JPH05215164A - ブレーキ用摩擦材 - Google Patents
ブレーキ用摩擦材Info
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- JPH05215164A JPH05215164A JP4022827A JP2282792A JPH05215164A JP H05215164 A JPH05215164 A JP H05215164A JP 4022827 A JP4022827 A JP 4022827A JP 2282792 A JP2282792 A JP 2282792A JP H05215164 A JPH05215164 A JP H05215164A
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- friction
- parts
- friction material
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブレーキやクラッチ用等の摩擦材に関し、特
に耐フェード性を大幅に向上せしめたものである。 【構成】 (A).シアン酸エステル系樹脂 95〜5 重量部
と多環芳香族ピッチ5〜95重量部とからなるバインダー
組成物、(B).繊維補強基材および(C).摩擦摩耗調整剤を
用いて摩擦材料用組成物(I) を調製し、これをホットプ
レス法にて熱成形しバインダー組成物(A) を硬化させ、
ついで温度 250〜650 ℃にて熱処理させて該バインダー
組成物(A) を環化或いはセミカーボン化させることを特
徴としてなるブレーキ用摩擦材である。
に耐フェード性を大幅に向上せしめたものである。 【構成】 (A).シアン酸エステル系樹脂 95〜5 重量部
と多環芳香族ピッチ5〜95重量部とからなるバインダー
組成物、(B).繊維補強基材および(C).摩擦摩耗調整剤を
用いて摩擦材料用組成物(I) を調製し、これをホットプ
レス法にて熱成形しバインダー組成物(A) を硬化させ、
ついで温度 250〜650 ℃にて熱処理させて該バインダー
組成物(A) を環化或いはセミカーボン化させることを特
徴としてなるブレーキ用摩擦材である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のブレーキや
クラッチ用の摩擦材に関し、特に耐フェード性を大幅に
向上せしめたものであり、特に、鋳鉄ローターを用いる
ディスクブレーキ用パッドとして好適に使用可能なもの
である。
クラッチ用の摩擦材に関し、特に耐フェード性を大幅に
向上せしめたものであり、特に、鋳鉄ローターを用いる
ディスクブレーキ用パッドとして好適に使用可能なもの
である。
【０００２】
【従来の技術】現在、自動車等のエンジンの高出力化、
燃費の向上などの性能面やデザインなどの面からブレー
キやクラッチなどもより高性能でより小さいものが要求
されるようになってきている。例えば、ディスクブレー
キ等においては使用時の温度は従来より極めて高温 (例
えば、鋳鉄ローター最高温度約 900℃) に短時間さらさ
れても使用可能で、かつ安全性の点からこの高温時にお
いても耐フェード性を有し、かつ長寿命であることが要
求されるように成ってきている。
燃費の向上などの性能面やデザインなどの面からブレー
キやクラッチなどもより高性能でより小さいものが要求
されるようになってきている。例えば、ディスクブレー
キ等においては使用時の温度は従来より極めて高温 (例
えば、鋳鉄ローター最高温度約 900℃) に短時間さらさ
れても使用可能で、かつ安全性の点からこの高温時にお
いても耐フェード性を有し、かつ長寿命であることが要
求されるように成ってきている。
【０００３】これらに使用される摩擦材の耐熱限界は主
にバインダー樹脂の耐熱性に支配される。しかし、この
温度は、従来のフェノール樹脂などのバインダー樹脂の
耐熱性の限度を大きく超えるものであった。
にバインダー樹脂の耐熱性に支配される。しかし、この
温度は、従来のフェノール樹脂などのバインダー樹脂の
耐熱性の限度を大きく超えるものであった。
【０００４】そこで、この解決策として、バルクメソフ
ェーズカーボンをバインダーとした摩擦材料を温度 400
〜650 ℃にてホットプレスしセミカーボン化してなるブ
レーキ用摩擦材 (特開昭63-219924)、また、さらにこれ
を 1050 〜1150℃の範囲の温度にて水素雰囲気中で処理
する方法 (特開昭63-310770)などが提案されている。こ
れら材料は耐フェード性の点では優れたものであるが、
耐久性に課題の残ったものであった。
ェーズカーボンをバインダーとした摩擦材料を温度 400
〜650 ℃にてホットプレスしセミカーボン化してなるブ
レーキ用摩擦材 (特開昭63-219924)、また、さらにこれ
を 1050 〜1150℃の範囲の温度にて水素雰囲気中で処理
する方法 (特開昭63-310770)などが提案されている。こ
れら材料は耐フェード性の点では優れたものであるが、
耐久性に課題の残ったものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温時にお
いても耐フェード性を有し、かつ長寿命のブレーキ用摩
擦材を提供することにある。
いても耐フェード性を有し、かつ長寿命のブレーキ用摩
擦材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は(A).
