JPS6220582A - ブレ−キライニング用摩擦材組成物 - 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】 ［発明の技術分野〕 本発明は、自動車等のブレーキライニング用摩擦材組成
物に関するものである。

［従来の技術］ 従来ブレーキライニング用摩擦材組成物としては、石綿
を基材繊維とした有機系の摩擦材が一般に使用されてい
る。又、石綿に変るＩＩＮ基材として、例えば、特開昭
５３−１３０７４２号公報、特開昭５６−１６５７９号
公報に示されているようにガラス繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維等を使用したものが知られている。

［発明によって解決される問題点］ 従来の石綿を基材ｍ雑とするブレーキライニング用組成
物は、Ｓ擦係数が比較的小さいとか、ブレーキを繰り返
して踏むと、フェード現象が生じるといった問題点が知
られている。一方、ガラス繊維とか芳香族ポリアミド繊
維を基材繊維とするブレーキライニング用摩擦材組成物
においては、充分な検討が成されていない。

本発明は石綿を繊維基材として使用することなく摩擦係
数が高く、摩耗率の少ない新規なブレーキライニング用
摩擦材組成物を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本第１発明のブレーキライニング用ＦＪ擦材組成物は、
その基材繊維がチョツプドガラス繊維とパルプ化芳香族
ポリアミド繊維で構成され、該チョツプドガラス繊維と
該パルプ化芳香族ポリアミド繊維の配合割合は体積比で
２：３ないし４：１であり、全組成物を１００体積％（
以下特にことわらない場合は％は体積％を意味する）と
したとき、該基材繊維の組成割合は４０〜６０体積％で
あることを特徴とするものである。

本第２発明のブレーキライニング用摩擦材組成物は、そ
の基材はチョツプドガラス繊維とパルプ化芳香族ポリア
ミド繊維で構成され、該チョツプドガラス繊維と該パル
プ化芳香族ポリアミド繊維のは配合割合は体積比で１：
９ないし７：３であり、全組成物を１００体積％とした
とき、該基材繊維の組成割合は３０〜４０体積％である
ことを特徴とするものである。

本第３発明のブレーキライニング用摩擦材組成物は、そ
の基材ＩＩ維はチョツプドガラス繊維とパルプ化芳香族
ポリアミド繊維で構成され、該チョツプドガラス繊維と
該パルプ化芳香族ポリアミド繊維の配合割合は体積比で
１：９ないし１：１であり全組成物を１００体積％とし
たとき、該基材繊維の組成割合は１５〜３０体積％であ
ることを特徴とするものである。

本発明でチョツプドガラス繊維とは、長さが１〜５ｍｍ
であり、その繊維直径は５〜１３μのものである。

パルプ化芳香族ポリアミド繊維はこのチョツプドガラス
繊維と共に基材繊維を構成する。芳香族ポリアミド繊維
とは、芳香族を含むモノマーがアミド結合して高分子化
したもので、高分子を構成する原子の立体障害により１
本１本の高分子が直線上に伸び、これら多数の高分子直
鎖で繊維を構成したものである。代表的な芳香族ポリア
ミド繊維としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミ
ドｉｉｍを上げることができる。パルプ化芳香族ポリア
ミド繊維は芳香族ポリアミド繊維そのものを部分的にす
りつぶし、１１紺が部分的にスプリット化及び切断され
、バルブ状にされたものである。

