JPH05331453A - 摩擦材組成物 - Google Patents
摩擦材組成物Info
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- JPH05331453A JPH05331453A JP14188592A JP14188592A JPH05331453A JP H05331453 A JPH05331453 A JP H05331453A JP 14188592 A JP14188592 A JP 14188592A JP 14188592 A JP14188592 A JP 14188592A JP H05331453 A JPH05331453 A JP H05331453A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温における摩擦特性に優れた摩擦材用の組
成物を提供する。 【構成】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤及び結合剤か
らなる摩擦材において、摩擦調整剤として加硫ゴム粉末
を含有してなる摩擦材組成物。
成物を提供する。 【構成】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤及び結合剤か
らなる摩擦材において、摩擦調整剤として加硫ゴム粉末
を含有してなる摩擦材組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の動力伝達、制
動等に用いられる摩擦材組成物に関する。
動等に用いられる摩擦材組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車に用いる摩擦材としては、一般に
ブレーキライニング、ディスクパッド及びクラッチフェ
ーシングがある。これらは従来、石綿（アスベスト）を
基材として使用していたが、アスベスト公害の問題から
非アスベスト系摩擦材の開発が望まれている。また、自
動車エンジンの性能向上に伴い摩擦材の摩擦特性（摩擦
係数、摩耗率）、機械特性の向上が望まれている。更に
最近は使用条件が苛酷になり高温時の高速回転強度も要
求されるようになってきている。現在、石綿基材の代替
材として、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維、ロックウール、セラミック繊維、各種のスチールフ
ァイバー等を使用した摩擦材が開発され、一部で使用さ
れている。しかし、これらの基材は従来の石綿に比べて
高弾性で硬く、耐熱性が低いために、摩擦材にした場合
に種々の問題があり、上記した要求される性能を満足し
ない。
ブレーキライニング、ディスクパッド及びクラッチフェ
ーシングがある。これらは従来、石綿（アスベスト）を
基材として使用していたが、アスベスト公害の問題から
非アスベスト系摩擦材の開発が望まれている。また、自
動車エンジンの性能向上に伴い摩擦材の摩擦特性（摩擦
係数、摩耗率）、機械特性の向上が望まれている。更に
最近は使用条件が苛酷になり高温時の高速回転強度も要
求されるようになってきている。現在、石綿基材の代替
材として、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊
維、ロックウール、セラミック繊維、各種のスチールフ
ァイバー等を使用した摩擦材が開発され、一部で使用さ
れている。しかし、これらの基材は従来の石綿に比べて
高弾性で硬く、耐熱性が低いために、摩擦材にした場合
に種々の問題があり、上記した要求される性能を満足し
ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】石綿代替材を使用し高
温で高負荷に耐える摩擦材として、あらかじめ摩擦材自
身を高温処理したもの（例えば特開昭56−131846号公
報、同59−113038号公報、同60−145302号公報等）があ
るが、これはコスト高や機械強度の低下を伴う。特殊な
摩擦調整剤を添加したもの（例えば特開昭60−96625号
公報、同60−92332号公報、同62−190232号公報等）も
あるが、従来の結合剤では耐熱性と接着性が不足してい
るためその効果を十分発揮できない。また基材に耐熱性
の高いアラミド繊維やポリイミド樹脂粉を加えたものな
どが開示されているが、基材及び摩擦調整剤を保持する
結合剤の耐熱性が充分でなく高温強度が得られない。た
とえ耐熱性樹脂を結合剤として使用し摩擦材を得ようと
しても、従来の製造方法では工業的、技術的に困難であ
る。
温で高負荷に耐える摩擦材として、あらかじめ摩擦材自
身を高温処理したもの（例えば特開昭56−131846号公
