JPH11106742A - 摩擦材組成物、摩擦材組成物の製造法及び摩擦材組成物を用いた摩擦材 - Google Patents

摩擦材組成物、摩擦材組成物の製造法及び摩擦材組成物を用いた摩擦材

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JPH11106742A
JPH11106742A JP26728897A JP26728897A JPH11106742A JP H11106742 A JPH11106742 A JP H11106742A JP 26728897 A JP26728897 A JP 26728897A JP 26728897 A JP26728897 A JP 26728897A JP H11106742 A JPH11106742 A JP H11106742A
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重俊 木内
Yasuhiro Hara
泰啓 原
Atsuya Yamaguchi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カシューダストの脱落が少なく、被覆材の粘
着力の持続時間が長い摩擦材組成物とその製造法、カシ
ューダストの偏析の発生がない摩擦材に適した摩擦材組
成物とその製造法及びカシューダストの偏析の発生がな
い摩擦材を提供する。 【解決手段】 繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤を含
む摩擦材組成物において、摩擦調整剤中のカシューダス
トを結合剤の一部である液状ゴムで被覆したものであ
り、かつカシューダスト100重量部に対して液状ゴム
が3〜17重量部の割合で被覆したものとして使用する
摩擦材組成物、カシューダストを液状ゴムで被覆した
後、繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤を含む材料を添
加し、混合することを特徴とする摩擦材組成物の製造法
及び上記の摩擦材組成物又は上記の方法で製造された摩
擦材組成物を加熱加圧成形してなる摩擦材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、鉄道車
両、各種産業用機械等の制動に用いられるディスクブレ
ーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦材に適した摩
擦材組成物、摩擦材組成物の製造法及びこれを用いた摩
擦材に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車、鉄道車両、各種産業用機械等に
は、その制動のため摩擦材が使用されている。この摩擦
材として現在、非アスベスト系ディスクパッドが主流で
あり、特公昭59−4462号公報、特開平6−184
525号公報等に示されるように補強繊維として、スチ
ール繊維、黄銅繊維、銅繊維等の金属繊維、アクリル繊
維、アラミド繊維、フェノール繊維等の有機質繊維、ロ
ックウール、チタン酸カリウム繊維、アルミナシリカ繊
維、カーボン繊維等の無機質繊維を組み合わせたものが
使用されている。
【0003】しかしながら、従来の非アスベスト系摩擦
材の材料混合を乾式で混合する場合、材料の脱落、特に
カシューダストの脱落が発生する問題があった。カシュ
ーダストは平均粒径が30〜400μmで摩擦材に使用
する他の材料より粒径が大きく、脱落を起こし易い。カ
シューダストが脱落すると摩擦材の摩擦性能、摩耗性能
及び物性が不均一になる。また、脱落したカシューダス
トの偏析が摩擦材に混入した場合、その偏析部より亀裂
が発生する。
【0004】上記の問題点の対応策として、カシューダ
ストに対してカシューナット殻油又はアマニ油を被覆し
たり、有機溶剤又はゴムラテックス使用による湿式混合
法により、材料の脱落を防止する手法がとられている。
しかし前者の方法では、カシューナット殻油及びアマニ
油の粘度が100〜3000cpsで、その被覆材の粘着
力が不十分であるためカシューダストなどの分散性が不
十分であり、その粘着力の持続時間が約3日程度と短か
った。一方後者の方法では、分散性は良好であるが溶剤
を除去するため乾燥工程が必要であり、混合粉を製作す
るのに多くの時間とコストを必要とすることや工程が複
雑になるなどの欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】請求項1及び2記載の
発明は、カシューダストの脱落が少なく、被覆材の粘着
力の持続時間が長い摩擦材組成物を提供すると共に、カ
シューダストの偏析の発生がない摩擦材に適した摩擦材
組成物を提供するものである。請求項3記載の発明は、
カシューダストの脱落が少なく、被覆材の粘着力の持続
時間が長い摩擦材組成物の製造法を提供すると共に、カ
シューダストの偏析の発生がない摩擦材に適した摩擦材
組成物の製造法を提供するものである。請求項4記載の
発明は、カシューダストの偏析の発生がない摩擦材を提
供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、繊維状物質、
結合剤及び摩擦調整剤を含む摩擦材組成物において、摩
擦調整剤中のカシューダストを結合剤の一部である液状
ゴムで被覆したものであり、かつカシューダスト100
重量部に対して液状ゴムが3〜17重量部の割合で被覆
したものとして使用する摩擦材組成物に関する。また、
