WO2007080975A1

WO2007080975A1 - 摩擦材用組成物及びこれを使用した摩擦材

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Publication number: WO2007080975A1
Application number: PCT/JP2007/050338
Authority: WO
Inventors: Mitsuo Unno
Original assignee: Hitachi Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2007-07-19
Also published as: JPWO2007080975A1; US7914871B2; US20100233464A1; JP5358949B2

Abstract

　本発明は、自動車などの制動に用いられるディスクブレーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦材に適した摩擦材用組成物及びこれを用いた摩擦材に関する。本発明の摩擦材用組成物は、繊維基質、結合材、および充填材を含んでなる摩擦材用組成物であり、該繊維基質中に、繊維長が異なる少なくとも２種類の生体溶解性のセラミック繊維を含む摩擦材用組成物である。

Description

明細書

摩擦材用組成物及びこれを使用した摩擦材

技術分野

[0001] 本発明は、自動車などの制動に用いられるディスクブレーキパッド、ブレーキライ二ング等の摩擦材に適した摩擦材用組成物及びこれを用いた摩擦材に関する。背景技術

[0002] 自動車などには、その制動のためにディスクブレーキパッドやブレーキライニング等の摩擦材が使用されている。前記摩擦材は、制動のために相手材、例えばディスク口一ターやブレーキドラム等と摩擦することにより制動の役割を果たしており、そのため、高い摩擦係数と、その摩擦係数の安定性が求められている。

[0003] 前記摩擦材は、繊維基質、結合材、充填材等を配合した組成物を成形加工することにより製造される。特に、前記繊維基質は、摩擦材の骨格を形成し、摩擦材の制動に関わる特性を付与する成分である。

[0004] 従来、摩擦材において繊維基質にアスベスト材 (石綿）が用いられてきたが、人体へ悪影響を及ぼす物質として認知されて以来、各国法規制等により、これに替わるものが製造されてきた。

[0005] そこで、アスベスト材に替わる繊維基質として無機繊維、金属繊維、有機繊維等の複数の繊維を配合した摩擦材が提案されている（特開 2001— 072961号公報等)。

[0006] なかでも代替品として挙げられるセラミック繊維は、摩擦材における強度増加に優れることが知られている。前記セラミック繊維は、 1000°C以上の耐熱性を有する人工の無機繊維であり、具体的にはシリカ繊維、アルミナ繊維、アルミナシリカ系繊維、アルミナシリカジルコニァ系繊維等が挙げられる。

[0007] ところで、アスベスト材の人体への有害性は、その繊維径が細力いこと、および体内で溶解せずに滞留することにより生じるものであり、代替品としての、繊維径が細かくアスペクト比の大きい無機繊維や、体内で溶解しない繊維に関しても、アスベスト材と同様に体内への悪影響が懸念されている。そのような観点から、摩擦材に使用されるセラミック繊維として、生体溶解性のセラミック繊維を使用した摩擦材が提案されてレヽる（特開 2003— 301878号公報等）。

[0008] し力ながら生体溶解性のセラミック繊維を使用した摩擦材は、生体非溶解性のセラミック繊維を使用した摩擦材と比べて相手材の鲭落とし時の摩擦材の摩耗が多く鲭落とレ性に劣るという問題点がある。

発明の開示

[0009] 本発明は、人体に悪影響を及ぼすことなぐまた、鲭落とレ性能が高い摩擦材に使用する摩擦材用組成物と、これを用いた摩擦材を提供することを目的とする。

[0010] 前記課題を解決する本発明は、アスベストや生体非溶解性のセラミック繊維のような人体に悪影響を及ぼす繊維を含まない繊維基質、結合材、及び充填材を含んでなる摩擦材用組成物であり、該繊維基質中に、繊維長が異なる少なくとも 2種類の生体溶解性のセラミック繊維を含む摩擦材用組成物に関する。

[0011] また、一つの態様として、該繊維基質中に、 200 z mより短い生体溶解性のセラミツク繊維と 400 μ mより長い生体溶解性のセラミック繊維とを含む摩擦材用組成物に関する。

[0012] さらに一つの態様として、本発明は、前記摩擦材用組成物中に、繊維長が 400 μ m以上の生分解性のセラミック繊維を 1〜3重量％、および繊維長が 50〜200 μ m の生体溶解性のセラミック繊維を 4〜： 10重量％を含む、摩擦材用組成物に関する。

