす。こ
の時点までには、発熱反応が内部温度を約65℃まで上
昇させ、DSPの中和反応が混合物のpHを酸性から塩
基性に金属酸化物反応によって変化させるので、パラは
フェノール樹脂を硬化する。金属酸化物のDSPとの反
応およびパラのフェノール樹脂との反応によって、得ら
れる摩擦パッドのための不融性マトリックス系が形成さ
れる。モールド20.20’・・・ 2ONが折り返し
部所49に到達すると、モールド20 、20’ ・
・・ 2ONは転倒されて、パッド36゛″°° は換
気室50へ移送のため、第2のコンベヤ、即ちトレー4
0上に置かれる。
パッド36は通常は室温(20℃)下12〜48時間で
硬化するが、硬化時間は換気室の温度を200°Cに維
持することによって約2時間に低減することができる。
硬化するが、硬化時間は換気室の温度を200°Cに維
持することによって約2時間に低減することができる。
組成りから製作されたブレーキパッドは、硬化の後、組
成Aの試料について行った同じ試験法を用いて試料動力
計で試験した。組成りについて平均摩擦係数は第3図に
曲線106で、摩耗率は第4図に曲線108て示しであ
る。お分かりのように、補強繊維の添加と二種バインダ
・マトリックスの形成によって、摩擦係数および摩耗は
両者とも組成Aよりら改善されている。
成Aの試料について行った同じ試験法を用いて試料動力
計で試験した。組成りについて平均摩擦係数は第3図に
曲線106で、摩耗率は第4図に曲線108て示しであ
る。お分かりのように、補強繊維の添加と二種バインダ
・マトリックスの形成によって、摩擦係数および摩耗は
両者とも組成Aよりら改善されている。
組成りを、米国特許第3,835,188号に開示され
た種類の代表的な半金属製ブレーキパッドと比較するた
めに、上記表に示す組成Cをミキサに装入し均一に混合
した。組成Cにおいては、補強繊維はスチール繊維、摩
擦調節剤は海綿鉄、鉄粉とパライト、充填剤はパライト
、それにバインダはフェノール樹脂子へキサメチレンテ
トラミンであった。
た種類の代表的な半金属製ブレーキパッドと比較するた
めに、上記表に示す組成Cをミキサに装入し均一に混合
した。組成Cにおいては、補強繊維はスチール繊維、摩
擦調節剤は海綿鉄、鉄粉とパライト、充填剤はパライト
、それにバインダはフェノール樹脂子へキサメチレンテ
トラミンであった。
混合物を混合した後、所定量の調合品をモールドに入れ
ブリケットを形成した。ブリケットは、約120℃の温
度下で調合品に対し約350kg/cm”の力を加える
ことによって形成された。しかる後、ブリケットは、更
に、約160℃の温度の室で硬化した。
ブリケットを形成した。ブリケットは、約120℃の温
度下で調合品に対し約350kg/cm”の力を加える
ことによって形成された。しかる後、ブリケットは、更
に、約160℃の温度の室で硬化した。
組成Cで製作された摩擦パッド、即ち試料を取り出し、
試料動力計で試験をしたが、第3図に曲線11Gで示す
平均摩擦係数と第4図に曲線112で示す摩耗率が得ら
れた。お分かりのように、組成りの摩擦係数は基準線の
組成Cと比較して容認し得るものであるが、摩耗率は相
対的に高いので、通常の用途として約175℃のデユー
ティ・サイクルが予想される時には容認できる乙のでは
ない。その他の補強繊維を評価するために、組成りにお
けるスチール繊維とメタリン酸カルシウムナトリウム繊
維を繊維ガラスに取り替え、かつ充填剤を多量のパライ
トと液体ラテックスに交替する一方で、摩擦調節剤を最
少量の有機摩擦ダストとカシューナツト粉に交替した。
試料動力計で試験をしたが、第3図に曲線11Gで示す
平均摩擦係数と第4図に曲線112で示す摩耗率が得ら
れた。お分かりのように、組成りの摩擦係数は基準線の
組成Cと比較して容認し得るものであるが、摩耗率は相
対的に高いので、通常の用途として約175℃のデユー
ティ・サイクルが予想される時には容認できる乙のでは
ない。その他の補強繊維を評価するために、組成りにお
けるスチール繊維とメタリン酸カルシウムナトリウム繊
維を繊維ガラスに取り替え、かつ充填剤を多量のパライ
トと液体ラテックスに交替する一方で、摩擦調節剤を最
少量の有機摩擦ダストとカシューナツト粉に交替した。
フェノール樹脂とDSPは実質的に同量を添加した。金
属酸化物(酸化マグネシウム)についても、所望の発熱
反応を確立するに要する重量パーセントに基づき、最少
量の微細材料に減量して、上記表に示す組成りを調製し
た。
属酸化物(酸化マグネシウム)についても、所望の発熱
反応を確立するに要する重量パーセントに基づき、最少
量の微細材料に減量して、上記表に示す組成りを調製し
た。
組成りを混合し、モールド20.20’ ・・・ 2
