WO2000047689A1 - Materiau de friction - Google Patents

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WO2000047689A1
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general formula
plate
titanate
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PCT/JP2000/000688
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Hiroshi Ogawa
Minoru Takenaka
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Otsuka Chemical Co Ltd
Original Assignee
Otsuka Chemical Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/025—Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres

Definitions

  • the present invention relates to a friction material suitable as a material for a braking member, for example, a material for a clutch fusing and a material for a brake used in a braking device for an automobile, an aircraft, a railway vehicle, and industrial equipment.
  • a friction material suitable as a material for a braking member for example, a material for a clutch fusing and a material for a brake used in a braking device for an automobile, an aircraft, a railway vehicle, and industrial equipment.
  • a friction material for the braking member As a friction material for the braking member, a friction material formed by binding and dispersing an aspect in an organic or inorganic binder has been used.
  • the development of alternatives has been strongly demanded, as well as the lack of sufficient carcinogenicity and environmental health issues such as carcinogenicity.
  • Titanic acid reamed fiber does not have the carcinogenic properties of paste, has excellent heat resistance, and has the excellent features of being effective in preventing the fusing phenomenon and improving the thermal stability of friction characteristics. .
  • potassium titanate fiber has a problem that it is bulky and inferior in fluidity due to having a fiber shape, and adheres to a wall of a supply passage at the time of production to block it.
  • An object of the present invention is to solve the above conventional problems, An object of the present invention is to provide a friction material having excellent characteristics and excellent productivity. Disclosure of the invention
  • the friction material of the present invention as a friction modifier, the general formula (1) A x M y T i 2 _ y O 4 ( alkali metal wherein A except lithium, M is lithium, Maguneshiu arm, zinc, nickel, One or more selected from copper, iron, aluminum, gallium, and manganese, and X represents a number from 0.5 to 1.0, and y represents a number from 0.25 to 1.0.) layered-plate titanate that, and the general formula (2) ⁇ ⁇ ( ⁇ ' y) z T i 2 "y 0 4 ⁇ n H 2 O ( where, M' is lithium ⁇ beam, magnesium, zinc, nickel , One or more selected from copper, iron, aluminum, gallium, and manganese, X is 0.5 to 1.0, y is 0.25 to: 1.0, z is 0 or 1.
  • N represents a number of 0 ⁇ n ⁇ 2.
  • the composition is characterized by containing 3 to 50% by weight of one or more selected from layered and plate-like titanic acids represented by the following formula: This Here, specific examples of A include sodium, potassium, rubidium and cesium.
  • the layered / plate-shaped titanate represented by the general formula (1) and the layered / plate-shaped titanate represented by the general formula (2) used as a friction modifier in the present invention are both stable to temperature changes. It has excellent friction and wear characteristics and is suitable as a friction modifier for friction materials. In addition, since it does not have a fiber shape such as potassium titanate fiber, there is little risk that the supply path will be blocked in the manufacturing process, and in addition, the working environment will not deteriorate due to the inhalable fiber.
  • the friction material of the present invention has the following functions and effects by containing a layered / plate-shaped titanate or a layered / plate-shaped titanic acid as a friction modifier. 1) Stable friction and wear characteristics can be obtained because the friction modifier has a flat layered structure.
  • the friction modifier has a large aspect ratio, it contributes to improving the strength of the friction material itself.
  • FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the disk pad temperature and the wear rate of each test disk pad.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the disk pad temperature and the coefficient of friction of each test disk pad.
  • the layered and plate-shaped titanic acid represented by the general formula (2) is obtained by subjecting the layered and plate-shaped titanate represented by the general formula (1) to an acid treatment to obtain an alkali metal at the site A. It can be obtained by replacing on with a hydrogen ion.
  • hydrochloric acid is most generally used, but the acid is not limited to hydrochloric acid, and other mineral acids and organic acids can be used.
  • Layered or plate-like titanic acid represented by) can be obtained.
  • the shape of the lamellar plate-like titanate and the lamellar plate-like titanic acid used in the present invention is preferably from 10 to 500 ⁇ in the major axis and 50 to 1000 nm in the minor axis (thickness) from the viewpoint of improving the friction and wear characteristics. Those are particularly preferably used.
