JPH11349924A - 炭素質摩擦材の製造方法 - Google Patents
炭素質摩擦材の製造方法Info
- Publication number
- JPH11349924A JPH11349924A JP16318798A JP16318798A JPH11349924A JP H11349924 A JPH11349924 A JP H11349924A JP 16318798 A JP16318798 A JP 16318798A JP 16318798 A JP16318798 A JP 16318798A JP H11349924 A JPH11349924 A JP H11349924A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- friction material
- carbonaceous
- thermosetting resin
- carbon fiber
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
ることにより耐久性が高く、優れた摩擦性能を備える炭
素質摩擦材の製造方法を提供する。 【解決手段】 炭素繊維クロスに熱硬化性樹脂を被着し
て焼成炭化した炭素繊維複合炭素シートに熱硬化性樹脂
を含浸し、硬化成形した炭素質摩擦材料を、ニトリルゴ
ム20〜40重量%、カーボンブラック5〜30重量
%、熱硬化性樹脂30〜60重量%からなる接着剤を用
いて金属支持板に熱圧接合することを特徴とする炭素質
摩擦材の製造方法。強固に接合されるので耐久性が高
く、優れた摩擦性能を備える炭素質摩擦材を製造するこ
とが可能となる。
Description
に潤滑油などの油液が介在する湿式状態で使用される、
例えばクラッチフェーシング、ブレーキパッドあるいは
差動制限装置(LSD)などに好適に用いることのでき
る炭素質摩擦材の製造方法に関する。
樹脂結合材や炭素結合材で結合した複合組織の材料が開
発されている。例えば、特開昭50−72050号公報
には1つの支持材料、および有機樹脂バインダーを含浸
した炭素繊維ウエブを含む1つの摩擦層、から成る可動
部分間の力の伝達用油中運転用摩擦要素が、また特開昭
62−21528号公報には炭素繊維のような繊維状物
質および結合剤を含む組成物を加圧加熱成形後、350
〜1000℃で非酸化性雰囲気中で加熱する摩擦材の製
造方法が提案されている。
維織物をフラン樹脂等で固めた成形物を焼成して得られ
る炭素材に、コールタールまたはコールタールおよび/
またはピッチとフラン樹脂とを含浸させたのち焼成し、
含浸、焼成を繰り返し、且つ少なくとも1回は2300
℃以上で焼成して得られた動的摩擦係数が0.1〜0.
40、磨耗量が100×10-4mm/面/停止以下である
炭素繊維強化炭素摩擦材が開示されており、特開平5−
222353号公報にはカーボン繊維、グラファイト繊
維などを含む繊維素材、熱硬化性樹脂、ゴム配合物およ
びカーボンブラックからなり、カーボンブラックが、摩
擦材に対して体積比率で2〜15%の割合で配合されて
なることを特徴とする摩擦材が開示されている。
炭化性樹脂の結合材に、窒素吸着比表面積(N2SA)が70
m2/g以上、DBP吸油量が90ml/100g 以上の特性を有
するカーボンブラックを2〜20重量%の範囲で添加混
練し、混練物を炭素繊維基材に被着して熱圧硬化し、つ
いで硬化シートを所定形状に裁断加工したのち非酸化性
雰囲気中で800℃以上の温度により焼成炭化処理し、
得られた炭素系複合材を金属支持板に接合することを特
徴とする炭素系湿式摩擦材の製造方法(特開平8−3268
06号)、炭素繊維クロスに熱硬化性樹脂溶液を含浸し、
加熱硬化したのち非酸化性雰囲気中800℃以上の温度
で焼成炭化処理して得られた気孔率が10〜20%の炭
素繊維複合炭素シート(C/Cシート)に、再度熱硬化
性樹脂溶液を含浸し、加熱硬化して気孔率が10%未満
のシート基材を作製し、該シート基材を所定形状に加工
して金属支持板に接合することを特徴とする炭素系湿式
摩擦材の製造方法(特願平9−139224号)などを開発、
提案している。
特許公報に開示されている技術はいずれも摩擦材料に関
するものであって、優れた摩擦性能を有する摩擦材料で
あっも金属支持板に強固に接合されていなければ、摩擦
材として充分にその機能を発揮することができないとい
う問題点がある。
金属支持板に強固に接合する方法について鋭意研究を進
めた結果、炭素繊維のトウを編組した炭素繊維クロスの
表面は経糸と緯糸とにより凹凸状に形成されているため
に接着剤をクロスの全面に均等に介在させることが難し
く、特に形状が複雑な場合には接着剤を均等に介在させ
ることが一層困難である。その結果、摩擦材料と金属支
持板との接合強度が部分的に低くなり、充分な摩擦性能
を発揮することができなくなる。したがって、炭素繊維