基材繊維はその基材繊維を構成するチョツプドガラス繊
維とパルプ化芳香族ポリアミド繊維の組成比および全基
材繊維の配合割合が摩擦材組成物の摩耗率、Ｉｌｉ擦係
数に影響する。全基材繊維の配合割合が１５〜３０％の
範囲では、チョツプドガラス繊維とパルプ化芳香族ポリ
アミド！ｉ！雑の組成体積比（以下、比は体積比をいう
）はチョツプドガラス繊維の割合が増加するにつれ摩耗
率が顕Ｒに増大する。また、摩擦係数はチョツプドガラ
ス繊維とパルプ化芳香族ポリアミド繊維の全組成比にお
いて高く、チョツプドガラス繊維の組成比が増大するに
つれざらに高くなる傾向にある。これら摩耗率と摩擦係
数からチョツプドガラス繊維とパルプ化芳香族ポリアミ
ド繊維の組成比は１：１〜１：９がよい。チョツプドガ
ラス繊維とパルプ化芳香族ポリアミド繊維の組成比が１
＝１よりさらに大きく、すなわち、さらにチョツプドガ
ラス４１Ｍの割合が増大すると、摩耗率が高くなる。逆
にチョツプドガラス繊維とバルブ化芳香族ポリアミドｍ
帷の組成比が１＝９より小さくなると摩耗率が悪化する
かまたは摩擦係数が低下する。

全基材ＩＭ雑の配合割合が３０〜４０％の範囲ではチョ
ツプドガラス繊維とパルプ化芳香族ポリアミド繊維の組
成比は１：９〜７：３がよい。チョツプドガラス繊維と
パルプ化芳香族ポリアミド繊維の組成比が７：３より大
きく、すなわち、チョツプドガラス繊維の組成比がさら
に増大すると、摩耗率が高くなる。また、組成比が１＝
９より小さくなると、同じく摩耗率が高くなる。

さらに、全基材繊維の配合割合が４０〜６０％の範囲で
はチョツプドガラス繊維とパルプ化芳香族ポリアミド繊
維の組成比は２：３〜４：１がよい。チョツプドガラス
繊維とパルプ化芳香族ポリアミド繊維の組成比が２＝３
より小さくまた、４：１より大きい場合には共に摩耗率
が高くなる。

フェノール樹脂系結合剤とは、フェノール、クレゾール
などフェノール類の１種又はそれ以上とホルムアルデヒ
ド又はその発生源となる化合物とより縮合させて得られ
る樹脂を主体とした結合剤をいう。カシューナツトオイ
ル、ポリビニルブチラール、植物油、メラミン、エポキ
シ化合物等で変性した変性フェノール樹脂を用いてもよ
い。なおフェード現象がおきにくい点では無変性フェノ
ール樹脂が好ましい。

フェノール樹脂系結合剤の配合割合は１７〜２３％であ
る。１７％未満の場合には材料強度不足となり、２３％
を越える場合には必要な気孔率が確保できず、フェード
が悪化する。

有機および無機粉末配合剤としては、グラフ７イト、二
硫化モリブデン、硫化鉛、三硫化アンチモニ等の摩擦調
整剤、カシューダスト等の有機ダスト、銅、シンチュウ
等金属粉末、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化ジ
ルコニウム、氷晶石等の無機配合剤が用いられる。有機
及び無機粉末配合は全基材８Ｍの配合割合が１５〜３０
％の範囲では４７−６８％が好ましい。なおこのうち摩
擦調整剤は１０〜３０％、有機ダスト３〜１０％、金属
粉末３〜１０％、無機配合剤１０〜５０％程度が好まし
い。全基材繊維の配合割合が３０〜４０％では３７〜５
３％が好ましい。ｐＫｉｒ３このうち摩擦調整剤は１０
〜２５％、有機ダスト３〜１０％、金属粉末３〜１０％
、無機配合剤１０〜４０％程度が好ましい。全基材繊維
の配合割合が４０〜６０％の範囲では１７〜４７％が好
ましい。なおこのうち摩擦調整剤は５〜２０％、有機ダ
スト３〜１０％、金属粉末３〜１０％、無機配合剤５〜
３０％程度が好ましい。

本発明のブレーキライニング用摩擦材組成物によりブレ
ーキライニングを製造する方法は従来のモールド法と称
されている製造方法がそのまま適用できる。即ち、基材
繊維、フェノール樹脂結合剤粉末、有機無機配合剤を充
分に混合し、加圧型中に入れ常温で加圧して予備成形す
る。この予備成形したものをホットプレス型でモード成
形するものである。

