JPH11152460A - 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した摩擦係数を有し、かつノイズやジャ
ダーの発生を抑えることが可能な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摩擦材組成物を用い
た摩擦材の製造法を提供する。 【解決手段】 全組成物中にカシュー樹脂又はカシュー
ナット殻液を０．５〜２３重量％及び珪砂を０．０５〜
３．５重量％含有してなる摩擦材組成物、カシュー樹脂
又はカシューナット殻液及び珪砂を混練して予備組成物
を得た後、該予備組成物に結合剤、補強繊維、充填剤及
び潤滑剤を配合し、混合することを特徴とする摩擦材の
製造法並びに上記の摩擦材組成物又は上記の方法で得ら
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
材組成物及び摩擦材組成物を用いた摩擦材に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、鉄道車両、各種産業機械等に
は、その制動のため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が使用されている。この摩擦材と
して、従来は特開昭６４−８７９３０号公報、特開平２
−１１７９８５号公報等に示されるようにスチール繊維
を主構成繊維としたセミメタリック系摩擦材が主流であ
ったが、自動車産業界の軽量化、高級化への移行に沿っ
て、オートマチック車の発進時や停止時の異音発生、低
温での制動力不足、摩耗粉によるホイール汚れ等の問題
点が出てきた。ここで発生する異音は、速度が３０km／
時間程度から減速していく過程で現われる摩擦材の制動
に伴うノイズ（７０dB以上の音圧）であり、周波数では
約１００（Hz）の乗用車に不快を感ずる領域の音であ
る。

【０００３】これらの問題点を解消するため、スチール
繊維の代替として銅繊維、黄銅繊維等の非鉄金属繊維、
アラミド繊維、セラミック繊維等の有機繊維や無機繊
維、さらに安定した摩擦係数（μ≧０．３８）を得るた
めに無機材料の研削剤を使用したノンスチール摩擦材へ
の移行が急速に進んできた。

【０００４】従来の技術では、上記の無機材料の研削剤
によって摩擦係数の安定化を図ってきたが、しかしなが
ら該研削剤は相手材の金属（ロータ）を攻撃し、その過
程でスキール音、異音等のノイズやジャダーが発生する
という欠点が生じる。現在の無機材料主体の研削剤以外
のものを使用して、安定した摩擦係数を有し、かつノイ
ズやジャダーの発生を完全に抑制した摩擦材が得られて
いないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、安定した摩擦係数を有し、かつノイズやジャダーの
発生を抑えることが可能な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２記載の発明は、安定し
た摩擦係数を有し、かつノイズやジャダーの発生を抑え
ることが可能な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３記載の発明は、安定した
摩擦係数を有し、かつノイズやジャダーの発生を抑える
ことが可能な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、全組成物中に
カシュー樹脂又はカシューナット殻液を０．５〜２３重
量％及び珪砂を０．０５〜３．５０重量％含有してなる
摩擦材組成物に関する。また、本発明は、カシュー樹脂
又はカシューナット殻液及び珪砂を混練して予備組成物
を得た後、該予備組成物に結合剤、補強繊維、充填剤及
び潤滑剤を配合し、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
材組成物若しくは上記の方法で得られた摩擦材組成物を
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、カシュー樹脂又
はカシューナット殻液の含有量は、固形分で全組成物中
に０．５〜２３重量％、好ましくは０．６〜２２重量
％、より好ましくは１〜２０重量％の範囲とされ、０．
５重量％未満であるとノイズやジャダーの発生を抑える
ことができない。一方２３重量％を超えると安定した摩
擦係数を得ることができない。

【０００８】本発明においては、上記のカシュー樹脂又
はカシューナット殻液の他に必要に応じ、ヘキサメチレ
ンテトラミン、パラホルムアルデヒド等の硬化剤が添加
される。必要に応じ硬化剤が添加される場合、カシュー
樹脂又はカシューナット殻液と硬化剤の配合割合は、カ
シュー樹脂又はカシューナット殻液１００重量部に対し
て硬化剤が０．３〜１０重量部の範囲が好ましく、カシ
ュー樹脂又はカシューナット殻液１００重量部に対して
硬化剤が０．３〜７重量部の範囲であることがさらに好
ましい。

【０００９】珪砂としては、粉体の珪砂、ウイスカ状の
珪砂等が用いられる。該珪砂の含有量は、全組成物中に
０．０５〜３．５重量％、好ましくは０．０８〜３．３
重量％、より好ましくは０．１〜３．０重量％の範囲と
され、０．０６重量％未満であると安定した摩擦係数を
得ることができない。一方３．５重量％を超えるとノイ
ズやジャダーの発生を抑えることができない。

【００１０】本発明における摩擦材組成物は、カシュー
樹脂又はカシューナット殻液及び珪砂の他に結合剤、補
強繊維、潤滑剤、充填剤等が用いられ、さらに必要に応
じ黄銅、しんちゅう等の金属粉が用いられる。

【００１１】本発明で用いられる結合剤は、シリコーン
樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲ
等のゴム組成物が用いられる。結合剤は、全組成物中に
５〜３０重量％含有することが好ましく、１０〜２０．
５重量％含有することがさらに好ましい。また必要に応
じ添加される硬化剤は、ヘキサメチレンテトラミン、パ
ラホルムアルデヒド、トリオキサン等が用いられ、結合
剤中に８〜１４重量％含有することが好ましく、１０〜
１２重量％含有することがさらに好ましい。