  • the lamellar titanate and the lamellar titanate are incorporated in the friction material of the present invention in an amount of 3 to 50% by weight. This is because the effect of improving the friction and wear properties cannot be exhibited unless the content is more than 3% by weight, and even if the content exceeds 50% by weight, the effect of the friction and wear properties cannot be further improved. This is because it is economically disadvantageous.
  • the method of synthesizing the lamellar platelet titanate of the general formula (1) and the lamellar platelet titanate of the general formula (2) used as the friction modifier in the present invention is not particularly limited. It can be manufactured by the method described above.
  • K 08 M g 04 T i 16 0 4 A is potassium, M is a magnetic Shiumu, X is 0. 8, y is 0.5 is 4 formula (1) layered 'plate Taking the synthesis of (titanate) as an example, (K 20 ). 5 (Mg O).
  • the lamellar / plate-like titanate of the general formula (2) can be obtained by treating the lamellar / plate-like titanate of the general formula (1) with an acid to replace the metal with hydrogen.
  • the friction material of the present invention include, for example, a friction material comprising a base fiber, a friction adjusting material, and a binder.
  • the compounding ratio of each component in the friction material is 1 to 60 parts by weight of the base fiber, and the friction modifier is a lamellar / plate-like titanate represented by the general formula (1) and the formula (2) ), 20 to 80 parts by weight, including the layered and plate-like titanic acid, 10 to 40 parts by weight of the binder, and 0 to 60 parts by weight of other components.
  • the base fiber examples include resin fiber such as aramide fiber, metal fiber such as steel fiber and brass fiber, carbon fiber, glass fiber, ceramic fiber, rock wool, and wood pulp.
  • These base fibers are made of a silane-based coupling agent such as an aminosilane-based, epoxysilane-based or vinylsilane-based coupling agent, a titanate-based coupling agent, or a phosphate ester to improve dispersibility and adhesion to a binder. May be used after the surface treatment.
  • a layered plate-like titanate represented by the general formula (1) and a layered plate-like titanate represented by the general formula (2) is used.
  • vulcanized or unvulcanized natural, synthetic rubber powder organic resin powder such as cash resin powder, resin dust, rubber dust, carbon black, graphite powder, molybdenum disulfide, barium sulfate, calcium carbonate, clay, My strength, talc, diatomaceous earth, antigorite, sepiolite, montmorillonite, zeolite, sodium trititanate
  • organic resin powder such as cash resin powder, resin dust, rubber dust, carbon black, graphite powder, molybdenum disulfide, barium sulfate, calcium carbonate, clay, My strength, talc, diatomaceous earth, antigorite, sepiolite, montmorillonite, zeolite, sodium trititanate
  • Inorganic powders such as aluminum, sodium pentatitanate, potassium hexatitanate, and lithium titanate
  • metal powders such as copper, aluminum, zinc, and iron, alumina, silica, chromium oxide, titanium oxide,
  • binder examples include thermosetting resins such as phenol resin, formaldehyde resin, melamine resin, epoxy resin, acrylic resin, aromatic polyester resin, urea resin, natural rubber, nitrile rubber, butadiene rubber, and styrene butadiene.
  • thermosetting resins such as phenol resin, formaldehyde resin, melamine resin, epoxy resin, acrylic resin, aromatic polyester resin, urea resin, natural rubber, nitrile rubber, butadiene rubber, and styrene butadiene.
  • Elastomers such as rubber, chloroprene rubber, polyisoprene rubber, acrylic rubber, high styrene rubber, styrene-propylene-gen copolymer, polyamide resin, polyphenylene sulfide resin, polyethylene resin, polyimide resin
  • organic binders such as thermoplastic resins such as polyetheretherketone resin and thermoplastic liquid crystal polyester resin, and inorganic binders such as alumina sol, silica sol and silicone resin.
  • components such as a gas barrier, a lubricant, and a grinding agent can be added, if necessary, in addition to the above components.
  • the friction material of the present invention there is no particular limitation, and the friction material can be appropriately produced according to a conventionally known method for producing a friction material.
  • a friction material composition is prepared by dispersing a base fiber in a binder, combining a friction modifier and other components that are blended as necessary. Then, the composition is poured into a mold and heated under pressure to form a binder.
  • the binder is melt-kneaded in a twin-screw extruder, and the base fiber, the friction modifier and other components to be compounded as necessary are compounded from a side hopper. Then, after extrusion molding, a method of machining into a desired shape can be exemplified.
