JPS62215677A - 気相法炭素繊維で強化した摩擦材 - Google Patents
気相法炭素繊維で強化した摩擦材Info
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は自動車等に用いられるディスクブレーキ、ノＪ
？ツド、ブレーキライニング等の摩擦材に係り、更に詳
しくは気相法炭素繊維で強化した摩擦材に関する。
？ツド、ブレーキライニング等の摩擦材に係り、更に詳
しくは気相法炭素繊維で強化した摩擦材に関する。
従来の技術
ブレーキ等の摩擦材には［Ｆ］石綿、鋼繊維、ガラス繊
維等の補強材、ゴム、黒鉛、金属粉末等の摩擦・摩耗調
整材等をフェノール樹脂等の有機結合材を用いて成形し
た有機系の摩擦材、■石綿の代りに鋼繊維を多量に使用
し、黒鉛、バライタ等を摩擦・摩耗調整材とし、フェノ
ール樹脂等を結合材として成形した半金属摩擦材、■有
機結合材を使わずに銅、鉄粉を基材とし、これに鉛、黒
鉛等を加えた金属系摩擦材などがある。
維等の補強材、ゴム、黒鉛、金属粉末等の摩擦・摩耗調
整材等をフェノール樹脂等の有機結合材を用いて成形し
た有機系の摩擦材、■石綿の代りに鋼繊維を多量に使用
し、黒鉛、バライタ等を摩擦・摩耗調整材とし、フェノ
ール樹脂等を結合材として成形した半金属摩擦材、■有
機結合材を使わずに銅、鉄粉を基材とし、これに鉛、黒
鉛等を加えた金属系摩擦材などがある。
ブレーキの摩擦材としての必須要件は、■適当な摩擦係
数（例えば自動車のブレーキの場合、０．２８≦μ≦０
．４０ ）を持っていること。■摩耗が少いことである
。その他にも重要な摩擦特性があり、その１つがフェー
ド現象が無いことである。
数（例えば自動車のブレーキの場合、０．２８≦μ≦０
．４０ ）を持っていること。■摩耗が少いことである
。その他にも重要な摩擦特性があり、その１つがフェー
ド現象が無いことである。
フェード現象とは、降板特等フートブレーキの使いすぎ
によって、摩擦面が高温になりμが低下する現象である
。
によって、摩擦面が高温になりμが低下する現象である
。
このフェード現象が起るとブレーキの利きが悪くなり、
保安上極めて重要な問題である。又、フェード現象のあ
る材料は高温摩耗が多く、耐久性の面でも対策が必要で
ある。鉄、銅、アルミ、酸化銅、酸化アンチモン等を添
加したものはある程度フェード現象が改善されるが未だ
充分ではない。
保安上極めて重要な問題である。又、フェード現象のあ
る材料は高温摩耗が多く、耐久性の面でも対策が必要で
ある。鉄、銅、アルミ、酸化銅、酸化アンチモン等を添
加したものはある程度フェード現象が改善されるが未だ
充分ではない。
発明が解決しようとする問題点
フェード現象は、摩擦熱による摩擦面の温度上昇でμが
下る現象であるが、摩擦材が熱に弱いと高温におけるμ
の低下が著しい。従って、対策の基本は、■熱を摩擦面
から速く放散してやること、■熱に強い材料を選ぶこと
である。有機結合材を含む摩擦材は安価で製造し易い利
点があるが、有機結合材の耐熱性には限界があり、熱を
速く放散することの方が重要である。
下る現象であるが、摩擦材が熱に弱いと高温におけるμ
の低下が著しい。従って、対策の基本は、■熱を摩擦面
から速く放散してやること、■熱に強い材料を選ぶこと
である。有機結合材を含む摩擦材は安価で製造し易い利
点があるが、有機結合材の耐熱性には限界があり、熱を
速く放散することの方が重要である。
本発明の目的は、有機結合材を含む摩擦材において、気
相法炭素繊維を用いることにより、熱の放散を良くし、
耐フェード性を向上しようとするものである。
相法炭素繊維を用いることにより、熱の放散を良くし、
耐フェード性を向上しようとするものである。
問題点を解決するだめの手段
摩擦材の熱伝導を良くするためには、熱伝導の良い材料
を添加すればよい。但し、摩擦材に添加する場合には摩
擦性能に悪影響を与えるものであってはならない。その
ような条件で種々材料を検討した結果、気相法炭素繊維
が有効であることを見出した。
を添加すればよい。但し、摩擦材に添加する場合には摩
擦性能に悪影響を与えるものであってはならない。その
ような条件で種々材料を検討した結果、気相法炭素繊維
が有効であることを見出した。
即ち、本発明は石綿等の補強材、ゴム、黒鉛等の摩擦・
摩耗調整材をフェノール等の有機結合材を用いて成形し
、摩擦材とする場合、補強材の１部もしくは全部を気相
法炭素繊維で置き換えたも炭素を析出したものである。
摩耗調整材をフェノール等の有機結合材を用いて成形し
、摩擦材とする場合、補強材の１部もしくは全部を気相
法炭素繊維で置き換えたも炭素を析出したものである。
生成した繊維は炭素６角網面が円周方向に並んで積層し
