JPH09286973A

JPH09286973A - 非石綿系摩擦材

Info

Publication number: JPH09286973A
Application number: JP10106896A
Authority: JP
Inventors: Fumio Hitomi; 文雄人見; Takanori Konno; 孝徳今野
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1997-11-04
Also published as: FR2747753A1; FR2747753B1; ID16657A

Abstract

(57)【要約】【課題】優れたノイズ性を有し、且つ良好な耐摩耗
性、相手材攻撃性及び経済性を有する非石綿系摩擦材を
提供することを課題とする。【解決手段】熱硬化性樹脂結合材、非石綿系繊維補強
材、有機摩擦調整剤、固体潤滑材、及び無機充填材を主
成分とする非石綿系摩擦材において、更にフッ化カルシ
ウムを配合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ化カルシウム
を含有する摩擦材に関する。詳しくは、本発明は、産業
機械、鉄道車両、荷物車両、自動車用摩擦摺動材（ブレ
ーキパッド、ブレーキライニング、クラッチフェーシン
グ等）に使用される摩擦材であって、ノイズ発生が大幅
に抑制され、経済性にも優れた非石綿系摩擦材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般のブレーキやクラッチ用の摩擦材
（ブレーキパッド、ブレーキライニング、クラッチフェ
ーシング等）は、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂結合
材、レジンダスト等の摩擦調整剤、硫酸バリウム等の無
機充填材、及び有機繊維、無機繊維、金属繊維等の非石
綿系繊維補強材を主成分として構成されているものが一
般的である。

【０００３】このような摩擦材の重要な性能の一つとし
て、ノイズ性（ブレーキノイズの発生が少ないこと）が
挙げられる。すなわち、ディスクブレーキ等に対する市
場での要望のうちノイズ低減が大きな割合を占めている
ことなどから、ノイズ発生の低減は実用上の大きな問題
として扱われており、それゆえノイズが発生しにくい
（ノイズ性が良好である）ということは、摩擦材の重要
な特性になっている。

【０００４】優れたノイズ性を有する摩擦材を開発する
ために、従来から様々な工夫がなされてきた。例えば、
グラファイトや二硫化モリブデンのような固体潤滑材を
添加することにより摩擦を滑らかにしてノイズを発生し
にくくする方法、カシューダスト等の摩擦調整剤を添加
して摩擦材のダンピング特性を改良し、摩擦振動による
ノイズの発生を低減する方法等が挙げられる。

【０００５】しかしながら、これらの方法はいずれもあ
る程度のノイズの低減を達成するものの未だ十分とはい
えないものであり、ノイズ性に優れた摩擦材の更なる開
発が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れたノイ
ズ性を有し、且つ経済性も良好な非石綿系摩擦材を提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、摩擦材の一成分としてフッ化カルシウムを用
いることにより上記課題を解決できることを見出し、本
発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明は、熱硬化性樹脂結合
材、繊維補強材、有機摩擦調整剤、固体潤滑材、及び無
機充填材を主成分とする摩擦材において、フッ化カルシ
ウムを含有することを特徴とする非石綿系摩擦材に関す
る。

【０００９】また、本発明は、フッ化カルシウムの含有
量が摩擦材材全量の２〜３５重量％である前記非石綿系
摩擦材に関する。また、本発明は、摩擦材全量に対し、
熱硬化性樹脂結合材が５〜１５重量％、繊維補強材が３
〜１５重量％、有機摩擦調整剤が３〜２０重量％、固体
潤滑材が３〜１５重量％、無機充填材が２５〜７０重量
％である前記非石綿系摩擦材に関する。

【００１０】フッ化カルシウムを摩擦材の構成成分の一
つとして用いることにより、摩擦振動が抑制され、ノイ
ズの低減された非石綿系摩擦材を安価に得ることができ
る。また、良好な耐摩耗性を保ち、且つ相手材攻撃性を
低減させることもできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明の非石綿系摩擦材は、熱硬化性樹脂結合
材、繊維補強材、無機充填材、及び有機摩擦調整剤を主
成分とするものであり、且つフッ化カルシウムを含有す
ることを特徴とする。

