JPH0723740B2 - ブレ−キ用摩擦材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は新規なブレーキ用摩擦材に関し、さらに詳しく
は、特に高温における耐摩耗性および耐フェード性に優
れたブレーキ用摩擦材に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ブレーキ用摩擦材の主要繊維基材としてアスベス
トが多く使用されている。しかし近年アスベストが人体
に有害であると言う報告がなされ、アスベスト公害とし
てクローズアップされており、アスベストを含まないブ
レーキ用摩擦材に関する研究が数多くなされている。

例えば特開昭57-85877号公報には、ガラス繊維と芳香族
ポリアミド繊維等の耐熱性有機繊維を熱硬化性樹脂で結
合した摩擦材が開示されている。また特開昭58-13684号
公報には、熱伝導率が0.07〜0.15Kcal/m.hr.℃で、500
℃前後で炭化する非溶融性の耐熱有機質繊維およびカル
シウムメタシリケート繊維を摩擦性能改質材と共に熱硬
化性結合剤で結合してなる摩擦材が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、特開昭57-85877号公報に開示された摩擦
材は、構成繊維基材であるガラス繊維はアスベストよう
なカラミがないため、摩擦材表面が高温になり熱硬化性
樹脂が炭化、分解を始め結合力が低下するとガラス繊維
は脱落しやすくなり、摩耗量が増大する。また、耐熱性
有機繊維が高温で分解してガスを発生すると、摩擦係数
が低下し、いわゆるフェード現象を起すという問題点が
ある。また特開昭58-13684号公報に開示された摩擦材
は、構成繊維基材であるカルシウムメタシリケート繊維
は繊維径が３〜９ミクロン、繊維長さが平均して繊維径
の13〜15倍のもので比較的短い繊維であり、かつガラス
繊維と同様にカラミが少ないため、高温での摩耗量が増
大するという問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記問題点を解消し、常温時はもちろん、高温
時の耐摩耗性、耐フェード性に優れ、人体に無害の材料
を使ったブレーキ用摩擦材を提供するものである。

すなわち本発明は、金属繊維と耐熱性有機繊維とアスペ
クト比が30〜40のカルシウムメタシリケート繊維からな
る繊維基材と熱硬化性樹脂および摩擦調整剤からなるこ
とを特徴とするブレーキ用摩擦材である。

本発明で用いる金属繊維は、平均直径は10〜300μｍで
あり好ましくは50〜100μｍである。繊維長は0.1〜10mm
であり好ましくは１〜3mmである。金属繊維としては、
スチール繊維、しんちゅう繊維、ステンレススチール繊
維、チタン繊維などの単独または混合物が用いられる。
好ましくはスチール繊維、しんちゅう繊維である。スチ
ール繊維の表面は四三酸化鉄皮膜、樹脂被覆またはメッ
キ処理などの処理がほどこされれていても良く、また未
処理のものでも良い。

本発明の耐熱性有機繊維とは、芳香族ポリアミド繊維、
ノボロイド繊維などであり、フィブリル化された芳香族
ポリアミド繊維が好ましい。

本発明のアスペクト比が30〜40のカルシウムメタシリケ
ート繊維とは、高い耐熱性（融点1540℃）があり、一般
にウォラストナイトとも呼ばれているもののうち、β型
の結晶構造をもったもので、その形状は針状または長柱
状をしており、そのアスペクト比（L/D比）は30〜40で
ある（例えばインドで産出するWolkem社製ケモリッ
ト）。

本発明で用いる熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、メラ
ミン樹脂、またはオイル、メラミン、エポキシ、ポリビ
ニルブチラールなどで変性されたフェノール樹脂等の単
独または混合物が用いられる。

