JPH03140391A

JPH03140391A - 摩擦材

Info

Publication number: JPH03140391A
Application number: JP28064789A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Hayashi; 保林; Norio Misawa; 三澤　紀雄
Original assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Current assignee: Aisin Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-14

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］本発明は自動車、産業車両などのブレーキあるいはクラ
ッチフェーシングなどに利用される摩擦材に関する。本
発明の摩擦材は乾式摩擦材あるいは湿式摩擦材に利用で
きる。

［従来の技術］摩擦材に要求される性能として、耐摩耗性に優れている
こと、摩擦係数が高いこと、摩擦係数が安定しているこ
と、などが挙げられる。これらの性能を満足させるため
には単一素材では困難でおり、摩擦材は多くの素材から
なる複合材料として構成されている。

このような摩擦材は、大別すれば次のように分類できる
。

（１）コルク、セルロース・・・単体もあるが、多くは
樹脂を含浸して熱成形したもの（２）ウーブン・・・黄銅線を芯にしてアスベストなど
で作った紐に樹脂を含浸させ、紐を巻いた後、熱成形し
たもの（３）セミモールド・・・紐に樹脂を含浸させ、ゴム材
料を充填し熱成形したもの（４）レジンモールド・・・アスベストなどを基材とし
、フェノール樹脂と各種充填材を混合した後、熱成形し
たもの（５）ゴムモールド・・・レジンモールドの樹脂の代り
にゴムを用いたもの（６）セミメタリック・・・レジンモールドのうち、基
材が金属繊維のもの（７）ジンタートメタリック・・・金属粉末を焼結した
もの（８）サーメット・・・セラミック粉末と金属粉末を焼
結したもの自動車のブレーキではレジンモールド、セミメタリック
などが多く使用されているが、鉄道車両ではジンタート
メタリックが、航空機ではサーメッ１〜が多く使用され
ている。

ところで近年、自動車の性能の向上が８しく、ブレーキ
パッドにもそれに見合った性能の向上が成木されている
。一方、従来より重宝されていたアスベストの人体への
悪影響が明らかとなり、摩擦材からアスベストを排除す
る動きが高まっている。例えば持聞昭６３−２６６２３
１号公報には、高温における耐摩耗性および耐フエード
性の向上を目的として、カルシウムメタシリケート繊維
を用いた摩擦材が開示されている。

なお、アスベストの代賛えどなる繊維基材としては他に
、芳香族ポリアミド域Ｉｆｔなどの耐熱ｉ生右機繊維、
カラス繊維、ロックウール、セラミックスＩＩ雑などの
無ＦＡ繊維、炭素繊維、金属繊維などが知られ、それぞ
れ１１１独で、あるいは複数種類組合わせて利用されて
いる。

［発明が解決しにうとする課題〕しかしながら芳香族ポリアミド繊Ｍなどの有機繊維では
、耐熱性を有しているといえども限界が必り、約３００
”Ｃ以上の高温域で耐摩耗性および摩擦係数が低下する
という不具合がある。また無機繊維では摩擦相手材の攻
撃性が大きく、（０手材の摩耗が大きい。ざらに炭素繊
維では高い摩家係教が（ｑられず、金属繊維は熱伝導性
が大きい為にヘーバロックの原因となる不具合がある。

したがってこれらの繊維を組合わせてそれぞれの不具合
をカバーするように構成しているのが現状であるが、全
ての性能を満足するように構成することは困難であった
。

［課題を解決するための手段］本発明者らは上記課題を解決するために種々の索材を鋭
意研究した結果、ある種類の繊維状化合物が摩擦性能に
対して特異な性質を有することを見出して本発明を完成
した。すなわち本発明の摩擦材は、繊維基材と、結合剤
と、Ｉ！ｉ！擦調整剤とを含む摩擦材において、繊維植
材には繊維状マグネシウム化合物が含有されていること
を待ｉｖ、とする。