クロスの表面部に接着剤を均等に介在させて接合すれば
接合強度の向上を図ることができることを見出した。
たもので、その目的は炭素質摩擦材料を金属支持板に強
固に接合することにより優れた摩擦性能を備える炭素質
摩擦材の製造方法を提供することにある。
めの本発明による炭素質摩擦材の製造方法は、炭素繊維
クロスに熱硬化性樹脂を被着して焼成炭化した炭素繊維
複合炭素シートに熱硬化性樹脂を含浸し、硬化成形した
炭素質摩擦材料を、ニトリルゴム20〜40重量%、カ
ーボンブラック5〜30重量%、熱硬化性樹脂30〜6
0重量%からなる接着剤を用いて金属支持板に熱圧接合
することを特徴とする。
クロスにはポリアクリロニトリル系、レーヨン系、ピッ
チ系などの各種原料から製造された平織、朱子織、綾織
などのクロスが用いられる。なお、炭素繊維クロスは濡
れ性を改善するために表面処理を施したものであっても
よい。
しては、フェノール系樹脂、フラン系樹脂、エポキシ系
樹脂、イミド系樹脂、メラミン系樹脂などの高炭化性の
熱硬化性樹脂が用いられる。これらの熱硬化性樹脂は液
状で炭素繊維クロスに含浸したのち半硬化してプリプレ
グを形成し、次いで、耐熱性の金属板やセラミック板に
挟持した状態で、10℃/hr以下、好ましくは5℃/hr
以下の昇温速度で200〜300℃の温度に加熱し、適
宜時間保持して硬化することにより炭素繊維クロスに被
着される。
素繊維クロスは、窒素、アルゴンなどの非酸化性雰囲気
に保持された加熱炉内で800℃以上の温度に加熱して
焼成炭化処理することにより炭素繊維複合炭素シートが
作製される。次いで、この炭素繊維複合炭素シートに熱
硬化性樹脂を含浸し、加熱、硬化成形して炭素質摩擦材
料が得られる。
質の摩擦材料をニトリルゴム20〜40重量%、カーボ
ンブラック5〜30重量%、熱硬化性樹脂30〜60重
量%の組成からなる接着剤を用いて金属支持板に熱圧接
合することを特徴とするものである。
経糸と緯糸により炭素繊維クロス表面に形成された凹凸
部にも均等に介在させることができる。しかしながら、
ニトリルゴムのみでは強度が低いためにカーボンブラッ
クを添加して強度向上を図るとともに、熱硬化性樹脂を
加えて接着剤全体の高強度化を図るものである。
量%未満では弾力性が低いために接合時に充分な流動性
が得られず、一方40重量%を超えると高温強度が低下
することとなる。またカーボンブラックの配合量が5重
量%未満ではニトリルゴムへの補強効果が充分でないた
めに接着剤の強度が低く、また30重量%を上回ると接
着剤の柔軟性が損なわれ更に熱硬化性樹脂による強度向
上も阻害される。熱硬化性樹脂の配合量が30重量%を
下回ると接着剤の強度が充分でなく、また60重量%を
超えると固くなり過ぎて耐衝撃性の低下を招くこととな
る。なお、熱硬化性樹脂としては、炭素繊維複合炭素シ
ートに含浸した熱硬化性樹脂と同種の樹脂を用いること
が望ましい。
炭素質摩擦材料を金属支持板に熱圧接合することにより
両者を強固に接合させることができ、また接着層は柔軟
性や弾力性に富んでいるので、急激な摩擦荷重や衝撃の
変動に対しても優れた耐久性を発揮することが可能であ
る。
ことができる。ニトリルゴムにカーボンブラックを加え
て混練し、混練物に熱硬化性樹脂を有機溶剤に溶解した
溶液を加えて充分に混合する。この場合有機溶剤と全固
形分の重量割合は70:30程度で行うことが好まし
い。このようにして得られた混合液状物はドクターブレ
ードによりフィルム状の薄片を作成し、例えば厚さ15
0〜200μm 程度のフィルム状接着シートが作成され
る。
は、ドーナツ状あるいはセグメント状などの所定の形状
に打ち抜きまたは裁断加工された炭素質摩擦材料と鉄板
などの金属支持板との間に介在させて加熱、加圧するこ
とにより両者を接合させ、炭素質摩擦材が製造される。
熱圧接合条件は接着剤の組成などにより適宜に設定する
が、概ね温度170〜270℃、圧力2〜60Kg/cm2の
範囲に設定される。なお、金属支持板は予めショットブ
ラストなどにより表面を粗面化しておくと、接合強度を
より高くすることができる。
体的に説明する。
6k(6000本) を編組した平織クロスを用いた。フェノー
ル樹脂初期縮合物をエタノールに溶解した溶液を平織ク
ロスに含浸したのち、風乾してエタノールを揮散除去す
るとともに予備硬化した。このプリプレグシートを、黒
鉛質の平板で挟持した状態で10Kg/cm2の面圧を掛けな
がら5℃/hrの昇温速度で250℃に加熱し、2時間保
持して加熱硬化して平織クロスに熱硬化性樹脂を被着し
た。次いで、窒素ガス雰囲気に保持された電気炉に入れ
て、25℃/hrの昇温速度で1000℃に加熱して焼成
炭化した。
フェノール樹脂の炭化物とが一体化した炭素繊維複合炭
素シートを作成し、このシートにフェノール樹脂初期縮
合物をエタノールに溶解した溶液を含浸したのち風乾し