報、同59−113038号公報、同60−145302号公報等）があ
るが、これはコスト高や機械強度の低下を伴う。特殊な
摩擦調整剤を添加したもの（例えば特開昭60−96625号
公報、同60−92332号公報、同62−190232号公報等）も
あるが、従来の結合剤では耐熱性と接着性が不足してい
るためその効果を十分発揮できない。また基材に耐熱性
の高いアラミド繊維やポリイミド樹脂粉を加えたものな
どが開示されているが、基材及び摩擦調整剤を保持する
結合剤の耐熱性が充分でなく高温強度が得られない。た
とえ耐熱性樹脂を結合剤として使用し摩擦材を得ようと
しても、従来の製造方法では工業的、技術的に困難であ
る。
【０００４】本発明は、上記した問題を解消し、高温高
負荷の条件下でも安定した摩擦特性を有する摩擦材を生
成する組成物を提供することを目的とする。
負荷の条件下でも安定した摩擦特性を有する摩擦材を生
成する組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維状物質の
基材、摩擦調整剤及び結合剤からなる摩擦材において、
摩擦調整剤として加硫ゴム粉末を含有してなる摩擦材組
成物に関する。
基材、摩擦調整剤及び結合剤からなる摩擦材において、
摩擦調整剤として加硫ゴム粉末を含有してなる摩擦材組
成物に関する。
【０００６】本発明において繊維状物質の基材の材質と
しては、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール、セラミ
ック繊維等の無機繊維、鉄線等の金属線、フェノール樹
脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維等の有機繊維などで
あり、特に制限はないが、加工の容易なこと、安価なこ
となどからガラス繊維が好ましい。繊維状物質の基材の
形態として、チョップ、フィラメント、ロービング、撚
糸、ヤーン、マット、フェルト等の不織布、抄造シー
ト、織布等があるが制限はない。
しては、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウール、セラミ
ック繊維等の無機繊維、鉄線等の金属線、フェノール樹
脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維等の有機繊維などで
あり、特に制限はないが、加工の容易なこと、安価なこ
となどからガラス繊維が好ましい。繊維状物質の基材の
形態として、チョップ、フィラメント、ロービング、撚
糸、ヤーン、マット、フェルト等の不織布、抄造シー
ト、織布等があるが制限はない。
【０００７】ガラス繊維を用いる場合は、その量は摩擦
材中に２５〜６５重量％含有させるのが好ましい。ガラ
ス繊維の量が少ないと相対的に摩擦調整材及び結合剤の
含有量が多くなり、摩擦特性と強度とのバランスをとり
にくい。一方、ガラス繊維の量が多いと摩擦調整剤及び
結合剤の量が少なくなり、摩擦特性の制御が困難とな
る。より好ましい量は３０〜５５重量％である。また、
必要に応じて、ガラス繊維に有機繊維、炭素繊維、ロッ
クウール、セラミック繊維、金属線、金属のフィラメン
ト等の１種以上を混合して使用してもよい。
材中に２５〜６５重量％含有させるのが好ましい。ガラ
ス繊維の量が少ないと相対的に摩擦調整材及び結合剤の
含有量が多くなり、摩擦特性と強度とのバランスをとり
にくい。一方、ガラス繊維の量が多いと摩擦調整剤及び
結合剤の量が少なくなり、摩擦特性の制御が困難とな
る。より好ましい量は３０〜５５重量％である。また、
必要に応じて、ガラス繊維に有機繊維、炭素繊維、ロッ
クウール、セラミック繊維、金属線、金属のフィラメン
ト等の１種以上を混合して使用してもよい。
【０００８】摩擦調整剤は、公知の炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、黒
鉛、アルミナ、マイカ、螢石、ジルコニア、ヘマタイ
ト、マグネタイト、シリカ、硫化アンチモン、硫化鉛、
硫化鉄、硫化亜鉛、硫化モリブデン等の無機物の粉末、
鉄、鉛、銅等の金属の粉末、カシューダスト、メラミン
樹脂硬化物の粉末、各種樹脂硬化物の粉末等の有機物の
粉末を使用してもよい。加硫ゴム粉末は良好な摩擦特性
を保持するために加える。加硫ゴム粉末としては、天然
ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ア
クリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の硫黄加硫
物である。加硫ゴム粉末（ゴムダストと呼ぶ）の量は得
られる摩擦材中に５〜２０重量％含有させるのが好まし
