JPS6367436A - 摩擦材組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、自動車などのディスクブレーキパッド、ブレ
ーキライニングなどに使用される摩擦材組成物の改良に
関する。

［従来の技術］ 従来、自動車などのディスクブレーキパッド、ブレーキ
ライニングなどに使用される摩擦材としては、アスベス
ト繊維、無機もしくは有機の各種粉末充填材および摩擦
摩耗調整剤などにフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂
結合剤を加えて、加熱プレス成型し、硬化したものが用
いられている。

しかし、アスベスト粉塵の有害性に関する議論が高まる
につれて、アスベスト繊維を使用しない摩擦材料の必要
性が高くなっている。

アスベスト繊維以外の摩擦材において用いられる繊維材
料には、金属繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、合成
繊維などがある。金属繊維であるスチール繊維を使用し
たものは、セミメタリックパッドと呼ばれ、一部実用化
されている。このセミメタリックパッドは、特開昭４６
−７２５８号公報で述べられているように、スチール繊
維（これは鉄粉を含む。）が黒鉛などの潤滑剤と共に多
量に使用されているために、アスベストパッドに比較し
て、耐厚耗性に優れ、摩擦係数が高いといった優れた性
能を有する反面、パッドの熱伝導性が高く（アスベスト
パッドの４〜５倍）、制動をくり返し行なうと、ブレー
キ液温か急激に上昇し、ペーパーロックを起こしやすく
なる。そのため、これらのパッドには、断熱層を設ける
などの対策が講じられている。また、高速でくり返し制
動を行なうとパッドが着火するといった、従来のアスベ
ストパッドには見られない現象が確認されており、問題
になりつつある。

このような事情からスチールパッドの優位性もしだいに
低下しつつあり、スチールパッドに代わる新しいタイプ
のノンアスベスト摩擦材の開発が必要となっている。

最近、アメリカ合衆国において、デュポン社のアラミド
繊維であるケブラー（登録商標）を使用したパッドが市
販されている。しかし、ケブラーを使用した摩擦材には
、高温、特に４５０℃以上において制動を繰り返す場合
に、ケブラー繊維が酸化分解を起こし、摩擦材表面が異
常摩耗するという問題がある。

［発明の目的〕 本発明の目的は、上記のような欠点がない、優れた性能
を有する摩擦材を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明者らは、上記の問題点を解決するために種々の検
討を行なった結果、ブレーキパッド、ブレーキライニン
グなどとして使用される摩擦材組成物において、摩擦摩
耗調整剤として酸化ホウ素（Ｂ＊Ｃｈ）粉末を所定量添
加したところ、繊維材料の酸化分解が抑制され、４５０
°Ｃ以上の高温における異常摩耗か防止されることを見
出した。

従って、本発明の要旨は、補強用繊維材料、摩擦摩耗調
整剤、充填材および硬化性樹脂結合剤からなる摩擦材組
成物において、摩擦摩耗調整剤として酸化ホウ素粉末を
組成物の全体積に対して５〜１０体積％含有することを
特徴とする摩擦材組成物に存する。

酸化ホウ素（ＢｚＯ３）粉末が、摩擦摩耗調製剤として
組成物の全体積に対して５〜ｌＯ体積％使用される。酸
化ホウ素の量が１０体積％を越えると、アラミド繊維の
酸化分解による異常摩耗は改善できるが、アブレーシブ
磨耗が増大し、悪影響を及ぼす。また、５体積％以下で
は、アラミド繊維の酸化分解を防ぐことができない。酸
化ホウ素粉末の大きさは１５０μ肩以下である。尚、他
の摩擦摩耗調整剤を併用することも可能である。

繊維材料は、アラミド繊維またはパルプ、例えば、ケブ
ラー（デュポン製、登録商標）であることか好ましいが
、他のいずれかの有機質繊維材料、例えば、フェノール
繊維、耐炎化アクリルｌａ維であってもよい。繊維材料
の量は、通常、組成物の全体積に対してｌＯ〜３０体積
％である。繊維材料の寸法は、特には限定されないが、
通常、直径５〜２０μ贋、長さ１〜６■である。

充填材は、無機または有機充填材のいずれでもよく、例
えば、黒鉛、合成ゴム、カシュダスト、硫酸バリウム、
炭酸カルシウム、硫化アンチモン、硫化モリブデン、蛇
紋岩、銅粉、水酸化カルシウム、珪石粉などが挙げられ
る。充填材の量は、その種類などに応じて異なるが、通
常、組成物の全体積に対して５０〜７０体積％である。

