JPH04314779A - 非石綿系摩擦材料 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非石綿系ドラムブレー
キライニング及びディスクブレーキ用パッド材及び産業
機械用ブレーキ材に使用可能な摩擦材に関し、特に、静
的摩擦係数が高く、安定した性能を有するブレーキ用非
石綿系摩擦材料に関する。

【０００２】

【従来の技術・課題】従来、ドラムブレーキに装着され
る摩擦材料には、石綿系の摩擦材料が使用されている。 しかしながら、石綿系摩擦材料は石綿粉塵による公害上
の問題点があることがわかり、製造する際並びに使用す
る際にも不都合が多く、その代替品の出現が強く望まれ
ている。

【０００３】そこで、非石綿系摩擦材料が種々検討され
、石綿に代わる繊維としてポリアラミド繊維等の有機繊
維、ガラス繊維、石綿以外の鉱物繊維、人造のミネラル
繊維、チタン酸カリウム繊維等の無機繊維及び金属繊維
等を使用した摩擦材料が提唱されているが、これらの摩
擦材料で静的摩擦係数を向上させるためには、研磨剤等
の摩擦調整剤を使用するために、相手材すなわちドラム
材を攻撃する不具合が発生する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の課題
を解決するために鋭意研究をした結果、非石綿系摩擦材
料にゾノトライトを添加することにより上記の課題を解
決できることを知見し、本発明を解決するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は基材、潤滑剤、充填剤
、金属粉、摩擦調整剤及びバインダーを含有してなる非
石綿系摩擦材料において、ゾノトライトを１〜１５重量
％添加、配合してなることを特徴とする非石綿系摩擦材
料に係る。

【０００６】

【作用】本発明は、基材、潤滑剤、充填剤及び摩擦調整
剤にバインダーとしてフェノール系樹脂、エポキシ樹脂
、ポリイミド樹脂などを添加し、加熱成形した非石綿系
摩擦材料を対象とするものである。

【０００７】本発明によれば、非石綿系摩擦材料にゾノ
トライトを１〜１５重量％含有させることにより、相手
材攻撃することなく、静的摩擦係数が高く、安定した性
能が得られる。

【０００８】本発明の非石綿系摩擦材料に使用する基材
としては、芳香族ポリアラミド繊維のような有機繊維、
ガラス繊維、石綿以外の鉱物繊維、人造のミネラル繊維
、チタン酸カリウムのような無機繊維並びに金属繊維を
挙げることができる。基材は摩擦材料の強度を保ち、成
形性を良くする役割をもつので、芳香族ポリアラミド繊
維、ガラス繊維、鉱物繊維を使用することが好適である
。

【０００９】ブレーキ用非石綿系摩擦材料への基材の好
適配合割合は、最終ブレーキ用非石綿系摩擦材料を基準
として芳香族ポリアラミド繊維３〜１５重量％、ガラス
繊維１〜１０重量％及び鉱物繊維５〜２０重量％である
。また、非石綿系摩擦材料中の基材の合計配合割合は９
〜４５重量％の範囲が好適である。基材の合計配合割合
が９重量％未満であると、材質補強効果は不充分である
ために好ましくなく、また、４５重量％を超えると、混
合物の体積が大きくなりすぎるために好ましくない。

【００１０】潤滑剤すなわち潤滑成分は、相手材と摩擦
材との界面において、安定した摩擦作用を起こさせ、そ
れによって摩擦時に発生する摺動音である「鳴き」を除
去する役割をもつものである。この潤滑成分は黒鉛、二
硫化モリブデン、マイカ粉などの固体潤滑剤から選択す
ることができる。潤滑成分の好適配合割合は最終ブレー
キ用非石綿系摩擦材料を基準として１〜１５重量％であ
る。潤滑成分の配合割合が１重量％未満であると、ブレ
ーキ鳴きを制御できないため好ましくなく、また、１５
重量％を超えると摩擦係数の低下があるために好ましく
ない。

【００１１】充填剤は増量効果を目的とするもので、硫
酸バリウム、炭酸カルシウムなどを使用することができ
る。充填剤の好適配合割合は最終ブレーキ用非石綿系摩
擦材料を基準として硫酸バリウムまたは炭酸カルシウム
０〜４０重量％である。充填剤の配合割合が４０重量％
を超えると、耐摩耗性が悪くなるために好ましくない。

【００１２】また、摩擦調整剤は摩擦係数を若干高めて
安定させる役目をなす。摩擦調整剤はカシューダスト、
ゴム粉末などから選択することができる。摩擦調整剤の
好適配合割合は最終ブレーキ用非石綿系摩擦材料を基準
としてカシューダスト５〜１５重量％とゴム粉末５〜１
５重量％である。

【００１３】バインダーとしては、フェノール系樹脂、
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などを使用することがで
きる。バインダーの好適配合割合は最終ブレーキ用石綿
系摩擦材料を基準として５〜１５重量％である。

【００１４】上述の成分を添加配合してなる非石綿系摩
擦材料に添加するゾノトライトは、相手材攻撃をするこ
となく、静的摩擦係数を高く安定させる作用をする。一
般に、石綿を使用しない摩擦材料はブレーキ鳴きを考慮
して潤滑成分を多く使用しているために、静的摩擦係数
が低くなってしまう。そこで、静的摩擦係数を高くする
手段として、研磨剤等の摩擦調整剤を使用することが一
般に知られている。しかし、研磨剤を使用すると相手材
攻撃が発生してしまう。