ONに分配した後、換気室50に移送したが、そこで周
囲温度(20℃)で約48時間の硬化を受けた。しかる
後19組成りの摩擦パッド、即ち試料を試料動力計で試
験した。組成りの試料について、平均摩擦係数は第3図
に曲線114で、摩耗率は第4図に曲線11.6で示し
である。これから理解できるように、他の組成A、Bお
よびCと比較して、摩擦係数は増大し、高温度(250
℃以上)下で体験する摩耗率は小さい。
ONに分配した後、換気室50に移送したが、そこで周
囲温度(20℃)で約48時間の硬化を受けた。しかる
後19組成りの摩擦パッド、即ち試料を試料動力計で試
験した。組成りの試料について、平均摩擦係数は第3図
に曲線114で、摩耗率は第4図に曲線11.6で示し
である。これから理解できるように、他の組成A、Bお
よびCと比較して、摩擦係数は増大し、高温度(250
℃以上)下で体験する摩耗率は小さい。
鋳込み、即ち成形摩擦パッドを、組成Cで製作した従来
のプレス硬化摩擦パッドと更に比較するため、上記表に
その重量パーセントを示す組成Eを調製した。組成Cに
おけると同様に、組成Eにおいては、補強繊維はスチー
ル繊維であり、バインダはフェノール樹脂とDSPであ
る、但し摩擦調節剤はカーボンとグラファイト、充填剤
はパライトとゴム屑である。ゲルを形成するに要する反
応時間を5分未満に低減するために、金属酸化物の割合
をDSPの約20重量%まで増量したが、その結果、こ
の調合品は約2分でゲル化が始まった。
のプレス硬化摩擦パッドと更に比較するため、上記表に
その重量パーセントを示す組成Eを調製した。組成Cに
おけると同様に、組成Eにおいては、補強繊維はスチー
ル繊維であり、バインダはフェノール樹脂とDSPであ
る、但し摩擦調節剤はカーボンとグラファイト、充填剤
はパライトとゴム屑である。ゲルを形成するに要する反
応時間を5分未満に低減するために、金属酸化物の割合
をDSPの約20重量%まで増量したが、その結果、こ
の調合品は約2分でゲル化が始まった。
組成りで用いた製造方法に従って、組成Eをブレーキパ
ッド36 、36′ ・・・36Nに製作した。
ッド36 、36′ ・・・36Nに製作した。
ブレーキパッド36 、36’ ・・・36Nを自動
車、フォード・ニスコート(商品名)に装着し、組成C
で製作した類似のブレーキパッドと比較した。第2図で
行った試験は、車両を30〜60 mphで停止するに
要する摩擦係数と一連の停止の後に体験する摩擦係数の
変化を現している。組成C1即ち基準線は、曲線120
.122.124.126.128.130.132゜
134、136.138.140および142で示しで
あるが、組成Eについては曲線121.123.125
.127: 129゜131、133.135.137
.139.141および143で示しである。第2図か
ら分かるように、組成Eの成形摩擦パッドについて摩擦
係数は、組成Cで製作した従来のプレス硬化摩擦パッド
(基準線)よりも安定している。ロータと摩擦パッドの
実験では、組成Eの場合のロータの摩耗は組成Cの場合
よりも高いが、摩擦パッドの摩耗は低く、合計の摩耗全
体は組成CおよびE両者にとって実質的に同じであった
。
車、フォード・ニスコート(商品名)に装着し、組成C
で製作した類似のブレーキパッドと比較した。第2図で
行った試験は、車両を30〜60 mphで停止するに
要する摩擦係数と一連の停止の後に体験する摩擦係数の
変化を現している。組成C1即ち基準線は、曲線120
.122.124.126.128.130.132゜
134、136.138.140および142で示しで
あるが、組成Eについては曲線121.123.125
.127: 129゜131、133.135.137
.139.141および143で示しである。第2図か
ら分かるように、組成Eの成形摩擦パッドについて摩擦
係数は、組成Cで製作した従来のプレス硬化摩擦パッド
(基準線)よりも安定している。ロータと摩擦パッドの
実験では、組成Eの場合のロータの摩耗は組成Cの場合
よりも高いが、摩擦パッドの摩耗は低く、合計の摩耗全
体は組成CおよびE両者にとって実質的に同じであった
。
追加の熱並びに圧力を加えることなく材料組成から製作
したブレーキパッドにおける二種バインダ・マトリック
スをより理解するために、組成EにおけるDSPを実質
的に等しい重量パーセントのフェノール樹脂で交替して
、上記表に示す組成Fを調製した。組成Fにおいて、こ
の量の液体フェノール樹脂と液体解重合ゴムはキャリヤ
を形成するが、このキャリヤは混合物がモールド20.
20’・・・ 2ON 内に流入するに充分なスラリ
ーを作るための粘度を確定するためのものである。パラ