シアン酸エステル系樹脂 95〜5 重量部と多環芳香族ピ
ッチ 5〜95重量部とからなるバインダー組成物、(B).繊
維補強基材および(C).摩擦摩耗調整剤を用いて摩擦材料
用組成物(I) を調製し、これをホットプレス法にて熱成
形しバインダー組成物(A) を硬化させ、ついで温度 250
〜650 ℃にて熱処理させて該バインダー組成物(A) を環
化或いはセミカーボン化させることを特徴としてなるブ
レーキ用摩擦材である。
シアン酸エステル系樹脂 95〜5 重量部と多環芳香族ピ
ッチ 5〜95重量部とからなるバインダー組成物、(B).繊
維補強基材および(C).摩擦摩耗調整剤を用いて摩擦材料
用組成物(I) を調製し、これをホットプレス法にて熱成
形しバインダー組成物(A) を硬化させ、ついで温度 250
〜650 ℃にて熱処理させて該バインダー組成物(A) を環
化或いはセミカーボン化させることを特徴としてなるブ
レーキ用摩擦材である。
【０００７】又、本発明発明においては該摩擦材料用組
成物(I) が、バインダー組成物(A)5〜20重量部、繊維補
強基材(B) 25〜70重量部、摩擦摩耗調整剤(C) 15〜60重
量部からなるものであること、該バインダー組成物(A)
が、シアン酸エステル系樹脂 80〜30重量部と多環芳香
族ピッチ 20〜70重量部からなるものであること、該繊
維補強基材(B) が、スチールファイバー、表面に Fe3O4
膜を形成したスチールファイバー、銅ファイバー、表面
に CuO膜を形成した銅ファイバー、最終焼成温度 1100
℃以下のカーボンファイバー、ロック・ウールおよびセ
ラミックスファイバーからなる群から選択された１種或
いは２種以上であること、および該摩擦摩耗調整剤(C)
が、硫酸バリウム、グラファイト、炭酸カルシウム、硫
化モリブデン、フッ化カルシウムおよび硬化樹脂ダスト
からなる群から選択された１種或いは２種以上であるブ
レーキ用摩擦材である。
成物(I) が、バインダー組成物(A)5〜20重量部、繊維補
強基材(B) 25〜70重量部、摩擦摩耗調整剤(C) 15〜60重
量部からなるものであること、該バインダー組成物(A)
が、シアン酸エステル系樹脂 80〜30重量部と多環芳香
族ピッチ 20〜70重量部からなるものであること、該繊
維補強基材(B) が、スチールファイバー、表面に Fe3O4
膜を形成したスチールファイバー、銅ファイバー、表面
に CuO膜を形成した銅ファイバー、最終焼成温度 1100
℃以下のカーボンファイバー、ロック・ウールおよびセ
ラミックスファイバーからなる群から選択された１種或
いは２種以上であること、および該摩擦摩耗調整剤(C)
が、硫酸バリウム、グラファイト、炭酸カルシウム、硫
化モリブデン、フッ化カルシウムおよび硬化樹脂ダスト
からなる群から選択された１種或いは２種以上であるブ
レーキ用摩擦材である。
【０００８】さらに、該熱処理を温度 270〜350 ℃、不
活性ガス雰囲気中にて行い該バインダー組成物(A) を環
化してなるものであり、この場合の該摩擦摩耗調整剤
(C) が、芳香族炭化水素変性ノボラック型エポキシ樹脂
とシアン酸エステル系樹脂との組成物を硬化し粉砕して
なる硬化樹脂ダストを含むものであることである。又、
該熱処理を不活性ガス雰囲気中にて、温度 400〜650 ℃
まで昇温しつつ行い該バインダー組成物(A) をセミカー
ボン化してなるものであり、該摩擦摩耗調整剤(C) が、
硬化樹脂ダストを含まないものであるブレーキ用摩擦材
である。
活性ガス雰囲気中にて行い該バインダー組成物(A) を環
化してなるものであり、この場合の該摩擦摩耗調整剤
(C) が、芳香族炭化水素変性ノボラック型エポキシ樹脂
とシアン酸エステル系樹脂との組成物を硬化し粉砕して
なる硬化樹脂ダストを含むものであることである。又、
該熱処理を不活性ガス雰囲気中にて、温度 400〜650 ℃
まで昇温しつつ行い該バインダー組成物(A) をセミカー
ボン化してなるものであり、該摩擦摩耗調整剤(C) が、
硬化樹脂ダストを含まないものであるブレーキ用摩擦材
である。
【０００９】以下、本発明の構成について説明する。本
発明のバインダー組成物(A) は重量比で、シアン酸エス
テル系樹脂／多環芳香族ピッチ＝95/5〜5/95、好ましく
は 80/20〜30/70 であり、環化反応までの場合には特に
75/25〜50/50 であり、セミカーボン化反応まで行う場
合には 60/40〜30/70 である。ここに、前者のシアン酸
エステル系樹脂が少なすぎる場合には、繊維強化材など
との密着性に劣り強度が劣化したものとなり、また多す
ぎる場合には、環化或いはセミカーボン化反応で除かれ
る水素を主体とするガス成分が過剰量となり、強度が劣
ったものとなるので好ましくない。
発明のバインダー組成物(A) は重量比で、シアン酸エス
テル系樹脂／多環芳香族ピッチ＝95/5〜5/95、好ましく
は 80/20〜30/70 であり、環化反応までの場合には特に
75/25〜50/50 であり、セミカーボン化反応まで行う場
合には 60/40〜30/70 である。ここに、前者のシアン酸
エステル系樹脂が少なすぎる場合には、繊維強化材など
との密着性に劣り強度が劣化したものとなり、また多す
ぎる場合には、環化或いはセミカーボン化反応で除かれ
る水素を主体とするガス成分が過剰量となり、強度が劣
ったものとなるので好ましくない。
【００１０】また、バインダー組成物(A) の調製は、シ
アン酸エステル系樹脂と多環芳香族ピッチとをそれぞれ
粉体として用いて均一に混合し、少なくともシアン酸エ
ステル系樹脂の融点以上で 230℃以下、特に 200℃以下
にて行い均一混合物とし、ついで、通常、粉砕して用い
る。
アン酸エステル系樹脂と多環芳香族ピッチとをそれぞれ
粉体として用いて均一に混合し、少なくともシアン酸エ
ステル系樹脂の融点以上で 230℃以下、特に 200℃以下
にて行い均一混合物とし、ついで、通常、粉砕して用い
る。
【００１１】ここに、シアン酸エステル系樹脂(A) とは
多官能性シアン酸エステル、そのプレポリマー等を必須
成分としてなるものであり、シアナト樹脂（特公昭41-1
928号、同45-11712号、同44-1222 号、ドイツ特許第119
0184 号等）、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シ
アン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹脂（特公昭54
