JP2000205318A

JP2000205318A - ブレ―キ用摩擦材

Info

Publication number: JP2000205318A
Application number: JP11005600A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kinoshita; 晃一木野下; Yosuke Sasaki; 要助佐々木; Michinori Yanagi; 道則柳; Junichi Ito; 淳一伊藤; Masami Takebayashi; 正巳竹林
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1999-01-12
Filing date: 1999-01-12
Publication date: 2000-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】夜間等長時間駐車して摩擦パッドが吸湿した
時のみならず、洗車時等でロータ、摩擦パッドが濡れた
時において生じるクリープグー音を効果的に低減する。【解決手段】繊維基材、摩擦調整材及び結合材よりな
るブレーキ用摩擦材において、鉄の防錆に効果がある材
料を有してなることを特徴とするブレーキ用摩擦材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に用いるブ
レーキ用摩擦材に関するものであり、特にブレーキノイ
ズ、なかでもオートマチック車における発進時のクリー
プグー音の低減されたブレーキ用摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】主としてブレーキなどに用いる摩擦材
は、最近耐フェード性の向上、高速効力の向上のため
に、摩擦材の気孔率が１０〜３０％と高いものを使用す
るようになっている。ところで、そのために、雨天時の
運転、水溜まりを通過などにより、摩擦材が水に濡れた
り、夜間屋外に車両を止めておいた時には、摩擦材がそ
の内部に水分を吸収し易くなっている。そして、その水
分を吸った摩擦材は、その水が乾く過程でブレーキ時の
停止直前、概ね５ｋｍ／ｈ以下の時、又はオートマッチ
ク車における発進時、すなわちブレーキペタルを踏み、
Ｄレンジに入れてブレーキペタルを緩めてブレーキが完
全に開放される途中において、クリープ力でブレーキが
引きずられて微速で発進中に、低周波異音が出る。この
低周波異音は「クリープグー音」ともいわれ、不快感が
するので嫌われているものである。この低周波異音は、
摩擦材の気孔率が大きい程多くの水を吸収するので大き
くなる。また、摩擦材が吸湿すると、ブレーキ時にスキ
ール音が発生したり、あるいは摩擦係数が高くなり過ぎ
て、異常効きが発生するなどの問題がある。

【０００３】このようなクリープグー音の発生原因につ
いて検討され、ロータの制動面に発生した錆が、摩擦材
との摩擦係合により、スティックスリップ現象を発生さ
せ、それがクリープグー音の原因であることが分かっ
た。この点からいって、ロータを防錆処理することによ
っても、クリープグー音の防止に効果があるが、摩擦材
との摩擦係合により、ロータの制動面が摩耗するため、
その防錆処理の効果が徐々になくなり、長期間の効果の
維持ができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、摩擦材にお
いて、ブレーキノイズ、特にオートマチック車における
発進時のクリープグー音の低減をもつブレーキ用摩擦材
を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、水洗などでロ
ータや摩擦パッドが濡れると、発進時のクリープグー音
が大きくなるのは、摩擦材が水を含有して摩擦時に異様
な音を発生させるという問題よりも、ロータや摩擦パッ
ドが濡れることにより、ロータ面に錆が発生し、それが
前記したようにクリープグー音の発生の原因となる点を
重視し、その錆が発生しないようしたものである。すな
わち、本発明は、下記の手段により前記の課題を解決し
た。（１）繊維基材、摩擦調整材及び結合材よりなるブレー
キ用摩擦材において、鉄の防錆に効果がある材料を有し
てなることを特徴とするブレーキ用摩擦材。

【０００６】自動車や車両での摩擦部は、鉄系材料から
なるロータ又はドラムに摩擦材が押しつけられてブレー
キがかかるようになっている。このため、ロータ又はド
ラムの摩擦面は摩擦材により絶えず押しつけれて、研磨
された形になっていて、新しい金属面が露出している。
この金属面が非常に錆易いものであるので、前記したよ
うに水がかかった状態ではたちまち錆が出てしまう。本
発明は、この問題を解決するために、ブレーキ用摩擦材
に鉄の防錆に効果がある材料を配合してなるものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】すなわち、鉄の防錆に効果がある
材料を配合するといっても、その範囲が広いので、この
点について具体的に説明すると、次のようなものが挙げ
られ、それらの単独もしくは併用使用でも良い。鉄よりも標準電極電位が低い金属粉末（好ましくは
３重量部）俗に判り易くいうと鉄よりもイオン化傾向の大きい金属
粉末。例：亜鉛粉末鉄よりも標準電極電位が低い金属の酸化物粉末（好
ましくは５重量部）俗に判り易くいうと鉄よりもイオン化傾向の大きい金属
の酸化物粉末。例：亜鉛酸化物粉末