とフェノール樹脂は低率で反応するけれども、約48時
間で完全に硬化した。次に、第2図に示すフォード・ニ
スコートによるS、A、E、性能試験を組成Fから製作
したブレーキパッドに着いて実施した。
したブレーキパッドにおける二種バインダ・マトリック
スをより理解するために、組成EにおけるDSPを実質
的に等しい重量パーセントのフェノール樹脂で交替して
、上記表に示す組成Fを調製した。組成Fにおいて、こ
の量の液体フェノール樹脂と液体解重合ゴムはキャリヤ
を形成するが、このキャリヤは混合物がモールド20.
20’・・・ 2ON 内に流入するに充分なスラリ
ーを作るための粘度を確定するためのものである。パラ
とフェノール樹脂は低率で反応するけれども、約48時
間で完全に硬化した。次に、第2図に示すフォード・ニ
スコートによるS、A、E、性能試験を組成Fから製作
したブレーキパッドに着いて実施した。
その結果得られた曲線、即ち第5図では曲線144(a
とb)、第6図では曲線146(aとb)、第7図では
曲線148(aとb)、第8図では曲線150(aとb
)および152(aとb)並びに第9図では曲線154
(aとb)および156(aとb)は、組成Fの場合の
実効摩擦係数を表わしている。
とb)、第6図では曲線146(aとb)、第7図では
曲線148(aとb)、第8図では曲線150(aとb
)および152(aとb)並びに第9図では曲線154
(aとb)および156(aとb)は、組成Fの場合の
実効摩擦係数を表わしている。
組成Fを評価するために、上記表に示す標準的な有機性
摩擦材料の基準組成Gを調製した。組成Gでは、上記表
に示すように、補強繊維は石綿、摩擦調節剤はカシュー
ナツト粉、充填剤はゴムとパライト、バインダはフェノ
ール樹脂である。組成Gは、石綿繊維、乾燥フェノール
樹脂、等量のカシューナツト粉と合成ゴム屑およびパラ
イトを均一混合物が得られるまで一緒に混合する従来方
法で製造した。その後、混合物をモールドに装入し、政
審化してブリケットとした。次に、ブリケットをプレス
に移し、ブリケットの温度を約120℃の温度まで上昇
さ仕ながら約350 Kg/am”の力で圧縮した。こ
の120℃の温度によって、フェノール樹脂は混合物内
を流れるようになり、他の成分を固定位置に保持するた
めのマトリックスが形成される。次に、ブリケットを約
260℃の温度を有する硬化室に移し、樹脂を更に硬化
した。その後、ブレーキパッドに相応する特定寸法にブ
リケットを研削した。次に、このブレーキパッドはフォ
ード・ニスコートのS、A、E、性能試験を行った。こ
の試験の結果は、第5図に曲線156(aとb)で、第
6図に曲線358(aとb)で、第7図に曲線160(
aとb)で、第8図に曲線162(aとb)および16
4(aとb)で、それに第9図に曲線166(aとb)
および16g(aとb)で表しである。これらの試験か
ら、組成Fの性能は、基準線の有機性組成Gと実質的に
等価であり、それ故に、有機性摩擦ブレーキパッドが現
在使用されている数多くの用途分野で代替使用できるこ
とが結論される。
摩擦材料の基準組成Gを調製した。組成Gでは、上記表
に示すように、補強繊維は石綿、摩擦調節剤はカシュー
ナツト粉、充填剤はゴムとパライト、バインダはフェノ
ール樹脂である。組成Gは、石綿繊維、乾燥フェノール
樹脂、等量のカシューナツト粉と合成ゴム屑およびパラ
イトを均一混合物が得られるまで一緒に混合する従来方
法で製造した。その後、混合物をモールドに装入し、政
審化してブリケットとした。次に、ブリケットをプレス
に移し、ブリケットの温度を約120℃の温度まで上昇
さ仕ながら約350 Kg/am”の力で圧縮した。こ
の120℃の温度によって、フェノール樹脂は混合物内
を流れるようになり、他の成分を固定位置に保持するた
めのマトリックスが形成される。次に、ブリケットを約
260℃の温度を有する硬化室に移し、樹脂を更に硬化
した。その後、ブレーキパッドに相応する特定寸法にブ
リケットを研削した。次に、このブレーキパッドはフォ
ード・ニスコートのS、A、E、性能試験を行った。こ
の試験の結果は、第5図に曲線156(aとb)で、第
6図に曲線358(aとb)で、第7図に曲線160(
aとb)で、第8図に曲線162(aとb)および16
4(aとb)で、それに第9図に曲線166(aとb)
および16g(aとb)で表しである。これらの試験か
ら、組成Fの性能は、基準線の有機性組成Gと実質的に
等価であり、それ故に、有機性摩擦ブレーキパッドが現
在使用されている数多くの用途分野で代替使用できるこ
とが結論される。
多量の成形摩擦材を製造する可能性を決めるために、上
記表に示す第1の組成I4を研究室で製造した。組成H