い。量が少ないと耐摩耗性の改善にならない。量が多す
ぎると摩擦係数が乱れて摩耗が大きくなる。より好まし
い量は１５〜３５重量％である。加硫に用いる硫黄の量
はゴム１００重量部に対して８〜６０重量部が好まし
い。加硫ゴムのより好ましい組成は、ＮＢＲ１００重量
部に対して硫黄を２０〜４０重量部加えて熱処理した加
硫物であり、粉末にして用いる。加硫条件及び粉末の粒
度は特に制限はない。加硫ゴム粉末は、メラミン樹脂硬
化物の粉末、三酸化アンチモン（Ｓb2Ｏ3）又は銅粉と
共に用いると摩擦特性が向上して好ましい。
酸マグネシウム、硫酸バリウム、クレー、タルク、黒
鉛、アルミナ、マイカ、螢石、ジルコニア、ヘマタイ
ト、マグネタイト、シリカ、硫化アンチモン、硫化鉛、
硫化鉄、硫化亜鉛、硫化モリブデン等の無機物の粉末、
鉄、鉛、銅等の金属の粉末、カシューダスト、メラミン
樹脂硬化物の粉末、各種樹脂硬化物の粉末等の有機物の
粉末を使用してもよい。加硫ゴム粉末は良好な摩擦特性
を保持するために加える。加硫ゴム粉末としては、天然
ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ア
クリルニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）等の硫黄加硫
物である。加硫ゴム粉末（ゴムダストと呼ぶ）の量は得
られる摩擦材中に５〜２０重量％含有させるのが好まし
い。量が少ないと耐摩耗性の改善にならない。量が多す
ぎると摩擦係数が乱れて摩耗が大きくなる。より好まし
い量は１５〜３５重量％である。加硫に用いる硫黄の量
はゴム１００重量部に対して８〜６０重量部が好まし
い。加硫ゴムのより好ましい組成は、ＮＢＲ１００重量
部に対して硫黄を２０〜４０重量部加えて熱処理した加
硫物であり、粉末にして用いる。加硫条件及び粉末の粒
度は特に制限はない。加硫ゴム粉末は、メラミン樹脂硬
化物の粉末、三酸化アンチモン（Ｓb2Ｏ3）又は銅粉と
共に用いると摩擦特性が向上して好ましい。
【０００９】結合剤はフェノール樹脂が好ましく用いら
れる。その理由は耐熱性及び接着性に優れ、安価な上に
摩擦調整剤のメラミンダスト、三酸化アンチモン、銅粉
等と組合せることにより、他の熱硬化性樹脂を使用した
場合よりも摩擦特性の温度依存性を小さくできるからで
ある。フェノール樹脂の中では未変性でかつレゾール型
のものがより好ましい。またフェノール樹脂と共に耐熱
性に影響しない程度にメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂又は架橋性ゴムを用いてもよい。結合剤の量
は得られる摩擦材中に固形分として１０〜５０重量％含
有させるのが好ましい。結合剤の量が少ないと繊維状物
質の基材と摩擦調整剤との結合力が弱くなる。多すぎる
と摩擦係数及び摩耗率の調整が困難になる。
れる。その理由は耐熱性及び接着性に優れ、安価な上に
摩擦調整剤のメラミンダスト、三酸化アンチモン、銅粉
等と組合せることにより、他の熱硬化性樹脂を使用した
場合よりも摩擦特性の温度依存性を小さくできるからで
ある。フェノール樹脂の中では未変性でかつレゾール型
のものがより好ましい。またフェノール樹脂と共に耐熱
性に影響しない程度にメラミン樹脂、尿素樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂又は架橋性ゴムを用いてもよい。結合剤の量
は得られる摩擦材中に固形分として１０〜５０重量％含
有させるのが好ましい。結合剤の量が少ないと繊維状物
質の基材と摩擦調整剤との結合力が弱くなる。多すぎる
と摩擦係数及び摩耗率の調整が困難になる。
【００１０】摩擦材を得るには次のような方法による。
先ず熱硬化性樹脂の溶液に摩擦調整剤を加えて混合した
混和物を（スラリー）を繊維状物質の基材に塗布又は含
浸して、繊維状物質の基材に混和物を均一に付着させ、
塗工基材とする。次にこの塗工基材を乾燥等により溶媒
を除去した後、所定の金型に入れて熱圧成形を行い、次
いで成形品を所定の加熱条件下で熱処理して樹脂を硬化
させる。
先ず熱硬化性樹脂の溶液に摩擦調整剤を加えて混合した
混和物を（スラリー）を繊維状物質の基材に塗布又は含
浸して、繊維状物質の基材に混和物を均一に付着させ、
塗工基材とする。次にこの塗工基材を乾燥等により溶媒
を除去した後、所定の金型に入れて熱圧成形を行い、次
いで成形品を所定の加熱条件下で熱処理して樹脂を硬化
させる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。
【００１２】実施例１ 摩擦調整剤としてメラミン樹脂硬化物の粉末（カシュー
（株）製、メラミンダストＨ-9044）８重量部、三酸化
