JPS63280936A - デイスクブレ−キ用摩擦材 - 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、従来の石綿を基材とする摩擦材に代わるディ
スクブレーキ用摩擦材に関するものである。

（従来の技術） 従来、石綿を基材とし、フェノール系樹脂で結合された
摩擦材は低温から高温までの広い温度域にわたり、安定
かつ高い制動力を示し、クラッチフェーシング、ドラム
ブレーキ用摩擦材、ディスクブレーキ用摩擦材等に使用
されてきた。しかし、近年石綿の人体への有害性が指摘
され、その使用が規制されつ＼ある。石綿に代わる摩擦
材としては、ガラス繊維を基材としたものが特開昭５３
−／３０７１ｔ２　、特開昭５乙−／乙５７９に示され
ている。また実際に該摩擦材は容易に安定かつ高い制動
力を得ることができる。しかし、実際に該摩擦材はクラ
ッチ７エーシングに見られる程度で、ディスクブレーキ
用摩擦材には殆ど見当らない。

（発明が解決しようとする問題点） ガラス繊維の問題点を考えると、ガラス繊維はｔｏｏ　
’ｃ以上で溶融軟化することが挙げられる。ディスクブ
レーキ用摩擦材はクラッチ７エーシング等よりも高温で
使用されることが多く、急な下り坂および高速道路での
連続制動においては、摩擦面が１００　’Ｃ以上になる
ことがある。実際に該摩擦材を急な下り坂あるいは高速
道路での連続制動の融物の膜が形成され、長時間にわた
り制動力が大巾に低下する。

該摩擦材については、ガラス溶融物による制動力低下が
、ディスクブレーキ用摩擦材に使用する上での大きな問
題点である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を解決した石綿を含まナイ芳ラ
ス繊維を基材としたディスクブレーキ用摩擦材を提供す
るものである。

本発明は、基材となるガラス繊維と摩擦特性を向上させ
るチタン酸カリウム繊維および摩擦面上の熱の放散を助
ける銅合金により構成される。

（作用） 本発明に用いるガラス繊維は直径５〜．ＩＱ、ｕｒｎ、
長さ１、！；−２！；１ｍのチョツプドストランドであ
る。該繊維の摩擦材への添加は３；　−／２体積％であ
り、望ましくは７〜１０体積％が良い。ｊ体積％以下で
は摩擦材の補強効果が十分でなく、摩擦試験後の摩擦材
に亀裂等が生じる。また７２体積％以上では前述のガラ
ス繊維の溶融の問題が生じる。チタン酸カリウム繊維は
に、Ｏ・≦Ｔｉｅ２．の化学式で示され、繊維長１００
．ａｍ以下、繊維直径３Ｑ、ｕｒｎ以下のものである。

ディスクブレーキ用摩擦材の場合、１０−．２５体積％
の気孔を必要とするが、上記のガラス繊維だけでは十分
な気孔率を確保できない。チタン酸カリウム繊維を３〜
１５体積％の割合で摩擦材に添加することで摩擦材とし
て必要な気孔を確保できる。

銅合金は摩擦面の熱を拡散するために不可欠であり、形
状としては微粉末よりも１００メツシュオンから９メツ
シユバスの粒度範囲にある繊維状あるいはチップ状のも
のが良い。銅合金の種類としては純銅、青銅、真ちゅう
等があり、十分な熱伝導で耐熱性を確保する上で、３０
重量％以上の銅を含有するものが良い。該目的からはス
チールも用いることが可能であるが、摩耗粉中に鉄分が
混入し錆が発生して、ブレーキ局辺部を汚すため好まし
くない。

さらに摩擦調整剤として無機または有機の粉末を用いる
。無機粉末としては硫酸バリウム、硫化アンチモン、黒
鉛、水酸化力ルシュム、そして酸化物系ノセラミックス
９Ｍｇ０１Ａ嘔０３　＋　Ｚ　ｒ０２１ムライト、オリ
ビン等がある。有機粉末としてはエラストマー、カシュ
ー等がある。以上の構成物をフェノール系樹脂により結
合させ気孔率を１０〜２５体積％に調整し、ディスクブ
レーキ用摩擦材を作る。フェノール系樹脂としては、ス
トレートフェノール樹脂あるいはエラストマー、カシュ
ー−Ｊ−ットオイル等との変性フェノール樹脂あるいは
フェノールアラルキル樹脂である。

（実施例） 第１表の配合表に従い各原料をクロスプレート型ミキサ
ーで混合した。本実施例で用いるガラス繊維は繊維直径
７３μｍ、繊維長３鵡のＥガラスである。チタン酸カリ
ウム繊維としては平均繊維直径θ／〜ａ３　、ｕ　ｍ、
平均繊維長２０〜３９．１１　ｍのものを用いた。真ち
ゅう繊維としては重量比でＣｕ　：　Ｚｎ−乙Ｏ：弘Ｏ
１繊維直径乙Ｑ、ｔ１ｍ、繊維長３關のものを用いた。