においては、補強繊維(スチール繊維)、摩擦調節剤(
グラファイトとカーボン)、充填剤(ゴムとパライト)
、バインダ(フェノール樹脂)および−次スラリー生成
用成分、即ち金属酸化物(酸化マグネシウム)で変性し
たDSPを一緒に混合した。組成Hにおける金属酸化物
の微細粒子は、DSPの約20重量%に等しい。金属酸
化物のこの量によって、混合物の発熱温度が約66℃に
達し、促進されたパラとフェノール樹脂との反応が始ま
る前に約5分間あることが計算された。混合物は酸性で
ある初期plJを有しているが、DSPか金属酸化物と
反応するにつれて混合物は塩基性のl)Hに変化するこ
とに注目すべきである。組成l(で製作した摩擦パッド
を周囲温度20℃で約24時間充分に硬化した後、フォ
ード・ニスコートのブレーキによる標準S、A、E、性
能試験にかけた。これらの様々な試験の結果は、第5図
に曲線16g(aとb)で、第6図に曲線170(aと
b)で、第7図に曲線172(aとb)で、第8図に曲
線173(aとb)および174(aとb)で、そして
第9図に曲線175(aとb)および176(aとb)
で表しである。
記表に示す第1の組成I4を研究室で製造した。組成H
においては、補強繊維(スチール繊維)、摩擦調節剤(
グラファイトとカーボン)、充填剤(ゴムとパライト)
、バインダ(フェノール樹脂)および−次スラリー生成
用成分、即ち金属酸化物(酸化マグネシウム)で変性し
たDSPを一緒に混合した。組成Hにおける金属酸化物
の微細粒子は、DSPの約20重量%に等しい。金属酸
化物のこの量によって、混合物の発熱温度が約66℃に
達し、促進されたパラとフェノール樹脂との反応が始ま
る前に約5分間あることが計算された。混合物は酸性で
ある初期plJを有しているが、DSPか金属酸化物と
反応するにつれて混合物は塩基性のl)Hに変化するこ
とに注目すべきである。組成l(で製作した摩擦パッド
を周囲温度20℃で約24時間充分に硬化した後、フォ
ード・ニスコートのブレーキによる標準S、A、E、性
能試験にかけた。これらの様々な試験の結果は、第5図
に曲線16g(aとb)で、第6図に曲線170(aと
b)で、第7図に曲線172(aとb)で、第8図に曲
線173(aとb)および174(aとb)で、そして
第9図に曲線175(aとb)および176(aとb)
で表しである。
しかる後、組成Hを再混合し、バインダ粒子の接合性を
改善するために小量(2滴)の界面活性剤を添加して、
上記表に示す組成■を調製した。組成■の製造方法は組
成Hの場合と同じであるが、周囲温度下硬化の後、組成
■をフォード・ニスコートによる同じS、A、E、性能
試験にかけた。これらの試験結果は、第5図に曲線18
0(aとb)で、第6図に曲線182(a、l!:b)
で、第7図に曲線igt(aとb)で、第8図に曲線1
86(aとb)および18g(aとb)で、それに第9
.−に曲線190(aとb)および192(aとb)で
表しである。
改善するために小量(2滴)の界面活性剤を添加して、
上記表に示す組成■を調製した。組成■の製造方法は組
成Hの場合と同じであるが、周囲温度下硬化の後、組成
■をフォード・ニスコートによる同じS、A、E、性能
試験にかけた。これらの試験結果は、第5図に曲線18
0(aとb)で、第6図に曲線182(a、l!:b)
で、第7図に曲線igt(aとb)で、第8図に曲線1
86(aとb)および18g(aとb)で、それに第9
.−に曲線190(aとb)および192(aとb)で
表しである。
これらの試験から、製作製造は実行可能であり、また成
形摩擦パッドは現在のS、A、E、性能試験を満たすう
えで容認し得るものであると結論される。
形摩擦パッドは現在のS、A、E、性能試験を満たすう
えで容認し得るものであると結論される。
補強用繊維、摩擦調節剤、充填剤およびバインダから成
るブレーキパッド用摩擦材において従来はバインダとし
てエポキシ樹脂を用いていたのに対し、本発明の摩擦材
は、上で説明してきたように、バインダとしてフェノー
ル樹脂と、二塩基性および一塩基性リン酸の液体複塩(
DSP)の二種を用い、これに金属酸化物とパラホルム
アルデヒド(パラ)を添加し二種バインダ・マトリック
ス系を形成することを特徴としているので、従来のよう
に所望の密度を得るに要する熱間プレスやバインダを硬
化するに必要な追加の加熱を行うことなく、鋳込みによ
る成形摩擦パッドを製作することができる。x1本発明
の摩擦パッドは従来のプレス硬化した摩擦パッドと比較
しその摩擦係数並びに摩耗率において優れ、各種の性能
試験を充分に満たしている。
るブレーキパッド用摩擦材において従来はバインダとし
てエポキシ樹脂を用いていたのに対し、本発明の摩擦材
は、上で説明してきたように、バインダとしてフェノー