[0013] さらに一つの態様として本発明は、粒径 45 z m以上のショットを 0. 2重量％以上含有する摩擦材用組成物に関する。

[0014] さらに一つの態様として本発明は、前記繊維長が 50〜200 z mの生体溶解性のセラミック繊維がアルミナ成分を含む摩擦材用組成物に関する。

[0015] また本発明は、上記の摩擦材用組成物を用いて加熱加圧成形してなる摩擦材に関する。

[0016] 本願の開示は、 2006年 1月 13日に出願された特願 2006— 005939号に記載の主題と関連しており、それらの開示内容は引用によりここに援用される。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下本発明の摩擦材用組成物について詳述する。

[0018] 本発明の摩擦材用組成物は、アスベスト材と生体非溶解性のセラミック繊維とを除く繊維基質、結合材、および充填材を含み、該繊維基質として、生体溶解性のセラミック繊維を含有し、前記生体溶解性のセラミック繊維が繊維長が異なる少なくとも 2種類の生体溶解性のセラミック繊維を含有することを特徴とする摩擦材用組成物であり、繊維長の異なる前記生体溶解性のセラミック繊維を用いることで摩擦材用組成物を均一に分散、保持させ、これを用いた摩擦材の補強効果が増し、相手材との鲭落とし性に優れた効果を発揮する。前記繊維長が異なる少なくとも 2種類の生体溶解性セラミック繊維には、 200 μ mより短レヽ生体溶角率†生のセラミック繊糸隹と 400 μ mより長レヽ生体溶解性のセラミック繊維であることが鲭落し性の観点で好ましい。

[0019] 本発明の摩擦材用組成物において使用される繊維基質は、上記特徴を有する生体溶解性のセラミック繊維のみからなる繊維基質力、前記生体溶解性のセラミック繊維と通常摩擦材に使用される無機繊維、有機繊維、金属繊維等の繊維を単独または 2種類以上を組み合わせて含有することができる。ただし、本発明の摩擦材用組成物にぉレ、ては、無機繊維であるアスベスト材および生体非溶解性のセラミック繊維を含まない。ここにおいて前記生体非溶解性のセラミック繊維とは、生体内において溶解せず、化学組成がアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物総量 (ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウムの酸化物の総量)が 18%未満であるセラミック繊維を意味する。そのような生体非溶解性の繊維は、例えば SiO繊維、 A1 0繊維、 A1

〇 -SiO系繊維、 A1 0 -SiO— ZrO系繊維等が挙げられる。

[0020] 本発明の摩擦材用組成物において繊維基質として使用される生体溶解性のセラミック繊維は、人体内に取り込まれた場合でも短時間で分解され体外に排出される特徴を有するセラミック繊維であり、化学組成がアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物総量 (ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ノリウムの酸化物の総量)が 18% 以上でかつ、呼吸による短期バイオ永続性試験で、 20 z m以下の繊維の重量半減期が 10日以内または気管内注入時の短期バイオ永続性試験で、 20 μ m以上の繊維の重量半減期が 40日以内、または腹膜内試験で過度の発癌性の証拠が無レ、かまたは長期呼吸試験で関連の病原性や腫瘍発生が無いことを満たすセラミック繊維を意味する (EU指令 97/69/ECの Nota Q (発癌性適用除外))。このような生体溶解性のセラミック繊維として、具体的には SiO—CaO— MgO系繊維や SiO—CaO— MgO _A1 O系繊維等が挙げられる。本発明においては、耐熱性や補強効果の点でアルミナを含む Si〇 -CaO-MgO-Al O系繊維が好ましい。

