JPH06248091A - 摩擦材 - Google Patents
摩擦材Info
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- JPH06248091A JPH06248091A JP5057876A JP5787693A JPH06248091A JP H06248091 A JPH06248091 A JP H06248091A JP 5057876 A JP5057876 A JP 5057876A JP 5787693 A JP5787693 A JP 5787693A JP H06248091 A JPH06248091 A JP H06248091A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車等における制動装置の摺動部材として
使用される摩擦材の摩擦摩耗特性の改良。 【構成】 基材繊維を樹脂結合剤で結着成型した摩擦材
において、基材繊維とし、六チタン酸カリウム結晶とチ
タニア結晶とからなる複合相を有する多結晶繊維が３〜
５０重量％配合されている。基材繊維の耐熱性、剪断強
度、耐摩耗性により、低温から高温の広い温度域に亘
り、摩擦面に高い摩擦係数と摩耗抵抗性が与えられる。
使用される摩擦材の摩擦摩耗特性の改良。 【構成】 基材繊維を樹脂結合剤で結着成型した摩擦材
において、基材繊維とし、六チタン酸カリウム結晶とチ
タニア結晶とからなる複合相を有する多結晶繊維が３〜
５０重量％配合されている。基材繊維の耐熱性、剪断強
度、耐摩耗性により、低温から高温の広い温度域に亘
り、摩擦面に高い摩擦係数と摩耗抵抗性が与えられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車、鉄道車輪、航
空機、産業機械類等における制動装置を構成するブレー
キライニング、デイスクパツド等の摺動部材として有用
な摩擦材に関する。
空機、産業機械類等における制動装置を構成するブレー
キライニング、デイスクパツド等の摺動部材として有用
な摩擦材に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記制動装置における代表的な摺動部材
として、従来よりアスベスト繊維を基材繊維とし、これ
を樹脂結合剤に分散させて結着成型した摩擦材が使用さ
れてきたが、高温特性の向上に関する自動車業界等の要
請や、アスベスト繊維に指摘されている発ガン性などの
環境衛生上の見地から、代替品の開発が要請され、その
要請に対し、アスベスト繊維に代えてチタン酸カリウム
繊維を基材繊維とする摩擦材の実用化の試みがなされて
いる（特開昭６１−１９１５９９号公報、特開平１−２
９４５５３号公報等）。チタン酸カリウム繊維は、一般
式Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 で表される合成無機化合物であ
り、六チタン酸カリウム繊維（Ｋ2 Ｔｉ6 Ｏ13）はその
代表例である。このものは、耐熱性にすぐれているので
フエード現象の防止に有効であり、またその硬さがモー
ス硬度４付近で、相手材攻撃性が小さいこと、吸湿性が
なく水と反応しないので、ブレーキの異常効き等の防止
に有効である等の好ましい性質を有している。
として、従来よりアスベスト繊維を基材繊維とし、これ
を樹脂結合剤に分散させて結着成型した摩擦材が使用さ
れてきたが、高温特性の向上に関する自動車業界等の要
請や、アスベスト繊維に指摘されている発ガン性などの
環境衛生上の見地から、代替品の開発が要請され、その
要請に対し、アスベスト繊維に代えてチタン酸カリウム
繊維を基材繊維とする摩擦材の実用化の試みがなされて
いる（特開昭６１−１９１５９９号公報、特開平１−２
９４５５３号公報等）。チタン酸カリウム繊維は、一般
式Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 で表される合成無機化合物であ
り、六チタン酸カリウム繊維（Ｋ2 Ｔｉ6 Ｏ13）はその
代表例である。このものは、耐熱性にすぐれているので
フエード現象の防止に有効であり、またその硬さがモー
ス硬度４付近で、相手材攻撃性が小さいこと、吸湿性が
なく水と反応しないので、ブレーキの異常効き等の防止
に有効である等の好ましい性質を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記公報に開示されて
いるように、アスベスト繊維に代え六チタン酸カリウム
繊維を適用することにより、摩擦材の摩耗抵抗性が飛躍
的に高められ、かつ３００℃を越える高温側の温度域に
おいても、アスベスト繊維を使用した摩擦材のように摩
擦係数が低下することもない。しかし、その改善効果の
反面において、低温側（約２５０℃以下）における摩擦
