JPH01224536A - 摩擦材料組成物 - 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、ブレーキ又はクラッチに用いるモールドタイ
プの摩擦材料組成物に関するもので、その目的とすると
ころはアスベストをまったく用いないで加工性が良く且
つ安価な摩擦材料を提供することにある。

〈従来の技術〉 現在使用されている摩擦材料の殆んどにアスベストが含
まれている。このアスベストは、環境及び人体に及ぼす
影響から海外で規制が始まり、国内においても、アスベ
ストを含有しない摩擦材の開発が各方面でなされている
。

一般にプレー牛パッド、クラッチフェージングのような
摩擦材は、レジンモールド法、ウーブンライニング法、
セミメタリック法並びにジンタートメタリック法等によ
って製造されている。このうち、自動車産業機械をはじ
め鉄道車両用摩擦材は、主としてレジンモールド法によ
って製造されている。すなわちレジンモールド法は、短
ｆＭ維のアスベストを主補強材とし、樹脂粉末及び充填
材を配合した摩擦材料成形用組成物をタブレット状に予
備成形し、このタブレットを金型に入れて加圧、加熱し
て成形するものである。

摩擦材料は、耐熱性及び耐摩耗性に優れ、適度な摩擦係
数を有するとともに、対面損傷、力学的強度にも優れ、
さらに成形性が良く、安価であることが望まれる。この
ためにアスベストは、その高い耐熱性や強度並びに低コ
ストから従来摩擦材料の主補強材に用いられてきた。他
の繊維ではアスベストよりもコストが高いためにアスベ
ストを直接置き換えることは不Ｂ済であり、また上述の
ようなアスベストの望ましい性質をすべて備えた繊維は
知られていない。

〈発明が解決しようとする課題〉 摩擦材料の主補強材としてアスベスト以外ワってガラス
繊維やスチール繊維等の無機繊維や金属繊維が検討され
ているが、このレジンモールドタイプの製造方法によれ
ば、上記繊維だけでは樹脂及び各種充填剤の粉体保持性
が不充分であり、予備成形品グリーン強度がきわめて低
く、加工性のきわめて悪いものしか得られていない。摩
擦材料の予備成形性を向上させ゛る手段として、特開昭
５３−６５２７７号公報、特開昭５４−３４３５０号公
報、特開昭５６−１０６９８６号公報等には耐熱性繊維
の他に汎用有機合成［を添加することが記載されている
。しかしながら有機゛繊維の中でも熱可塑性繊維を用い
ると高温時に溶融し、摩擦係数が著しく低下するという
問題点がある。この問題点を生じない汎用有機繊維とし
て、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維（以
下ＰＶＡ系繊維と略記する。）並びにセルロース系繊維
があげられる。これらのうちＰＶＡ系繊維は、予備酸゛
形性が優れており、特開昭５７−８５８７６号公報、特
開昭５７−８５８７６号公報、さらに特開昭５９−１７
５６３９号公報等においてすでに報告されている。しか
しながら上記で提案されている方法においても、アスベ
ストを用いた時よりも予備成形性を向上させることは出
来ない。

く課題を解決するための手段〉 上述の点に鑑み、本発明はアスベストを実質的に用いて
いないにもかかわらず、加工性が良く且つ安価な摩擦材
料を提供することを目的とするものである。

すなわち本発明は、アスベスト以外の耐熱性繊維と、単
繊維デニール０．１−１．０のＰＶＡ系繊維が添加され
ており、更に有機結合材、および充填剤が含まれている
摩擦材料組成物を提供するものである。　本発明者らは
、優れた予備成形性を有する摩擦材を開発するために検
討を進めた結果、予備成形性はＰＶＡ系繊維のデニール
および添加量に密接な関係があることを見出した。すな
わち、予備成形性の１つの尺度であるグリーン強度は、
単繊維デニールの小さいＰＶＡ系繊維を数多く均一に摩
擦材組成物中に分散させることによって向上する。

用いるｐｖＡ系４１１維の単繊維デニールは、０．１−
１．０が好ましく、０．１〜０．５がより好ましい。単
繊維デニールが０．１以下のＰＶＡ系繊維あるいは平均
繊度０．１デニール以下にフィブリル化したＰＶＡ系繊
維では充分なグリーン強度が得られず、また単繊維デニ
ールが１．０を越えると粉体保持性が悪くなってグリー
ン強度が低下する。本発明で用いられるＰＶＡ系繊維の
添加量は少なくとも全重量の０．５重量％は必要であり
、それ以下であるとＰＶＡ系繊維の添加効果が見られな
い。また本来ＰＶＡ系繊維は耐熱性を有していないため
に主補強繊維として多量に用いることは出来ず、２０重
量％以下であることが望ましい。’ＰＴＡＰＶＡ系繊維
維強度は３ｙ／ｄ以上が好ましく、５９／ｄ以上がより
好ましい。単繊維強度が３９７ｄ未満であると乾式混線
時に繊維が切断し、粉末化して樹脂及び充填剤等の粉体
保持性が悪くなり、予備成形体のグリーン強度が低下す
る。

