JPH073248A

JPH073248A - 摩擦材組成物及び摩擦材の製造法

Info

Publication number: JPH073248A
Application number: JP14476293A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Shiga; 正道志賀; Tadayasu Fujieda; 忠恭藤枝
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1995-01-06

Abstract

(57)【要約】【目的】気孔率を増大して鳴き性能を向上させ、高い
摩擦係数を有する摩擦材を得ることができる摩擦材組成
物及び摩擦材の製造法を提供すること。【構成】金属繊維などの繊維基材、黒鉛、硫酸バリウ
ムなどの摩擦調整剤、増量材及びフェノール樹脂などの
結合剤を含有する摩擦材組成物中に、カルダノール１０
０％フリクションダストを７〜２５重量％含有してなる
ことを特徴とする摩擦材組成物及び該摩擦材組成物を加
圧成形し、次いで５５０〜６００℃で熱処理することを
特徴とする摩擦材の製造法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、摩擦材組成物及び摩擦
材の製造法に関するものであり、特に自動車、鉄道車両
及び各種産業機械用のブレーキやクラッチフェーシング
材として有用な摩擦材組成物及び摩擦材の製造法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車、鉄道車両及び各種産業機械に
は、その制動のために摩擦材が使用されている。この摩
擦材としては、従来、アスベストの代替繊維としてスチ
ール繊維を主構成繊維としたセミメタリック系摩擦材が
主流であった。しかし、近年の自動車産業界における軽
量化、高級化の動きと共にスチール繊維の代替繊維とし
てアラミド繊維、セラミック繊維などを使用したノンス
チール摩擦材への移行が急速に進んでいる。

【０００３】しかしながら、従来の摩擦材を用いた場合
には、摩擦材の制動時の鳴きの問題があった。この鳴き
性能を向上させるための一手法として、気孔率を上げる
ことは周知の手段である。そして、気孔率を上げるため
には、摩擦材に含有される結合剤樹脂量を減少したり、
気孔形成用物質の粒径や添加量を増加したり、材料の成
形圧力を下げる等の方法が採られている。しかし、これ
らの手法ではマトリックスの強度が低下したり、摩擦係
数が低下する等の問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消し、摩擦材マトリックスの強度を低下
することなく気孔率を増大して鳴き性能を向上すること
ができ、高い摩擦係数を有する摩擦材を得ることができ
る摩擦材組成物及び摩擦材の製造法を提供することを目
的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、繊維基材、摩擦調
整剤、結合剤及び必要に応じて添加される各種添加剤を
含有する摩擦材組成物において、従来、摩擦調整剤とし
て使用されたフリクションダストの代わりに特定量のカ
ルダノール１００％ダストで置換したものを添加し、組
成物を加圧成形した後、５５０〜６００℃で１〜３分間
熱処理することによって、他の材料や成形条件は従来と
同様でも上記課題を解決しうることを見出した。本発明
は、このような知見に基づいて完成したものである。

【０００６】すなわち、本発明は、カルダノール１００
％フリクションダストを７〜２５重量％含有してなるこ
とを特徴とする摩擦材組成物に関するものである。さら
に、本発明は、上記摩擦材組成物を加圧成形し、次いで
５５０〜６００℃で熱処理することを特徴とする摩擦材
の製造法に関するものである。

【０００７】摩擦材組成物は、通常、繊維基材、摩擦調
整剤、結合剤及び必要に応じて添加される各種添加剤を
含有するものであるが、本発明においては、このような
全組成物中にカルダノール１００％フリクションダスト
を７〜２５重量％含有することが必要であり、諸性能の
バランスを考慮すると１０〜２０重量％含有することが
好ましい。カルダノール１００％フリクションダストの
含有量が７重量％未満であると、鳴き性能の改善効果が
得られず、２５重量％を超えると、摩擦材の摩耗量が極
端に大きくなる。

【０００８】本発明の摩擦材組成物において、繊維基材
としては、特に制限はなく、各種のものを使用すること
ができ、例えば、銅、黄銅等の非鉄系金属繊維、セラミ
ック繊維、ガラス繊維、炭素繊維、ウォラスナイト、人
工鉱物質繊維等の無機質繊維、ポリイミド繊維、ポリア
ミド繊維、アラミド繊維等の有機質繊維などが挙げられ
る。これらのうち１種又は２種以上を使用することがで
きる。

【０００９】また、摩擦調整剤としては、特に制限はな
く、各種のものを使用することができ、例えば、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、シリカ、硫化アンチモン、硫化鉄、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、ゴムダスト、各種樹脂硬化物の粉
末等の有機物の粉末が挙げられる。これらのうち１種又
は２種以上を使用することができる。

