JPH10246262A

JPH10246262A - 乗用車用ディスクパッド材

Info

Publication number: JPH10246262A
Application number: JP5158897A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Shimamura; 正一島村; Yukinori Omote; 征則表
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1997-03-06
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】乗用車用ディスクパッド材の耐熱性、フェー
ド特性、耐摩耗性を損なうことなく、ブレーキ鳴きの発
生を長期に亘り確実に抑制する。【解決手段】繊維、熱硬化性樹脂及び充填材を混合し
てなる成形材料を成形し、得られた成形体を加熱硬化処
理してなる乗用車用ディスクパッド材。成形材料は、粒
径１．１〜２．９ｍｍの超低弾性ゴムを１．１〜６．５
体積％含有する。【効果】超低弾性ゴムであれば、その優れた振動減衰
特性により、ディスクパッド材の耐熱性を損なわない程
度の少量の配合量でブレーキ鳴きの発生を有効に抑制す
ることができる。粒径が適当な範囲であるため、摺動面
からの脱落等によるブレーキ特性への悪影響の問題もな
く、良好なブレーキ鳴き発生防止効果を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は乗用車用ディスクパ
ッド材に係り、特に、高摩擦係数ディスクパッド材にお
けるブレーキ鳴き発生の問題を解決した乗用車用ディス
クパッド材に関する。

【０００２】

【従来の技術】アスベスト不使用のノンアスベスト系デ
ィスクパッド材は、アラミド繊維、スチール繊維、ガラ
ス繊維等の補強繊維、フェノール樹脂等の熱硬化性樹
脂、及び黒鉛、硫酸バリウム等の充填材等の配合材料を
混合してなる成形材料を加熱加圧成形し、次いで加熱硬
化処理を行い、厚み調整や摩擦面に溝を設ける後加工を
行った後、最後に表面近傍の熱処理を行って製造されて
いる。

【０００３】しかして、このような乗用車用ディスクパ
ッド材の製造に当り、シリコンゴムやＳＢＲ又はＮＢＲ
等の振動減衰特性に優れたゴム材料を充填材の一部とし
て、或いは、結合材としての熱硬化性樹脂と混合して用
いることにより、ブレーキ鳴きを低減できることが知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゴム材
料は一般に耐熱性が弱いために、ブレーキ鳴きの低減効
果を高めるために、多量に配合すると、得られるディス
クパッド材の耐熱性が低下し、フェード特性が劣化した
り、高温での摩耗量が増加したりするなどの問題があ
る。

【０００５】また、これらのゴム材料を充填材として添
加する際、その粒径が大きすぎると、ディスクパッド材
の摺動面から脱落したり、熱劣化したゴム材料が帯状の
フィルムとして摺動面に存在したりすることにより、ブ
レーキ特性に悪影響を与える可能性がある。逆に、この
粒径が小さすぎると、これを配合したことによる振動減
衰特性の向上効果が十分に得られないことがある。

【０００６】このようなことから、特にブレーキ鳴きの
発生し易い高摩擦係数ディスクパッド材においては、ゴ
ム材料の適正な配合量や充填材としての粒径の調整を行
うことが難しく、耐熱性を損なうことなく、ブレーキ鳴
きを低減した乗用車用ディスクパッド材を実現すること
が困難であった。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決し、耐熱
性を損なうことなく、従って、フェード特性や耐摩耗性
を損なうことなく、ブレーキ鳴きの発生を長期に亘り確
実に抑制できるように改良された乗用車用ディスクパッ
ド材を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の乗用車用ディス
クパッド材は、粒径１．１〜２．９ｍｍの超低弾性ゴム
を１．１〜６．５体積％含む成形材料を成形して得られ
る乗用車用ディスクパッド材、即ち、繊維、熱硬化性樹
脂及び充填材を混合してなる成形材料を成形し、得られ
た成形体を加熱硬化処理してなる乗用車用ディスクパッ
ド材であって、該成形材料が、粒径１．１〜２．９ｍｍ
の超低弾性ゴムを１．１〜６．５体積％含有することを
特徴とする。

【０００９】超低弾性ゴムであれば、その優れた振動減
衰特性により、ディスクパッド材の耐熱性を損なわない
程度の少量の配合量でブレーキ鳴きの発生を有効に抑制
することができる。また、その粒径が１．１〜２．９ｍ
ｍの範囲であれば、摺動面からの脱落等によるブレーキ
特性への悪影響の問題もなく、良好なブレーキ鳴き発生
防止効果を得ることができる。また、超低弾性ゴムの摺
動面からの脱落がないことにより、ブレーキ鳴き発生防
止効果を長期に亘り維持することができる。

