JPWO2014065384A1 - 裏板用組成物、裏板、ブレーキパッドおよびキャリパ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 摩擦材と、前記摩擦材に接合された裏板とを備えるブレーキパッドの、前記裏板を形成するための裏板用組成物であって、
樹脂と、複数本の第1の繊維と、平均長さが前記第1の繊維の平均長さより短い複数本の第2の繊維とを含み、
前記第1の繊維の平均長さをL1[μm]とし、前記第2の繊維の平均長さをL2[μm]としたとき、L2/L1が0.001〜0.5の関係を満足することを特徴とする裏板用組成物。
前記摩擦材に接合された上記(10)ないし(12)のいずれかに記載の前記裏板とを備えることを特徴とするブレーキパッド。
[キャリパ装置]
図1および図2は、それぞれ、本発明のキャリパ装置の一例を示す断面図である。図1および図2は、それぞれ、キャリパ装置をディスクに配置した状態を示す図である。これらのうち、図1は、ディスクの制動が解除されている状態を示すための図であり、図2は、キャリパ装置により、ディスクが制動されている状態を示すための図である。また、図3は、本発明のブレーキパッドの実施形態を示す平面図であり、図4は、本発明のブレーキパッドをディスクに配置した状態を示すための図であり、図5は、本発明のブレーキパッドの他の構成例を示す断面図である。
図1および図2に示すキャリパ装置100は、回転(回動)するディスク200を制動するために用いられる。ディスク200は、図1および図2に示すように、回転軸210を回転の中心軸として、矢印Aの方向に回転する。
対向型のキャリパ装置の場合には、図示しないが、ディスク200の中心線220を介して、前述した空間40、ピストン30およびブレーキパッド10を備える制御機構と同様の構成の制御機構が、ディスクの下側に対向配置(鏡像関係の配置で)されている。すなわち、対向型のキャリパ装置の場合には、ディスク200を介して、空間、ピストンおよびブレーキパッドを備える一対の制御機構が設けられる。かかる構成の対向型のキャリパ装置では、一対のブレーキパッドの双方が、キャリパ50に対して可動し、ディスク200を挟んで、ディスク200の回転を制動する。また、このような制御機構の組数(対の数)は、1組に限らず、例えば、2組、3組等、複数組であってもよい。
キャリパ装置100は、非制動時(初期状態)では、摩擦材12の下面が、ディスク200の上面と若干の隙間を隔てて離間している。
[ブレーキパッド]
本発明のブレーキパッドは、制動時にディスクに圧接され、ディスクとの間で発生する摩擦力によって、ディスクの回転を制御することができる。
<摩擦材>
摩擦材は、制動時にディスクと当接し、この当接による摩擦によって、ディスクの回転を抑制する機能を有している。
本発明の裏板は、硬質かつ高い機械的強度を有する。このため、裏板は、変形しにくく、摩擦材を確実に支持することができるとともに、制動時にピストンの押圧力を、均一に摩擦材に伝達することができる。また、本発明の裏板は、制動時に、摩擦材がディスクに摺接することで生じる摩擦熱や振動をピストンに伝え難くすることができる。
<<裏板用組成物>>
裏板用組成物は、樹脂と、複数本の第1の繊維と、複数本の第2の繊維とを含む。
(i)樹脂
裏板用組成物は、樹脂を含む。
裏板用組成物は、複数本の第1の繊維と複数本の第2の繊維とを含む。
第1の繊維の平均長さをL1[μm]とし、第2の繊維の平均長さをL2[μm]としたとき、L2/L1が0.001〜0.5の関係を満足するのが好ましく、0.01〜0.4の関係を満足するのがより好ましく、0.015〜0.3の関係を満足するのがさらに好ましい。第1の繊維の平均長さL1と、第2の繊維の平均長さL2との比率L2/L1が、前記範囲内であると、裏板用組成物は、その成形性がより向上し、裏板11は、寸法精度および機械的強度が特に高くなる。
樹脂として、例えば、フェノール樹脂を用いる場合には、硬化剤としては、2官能以上のエポキシ系化合物、イソシアネート類、および、ヘキサメチレンテトラミン等から選択して用いることができる。
[1]裏板用組成物の調製
以下のようにして、裏板用組成物を調製した。
[1−1]樹脂混合物がコーティングされた第1の繊維の調製