係数はアスベスト繊維を使用した摩擦材よりも却つて低
いレベルにある。近年、車両の高速度化とともに、制動
部の摩擦材の高摩擦係数化が要求されている。そこで本
発明は、チタン酸カリウム繊維を基材繊維とする摩擦材
について、低温から高温側の広い温度域に亘つて、高摩
擦係数を安定に維持し、かつ高度の耐摩耗性を有する摩
擦材を提供しようとするものである。
いるように、アスベスト繊維に代え六チタン酸カリウム
繊維を適用することにより、摩擦材の摩耗抵抗性が飛躍
的に高められ、かつ３００℃を越える高温側の温度域に
おいても、アスベスト繊維を使用した摩擦材のように摩
擦係数が低下することもない。しかし、その改善効果の
反面において、低温側（約２５０℃以下）における摩擦
係数はアスベスト繊維を使用した摩擦材よりも却つて低
いレベルにある。近年、車両の高速度化とともに、制動
部の摩擦材の高摩擦係数化が要求されている。そこで本
発明は、チタン酸カリウム繊維を基材繊維とする摩擦材
について、低温から高温側の広い温度域に亘つて、高摩
擦係数を安定に維持し、かつ高度の耐摩耗性を有する摩
擦材を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、基材繊維を樹
脂結合剤で結着してなる摩擦材において、基材繊維とし
て六チタン酸カリウム結晶とチタニア結晶とからなる複
合多結晶繊維を３〜５０重量％含有することを特徴とし
ている。
脂結合剤で結着してなる摩擦材において、基材繊維とし
て六チタン酸カリウム結晶とチタニア結晶とからなる複
合多結晶繊維を３〜５０重量％含有することを特徴とし
ている。
【０００５】
【作用】六チタン酸カリウム結晶とチタニア結晶とから
なる複合相を有する多結晶繊維（以下、「六チタン酸カ
リウム複合繊維」または単に「複合繊維」ともいう）
は、六チタン酸カリウム結晶のみからなる単相繊維と同
等ないしそれを凌ぐ熱的安定性を有していると同時に、
単相繊維に比べて、剪断強度が高く、かつ高硬度・高耐
摩耗性を有している。また、その複合繊維は、二相の混
在による微小な表面凹凸を有し、その表面凹凸は樹脂結
合剤と繊維の界面の結合を強化する。上記特性を有する
六チタン酸カリウム複合繊維を基材繊維とする本発明の
摩擦材は、六チタン酸カリウム単相繊維を使用した摩擦
材に比べ高い摩擦係数を有している。その摩擦係数の温
度依存性は小さく、低温から高温側の広い温度域に亘つ
て高摩擦係数が安定に維持される。耐摩耗性について
も、本発明の摩擦材は、低温域から高温域に亘つて、ア
スベスト繊維を使用した摩擦材を凌ぐ高い耐摩耗性を有
している。
なる複合相を有する多結晶繊維（以下、「六チタン酸カ
リウム複合繊維」または単に「複合繊維」ともいう）
は、六チタン酸カリウム結晶のみからなる単相繊維と同
等ないしそれを凌ぐ熱的安定性を有していると同時に、
単相繊維に比べて、剪断強度が高く、かつ高硬度・高耐
摩耗性を有している。また、その複合繊維は、二相の混
在による微小な表面凹凸を有し、その表面凹凸は樹脂結
合剤と繊維の界面の結合を強化する。上記特性を有する
六チタン酸カリウム複合繊維を基材繊維とする本発明の
摩擦材は、六チタン酸カリウム単相繊維を使用した摩擦
材に比べ高い摩擦係数を有している。その摩擦係数の温
度依存性は小さく、低温から高温側の広い温度域に亘つ
て高摩擦係数が安定に維持される。耐摩耗性について
も、本発明の摩擦材は、低温域から高温域に亘つて、ア
スベスト繊維を使用した摩擦材を凌ぐ高い耐摩耗性を有
している。
【０００６】以下、本発明について詳しく説明する。基
材繊維として使用される六チタン酸カリウム複合繊維に
おけるチタニア結晶の必要最少量は目的とする摩擦材に
要求される摩擦摩耗特性によるが、複合効果を明瞭に発
現させるために、１容積％以上であるのが好ましい。
材繊維として使用される六チタン酸カリウム複合繊維に
おけるチタニア結晶の必要最少量は目的とする摩擦材に
要求される摩擦摩耗特性によるが、複合効果を明瞭に発
現させるために、１容積％以上であるのが好ましい。
【０００７】複合繊維におけるチタニア結晶は、結晶構
造の異なるアナターゼ相とルチル相とがあり、両者は異
なる硬さを有し、アナターゼ相の硬度（モース硬度）は
約５．５〜６．０、ルチル相のそれは約７．０〜７．５
である。本発明に使用される複合繊維におけるチタニア
結晶は、そのいずれでもよく、両者の混相であつてもよ
い。耐摩耗性がより重視される場合は、ルチル相である
のが有利である。
造の異なるアナターゼ相とルチル相とがあり、両者は異
なる硬さを有し、アナターゼ相の硬度（モース硬度）は
約５．５〜６．０、ルチル相のそれは約７．０〜７．５
である。本発明に使用される複合繊維におけるチタニア
結晶は、そのいずれでもよく、両者の混相であつてもよ
い。耐摩耗性がより重視される場合は、ルチル相である
のが有利である。
【０００８】上記複合繊維は板形状を有する多結晶繊維