【００１０】本発明の摩擦材組成物において、結合剤と
しては、硬化物が５５０〜６００℃での熱処理に耐える
ものであれば、特に制限はなく、各種の熱硬化性樹脂組
成物及び／又はゴムラテックスを使用することができ
る。熱硬化性樹脂組成物としては、例えばフェノール樹
脂、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、エポキシ樹脂等の樹脂組成物が挙げら
れ、これらのうちフェノール樹脂組成物、メチル化メラ
ミン樹脂組成物が好ましい。樹脂組成物の量は、一般
に、摩擦材にしたときに固形分として１０〜５０重量％
含有させるような量が好ましい。樹脂組成物の量が少な
いと、繊維基材と摩擦調整剤に対する結合力が弱くな
り、多すぎると、摩擦材の摩擦係数及び摩耗率の調整が
困難になる。また、ゴムラテックスとしては、架橋性ゴ
ムラテックスが用いられ、例えば、ニトリルブタジエン
ゴム、アクリルゴム、天然ゴム、クロロプレンゴムなど
が挙げられる。ゴムラテックスの量としては、一般に、
得られる摩擦材中に固形分として５〜２０重量％含有さ
せるような量が好ましい。

【００１１】本発明の摩擦材組成物は、上記成分の他
に、必要に応じて各種の添加剤、例えば、分散剤、増粘
剤、可撓化剤、界面活性剤などを含有していてもよい。

【００１２】本発明の摩擦材組成物は、上記のような各
成分を均一に混合し、乾燥し、粉砕することによって得
られる。このような摩擦材組成物を常法で加圧成形した
後、５５０〜６００℃で１〜３分間加熱することによっ
て、組成物中のカルダノール１００％ダストが揮発し、
これにより気孔率が増大した摩擦材を得ることができ
る。また、このとき発生したタール状物質が摩擦材表面
及び相手材表面に被膜を形成し、摩耗性や相手材への攻
撃性を良好にする。

【００１３】次に、本発明を実施例によりさらに具体的
に説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。

【００１４】なお、以下の実施例及び比較例で使用する
材料は、下記のとおりである。カルダノール１００％ダスト：カシュー社製、Ｙ９３６
３フリクションダスト：カシュー社製、Ｂ２００フェノール樹脂：カシュー社製、Ｎｏ．２０２１黒鉛：日本黒鉛社製、ＣＢ１５０硫酸バリウム：堺化学社製、ＢＣ研磨材：長瀬産業社製、ウォラストナイトＧ金属繊維：日本製鋼社製、タフミックＣｕ無機増量材：日立寒水石社製、炭酸カルシウム

【００１５】実施例１及び２並びに比較例１及び２表１に示す成分を配合し、混合機で均一に混合した後、
７０℃で２時間乾燥し、その後、粉砕して摩擦材組成物
を得た。この組成物を成形粉として用いてタブレットを
形成し、次いで１８０±１０℃で圧力４．９×１０⁷Ｐ
ａの条件で５分間加熱加圧成形した後、５５０℃〜６０
０で１〜３分熱処理して摩擦材パッドを得た。

【００１６】得られた摩擦材パッドについてロックウェ
ル硬度及び気孔率を測定し、さらに相手材との摩擦試験
を実施し、その際の摩擦係数の変化、摩擦材パッドの摩
耗量、相手材摩耗量及び鳴きを調べ、それらの結果を表
２に示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】表２に示した結果から、本発明の実施例で
作製した摩擦材は、いずれも気孔率が大きく、硬度も低
い。また、本発明の実施例で作製した摩擦材は、比較例
のものと比べると、フェード前摩擦係数において０．０
５〜０．０６、フェード最低摩擦係数において０．０
５、フェード後の摩擦係数において０．０８の差がある
ことが明らかである。さらに、本発明の実施例で作製し
た摩擦材は、パッド摩耗量で０．０５mm少なく、相手材
摩耗量で３．０μｍ大きく、鳴き性能についても優れて
いることが判る。

【００２０】

【発明の効果】本発明の摩擦材組成物を用いれば、気孔
率が増大したことにより、鳴き性能、高速効力、フェー
ドの摩擦係数が改善された摩擦材が得られる。同時に、
カルダノール１００％ダストを５５０〜６００℃で加熱
することによって発生したタール状物質が、摩擦材表面
及び相手材表面に被膜を形成し、摩耗性や相手材への攻
撃性を良好にする。したがって、本発明の摩擦材組成物
は、自動車、鉄道車両及び各種産業機械用の摩擦材に好
適である。また、本発明によって得られる摩擦材は、高
い摩擦係数を有するとともに、摩耗量が従来品より低減
し、鳴きが著しく改善されている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルダノール１００％フリクションダス
トを７〜２５重量％含有してなることを特徴とする摩擦
材組成物。
【請求項２】請求項１記載の摩擦材組成物を加圧成形
し、次いで５５０〜６００℃で熱処理することを特徴と
する摩擦材の製造法。