本発明に用いられる耐熱性繊維としては、ガラス繊維、
シリカ繊維、ロックウール繊維、カオリン繊維、セラミ
ックスＩｊＩｔａ、カヤナイト繊維、アルミナ繊維、チ
タン酸カリウム繊維、ボーキサイト繊維、ホウ素系繊維
、マグネシア繊維、鉱滓綿、針状無水石膏等無機繊維を
始めとして金属繊維や炭素繊維があげられ、これらは単
独あるいは混合して使用される。ただし該耐熱性繊維の
中にアスベストは実質的に含まれない。これら耐熱性繊
維の添加量は一般に全重量の１〜５０％である。

充填剤としては、タルク、シリカ、黒鉛、生石灰、アル
ミナ、酸化チタン、カオリン、カーボンブラック、硫酸
マグネシウム、ゴム粉末、硫酸バリウム、酸化マグネシ
ウム、リン酸カルシウム、パライト、亜鉛、コークス、
氷晶石、カシュナッツ粒子、赤色酸化鉄粉末、黒色酸化
鉄粉末、鋳鉄グリッド、銅粉末、鉛粉末等があげられる
。一般にこれらの中から多数の充填剤が必要により種々
の組合せで用いられる。これら充填剤の添加量との しては全重量・５０〜９０％が好ましい。

有機結合剤として、フェノール系樹脂が用いられるが、
メラミン系樹脂、尿素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイ
ミド系樹脂等の熱硬化性樹脂やスチレンブタジェンゴム
（ＳＢＲ）、ニトリルブタジェンゴム（ＮＢＲ）等のゴ
ムなどを併用してもかまわない。これら有機結合剤の一
合量としては一般に全重量の１０〜３０％であるが、こ
れら配合量に限定されるものではな（、用途にあわせて
変更することが望ましい。

さらに本発明の摩擦材料組成物には、必要により前記し
たちの以外の物質が添加される。これらの組成物を用い
たブレーキバットおよびタラツチフエージングのような
摩擦材料は、下記のようなレジンモールド法によって製
造される。

すなわち、アスベスト以外の耐熱性繊維１〜５０重量％
、前述したようなＰＶＡ系繊維０．５〜２０重量％、有
機結合材１０〜３０重量％および充填剤５０〜９０重量
％（但し、これら重量％は全重量を１００％とした時の
値）をヘンシルミキサー等の混線機で均一に混練し、こ
の粉末状物を１５０〜２００℃、５０〜３０ｋｇ／ａｍ
’の加熱・加圧条件下で数秒ないし数分間プレスしてタ
ブレット状に予備成形し、このタブレットを金型に入れ
て、予備成形条件より少し高めの温度条件下、かつ予備
成形条件とほぼ同様の圧力条件下で数時間プレスして二
次成形することにより所望の形状のものが得られる。

（実施例１・・、比較例１〜９） 配　合　　　　　添加！（重量％） ガラス繊維　　　　　　　３０ フェノール系樹脂　　　　１５ アルミナ　　　　　　　　１７ 上記組成物に全重量の３重量％の繊維を添加した。

その繊維の種類および性能等を表１に示す。

以下余白 上記組成物をヘンシルミキサーで均一に混合し、この乾
式混合物を鋳型に入れて２００ｋｇ／ｃｓ”２分間プレ
スし、予備成形する。この予備成形体を１８０℃で１５
０ｋｇ／ｃｓ”５分間プレスした后、さらに１９０℃で
Ｓ時間加熱して製品とした。乾式混合物の粉体保持性並
びに予備成形体のグリーン強度を表２に示す。

（参考例１） 配　合　　　　添加量（重量％） アスベスト繊維　　　　３０ フェノール系樹脂　　　１５ アルミナ　　　　　　　　２０ 上記組成物から実施例１と同様な製造方法によって摩擦
材料を製造した。

以下余白 表　　　　２ 粉体保持性能；乾式混練品を２００１１１ｅｓｈの金網
上に乗せて、１５＠／分上下振動を加えて、１分后に残
存している重量から粉 体保持率を算出した。

グリーン強度；　（予備成形体の曲げ強度）ＪＩＳＫ６
９１１曲げ強度測定方法に準する。

サンプル長　２５．４Ｘ　５Ｘ　１００ｍｍ表２で明ら
かなように、本発明によって提案される摩擦材料組成物
は、アスベストをまったく使用していないにもかかわら
ず、優れた加工性を示し、しかも摩擦材としては優れた
摩擦係数及び摩擦率を有するものが得られた。それに対
して比較例７及び８は繊維が溶融するために摩擦係数に
問題が有り、満足のゆくものが得られなかった。

特許出願人　株式会社　り　ラ　し 代　理　人　弁理士　本身　堅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アスベスト以外の耐熱性繊維と、単繊維デニールが０
   ．１〜１．０のポリビニルアルコール系繊維が添加され
   ており、更に有機結合材および充填剤が含まれているこ
   とを特徴とする摩擦材料組成物。