であり、そのサイズは特に限定されないが、基材繊維と
しての安定性の点から、板状繊維では、繊維径約２０〜
５０μｍ、長さ約１００〜４００μｍのものが適当であ
る。
であり、そのサイズは特に限定されないが、基材繊維と
しての安定性の点から、板状繊維では、繊維径約２０〜
５０μｍ、長さ約１００〜４００μｍのものが適当であ
る。
【０００９】本発明の摩擦材における上記複合繊維の配
合割合を３重量％以上としたのは、それより少ないと、
その配合効果を十分に発揮できないからであり、５０重
量％を上限としたのは、それを越えると摩擦摩耗特性の
改善効果はほぼ飽和し、それ以上に増量する利益はない
からである。
合割合を３重量％以上としたのは、それより少ないと、
その配合効果を十分に発揮できないからであり、５０重
量％を上限としたのは、それを越えると摩擦摩耗特性の
改善効果はほぼ飽和し、それ以上に増量する利益はない
からである。
【００１０】本発明の摩擦材は、基材繊維として六チタ
ン酸カリウム複合繊維の他に、所望により、摩擦材の基
材繊維として知られている各種繊維質充填剤、例えば樹
脂繊維（アラミド繊維等）、金属繊維（スチール繊維、
ステンレス繊維、銅繊維、真ちゆう繊維等）、炭素繊
維、ガラス繊維、セラミツクス繊維、ロツクウール、木
質パルプ等の１種ないし２種以上が、摩擦材の補強等を
目的として六チタン酸カリウム複合繊維と共に、適量
（例えば１〜６０重量％）配合される。これらの繊維質
充填剤は必要に応じ、分散性および結合剤との接着性の
向上等を目的として、シラン系カツプリング剤（ビニル
シラン、アミノシラン、エポキシシラン、メタアクリロ
キシラン、メルカプトキシラン等）、あるいはチタネー
ト系カツプリング剤（イソプロピルトリイソステアロイ
ルチタネート、ジ（ジオクチルパイロホスフエート）エ
チレンチタネート等）による表面処理が施されて使用さ
れる。
ン酸カリウム複合繊維の他に、所望により、摩擦材の基
材繊維として知られている各種繊維質充填剤、例えば樹
脂繊維（アラミド繊維等）、金属繊維（スチール繊維、
ステンレス繊維、銅繊維、真ちゆう繊維等）、炭素繊
維、ガラス繊維、セラミツクス繊維、ロツクウール、木
質パルプ等の１種ないし２種以上が、摩擦材の補強等を
目的として六チタン酸カリウム複合繊維と共に、適量
（例えば１〜６０重量％）配合される。これらの繊維質
充填剤は必要に応じ、分散性および結合剤との接着性の
向上等を目的として、シラン系カツプリング剤（ビニル
シラン、アミノシラン、エポキシシラン、メタアクリロ
キシラン、メルカプトキシラン等）、あるいはチタネー
ト系カツプリング剤（イソプロピルトリイソステアロイ
ルチタネート、ジ（ジオクチルパイロホスフエート）エ
チレンチタネート等）による表面処理が施されて使用さ
れる。
【００１１】また、本発明の摩擦材は、摩擦調整剤とし
て常用されている各種添加剤、例えば加硫または末加硫
の天然・合成ゴム粉末、カシユー樹脂粉粒体、レジンダ
スト、ゴムダスト等の有機物粉末、または天然・人造黒
鉛、二硫化モリブデン、三硫化アンチモン、硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、ゾノトライト等の無機質粉末、雲
母やバーミキユライト等の薄片状無機質フイラー、銅、
アルミニウム、亜鉛、鉄、ステンレス等の金属粉末、ア
ルミナ、シリカ、酸化クロム、酸化チタン、酸化鉄、三
酸化アンチモン、酸化銅等の酸化物粉末等が製品に要求
される摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特
性、ナキ等に応じて単独または２種以上の組合せとして
適量（例えば２０〜８０重量％）配合され、その他防錆
剤、研削剤の補助剤の適量（例えば６０重量％以下）が
必要に応じて配合された組成に調製されることも、従来
の摩擦剤のそれと異ならない。
て常用されている各種添加剤、例えば加硫または末加硫
の天然・合成ゴム粉末、カシユー樹脂粉粒体、レジンダ
スト、ゴムダスト等の有機物粉末、または天然・人造黒
鉛、二硫化モリブデン、三硫化アンチモン、硫酸バリウ
ム、炭酸カルシウム、ゾノトライト等の無機質粉末、雲
母やバーミキユライト等の薄片状無機質フイラー、銅、
アルミニウム、亜鉛、鉄、ステンレス等の金属粉末、ア
ルミナ、シリカ、酸化クロム、酸化チタン、酸化鉄、三
酸化アンチモン、酸化銅等の酸化物粉末等が製品に要求
される摩擦特性、例えば、摩擦係数、耐摩耗性、振動特
性、ナキ等に応じて単独または２種以上の組合せとして
適量（例えば２０〜８０重量％）配合され、その他防錆
剤、研削剤の補助剤の適量（例えば６０重量％以下）が
必要に応じて配合された組成に調製されることも、従来
の摩擦剤のそれと異ならない。
【００１２】結合剤である樹脂は、例えばエポキシ樹
