JP2003105322A

JP2003105322A - 非石綿系摩擦材

Info

Publication number: JP2003105322A
Application number: JP2001297037A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tsugawa; 和男津川; Kaoru Tosaka; 薫登坂
Original assignee: Nisshinbo Industries Inc; Nisshin Spinning Co Ltd
Current assignee: Nisshinbo Holdings Inc
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-09
Also published as: KR20030027822A; US20030068488A1; EP1298346A1

Abstract

(57)【要約】【解決手段】石綿を除く繊維基材、結合材、充填材を
主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化してな
る非石綿系摩擦材において、上記充填材がビッカース硬
度が８００（ｋｇ／ｍｍ²）（ＤＰＨ３００ｇｆ）以下
の球状又はビーズ状ガラスを含有することを特徴とする
非石綿系摩擦材。【効果】本発明の非石綿系摩擦材は、適度な摩擦係数
を有すると共に、適度な錆落とし性を有し、かつ鳴き性
能、対面攻撃性の点で良好な結果を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、各種産業
用機械等のブレーキパッド、ブレーキライニング及びク
ラッチフェーシング等に好適に使用される非石綿系摩擦
材に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用の摩擦材、特にディスクパッドにおいては、摩擦係
数、錆落とし性等の性能を確保するため、アブレシブ成
分として、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコン
等のセラミックを使用している。

【０００３】しかしながら、これらのセラミック粒子
は、硬度も高く、形状が鋭角的であるため、鳴き、対面
攻撃性等に問題があり、この点の解決が求められてい
た。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、摩擦係数、錆落とし性についての性能を確保し、か
つ鳴き、対面攻撃性に優れた非石綿系摩擦材を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、充填材の少なくとも一部として、ビッカース硬度が
８００（ｋｇ／ｍｍ²）（ＤＰＨ３００ｇｆ）以下の球
状又はビーズ状ガラスを使用することにより、摩擦係
数、錆落とし性を十分に確保し得、しかも鳴き、対面攻
撃性に対しても良好な結果を与えることを知見し、本発
明をなすに至った。

【０００６】従って、本発明は、石綿を除く繊維基材、
結合材、充填材を主成分とする非石綿系摩擦材組成物を
成形、硬化してなる非石綿系摩擦材において、上記充填
材がビッカース硬度が８００（ｋｇ／ｍｍ²）（ＤＰＨ
３００ｇｆ）以下の球状又はビーズ状ガラスを含有する
ことを特徴とする非石綿系摩擦材を提供する。

【０００７】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の非石綿系摩擦材は、繊維基材、結合材、充填材
を主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化して
なるものである。

【０００８】ここで、上記繊維基材としては、石綿（ア
スベスト）以外の摩擦材に通常用いられる無機質繊維、
有機繊維などを使用できる。このような繊維基材として
は、例えば鉄、銅、真鍮、青銅、アルミニウム等の金属
繊維；セラミック繊維、チタン酸カリウム繊維、ガラス
繊維、ロックウール、ウォラストナイト、セピオライ
ト、アタパルジャイト、人工鉱物質繊維等の無機質繊
維；炭素繊維、アラミド繊維、アラミドパルプ、ポリイ
ミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊維、セルロー
ス、アクリル繊維等の有機質繊維などが挙げられ、これ
らの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。

【０００９】この繊維記載は、短繊維状、粉末状等の形
態で使用することができ、その添加量は、摩擦材用組成
物全体に対して好ましくは１０〜５０体積％、より好ま
しくは１５〜４０体積％である。

【００１０】上記結合材としては、熱硬化性樹脂結合材
が好ましく、通常摩擦材に用いられる公知のものを使用
することができる。このような結合材としては、例えば
フェノール樹脂、ＮＢＲゴム変性ハイオルソフェノール
樹脂、ＮＢＲゴム変性フェノール樹脂、アクリルゴム変
性フェノール樹脂等の各種ゴム変性フェノール樹脂、メ
ラミン樹脂、エポキシ樹脂、ＮＢＲ、ニトリルゴム、ア
クリルゴムなどが挙げられ、これらの１種を単独で又は
２種以上を組み合わせて用いることができる。本発明に
おいては、これらの結合材を、摩擦材組成物全体に対
し、好ましくは１５体積％以上、より好ましくは１５〜
３０体積％、更に好ましくは１５〜２５体積％含有す
る。