[0021] また、これらの生体溶解性のセラミック繊維は、セラミックを一般に使用される溶融紡糸法等により繊維化して製造される。

[0022] 本発明においては、このような生体溶解性のセラミック繊維を、繊維長が異なる生体溶解性のセラミック繊維として 2種以上を組み合わせて用いることにより、繊維物の分散性と補強効果とが両立し、鲭除去時の摩擦材摩耗が低減し、優れた鲭落とレ性を有する摩擦材を得ることができる。組み合わせには、繊維長が 300 / mより短い生体溶解性のセラミック繊維（以後「短繊維のセラミック繊維」あるいは単に「短繊維」とレ、うこともある）と、繊維長が 300 μ mより長レ、生体溶解性のセラミック繊維（以後「長繊維のセラミック繊維」あるいは単に「長繊維」とレ、うこともある）との組み合わせがあり、これら組み合わせる生体溶解性のセラミック繊維の間には、 200 / m以上程度の繊維長の差があることが好ましい。また、組み合わせて使用する場合における短繊維のセラミック繊維および長繊維のセラミック繊維としては、短繊維のセラミック繊維および長繊維のセラミック繊維とも、それぞれ 1種あるいは 2種以上のセラミック繊維を用いること力 Sできる。

[0023] なお、本明細書において、「繊維長」および「粒径」の値は全て該当する繊維の平均値を示しており、例えば 200 x mの繊維長の繊維とは、光学顕微鏡で繊維長を 50 個測定した繊維長の平均値が 200 μ mmであることを示す。

[0024] ところでセラミック繊維は一般に、製造過程で繊維にならなかったショット (粒状物）を発生し、これらのショットがセラミック繊維中に含まれている。セラミック繊維を用いた場合、摩擦材用組成物においてショット量が多いほど、摩擦材の鲭除去性が良くなり、相手材の鲭落とし性が向上する。

[0025] 本発明の摩擦材用組成物は、摩擦材用組成物中に 0. 2重量％以上のショットを含むような摩擦材用組成物でもあり、さらに 0. 2〜3. 0重量％のショットであることが好ましい。ショットの量が 3. 0重量％を超えると相手材の摩耗が大きくなり、ローターの偏摩耗に起因するジャダ一等の音振性能が悪化する傾向がある。

[0026] 前記のようにショットとは、セラミック繊維の製造過程で生成してセラミック繊維中に含有するものである力本発明の摩擦材用組成物は、ショットを添加する方法としてセラミック繊維中に含有された状態のものでも、セラミック繊維から分離されたショットの状態のものを添加しても構わなレ、。一方、ショットを含まない生体溶解性のセラミツク繊維を用いることも可能であり、また、ショットの代わりに、ショット成分に似た酸化物球状粒を用いることもできる。

[0027] また、本発明の摩擦材用組成物においてより好ましい態様として、前記生体溶解性のセラミック繊維は、具体的には、長繊維の生体溶解性のセラミック繊維が 400〜70 0 μ m、かつ前記短繊維の生体溶解性のセラミック繊維が繊維長 50〜200 μ mであることが繊維の分散性起因の補強効果、鲭落とレ性の点で好ましい。前記範囲内の長繊維および短繊維の生体溶解性のセラミック繊維を用いることで、本発明の摩擦材用組成物をより均一に分散させ保持させることができる。ここにおいて前記長繊維のセラミック繊維および前記短繊維のセラミック繊維として、同一または異なる組成または繊維径のセラミック繊維を使用してょレ、。

[0028] 以下、本発明の摩擦材用組成物に使用される生体溶解性のセラミック繊維のうち、

2種類のセラミック繊維、すなわち長繊維および短繊維について説明する力本発明においてはこれ以外の生体溶解性のセラミック繊維を含んでよぐこの 2種類に限定されるものではない。

[0029] 本発明の摩擦材用組成物に使用される長繊維のセラミック繊維は、市販品である S uper wool (新日本サーマルセラミックス社製）の SW607MAX— D (組成： SiO ：

MgO： CaO = 66： 19： 15)、等を用いることができる。また、前記長繊維のセラミック繊維は、繊維径が 8 μ m以下であることが補強効果の点で好ましい。

[0030] また、前記長繊維のセラミック繊維の含有量は、摩擦材用組成物において 1〜3重量％であることが好ましぐさらに:!〜 2重量％が好ましい。 1重量％未満であると摩擦材とした場合に十分な補強効果が得られず、摩耗し易く鲭落とし性が低下する傾向がある。また、 3重量％を超えると、摩擦材中での繊維の分散性が悪化する傾向がある。