  • the friction material composition is dispersed in water or the like, formed on a paper net, dehydrated and formed into a sheet, and then heated and pressed by a press machine to form a binder. A method of appropriately cutting and polishing the obtained friction material to obtain a desired shape can be exemplified.
  • K 0. 8 Mg 0. 4 T i 16 0 layered-plate titanate (diameter 5 0-6 0 represented by 4 mu m, minor diameter (thickness) 0. 3 / m, Asupeku 20 parts by weight, alamide fiber (trade name “Kepler pulp”, average length 3 mm, manufactured by Toray Industries, Inc.) 10 parts by weight, binder (phenol resin) 20 parts by weight the raw material mixture obtained by mixing 50 parts by weight of barium sulfate, pressure 300 k g f / cm 2, room temperature, after preformed for 1 minute, binder molding using a mold (pressure 1 5 0 kgf Z cm 2, The temperature was 170 ° C and the time was 5 minutes. After molding, it was heat-treated (held at 180 ° C for 3 hours). After being removed from the mold, it was polished to obtain a test disk pad A (JISD4411 test piece).
  • test disk pads BE were manufactured.
  • Test material B Hexa titanate-powered rim fiber (Cross section diameter: 5 to 10 / m, Asakuto]: Dori 5)
  • Test material C Asbestos fiber (6 classes)
  • Test material D Large-sized potassium hexatitanate fiber (cross section diameter: 20 to 50 ⁇ m, length: 100 to 300 m)
  • Specimen E Fine needle-shaped potassium octa-titanate fiber (cross-sectional diameter: 0.2 to 0.5 m x 3 ⁇ 4 5 to 15 ⁇ m)
  • Each test disk pad A to E, JISD 4411 constant-speed friction wear test in accordance with the provisions of the brake lining "automotive (disk friction surface: FC 2 5 rats ⁇ , surface pressure: 1 0 kgf / cm 2, friction speed 7 mZ s) performed, wear rate (Cm 3 ZK gm) and coefficient of friction ( ⁇ ) were measured.
  • Figures 1 and 2 show the measurement results.
  • the friction material of the present invention (test disk pad ⁇ ) has a higher abrasion resistance than the test disk pad C of the comparative example using asbestos fibers from low to high temperatures. It turns out that it is excellent. Also, it can be seen that the coefficient of friction is relatively stable against temperature changes.
  • test disk pad using fine needle-shaped potassium titanate fiber has a high coefficient of friction, has little change with temperature, and has excellent stability, but the wear rate increases with increasing temperature. A sharp rise has occurred.
  • test disk pad D (comparative example) using coarse-sized hexatitanic power rim fiber has the same stable abrasion characteristics as the friction material of the present invention, but the thermal stability of the friction coefficient is low. Inferior to the friction material of the present invention.
  • the friction material of the present invention has an excellent stable friction coefficient and wear resistance over a wide temperature range from a low temperature to a high temperature. Therefore, by using it as a material for braking members used in automobiles, railway vehicles, aircraft, various industrial equipment, etc., for example, as a material for clutch facings and a material for brakes such as brake lining and dista pad, etc. Improvements in function, stabilization, and improvement of service life are obtained.

