JPS63266230A - 摩擦部材 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両等で用いられる摩擦部材の改良に関し、ブ
レーキライニング、ブレーキパッド、クラッチフェーシ
ング等に利用することができる。

［従来の技術］ 従来ＩＩ擦郡部材、アスベストが基材として用いられて
来たが、近年欧州諸国等でアスベストの使用制限が提唱
され、その動きに伴いブレーキ用摩擦部材も基材をアス
ベストから他のｌ１ｆｉへの移行が必要となりガラス１
ｌｌｆｆを主体とするＦＪ擦郡部材提案されている。

例えば特開昭５７−７６３２８号公報には、無アスベス
トクラッチフェーシングの製造方法として基材にＥガラ
ス単繊維を用い加圧加熱成形工程で金型を開いてガス抜
き工程を挿入して成形する提案がある。

したがってアスベストから他の繊維に変更した場合には
製造条件、方法、物性などの検討が必要である。例えば
ブレーキライニングにおいては基材をアスベストからガ
ラス繊維に替えた場合、摩擦特性が向上するという利点
はあるが反面初期の当りが付きにクク、その影響により
初期のバーキングブレーキ力が低下するという内題点を
有する。

しかしこのガラス繊維を基材とするブレーキライニング
をある程度の摺合せを実施したあとでは上記のバーキン
グブレーキ力がアスベスト材を使用したものと同程度の
性能を示す様になる。したがってこの初期のバーキング
ブレーキ力の不足を補う必要がある。

従来はこのブレーキライニングの初期のバーキングブレ
ーキ力を確保する手段としては、Ｊｌ擦部材自体の気孔
率を増し多孔質化することにより相手材とのなじみを良
くし静止摩擦係数を確保する試みがなされている。例え
ばブレーキライニングをシューコンプリートに接着した
後、再度加熱し表面層に存在する有機物を分解してガス
化させて除去し表面を多孔質化する方法が知られている
が、この方法ではブレーキライニング内部での「ガスふ
くれ」や接着剤やその他添加物の熱劣化等が生じて好ま
しくない。またブレーキライニングの摩擦表面積を広く
することは静止Ｉ！擦係数は高くなるが、それに伴ない
動摩擦係数も高くなり好ましくない。

［発明によって解決される問題点］ 本発明は上記の如くガラス繊維を基材とする摩擦部材の
初期の静止摩擦係数を向上させると共に摩擦部材中のガ
スふくれを起こさず接着強度を低下させず表面の凹凸の
少ない摩擦部材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］ 本発明の摩擦部材は、ガラス繊維を主体とする基材と、
添加剤および結合剤とで構成される摩擦部材において、 該摩擦部材の表面にフッ化水素酸処理層を形成したこと
を特徴とする。

上記Ｉ！！擦部材は、基材としてガラス繊維に芳香族ポ
リアミド繊維を併用して形成するのが好ましい。この基
材に例えばフェノール樹脂系の結合剤と無８Ｍ（摩ｔ５
！Ｉｍ整剤、金属粉末無機配合剤）・有機添加剤を配合
成形してＩＩ擦部材を形成する。

上記の摩擦部材の表面層をフッ化水素酸処理を行なう。

即ち通常のガラスのフッ化水素酸によるエツチングと同
様にフッ化水素酸液またはその水溶液に浸漬ないしは噴
霧し表面層のみ彼処１！！層を形成させる。フッ化水素
酸処理は通常４０％の飽和水溶液を室温（２５℃）で１
０分以上接触させることにより処理層を形成する。なお
上記のｖｉ濃度が薄い水溶液を使用する場合は、水溶液
とライニングとの接触時間を長くすることにより同じ程
度の処理層を形成することができる。

摩擦部材のフッ化水素酸処理層は未処理物よりも硬度が
３０％以下であることが好ましい。即ち硬度の低下によ
りフッ化水素酸処理層が形成され表面に摩擦されやすい
面が形成された事が確認されることによる。

フッ化処理を摩擦部材の表面層のみに形成するのはブレ
ーキライニングとしたとき相手部材とのなじみが悪く初
期の当り付きが悪い。しかしある程度の回数の制動を繰
返してやるとライニングがＦｊｙＡシて相手部材となじ
みが良くなることに基づき、前もって摩擦部材の表面を
摩擦したと同じ状態ないしは類似状態にするためにガラ
スＩｌ維部をエツチングにより変化させるのである。し
たがって摩擦部材の内部までフッ化水素酸処ＴＩ！、Ｆ
Ｂを形成すると摩擦部材自体がもろくなり目的を達成す
ることが出来なくなる。

したがって初期はフッ化水素酸処理層でなじみの悪さを
補い、それ以降は処理層が摩擦ないしは制動により発生
するＦＪ擦熱によってライニング中の有機成分が劣化し
相手材に転移して摩擦に適した摩擦面を形成する。この
場合もライニングは熱履歴によって表面はポーラスにな
っている。そのため静止ＦＪ＊係数が確保できる。

し発明の効果１ 本発明はＦＪ擦部材の表面層にフッ化水素酸処理層を形
成することにより、摩擦部材の接着剤の劣化や表面に凹
凸を付けることなく不足していた初期の静止摩擦係数を
確保することができる。