-30440号等、特公昭52-31279号、USP-4110364 など）、
シアン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭46-41112号）
などである。
多官能性シアン酸エステル、そのプレポリマー等を必須
成分としてなるものであり、シアナト樹脂（特公昭41-1
928号、同45-11712号、同44-1222 号、ドイツ特許第119
0184 号等）、シアン酸エステル−マレイミド樹脂、シ
アン酸エステル−マレイミド−エポキシ樹脂（特公昭54
-30440号等、特公昭52-31279号、USP-4110364 など）、
シアン酸エステル−エポキシ樹脂（特公昭46-41112号）
などである。
【００１２】具体的には、1,3-又は1,4-ジシアナトベン
ゼン、1,3,5-トリシアナトベンゼン、1,3-,1,4-,1,6-,
1,8-,2,6-又は2,7-ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリ
シアナトナフタレン、4,4'−ジシアナトビフェニル、ビ
ス（4-シアナトフェニル）メタン、2,2-ビス（4-シアナ
トフェニル）プロパン、2,2-ビス（3,5-ジクロロ-4- シ
アナトフェニル）プロパン、2,2-ビス（3,5-ジブロモ-4
- シアナトフェニル）プロパン、ビス（4-シアナトフェ
ニル）エーテル、ビス（4-シアナトフェニル）チオエー
テル、ビス（4-シアナトフェニル）スルホン、トリス
（4-シアナトフェニル）ホスファイト、トリス（4-シア
ナトフェニル）ホスフェート、および末端ＯＨ基含有ポ
リカーボネートオリゴマーとハロゲン化シアンとの反応
によりえられるシアン酸エステル（USP-4026913 ）、ノ
ボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られるシ
アン酸エステル (USP-4022755 、USP-3448079)などが挙
げられる。
ゼン、1,3,5-トリシアナトベンゼン、1,3-,1,4-,1,6-,
1,8-,2,6-又は2,7-ジシアナトナフタレン、1,3,6-トリ
シアナトナフタレン、4,4'−ジシアナトビフェニル、ビ
ス（4-シアナトフェニル）メタン、2,2-ビス（4-シアナ
トフェニル）プロパン、2,2-ビス（3,5-ジクロロ-4- シ
アナトフェニル）プロパン、2,2-ビス（3,5-ジブロモ-4
- シアナトフェニル）プロパン、ビス（4-シアナトフェ
ニル）エーテル、ビス（4-シアナトフェニル）チオエー
テル、ビス（4-シアナトフェニル）スルホン、トリス
（4-シアナトフェニル）ホスファイト、トリス（4-シア
ナトフェニル）ホスフェート、および末端ＯＨ基含有ポ
リカーボネートオリゴマーとハロゲン化シアンとの反応
によりえられるシアン酸エステル（USP-4026913 ）、ノ
ボラックとハロゲン化シアンとの反応により得られるシ
アン酸エステル (USP-4022755 、USP-3448079)などが挙
げられる。
【００１３】また、マレイミド成分としては、N-マレイ
ミド基を分子中に１個又は２個以上含有する有機化合
物、そのプレポリマーなどであり、エポキシ樹脂とは分
子中に２個以上のエポキシ基を含有する有機化合物、そ
のプレポリマーなどであり、上記した公報に例示のもの
があげられる。
ミド基を分子中に１個又は２個以上含有する有機化合
物、そのプレポリマーなどであり、エポキシ樹脂とは分
子中に２個以上のエポキシ基を含有する有機化合物、そ
のプレポリマーなどであり、上記した公報に例示のもの
があげられる。
【００１４】次に、本発明の多環芳香族ピッチとは、例
えば、石油系、石炭系の重質油やタールを熱重合して得
られるピッチ、芳香族炭化水素類から HF/BF3, AlCl3な
どの触媒を用いて合成されるピッチであり、光学的異方
性相と光学的等方性相を任意の割合で含有した軟化点 1
50〜300 ℃のものである。本発明では、軟化点 150〜23
0 ℃のものが好ましく、特に 170〜200 ℃のものが好適
である。軟化点が低すぎると環化或いはセミカーボン化
反応時に化合物自体が環化などする前に摩擦材料から除
去されるので好ましくなく、高すぎるとシアン酸エステ
ル系樹脂との均一混合物を製造することが困難となり、
さらに粘度上昇による成形性などが劣り不均一なものと
なるので好ましくない。
えば、石油系、石炭系の重質油やタールを熱重合して得
られるピッチ、芳香族炭化水素類から HF/BF3, AlCl3な
どの触媒を用いて合成されるピッチであり、光学的異方
性相と光学的等方性相を任意の割合で含有した軟化点 1
50〜300 ℃のものである。本発明では、軟化点 150〜23
0 ℃のものが好ましく、特に 170〜200 ℃のものが好適
である。軟化点が低すぎると環化或いはセミカーボン化
反応時に化合物自体が環化などする前に摩擦材料から除
去されるので好ましくなく、高すぎるとシアン酸エステ
ル系樹脂との均一混合物を製造することが困難となり、
さらに粘度上昇による成形性などが劣り不均一なものと
なるので好ましくない。
【００１５】本発明の繊維質補強基材(B) としては無機
或いは金属繊維であり、具体的にはスチールファイバ
ー、表面に Fe3O4膜を形成したスチールファイバー、銅
或いは銅合金ファイバー、表面に CuO膜を形成した銅フ
ァイバー、最終焼成温度 1100℃以下のカーボンファイ
バー、ロック・ウール、セラミックスファイバー、チタ
ン酸カリファイバーなどが挙げられ、通常、２種以上を
併用して使用する。ロック・ウールファイバー、スチー
ルファイバー、銅ファイバー、最終焼成温度 1100 ℃以
下のカーボンファイバー（完全にグラファイト化したも
のでないもの）などを主体として使用することがが好ま
しい。
或いは金属繊維であり、具体的にはスチールファイバ
ー、表面に Fe3O4膜を形成したスチールファイバー、銅
或いは銅合金ファイバー、表面に CuO膜を形成した銅フ
ァイバー、最終焼成温度 1100℃以下のカーボンファイ
バー、ロック・ウール、セラミックスファイバー、チタ
ン酸カリファイバーなどが挙げられ、通常、２種以上を
併用して使用する。ロック・ウールファイバー、スチー
ルファイバー、銅ファイバー、最終焼成温度 1100 ℃以
下のカーボンファイバー（完全にグラファイト化したも
のでないもの）などを主体として使用することがが好ま