本発明の摩擦調製剤とは、黒鉛、シリカ粉、アルミナ
粉、硫酸バリウム、カシューダスト、珪藻土、炭酸カル
シウムなどである。

本発明のブレーキ用摩擦材の製造方法は、従来より行わ
れている方法であり、次の通りである。

金属繊維、耐熱性有機繊維、カルシウムメタシリケー
ト、熱硬化性樹脂および摩擦調整剤の所定配合量を、バ
ンバリーミキサー、ヘンシルミキサー、ニーダあるいは
Ｖ型ブレンダー等で十分均一に混合する。つぎに混合し
た材料を型内に充填し、押圧して予備成形を行う。

この予備成形品を加熱加圧して、熱硬化性樹脂で硬化結
合したのち、さらに熱処理をして、ブレーキ用摩擦材を
製造する。

［作用］ 本発明のブレーキ摩擦材は、金属繊維および針状または
長柱状をしたアスペクト比30〜40のカルシウムメタシリ
ケートを繊維基材として使用するため、繊維間のカラ
ミ、繊維と結合剤のカラミが良く摩擦材が高温にさらさ
れ、熱硬化性樹脂が炭化分解を始め結合力が低下しても
繊維基材の脱落がなく、耐摩耗性が良い。

また、針状または長柱状をしたアスペクト比30〜40のカ
ルシウムメタシリケート使用するため、摩擦材表面に微
少の気孔を多数形成でき、高温で摩擦したときに熱硬化
性樹脂や、耐熱性繊維などの有機物成分が分解して発生
するガスをすみやかに吸収するので、摩擦係数が低下で
ず、耐フェード性は向上する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

実施例１〜５、および比較例１〜２ Ｖ型ブレンダーにて表−１に示す組成を均一に混合して
混合材料を得た。この混合材料を常温で面圧力300kg/cm
²に調製した成形機にて20秒間予備成形し組成材を得
た。その後面圧力300kg/cm²金型温度150℃に調製した成
形機を用いて７分間加熱加圧成形した。その後250℃で
２時間30分間加熱炉内で熱処理をし、放冷後所定寸法に
研磨して摩擦材を得た。

表１の各例の配合によって得た摩擦材についてブレーキ
ダイナモメータ試験機で、耐摩耗性能試験と耐フェード
試験をした。

耐摩耗性試験の方法はJASO-C427-83［ブレーキ型:PD51
s、ロータ:18mmベンチレーテッドタイプ、イナーシャ
（負荷）:4.0kg・ｍ・s²、制動初速度:50km/h、減速度:
0.3G］である。

耐フェード性試験の方法はJASO-C406-82［ブレーキ型
式:PD51s、ロータ:18mmベンチレーテッドタイプ、イナ
ーシャ（負荷）:5.0kg・ｍ・s²，制動初速度:100km/h、
制動間隔:35秒、制動回数:10回、減速度:0.45G］であ
る。

表−２に示されるように、実施例１〜実施例５の摩擦材
は、比較例１〜比較例２の摩擦材と比べ摩耗率が小さく
（特に高温域で）、同じく表−２に示されるように実施
例１〜実施例５の摩擦材は、比較例１〜比較例２の摩擦
材に比べ、制動回転を繰返した後の一制動中の最小摩擦
係数は高く、耐フェード性が優れている。

［発明の効果］ 本発明のブレーキ用摩擦材は、金属繊維、耐熱性繊維お
よびアスペクト比が30〜40のカルシウムメタシリケート
繊維の繊維基材と熱硬化性樹脂および摩擦調整剤を含有
しているため、表１の結果に見られるように、高温（50
0℃）での摩耗率が小さく、かつ最小摩擦係数が高く耐
フェード性に優れている。

以上のように本発明により作業環境や大気を石綿で汚染
することなく、高温での使用において耐摩耗性、耐フェ
ード性に優れた性能を有するブレーキ用摩擦材を提供す
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属繊維と耐熱性有機繊維とアスペクト比
   が30〜40のカルシウムメタシリケート繊維からなる繊維
   基材と熱硬化性樹脂および摩擦調整剤からなることを特
   徴とするブレーキ用摩擦材。