【００１２】補強繊維としては、ガラス繊維、セラミッ
ク繊維、炭素繊維、鉱物繊維等の無機繊維、アラミド繊
維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維等の有機繊維、銅
繊維、黄銅繊維、スチール繊維等の金属繊維が用いられ
る。補強繊維は、全組成物中に０．５〜２０重量％含有
することが好ましく、３〜１５重量％含有することがさ
らに好ましい。

【００１３】また潤滑剤としては、黒鉛、硫化アンチモ
ン、硫化モリブデン等が、充填剤としては、カシューダ
スト、ゴムダスト、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭
酸マグネシウム、シリカ、金属粉等が一種又は二種以上
混合して用いられる。潤滑剤は、全組成物中に２〜８重
量％含有することが好ましく、３〜６重量％含有するこ
とがさらに好ましい。充填剤は、全組成物中に１０〜７
０重量％含有することが好ましく、２０〜６０重量％含
有することがさらに好ましい。摩擦材組成物を構成する
各成分の使用割合は、それらの総量が１００重量％にな
るように調整される。

【００１４】本発明になる摩擦材は、金型内に裏金及び
摩擦材組成物を挿入及び充填した後、加熱加圧成形法で
成形し、その後熱処理を行って得られる。なお成形する
際の加熱温度は１３０〜１７０℃が好ましく、１４０〜
１６０℃がさらに好ましい。圧力は３０〜６０MPaが好
ましく、４５〜５５MPaがさらに好ましい。熱処理温度
は１００〜３００℃が好ましく、１５０〜２５０℃がさ
らに好ましい。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を説明するが、本発明は
これに制限するものではない。 実施例１〜１０、比較例１〜９ カシュー樹脂（日立化成工業(株)製、非売品）及び珪砂
粉末を表１及び表２に示す量配合し、均一に混合した後
保温器に入れ、１０℃／時間の昇温速度で１６０℃まで
昇温し、１６０℃で５時間保持して硬化処理を行い珪砂
含有複合物を得た。なお表１及び表２においてカシュー
樹脂は固形分としての配合量を示す。

【００１６】次に上記で得た珪砂含有複合物を粉砕して
平均粒径が７μｍの予備組成物を得た。次いで予備組成
物を３０℃で６０分乾燥して水分を除去した後、表１及
び表２に示す量の他の材料を配合し、混合機で均一に混
合して摩擦材組成物を得た。この後金型内に裏金及び摩
擦材組成物を挿入及び充填し、１４０℃及び圧力４０MP
aの条件で１２分間加熱加圧成形し、さらに２００℃で
５時間熱処理を行ってディスクブレーキパッドを得た。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】次に本発明になるディスクブレーキパッド
と比較例のディスクブレーキパッドとについて、比較試
験を行った。その試験結果を表３及び表４に示す。なお
試験条件は下記の通りである。 剪断強度 ＪＡＳＯ、Ｃ４２７に従い、２２℃及び３００℃におけ
る強度を測定した。 耐摩耗性 キャリパ型式：コレットタイプ（シリンダ面積２８．８
cm²） 試験条件：ＪＡＳＯ、Ｃ４２７に従い、イナーシャ…４
９kgm²、制動初速度…６０km／時間、減速度…２．９４
ｍ／秒²、制動前温度…２５０℃、制動回数…各１００
０回毎の条件で摩耗量を測定した。

【００２０】 異音の発生状況及び効力 ２０００ccのオートマチック車（日産自動車(株)製、車
種名セドリック（Ｙ３２））でＪＡＳＯ、Ｃ４０２の実
車試験を行い、試験中の異音を測定し、７０dB以上の異
音の発生率及び最大音圧を求めた。また効力について
は、試験中のディスクブレーキとしての効力をμ値で、
相手材表面攻撃量をロータの研削量で評価した。 成形性 ディスクブレーキパッドの外観を目視し、皺及び亀裂の
発生の有無について観察した。

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】表３に示されるように、本発明になるディ
スクブレーキパッドは、皺及び亀裂の発生がなく、全て
の特性に優れることが確認された。これに対し表４に示
されるように、比較例のディスクブレーキパッドは、い
ずれかの特性に欠点が生じることが確認された。

【００２４】

【発明の効果】請求項１における摩擦材組成物は、安定
した摩擦係数（μ≧０．３８）を有し、かつノイズ発生
やジャダー発生を抑えることが可能な摩擦材を提供する
ことができる。請求項２における方法により得られる摩
擦材組成物は、安定した摩擦係数（μ≧０．３８）を有
し、かつノイズ発生やジャダー発生を抑えることが可能
な摩擦材を提供することができる。請求項３における摩
擦材は、安定した摩擦係数（μ≧０．３８）を有し、か
つノイズ発生やジャダー発生を抑えることが可能で、工
業的に極めて好適である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全組成物中にカシュー樹脂又はカシュー
   ナット殻液を０．５〜２３重量％及び珪砂を０．０５〜
   ３．５重量％含有してなる摩擦材組成物。
2. 【請求項２】 カシュー樹脂又はカシューナット殻液及
   び珪砂を混練して予備組成物を得た後、該予備組成物に
   結合剤、補強繊維、充填剤及び潤滑剤を配合し、混合す
   ることを特徴とする摩擦材組成物の製造法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の摩擦材組成物又は請求項
   ２の方法で得られた摩擦材組成物を加熱加圧成形してな
   る摩擦材。