【００１２】本発明で用いられるフッ化カルシウム（Ｃ
ａＦ₂）は一般に螢石と呼ばれるものであり、特に限定
されるものではないが、具体的には、嵩密度１．４〜
１．８（ｇ／ｍｌ：Ｃ−Ｂ−００１０、−５０ｍｅｓ
ｈ）、真比重２〜３．３（空気比較式比重測定法）、モ
ース硬度４、融点１３５０℃のものが好ましい。

【００１３】また、最大粒径が、好ましくは３００μｍ
以下、より好ましくは４５μｍ以下の粒度分布を有する
ものが用いられる。このようなフッ化カルシウムは市販
されており、例えばキンセイマテック（株）製の螢石
（商品名：ほたる石Ｙ）等が挙げられる。

【００１４】摩擦材全量に対するフッ化カルシウムの含
有量は、好ましくは２〜３５重量％、より好ましくは５
〜１５重量％である。フッ化カルシウムの含有量がこの
範囲内であれば、摩耗量を増加させることなく良好なノ
イズ性を保つことができる。

【００１５】本発明で用いられる熱硬化性樹脂結合材
は、摩擦材の各配合成分を結合させて固める役割を有す
るものであり、フェノール樹脂（ストレートフェノール
樹脂およびゴム等による各種変性フェノール樹脂を含
む）、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シアン酸エステル
樹脂等が使用される。このうち、好ましくはフェノール
樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂結合材の使用量は通
常、摩擦材全量に対し、５〜１５重量％である。

【００１６】本発明の繊維補強材としては、銅繊維、黄
銅繊維、スチール繊維等の金属繊維；アラミド繊維等の
芳香族ポリアミド繊維や、耐炎化アクリル繊維等の有機
繊維；チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、アルミナ繊
維、炭素繊維、ロックウール等の非石綿系無機繊維；等
が挙げられる。これらは１種又は２種以上用いることが
できる。繊維補強材の使用量は、摩擦材全量に対し、好
ましくは３〜１５重量％、より好ましくは３〜１０重量
％である。

【００１７】本発明で用いられる有機摩擦調整剤として
は、カシューダスト、メラミンダスト等のレジンダスト
や、ゴムダスト等が挙げられる。これらは１種又は２種
以上用いることができる。有機摩擦調整剤の摩擦材全量
に対する配合量は、好ましくは３〜２０重量％、より好
ましくは３〜１０重量％程度である。

【００１８】本発明で用いられる固体潤滑材としては、
グラファイト、二硫化モリブデン等が挙げられる。これ
らは１種又は２種以上用いることができる。固体潤滑材
の摩擦材全量に対する配合量は、好ましくは３〜１５重
量％、より好ましくは３〜１０重量％程度である。

【００１９】本発明で用いられる無機充填材としては、
アルミナ、シリカ、ジルコニア等の硬質の金属酸化物粒
子；銅、真鍮、鉄、亜鉛等の金属粒子；バーミキュライ
ト、マイカ等の鱗片状無機物；硫酸バリウム、炭酸カル
シウム、酸化マグネシウム等の無機化合物；等が用いら
れる。これらは１種又は２種以上用いることができる。
無機充填材の配合量は、摩擦材全量に対し、好ましくは
２５〜７０重量％、より好ましくは２５〜６０重量％程
度である。

【００２０】本発明の非石綿系摩擦材の製造方法として
は、以上の配合成分の全原料粉末を均一に混合し、この
原料混合物を加熱・加圧成形する（詳しくは原料混合物
を金型内で予備成形後、裏板をセットした金型に移して
加熱・加圧して裏板と一体成形し、次いでアフターキュ
アする）乾式法と、全原料粉末を溶剤（湿潤剤）の存在
下で均一に混合、湿潤化し、この湿潤原料混合物を乾燥
後、加熱・加圧成形する湿式法とがあり、いずれの方法
でも可能である。