[0031] 本発明の摩擦材用組成物に使用される短繊維のセラミック繊維は、補強効果、鲭落とレ性の点でアルミナを含むものであることが好ましレ、。前記アルミナの含有量は、短繊維のセラミック繊維全体において 1〜3重量％が好ましレ、。そのような短繊維のセラミック繊維として、具体的に、ファインフレックス一 E バルタファイバー T (二チアス社製）（組成： Si 0 ： MgO+CaO： A1 0 = 75〜80： 19〜25： 1〜3)等を用いることができる。また、短繊維のセラミック繊維は繊維径が 8 z m以下であることが補強効果の点で好ましい。

[0032] また、前記短繊維のセラミック繊維の含有量は、摩擦材用組成物中において 4〜1 0重量％であることが好ましぐさらに 2〜6重量％であることが好ましい。 4重量％未満であると、摩擦材において十分な補強効果が得られず、磨耗し易く鲭落とし性が低下する傾向がある。また 10重量％を超えると、摩擦材中での繊維の分散性が悪化する ί頃向がある。

[0033] 本発明の摩擦材用組成物に含まれる上述した生体溶解性のセラミック繊維以外の繊維基質として使用される無機繊維は、ロックウーノレ、チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、ウォラストナイト等が挙げられるが、環境負荷物質低減の点でチタン酸カリウム繊維、ガラス繊維を含有しないことが好ましい。また、本発明の摩擦材用組成物に含まれる上述した生体溶解性のセラミック繊維以外の繊維基質として使用される有機繊維は、ァラミド繊維、炭素繊維、ポリイミド繊維、セルロース繊維、アクリル繊維、フエノール樹脂繊維等が挙げられる。

[0034] また、本発明の摩擦材用組成物に含まれる上述した生体溶解性のセラミック繊維以外の繊維基質として使用される金属繊維は、銅、真鍮、青銅、アルミニウム、スチール等が挙げられるが、相手材攻撃性や鳴き性能の点で銅または真鍮または青銅の繊維が好ましい。また、スチールは、重量が重ぐ鲭易いこと、鳴き特性が悪化すること、また相手材を損傷し磨耗させやすい性質力実用性を考慮すると、本発明に使用される場合は少量であることが好ましい。

[0035] 以上詳述した本発明の摩擦材用組成物に含まれる繊維基質は、繊維状または粉末状であってよその含有量は、本発明の摩擦材用組成物中に 5〜 50重量％、さらに好ましくは 10〜30重量％であることが好ましい。このうち、本発明で使用される生体溶解性のセラミック繊維の全含有量は、本発明の摩擦材用組成物中に 5〜 30 重量％、好ましくは 5〜： 10重量％であることが好ましい。また、本発明の摩擦材用組成物に含まれる繊維基質は、本発明の摩擦材用組成物を調製する際に、摩擦材用組成物を構成する他の材料と共に直接配合し、調製することができる。

[0036] 本発明の摩擦材用組成物に含まれる結合材は、通常、摩擦材に用いられる熱硬化性樹脂を用いることができる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フエノール樹脂、ァクリル変性フエノール樹脂、シリコーン変性フエノール樹脂、カシュ—変性フエノール樹脂、エポキシ変性フエノール樹脂、アルキルベンゼン変性フエノール樹脂等の各種変性フエノール樹脂などが挙げられ、特にフエノール樹脂、アクリル変性フエノール樹脂、シリコーン変性フエノール樹脂が好ましぐこれらを単独でまたは 2種類以上を組み合わせて使用することができる。

[0037] 本発明の摩擦材用組成物に含まれる充填材は、有機充填材および無機充填材を使用することができる。前記有機充填材として、例えばカシュダスト、タイヤゴム粉、アクリルゴム粉、イソプレンゴム、 NBR、 SBR等が挙げられ、単独でまたは 2種類以上を組み合わせて使用される。前記有機充填材の含有量は、摩擦材用組成物において 2〜20重量％であることが好ましぐ 5〜： 10重量％であることがより好ましい。

[0038] また、前記無機充填材として、例えば三硫化アンチモン、硫化スズ、二硫化モリブデン、硫化鉄、硫化ビスマス、硫化亜鉛、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、水酸化力ルシゥム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸ノリウム、コータス、黒鉛、マイ力、酸化鉄、バーミキユライト、チタン酸カリウム、硫酸力ルシゥム、酸化ジノレコニゥム、ジルコンサンド、アルミナ、板状チタン酸カリウム、珪藻土、タルク、クレー、ムライト、ゼォライト、等が挙げられ、これらを単独でまたは 2種類以上を組み合わせて使用することができる。また、前記無機充填材の含有量は、摩擦材用組成物において 30〜80重量％であることが好ましぐ 50〜70重量％であることがより好ましい。