脂、フエノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリアミド樹脂、アルキド樹脂、シリコーン
樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、またはそれら
の変性樹脂、あるいは天然ゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、ニトリルゴム等、この種の摩擦材に使用されている
各種結合剤を適宜使用すればよい。
脂、フエノール樹脂、ホルムアルデヒド樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリアミド樹脂、アルキド樹脂、シリコーン
樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、またはそれら
の変性樹脂、あるいは天然ゴム、スチレンブタジエンゴ
ム、ニトリルゴム等、この種の摩擦材に使用されている
各種結合剤を適宜使用すればよい。
【００１３】本発明の摩擦材の成分構成は、六チタン酸
カリウム複合繊維の所定量を基材繊維として含有する点
を除いて、従来の摩擦材と異なる点はなく、またその製
造に特別の条件や制限は付加されず、常法に従つて、ま
ず基材繊維を結合剤である樹脂中に分散し、所望により
配合される摩擦調整剤、その他の添加剤を加えて原料組
成物を調合し、ついで金型成型等により加熱加圧下に結
着成型を行い、あるいは別法として原料組成物を、水等
に分散懸濁させ、抄き網上に抄き上げ、搾水して紙状体
ないしシート状体に抄造したのち、加熱加圧下に結着成
型し、しかるのち、結着成型物に適宜機械加工、研磨加
工を加えて目的とする摩擦剤を得る。
カリウム複合繊維の所定量を基材繊維として含有する点
を除いて、従来の摩擦材と異なる点はなく、またその製
造に特別の条件や制限は付加されず、常法に従つて、ま
ず基材繊維を結合剤である樹脂中に分散し、所望により
配合される摩擦調整剤、その他の添加剤を加えて原料組
成物を調合し、ついで金型成型等により加熱加圧下に結
着成型を行い、あるいは別法として原料組成物を、水等
に分散懸濁させ、抄き網上に抄き上げ、搾水して紙状体
ないしシート状体に抄造したのち、加熱加圧下に結着成
型し、しかるのち、結着成型物に適宜機械加工、研磨加
工を加えて目的とする摩擦剤を得る。
【００１４】なお、基材繊維である六チタン酸カリウム
複合繊維は、溶融法による六チタン酸カリウム単相繊維
の製造工程における工程の一部の処理条件を改変して製
造することができる。すなわち、チタン化合物（精製ア
ナターゼ等）とカリウム化合物（炭酸カリウム等）との
混合物（ＴｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏのモル比：約２）を加熱溶融
し、その溶融物を冷却凝固させて初生相として二チタン
酸カリウム繊維（Ｋ2Ｔｉ2 Ｏ5 ）の束状集合体である
繊維塊を得、これを洗液で処理してＫ+ イオンの溶出と
解繊（繊維同士の結合を分離する）を行い、ついで焼成
処理する工程からなるチタン酸カリウム繊維の製造工程
において、上記繊維塊を処理する洗液として酸水溶液
（例えば０．０１〜１％の硫酸水溶液）を使用して繊維
中のカリウム量が１〜１３．５重量％になるまでＫ+ イ
オンを溶出させると共に、回収した繊維の焼成処理を９
００〜１３００℃の温度域で行うことにより、チタニア
結晶と六チタン酸カリウムとからなる複合繊維を得る。
その繊維の形態は、繊維径約２０〜５０μｍ、長さ約１
００〜４００μｍの板状多結晶繊維である。また、焼成
処理を低温側（約９７０℃以下）で行えばチタニア結晶
はアナターゼ相として析出し、高温側（約１０５０℃以
上）ではルチル相として、中間の温度域（約１０００℃
前後）では両者の混相としてそれぞれ析出する。
複合繊維は、溶融法による六チタン酸カリウム単相繊維
の製造工程における工程の一部の処理条件を改変して製
造することができる。すなわち、チタン化合物（精製ア
ナターゼ等）とカリウム化合物（炭酸カリウム等）との
混合物（ＴｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏのモル比：約２）を加熱溶融
し、その溶融物を冷却凝固させて初生相として二チタン
酸カリウム繊維（Ｋ2Ｔｉ2 Ｏ5 ）の束状集合体である
繊維塊を得、これを洗液で処理してＫ+ イオンの溶出と
解繊（繊維同士の結合を分離する）を行い、ついで焼成
処理する工程からなるチタン酸カリウム繊維の製造工程
において、上記繊維塊を処理する洗液として酸水溶液
（例えば０．０１〜１％の硫酸水溶液）を使用して繊維
中のカリウム量が１〜１３．５重量％になるまでＫ+ イ
オンを溶出させると共に、回収した繊維の焼成処理を９
００〜１３００℃の温度域で行うことにより、チタニア