しい。
【００１６】また、これらの繊維質補強基材は適宜、上
記したバインダー組成物の成分として用いるシアン酸エ
ステル系樹脂により表面処理して使用すること、又は表
面にFe3O4膜を形成したスチールファイバーや表面に Cu
O膜を形成した銅ファイバーのように適宜、より安定な
表面とする処理を施して好適に使用できる。
記したバインダー組成物の成分として用いるシアン酸エ
ステル系樹脂により表面処理して使用すること、又は表
面にFe3O4膜を形成したスチールファイバーや表面に Cu
O膜を形成した銅ファイバーのように適宜、より安定な
表面とする処理を施して好適に使用できる。
【００１７】本発明の摩擦摩耗調整剤(C) としては、硫
酸バリウム、グラファイト、炭酸カルシウム、二硫化モ
リブデン、フッ化カルシウム、硬化樹脂粉末、アルミ
ナ、シリカ、グラス短繊維、ロック・ウール短繊維、ム
ライト、銅、黄銅、青銅、鉄、亜鉛、錫等の金属粉体や
チップ、酸化銅、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウ
ム、酸化第二鉄などが挙げられ、低温から高温までの摩
擦係数の安定化や耐磨耗性の付与、高温のフェードの防
止、ディスク面の清浄化などの機能を適宜組み合わせる
ことにより達成する。
酸バリウム、グラファイト、炭酸カルシウム、二硫化モ
リブデン、フッ化カルシウム、硬化樹脂粉末、アルミ
ナ、シリカ、グラス短繊維、ロック・ウール短繊維、ム
ライト、銅、黄銅、青銅、鉄、亜鉛、錫等の金属粉体や
チップ、酸化銅、三酸化アンチモン、酸化ジルコニウ
ム、酸化第二鉄などが挙げられ、低温から高温までの摩
擦係数の安定化や耐磨耗性の付与、高温のフェードの防
止、ディスク面の清浄化などの機能を適宜組み合わせる
ことにより達成する。
【００１８】ここに本発明の摩擦材の製造において、熱
処理が環化反応までの場合には、硬化樹脂ダストは芳香
族炭化水素変性ノボラック型エポキシ樹脂とシアン酸エ
ステル系樹脂との組成物、特に芳香族炭化水素変性ノボ
ラック型エポキシ樹脂／シアン酸エステル系樹脂＝ 90/
10〜60/40 の組成物を硬化し粉砕してなる硬化樹脂ダス
トのように 400℃程度まで使用可能な耐熱性の硬化樹脂
ダストを含む摩擦磨耗調製剤が好適であり、セミカーボ
ン化反応を行う場合には上記のような硬化樹脂ダストを
含まない安定な物質が好ましい。
処理が環化反応までの場合には、硬化樹脂ダストは芳香
族炭化水素変性ノボラック型エポキシ樹脂とシアン酸エ
ステル系樹脂との組成物、特に芳香族炭化水素変性ノボ
ラック型エポキシ樹脂／シアン酸エステル系樹脂＝ 90/
10〜60/40 の組成物を硬化し粉砕してなる硬化樹脂ダス
トのように 400℃程度まで使用可能な耐熱性の硬化樹脂
ダストを含む摩擦磨耗調製剤が好適であり、セミカーボ
ン化反応を行う場合には上記のような硬化樹脂ダストを
含まない安定な物質が好ましい。
【００１９】本発明の摩擦材料用組成物(I) は、上記の
成分を必須とするものであるが、バインダー成分Ａの公
知の硬化触媒、成形用の離型剤等を添加できるものであ
る。Ａ成分の硬化触媒としては、有機金属塩類、有機金
属キレート化合物、無機金属塩類、有機過酸化物などが
好適である。
成分を必須とするものであるが、バインダー成分Ａの公
知の硬化触媒、成形用の離型剤等を添加できるものであ
る。Ａ成分の硬化触媒としては、有機金属塩類、有機金
属キレート化合物、無機金属塩類、有機過酸化物などが
好適である。
【００２０】有機金属塩類や有機金属キレート化合物と
しては、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、オクチル酸
亜鉛、オレイン酸錫、ジブチル錫マレート、ナフテン酸
マンガン、ナフテン酸コバルト、アセチルアセトン鉄、
アセチルアセトンマンガンなどが挙げられ、有機過酸化
物としては、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサ
イド、カプリルパーオキサイド、アセチルパーオキサイ
ド、パラクロロベンゼイルパーオキサイド、ジ-tert-ブ
チル−ジ−パーフタレートなどが挙げられる。これら硬
化触媒の使用量は、一般的な触媒量の範囲で十分であ
り、例えば 0.01〜5 重量％の量で使用される。
しては、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸鉛、オクチル酸
亜鉛、オレイン酸錫、ジブチル錫マレート、ナフテン酸
マンガン、ナフテン酸コバルト、アセチルアセトン鉄、
アセチルアセトンマンガンなどが挙げられ、有機過酸化
物としては、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサ
イド、カプリルパーオキサイド、アセチルパーオキサイ
ド、パラクロロベンゼイルパーオキサイド、ジ-tert-ブ
チル−ジ−パーフタレートなどが挙げられる。これら硬
化触媒の使用量は、一般的な触媒量の範囲で十分であ
り、例えば 0.01〜5 重量％の量で使用される。
【００２１】以上説明した成分A 、B およびC 成分及び
適宜内部離型剤やＡ成分の硬化触媒などをブレンダー、
アイリッヒ・ミキサー、バンバリー・ミキサー、レーデ
ィケ・ミキサー、ヘンシェル・ミキサーなどにより混合
する方法、その他の手段にて均一に混合することにより
本発明の摩擦材料用組成物(I) を調製する。
適宜内部離型剤やＡ成分の硬化触媒などをブレンダー、
アイリッヒ・ミキサー、バンバリー・ミキサー、レーデ
ィケ・ミキサー、ヘンシェル・ミキサーなどにより混合
する方法、その他の手段にて均一に混合することにより
本発明の摩擦材料用組成物(I) を調製する。
【００２２】この摩擦材料用組成物(I) を通常 150〜25
0 ℃、好ましくは 180〜230 ℃、圧力 100〜2,000 kg/c
m2でホットプレスしてバインダー組成物(A) を硬化させ
て成形物を製造し、これをさらに温度 230〜650 ℃、好
ましくは 250〜650 ℃にて熱処理させて本発明のブレー
キ用摩擦材を製造する。バインダー組成物(A) が完全硬
化した成形物を製造する時の圧力と熱処理後の曲げ強度
或いは磨耗量との間には、圧力が高い程、より強度や磨
耗量が小さくより良好なものとなる傾向がある。通常の
1,000 kg/cm2 未満の高圧でも十分に良好なブレーキ用
摩擦材を製造可能であるが、より高性能とするために
は、より高圧で成形物を製造するのが好ましい。