[0039] 本発明の摩擦材用組成物を使用することにより、人体に悪影響を与えることな相手材の鲭落とし性が優れた摩擦材を提供することができる。

[0040] 本発明の摩擦材用組成物は、前記の繊維基質、結合材、充填材を配合し、レディーゲミキサー、アイリツヒミキサー、等の混合機を用いて混合することにより作製することができる。また、本発明の摩擦材用組成物は、前記の材料以外に、必要に応じてその他の材料を配合することができ、例えば銅粉、亜鉛粉、黄銅粉等の金属粉末等を酉己合すること力 Sできる。

[0041] 本発明の摩擦材用組成物は、自動車等のディスクブレーキパットやブレーキライ二ング等の摩擦材として、または本発明の摩擦材用組成物を目的形状に成形、加工、貝占り付け等の工程を施すことによりクラッチフエ一シング、電磁ブレーキ、保持ブレーキ等の摩擦材材としても使用することができる。また、本発明の摩擦材用組成物は、例えば摩擦材の製造において、または摩擦材の使用において、前記摩擦材用組成物が飛散して人体に吸入された場合でも、アスペクト比の大きい生体溶解性セラミツク繊維が生体内にて溶解し体外に排出されるため、人体に悪影響を及ぼさない。さらに本発明の摩擦材用組成物は、摩擦材として使用した場合、これを使用した自動車等における制動時に相手材の鲭の除去時に発生する鲭摩耗粉よる摩擦材の摩耗が少なぐ鲭落レ性に優れる効果を有する。

[0042] 本発明の摩擦材は、本発明の摩擦材用組成物を用いてなる摩擦材であり、相手材に対する鲭落とレ性に優れる特徴を有する。

[0043] また、本発明の摩擦材は、自動車等のディスクパッド、ブレーキライニング、クラッチフエ一シング、電磁ブレーキ、保持ブレーキ等に使用することができる。

[0044] また、本発明の摩擦材は、一般に使用されている方法を用いて製造することができ、本発明の摩擦材用組成物を加熱加圧成形して製造される。詳細には、本発明の摩擦材用組成物をレディーゲミキサー、加圧ニーダ一等の混合機を用いて均一に混合し、この混合物を成形金型にて予備成形し、得られた予備成形物を成形温度 130〜 160°C、成形圧力 20〜50MPaの条件で 2〜： 10分間で成形し、得られた成形物を 1 50〜250°Cで 2〜： 10時間熱処理する。また、必要に応じて塗装、スコーチ処理、研磨処理を行なう。

[0045] 本発明の摩擦材は、本発明の摩擦材用組成物を使用することにより、補強効果が増して、相手材の鲭落とし時の摩擦材の耐摩耗性および鲭落とし性に優れた摩擦材である。

実施例

[0046] 本発明の摩擦材用組成物について、実施例を用いてさらに説明する。 [0047] (ディスクブレーキパッドの作製）

本発明の摩擦材用組成物を用いて摩擦材であるディスクブレーキパッドを作製した (実施例:!〜 6)。

[0048] 実施例 1

長繊維として平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維 (B) (商品名 SW 607MAX-D,新日化サーマルセラミックス（株)社製、アルミナ成分非含有、粒径 4 5 μ m以上のショット含有量:長繊維のセラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 1. 4重量％、短繊維として平均繊維長 100 μ ΐηの生体溶解性のセラミック繊維 (Ε) (商品名ファインフレックス一 Ε バルタファイバー Τ、二チアス（株）社製、アルミナ成分含有量：短繊維のセラミック繊維中に 2重量％、粒径 45 x m以上のショット含有量:短繊維のセラミック繊維中に 9重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 5. 9重量％と、表 2に示す材料を配合し摩擦材用組成物を得た (摩擦組成物中の含有量:長繊維のセラミック繊維 1. 4重量％、短繊維のセラミック繊維 5. 9重量 %、粒径 45 μ ΐη以上のショット含有量 0. 8重量％)。