ル樹脂と、二塩基性および一塩基性リン酸の液体複塩(
DSP)の二種を用い、これに金属酸化物とパラホルム
アルデヒド(パラ)を添加し二種バインダ・マトリック
ス系を形成することを特徴としているので、従来のよう
に所望の密度を得るに要する熱間プレスやバインダを硬
化するに必要な追加の加熱を行うことなく、鋳込みによ
る成形摩擦パッドを製作することができる。x1本発明
の摩擦パッドは従来のプレス硬化した摩擦パッドと比較
しその摩擦係数並びに摩耗率において優れ、各種の性能
試験を充分に満たしている。
第1図は本発明による摩擦パッドのための製造設備の説
明図、第2図は成形摩擦パッドの摩擦係数をプレス硬化
摩擦パッドと比較したグラフ、第3図は各種の成形摩擦
パッドについて作動温度変化に対する摩擦係数を示すグ
ラフ、第4図は第3図に示す各種の成形摩擦パッドにつ
いて作動温度変化に対する摩耗率を示すグラフ、第5図
は成形摩擦パッドのプレバニシ試験結果をプレス硬化摩
擦バットと比較したグラフ、第6図は成形摩擦バットの
ボスドパニジ試験結果をプレス硬化摩擦パッドと比較し
たグラフ、第7図は成形摩擦パッドの最終試験結果をプ
レス硬化摩擦パッドと比較したグラフ、第8図は成形摩
擦パッドを使用した車両を停止するに要するライン圧力
試験結果をプレス硬化摩擦パッドと比較したグラフ、第
9図は成形摩擦パッドの温度試験結果をプレス硬化摩擦
バットと比較したグラフである。 14 、14’ ・・・ 14 ・・ホッパ、16
・・ミキサ、18・・タンク(液体ラテックス)、20
.20’2ON ・・モールド、21・・ノズル、22
・・タンク(DSP)、24・・輻射ヒータ、26.2
8 ・・フィンガー、29・・タンク(液体フェノー
ル樹脂)、30・・加振機、32・・スクレーパブレー
ド、36’ 、36#・・・36 ・・摩擦パッド
、40.40’ ・・・4ON・・トIノー、49・
・折り返し部所、50・・換気室。 FIG、 1 FIG、 5 FIG、 6 FIG、8
明図、第2図は成形摩擦パッドの摩擦係数をプレス硬化
摩擦パッドと比較したグラフ、第3図は各種の成形摩擦
パッドについて作動温度変化に対する摩擦係数を示すグ
ラフ、第4図は第3図に示す各種の成形摩擦パッドにつ
いて作動温度変化に対する摩耗率を示すグラフ、第5図
は成形摩擦パッドのプレバニシ試験結果をプレス硬化摩
擦バットと比較したグラフ、第6図は成形摩擦バットの
ボスドパニジ試験結果をプレス硬化摩擦パッドと比較し
たグラフ、第7図は成形摩擦パッドの最終試験結果をプ
レス硬化摩擦パッドと比較したグラフ、第8図は成形摩
擦パッドを使用した車両を停止するに要するライン圧力
試験結果をプレス硬化摩擦パッドと比較したグラフ、第
9図は成形摩擦パッドの温度試験結果をプレス硬化摩擦
バットと比較したグラフである。 14 、14’ ・・・ 14 ・・ホッパ、16
・・ミキサ、18・・タンク(液体ラテックス)、20
.20’2ON ・・モールド、21・・ノズル、22
・・タンク(DSP)、24・・輻射ヒータ、26.2
8 ・・フィンガー、29・・タンク(液体フェノー
ル樹脂)、30・・加振機、32・・スクレーパブレー
ド、36’ 、36#・・・36 ・・摩擦パッド
、40.40’ ・・・4ON・・トIノー、49・
・折り返し部所、50・・換気室。 FIG、 1 FIG、 5 FIG、 6 FIG、8
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 補強繊維、摩擦調節剤、充填剤、フェノール樹脂、
二塩基性および一塩基性リン酸の液体複塩、硬化剤およ
び金属酸化物の混合物から成り、前記金属酸化物は前記
の二塩基性および一塩基性リン酸の液体複塩と反応して
、前記硬化剤と前記フェノール樹脂間の反応を促進する
に充分な発熱温度変化を前記混合物中に生じ、かつ前記
の二塩基性および一塩基性リン酸の反応した液体複塩と
前記フェノール樹脂は残りの成分を固定されたマトリッ
クス内に保持するバインダを形成していることを特徴と
するブレーキ材用の材料組成物。 2 前記の二塩基性および一塩基性リン酸の液体複塩は
全組成の約10〜35重量%であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の材料組成物。 3 前記金属酸化物は全組成の約3〜15重量%である
ことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の材料組成
物。 4 前記金属酸化物は前記の二塩基性および一塩基性リ
ン酸の液体複塩と反応して、前記混合物のpHを酸性か
ら塩基性に変化させ、これによって前記硬化剤が前記フ