【０００８】アルカリ金属塩（好ましくは１重量
部）又はアルカリ土類金属塩（好ましくは５重量部）モリブデン酸（又はホウ酸、リン酸、クロム酸、重クロ
ム酸）のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩例：モリブデン酸ナトリウム（又はリチウム、カリウム
等）、ホウ酸ナトリウム、モリブデン酸カルシウム（又
はマグネシウム等）防錆効果の有る有機物（好ましくは１．５重量部）フッ素系ポリマー粉末例：４フッ化エチレンポリマー（ＰＴＦＥ）テトラフロロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体（ＦＥＰ）ポリビニリデンフロライド（ＰＶｄＦ）強アルカリ材料（好ましくは３重量部）例：アルカリ金属アルカリ土類金属の水酸化物（水酸化
カルシウム等）もしくはアルカリ金属アルカリ土類金属
の炭酸塩（炭酸ナトリウム等）

【０００９】前記の物質は、例えばトタンのように亜
鉛粉末が鉄よりも先に溶けることにより鉄の溶解を防ぐ
作用を有するものである。前記の物質は、その金属酸
化物が鉄よりも標準電極電位が低いものというものはあ
まりなく、酸化亜鉛単独ではそのような効果があまりな
いので、他の物質との関係で使用するのがよい。前記
の物質は、鉄の表面処理技術において、鉄の防錆効果が
あることが知られているものであるが、特殊な物質であ
るために摩擦材に含有させたことはないものである。前
記の物質は、耐熱性があるために、ロータと摩擦材と
の摩擦接合でも分解せず、かえってその熱で少し融解す
るのか、液状になってロータ面を薄く覆うので、ロータ
の防錆効果がある。これらの物質は摩擦材に単独で添加
しても良いし、また組み合わせて使用しても良い。これ
らの物質の使用量は、錆の発生を防止するため、基本材
に対して好ましくは上述のとおりであり、上限は、上述
の好ましい量の２倍程度であり、それを超えると、摩擦
材の基本特性（耐摩耗性−摩擦係数等）を阻害する。

【００１０】本発明は、上記構成の摩擦材を用いること
により、夜間等長時間駐車して摩擦パッドが吸湿した時
（以下単に「吸湿時」という）のみならず、洗車時等で
ロータ、摩擦パッドが水濡れした時（以下単に「水濡れ
時」という）におけるクリープグー音を効果的に低減す
ることができる。本発明のブレーキ用摩擦材を製造する
には、繊維基材、摩擦調整材、潤滑材、結合材からなる
摩擦材において、前記〜の粉末を配合し、その配合
物を通常の製法に従って予備成形し、熱成形することに
より製造することができる。また、又はの中で水溶
性大の物質を配合する場合には、アルカリ金属塩を配
合、もしくはアルカリ金属塩を予め配合せずに熱成形後
にアルカリ金属塩水溶液を含浸させるようにすることも
できる。アルカリ金属塩としては、例えばモリブデン酸
ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム、ホウ酸ナ
トリウムが挙げられる。四フッ化エチレンポリマーとし
ては、例えば旭硝子社製フルオンブリカントＬ１６９
Ｊ、Ｌ１７０Ｊなどを用いることができる。

【００１１】摩擦材へ後で含浸させる場合には、摩擦材
の製造工程における仕上げ工程の後に、アルカリ金属塩
水溶液を含浸させる。ただし、含浸を仕上げ工程の前に
行ってもよい。その含浸法としては、真空含浸法、塗
布、どぶづけなどの手段を用いることができるが、摩擦
材内部への含浸効率が良い点から、真空含浸法が好まし
い。その含浸後に、１１０℃で１時間乾燥処理する。

【００１２】図１は、ディスクブレーキ用摩擦パットの
製造工程を示し、板金プレスにより所定の形状に成形さ
れ、脱脂処理及びプライマー処理が施され、そして接着
剤が塗布されたプレッシャープレートと、耐熱性有機繊
維や無機繊維、金属繊維等の繊維基材と、無機・有機充
填材、摩擦調整材及び熱硬化性樹脂バインダ等の粉末原
料とを配合し、攪拌により十分に均質化した原材料を常
温にて所定の圧力で成形（予備成形）して作製した予備
成形体とを、熱成形工程において所定の温度及び圧力で
熱成形して両部材を一体に固着し、アフタキュアを行
い、最終的に仕上げ処理を施すそれまでの工程は従来法
と同一である。

【００１３】前記した耐熱性有機繊維としては、例えば
芳香族ポリアミド繊維、耐炎性アクリル繊維が挙げら
れ、無機繊維としては例えばチタン酸カリウム繊維やア
ルミナ繊維等のセラッミク繊維、ガラス繊維、カーボン
繊維、ロックウール等が挙げられ、また金属繊維として
は例えば銅繊維やスチール繊維が挙げられる。無機充填
材としては、例えば銅やアルミニウム、亜鉛等の金属粒
子、バームキュライトやマイカ等の鱗片状無機物、硫酸
バリウムや炭酸カルシウム等の粒子が挙げられ、有機充
填材としては、例えば合成ゴムやカシュー樹脂等が挙げ
られる。熱硬化性樹脂バインダとしては、例えばフェノ
ール樹脂（ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各
種変性フェノール樹脂を含む）、メラミン樹脂、エポキ
シ樹脂、シアン酸エステル樹脂等を挙げることができ
る。また、摩擦調整材としては、例えばアルミナやシリ
カ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の金
属酸化物等を、固体潤滑剤としては、例えばグラファイ
トや二硫化モリブデン等を挙げることができる。