本発明は、摩擦材組成物中にカシューダストを液状ゴム
で被覆したものを3〜30重量%含有してなる摩擦材組
成物に関する。また、本発明は、カシューダストを液状
ゴムで被覆した後、繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤
を含む材料を添加し、混合することを特徴とする摩擦材
組成物の製造法に関する。さらに、本発明は、上記の摩
擦材組成物を加熱加圧成形してなる摩擦材に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において、カシューダスト
を被覆する液状ゴムの含有量は、カシューダスト100
重量部に対して3〜17重量部、好ましくは5〜15重
量部、さらに好ましくは8〜12重量部とされ、3重量
部未満であるとカシューダストが脱落し、粘着力が小さ
く目的とする効果が得られない。一方17重量部を越え
ると液状ゴムの粘着力が大きすぎるためカシューダスト
が凝集し、分散し難くなり偏析が発生する。
【0008】本発明における液状ゴムとしては、NB
R、SBR、IR、アクリルゴム、天然ゴム、クロロプ
レンゴム等を用いることが好ましく、また液状ゴムの粘
度は20℃での溶融粘度が10000〜100000cp
sが好ましく、30000〜80000cpsがより好まし
く、40000〜60000cpsがさらに好ましい。粘
度が小さいと被覆が不十分となりカシューダストが脱落
し易く、大きすぎるとカシューダストが凝集し、分散し
難くなり偏析が発生する。
【0009】カシューダストに対して液状ゴムを被覆す
る手法は、均一に被覆するためニーダで加圧混練するこ
とが好ましい。またこの被覆材の粘着力の持続時間は約
30日程度まで可能である。
【0010】摩擦材組成物中のカシューダストを液状ゴ
ムで被覆したものの含有量は、鳴きの発生防止及び亀裂
発生防止の点で3〜30重量%含有することが好まし
く、5〜25重量%含有することがより好ましく、10
〜20重量%含有することがさらに好ましい。
【0011】本発明における摩擦材の配合は、セミメタ
リック系、ノンスチール系のいずれにも適用でき特に制
限はない。また、摩擦材に用いられる材料は、一般に公
知の材料が用いられ、例えばスチール繊維、黄銅繊維、
銅繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、フェノール繊
維、セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウム
繊維、カーボン繊維等の繊維状物質、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、メラミン樹脂、カシュー樹脂等の熱硬化
性樹脂やNBR、SBR、IR等のゴム組成物を含む結
合剤、カシューダスト、ゴムダスト等の有機質摩擦調整
剤、硫酸バリウム、黒鉛、三硫化アンチモン、マイカ、
ジルコニア、シリカ、アルミナ炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム等の無機質摩擦調整剤などが用いられ、さら
に必要に応じて黄銅、真鍮、銅等の金属粉が添加され
る。
【0012】上記における繊維状物質の含有量は、全組
成物中に30〜50重量%含有することが好ましく、3
5〜45重量%含有することがより好ましい。結合剤の
含有量は、全組成物中に10〜18重量%含有すること
が好ましく、12〜15重量%含有することがより好ま
しい。有機摩擦調整剤の含有量は、全組成物中に3〜1
8重量%含有することが好ましく、8〜13重量%含有
することがより好ましい。また無機質摩擦調整剤の含有
量は、全組成物中に25〜45重量%含有することが好
ましく、30〜40重量%含有することがより好まし
い。なお必要に応じて添加する金属粉の含有量は、全組
成物中に10〜30重量%含有することが好ましく、1
5〜25重量%含有することがより好ましい。これらの
成分は、全組成物が100重量%となるように配合され
る。
【0013】本発明になる摩擦材は、カシューダストを
液状ゴムで被覆した後、繊維状物質、結合剤及び摩擦調
整剤を含む材料を添加して均一に混合し、この混合物を
予備成形し、次いで金型内に裏金及び予備成形体を挿入
した後、加熱加圧成形法で成形し、その後熱処理を行
い、必要に応じて表面の有機成分を除去するためスコー
チ処理を行って得られる。なお各材料を混合する場合、
乾式法で混合することが好ましく、また成形する際の加
熱温度は130〜170℃が好ましく、140〜160
℃がより好ましい。圧力は30〜60MPaが好ましく、
45〜55MPaがより好ましい。熱処理温度は100〜
300℃が好ましく、150〜250℃がより好まし
い。必要に応じて行うスコーチ処理は、摩擦部材に熱盤
を押し当てる方法、ガスの炎などの直火で加熱する方
法、遠赤外線などの輻射熱で加熱する方法等があり特に
制限はない。またスコーチ処理の条件については、その
材質に合った条件を選定して処理すればよい。
【0014】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。 実施例1 カシューダスト100重量部に対して粘度が20℃で3
0000cpsの液状IR10重量部をニーダで49MPaの
圧力で5分間混練してカシューダストを液状IRで被覆
した。次いで表1に示す成分を配合し、混合機で300
0r/minの回転速度で4分間混合し、摩擦材組成物Aを
得た。
【0015】実施例2 カシューダスト100重量部に対して粘度が20℃で3