［試験例１ 第１表に示すＮ０８１〜Ｎ０．１５の１５種類のブレー
キライニング用摩擦材組成物を調製した。

この試験例においては、基材繊維として使用したチョツ
プドガラス繊維は長さ３ｍｍ、直径約９μ第１表 のちのである。又、パルプ化芳香族ポリアミド繊維とし
ては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維を部分
的にすりつぶしてパルプ状にしたものを用いた。フェノ
ール樹脂としてはストレートフェノール樹脂粉末を用い
た。有機および無機配合剤としては摩擦および摩耗に平
均的な働きをする硫酸バリウムのみを使用し、基材繊維
の摩擦、摩耗による作用が顕著にでるようにした。

ブレーキライニングは各組成物ごとに表に示した割合で
配合し、Ｖ型ミキナー中で１０分混合した。得られた混
合物を金型に充填し室温で３００ｋＱ／ｃｍ２で１分間
加圧して予備成形した。次にこの予備成形体を１５５℃
で７００ｋｇ／ｃｎ＋’で１０分間ホットプレスし、更
に型から取り出した後、２５０℃で３時間キユアリング
を行なった。

得られた各ブレーキライニング材は、ブレーキダイナモ
メータに取付け、ＪＡＳＯ−Ｃ４０６−８２の試験方法
に従って摩擦性能を調べた。更にＪＡＳＯ−Ｃ４２７−
８３（７）試験方法に従ッテ摩耗性能を調べた。これら
の結果をまとめ第１図および第２図に示す。第１図は摩
耗率を示すもので、縦軸に制動前ブレーキ温度２００℃
にお【プる摩耗率（Ｘ　１０−４ｍｍ３．／ｋｇｍ　）
横軸にチョツプドカラス繊維とパルプ化芳香族ポリアミ
ド繊維の配合割合を示した。摩耗率の結果は全基材ｍｔ
ａの配合割合が２０％のものはＸ印と一点破線で、全基
材繊維の配合割合が３５％のものは黒丸と破線で、全基
材ｍ維が５０％のものは白丸と実線で示した。

第２図は摩擦係数の結果を示すもので、縦軸に第２効力
試験１００　ｋｍ／　ｈｒ、制動減速度０．６Ｇ時の摩
擦係数を、横軸にチョツプドガラス繊維とパルプ化ポリ
アミド繊維の配合割合を示す。なお、第２図中の符号お
よび線の種類は第１図のそれらと同じである。

第１図より、全基材繊維が２０％のときは、チョツプド
ガラス繊維の組成比が増加するにつれ摩耗率が急激に増
加するのがわかる。実用的にはチョツプドガラス繊維の
組成比は全基材繊維に対して０．５以下がよい。全基材
繊維が３５％のとさもチョツプドガラス繊維の組成比が
増加するにつれ摩耗率が急激に増加する。しかしチョツ
プドカラス繊維の組成比が全基材繊維に対して０．３程
度で最も小さい摩耗率となる。実用的にはチョツプドガ
ラス繊維の組成比は全基材繊維に対して０゜１〜０．６
程度がよい。全基材繊維が５０％のときはチョツプドガ
ラス繊維の組成比が多くとも少なくとも摩耗率は増大す
る。実用的にはチョツプドガラス繊維の組成比は全基材
繊維に対して０゜３〜０．８程度がよい。

摩擦係数に対しては第２図に示すように全基材繊維の配
合割合が少ないほど高くなる傾向にある。

実用的には全基材繊維５０％の場合でチョツプドガラス
繊維の組成比が全基材繊維に対して０．２以下を除き使
用できる範囲にある。

［実施例］ 第２表にＮｏ、１０１、Ｎｏ、１０２、Ｎｏ。

１０３の３種類のブレーキライニング用摩擦材組成物を
調製した。この各組成物を前記した試験例と同じ方法で
ブレーキライニング用摩擦材を成形した。また、得られ
た各ブレーキライニング用摩擦材は試験例と同様にして
摩擦性能、摩耗性能を調べた。試験結果を第１図および
第２図に合せて示す。なお、第１図、第２図ともにＮ０
９１０１の摩擦材についてはＸ印とＮｏ、１０１の符号
を、Ｎｏ、１０２の摩擦材については黒丸とＮ００１０
２の符号を、Ｎｏ、１０３の摩ｒＩＡ材については白丸
とＮｏ、１０３の符号で示した。いずれの摩第２表 振材も摩耗率は３　Ｘ　１０−４ｍｍ３／　ｋ　０ｍ以
下、摩擦係数は０．４以上とすぐれた摩擦特性を示した
。