繊維基材は摩擦材の推体を構成して摩擦材の持１を決定
する最も重要な構成要素であり、本発明の摩擦材には繊
維状マグネシウム化合物が含首されている。この繊維状
マグネシウム化合物としては、例えばｉｌｌ状マグネシ
ウム４キシサ゛ルフェート（Ｍ　ｇＳ　Ｏ４・５ＭＣ］
０・８Ｈ２０）などが知られている。この繊維状マグネ
シウム化合物の繊１を基材中の含有埴は特に規定されな
い。ただ、このようなｌ雄状マグネシウム化合物は、一
般に艮ざ１０〜］Ｏ○μｍの針状の単結晶として供給さ
れているので、他の長＄ｌ帷と組合わせて用いることが
性能上望ましい。

他のｍ維としては、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィ
スカ、セラミック繊維などの無機繊維、芳香族ポリアミ
ド繊維やフェノール繊維などの耐熱性りは繊維、金属繊
維、炭素繊維などを用いることができる。この＄ａ維基
材は通常、摩擦材仝体１００小ｉｉ１部中に１０〜７０
屯早部となるように配合される。

結合剤は繊維基材および摩ｌ寮調整剤を結合保持するも
のであり、従来と同様にフェノール樹脂などの熱硬化性
樹脂が用いられる。この結合剤は通常、摩擦材仝体１０
０重吊部中に６〜１５重吊部となるように配合される。

摩擦調整剤は摩擦材の摩）寮特性を調整するものであり
、従来と同様にラバーダスト、カシューダストなどの有
機粉末、グラフフィト、あるいは硫酸バリウム、金属酸
化物などの無機粉末などを利用することができる。この
摩擦調整剤は通常、摩擦材全体１００徂組部中に２０〜
８０徂尾部となるように配合される。

［発明の作用および効果］本発明の摩擦材では、繊維基材中に繊維状マグネシウム
化合物を含んでいる。この繊維状マグネシウム化合物は
、優れた耐熱性、断熱性および良好な１♀欺係数を有し
ている。したがって、この繊維状マグネシウム化合物を
含む本発明の摩ｌ察（旧こよれば、ｉ高温時の耐摩耗性
、耐フェード匪に優れている。これは、繊維状マグネジ
ｆクム化合物に含まれる結晶水が約３００〜４００″Ｃ
で放出される反応による吸熱現象が効果的に作用し、摩
擦面の冷却に寄与することも一つの理由であろうと推察
される。

また本発明の摩擦材では繊維状マグネシウム化合物を含
有することにより硬度の上昇が抑えられるため、相手材
攻撃性が小さく相手材の摩耗が防止される。

［実施例］以下、実施例により具体的に説明する。

（実施例１）第１表にも示すように、長さ２ｍｍのスチール繊維２０
重量部と、長さ２ｍｍの芳香族ポリアミド繊維（「ケブ
ラー」デュポン社製）５市川部と、繊維状マグネシウム
化合物としての長さ１０〜１００μｍの繊維状マグネシ
ウムオキシサルフェート（「モスハイジ」宇部興産（株
）製）２０小量部とよりなる繊維基材と、結合剤として
のノボラック型フェノール樹脂１０重量部と、摩擦調整
剤としてのグラフフィト１０重量部、カシューダス第１
表ト８重間部および硫酸バリウム粉末２７重量部とをヘン
シェルミキサーで充分攪拌混合した。　得られた組成物
を１７０℃に保温された金型に投入し、ガス恢きを行な
いながら３００ｋＣｌ／Ｃｍ２の圧力で１０分間保持し
て成形体を得た。その後、成形体を２５０℃でさらに３
時間加熱してフェノール樹脂を硬化させ、仕上加工して
本実施例の摩擦材を得た。