［実施例］ 以下実施例により説明する。

８インチＬＴタイプのガラス繊維を基材とするブレーキ
ライニングは以下の組成により作成した。

ガラス繊維３０％、芳香族ポリアミド繊維１０％、フェ
ノール樹脂系結合剤２０％、無礪・有機添加剤４０％を
常法により混合成形してブレーキライニングとした。こ
のブレーキライニングの表面を室温で１５分間４０％フ
ッ化水素酸水溶液に浸漬させた。

フッ化水素酸処理後のライニング表面層の硬度を測定し
たところロックウェル硬度で３０１−Ｉ　Ｒｓであり未
処理のものに比べて約４０％程度硬度が低下している。

即ちガラス繊維をフッ化水素酸処理することによりガラ
スがエツチングされ強度が低下したため、圧力に対して
折れ易く脱落し易くなり結果として表面が多孔質になっ
たと考えられる。少なくとも表面より内層に向ってｉｍ
ｍのフッ化水素酸処理層を形成していることが好ましい
。

第２図にフッ化水素酸処理による処理層を形成したブレ
ーキライニングの模式断面図を示す。

上記のフッ化水素酸処理したブレーキライニングおよび
フッ化水素酸未処理ブレーキライニングと、比較として
ガラス繊維をアスベストｔｉＡＩｉに替えた以外は同一
組成で作製したブレーキライニングをそれぞれシューコ
ンプリートに接着し静止摩擦係数を測定した。試験法は
ＪＡＳＯに基づきブレーキダイナモメータ試験機で行な
った。

まず初期静止摩擦係数を測定し、その後車速５０→Ｏｋ
ｍ／ｈｒ１減速度０．１５Ｇで摺合せ°を数サイクル行
なった（１サイクルは１００回の摺合せである）。

結果を第３図に示す。第３図に示す如くフッ化水素酸処
理層を有するライニングは、比較としてガラス１ＪＡｔ
４をアスベストに替えたライニングとほぼ同等以上の初
期の静止摩擦係数を示している。

一方フッ化水素酸未処理のライニングは初期に静止摩擦
係数が低いが摺合せを続け４回以上になると静止摩擦係
数が上昇して処理層を有するものと同等になる。従って
初期の静止摩擦係数を一定値以上確保するためには、フ
ッ化水素酸処理層の存在が有効である。またアスベスト
ａｍにより作製したブレーキライニングと性能的には同
程以上を示している。

次に動ＩＩＩ擦係数の様子の確認の試験を行なった。

この試験はブレーキの前後の１１！擦係数がわかる様に
デュアルタイプの台上試験機を用いた。（前：ディスク
ブレーキ、後ニドラムブレーキ）試験方法としては車速
２０．５０．１１００ｋ／ｈｒのそれぞれの速度で１０
ｋｇｆ／Ｃｍ２〜６０　ｋ　Ｑ　ｆ　／　ｃ　ｍ　ｔを
１０ｋＯｆ／ａｍ！おきに油圧付加を設定した。なお、
前記サイクル試験の間に摺合せを（速度５０ｋｍ／ｈｒ
ｏ、１５Ｇ）２０回行なった。サイクル試験は温度制御
で１２０℃でブレーキＯＮの設定とした。結果を連続さ
せたグラフとして第４図に示した。縦軸に摩擦係数を横
軸には付加油圧および摺合せのサイクル回数を示した。

■は車速をＦｒは前輪のディスクブレーキのパッドの値
を示す。フッ化水素酸処理層を有するライニングはガラ
ス繊維をアスベストに替えて作成したライニングと動摩
擦係数がほぼ同じ傾向を示しておリライニングとしてガ
ラスｍｓｉでも遜色がない。

更にガラス繊維を主体とするブレーキライニングに於い
て、従来法による熱処理による表面層の有機物を分解し
て多孔質化したもの、フッ化水素酸、未処理品およびア
スベスト繊維でガラス繊維を替えた従来品と本発明のフ
ッ化水素酸処理層を有するライニングについて接着強度
およびガスふくれの確認試験を行なった。

接着強度はブレーキライニングの接着面でのせ−ん断試
験をＪＡＳＯに基づいて測定を行なった。

結果を第１表に示す。フッ化水素酸処理層を有す第１表 第２表 るものは従来のアスベスト繊維によるのものと同等の接
着力を有することを示している・また従来の熱処理加工
によるものは接着強度低い。またガスふくれについては
、ライニングの表面の粗さを表面粗さ計で測定した。結
果は第２表に示す。凹凸の値が大きいと相手材の接触面
積が小さくなり、結果的に、静止摩擦係数が低下するが
本発明は凹凸が少な（良好な結果を示している。即ち熱
処理加工品よりすぐれフッ化水素酸未処理のものとほぼ
同じ粗さを有する。そしてアスベスト繊維とほぼ同じで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はブレーキシューの側面模式図、第２図はうイニ
ングのフッ化水素酸処理後の側面模式図、第３図はライ
ニングの静止摩擦係数測定結果を示すグラフであり、第
４図は動＊擦係数の油圧付加および摺合せを車速を替え
て連続的に測定した結果を示すグラフである。 １・・・ブレーキライニング ２・・・シューコンプリート ３・・・シューリム ４・・・シューウェブ ５・・・フッ化水素酸処理層 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス繊維を主体とする基材と、添加剤および結
   合剤とで構成される摩擦部材において、該摩擦部材の表
   面にフッ化水素酸処理層を形成したことを特徴とする摩
   擦部材。