アンチモン（和光純薬工業製、化学用）６重量部、電解
銅粉（日本鉱業製、Ｎo.５-２-Ｄ，４４μm以下）２重
量部、硫酸バリウム（堺化学製、ＢＣ）３重量部、珪酸
カルシウム短繊維（米国ＮＹＣＯ社製、商品名ウォラス
トナイト）２重量部、カシュー変性フリクションダスト
（カシュー（株）製、ＷＤ-1350）１重量部及びカーボ
ンブラック（東海カーボン製、シースト２５）２重量部
をＶ型混合機で混合して混合粉２４重量部を作成した。
ゴム加硫粉末は、ＮＢＲ（日本ゼオン製、Ｎippol 104
1）１００重量部に硫黄粉（細井化学製、微粉硫黄）５
０重量部、酸化亜鉛（和光純薬工業製、化学用）１．０
重量部を加え、小形混練機で混練して均一に分散させ
た。このゴムをチップ状に切断し、熱風送風乾燥機を用
いて１８０〜２４０℃で３時間の熱処理を行い、ゴムを
加硫した。次に加硫ゴムを粉砕機で粉砕し、８０メッシ
ュの篩で分級し、粒径１７０μｍ以下のものをゴムダス
トとした。
（株）製、メラミンダストＨ-9044）８重量部、三酸化
アンチモン（和光純薬工業製、化学用）６重量部、電解
銅粉（日本鉱業製、Ｎo.５-２-Ｄ，４４μm以下）２重
量部、硫酸バリウム（堺化学製、ＢＣ）３重量部、珪酸
カルシウム短繊維（米国ＮＹＣＯ社製、商品名ウォラス
トナイト）２重量部、カシュー変性フリクションダスト
（カシュー（株）製、ＷＤ-1350）１重量部及びカーボ
ンブラック（東海カーボン製、シースト２５）２重量部
をＶ型混合機で混合して混合粉２４重量部を作成した。
ゴム加硫粉末は、ＮＢＲ（日本ゼオン製、Ｎippol 104
1）１００重量部に硫黄粉（細井化学製、微粉硫黄）５
０重量部、酸化亜鉛（和光純薬工業製、化学用）１．０
重量部を加え、小形混練機で混練して均一に分散させ
た。このゴムをチップ状に切断し、熱風送風乾燥機を用
いて１８０〜２４０℃で３時間の熱処理を行い、ゴムを
加硫した。次に加硫ゴムを粉砕機で粉砕し、８０メッシ
ュの篩で分級し、粒径１７０μｍ以下のものをゴムダス
トとした。
【００１３】一方、前記混合粉に、レゾール型フェノー
ル樹脂（大日本インキ化学工業製、ＴＤ−２０４０Ｃ、
固形分１００重量％）１５重量部及び前記ゴムダスト１
０重量部を加え、更にこれにメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）５０重量部を加え、混合してスラリーとした。３０
cm平方に切断したガラスマット｛富士ファイバーグラス
製、ＦＥＭ４５０−０４の４５重量部を前記スラリー１
００重量部に浸漬して均一に塗工し、１３５℃で７分間
乾燥して、混和物塗工シートを得た。次に、この塗工シ
ートを５cm平方に切断し、その８枚を積層して金型に充
填し、７０kgｆ／cm2の圧力で１６０℃で１５分間成形
し、厚さ４．５ｍｍの成形体を得た。この成形体の両面
をサンダーで研磨した後、１８０℃で１時間、２１０℃
で２時間、２４０℃で２時間の順に後硬化を行い、摩擦
材を得た。
ル樹脂（大日本インキ化学工業製、ＴＤ−２０４０Ｃ、
固形分１００重量％）１５重量部及び前記ゴムダスト１
０重量部を加え、更にこれにメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）５０重量部を加え、混合してスラリーとした。３０
cm平方に切断したガラスマット｛富士ファイバーグラス
製、ＦＥＭ４５０−０４の４５重量部を前記スラリー１
００重量部に浸漬して均一に塗工し、１３５℃で７分間
乾燥して、混和物塗工シートを得た。次に、この塗工シ
ートを５cm平方に切断し、その８枚を積層して金型に充
填し、７０kgｆ／cm2の圧力で１６０℃で１５分間成形
し、厚さ４．５ｍｍの成形体を得た。この成形体の両面
をサンダーで研磨した後、１８０℃で１時間、２１０℃
で２時間、２４０℃で２時間の順に後硬化を行い、摩擦
材を得た。
【００１４】比較例１ 実施例１におけるゴムダストの添加をしない以外は実施
例１と全く同様にして摩擦材を得た。
例１と全く同様にして摩擦材を得た。
【００１５】実施例２、３、比較例２及び３ 実施例１におけるゴムダストの加硫剤の硫黄を５０重量
部からそれぞれ３０重量部（実施例２）１０重量部（実
施例３）、３重量部（比較例２）及び７０重量部（比較
例３）とした以外は実施例１と全く同様にして摩擦材を
得た。
部からそれぞれ３０重量部（実施例２）１０重量部（実
施例３）、３重量部（比較例２）及び７０重量部（比較
例３）とした以外は実施例１と全く同様にして摩擦材を
得た。
【００１６】実施例４及び５ 実施例１におけるゴムダストの添加量を１０重量部から
それぞれ１５重量部（実施例４）及び７．５重量部（実
施例５）とした以外は実施例１と同様にして摩擦材を得