てエタノールを揮散除去するとともに予備硬化した。次
いで、黒鉛質の平板で挟持した状態で10Kg/cm2の面圧
を掛けながら5℃/hrの昇温速度で250℃に加熱し、
2時間保持して硬化成形して炭素質摩擦材料を作製し
た。この摩擦材料から打ち抜き裁断して外径80mm、内
径50mm、厚さ0.5mmの摩擦ライニングシートを作製
した。
AF)を異なる量比で混合し、混練した混練物に、フェノ
ール樹脂をメチルエチルケトンに溶解した溶液を加えて
充分に混合した。この混合物をドクターブレードにより
厚さ150μm のフィルム状シートに成形し、外径80
mm、内径50mmに裁断加工して接着剤シートを作成し
た。このようにして作成したニトリルゴム、カーボンブ
ラック、フェノール樹脂の割合の異なる接着剤シートを
用いて、上記の炭素質摩擦材料をショットブラストした
鉄板(外径80mm、内径50mm、厚さ1mm)に貼着し、
温度200℃、圧力50Kg/cm2の条件で5分間保持し、
熱圧接合して試験用の炭素質摩擦材を製造した。
測定し、接合強度の比較を行った。剪断強度はJIS
K6833(接着剤の一般試験方法)に準じて剪断速度
5mm/分の条件で、室温及び100℃の温度条件下で測
定した。得られた結果を、接着剤の組成とともに表1に
示した。
用いて熱圧接合した実施例の炭素質摩擦材は、組成範囲
が外れる接着剤を用いて熱圧接合した比較例の炭素質摩
擦材に比べて室温及び高温(100 ℃)における剪断強度
がいずれも高く、炭素質摩擦材料が金属支持板に強固に
接合されていることが判る。
ゴム20〜40重量%、カーボンブラック5〜30重量
%、熱硬化性樹脂30〜60重量%の組成からなる接着
剤を用いることにより、炭素質摩擦材料を金属支持板に
強固に熱圧接合することが可能となる。また高温におけ
る接合強度も高く、急激な摩擦荷重や衝撃の変動に対し
ても高度の耐久性を備え、優れた摩擦性能を有する炭素
質摩擦材を製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 炭素繊維クロスに熱硬化性樹脂を被着し
て焼成炭化した炭素繊維複合炭素シートに熱硬化性樹脂
を含浸し、硬化成形した炭素質摩擦材料を、ニトリルゴ
ム20〜40重量%、カーボンブラック5〜30重量
%、熱硬化性樹脂30〜60重量%からなる接着剤を用
いて金属支持板に熱圧接合することを特徴とする炭素質
摩擦材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16318798A JPH11349924A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 炭素質摩擦材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16318798A JPH11349924A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 炭素質摩擦材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11349924A true JPH11349924A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15768925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16318798A Pending JPH11349924A (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 炭素質摩擦材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11349924A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6699427B2 (en) | 2002-07-26 | 2004-03-02 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing |
| JP2009197054A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | 摩擦材及びその製造方法 |
| CN102343679A (zh) * | 2011-07-07 | 2012-02-08 | 中南大学 | 一种用于湿式离合器的炭纤维布摩擦材料制备方法及应用 |