【００２１】湿式法において用いる湿潤剤としては特に
限定されないが、好ましくは水−アルコール混合溶媒か
らなる粘結凝集剤が用いられる。具体的には、上述した
配合成分を乾式混合しながら、これに水−アルコール混
合溶媒からなる粘結凝集剤を添加、混合して原料混合物
を湿潤化すると共に粘性を付与して湿潤原料混合物を調
製し、次いでこの湿潤原料混合物を造粒して顆粒物を形
成し、乾燥して乾燥顆粒物とする。このような混合溶媒
を用いることにより、乾燥工程での粉塵を避ける目的で
予め湿潤原料混合物を顆粒状に成形した後乾燥を行う工
程を採用しても、造粒時や乾燥中に顆粒物が移動、振動
等によって破壊されることがない。得られた乾燥顆粒物
を、裏板をセットした金型内で加熱・加圧して裏板と一
体成形し、更にアフターキュアすることにより摩擦材が
得られる。この場合の成形条件としては、公知の任意の
条件を採用することができる（特開平６−１３６１４５
号公報参照）。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。

【００２３】

【実施例１〜６、比較例１】（１）摩耗材試験片の製造表１に、本実施例で使用した摩擦材試験片の原料成分の
種類および量（重量％）を示す。ここで用いたフッ化カ
ルシウムは、キンセイマテック（株）製の商品名ほたる
石Ｙ（ＣａＦ₂９０％、嵩密度１．４〜１．８ｇ／ｃ
ｃ、真比重３．０〜３．３、モース硬度４、融点１３５
０℃、規格番号８８〜９５（呼び寸法〜４５μｍ））で
ある。

【００２４】本実施例においては、これらの原料成分を
ミキサーで乾式混合しながら、水−エチルアルコール混
合溶媒（エチルアルコール１モルに対し水１０モル配
合）を添加混合し、得られた湿潤原料混合物を押出造粒
機で平均粒径５ｍｍ、平均長さ１０ｍｍの顆粒物に造粒
し、これを含水量１．０％以下になるまで約１０５℃で
乾燥後、この乾燥顆粒物を１５０℃にセットされた金型
内に充填し、４００Ｋｇｆ／ｃｍ²で加熱・加圧成形
し、更に２５０℃でアフターキュアを行って摩擦材試験
片（ブレーキパッド）を製造した。得られた摩擦材試験
片の厚さは１０ｍｍ、摩擦面の面積は５０ｃｍ²であっ
た。

【００２５】（２）ノイズ性の評価得られた各ブレーキパッド（摩擦材試験片）を実車に取
付けて４０ｋｍ／ｈの速度で走行し、減速度０．４Ｇで
の振動によるノイズ発生レベルについて官能試験を行
い、これによりノイズ性を評価した。すなわち、そのノ
イズ発生レベルを１〜５の５段階で評価し、１〜２点の
ものを「ノイズ性：◎」、３点のものを「ノイズ性：
○」、４〜５点のものを「ノイズ性：×」とした。結果
を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１の結果から分かるように、フッ化カル
シウムを配合して得られる摩擦材は、振動発生レベルが
低く、ノイズ性が良好である。

【００２８】

【発明の効果】本発明の非石綿系摩擦材は、経済性に優
れ、且つノイズ性の良好な摩擦材である。また、良好な
耐摩耗性を有し、且つ相手材攻撃性の低減した摩擦材で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂結合材、非石綿系繊維補強
材、有機摩擦調整剤、固体潤滑材、及び無機充填材を主
成分とする摩擦材において、フッ化カルシウムを含有す
ることを特徴とする、非石綿系摩擦材。
【請求項２】フッ化カルシウムの含有量が摩擦材全量
の２〜３５重量％である、請求項１記載の非石綿系摩擦
材。
【請求項３】摩擦材全量に対し、熱硬化性樹脂結合材
が５〜１５重量％、繊維補強材が３〜１５重量％、有機
摩擦調整剤が３〜２０重量％、固体潤滑材が３〜１５重
量％、無機充填材が２５〜７０重量％である、請求項１
又は２記載の非石綿系摩擦材。