ェノール樹脂と反応して前記マトリックスを形成するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の材料組成物
。 5 前記の二塩基性および一塩基性リン酸の液体複塩は
制動中の火災の発生に対する保護を与えることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載の材料組成物。 6 前記混合物は、前記の固定マトリックスの形成前に
、所望形状のモールド内に自由に流入するうえで充分な
粘度を有していることを特徴とする特許請求の範囲第5
項記載の材料組成物。 7 前記金属酸化物は酸化マグネシウムであることを特
徴とする特許請求の範囲第3項記載の材料組成物。 8 前記組成中の成分間の内部接合性を改善するための
界面活性剤を更に包含することを特徴とする特許請求の
範囲第7項記載の材料組成物。 9 前記金属酸化物は酸化マグネシウムであり、かつ前
記酸化マグネシウムは一部が摩擦調節剤として働くため
に前記反応後は遊離状態でいることを特徴とする特許請
求の範囲第3項記載の材料組成物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US733332 | 1985-05-13 | ||
US06/733,332 US4617165A (en) | 1985-05-13 | 1985-05-13 | Molded brake pad |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61281148A true JPS61281148A (ja) | 1986-12-11 |
Family
ID=24947175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61107803A Pending JPS61281148A (ja) | 1985-05-13 | 1986-05-13 | ブレ−キ材用の材料組成物 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4617165A (ja) |
EP (1) | EP0201813B1 (ja) |
JP (1) | JPS61281148A (ja) |
KR (1) | KR900005414B1 (ja) |
CN (1) | CN86103422A (ja) |
CA (1) | CA1250714A (ja) |
DE (1) | DE3678330D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02602A (ja) * | 1987-10-30 | 1990-01-05 | Devars Ms Co | ソリッドステート電池 |
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US5004089A (en) * | 1988-11-22 | 1991-04-02 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Clutch driven plates and method of producing the same |
CN1037184C (zh) * | 1992-06-26 | 1998-01-28 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 酚醛树脂复合材料的制备方法 |
US5576358A (en) * | 1995-02-03 | 1996-11-19 | Alliedsignal Inc. | Composition for use in friction materials and articles formed therefrom |
US5871685A (en) * | 1995-02-17 | 1999-02-16 | Performance Friction Corp. | Method of burnishing brake pads |
US5658360A (en) * | 1995-08-02 | 1997-08-19 | Norton Company | Compression molding of abrasive articles using water as a temporary binder |
US6668984B2 (en) | 2000-12-06 | 2003-12-30 | Honeywell Advanced Composites Inc. | Oxidation protection for carbon/carbon composite and graphite friction materials |