硬化性樹脂結合剤は、典型的に゛は、熱硬化性樹脂結合
剤であるが、放射線硬化性樹脂結合剤などの他の硬化性
樹脂結合剤であってもよい。硬化性樹脂結合剤としては
、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹
脂、尿素樹脂などが挙げられる。硬化性結合剤の量は、
その種類などに応じて異なるが、通常、組成物の全体積
に対してｌＯ〜３０体積％である。

摩擦材は、所定量の補強用繊維材料、摩擦摩耗調整剤、
充填材および硬化性樹脂結合剤から成る本発明の摩擦材
組成物を、熱または放射線などにより、硬化させること
により製造できろ。硬化は、圧力を加えながら行うこと
が好ましく、同時に成形を行うことが特に好ましい。従
って、熱硬化性樹脂結合剤を使用する場合において、加
熱圧縮成形により硬化を行うことが好ましい。但し、加
熱圧縮成形による硬化だけでは熱硬化性樹脂結合剤の硬
化反応が充分に進行しない場合があり、この場合には加
熱圧縮成形後、更に熱成形温度具−ヒの温度で熱処理を
行って樹脂の反応を充分に進行させることが望ましい。

この熱処理を行う場合には、眞い圧力でクランプするか
、加圧を行わずに熱処理ずろことができる。

［発明の効果コ 本発明によれば、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が高く、熱
伝導性が低い摩擦材が得られる。特にアラミド繊維を補
強材としたノンアスベスト摩擦材の場合において、高温
（特に４５０℃以上）での酸化分解を防止できる。

本発明の摩擦材組成物はディスクブレーキパッドおよび
ブレーキライニングなどにおいて特に有用である。

［実施例］ 以下に実施例、比較例および試験例を示し、本発明を具
体的に説明する。

実施例１〜３および比較例１〜４ 第１表に示す成分を配合し、混合機により均一に混合し
た。この組成物を所定量秤量し、面圧３００に９／ａｘ
”、型ＪＧＩ　６５°Ｃ１成形時間７分に設定した圧縮
成形機にて成形した。さらに２００６Ｃで５時間の熱処
理を行なった後、表面を研磨して摩擦材を製造した。摩
擦材にバックプレートを取付け、ディスクブレーキパッ
ドを製造した。

試験例１ 実施例１〜３および比較例１〜４で得られたディスクブ
レーキパッドについてフルサイズダイナモメータを用い
、第２表のテストスケ−ジュールにより温度別摩耗試験
を行なった。

なお、試験は次の諸元で行なった。

キャリバー：５１４（住友電気工業株式会社製）ディス
クロータ；直径２４４ｕｘｘ厚さ！Ｏｙ１Ｍｓ慣性モー
メント：ｒ＝３．０に９・肩・Ｓ２回転数：　　６５０
Ｒ，Ｐ、Ｍ。

第２表 試験の結果を第３表に示す。摩耗量（単位：ｍｍ）の数
値は、８００回換算におけるインナバッド摩耗Ｍとアウ
タバッド摩耗量の平均値である。

第３表 △・・・異常な摩耗が見られる（程度／ｊつ。

×・・・異常な摩耗が見られる（程度穴）。

第１ａ図および第１ｂ図は、実施例２のディスクブレー
キパッドの４５０℃摩耗試験後の外観を示す図である。

ディスクブレーキパッドは、摩擦材ｌおよびバックプレ
ート２からできているが、第１ａ図のインナパッドおよ
び第１ｂ図のアウタバッドともに、正常に摩耗している
。

第２ａ図および第２ｂ図は、比較例１のディスクブレー
キパッドの４５０℃摩耗試験後の外観を示す図である。

第２ａ図のインナパッドおよび第２ｂ図のアウタバッド
ともに異常に摩耗している。図面に斜線で示す部分Ａが
異常に摩耗している部分であり、この部分Ａは剥げ落ち
たように摩耗している。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図は実施例２のディスクブレーキ
パッドの４５０℃摩耗試験後の外観を示す図であり、 第２ａ図および第２ｂ図は比較例１のディスクブレーキ
パッドの４５０℃摩耗試験後の外観を示す図である。 ｌ・・・摩擦材、 ２・・・バックプレート、 Ａ・・・異常摩耗部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、補強用繊維材料、摩擦摩耗調整剤、充填材および硬
   化性樹脂結合剤からなる摩擦材組成物において、摩擦摩
   耗調整剤として酸化ホウ素粉末を組成物の全体積に対し
   て５〜１０体積％含有することを特徴とする摩擦材組成
   物。 ２、補強用繊維材料がアラミド繊維またはパルプである
   特許請求の範囲第１項の摩擦材組成物。