[0049] この摩擦材用組成物をレディーゲミキサー（株式会社マツボー社製、商品名レディーゲミキサー Μ20)で混合し、この混合物を成形プレス（王子機械工業株式会社製 )で予備成形し、得られた予備成形物を成形温度 145°C、成形圧力 40MPaの条件で 6分間成形プレス (三起精ェ社製)を用いて加熱加圧成形し、得られた成形品を 20 0°Cで 4. 5時間熱処理し、ロータリー研磨機を用いて研磨し、 500°Cのスコーチ処理を行なってディスクブレーキパッドを得た。

[0050] 実施例 2

長繊維として平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維 (B) (商品名 SW 607MAX-D,新日化サーマルセラミックス（株)社製、アルミナ成分非含有、粒径 4 5 μ m以上のショット含有量:長繊維のセラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 5. 5重量％、短繊維として平均繊維長 118 x mの生体溶解性のセラミック繊維（D) (商品名 SM90_SAB_T40、新日化サーマルセラミックス（株）社製、アルミナ成分非含有、粒径 45 x m以上のショット非含有)を摩擦材用組成物全体に対して 1. 8重量％と、表 2に示す材料を配合し摩擦材用組成物を得た (摩擦組成物中の含有量:長繊維のセラミック繊維 5. 5重量％、短繊維のセラミック繊維 1. 8重量⁰ /₀、粒径 45 μ m以上のショット含有量 0. 9重量⁰ /₀)。

[0051] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0052] 実施例 3

長繊維として平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維 (B) (商品名 SW 607MAX-D,新日化サーマルセラミックス（株)社製、アルミナ成分非含有、粒径 4 5 μ m以上のショット含有量:長繊維のセラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 1. 4重量％、短繊維として平均繊維長 50 μ ΐηの生体溶解性のセラミック繊維（G) (商品名ファインフレックス一 Ε バルタファイバー Τ、二チアス（株)社製、アルミナ成分含有量:短繊維のセラミック繊維中に 2重量％、粒径 45 x m以上のショット含有量:短繊維のセラミック繊維中に 9重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 5. 9重量％と、表 2に示す材料を配合し摩擦材用組成物を得た (摩擦組成物中の含有量:長繊維のセラミック繊維 1. 4重量％、短繊維のセラミック繊維 5. 9重量％、粒径 45 μ ΐη以上のショット含有量 0. 8重量％)。

[0053] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0054] 実施例 4

長繊維として平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維 (B) (商品名 SW 607MAX-D,新日化サーマルセラミックス（株)社製、アルミナ成分非含有、粒径 4 5 μ m以上のショット含有量:長繊維のセラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 2. 2重量％、短繊維として平均繊維長 100 x mの生体溶解性のセラミック繊維（F) (商品名ファインフレックス一 Ε バルタファイバー Τ、二チアス (株）社製、アルミナ成分含有量 (短繊維のセラミック繊維中に 2重量％)、粒径 45 x m以上のショット含有量:短繊維のセラミック繊維中に 1重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 5. 1重量％と、表 2に示す材料を配合し摩擦材用組成物を得た (摩擦組成物中の含有量：長繊維のセラミック繊維 2. 2重量％、短繊維のセラミック繊維 5. 1重量 %、粒径 45 μ ΐη以上のショット含有量 0. 4重量％)。 [0055] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0056] 実施例 5

長繊維として平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維 (B) (商品名 SW 607MAX-D,新日化サーマルセラミックス（株)社製、アルミナ成分非含有、粒径 4 5 μ m以上のショット含有量:長繊維のセラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 2. 2重量％、短繊維として平均繊維長 50 x mの生体溶解性のセラミック繊維（Η) (商品名ファインフレックス一 Ε バルタファイバー Τ、二チアス (株）社製、アルミナ成分含有量 (短繊維のセラミック繊維中に 2重量％)、粒径 45 μ ΐη以上のショット含有量:短繊維のセラミック繊維中に 1重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 5. 1重量％と、表 2に示す材料を配合し摩擦材用組成物を得た (摩擦組成物中の含有量:長繊維のセラミック繊維 2. 2重量％、短繊維のセラミック繊維 5. 1重量⁰ /₀ 、粒径 45 μ ΐη以上のショット含有量 0. 4重量％)。