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Description

明 細 書 摩擦材 技術分野
本発明は、 自動車、 航空機、 鉄道車両及び産業用機器等の制動装置に 用いられる制動部材用材料、 例えばクラッチフューシング用材料及びブ レーキ用材料等として好適な摩擦材に関する。 背景技術
制動部材における摩擦材としては、 これまでアスペス トを有機系また は無機系の結合剤に分散させ結着成形してなる摩擦材が使用されてきた しかしながら、 このものは耐熱性等の摩擦摩耗特性が不十分であるとと もに、 アスペス トは発癌性等の環境衛生上の問題を有することから代替 品の開発が強く要望されている。
斯かる要望に対し、 チタン酸力リゥム繊維を基材繊維または摩擦調整 剤として用いた摩擦材が提案されている。 チタン酸力リゥム繊維はァス べス トのよ うな発癌性を持たず、 耐熱性に優れ、 フュード現象の防止や 摩擦特性の熱安定性向上に有効であるという優れた特徴を有している。
しかしながら、 チタン酸カリウム繊維を配合した摩擦材においても、 制動装置の 「鳴き」 の問題の解決には十分対応できていないのが現状で ある。
また、 チタン酸カリウム繊維は繊維形状を有しているため嵩高く、 流 動性に劣り、 製造時点において供給路の壁に付着して、 これを閉塞させ るといった問題点を有している。
本発明の目的は、 上記従来の問題点を解消することにあり、 摩擦摩耗 特性に優れ、 かつ生産性に優れた摩擦材を提供することにある。 発明の開示
本発明の摩擦材は、 摩擦調整剤として、 一般式 （ 1 ) AxMy T i 2_y O 4 (式中 Aはリチウムを除くアルカリ金属、 Mはリチウム、 マグネシゥ ム、 亜鉛、 ニッケル、 銅、 鉄、 アルミニウム、 ガリ ウム、 マンガンより 選ばれる 1種または 2種以上を、 Xは 0. 5〜 1. 0、 yは 0. 25〜 1. 0の数をそれぞれ示す。 ） で表される層状 ·板状チタン酸塩、 及び 一般式 （ 2) Ηχ (Μ' y ) z T i 2„y 04 · n H2 O (但し、 M' はリチ ゥム、 マグネシウム、 亜鉛、 ニッケル、 銅、 鉄、 アルミニウム、 ガリウ ム、 マンガンより選ばれる 1種または 2種以上を、 Xは 0. 5〜 1. 0、 yは 0. 2 5〜： 1. 0、 zは 0または 1を、 nは 0≤n≤ 2の数をそれ ぞれ示す。 ） で表される層状 ·板状チタン酸より選ばれる 1種または 2 種以上を 3〜50重量％含有することを特徴としている。 ここで Aとし て具体的には、 ナトリウム、 カリウム、 ルビジウム及びセシウムが挙げ られる。
本発明で摩擦調整剤として用いる前記一般式 （ 1 ) で表される層状 · 板状チタン酸塩及び前記一般式 （2) で表される層状 ·板状チタン酸は、 いずれも温度変化に安定な摩擦摩耗特性を有するものであり、 摩擦材用 摩擦調整剤として好適なものである。 しかも、 チタン酸カリウム繊維の ような繊維形状を有していないため、 製造工程において供給路を閉塞す る虞が少なく、 加えて吸入性繊維による労働環境の悪化を生じることが ない。
本発明の摩擦材は、 摩擦調整剤として層状 ·板状チタン酸塩または層 状 ·板状チタン酸を含有することにより、 以下のような作用効果を奏す る。 1 ) 摩擦調整剤が平らな層状構造を有しているので安定した摩擦摩 耗特性が得られる。
2) 摩擦調整剤のァスぺク ト比が大きいので摩擦材自体の強度の向 上に資する。
3) 摩擦調整剤の流動性が高く、 原料混合物の調整が容易である。
4) 吸入性粉塵の発生が極めて少なく、 作業環境がクリーンに保て る。
5) 耐熱性が高く、 低温〜高温の広い温度領域で安定した摩擦係数 が得られる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 各供試ディスクパッ ドのディスクパッ ド温度と摩耗率との 関係を示す図である。
第 2図は、 各供試ディスクパッ ドのディスクパッ ド温度と摩擦係数と の関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