た。
それぞれ１５重量部（実施例４）及び７．５重量部（実
施例５）とした以外は実施例１と同様にして摩擦材を得
た。
【００１７】実施例及び比較例で得られた摩擦材から２
５ｍｍ角の試験片を切り出した。この試験片をＪＩＳ
Ｄ４４１１に定める定速度摩擦試験機に取り付けて運転
し、摩擦係数及び摩耗率を測定した。測定温度は１００
℃、２００℃、３００℃及び３５０℃であり、押付け圧
力は５kgｆ／cm2で行った。これらの試験結果を表１に
示した。表１において摩耗率の単位はｃｍ3／kgf-ｍで
ある。
５ｍｍ角の試験片を切り出した。この試験片をＪＩＳ
Ｄ４４１１に定める定速度摩擦試験機に取り付けて運転
し、摩擦係数及び摩耗率を測定した。測定温度は１００
℃、２００℃、３００℃及び３５０℃であり、押付け圧
力は５kgｆ／cm2で行った。これらの試験結果を表１に
示した。表１において摩耗率の単位はｃｍ3／kgf-ｍで
ある。
【００１８】表１から明らかなように、実施例の摩擦材
は比較例のものに比べて高温における耐摩耗性に優れて
いることがわかる。
は比較例のものに比べて高温における耐摩耗性に優れて
いることがわかる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】本発明の摩擦材組成物によって得られる
摩擦材は、高温での摩擦特性に優れるものである。
摩擦材は、高温での摩擦特性に優れるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｊ 5/14 9267−4Ｆ // Ｂ２９Ｋ 105:06
Claims (2)
- 【請求項１】 繊維状物質の基材、摩擦調整剤及び結合
剤からなる摩擦材において、摩擦調整剤として加硫ゴム
粉末を含有してなる摩擦材組成物。 - 【請求項２】 加硫ゴム粉末の加硫剤が硫黄であり、ゴ
ム１００重量部に対して硫黄の８〜６０重量部を含む請
求項１記載の摩擦材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14188592A JPH05331453A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 摩擦材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14188592A JPH05331453A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 摩擦材組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05331453A true JPH05331453A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15302431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14188592A Pending JPH05331453A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 摩擦材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05331453A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281415A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Advics:Kk | 摩擦材 |
| JP2017141351A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、該摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP14188592A patent/JPH05331453A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005281415A (ja) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Advics:Kk | 摩擦材 |
| JP2017141351A (ja) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、該摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 |
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