[0057] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0058] 実施例 6

長繊維として平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維 (B) (商品名 SW 607MAX-D,新日化サーマルセラミックス（株)社製、アルミナ成分非含有、粒径 4 5 μ m以上のショット含有量:長繊維のセラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 1. 4重量％、短繊維として平均繊維長 118 x mの生体溶解性のセラミック繊維（D) (商品名 SM90_SAB_T40、新日化サーマルセラミックス（株）社製、アルミナ成分非含有、粒径 45 x m以上のショット非含有)を摩擦材用組成物全体に対して 5. 9重量％と、表 2に示す材料を配合し摩擦材用組成物を得た (摩擦組成物中の含有量：長繊維のセラミック繊維 1. 4重量％、短繊維のセラミック繊維 5. 9重量⁰ /₀、粒径 45 μ m以上のショット含有量 0. 2重量⁰ /₀)。

[0059] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0060] 比較例として、生体非溶解性のセラミック繊維、または 1種類のみの生体溶解性のセラミック繊維を用いた摩擦材を作製した。

[0061] 比較例 1

平均繊維長 600 μ mの生体非溶解性のセラミック繊維（Α) (商品名 FIBERFRAX^R - Zエンジニアードファイバー ZFC600/90、東芝モノフラックス（株）社製、化学組成： A1 0 ： SiO ： ZrO ： 30： 53： 16、 45 μ m以上のショット含有量：セラミック繊維中に

14重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 7. 3重量％と、表 2に示す材料を配合し、摩擦材用組成物を得た (摩擦材用組成物中の含有量:セラミック繊維 7. 3重量％、 45 μ ΐη以上のショット含有量 1. 0重量⁰ /₀)。

[0062] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0063] 比較例 2

平均繊維長 625 μ mの生体溶解性のセラミック繊維（B) (商品名 SW607MAX— D、新日化サーマルセラミックス (株)社製、アルミナ成分非含有、 45 μ m以上のショット含有量:セラミック繊維中に 17重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 7. 3重量 %と、表 2に示す材料を配合し、摩擦材用組成物を得た (摩擦材用組成物中の含有量:セラミック繊維 7. 3重量％、 45 / m以上のショット含有量 1. 2重量％)。

[0064] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0065] 比較例 3

平均繊維長 285 μ mの生体溶解性のセラミック繊維（C) (商品名 SM90— SAZ— P15、新日化サーマルセラミックス (株）社製、アルミナ成分非含有、 45 z m以上のシヨット含有量:セラミック繊維中に 3重量％)を摩擦材用組成物全体に対して 7. 3重量 %と、表 2に示す材料を配合し、摩擦材用組成物を得た (摩擦材用組成物中の含有量：セラミック繊維 7. 3重量％、 45 z m以上のショット含有量 0. 2重量％)。

[0066] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0067] 比較例 4

平均繊維長 118 μ mの生体溶解性のセラミック繊維（D) (商品名 SM90— SAZ— T40、新日化サーマルセラミックス (株）社製、アルミナ成分非含有、 45 μ m以上のシヨット非含有）を摩擦材用組成物全体に対して 7. 3重量％と、表 2に示す材料を配合し、摩擦材用組成物を得た (摩擦材用組成物中の含有量:セラミック繊維 7. 3重量％、 45 μ m以上のショット非含有）。

[0068] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0069] 比較例 5

平均繊維長 100 μ mの生体溶解性のセラミック繊維（E) (商品名ファインフレックス -E バルタファイバー T、二チアス (株)社製、アルミナ成分含有量:短繊維のセラミック繊維中に 2重量％、粒径 45 μ m以上のショット含有量：セラミック繊維中に 9重量 %)を摩擦材用組成物全体に対して 7. 3重量％と、表 2に示す材料を配合し、摩擦材用組成物を得た (摩擦材用組成物中の含有量:セラミック繊維 7. 3重量％、 45 μ m以上のショット含有量 0. 7重量⁰ /₀)。