前記一般式 （ 1 ) で表される層状，板状チタン酸塩の具体例としては、 Ko.8 Z n04 T i 1604 、 K08 Μ g ο 4 Τ i 1604、 及び Κ08 L i 027 Τ i L OAを例示できる。 また、 一般式 （2) で表される層状 ·板状チタ ン酸の具体例と しては、 H08 Z n04 T i 1604 · n H2 O (nは 0≤ n≤ 2の数を示す。 ） 、 H08 M g 04 T i！ 604 · n H2 O ( nは 0 n≤ 2の数を示す。 ） 、 H。 8 L i。 27T i 17304 · n H2 O ( nは 0≤ n≤ 2の数を示す。 ） を例示できる。
一般式 （2) で表される層状 ·板状チタン酸は、 一般式 （1 ) で表さ れる層状 ·板状チタン酸塩を酸処理して、 Aのサイ トのアル力リ金属ィ オンを水素イオンと置換することにより得ることができる。 酸処理に用 いる酸と しては、 最も一般的には塩酸が用いられるが、 塩酸に限定され るものではなく、 その他の鉱酸及び有機酸などを用いることができる。 例えば、 K0.8 Mg0.4 T i 1604で示される層状 '板状チタン酸塩を酸 処理することにより、 H08 g 04 T i 1604 · n H2 O ( nは 0≤ n ≤ 2の数を示す。 ） で示される層状 ·板状チタン酸を得ることができる。 本発明で用いる層状 ·板状チタン酸塩及び層状 ·板状チタン酸の形状 としては、 摩擦摩耗特性向上の観点から、 長径 1 0〜 500 μιη、 短径 (厚み） 5 0〜 1 000 nmのものが特に好ましく用いられる。
また、 これらの層状 '板状チタン酸塩及び層状 .板状チタン酸は、 本 発明の摩擦材中に 3〜5 0重量％配合される。 これは 3重量％以上配合 しないと、 摩擦摩耗特性の改善効果を発現させることができないからで あり、 また 50重量％を超えて配合しても、 摩擦摩耗特性の効果改善は それ以上期待できないため経済的に不利となるからである。
本発明で摩擦調整剤として用いる一般式 （ 1 ) の層状 .板状チタン酸 塩及び一般式 （2) の層状 ·板状チタン酸の合成方法としては特に制限 されるものではないが、例えば以下の方法により製造することができる。 例えば、 K08 M g04 T i 1604 (Aがカリ ウムであり、 Mがマグネ シゥムであり、 Xが 0. 8、 yが 0. 4である一般式 （ 1 ) の層状 '板 状チタン酸塩） の合成を例にとると、 （K20) 。5 (Mg O) 。5 (T i 02 ) のモル比の割合となるように混合した結晶原料粉末に （Κ2 O) 10 (Mo 03 ) L0のモル比の割合となるように混合したフラック ス原料粉末を 30 ： 70のモル百分率の割合で混合する。 この混合物を 1 1 00〜 1 200° Cの温度で加熱し、 その後、 徐冷して結晶を育成 する。 得られた生成物を水で温湿し、 フラックスを除去して本発明の層 状 ·板状チタン酸塩の一つである K。8 M g 04 T i 1604を得ることが できる。
尚、 当業者であれば原料及び混合モル比を適宜調整することにより、 任意の A、 M、 x、 yの値を有する一般式 （ 1 ) の層状 ·板状チタン酸 塩を得ることができるのは明らかであろう。 また、一般式（ 1 ) の層状 · 板状チタン酸塩を酸処理してアル力リ金属を水素と置換することにより 一般式 （2 ) の層状 ·板状チタン酸を得ることができる。
本発明の摩擦材の具体例としては、 例えば基材繊維、 摩擦調整材及び 結合剤からなる摩擦材を例示できる。 該摩擦材中の各成分の配合割合と しては、 基材繊維 1〜6 0重量部、 摩擦調整剤は一般式 （ 1 ) で表され る層状 ·板状チタン酸塩及び一般式 （2 ) で表される層状 ·板状チタン 酸を含め 2 0〜8 0重量部、 結合剤 1 0〜4 0重量部、 その他の成分を 0〜 6 0重量部を例示できる。