0 ℃、好ましくは 180〜230 ℃、圧力 100〜2,000 kg/c
m2でホットプレスしてバインダー組成物(A) を硬化させ
て成形物を製造し、これをさらに温度 230〜650 ℃、好
ましくは 250〜650 ℃にて熱処理させて本発明のブレー
キ用摩擦材を製造する。バインダー組成物(A) が完全硬
化した成形物を製造する時の圧力と熱処理後の曲げ強度
或いは磨耗量との間には、圧力が高い程、より強度や磨
耗量が小さくより良好なものとなる傾向がある。通常の
1,000 kg/cm2 未満の高圧でも十分に良好なブレーキ用
摩擦材を製造可能であるが、より高性能とするために
は、より高圧で成形物を製造するのが好ましい。
【００２３】得られたこの成形物を熱処理する。本発明
の熱処理としては、該バインダー組成物(A) を環化する
方法とセミカーボン化する方法とが典型的方法である。
前者の環化を主体とする熱処理の場合、温度 270〜350
℃、不活性ガス雰囲気中にて 1〜24時間、好ましくは 2
〜10時間処理の範囲から選択され、特に成形物の重量減
少が殆ど無くなる時間を選択するのが好適である。
の熱処理としては、該バインダー組成物(A) を環化する
方法とセミカーボン化する方法とが典型的方法である。
前者の環化を主体とする熱処理の場合、温度 270〜350
℃、不活性ガス雰囲気中にて 1〜24時間、好ましくは 2
〜10時間処理の範囲から選択され、特に成形物の重量減
少が殆ど無くなる時間を選択するのが好適である。
【００２４】また、後者のセミカーボン化状態までの熱
処理の場合、不活性ガス雰囲気中にて、最終温度 400〜
650 ℃、好適には約 600℃までの温度に 5〜100 時間、
好適には10〜30時間かけて昇温しつつ行うのが好適であ
る。また、この方法の場合、セミカーボン化したものに
再びバインダー組成物を溶融含浸させ、再度、セミカー
ボン化を行う方法も強度の向上の面から必要に応じて適
宜実施できる。
処理の場合、不活性ガス雰囲気中にて、最終温度 400〜
650 ℃、好適には約 600℃までの温度に 5〜100 時間、
好適には10〜30時間かけて昇温しつつ行うのが好適であ
る。また、この方法の場合、セミカーボン化したものに
再びバインダー組成物を溶融含浸させ、再度、セミカー
ボン化を行う方法も強度の向上の面から必要に応じて適
宜実施できる。
【００２５】上記で得たブレーキ用摩擦材は、通常、デ
ィスクブレーキ用、その他の基体に接着などして取り付
けて使用される。例えば、ディスクブレーキ・パッドと
して用いる場合、所定形状に加工された鉄、その他の基
体の表面を予め研削砂などを吹きつけるショット加工な
どで接着用に研磨し、耐熱性の接着剤組成物にて被覆
し、これに本発明のブレーキ用摩擦材を加熱加圧接着す
ることにより製造する。なお、接着強度の強化などの目
的で基板は適宜、孔その他を形成したものが使用でき
る。
ィスクブレーキ用、その他の基体に接着などして取り付
けて使用される。例えば、ディスクブレーキ・パッドと
して用いる場合、所定形状に加工された鉄、その他の基
体の表面を予め研削砂などを吹きつけるショット加工な
どで接着用に研磨し、耐熱性の接着剤組成物にて被覆
し、これに本発明のブレーキ用摩擦材を加熱加圧接着す
ることにより製造する。なお、接着強度の強化などの目
的で基板は適宜、孔その他を形成したものが使用でき
る。
【００２６】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。な
お、実施例の「部」及び「％」は特に断らないかぎり重
量基準である。 実施例１ シアン酸エステル−マレイミド樹脂（三菱瓦斯化学株式
会社製、BT-2480 、粉末 120メッシュ・パス）70部と軟
化温度 180℃の多環芳香族ピッチ (ナフタレンを HF/BF
3 を触媒として熱重合したもの) 30部に、触媒としてア
セチルアセトン鉄 0.05 部、ジクミルパーオキサイド
0.5部を添加し、ボールミルにて均一に粉砕混合しバイ
ンダー組成物(A1)を得た。
お、実施例の「部」及び「％」は特に断らないかぎり重
量基準である。 実施例１ シアン酸エステル−マレイミド樹脂（三菱瓦斯化学株式
会社製、BT-2480 、粉末 120メッシュ・パス）70部と軟
化温度 180℃の多環芳香族ピッチ (ナフタレンを HF/BF
3 を触媒として熱重合したもの) 30部に、触媒としてア
セチルアセトン鉄 0.05 部、ジクミルパーオキサイド
0.5部を添加し、ボールミルにて均一に粉砕混合しバイ
ンダー組成物(A1)を得た。
【００２７】この A1 を用い、バインダー組成物(A1)
12部、スチールファイバー 50部、硫酸バリウム 10
部、銅粉 8部、黒鉛粉末 18部、BTダスト(=キシレン樹
脂変性ノボラック型エポキシ樹脂／シアン酸エステル系
樹脂＝7/3 の硬化物粉砕物） 2部の比率でレーディケ・
ミキサーにより均一に混合して摩擦材料用組成物(I) と
した。
12部、スチールファイバー 50部、硫酸バリウム 10
部、銅粉 8部、黒鉛粉末 18部、BTダスト(=キシレン樹
脂変性ノボラック型エポキシ樹脂／シアン酸エステル系
樹脂＝7/3 の硬化物粉砕物） 2部の比率でレーディケ・
ミキサーにより均一に混合して摩擦材料用組成物(I) と
した。
【００２８】この組成物を用い、圧力 550kg/cm2にて、
温度 180℃で25分間成形した後、温度 230℃で 6時間の
後硬化を行い、バインダー組成物(A1)が完全に硬化した
セミメタリック・ディスクブレーキ用成形物 (比較例)
を得た。この成形物をさらにN2雰囲気中 300℃で 6時間
の熱処理する方法及び 7時間かけて温度 550℃まで昇温
し、 1時間保持の熱処理する方法にて本発明のブレーキ
用摩擦材を製造した。
温度 180℃で25分間成形した後、温度 230℃で 6時間の
後硬化を行い、バインダー組成物(A1)が完全に硬化した
セミメタリック・ディスクブレーキ用成形物 (比較例)
を得た。この成形物をさらにN2雰囲気中 300℃で 6時間
の熱処理する方法及び 7時間かけて温度 550℃まで昇温
し、 1時間保持の熱処理する方法にて本発明のブレーキ
用摩擦材を製造した。
【００２９】このブレーキ用摩擦材について、熱処理後
のバインダー樹脂(A) 基準の重量減少率（重量減少率
％）、常温での曲げ強度、摩擦磨耗試験 (摩擦係数、磨
耗量、ローター表面状態) について測定した結果を表