【００１５】本発明の非石綿系摩擦材料に添加されるゾ
ノトライトの好適配合割合は、１〜１５重量％である。 ゾノトライトの配合割合が１重量％未満であると静的摩
擦係数が上がらず、課題の解決には至らない。また、１
５重量％を超えると、動的摩擦係数及び静的摩擦係数が
高くなり、鳴きが発生するために好ましくない。

【００１６】なお、本発明の非石綿系摩擦材料は慣用の
種々の方法により製造することができるが、例えば所定
の配合割合で上述の基材、潤滑剤、充填剤、摩擦調整剤
、バインダー及びゾノトライトを高速撹拌羽を有する混
合機で約１０分間混合した後、一定量を計り取り、１５
０〜１７０℃の温度、１６０〜２００ｋｇ／ｃｍ２の圧
力条件下で成形し、その後焼成することによって非石綿
系摩擦材料を製造することができる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の非石綿系摩擦
材料を更に説明する。 実施例 以下の表１に記載する組成を有する非石綿系摩擦材料を
作成した。

【００１８】

【表１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　既存非石綿　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　本発明品　　比較品
１　　比較品２　　系摩擦材料芳香族ポリアラミド繊維
　　　　　　　　１０　　　　　　１０　　　　　　１
０　　　　　　　１０鉱物繊維（珪酸アルミニウム）　
　　　２０　　　　　　２０　　　　　　２０　　　　
　　　２０フェノール樹脂　　　　　　　　　　　　　
　　　１５　　　　　　１５　　　　　　１５　　　　
　　　１５潤滑剤（グラファイト）　　　　　　　　　
　１０　　　　　　１０　　　　　　１０　　　　　　
　１０摩擦調整剤（カシューダスト）　　　　１０　　
　　　　１０　　　　　　１０　　　　　　　１０摩擦
調整剤（ゴム粉末）　　　　　　　　　　１０　　　　
　　１０　　　　　　１０　　　　　　　１０充填剤（
硫酸バリウム）　　　　　　　　　　１５　　　　　　
２５　　　　　　　　９　　　　　　　２０ゾノトライ
ト　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０　　　　
　　　　０　　　　　　１６　　　　　　　　　０摩擦
調整剤（研磨剤）　　　　　　　　　　　　　　０　　
　　　　　　０　　　　　　　　０　　　　　　　　　
５

【００１９】表１に示す配合割合をもつ本発明品及び
比較品１、２を熱プレス金型温度１６０℃、熱成形圧力
１８０ｋｇ／ｃｍ２、熱成形時間１０分間、後焼成１８
０℃、８時間の成形条件を使用して非石綿系摩擦材料に
成形した。

【００２０】得られた非石綿系摩擦材料（本発明品）及
び既存の非石綿系摩擦材料について、ダイナモ台上試験
機で四輪車用のブレーキシステムを使用して性能試験を
行った。試験方法はＪＡＳＯ・Ｃ４３６の静効力試験に
準じた方法で行った。更に、得られた本発明品及び既存
の非石綿系摩擦材料並びに比較品１、２についてダイナ
モ台上試験機で四輪車用のブレーキシステムを使用して
摩耗試験を行い、相手材（ドラム）の摩耗量を測定した
。

【００２１】また、ブレーキ鳴きを判定するために、四
輪車に上記摩擦材料を装着し、実車試験を行った。この
結果、表２に示すように本発明品は静的摩擦係数が高く
、安定性があり、相手材の摩耗量が少なく、鳴き発生が
ないことが判明した。

【００２２】また、比較品１及び２はゾノトライト添加
量の臨界点を示すものである。比較品１は本発明品と比
較して静的摩擦係数が低く、改善されていない。これに
対し、比較品２は静的摩擦係数及び動的摩擦係数が高す
ぎ、鳴きが発生している。このようなことから、ゾノト
ライトの添加量は１〜１５重量％の範囲内が好適である
と思われる。

【００２３】

【表２】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　動効力試験
　　静効力試験　　相手材摩耗量　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　Ｔ／Ｐ　　　　　　Ｔ／Ｐ　
　　　１００００回制動　　　鳴き本発明品　　　　　
　　　　　　　　　０．５５　　　　　　　　０．８３
　　　　　　　　　５μｍ　　　　　　なし比較品１　
　　　　　　　　　　　　　０．４８　　　　　　　　
０．５４　　　　　　　　　４．５μｍ　　　　なし比
較品２　　　　　　　　　　　　　　０．７５　　　　
　　　　１．００　　　　　　　　　５μｍ　　　　　
　あり既存非石綿系摩擦材　　　　０．４７　　　　　
　　　０．５３　　　　　　　　　４．５μｍ　　　　
なし

【００２４】表２中、Ｔ／Ｐは制動力相関係数、Ｔ
は発生トルク（ｋｇ−ｍ）、Ｐは油圧（ｋｇ／ｃｍ２）
を表す。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上に説明したように非石綿
系摩擦材料であり、ゾノトライトを１〜１５重量％添加
することによって以下に示すような効果が得られた。静
的摩擦係数が高く、安定しており、相手材攻撃がない非
石綿系摩擦材料を提供することができる。なお、本明細
書においては、ドラムブレーキについてのみ説明したが
、ディスクブレーキ用パッド及び産業機械用ブレーキ材
についても同様の効果が得られることを理解されたい。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基材、潤滑剤、充填剤、金属粉、摩擦
   調整剤及びバインダーを含有してなる非石綿系摩擦材料
   において、ゾノトライトを１〜１５重量％添加、配合し
   てなることを特徴とする非石綿系摩擦材料。