基材繊維としては、例えばァラミ ド繊維等の樹脂繊維、スチール繊維、 黄銅繊維等の金属繊維、 炭素繊維、 ガラス繊維、 セラミック繊維、 ロッ クウール、 木質パルプ等を挙げられる。 これらの基材繊維は、 分散性及 び結合剤との密着性向上のためにァミノシラン系、 エポキシシラン系ま たはビニルシラン系等のシラン系力ップリング剤、 チタネート系カップ リング剤あるいはリン酸エステル等の表面処理を施して用いてもよい。 本発明の摩擦材における摩擦調整材としては、 一般式 （ 1 ) で表され る層状 ·板状チタン酸塩及び一般式 （2 ) で表される層状 ·板状チタン 酸のいずれか 1種以上に加えて、 本発明の効果を損なわない範囲で、 他 の摩擦調整剤を併用してもよい。 例えば、 加硫または未加硫の天然、 合 成ゴム粉末、 カシュ一樹脂粉末、 レジンダス ト、 ゴムダス ト等の有機物 粉末、 カーボンブラック、 黒鉛粉末、 二硫化モリブデン、 硫酸バリゥム、 炭酸カルシウム、 ク レー、 マイ力、 タルク、 ケイソゥ土、 アンチゴライ ト、 セピオライ ト、 モンモリロナイ ト、 ゼォライ ト、 三チタン酸ナトリ ゥム、 五チタン酸ナトリ ウム、 6チタン酸カリウム、 8チタン酸力リウ ム等の無機質粉末、 銅、 アルミニウム、 亜鉛、 鉄等の金属粉末、 アルミ ナ、 シリカ、 酸化クロム、 酸化チタン、 酸化鉄等の酸化物粉末等が挙げ られる。
結合材と しては、 フヱノール樹脂、 ホルムアルデヒ ド樹脂、 メラミン 樹脂、 エポキシ樹脂、 アク リル樹脂、 芳香族ポリエステル樹脂、 ユリア 樹脂等の熱硬化性樹脂、 天然ゴム、 二 トリルゴム、 ブタジエンゴム、 ス チレンブタジエンゴム、 クロロプレンゴム、 ポリイソプレンゴム、 ァク リルゴム、 ハイスチレンゴム、 スチレンプロピレンジェン共重合体等の エラス トマ一、 ポリアミ ド樹脂、 ポリフエ二レンサルファイ ド樹脂、 ボ リエ一テル樹脂、 ポリイ ミ ド樹脂、 ボリエーテルエーテルケトン樹脂、 熱可塑性液晶ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂等の有機質結合剤及び アルミナゾル、 シリカゾル、 シリ コーン樹脂等の無機質結合剤を例示で きる。
本発明の摩擦材には、 前記各成分に加えて、 必要に応じて防鲭剤、 潤 滑剤、 研削剤等の成分を配合することができる。
本発明の摩擦材の製造に際しては、 特に制限はなく、 従来公知の摩擦 材の製造方法に準じて適宜製造することができる。
本発明の摩擦材の製造方法の一例を挙げれば、 基材繊維を結合剤中に 分散させ、 摩擦調整剤及び必要に応じて配合されるその他の成分を組み 合わせて配合して摩擦材組成物を調製し、 次いで金型中に該組成物を注 入し加圧加熱して結着成形する方法を例示できる。
また、 他の一例を挙げれば、 結合剤を二軸押出機にて溶融混練し、 サ ィ ドホッパーから基材繊維、 摩擦調整剤及び必要に応じて配合されるそ の他の成分を組み合わせて配合し、 押出成形後、 所望の形状に機械加工 する方法を例示できる。 また、 他の一例を挙げれば、 摩擦材組成物を水等に分散させ抄き網上 に抄き上げ、 脱水してシート状に抄造した後、 プレス機にて加熱加圧し 結着成形し、 得られた摩擦材を適宜切削 ·研磨加工して所望の形状とす る方法を例示できる。
以下に実施例、 比較例及び試験例を挙げ、 本発明を更に詳細に説明す る。
実施例
式 K0.8 Mg0.4 T i 1604で表される層状 ·板状チタン酸塩 （長径 5 0〜 6 0 μ m、 短径 （厚み） 0. 3 / m、 ァスぺク ト比約 1 80〜 20 0) 2 0重量部、 ァラミ ド繊維 （商品名 「ケプラーパルプ」 、 平均長 3 mm, 東レ株式会社製） 1 0重量部、 結合剤 （フエノール樹脂） 20重 量部、 硫酸バリウム 50重量部を混合した原料混合物を、 加圧力 300 k g f /c m 2、 常温、 1分間で予備成形した後、 金型による結着成形 (加圧力 1 5 0 k g f Z c m2、 温度 1 70°C、 時間 5分間） を行い、 成形後、 熱処理 （ 1 80°Cで 3時間保持） した。 金型から取り出した後、 研磨加工を施して供試ディスクバッ ド A ( J I S D 44 1 1試験 片） を得た。
比較例
比較例として、 層状 ·板状チタン酸塩とァラミ ド繊維の混合物 30重 量部に代えて、以下の供試材 B〜Eそれぞれ 30重量部を用いた以外は、 上記実施例と同条件にて供試ディスクパッ ド B〜Eを製造した。
供試材 B ： 六チタン酸力リゥム繊維 （断面径： 5〜 1 0 / m、 ァスぺ ク 卜]:匕 5)
供試材 C ： アスベス ト繊維 （6クラス）