１、２に示した。なお、表２中の摩擦磨耗試験(*1)は、
温度 550℃に設定したディスクロータにブレーキ用摩擦
材を装着したパッドを慣性モーメント 5 kgf m s2 、制
動初速度160km／時間、制動減速度 0.6Ｇ、制動回数 20
0回の制動試験をした後の摩擦材の摩耗量を測定し、更
に試験後のローター表面を見た結果である。
のバインダー樹脂(A) 基準の重量減少率（重量減少率
％）、常温での曲げ強度、摩擦磨耗試験 (摩擦係数、磨
耗量、ローター表面状態) について測定した結果を表
１、２に示した。なお、表２中の摩擦磨耗試験(*1)は、
温度 550℃に設定したディスクロータにブレーキ用摩擦
材を装着したパッドを慣性モーメント 5 kgf m s2 、制
動初速度160km／時間、制動減速度 0.6Ｇ、制動回数 20
0回の制動試験をした後の摩擦材の摩耗量を測定し、更
に試験後のローター表面を見た結果である。
【００３０】実施例２ シアン酸エステル−マレイミド樹脂（三菱瓦斯化学株式
会社製、BT-2300) 50部と軟化温度 180℃の多環芳香族
ピッチ (ナフタレンを HF/BF3 を触媒として熱重合した
もの) 50部に、触媒としてアセチルアセトン鉄 0.1部、
ジクミルパーオキサイド 0.5部を添加し、加熱ニーダー
にて温度 110℃で10分間溶融混合し、冷却して粉砕して
バインダー組成物(A2)を得た。
会社製、BT-2300) 50部と軟化温度 180℃の多環芳香族
ピッチ (ナフタレンを HF/BF3 を触媒として熱重合した
もの) 50部に、触媒としてアセチルアセトン鉄 0.1部、
ジクミルパーオキサイド 0.5部を添加し、加熱ニーダー
にて温度 110℃で10分間溶融混合し、冷却して粉砕して
バインダー組成物(A2)を得た。
【００３１】この A2 を用い、バインダー組成物(A2)
12部、ピッチカーボンファイバー20部、銅ファイバー
20部、セラミックファイバー（東芝モノフラックス社
製）10部、黒鉛粉末 18部、硫酸バリウム 20部の比率
でレーディケ・ミキサーにより均一に混合して摩擦材料
用組成物(I) とした。
12部、ピッチカーボンファイバー20部、銅ファイバー
20部、セラミックファイバー（東芝モノフラックス社
製）10部、黒鉛粉末 18部、硫酸バリウム 20部の比率
でレーディケ・ミキサーにより均一に混合して摩擦材料
用組成物(I) とした。
【００３２】この組成物を用い、圧力 380kg/cm2にて、
温度 180℃で30分間成形した後、温度 230℃で 6時間の
後硬化を行い、バインダー組成物(A2)が完全に硬化した
セミメタリック・ディスクブレーキ用成形物 (比較例)
を得た。この成形物をさらにN2雰囲気中 300℃で 6時間
の熱処理する方法及び 7時間かけて温度 550℃まで昇温
し、 1時間保持の熱処理する方法にて本発明のブレーキ
用摩擦材を製造した。このブレーキ用摩擦材について、
熱処理によるバインダー樹脂(A) 基準の重量減少率（重
量減少率 ％）、曲げ強度 (常温) 、摩擦係数、磨耗量
について測定した結果を表１、２に示した。
温度 180℃で30分間成形した後、温度 230℃で 6時間の
後硬化を行い、バインダー組成物(A2)が完全に硬化した
セミメタリック・ディスクブレーキ用成形物 (比較例)
を得た。この成形物をさらにN2雰囲気中 300℃で 6時間
の熱処理する方法及び 7時間かけて温度 550℃まで昇温
し、 1時間保持の熱処理する方法にて本発明のブレーキ
用摩擦材を製造した。このブレーキ用摩擦材について、
熱処理によるバインダー樹脂(A) 基準の重量減少率（重
量減少率 ％）、曲げ強度 (常温) 、摩擦係数、磨耗量
について測定した結果を表１、２に示した。
【００３３】
【表１】 表 １（曲げ強度、摩擦係数等） 最終熱処 重量減少 曲げ強度 摩擦係数 温度 (℃) 処理温度 率（％） kg/mm2 100 200 300 400 500 600 実１ 230℃ノミ − 6.5 0.42 0.43 0.40 0.33 0.28 0.21 〃 300℃ 2.9 6.1 0.44 0.46 0.47 0.45 0.41 0.39 〃 550℃ 12.0 4.2 0.41 0.42 0.44 0.45 0.46 0.46 実２ 230℃ノミ − 5.3 0.36 0.38 0.37 0.33 0.27 0.20 〃 300℃ 1.6 5.1 0.38 0.38 0.40 0.39 0.36 0.34〃 550℃ 6.8 4.8 0.34 0.35 0.37 0.39 0.40 0.39
【００３４】
【表２】 表 ２（ディスク温度 550℃の磨耗試験*1) 最終熱処理温度 磨耗量(mm) ディスク面状態 実施例１ 230℃のみ 2.42 ローター面荒れあり 〃 300℃ 1.51 異常なし 〃 550℃ 0.93 異常なし 実施例２ 230℃のみ 3.10 異常なし 〃 300℃ 1.93 異常なし 〃 550℃ 1.15 異常なし
【００３５】
【発明の効果】以上の発明の詳細な説明および実施例な
どから明瞭なように、本発明のブレーキ用摩擦材は、 1
00〜 600℃おいて実質的に摩擦係数に変化がないもので
ありフェードが実質的に発生せず、しかも、強度、摩耗
量も小さいものである。ゆえに、本発明のブレーキ用摩
擦材は、寿命の長い、安全性の高い高性能のディスクブ
レーキなどを提供することを可能とするものであり、そ
の意義は極めて高いものである。
どから明瞭なように、本発明のブレーキ用摩擦材は、 1
00〜 600℃おいて実質的に摩擦係数に変化がないもので
ありフェードが実質的に発生せず、しかも、強度、摩耗
量も小さいものである。ゆえに、本発明のブレーキ用摩
擦材は、寿命の長い、安全性の高い高性能のディスクブ
レーキなどを提供することを可能とするものであり、そ
の意義は極めて高いものである。
Claims (9)
- 【請求項１】 (A).シアン酸エステル系樹脂 95〜5 重
量部と多環芳香族ピッチ 5〜95重量部とからなるバイン
ダー組成物、(B).繊維補強基材および(C).摩擦摩耗調整
剤を用いて摩擦材料用組成物(I) を調製し、これをホッ
トプレス法にて熱成形しバインダー組成物(A) を硬化さ
せ、ついで温度 250〜650 ℃にて熱処理させて該バイン
ダー組成物(A) を環化或いはセミカーボン化させること
を特徴としてなるブレーキ用摩擦材 - 【請求項２】 該摩擦材料用組成物(I) が、バインダー