結晶と六チタン酸カリウムとからなる複合繊維を得る。
その繊維の形態は、繊維径約２０〜５０μｍ、長さ約１
００〜４００μｍの板状多結晶繊維である。また、焼成
処理を低温側（約９７０℃以下）で行えばチタニア結晶
はアナターゼ相として析出し、高温側（約１０５０℃以
上）ではルチル相として、中間の温度域（約１０００℃
前後）では両者の混相としてそれぞれ析出する。
【００１５】
【実施例】実施例１ （１）供試摩擦材（デイスクパツド）の製造原料組成物の配合 基材繊維 …３０重量％ 結合剤（フエノール樹脂）〔日立化成（株）製「ＨＰ３０９ＮＳ」〕 …２０重量％ 摩擦調整材（硫酸バリウム）〔堺化学工業（株）製「ＢＡ」〕 …５０重量％ 上記組成物を、予備成型（加圧力：３００ｋｇｆ／ｃｍ
2 ，温度：常温，時間：１分間）の後、金型による結着
成形（加圧力：１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，温度：１７０
℃，時間：５分間）を行い、成型後、熱処理（１８０℃
で３時間保持）を施す。金型から取り出したのち、研磨
加工を施して下記の供試摩擦材（デイスクパツド）Ａ１
〜Ｃ１を得た。
2 ，温度：常温，時間：１分間）の後、金型による結着
成形（加圧力：１５０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，温度：１７０
℃，時間：５分間）を行い、成型後、熱処理（１８０℃
で３時間保持）を施す。金型から取り出したのち、研磨
加工を施して下記の供試摩擦材（デイスクパツド）Ａ１
〜Ｃ１を得た。
【００１６】摩擦材Ａ１（発明例） 基材繊維として、六チタン酸カリウム複合繊維（板状多
結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μｍ、長さ（平
均）２００μｍ〔後記参考例１参照〕。摩擦材Ｂ１（比較例） 基材繊維として、六チタン酸カリウム単相繊維（板状多
結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μｍ、長さ（平
均）１５０μｍ〔後記参考例２参照〕。摩擦材Ｃ１（比較例） 基材繊維として、アスベスト繊維（６クラス）を使用。
結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μｍ、長さ（平
均）２００μｍ〔後記参考例１参照〕。摩擦材Ｂ１（比較例） 基材繊維として、六チタン酸カリウム単相繊維（板状多
結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μｍ、長さ（平
均）１５０μｍ〔後記参考例２参照〕。摩擦材Ｃ１（比較例） 基材繊維として、アスベスト繊維（６クラス）を使用。
【００１７】（２）摩擦摩耗試験 各供試摩擦材Ａ１〜Ｃ１について、ＪＩＳ Ｄ４４１１
「自動車用ブレーキライニイグ」の規定に準拠した定速
度摩擦摩耗試験（デイスク摩擦面：ＦＣ２５ねずみ鋳
鉄，面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，摩擦速度：７ｍ／秒）
を行つて摩耗率（ｃｍ3 ／ｋｇｍ）および摩擦係数
（μ）を測定した。図１および図２にその測定結果を示
す（図１：摩擦係数，図２：摩耗率）。
「自動車用ブレーキライニイグ」の規定に準拠した定速
度摩擦摩耗試験（デイスク摩擦面：ＦＣ２５ねずみ鋳
鉄，面圧：１０ｋｇｆ／ｃｍ2 ，摩擦速度：７ｍ／秒）
を行つて摩耗率（ｃｍ3 ／ｋｇｍ）および摩擦係数
（μ）を測定した。図１および図２にその測定結果を示
す（図１：摩擦係数，図２：摩耗率）。
【００１８】実施例２ （１）供試摩擦材の製造 下記組成物を原料とし、前記実施例１と同一条件の予備
成形および結着成形、熱処理、並びに研磨加工を行つて
供試摩擦材（デイスクパツド）Ａ２〜Ｃ２を得る。 チタン酸カリウム繊維（またはアスベスト繊維） …１６重量％ アラミド繊維（「ケブラーパルプ」（長さ３ｍｍ）東レ（株）製） …３重量％ 結合剤（フエノール樹脂） …９重量％ 有機添加材（カシユーダスト等） …９重量％ その他（黒鉛等潤滑剤、硫酸バリウム等無機物粉末、金属粉末、酸化物粉末） …６３重量％
成形および結着成形、熱処理、並びに研磨加工を行つて
供試摩擦材（デイスクパツド）Ａ２〜Ｃ２を得る。 チタン酸カリウム繊維（またはアスベスト繊維） …１６重量％ アラミド繊維（「ケブラーパルプ」（長さ３ｍｍ）東レ（株）製） …３重量％ 結合剤（フエノール樹脂） …９重量％ 有機添加材（カシユーダスト等） …９重量％ その他（黒鉛等潤滑剤、硫酸バリウム等無機物粉末、金属粉末、酸化物粉末） …６３重量％
【００１９】摩擦材Ａ２（発明例） チタン酸カリウム繊維として、六チタン酸カリウム複合
繊維（板状多結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μ