| JP2017101106A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | いすゞ自動車株式会社 | 摺動部品の摩擦材及びその製造方法 |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP16318798A patent/JPH11349924A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6699427B2 (en) | 2002-07-26 | 2004-03-02 | Ucar Carbon Company Inc. | Manufacture of carbon/carbon composites by hot pressing |
| JP2009197054A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | 摩擦材及びその製造方法 |
| CN102343679A (zh) * | 2011-07-07 | 2012-02-08 | 中南大学 | 一种用于湿式离合器的炭纤维布摩擦材料制备方法及应用 |
| JP2017101106A (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | いすゞ自動車株式会社 | 摺動部品の摩擦材及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4226100B2 (ja) | 炭素繊維強化複合材料及びその製造方法 | |
| US5998307A (en) | Fibrous lining material comprising a primary layer having less fibrillated aramid fibers and synthetic graphite and a secondary layer comprising carbon particles | |
| JP4829465B2 (ja) | 炭素−基質複合体、およびそれに関連する組成および方法 | |
| JP2015174807A (ja) | 炭素繊維系断熱材及びその製造方法 | |
| EP1943300B1 (en) | Carbon friction materials | |
| JP2004002144A (ja) | 繊維強化セラミック材料からなる成形体の製造方法 | |
| JPS6052103B2 (ja) | 炭素繊維強化炭素材の製造方法 | |
| JPH10219002A (ja) | 炭素系湿式摩擦材の製造方法 | |
| JPH115850A (ja) | 湿式摩擦材及びその製造方法 | |
| JP2002179811A (ja) | 炭素質湿式摩擦材 | |
| JPS63210065A (ja) | 炭素・炭素繊維複合材料 | |
| JP3439922B2 (ja) | 湿式摩擦材の製造方法 | |
| JP2607409B2 (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材の耐酸化処理法 | |
| JP7174094B2 (ja) | 表面層付き成形断熱材及びその製造方法 | |
| JP3560768B2 (ja) | 炭素系湿式摩擦材の製造方法 | |
| JP7671604B2 (ja) | 炭素繊維系断熱材及びその製造方法 | |
| JPS6360173A (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材料 | |
| KR102208645B1 (ko) | 차량용 브레이크 디스크 제조방법 및 차량용 브레이크 디스크 | |
| JPH0971665A (ja) | 炭素系湿式摩擦材の製造方法 | |
| JP2003090371A (ja) | 炭素系湿式摩擦材 | |
| TWI855418B (zh) | 層合了異向性不織布之二維碳/碳複合材料製螺絲零件 | |
| JPH08326806A (ja) | 炭素系湿式摩擦材の製造方法 | |
| JP2002195291A (ja) | 湿式クラッチ装置 | |
| JPH0551257A (ja) | 炭素繊維強化炭素材料の製造法 | |
| JP2001192276A (ja) | 炭素繊維強化炭素複合材及びそれを得るための成形体並びに炭素繊維強化炭素複合材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060724 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060728 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070216 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070409 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071030 |