組成物(A) 5〜20重量部、繊維補強基材(B) 25〜70重量
部、摩擦摩耗調整剤(C) 15〜60重量部からなるものであ
る請求項１記載のブレーキ用摩擦材 - 【請求項３】 該バインダー組成物(A) が、シアン酸エ
ステル系樹脂 80〜30重量部と多環芳香族ピッチ 20〜
70重量部からなるものである請求項１記載のブレーキ用
摩擦材 - 【請求項４】 該繊維補強基材(B) が、スチールファイ
バー、表面に Fe3O4膜を形成したスチールファイバー、
銅ファイバー、表面に CuO膜を形成した銅ファイバー、
最終焼成温度 1100 ℃以下のカーボンファイバー、ロッ
ク・ウールおよびセラミックスファイバーからなる群か
ら選択された１種或いは２種以上を主体として使用して
なるものである請求項１記載のブレーキ用摩擦材 - 【請求項５】 該摩擦摩耗調整剤(C) が、硫酸バリウ
ム、炭素、黒鉛、炭酸カルシウム、硫化モリブデン、フ
ッ化カルシウムおよび硬化樹脂ダストからなる群から選
択された１種或いは２種以上を主体として使用してなる
ものである請求項１記載のブレーキ用摩擦材 - 【請求項６】 該熱処理を、温度 270〜350 ℃、不活性
ガス雰囲気中にて行い該バインダー組成物(A) を環化し
てなるものである請求項１記載のブレーキ用摩擦材 - 【請求項７】 該摩擦摩耗調整剤(C) が、芳香族炭化水
素変性ノボラック型エポキシ樹脂とシアン酸エステル系
樹脂との組成物を硬化し粉砕してなる硬化樹脂ダストを
含むものである請求項６記載のブレーキ用摩擦材 - 【請求項８】 該熱処理を、不活性ガス雰囲気中にて、
最終温度 400〜650℃まで昇温しつつ行い該バインダー
組成物(A) をセミカーボン化してなるものである請求項
１記載のブレーキ用摩擦材 - 【請求項９】 該摩擦摩耗調整剤(C) が、硬化樹脂ダス
トを含まないものである請求項８記載のブレーキ用摩擦
材
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022827A JPH05215164A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ブレーキ用摩擦材 |
| DE69303297T DE69303297T2 (de) | 1992-02-07 | 1993-02-05 | Verfahren zur Herstellung eines Reibungsmaterials für Bremsen |
| US08/016,142 US5344854A (en) | 1992-02-07 | 1993-02-05 | Friction material for brake |
| EP93101852A EP0554902B1 (en) | 1992-02-07 | 1993-02-05 | Method of production of a friction material for brake |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022827A JPH05215164A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ブレーキ用摩擦材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05215164A true JPH05215164A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12093530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4022827A Pending JPH05215164A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ブレーキ用摩擦材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5344854A (ja) |
| EP (1) | EP0554902B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05215164A (ja) |
| DE (1) | DE69303297T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013125717A1 (ja) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 株式会社タンガロイ | 摩擦材およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06346932A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-20 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| JPH09286973A (ja) * | 1996-04-23 | 1997-11-04 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 非石綿系摩擦材 |
| US5753018A (en) * | 1997-04-14 | 1998-05-19 | General Motors Corporation | Resin mixture for friction materials |
| DE10025251B4 (de) * | 2000-04-19 | 2006-07-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verwendung eines Cyanatharz-Klebers zum Verkleben von Reibbelägen auf einem Substrat |
| EP1276999B1 (de) * | 2000-04-19 | 2007-02-14 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verwendung von CYANATBASIERTEn KLEBSTOFFEn FÜR und in Kombination mit REIBBELÄGEN SOWIE VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON AUF EINER UNTERLAGE HAFTENDEN REIBBELÄGEN |