ｍ、長さ（平均）２００μｍ〔後記参考例１参照〕。摩擦材Ｂ２（比較例） チタン酸カリウム繊維として、六チタン酸カリウム単相
繊維（板状多結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μ
ｍ、長さ（平均）１５０μｍ〔後記参考例２参照〕。摩擦材Ｃ２（比較例） チタン酸カリウム繊維に代え、アスベスト繊維（６クラ
ス）を使用。
繊維（板状多結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μ
ｍ、長さ（平均）２００μｍ〔後記参考例１参照〕。摩擦材Ｂ２（比較例） チタン酸カリウム繊維として、六チタン酸カリウム単相
繊維（板状多結晶繊維）を使用、繊維径（平均）３０μ
ｍ、長さ（平均）１５０μｍ〔後記参考例２参照〕。摩擦材Ｃ２（比較例） チタン酸カリウム繊維に代え、アスベスト繊維（６クラ
ス）を使用。
【００２０】（２）摩擦摩耗試験 各供試材Ａ２，Ｂ２およびＣ２について実施例１と同様
の定速度摩擦摩耗試験を行つて、図３（摩擦係数）およ
び図４（摩耗率）の結果を得た。
の定速度摩擦摩耗試験を行つて、図３（摩擦係数）およ
び図４（摩耗率）の結果を得た。
【００２１】図１および図３に示したように、発明例の
摩擦材Ａ１，Ａ２（六チタン酸カリウム複合繊維使用）
は、アスベスト繊維を使用した摩擦材Ｃ１，Ｃ２のよう
な高温域における摩擦係数（μ）の低下はなく、かつ摩
擦材Ｂ１，Ｂ２（六チタン酸カリウム単相繊維使用）よ
りも高い摩擦係数を有し、その高摩擦係数は低温から高
温側の広い温度域に亘つて安定に維持されている。ま
た、図２および図４から明らかなように、発明例の摩擦
材Ａ１，Ａ２は、摩擦材Ｃ１，Ｃ２（アスベスト繊維使
用）や摩擦材Ｂ１，Ｂ２（六チタン酸カリウム単相繊維
使用）と比べ、低温から高温域に亘つて著しく高い摩耗
抵抗性を有している。
摩擦材Ａ１，Ａ２（六チタン酸カリウム複合繊維使用）
は、アスベスト繊維を使用した摩擦材Ｃ１，Ｃ２のよう
な高温域における摩擦係数（μ）の低下はなく、かつ摩
擦材Ｂ１，Ｂ２（六チタン酸カリウム単相繊維使用）よ
りも高い摩擦係数を有し、その高摩擦係数は低温から高
温側の広い温度域に亘つて安定に維持されている。ま
た、図２および図４から明らかなように、発明例の摩擦
材Ａ１，Ａ２は、摩擦材Ｃ１，Ｃ２（アスベスト繊維使
用）や摩擦材Ｂ１，Ｂ２（六チタン酸カリウム単相繊維
使用）と比べ、低温から高温域に亘つて著しく高い摩耗
抵抗性を有している。
【００２２】
【参考例】参考例１ （六チタン酸カリウム複合繊維の製造） （１）出発原料の調製 精製アナターゼ粉末（純度９９．８％）と工業用炭酸カ
リウム粉末（純度９９．５％）とを、ＴｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏ
のモル比が１．８となるように配合した。 （２）加熱溶融 出発原料混合粉末を白金るつぼに入れ、１０５０℃で４
０分間を要して加熱溶融した。 （３）冷却凝固 加熱溶融物を皿状容器（銅製）に流し込み、初生相二チ
タン酸カリウム繊維の束状集合体である繊維塊を得た。 （４）脱カリウム・解繊処理 繊維塊の１５０倍量（重量）の水に硫酸を添加して濃度
０．１％の硫酸水溶液とし、これに繊維塊を投入し、プ
ロペラ攪拌下に、繊維のカリウム含有量が約９％（Ｔｉ
Ｏ2 ／Ｋ2 Ｏモル比 約９．７）になるまでＫ+ イオン
を溶出させると共に解繊を行つた。 （５）焼成処理 解繊された繊維を洗液から回収し、脱水・乾燥（風乾）
の後、アルミナるつぼに入れ、温度１１５０℃で２時間
を要して焼成処理した。得られた繊維は、六チタン酸カ
リウム結晶−チタニア結晶（ルチル相）からなる複合相
を有する板状多結晶繊維である。 繊維径（平均）３０μｍ、長さ（平均）２００μｍ。 図５にその繊維の走査型電子顕微鏡像（倍率 ２００
０）を示す。６ＴＫは六チタン酸カリウム結晶相、Ｔは
チタニア結晶相である。チタニア結晶相Ｔは六チタン酸
カリウム結晶相６ＴＫ中に分散析出している。その含有
量（チタニア結晶相／六チタン酸カリウム結晶相のモル
比）は約３．７である。
リウム粉末（純度９９．５％）とを、ＴｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏ
のモル比が１．８となるように配合した。 （２）加熱溶融 出発原料混合粉末を白金るつぼに入れ、１０５０℃で４
０分間を要して加熱溶融した。 （３）冷却凝固 加熱溶融物を皿状容器（銅製）に流し込み、初生相二チ
タン酸カリウム繊維の束状集合体である繊維塊を得た。 （４）脱カリウム・解繊処理 繊維塊の１５０倍量（重量）の水に硫酸を添加して濃度
０．１％の硫酸水溶液とし、これに繊維塊を投入し、プ
ロペラ攪拌下に、繊維のカリウム含有量が約９％（Ｔｉ