【００１１】充填材としては、有機質充填材と無機質充
填材があり、有機質充填材としては、例えばカシューダ
スト、タイヤリク、ゴムダスト（ゴム粉末、粒）、グラ
ファイト、ニトリルゴムダスト（加硫品）、アクリルゴ
ムダスト（加硫品）などが挙げられ、これらの１種を単
独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
この有機質充填材の添加量は摩擦材組成物全体に対して
好ましくは５〜３０体積％、より好ましくは１０〜２５
体積％である。

【００１２】一方、無機質充填材としては、消石灰、硫
酸バリウム、炭酸カルシウム，マイカ、バーミキュライ
ト、コークス、グラファイト、二硫化モリブデン等のほ
か、鉄、銅、アルミニウム等の金属粉を使用することが
でき、この無機質充填材は、摩擦材組成物全体の３０〜
７５体積％、特に３０〜６５体積％配合し得るが、特に
本発明においては、充填材として、球状又はビーズ状の
ガラスを配合する。この球状又はビーズ状ガラスはビッ
カース硬度が８００（ｋｇ／ｍｍ²）（ＤＰＨ３００ｇ
ｆ）以下、好ましくは４００〜８００（ｋｇ／ｍｍ²）
（ＤＰＨ３００ｇｆ）、特に５００〜８００（ｋｇ／ｍ
ｍ²）（ＤＰＨ３００ｇｆ）のものを使用するもので、
ビッカース硬度が８００（ｋｇ／ｍｍ²）（ＤＰＨ３０
０ｇｆ）より高いと対面攻撃性が悪化したり、鳴きが発
生し易くなる等の不利が生じる。このガラスは、酸化珪
素（ＳｉＯ₂）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリ
ウム（ＢａＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化アルミ
ニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化
物から選ばれる１種又は２種以上を主成分として含有す
ることが好ましく、またその平均粒径は１５〜５００μ
ｍ、より好ましくは２０〜４００μｍ、更に好ましくは
３０〜３５０μｍ、最も好ましくは４０〜３００μｍで
あることが好ましい。

【００１３】上記ガラスの配合量は、摩擦材組成物中
０．５〜１５体積％、特に２〜１２体積％とすることが
好ましい。

【００１４】なお、本発明においては、上記ガラスの配
合により、従来からアブレシブ成分として用いられてい
る酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコン等のセラ
ミックの配合を省略することができる。

【００１５】本発明の摩擦剤の製造方法は、上記成分を
ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー、アイリッヒミ
キサー等の混合機を用いて均一に混合して成形用金型内
で予備成形し、この予備成形物を成形温度１３０〜２０
０℃、成形圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ²で２〜１
５分間成形するものである。

【００１６】次に、得られた成形品を１４０〜２５０℃
の温度で２〜４８時間熱処理（後硬化）した後、必要に
応じてスプレー塗装、焼き付け、研摩処理を施して完成
品が得られる。

【００１７】なお、自動車のディスクパッドを製造する
場合には、予め洗浄、表面処理、接着剤を塗布した鉄又
はアルミニウム製プレート上に予備成形物を載せ、この
状態で成形用金型内で成形、熱処理、スプレー塗装、焼
き付け、研摩することにより製造することができる。

【００１８】本発明の非石綿系摩擦材は、自動車、大型
トラック、鉄道車両、各種産業機械等のブレーキライニ
ング、クラッチフェーシング、ディスクパッド、ペーパ
ークラッチフェーシング、制輪子などの各種用途に幅広
く用いることができるものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明の非石綿系摩擦材は、適度な摩擦
係数を有すると共に、適度な錆落とし性を有し、かつ鳴
き性能、対面攻撃性の点で良好な結果を与える。