［発明の効果］ 本発明のブレーキライニング用摩擦材組成物は、摩擦係
数も比較的高くかつ摩耗率の低いもので実用性の高いも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩擦材の摩耗率と基材繊維として使用したチョ
ツプドカラス繊維とパルプ化ポリアミド繊維の組成比と
の関係を示す線図、第２図は摩擦材の摩擦係数と阜材繊
維として使用したチョツプドガラス繊維とパルプ化ポリ
アミド繊維の組成比との関係を示ず線図である。 特許出願人　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　　
弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫 第１図 ヱ昌不閘歳徂 第２図

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）レジンモールド系ブレーキライニング用摩擦材組
   成物において、基材繊維はチヨップドガラス繊維とパル
   プ化芳香族ポリアミド繊維で構成され、該チヨツプドガ
   ラス繊維と該パルプ化芳香族ポリアミド繊維の配合割合
   は体積比で２：３ないし４：１であり、全組成物を１０
   ０体積％としたとき、該基材繊維の組成割合は４０〜６
   ０体積％であることを特徴とするブレーキライニング用
   摩擦材組成物。
2. （２）全組成物を１００体積％としたとき、フェノール
   樹脂系結合剤の組成割合は１７〜２３体積％であり、有
   機および無機粉末配合剤の組成割合は１７〜４７体積％
   である特許請求の範囲第１項記載のブレーキライニング
   用摩擦材組成物。
3. （３）芳香族ポリアミド繊維はポリパラフェニレンテレ
   フタルアミド繊維である特許請求の範囲第１項記載のブ
   レーキライニング用摩擦材組成物。
4. （４）レジンモールド系ブレーキライニング用摩擦材組
   成物において、基材繊維はチョップドガラス繊維とパル
   プ化芳香族ポリアミド繊維で構成され、該チヨツプドガ
   ラス繊維と該パルプ化芳香族ポリアミド繊維のは配合割
   合は体積比で１：９ないし７：３であり、全組成物を１
   ００体積％としたとき、該基材繊維の組成割合は３０〜
   ４０体積％であることを特徴とするブレーキライニング
   用摩擦材組成物。
5. （５）全組成物を１００体積％としたとき、フェノール
   樹脂系結合剤の組成割合は１７〜２３体積％であり、有
   機および無機粉末配合剤の組成割合は３７〜５３体積％
   である特許請求の範囲第４項記載のブレーキライニング
   用摩擦材組成物。
6. （６）芳香族ポリアミド繊維はポリパラフェニレンテレ
   フタルアミド繊維である特許請求の範囲第４項記載のブ
   レーキライニング用摩擦材組成物。
7. （７）レジンモールド系ブレーキライニング用摩擦材組
   成物において、基材繊維はチョップドガラス繊維とパル
   プ化芳香族ポリアミド繊維で構成され、該チヨップドガ
   ラス繊維と該パルプ化芳香族ポリアミド繊維の配合割合
   は体積比で１：９ないし１：１であり全組成物を１００
   体積％としたとき、該基材繊維の組成割合は１５〜３０
   体積％であることを特徴とするブレーキライニング用摩
   擦材組成物。
8. （８）全組成物を１００体積％としたとき、フェノール
   樹脂系結合剤の組成割合は１７〜２３体積％であり、有
   機および無機粉末配合剤の組成割合は４７〜６８体積％
   である特許請求の範囲第７項記載のブレーキライニング
   用摩擦材組成物。
9. （９）芳香族ポリアミド繊維はポリパラフェニレンテレ
   フタルアミド繊維である特許請求の範囲第７項記載のブ
   レーキライニング用摩擦材組成物。