【００１０】なお、本発明において、超低弾性ゴムとは
ＪＩＳＫ６３０１に従った反発弾性試験による反発弾
性が１０％以下であるような著しく弾性のゴムである。

【００１１】因みに、従来用いられているシリコンゴム
やＳＢＲ、ＮＢＲといった汎用ゴムは、この反発弾性が
４０〜７０％で、振動減衰特性が十分でない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１３】まず、本発明で用いる超低弾性ゴムについ
て説明する。本発明に係る超低弾性ゴムは、ＪＩＳＫ
６３０１に従って測定された反発弾性が１〜１０％のも
のが好ましい。このような超低弾性ゴムとしては、例え
ば、ウレタン樹脂系超低弾性ゴムの「ゲルナック（登録
商標）Ｎ−０１」（反発弾性約３％）、「ゲルナック
（登録商標）Ｎ−０３」（反発弾性約８％）（（株）日
本オートメーション製）等が挙げられる。

【００１４】ゲルナック（登録商標）等の超低弾性ゴム
は、シリコンゴムやＳＢＲ，ＮＢＲ等と比較して振動減
衰特性が優れた材料であるため、少量の配合で優れたブ
レーキ鳴き抑制効果を得ることができる。しかし、ゴム
材料は耐熱性に劣り、例えばゲルナック（登録商標）は
１５０℃程度より熱劣化が始まるため、その配合量が多
すぎ、６．５体積％を超えると、ディスクパッド材自体
の耐熱性が低下し、フェード特性や耐摩耗性が劣化す
る。逆に、超低弾性ゴムの配合量が少な過ぎ、１．１体
積％未満ではブレーキ鳴き抑制効果が十分に得られな
い。このため、本発明では、超低弾性ゴムの配合量は
１．１〜６．５体積％、好ましくは２〜５体積％とす
る。

【００１５】また、この超低弾性ゴムの粒径が大き過
ぎ、２．９ｍｍを超えると摺動面から脱落したり、熱劣
化した材料が帯状のフィルムとして摺動面に存在したり
してブレーキ特性に悪影響を与える可能性がある。逆
に、超低弾性ゴムの粒径が小さ過ぎ、１．１ｍｍ未満で
あるとブレーキ鳴き抑制効果が十分に得られない。この
ため、超低弾性ゴムの粒径は１．１〜２．９ｍｍ、好ま
しくは１．５〜２ｍｍとする。なお、超低弾性ゴムは市
販のシート状のものを切断して使用する。従って、超低
弾性ゴムの粒径とは、この切断した超低弾性ゴム粒子が
通過し得る篩目の大きさを指す。

【００１６】次に、本発明の乗用車用ディスクパッド材
を製造する方法を説明する。

【００１７】本発明において、超低弾性ゴム以外の構成
材料は、スチール繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、チタン酸カリウム繊維、アルミナ繊維等の
補強繊維材料と、フェノール樹脂、ポリアミドイミド樹
脂等の熱硬化性樹脂よりなる結合材と、黒鉛、硫酸バリ
ウム、アルミナ、ダストレジン、二硫化モリブデン、三
酸化アンチモン、ジルコニア、石英、ガーネット、マグ
ネシア、フェライト、ゴム、カシューダスト、銅等の金
属粒子等の充填材ないし摩擦調整材であり、これらの配
合割合は、補強繊維材料３〜３５体積％、結合材８〜２
０体積％、充填材ないし摩擦調整材４５〜９０体積％で
あることが好ましい。

【００１８】成形材料はこれらの構成材料を所定の割合
で乾式混合機により十分に混合することにより調製され
るが、この成形材料の調製に当り、超低弾性ゴムを均一
に分散混合するために、超低弾性ゴムは、最も配合量の
多い材料と予め混合し、その後、他の材料と混合するの
が好ましい。即ち、ゲルナック（登録商標）等の超低弾
性ゴムは、粘着性があるために互いに凝集し易いことか
ら、硫酸バリウム等の配合量の多い材料と予め混合し、
他の材料との混合を容易にした上で均一分散混合する。

【００１９】なお、成形材料を構成する材料のうち、繊
維材料は、平均繊維径１〜２００μｍ、平均繊維長さ１
〜１０ｍｍ程度であることが好ましく、超低弾性ゴムを
除く粒状材料は平均粒径３〜２５０μｍ程度であること
が好ましい。

【００２０】本発明の乗用車用ディスクパッド材を製造
するには、このようにして調製された成形材料を０．２
〜１．０ｋｇｆ／ｃｍ²で仮成形し、仮成形体を、予め
バックプレートを配置した成形金型に入れて１３０〜１
８０℃、３０〜４００ｋｇｆ／ｃｍ²で３〜１５分程度
加熱加圧成形してバックプレートと一体成形した成形体
を得る。