【００２０】

【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。

【００２１】［実施例、比較例］表１に示す組成の摩擦
材組成物をレディゲミキサーを用いて均一に混合し、加
圧型内で１００ｋｇ／ｃｍ²で１〜３分間加圧して予備
成形した。この予備成形物を成形温度１６０℃、成形圧
力２５０ｋｇ／ｃｍ²の条件下で２〜１０分間成形した
後、２００℃で５時間熱処理（後硬化）を行い、実施
例、比較例の乗用車用ブレーキパッドを作成した。これ
らのブレーキパッドにつき、下記条件で摩擦試験を行
い、その性能を調べた。

【００２２】＜摩擦試験条件＞ａ．ＪＡＳＯＣ４０６「乗用車ブレーキ装置ダイナ
モメータ試験方法」準拠）車速５０ｋｍ／ｈ、減速度０．３Ｇ、Ｎ＝２０００
回、各温度別に評価。ｂ．ＪＡＳＯＣ４０４「乗用車常用ブレーキ実車試
験方法」準拠）

【００２３】＜性能評価方法＞摩擦係数（ＪＡＳＯＣ４０６「乗用車ブレーキ装
置ダイナモメータ試験方法」準拠）対面攻撃性（ＪＡＳＯＣ４０６「乗用車ブレーキ
装置ダイナモメータ試験方法」準拠）摩擦対面（ローター）の摩擦程度を下記基準に基づき評
価した。 ◎：微小（１０μｍ未満）〇：少ない（１０〜２０μｍ） △：やや多い（２０〜３０μｍ） ×：多い（３０μｍを超える）鳴き性能（ＪＡＳＯＣ４０４「乗用車常用ブレー
キ実車試験方法」準拠）実車試験により、鳴きの大小及び鳴きの発生頻度を下記
基準で評価した。 ◎：鳴きなし〇：鳴きほとんどなし △：鳴きあり（微小） ×：鳴きあり（少）錆落とし性試験制動初速度５０ｋｍ／ｈ、制動減速度０．１５ｇ、制動
回数２００回、制動前ブレーキ温度１５０℃の試験条件
で、予め表面に錆を発生させた対面（ローター）の錆の
研削程度を下記基準に基づき評価した。 ◎：錆が完全に落ちている〇：錆がほぼ完全に落ちている △：錆がやや残っている ×：錆が残っている環境負荷（特定化学物質の環境への排出量の把握及び
管理の改善の促進に関する法律に準拠）〇：上記法律に定められた化学物質を含まない ×：上記法律に定められた化学物質を含む

【００２４】

【表１】

【００２５】球状ガラス（平均粒径２００μｍ）：ビッカース硬度５５０主成分：Ｎａ₂Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ₂ 球状ガラス（平均粒径５０μｍ）：ビッカース硬度６６０主成分：ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｄ 69/02 Ｆ１６Ｄ 69/02 ＧＦターム(参考） 3J056 AA31 BA01 BE05 BE28 CA04 EA02 EA13 EA21 EA22 EA24 EA30 FA05 FA08 FA09 GA02 GA12 3J058 BA21 BA28 BA44 FA01 FA11 FA21 FA31 FA35 GA03 GA04 GA06 GA07 GA12 GA19 GA20 GA22 GA23 GA24 GA27 GA28 GA31 GA35 GA37 GA38 GA39 GA40 GA43 GA45 GA49 GA55 GA57 GA58 GA59 GA73 GA74 GA82 GA85 GA92 GA93

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石綿を除く繊維基材、結合材、充填材を
主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化してな
る非石綿系摩擦材において、上記充填材がビッカース硬
度が８００（ｋｇ／ｍｍ²）（ＤＰＨ３００ｇｆ）以下
の球状又はビーズ状ガラスを含有することを特徴とする
非石綿系摩擦材。
【請求項２】上記ガラスが酸化珪素、酸化カルシウ
ム、酸化バリウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸
化亜鉛から選ばれる１種又は２種以上を主成分として含
有する請求項１記載の非石綿系摩擦材。
【請求項３】上記ガラスの平均粒径が１５〜５００μ
ｍである請求項１又は２記載の非石綿系摩擦材。
【請求項４】上記ガラスの含有量が摩擦材組成物中
０．５〜１５体積％である請求項１，２又は３記載の非
石綿系摩擦材。