US6878331B2 (en) * | 2002-12-03 | 2005-04-12 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon composites by hot pressing |
US7207424B2 (en) * | 2002-12-03 | 2007-04-24 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing |
KR101020164B1 (ko) | 2003-07-17 | 2011-03-08 | 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드 | 진보된 마이크로전자적 응용을 위한 평탄화 막, 및 이를제조하기 위한 장치 및 방법 |
US8689671B2 (en) | 2006-09-29 | 2014-04-08 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Lightweight armor and methods of making |
EP2034204B1 (de) * | 2007-08-30 | 2013-03-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Verfahren zum Aufbringen eines Reibbelags mittels Siebdruckverfahrens |
CN104632960B (zh) * | 2014-12-10 | 2017-02-22 | 重庆红宇摩擦制品有限公司 | 防止锈粘连的鼓式制动片及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4363884A (en) * | 1980-03-17 | 1982-12-14 | Akebono Brake Industry Company, Ltd. | Friction material |
-
1985
- 1985-05-13 US US06/733,332 patent/US4617165A/en not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-17 CA CA000506892A patent/CA1250714A/en not_active Expired
- 1986-04-25 KR KR1019860003188A patent/KR900005414B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-05-02 DE DE8686106013T patent/DE3678330D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-02 EP EP86106013A patent/EP0201813B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-12 CN CN198686103422A patent/CN86103422A/zh active Pending
- 1986-05-13 JP JP61107803A patent/JPS61281148A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02602A (ja) * | 1987-10-30 | 1990-01-05 | Devars Ms Co | ソリッドステート電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900005414B1 (ko) | 1990-07-30 |
EP0201813B1 (en) | 1991-03-27 |
DE3678330D1 (de) | 1991-05-02 |
EP0201813A3 (en) | 1988-12-14 |
EP0201813A2 (en) | 1986-11-20 |
KR860009096A (ko) | 1986-12-20 |
CA1250714A (en) | 1989-03-07 |
US4617165A (en) | 1986-10-14 |
CN86103422A (zh) | 1986-11-12 |
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