Ｏ2 ／Ｋ2 Ｏモル比 約９．７）になるまでＫ+ イオン
を溶出させると共に解繊を行つた。 （５）焼成処理 解繊された繊維を洗液から回収し、脱水・乾燥（風乾）
の後、アルミナるつぼに入れ、温度１１５０℃で２時間
を要して焼成処理した。得られた繊維は、六チタン酸カ
リウム結晶−チタニア結晶（ルチル相）からなる複合相
を有する板状多結晶繊維である。 繊維径（平均）３０μｍ、長さ（平均）２００μｍ。 図５にその繊維の走査型電子顕微鏡像（倍率 ２００
０）を示す。６ＴＫは六チタン酸カリウム結晶相、Ｔは
チタニア結晶相である。チタニア結晶相Ｔは六チタン酸
カリウム結晶相６ＴＫ中に分散析出している。その含有
量（チタニア結晶相／六チタン酸カリウム結晶相のモル
比）は約３．７である。
【００２３】参考例２（六チタン酸カリウム単相繊維の
製造） 上記参考例１における「脱カリウム・解繊処理」におけ
る洗液として、硫酸水溶液に代え、水（繊維塊の１５０
倍量）を使用し、繊維のカリウム含有量が約１３．６重
量％（ＴｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏモル比 約６）となるまでＫ+
イオンの溶出を行つた以外は、同一処理条件の工程を経
て繊維を得た。得られた繊維は、六チタン酸カリウム結
晶からなる単相の板状多結晶繊維である。図６はその繊
維の走査型電子顕微鏡像（倍率 ２０００）である。繊
維径（平均）３０μｍ、長さ（平均）１５０μｍ。
製造） 上記参考例１における「脱カリウム・解繊処理」におけ
る洗液として、硫酸水溶液に代え、水（繊維塊の１５０
倍量）を使用し、繊維のカリウム含有量が約１３．６重
量％（ＴｉＯ2 ／Ｋ2 Ｏモル比 約６）となるまでＫ+
イオンの溶出を行つた以外は、同一処理条件の工程を経
て繊維を得た。得られた繊維は、六チタン酸カリウム結
晶からなる単相の板状多結晶繊維である。図６はその繊
維の走査型電子顕微鏡像（倍率 ２０００）である。繊
維径（平均）３０μｍ、長さ（平均）１５０μｍ。
【００２４】
【発明の効果】本発明の摩擦材は、低温から高温の広い
温度域に亘つて、高い摩擦係数と耐摩耗性とを有してい
る。従つて、自動車、車輌、航空機、各種産業機械類の
制動装置におけるブレーキライニング、デイスクパツド
等として、特に高速度運転に対する高摩擦係数が要求さ
れる車両等の摩擦材として好適であり、制動機能の向上
・安定化、耐用寿命の改善効果等が得られる。
温度域に亘つて、高い摩擦係数と耐摩耗性とを有してい
る。従つて、自動車、車輌、航空機、各種産業機械類の
制動装置におけるブレーキライニング、デイスクパツド
等として、特に高速度運転に対する高摩擦係数が要求さ
れる車両等の摩擦材として好適であり、制動機能の向上
・安定化、耐用寿命の改善効果等が得られる。
【図１】定速摩擦摩耗試験による摩擦係数測定結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】定速摩擦摩耗試験による摩耗率測定結果を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】定速摩擦摩耗試験による摩擦係数測定結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】定速摩擦摩耗試験による摩耗率測定結果を示す
グラフである。
グラフである。
【図５】基材繊維の六チタン酸カリウム複合繊維を示す
図面代用顕微鏡写真（倍率 ２０００）である。
図面代用顕微鏡写真（倍率 ２０００）である。
【図６】基材繊維の六チタン酸カリウム単相繊維を示す
図面代用顕微鏡写真（倍率 ２０００）である。
図面代用顕微鏡写真（倍率 ２０００）である。
６ＴＫ：六チタン酸カリウム結晶相、Ｔ：チタニア結晶
相。
相。
Claims (1)
- 【請求項１】 基材繊維を樹脂結合剤で結着してなる摩
擦材において、基材繊維として、六チタン酸カリウム結
晶とチタニア結晶とからなる複合多結晶繊維を３〜５０
重量％含有することを特徴とする摩擦材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5787693A JP2990565B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 摩擦材 |
| US08/247,634 US5383963A (en) | 1993-02-22 | 1994-05-23 | Composite fibers of potassium hexatitanate and titanium dioxide |