た構造を有し、結晶性が良いこと、軸方向の熱伝導が良
いことが特徴である。特に後者の熱伝導はＰＡＮ系やピ
ッチ系等の炭素繊維に較べて著しく高い。
た構造を有し、結晶性が良いこと、軸方向の熱伝導が良
いことが特徴である。特に後者の熱伝導はＰＡＮ系やピ
ッチ系等の炭素繊維に較べて著しく高い。
この繊維は製法によってかなシ太さ、長さを変えること
ができ、例えば太さ０．１μｍ、長さ１００μｍ程度の
微細なものから、太さ３０μｍ、長さ５ｍ位のものまで
製造できることが知られている。
ができ、例えば太さ０．１μｍ、長さ１００μｍ程度の
微細なものから、太さ３０μｍ、長さ５ｍ位のものまで
製造できることが知られている。
太さ及び長さが異っても熱伝導率及び強度に大きな差は
ないが、太さ０．１〜１１Ｉ／ｒｒＬの繊維が工業的に
安価に製造できるので、使用に適する。
ないが、太さ０．１〜１１Ｉ／ｒｒＬの繊維が工業的に
安価に製造できるので、使用に適する。
補強材としては従来公知の石綿、鋼繊維、ガラス繊維、
ロックウール、アラミド繊維、通常のＰＡＮ系、ピッチ
系の炭素繊維などである。本発明はこれらと気相法炭素
繊維を併用するか、又は補強材は気相法炭素繊維のみを
用いるものである。
ロックウール、アラミド繊維、通常のＰＡＮ系、ピッチ
系の炭素繊維などである。本発明はこれらと気相法炭素
繊維を併用するか、又は補強材は気相法炭素繊維のみを
用いるものである。
摩擦、摩耗調整材はゴム、カシュー、ポリマーなどの有
機質系、黒鉛、モリブデン、バライタなどの無機質系な
どの粉末、鉄、鋼、アルミニウム、亜鉛等の金属系の粉
末、アルミナ、シリカなどの酸化物粉末を適宜選択、組
合せて用いることかできる。
機質系、黒鉛、モリブデン、バライタなどの無機質系な
どの粉末、鉄、鋼、アルミニウム、亜鉛等の金属系の粉
末、アルミナ、シリカなどの酸化物粉末を適宜選択、組
合せて用いることかできる。
有機結合材はフェノール樹脂、これをメラミン、ナイロ
ン、エポキシ、油、カシューなどを加えて変成したもの
がよく用いられる。
ン、エポキシ、油、カシューなどを加えて変成したもの
がよく用いられる。
気相法炭素繊維の量は少な過ぎると熱伝導性の効果が十
分なく、また多過ぎると摩擦摩耗調整材及び有機結合材
の量が減シ、摩擦材の強度が低下する、充分な摩擦性能
が得られない等の問題が生する。これらのことから気相
法炭素繊維の量は、成形後有機結合材が硬化した後の摩
擦材中で１０〜４０重量％含有していることが望ましい
。
分なく、また多過ぎると摩擦摩耗調整材及び有機結合材
の量が減シ、摩擦材の強度が低下する、充分な摩擦性能
が得られない等の問題が生する。これらのことから気相
法炭素繊維の量は、成形後有機結合材が硬化した後の摩
擦材中で１０〜４０重量％含有していることが望ましい
。
本発明において望ましい組成例を硬化後の組成で示せば
次の通りである。
次の通りである。
■ブレーキライニング用
気相法炭素繊維 ４０〜６０衝ト酸化物系
（アルミナ、シリカなど） １〜５９デ
イスクツぐラド用 気相法炭素繊維 ２０〜６゜繊維系、
０〜５゜有機系
１〜１５無機系
２〜３゜金属系 ５〜４
゜酸化物系 １〜５結合材
１０〜２゜成形は上記のような組
成の配合物を混練し、上記のように有機結合材がフェノ
ール樹脂の場合、混線物を８０℃〜１００℃程度で乾燥
してフェノール樹脂をＢ−ステージ化する。次にこれを
所定形状に加圧成形し、１６０℃〜１８０℃に加圧加熱
してアフターキュアーを行い、摩擦材とする。
イスクツぐラド用 気相法炭素繊維 ２０〜６゜繊維系、
０〜５゜有機系
１〜１５無機系
２〜３゜金属系 ５〜４
゜酸化物系 １〜５結合材
１０〜２゜成形は上記のような組
成の配合物を混練し、上記のように有機結合材がフェノ
ール樹脂の場合、混線物を８０℃〜１００℃程度で乾燥
してフェノール樹脂をＢ−ステージ化する。次にこれを
所定形状に加圧成形し、１６０℃〜１８０℃に加圧加熱
してアフターキュアーを行い、摩擦材とする。
実施例
クリソタイル石綿、気相法炭素繊維（繊維径的０．５μ
ｒｎ）、人造黒鉛粉末（２００メツシユ下）、銅粉末（
４２メツシユ下）、アルミナ粉末（２００メツシユ下）
を表１の配合で混合し、さらに、フェノール樹脂（商品
名、昭和高分子（株）製ＣＲ８−２１０５）を入れて均
一に混合した後、電気オープン中で９０℃、２時間乾燥
し、フェノール樹脂をＢステージ化した。このものを１
７０℃、３０ ｋＦ２ｙ＋ｓ２ノ条件で所定形状（大き
さ４０Ｘ５０Ｘ７ｍ＋１１）に加圧成形し、１８０℃８
時間アフターキュアーを行った。
ｒｎ）、人造黒鉛粉末（２００メツシユ下）、銅粉末（
４２メツシユ下）、アルミナ粉末（２００メツシユ下）
を表１の配合で混合し、さらに、フェノール樹脂（商品