まず、第1の繊維の原繊維としてのシランカップリング剤により表面処理が施されたガラス繊維(PPG社製ガラス繊維ロービング1084、平均径:15μm)を55質量%用意した。
まず、第2の繊維の原繊維としてのシランカップリング剤により表面処理が施されたガラス繊維(PPG社製ガラス繊維ロービング1084、平均径:15μm)を55質量%用意した。
[1−1]工程により得られた、樹脂混合物がコーティングされた第1の繊維50.0質量部と、[1−2]工程により得られた、樹脂混合物がコーティングされた第2の繊維5.0質量部とを混合し、第1の繊維50質量%と、第2の繊維5質量%とを含む裏板用組成物を得た。
前述の[1]工程によって得られた裏板用組成物を用いて、次のようにして裏板を製造した。
裏板用組成物の構成を表1に示すように変更し、第1の繊維および第2の繊維の構成を表2に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして裏板を製造した。
裏板用組成物の構成を表1に示すように変更し、樹脂混合物がコーティングされた第2の繊維の調整を下記のとおり変更し、第1の繊維および第2の繊維の構成を表2に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして裏板を製造した。
まず、第2の繊維の原繊維としてのシランカップリング剤により表面処理が施されたガラス繊維(日東紡績株式会社製ガラス繊維:CS−3E479S、平均長さ:3mm、平均径:11μm)を55質量%用意した。
裏板用組成物の構成を表1に示すように変更し、第1の繊維および第2の繊維の構成を表2に示すように変更した以外は、前記実施例10と同様にして裏板を製造した。
裏板用組成物の構成を表1に示すように変更し、第2の繊維の調整において加熱ロールによる混練時間を6分間に変更し、第1の繊維および第2の繊維の構成を表2に示すように変更した以外は、前記実施例10と同様にして裏板を製造した。
[1]裏板用組成物の調製
実施例1と同様にして、裏板用組成物を調製した。
前述の[1]工程によって得られた裏板用組成物を用いて、次のようにして裏板を製造した。
第1の繊維および第2の繊維を用いず、裏板用組成物の構成を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして裏板を製造した。
第2の繊維を用いず、裏板用組成物の構成を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして裏板を製造した。
第1の繊維を用いず、裏板用組成物の構成を表1に示すように変更した以外は、前記実施例1と同様にして裏板を製造した。
[3−1]線膨張係数
裏板中央部から、ディスクの進行方向に対して長さ10mm×幅5mm×厚み6mmのサイズを有する部分を切り出して、線膨脹係数を測定するための試験片とした。この試験片の線膨張係数を、TMA測定法に準拠して測定し、以下の基準に従い評価した。なお、昇温速度は、5℃/分とした。
B:線膨張係数が18ppm以上23ppm未満である。
C:線膨張係数が23ppm以上27ppm未満である。
D:線膨張係数が27ppm以上32ppm未満である。
E:線膨張係数が32ppm以上である。
裏板中央部から、ディスクの進行方向に対して長さ80mm×幅10mm×厚み6mmのサイズを有する部分を切り出して、曲げ強さを測定するための試験片とした。この試験片の曲げ強さを、ISO 178に準拠して測定し、以下の基準に従い評価した。
B:曲げ強さが280Mpa以上350Mpa未満である。
C:曲げ強さが210Mpa以上280Mpa未満である。
D:曲げ強さが150Mpa以上210Mpa未満である。
E:曲げ強さが150Mpa未満である。
裏板中央部から、ディスクの進行方向に対して長さ80mm×幅10mm×厚み6mmのサイズを有する部分を切り出して、曲げ弾性率を測定するための試験片とした。この試験片の曲げ弾性率を、ISO 178に準拠して測定し、以下の基準に従い評価した。
B:曲げ弾性率が25Gpa以上30Gpa未満である。
C:曲げ弾性率が20Gpa以上25Gpa未満である。
D:曲げ弾性率が15Gpa以上20Gpa未満である。
E:曲げ弾性率が15Gpa未満である。
裏板中央部から、ディスクの進行方向に対して長さ10mm×幅10mm×厚み6mmのサイズを有する部分を切り出して、圧縮強さを測定するための試験片とした。この試験片の引張り曲げ強さを、ISO 604に準拠して測定し、以下の基準に従い評価した。