| RU2196150C2 (ru) * | 2001-02-12 | 2003-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Термар" | Способ изготовления фрикционного изделия |
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| US7429418B2 (en) | 2004-07-26 | 2008-09-30 | Borgwarner, Inc. | Porous friction material comprising nanoparticles of friction modifying material |
| US8603614B2 (en) | 2004-07-26 | 2013-12-10 | Borgwarner Inc. | Porous friction material with nanoparticles of friction modifying material |
| CN1796442B (zh) * | 2004-12-27 | 2011-02-16 | 朱建平 | 半金属基摩擦材料及其制造方法 |
| DE112007001402A5 (de) * | 2006-07-21 | 2009-03-12 | Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg | Reibsystem |
| US8689671B2 (en) | 2006-09-29 | 2014-04-08 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Lightweight armor and methods of making |
| DE102008013907B4 (de) | 2008-03-12 | 2016-03-10 | Borgwarner Inc. | Reibschlüssig arbeitende Vorrichtung mit mindestens einer Reiblamelle |
| DE102009003132A1 (de) * | 2009-05-15 | 2010-11-18 | Robert Bosch Gmbh | Kunststoffformmasse sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| JP5702090B2 (ja) * | 2010-09-03 | 2015-04-15 | 日産自動車株式会社 | 摩擦材 |
| CN105328587A (zh) * | 2015-10-10 | 2016-02-17 | 薛典荣 | 一种纤维改性树脂砂轮及其制备方法 |
| CN108219358B (zh) * | 2018-01-30 | 2020-06-19 | 湖北飞龙摩擦密封材料股份有限公司 | 酚醛树脂基摩擦材料及其制备方法 |
| CN110762145B (zh) * | 2019-10-17 | 2024-11-15 | 摩擦一号制动科技（仙桃）有限公司 | 一种陶瓷纤维复合刹车片 |
| CN114962510A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-30 | 枣阳风神摩擦材料有限公司 | 一种鼓式摩擦片及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2601652B2 (ja) * | 1987-03-10 | 1997-04-16 | 株式会社 曙ブレ−キ中央技術研究所 | ブレーキ用摩擦材 |
| JPS63310770A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-19 | Akebono Brake Res & Dev Center Ltd | 摩擦材の製造方法 |
| US4954536A (en) * | 1988-04-20 | 1990-09-04 | Tokico Ltd. | Brake-friction material |
| JP2748406B2 (ja) * | 1988-06-03 | 1998-05-06 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ディスクブレーキ・パッド． |
-
1992
- 1992-02-07 JP JP4022827A patent/JPH05215164A/ja active Pending
-
1993
- 1993-02-05 US US08/016,142 patent/US5344854A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-05 DE DE69303297T patent/DE69303297T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-02-05 EP EP93101852A patent/EP0554902B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| WO2013125717A1 (ja) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 株式会社タンガロイ | 摩擦材およびその製造方法 |
| JPWO2013125717A1 (ja) * | 2012-02-24 | 2015-07-30 | 株式会社タンガロイ | 摩擦材およびその製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69303297D1 (de) | 1996-08-01 |
| DE69303297T2 (de) | 1997-02-20 |
| EP0554902A1 (en) | 1993-08-11 |
| EP0554902B1 (en) | 1996-06-26 |
| US5344854A (en) | 1994-09-06 |
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