銅粉末として１０Ｏメツシユパスの粒度のものを用いた
。フェノール系樹脂としては、予め硬化剤の添加したノ
ボラック型ストレートフェノール樹脂を用いた。

第１表に従って混合したものを予め加熱され、／乙Ｏ０
Ｃに保たれた金型へ投入し面圧２０−２００　ｋｇ　／
ｃｒｉの適当なプレス圧力を加え、ガス抜きを行いなが
ら７０分間保持して成形体を得た。その後、該成形体を
２２０００でさらに３時間加熱してフェノール系樹脂の
硬化を行い、ディスクブレーキ用摩振材ヲ作った。

上記摩擦材をそれぞれ乗用車用ディスクブレーキに組込
み、ダイナモメータ−によりブレーキ試験を行った。デ
ィスクブレーキとしては住友電工（株）製ＰＤｊ／型キ
ャリパ−を用い、ディスクローターとしてはφ、２１７
３　ｍ　Ｘ　、２．２　Ｒｍ士の鋳物製ベンチレーティ
ド型を用いた。試験フードはＪＡＳＯＣＩ！σ乙−７Ｉ
ｌを部分的に変更したものを用いた。

その時の慣性モーメントとして５４〜．　ｍ　、　５．
・ｅＣλを用いた。また比較のため石綿を基材とした摩
擦材を同一条件で試験した。該摩擦材として住友電工（
株）製Ｍ２２１１−／Ｈを用いた。試験結果を第１図と
第２表に示し、第１図には摩擦係数とブレーキ液圧との
関係、第２表には摩耗量とフェード時の最小摩擦係数を
示す。

第１図は車速Ｖ　−／３０ｋｍ／　ｈ相当から／　０〜
１０　ｋｑ／Ｃｒｌ範囲のブレーキ液圧一定の制動試験
した時の摩擦係数をプロットした。第１１１よりわかる
ように本発明の摩擦材はブレーキ液圧に対し摩擦係数が
安定していることがわかる。また比較材として用いたＭ
、！、２！／Ｈと比べても摩擦係数が安定していた。

さらに第２表に７工−ド時の最小摩擦係数と摩擦材の摩
擦量を示すが、比較例に比ベフェード性能および耐摩耗
性に優れることがわかる。

実施例１、比較例／およびＭ２２１１／Ｈをさらに高速
試験に供した。

高速試験は、前のブレーキ試験と同型式のキャリパ−と
ロークーを用い慣性モーメントは同じ５Ｊ鞄・ｍ　−５
ｅｃＬで行った。摩擦材とローターは新品を用いた。

試験は、車速Ｖ−／乙Ｑｋｍｌｈ相当から液圧３０に９
／ｃｒｌで連続制動を３０回くり返した。

試験中のディスクローターの温度は３ｊＯ〜７０００Ｃ
の温度範囲で変化した。

試験中の摩擦係数の推移を第２図に示した。実施例／お
よびＭ２２１１／　Ｈは試験最後まで安定かつ高い摩擦
係数を示した。しかし比較例／は試験後半大巾に摩擦係
数が低下した。また試験後の摩擦材を観察したところ、
比較例／の摩擦面に−はガラスの溶融物が全面に付着し
ていた。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の摩擦材は石綿を含むことな
く、低湿から高温までの広い温度域にわたり、安定かつ
高い制動力を示す。そして自動車。

航空機、鉄道車輌、産業機械等のディスクブレーキ用Ｍ
振材として使用すルと、とができる＠

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例／〜３．比較例／〜３およびＭＱ２ｔＩ
／Ｈを車速Ｖ−／３０−／ｈ相当から１０１０Ｎ１ｒＯ
／ｃＪ範囲のブレーキ液圧一定の制動試験を行ったとき
の摩擦係数のプロット図、第２図は実施例／。 比較例１およびＭ２２’ｌ／Ｈを車速Ｖ　−／１，０酬
〆ｈ相当からブレーキ液圧！；Ｑｋｇ／ｃ−で連続制動
を３０回繰り返した時の試験中の摩擦係数の推移を示す
図である０ 算１図 プし−キ渚圧（Ｋｙ／ｃＷｆ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フェノール系樹脂により結合された摩擦材において
   、ガラス繊維を５〜１２体積％含み、かつ、チタン酸カ
   リウム繊維を３〜１５体積％含み、かつ、銅合金を２〜
   １０体積％含むことを特徴とするディスクブレーキ用摩
   擦材。 ２、銅を６０重量％以上含有する銅合金において、１０
   ０メッシュオンで９メツシユパスの粒度範囲にある粉末
   または繊維状またはチップ状の形態を有する銅合金を用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディ
   スクブレーキ用摩擦材。