【００１４】

【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。

【００１５】実施例（基本材としての摩擦材の配合例）フェノール樹脂２０vol ％アラミドパルプ１５vol ％摩擦調整材６５vol ％（カシューダスト、チタン、マグネシア、黒鉛）

【００１６】（実施例及び比較例の試料作製）上記基本
材の摩擦材１００重量部に対し、防錆効果のあるものを
配合して、例１〜６のパッドを従来の製法により作成
し、ロータの錆発生及びクリープグー音の発生状況につ
いて試験した結果を次に示す。た。例１（実施例１）金属亜鉛粉末３重量部例２（実施例２）酸化亜鉛粉末５重量部例３（実施例３）モリブデン酸ナトリウム１重量部例４（実施例４）モリブデン酸カルシウム５重量部例５（実施例５）４フッ化エチレンポリマー粉末１重量部例６（実施例６）水酸化カルシウム４重量部例７（比較例）（上記の添加物なし）０重量部試料は上記のものを組み合わせたものである。注）１．予備実験によると、モリブデン酸ナトリウム粉
末は、５重量部を越えると吸水性が大きくなり過ぎて摩
擦パッドが膨らみ、ブレーキの引きずり、ノイズの原因
となるので、この範囲内とした。

【００１７】（試験方法）新品ロータ及び上記試料の摩
擦パッドを用いたディスクブレーキを取付けた車両を１
ｋｍ毎の走行後に初速５０ｋｍ／ｈでブレーキをかけて
停車させ、２００ｋｍ走行により摩擦パッドとロータと
の十分な摺り合わせが得られた後に、次の試験を行っ
た。（１）吸湿時試験（その１）車両を２０℃の室温、温度９５％（クリープグー音の出
やすい湿度）の環境室に１２時間放置して、２０ｋｍ／
ｈの速度で０．２Ｇの減速度の制動を行い、クリープグ
ー音の発生について、官能試験を行った。（２）吸湿時試験（その２）車両を２０℃の室温、温度９５％（クリープグー音の出
やすい湿度）の環境室に３６時間放置して、２０ｋｍ／
ｈの速度で０．２Ｇの減速度の制動を行い、クリープグ
ー音の発生について、官能試験を行った。（試験結果）試験結果を第１表に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】・第１表の各欄における２段の表示、例え
ば「微小／小」の表示は、前半の「微小」が、制動面の
錆の発生が微小であり、後半の「小」が、クリープグー
音の発生が小であることを示す。・第１表の「制動面の錆の発生割合（面積比）」：大・・・７０％以上から１００％、：中・・・７０％未満から４０％、：小・・・４０％未満から１５％、：微小・・１５％未満から１％、：無・・・１％未満、・クリープグー音の評価基準１２時間放置・・・微小以下が合格３６時間放置・・・小以下が合格

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、夜間等長時間駐車して
摩擦パッドが吸湿した時のみならず、洗車時等でロー
タ、摩擦パッドが水濡れした時における摩擦材から出る
ことがあるクリープグー音を効果的に低減することがで
きる。本発明の摩擦材は、ロータなどの鉄材における錆
の発生を防ぐ物質を配合しているため、クリープグー音
の発生原因とされている鉄材における錆の発生を有効に
防ぐことができ、クリープグー音を低減することができ
る。そのために配合する錆の発生を防ぐ物の量も少量で
よく、摩擦材の摩擦係数を低下させるようなことがな
い。さらに、ロータと摩擦材との摩擦係合によりロータ
から摩擦材の摺動面に移着した錆も防止でき、クリープ
グー音の低減に効果がある。また、そのために用いる錆
の発生を防ぐ物質塩は、摩擦材の製造において粉末とし
て容易に混合して配合することもできる。なお、本発明
は、ディスクブレーキのみならず、ドラムブレーキのブ
レーキシューのライニングにも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の摩擦材の製造工程の１例を示すフロー
シートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳道則東京都中央区日本橋小網町19番５号曙ブレーキ工業株式会社内 (72)発明者伊藤淳一東京都中央区日本橋小網町19番５号曙ブレーキ工業株式会社内 (72)発明者竹林正巳東京都中央区日本橋小網町19番５号曙ブレーキ工業株式会社内Ｆターム(参考） 3J058 BA21 FA01 GA23 GA24 GA26 GA27 GA33 GA34 GA35 GA37 GA38 GA45 GA50 GA55 GA57 GA58 GA92 GA95 4K018 AB08 KA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維基材、摩擦調整材及び結合材よりな
るブレーキ用摩擦材において、鉄の防錆に効果がある材
料を有してなることを特徴とするブレーキ用摩擦材。