【００２１】そして、このバックプレート付き成形体を
加熱硬化処理する。この加熱硬化処理は、１８０〜２５
０℃で、３〜１５時間程度行うのが好ましい。

【００２２】このような加熱硬化処理後は、常法に従っ
て厚み調整や溝加工などの後加工を行い、その後、４０
０〜７００℃で３０秒〜５分程度の表面熱処理（スコー
チ）を施し、更に防錆のためのアクリル塗装を行って製
品とされる。

【００２３】本発明では、所定の大きさの超低弾性ゴム
を充填材として所定量配合することにより、トラック等
の産業用自動車に比べて単位面積当りの負担（吸収エネ
ルギー）の少ない乗用車用ディスクパッド材であって、
特に摩擦係数の高い（通常の０．３６〜０．３８に対し
て、例えば０．４以上の）、高摩擦係数乗用車用ディス
クパッド材において、フェード特性や耐摩耗性を損なう
ことなく、ブレーキ鳴きの発生を長期に亘り確実に抑制
することが可能となる。

【００２４】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００２５】実施例１〜４，比較例１繊維材料としてスチール繊維（平均繊維径６０μｍ、平
均繊維長３ｍｍ）及びアラミド繊維（平均繊維径１２μ
ｍ、平均繊維長６ｍｍのフィブリル状）を用い、結合材
としてフェノール樹脂（平均粒径４５μｍ）を用い、充
填材及び摩擦調整材として黒鉛（平均粒径１００μ
ｍ）、硫酸バリウム（平均粒径７５μｍ）、アルミナ
（平均粒径５μｍ）、ダストレジン（平均粒径１５０μ
ｍ）及び表１に示す粒径の超低弾性ゴム（「ゲルナック
（登録商標）Ｎ−０３」反発弾性約８％）を用い、これ
らを表１に示す割合で乾式混合機により均一混合及び分
散を行った。なお、超低弾性ゴムは予め硫酸バリウムと
混合した後、他の材料と混合した。

【００２６】得られた成形材料２００ｇを１５０ｋｇｆ
／ｃｍ²でプレス成形し、仮成形体を、金型に入れて温
度１５０℃、圧力４００ｋｇ／ｃｍ²で１０分間加熱加
圧成形した。なお、金型内にはバックプレートとして１
３０ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ（厚み）のスチール製板を
配置してある。得られたバックプレート付き成形体を２
００℃で５時間加熱硬化処理した。その後、平研加工及
び溝加工し、次いで５００℃で１分間表面熱処理した
後、アクリル塗料を塗装して防錆処理した。

【００２７】得られた摩擦材の寸法は４５ｍｍ×１２０
ｍｍ×１０ｍｍ（厚み）である。

【００２８】得られた摩擦材を装着した実車にて市街地
走行を５００ｋｍ行い、その間の鳴き回数を制動回数で
割って鳴き発生率を求めた。また、ダイナモ試験機によ
るフェード試験（制動初速度１００ｋｍ／ｈ、終速度０
ｋｍ／ｈ、制動減速度０．４５Ｇ、制動間隔３５秒、制
動回数１５回）で摩擦係数（フェード試験の最低値）を
調べると共に、摩耗試験（制動初速度１００ｋｍ／ｈ、
終速度５０ｋｍ／ｈ、制動減速度０．４Ｇ、制動前ブレ
ーキ温度２００℃、制動回数５００回）でパッド摩耗量
を調べた。更に、試験後の外観（摺動面や側面部のクラ
ックの有無等）を調べ、これらの結果を表１に示した。

【００２９】表１より、本発明の乗用車用ディスクパッ
ド材は、摩擦係数が高く、フェード特性、耐摩耗性に優
れ、しかもブレーキ鳴きが著しく少ないことがわかる。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、摩
擦係数が高く、フェード特性、耐摩耗性に優れ、しかも
ブレーキ鳴き発生を長期に亘り抑制し得る高特性乗用車
用ディスクパッド材が提供される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径１．１〜２．９ｍｍの超低弾性ゴム
を１．１〜６．５体積％含む成形材料を成形して得られ
ることを特徴とする乗用車用ディスクパッド材。
【請求項２】繊維、熱硬化性樹脂及び充填材を混合し
てなる成形材料を成形し、得られた成形体を加熱硬化処
理してなる乗用車用ディスクパッド材であって、該成形
材料が、粒径１．１〜２．９ｍｍの超低弾性ゴムを１．
１〜６．５体積％含有することを特徴とする乗用車用デ
ィスクパッド材。
【請求項３】請求項１又は２において、該超低弾性ゴ
ムは反発弾性が１〜１０％のゴムであることを特徴とす
る乗用車用ディスクパッド材。