JP2015093936A - 摩擦材組成物および摩擦材 - Google Patents
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Abstract
Description
フェード現象は、摩擦材が高温、高負荷に曝されたとき、摩擦材に含まれる有機物が分解して発生する分解ガスによって引き起こされるが、熱伝導率の大きな銅を摩擦材に添加することで摩擦材自体の放熱性が向上して、分解ガスの発生を抑制することができる。
(1)繊維基材、結合材及び摩擦調整材を含む摩擦材組成物であって、該摩擦材組成物中の銅の含有量が0.5質量%以下であり、フッ素系ポリマー粒子を含有することを特徴とする摩擦材組成物。
(2)前記フッ素系ポリマー粒子がポリテトラフルオロエチレン粒子であることを特徴とする前記(1)に記載の摩擦材組成物。
(3)前記フッ素系ポリマー粒子の含有量が0.2〜3.5質量%であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の摩擦材組成物。
(4)前記(1)〜(3)のいずれか一つに記載の摩擦材組成物を成形して得られる摩擦材。
(5)繊維基材、結合材及び摩擦調整材を含み、銅の含有量が0.5質量%以下であり、フッ素系ポリマー粒子を含有する摩擦材組成物を熱成形面圧50〜70MPaで、140〜170℃、3〜10分間、熱成形することを特徴とする摩擦材の製造方法。
なお、本発明において「銅フリー」とは、摩擦材中に実質的に銅成分を含まないことであり、具体的には、摩擦材組成物全量に対し0.5質量%以下であることを意味する。
従って、本発明でいうフッ素系ポリマーには、TFEの単独重合体(PTFE)のみならず、溶融流動性を付与しない程度の少量の他の単量体を共重合させて変性した変性ポリテトラフルオロエチレンも含む。
本発明のフッ素系ポリマーの中では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE:融点327℃)が好ましい。
(実施例1〜6、比較例1〜3)
<摩擦材の製造>
表1に示す配合材料を、混合攪拌機に一括して投入し、常温で2〜10分間混合を行い摩擦材組成物を得た。その後、得られた摩擦材組成物を各々予備成形(1)、熱成形(2)、加熱および焼成(3)等の工程を経て摩擦材を作製した。
(1)予備成形
上記摩擦材組成物を予備成形プレスの金型に投入し、常温にて20MPaで5秒間、成形を行い予備成形品を作製した(サンプルサイズ:45×80mm)。
(2)熱成形
この予備成形品を熱成形型に投入し、予め接着剤を塗布した金属板(プレッシャープレート:P/P)を重ね150℃、50MPaで5分間熱成形を行った。
(3)加熱、焼成
この熱成形完品に250℃、2時間の熱処理を実施後、所定の厚み15.5mmに研磨した。次いで、この熱処理完了品の表面に表面焼き処理を施し、仕上げに塗装を行い、摩擦材(ブレーキパッド)を得た。
上記作製した実施例1〜6および比較例1〜3の摩擦材を使用して、摩擦材成形性評価、一般性能試験、摩擦材摩耗量、および鳴き試験を行った。得られた評価結果を表1に示す。
熱成形完品について通常測定されうる所定の外周部2点、内周部2点の計4点についてロックウェル硬度計を用いてHRSスケールで硬度を測定した。
上記の測定箇所4点の硬度の平均値を算出し、その平均値が、予め設定した硬度の目標値に対して±20%以内のばらつきにあるものを「○」と評価した。さらに、上記平均値のばらつきが目標値に対して20%を超えて30%以内であるものを「△」、30%を超えるものを「×」として評価した。なお、本評価において「×」として評価したものは、成形可能ではあったが軟質であり摩擦材強度が充分ではなく摩擦試験に耐えられないと判断したため、摩擦試験評価を行わなかった。
JASO・C406に準拠し、第2効力50km/h、100km/hそれぞれの2.94m/S2、5.88m/S2のμを通常域のμとした。
上記一般性能試験の実施前と実施後の摩擦材(ブレーキパッド)の厚みをマイクロメータで測定し、その厚み差を摩耗量として算出した。
ダイナモ試験機を用いて、以下の条件で鳴き試験を実施し鳴きの発生率を評価した。
<環境条件:温度10℃、湿度40%>
・摺り合せ:65km/h,3.43m/s2,120℃で200回
・マトリクス:10,20,30km/h,0.98,1.96,2.94m/s2,50〜200℃(50℃刻み上げ下げ)で各1回
<環境条件:温度10℃、湿度80%>
・放置:4時間
・制動:10km/h,0.98m/s2で3回
上記を合計10サイクル実施した。ただし、2サイクル以降の摺り合せは35回とする。鳴きの発生率が5%以下を「○」、5%を超えて10%未満を「△」、10%以上を「×」として評価した。
(実施例7〜10、比較例4)
<摩擦材の製造>
表2に示す配合材料にて、試験例1と同様の方法により、摩擦材を作製したが、熱成形(2)における熱成形面圧を50〜70MPaの間で変化させて作製した。
上記作製した実施例7〜10および比較例4の摩擦材、および試験例1で作製した実施例2の摩擦材を使用して、一般性能試験、摩擦材摩耗量測定、および鳴き試験を行った。なお、試験方法は試験例1と同様である。得られた評価結果を同様に表2に示す。
Claims (5)
- 繊維基材、結合材及び摩擦調整材を含む摩擦材組成物であって、該摩擦材組成物中の銅の含有量が0.5質量%以下であり、フッ素系ポリマー粒子を含有することを特徴とする摩擦材組成物。
- 前記フッ素系ポリマー粒子がポリテトラフルオロエチレン粒子であることを特徴とする請求項1に記載の摩擦材組成物。
- 前記フッ素系ポリマー粒子の含有量が0.2〜3.5質量%であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の摩擦材組成物。
- 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の摩擦材組成物を成形して得られる摩擦材。
- 繊維基材、結合材及び摩擦調整材を含み、銅の含有量が0.5質量%以下であり、フッ素系ポリマー粒子を含有する摩擦材組成物を熱成形面圧50〜70MPaで、140〜170℃、3〜10分間、熱成形することを特徴とする摩擦材の製造方法。
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