B:圧縮強さが350Mpa以上400Mpa未満である。
C:圧縮強さが300Mpa以上350Mpa未満である。
D:圧縮強さが250Mpa以上300Mpa未満である。
E:圧縮強さが250Mpa未満である。
成形性を評価するのに際して、図3に示す形状の本体部(概略寸法:ディスクの進行方向に対して、長さ130mm×幅50mm×厚み6mm)と、この本体部の長手方向の両端にそれぞれ耳部(概略寸法:長さ15mm×幅10mm×厚み6mm)とを有する評価用裏板を製造した。
具体的には、予熱されたプリフォームを評価用裏板に対応する形状を有する金型に投入し、加圧し加熱硬化せしめ、評価用裏板得た。尚、成形条件は、金型温度:150℃、成形圧力:30MPa、硬化時間:5分であった。
そして、得られた評価用裏板の耳部の成形状態を観察し、下記の基準に従い評価した。
B:金型の耳部に相当する部分への裏板用組成物の充填性は良好であるが、形成された耳部の表面が部分的に粗い。
C:金型の耳部に相当する部分への裏板用組成物の充填性は不良であり、形成された耳部にガスかけ等の外観上致命的な欠陥がみられる。
これらの結果を表4に示す。
Claims (14)
- 摩擦材と、前記摩擦材に接合された裏板とを備えるブレーキパッドの、前記裏板を形成するための裏板用組成物であって、
樹脂と、複数本の第1の繊維と、平均長さが前記第1の繊維の平均長さより短い複数本の第2の繊維とを含み、
前記第1の繊維の平均長さをL1[μm]とし、前記第2の繊維の平均長さをL2[μm]としたとき、L2/L1が0.001〜0.5の関係を満足することを特徴とする裏板用組成物。 - 前記第1の繊維の平均長さL1は、5mm〜50mmである請求項1に記載のブレーキパッド裏板用組成物。
- 前記第2の繊維の平均長さL2は、50μm〜10mmである請求項1または2に記載のブレーキパッド裏板用組成物。
- 前記第1の繊維と前記第2の繊維との合計の含有率は、20質量%〜80質量%である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の裏板用組成物。
- 前記第1の繊維の含有率をX1[質量%]とし、前記第2の繊維の含有率をX2[質量%]としたとき、X2/X1が0.05〜1の関係を満足する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の裏板用組成物。
- 前記第1の繊維と前記第2の繊維とは、同一または同種の材料で構成されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の裏板用組成物。
- 前記第1の繊維および前記第2の繊維のうちの少なくとも一方は、ガラス繊維である請求項1ないし6のいずれか1項に記載の裏板用組成物。
- 前記第1の繊維および前記第2の繊維のうちの少なくとも一方は、表面処理が施されている請求項1ないし7のいずれか1項に記載の裏板用組成物。
- 前記樹脂は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂および不飽和ポリエステル樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1ないし8のいずれか1項に記載の裏板用組成物。
- 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の前記裏板用組成物により形成されたことを特徴とする裏板。
- 少なくとも前記第1の繊維は、前記裏板の面方向に沿って配向している請求項10に記載の裏板。
- 少なくとも前記第1の繊維は、前記ブレーキパッドが制動するディスクの進行方向に沿って配向している請求項11に記載の裏板。
- 前記摩擦材と、
前記摩擦材に接合された請求項10ないし12のいずれか1項に記載の前記裏板とを備えることを特徴とするブレーキパッド。 - 請求項13に記載の前記ブレーキパッドと、ディスクに向けて前記ブレーキパッドを押圧するピストンと、前記ピストンを移動可能に収納するキャリパとを備えることを特徴とするキャリパ装置。
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