[0070] この摩擦材用組成物を実施例 1と同様の方法にてディスクブレーキパッドを作製した。

[0071] 本発明の摩擦材における鯖落とし試験

実施例：!〜 6、および比較例:!〜 5の摩擦材における相手材に対する鲭落とレ性について試験を行レ、、その評価を行なった。

[0072] 試験方法

評価はすべて富士重工業株式会社製フォレスターの慣性モーメントにて試験を行つた。試験に用いたローターはキリゥ社製ディスクローター (FC250)を用いた。

[0073] ダイナモメーターで JASO C427に準拠したすり合わせ (初速度 50km/h、減速度 0. 3G、制動前ブレーキ温度 100°C，制動回数 200回)を行ったあと、ディスクローターの鲭び付けを行った。鲭び付け手順は、 JIS Z2371に準拠した塩水噴霧でディスクローターを塩水噴霧試験機内に 1時間放置し、 100°Cで 1時間乾燥し、 JIS D4 419の恒温高湿試験に準拠して温度 50 ± 1°C、湿度 95% ± 1 %に保たれた恒温高湿槽中で 10時間放置し、室温大気中に 24時間放置した。この一連の鲭び付け条件を 3回繰り返し、ディスクローターの鲭び付けを行った。 [0074] 上記の方法で作為的に作成した鲭付きローターを、実施例:!〜 6または比較例:!〜 5の摩擦材のそれぞれを用いて、 JASO C427のすり合わせ条件（初速度 50kmZ h、減速度 0. 3G、制動前ブレーキ温度 100°C)で制動し、摩擦材の鲭落とレ性について、制動 10回目及び 500回目における鲭落し率を以下の基準で評価した。

[0075] ◎： 90%以上〇： 80%以上 △ ： 60%以上 X ： 60%未満

鲭落し率 =落ちた鲭の厚さ Z鲭付け時の鲭の厚さ X 100 (%)

鲭付け後の鲭厚み =鲭び付け後のディスクローター厚み一すり合わせ後のディスクローター厚み

鲭落とし試験後の鲭厚み =制動後 (10回、 500回)のディスクローター厚み―すり合わせ後のディスクローター厚み

落ちた鲭の厚さ =鲭付け後の鲭厚み鲭落とし試験後の鲭厚み

上記の試験による摩擦材の鲭落とし性を表 1に示す。

1] 表摩擦材の鲭落とし性評価結果

※ 生体非溶解性セラミック繊維 [表 2]

表 2 生体溶解性のセラミック繊維以外の配合材料

※ 配合量 · · ·摩擦材用組成物全体に対する重量％これらの結果から、繊維長の異なる 2種類の生体溶解性のセラミック繊維を含む摩擦材用組成物を用いて作製された摩擦材は、対面材のディスクローターにおいて優れた鲭落とし性を発揮し、これは生体非溶解性のセラミック繊維の鲭落とし性能と同等であることが示された。また、短繊維にアルミナを含む摩擦材は、より鲭落とし性能を優れ、さらに、ショットを含む摩擦材においてもより鲭落とし性能が優れることが示された。さらに本開発品は従来の生体非分解性のセラミック繊維を用いた摩擦材組成物と比較して環境負荷が少なく人体有害性が少ない。

Claims

請求の範囲

[1] 繊維基質、結合材、および充填材を含んでなる摩擦材用組成物であり、該繊維基質中に、繊維長が異なる少なくとも 2種類の生体溶解性のセラミック繊維を含む、摩擦材用組成物。

[2] 繊維長が異なる 2種類の生体溶解性のセラミック繊維力 200 μ mより短レ、生体溶解性のセラミック繊維と、 400 μ ΐηより長い生体溶解性のセラミック繊維とである、請求項 1記載の摩擦材用組成物。

[3] 前記摩擦材用組成物中に、繊維長が 400 μ m以上の生体溶解性のセラミック繊維を:!〜 3重量％、および繊維長が 50〜200 μ mの生体溶解性のセラミック繊維を 4〜 10重量％を含む、請求項 1または 2に記載の摩擦材用組成物。

[4] 前記繊維長が 200 μ mより短レヽ生体溶解性のセラミック繊維がアルミナ成分を含む、請求項 2または 3記載の摩擦材用組成物。

[5] さらに、粒径 45 μ m以上のショットを 0. 2重量％以上含有してなる請求項：!〜 4のレ、ずれかに記載の摩擦材用組成物。

[6] 請求項:!〜 5のいずれかに記載の摩擦材用組成物を加熱加圧成形してなる摩擦材