| EP94107996A EP0684215B1 (en) | 1993-02-22 | 1994-05-24 | Composite fibers of potassium hexatitanate and titanium dioxide |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5787693A JP2990565B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 摩擦材 |
| EP94107996A EP0684215B1 (en) | 1993-02-22 | 1994-05-24 | Composite fibers of potassium hexatitanate and titanium dioxide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06248091A true JPH06248091A (ja) | 1994-09-06 |
| JP2990565B2 JP2990565B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=26135643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5787693A Expired - Fee Related JP2990565B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 摩擦材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2990565B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013039183A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| WO2014098213A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| CN106917836A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-07-04 | 佛山佳牧乐科技有限公司 | 用于刹车片的摩擦材料、刹车片以及刹车片制备方法 |
| JP2017149971A (ja) * | 2011-09-14 | 2017-08-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP5787693A patent/JP2990565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013039183A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2013076058A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-25 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| US9127733B2 (en) | 2011-09-14 | 2015-09-08 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| JP2017149971A (ja) * | 2011-09-14 | 2017-08-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| WO2014098213A1 (ja) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP2014122314A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 摩擦材 |
| US10461104B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-10-29 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| CN106917836A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-07-04 | 佛山佳牧乐科技有限公司 | 用于刹车片的摩擦材料、刹车片以及刹车片制备方法 |
| CN106917836B (zh) * | 2017-02-28 | 2018-11-16 | 佛山佳牧乐科技有限公司 | 用于刹车片的摩擦材料、刹车片以及刹车片制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2990565B2 (ja) | 1999-12-13 |
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