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一に混合した後、電気オープン中で９０℃、２時間乾燥
し、フェノール樹脂をＢステージ化した。このものを１
７０℃、３０ ｋＦ２ｙ＋ｓ２ノ条件で所定形状（大き
さ４０Ｘ５０Ｘ７ｍ＋１１）に加圧成形し、１８０℃８
時間アフターキュアーを行った。
試作した摩擦材は、鋳鉄製ディスク（Ｆｅ１２）と組合
せて慣性式摩擦試験機でテストした。測定条件は、速度
１００に＋３４（、）ぐラド面圧１０ ｋｉｄとし、各
テスト間のインタバルを、８０秒、６０秒、４０秒、２
０秒と変えて測定した摩擦係数を表１に示した。
せて慣性式摩擦試験機でテストした。測定条件は、速度
１００に＋３４（、）ぐラド面圧１０ ｋｉｄとし、各
テスト間のインタバルを、８０秒、６０秒、４０秒、２
０秒と変えて測定した摩擦係数を表１に示した。
比較例の場合はインタバルが短いとμが低下しているが
、気相法炭素繊維を添加したものは一定のμを示してい
る。
、気相法炭素繊維を添加したものは一定のμを示してい
る。
表１ 試作品の配合及び摩擦係数測定結果表中の配合は
重量％を表わし、フェノール樹脂については溶剤等を除
くもので、硬化後の樹脂分を意味する。
重量％を表わし、フェノール樹脂については溶剤等を除
くもので、硬化後の樹脂分を意味する。
測定インターバルとはディスクを一定の条件で回転させ
ておき、これにノＪ？ノドを一定の時間間隔で当て、摩
擦力を測定するもので、このときの間隔をいう。例えば
８０秒とは１回目の測定から次の測定までの時間であり
これが短かいことは摩擦熱の放熱の時間がないため、温
度が高いことを意味する。
ておき、これにノＪ？ノドを一定の時間間隔で当て、摩
擦力を測定するもので、このときの間隔をいう。例えば
８０秒とは１回目の測定から次の測定までの時間であり
これが短かいことは摩擦熱の放熱の時間がないため、温
度が高いことを意味する。
発明の効果
本発明によれば、摩擦材の熱伝導を良くし、耐フェード
性の良い摩擦材を得ることができる。
性の良い摩擦材を得ることができる。
Claims (1)
- 補強材、摩擦調整材等を有機結合材を用いて成形した
摩擦材において、補強材の１部もしくは全部を気相法炭
素繊維で置換したことを特徴とする摩擦材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5708586A JPS62215677A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 気相法炭素繊維で強化した摩擦材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5708586A JPS62215677A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 気相法炭素繊維で強化した摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62215677A true JPS62215677A (ja) | 1987-09-22 |
Family
ID=13045650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5708586A Pending JPS62215677A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 気相法炭素繊維で強化した摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62215677A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051063A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Mizuno Technics Kk | 木製バット |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5708586A patent/JPS62215677A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006051063A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Mizuno Technics Kk | 木製バット |
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