得られた摩擦材について、ブレーキダイナモメータ試験
機で耐摩耗性能試験を行なった。耐摩耗性能試験の方法
は、ＪＡＳＯ−Ｃ４２７−８３（ブレーキ型式：　ＰＤ
５１　Ｓ、ロータ：１８ｍｍベンチレーテッドタイプ、
イナーシャ：４．ＯｋΩ・ｍ−５’　）にて行ない、制
動前のブレーキ温度が１００℃、２００℃、３００℃、
４００℃の時の摩耗率をそれぞれ測定した。そして、制
動前のブレーキ温度が３００　’Ｃの条件において、制
動１０００回当りのロータの摩耗量を測定した。また、
ＪＡＳＯ−Ｃ４０６に準じて第１フェード時の最少摩擦
係数も測定し、それぞれの結果を第１表に示す。

（実施例２）スチール繊維に代えて長さ２ｍｍの真鍮繊維を１５重口
部添加し、繊維状マグネシウム化合物を２５小量部とし
たこと以外は実施例１と同様の組成にて、本実施例の摩
擦材を同様に製造した。そして実施例１と同様に耐摩耗
性能試験を行ない、結果を第１表に示す。

（実施例３）繊維状マグネシウム化合物の配合量を１０ｆｆｉｆ１部
とし、さらに長さ２μｍのチタン酸カリウムウィスカを
１０重量部配合したこと以外は実施例１と同様の組成に
て、本実施例の摩１察材を同様に製造した。そして実施
例１と同様に耐摩耗性能試験を行ない、結果を第１表に
示す。

（実施例４）繊維状マグネシウム化合物の配合量を１１１部とし、ざ
らに長さ３ｍｍのガラス繊維を１０小量部配合したこと
以外は実施例１と同様の組成にて、本実施例の摩擦材を
同様に製造した。そして実施例１と同様に耐摩耗性能試
験を行ない、結果を第１表に示す。

（実施例５）繊維状マグネシウム化合物の配合量を１０重組部とし、
ざらに長さ３５０μｍのロックウールを１０重Ｍ部配合
したこと以外は実施例１と同様の組成にて、本実施例の
摩擦材を同様に製造した。

そして実施例１と同様に耐摩耗性能試験を行ない、結果
を第１表に承り。

（比較例１）繊維状マグネシウム化合物に代えて実施例４と同様のガ
ラス繊維を２０重量部添加したこと以外は実施例１と同
様の組成にて、本比較例の摩擦材を同様に製造した。そ
して実施例１と同様に耐摩耗性能試験を行ない、結果を
第１表に示す。

（比較例２）繊維状マグネシウム化合物に代えて実施例５と同様のロ
ックウールを２０Φω部添加したこと以外は実施例１と
同様の組成にて、本比較例の摩擦材を同様に製造した。

そして実施例１と同様に耐摩耗性能試験を行ない、結果
を第１表に示す。

（比較例３）Ｕ＆維状状マグネシウム化合物代えて実施例３と同様の
ヂタン酸カリウムウィスカを２０ｆｆｌｆｆｉ部添加し
たこと以外は実施例１と同様の組成にて、本比較例の摩
擦材を同様に製造した。そして実施例１と同様に耐摩耗
性能試験を行ない、結果を第１表に示す。

（評（ｉｆｆｌ）第１表より、Ｉ雄状マグネシウム化合物を含む実施例の
摩擦材は、各温度において比較例のけ原材より耐摩耗性
に優れていることがわかる。また温度が高くなる程その
差が大きく、高温時に１４に耐摩耗性に優れていること
がわかる。そして実施例の摩擦材は相手材攻撃性が小さ
く、比較例に比べてロータの摩耗■が少ない。また、最
少摩１寮係数も比較例より大きく、耐フエード性に優れ
ていることも明らかである。各実施例どうし、および各
比較例どうしの差は、実施例と比較例の差に比べると小
さい。

すなりも第１表より、実施例と比較例の摩擦材の性能の
違いは繊維状マグネシウム化合物の有無の差によるもの
であることが明らかである。

持前出願人　　アイシン化工株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維基材と、結合剤と、摩擦調整剤とを含む摩擦
材において、該繊維基材には繊維状マグネシウム化合物が含有されて
いることを特徴とする摩擦材。