0000cpsの液状IR3重量部をニーダで49MPaの圧
力で5分間混練してカシューダストを液状IRで被覆し
た。次いで表1に示す成分を配合し、混合機で3000
r/minの回転速度で4分間混合し、摩擦材組成物Bを得
た。
【0016】実施例3 カシューダスト100重量部に対して粘度が20℃で3
0000cpsの液状IR17重量部をニーダで49MPaの
圧力で5分間混練してカシューダストを液状IRで被覆
した。次いで表1に示す成分を配合し、混合機で300
0r/minの回転速度で4分間混合し、摩擦材組成物Cを
得た。
【0017】比較例1 カシューダスト100重量部に対して粘度が20℃で3
0000cpsの液状IR1重量部をニーダで49MPaの圧
力で5分間混練してカシューダストを液状IRで被覆し
た。次いで表1に示す成分を配合し、混合機で3000
r/minの回転速度で4分間混合し、摩擦材組成物Dを得
た。
【0018】比較例2 カシューダスト100重量部に対して粘度が20℃で3
0000cpsの液状IR20重量部をニーダで49MPaの
圧力で5分間混練してカシューダストを液状IRで被覆
した。次いで表1に示す成分を配合し、混合機で300
0r/minの回転速度で4分間混合し、摩擦材組成物Eを
得た。
【0019】次に実施例1〜3及び比較例1、2で得ら
れた摩擦材組成物A、B、C、D及びEを各々予備成形
し、次いで金型内にディスクパッドの裏金及び予備成形
体を挿入し、その後152.5±2.5℃、圧力49MP
aの条件で5分間加熱加圧成形した。更に200℃で5
時間熱処理行い、冷却後研磨し、470±10℃で5分
間の表面スコーチ処理を行って端部から端部までの長さ
が127mmのディスクパッドA、B、C、D及びEを得
た。
【0020】
【表1】
【0021】次に本発明になる摩擦材組成物A、B、C
と比較例の摩擦材組成物D、E及び本発明になるディス
クパッドA、B、Cと比較例のディスクパッドD、Eに
ついて、比較試験を行った。その試験結果を表2及び表
3に示す。なお試験条件は下記の通りである。 カシューダストの脱落の評価 摩擦材組成物A、B、C、D及びEをそれぞれ別々にポ
リエチレン製の袋に入れ、10回振りその袋の下部に脱
落したカシューダストの量を測定することで評価した。 液状IRを被覆したカシューダストの粘着力の持続
性の評価 混合後1、3、5、10、20、30及び50日毎に摩
擦材組成物をと同様の方法で評価した。
【0022】
【表2】
【0023】 カシューダストの偏析の評価 ディスクパッドの表面を2mm研磨してその表面に露出
したカシューダストの塊の数を観察することで評価し
た。 液状IRを被覆したカシューダストの粘着力の持続
性の評価 混合後1、3、5、10、20、30及び50日毎に摩
擦材組成物を加熱加圧成形し、以下前記と同様の工程を
経てディスクパッドを得、と同様の方法で評価した。
【0024】
【表3】
【0025】表2及び表3に示されるように、本発明に
なる摩擦材組成物はカシューダストの脱落が少なく許容
範囲であり、混合後30日まで粘着力が持続し、また本
発明になるディスクパッドは偏析の発生が無く、混合後
50日まで粘着力が持続することがわかる。これに対し
比較例の摩擦材組成物は液状IRの量が多いものはカシ
ューダストの脱落が少ないが、液状IRの量が少ないも
のはカシューダストの脱落が多いという欠点が生じ、ま
た比較例のディスクパッドは液状IRの量が少ないもの
はカシューダストの偏析はなく、液状IRの量が多いと
カシューダストが凝集し偏析に塊が発生した。即ち比較
例の摩擦材組成物又はディスクパッドは何れかに欠点が
生じることがわかった。
【0026】
【発明の効果】請求項1及び2における摩擦材組成物
は、カシューダストの脱落を少なくすることができ、ま
た液状ゴムで被覆したカシューダストの粘着力の持続時
間が長く、カシューダストの偏析の発生がない摩擦材を
提供することができる。請求項3における方法により得
られる摩擦材組成物は、カシューダストの脱落を少なく
することができ、また液状ゴムで被覆したカシューダス
トの粘着力の持続時間が長く、カシューダストの偏析の
発生がない摩擦材を提供することができる。請求項4に
おける摩擦材は、液状ゴムで被覆したカシューダストの
粘着力の持続時間が長く、またカシューダストの偏析の
発生がなく工業的に好適である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤を含
    む摩擦材組成物において、摩擦調整剤中のカシューダス
    トを結合剤の一部である液状ゴムで被覆したものであ
    り、かつカシューダスト100重量部に対して液状ゴム
    が3〜17重量部の割合で被覆したものとして使用する
    摩擦材組成物。
  2. 【請求項2】 摩擦材組成物中にカシューダストを液状
    ゴムで被覆したものを3〜30重量%含有してなる請求
    項1記載の摩擦材組成物。
  3. 【請求項3】 カシューダストを液状ゴムで被覆した
    後、繊維状物質、結合剤及び摩擦調整剤を含む材料を添
    加し、混合することを特徴とする摩擦材組成物の製造
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載の摩擦材組成物若し
    くは請求項3記載の方法で製造された摩擦材組成物を加
    熱加圧成形してなる摩擦材。
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