供試材 D ：粗大サイズの六チタン酸カリウム繊維 （断面径 20〜50 μ m, 長さ 1 00〜 3 00 m) 供試材 E ：微細針状八チタン酸カリ ウム繊維 （断面径 0. 2〜0. 5 mx ¾ 5〜 1 5 μ m) 各供試ディスクパッ ド A〜Eにっき、 J I S D 44 1 1 「自動車 用ブレーキライニング」 の規定に準じて定速式摩擦摩耗試験 （ディスク 摩擦面 ： F C 2 5ねずみ铸鉄、 面圧： 1 0 k g f / c m2、 摩擦速度 7 mZ秒） を行って、 摩耗率 （c m3 ZK gm) 及び摩擦係数 （μ) を測 定した。 図 1及び図 2にその測定結果を示す。
この結果から明らかなように、 本発明の摩擦材 （供試ディスクパッ ド Α) は、 低温から高温域にわたり、 アスベス ト繊維を利用した比較例の 供試デイスクパッ ド Cに比べて耐える摩耗性に優れていることがわかる。 また、 摩擦係数においても、 温度変化に対し比較的よく安定しているこ とがわかる。
微細針状チタン酸カリゥム繊維を用いた供試ディスクパッ ド Ε (比較 例） は高い摩擦係数を有し、 かつ温度による変化も少なく安定性に優れ ているが、 温度上昇に伴って摩耗率の急激な上昇を生じている。
粗大サイズの六チタン酸力リゥム繊維を使用した供試ディスクパッ ド D (比較例） は本発明の摩擦材と同様に安定した摩耗特性を有している が、 摩擦係数の熱的安定性において本発明の摩擦材に劣っている。
上記実施例で用いた K。8 Mg。.4 T i 1604で表される層状 ·板状チ タン酸塩を酸処理して得られる、 式 H08 Mg04 T i 1604 · nH2 O で表される層状 ·板状チタン酸 20重量部を摩擦調整剤として用いる以 外は、 上記実施例と同様にして供試ディスクパッ ドを製造し、 上記試験 例と同様に摩擦試験を行ったところ、 供試ディスクパッ ド Aと同様に、 低温から高温域にわたり摩耗性に優れており、 かつ摩擦係数の熱的安定 性において優れていることが確認された。 産業上の利用可能性
本発明の摩擦材は、 低温から高温域までの広い温度範囲にわたって、 優れた安定した摩擦係数と耐摩耗性を有している。 従って、 自動車、 鉄 道車両、 航空機、 各種産業用機器類等に用いられる制動部材用材料、 例 えばクラッチフエ一シング用材料及びブレーキライニングゃデイスタパ ッ ド等のブレーキ用材料等として用いることにより、 制動機能の向上、 安定化、 耐用寿命の改善効果が得られる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 摩擦調整剤と して、 一般式 （ 1 ) Ax My T i 2_y 04 (式中 Aは リチウムを除くアルカリ金属、 Mはリチウム、 マグネシウム、 亜鉛、 二 ッケル、 銅、 鉄、 アルミニウム、 ガリウム、 マンガンより選ばれる 1種 または 2種以上を、 Xは 0. 5〜： L . 0、 yは 0. 25〜： L . 0の数を それぞれ示す。 ） で表される層状 '板状チタン酸塩、 及び一般式 （2) Hx (Mr y ) z T i 2.y〇4 · n H2 O (但し、 M' はリチウム、 マグネ シゥム、 亜鉛、 ニッケル、 銅、 鉄、 アルミニウム、 ガリ ウム、 マンガン より選ばれる 1種または 2種以上を、 Xは 0. 5〜 1. 0、 yは 0. 2 5〜： 1. 0、 zは 0または 1を、 nは 0≤ n≤ 2の数をそれぞれ示す。 ） で表される層状 ·板状チタン酸より選ばれる 1種または 2種以上を 3〜 5 0重量％含有することを特徴とする摩擦材。
2. 一般式 （1 ) における Aがカリウムであり、 Mが亜鉛またはマグ ネシゥムである層状 ·板状チタン酸塩を摩擦調整剤として含有する請求 項 1に記載の摩擦材。
3. —般式（2)における Μ' が亜鉛またはマグネシウムである層状 ' 板状チタン酸を摩擦調整剤として含有する請求項 1に記載の摩擦材。
4. 一般式 （1 ) における Αがカリウムであり、 Mがリチウムである 層状 ·板状チタン酸塩を摩擦調整剤として含有する請求項 1に記載の摩 擦材。
5. 層状 '板状チタン酸塩または層状 ·板状チタン酸が、 長径 1 0〜 5 00 m、 短径 （厚み） 50〜： 1 000 n mである請求項 1に記載の 摩擦材。
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