JP2602369B2 - 耐熱性摩擦材 - Google Patents
耐熱性摩擦材Info
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Description
及び耐久性に優れた耐熱性摩擦材に関し、この摩擦材は
特にブレーキライニング用摩擦材やレジンモールドのフ
ェーシング用摩擦材等として有用である。
ノール樹脂等の熱硬化性樹脂で結合してなる摩擦材は、
高強度で優れた耐摩耗性を有しており、且つ比較的広い
温度領域に亘って高い制動力、トルク伝達力を発揮し得
るところから、ブレーキライニング用、クラッチフェー
シング用等の各種摩擦材として広く利用されている。
比較的軟化点が低いため、高温における強度特性及び摩
擦特性が十分であるとは言えず、比較的短時間の使用で
フェード現象(俗に“へたり”と称されることもある)
を起こし、摩擦材としての機能を失なう。
ス繊維と共に適量のチタン酸カリウム繊維(ウイスカ
ー)を併用することにより高温特性を改善することも試
みられている(特開昭63-280966 号公報等)が、特に高
温摩擦特性においては期待されたほどの改質効果は得ら
れず、むしろ悪くなる傾向が見られる。
たものであって、特に高温における強度、耐摩耗性、制
動持続性の要求されるブレーキライニング用もしくはク
ラッチフェーシング用等として有用な耐熱性摩擦材を提
供しようとするものである。
のできた本発明に係る耐熱性摩擦材の構成は、熱硬化性
樹脂を結合剤とし、これにガラス繊維を配合してなる摩
擦材において、熱硬化性樹脂:10〜30体積%ガラス
繊維及び板状チタン酸カリウム:総和で45〜20体積
%を含み、且つガラス繊維の配合量が、摩擦材全量中に
占める比率で15体積% 以上であると共に、 該ガラス繊維
に対して1/3 体積比以上の板状チタン酸カリウムが配合
されたものであるところに要旨を有するものである。
めるために、ガラス繊維基材と共に適量のチタン酸カリ
ウム繊維を使用することは公知である。ところがチタン
酸カリウム繊維に代えて板状チタン酸カリウムを使用す
ると、高温強度及び高温摩擦特性を効果的に高め得るこ
とが確認された。
いて、基材としてガラス繊維単独、及びガラス繊維とチ
タン酸カリウム繊維もしくは板状チタン酸カリウムを併
用した場合における温度と摩擦係数及び摩耗率の関係を
対比して示したグラフである。
(株)製「HP−309NS」):25部 基材:(A) ガラス繊維(富士ファイバーグラス(株)製
「FES−03−04」)単独 30部 (繊維径:13μm,長さ:3mmのチョップドストラン
ド) (B) ガラス繊維(富士ファイバーグラス(株)製「FE
S−03−04」)15部 (繊維径:13μm,長さ:3mmのチョップドストラン
ド) チタン酸カリウム繊維(大塚化学(株)製「ティスモ
D」)15部 (針状、径:0.2 〜1.0 μm、長さ:5〜20μm) (C) ガラス繊維(富士ファイバーグラス(株)製「FE
S−03−04」)15部 (繊維径:13μm,長さ:3mmのチョップドストラン
ド) 板状チタン酸カリウム((株)クボタ製「TXAX−
A」)15部 (板状、径:10〜30μm、長さ:80〜350μ
m) その多成分:フェノール樹脂等の結合剤 硫酸バリウム等の摩擦調整剤
を超える高温条件下での摩擦係数及び摩耗率を比較する
と、板状チタン酸カリウムを併用したものはチタン酸カ
リウム繊維を併用したものよりも高温の摩擦係数、摩耗
率を大幅に改善し得ることが分かる。
されたものであり、第1の特徴は、強度及び摩耗特性を
与えるための基材としてガラス繊維を板状チタン酸カリ
ウムと併用するところに存在するものである。そしてこ
うした板状チタン酸カリウムの併用効果を有効に発揮さ
せるには、基材として配合されるガラス繊維に対して1/
3 体積比以上使用することが必要であり、それ未満では
板状チタン酸カリウムの上記併用効果が有効に発揮され
ない。板状チタン酸カリウム併用量の上限は特に規定さ
れないが、その併用効果はガラス繊維に対して1/1 体積
比の配合で飽和し、それ以上配合しても改質効果はそれ
以上向上せず不経済であるので、実用性を考えるとガラ
ス繊維に対して1/1 体積比以下に抑えることが望まれ
る。
従来例と同様に摩擦材としての強度及び摩擦特性を与え
るための安価な素材として不可欠の成分であり、当該ガ
ラス繊維に対して1/1 体積比以上の板状チタン酸カリウ
ムを併用するという条件のもとで基材としての最低限の
効果を発揮させるためには、摩擦材全量に占める体積比
率で15%以上配合しなければならない。
板状チタン酸カリウムの総和は20体積%以上となるが、
これらの総和が多くなり過ぎると摩擦材が脆弱になると
共に制動効果も低下して摩擦材としての機能が極端に低
下してくるので、好ましくは45体積%以下、より好まし
くは40体積%以下に抑えることが望まれる。
は、摩擦材のマトリックス成分して可撓性、耐衝撃性、
制動性等を与えるための成分であり、高温条件下での強
度特性を確保する意味から好ましいものを例示すると、
フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等
である。該熱硬化性樹脂の配合量は特に限定されない
が、結合剤としての機能を有効に発揮させるには、摩擦
材全量に占める比率で10〜30体積%、より好ましく
は15〜25体積%の範囲とすべきであり、該結合剤の
配合量が不足する場合は摩擦材が強度不足となり、一方
多過ぎる場合は必要な気孔率が確保できなくなる。
の3成分であるが、必要により更に次の様な成分を配合
することによって性能を更に改善することも可能であ
る。
と併用し得る更に他の強化材として、アラミド繊維等の
有機繊維;炭素繊維、ロックウール、銅、鋼、真鍮等の
金属繊維などの無機繊維等を挙げることができる。
を調整し或は摩擦界面の有機皮膜に対しクリーニング効
果を与えるための成分として、たとえばカシューダス
ト、加硫もしくは未加硫の天然・合成ゴム粉末、グラフ
ァイト、各種硫化物(二硫化モリブデン,三硫化アンチ
モン等)、金属酸化物(MgO,Al2O3,ZrO2,SiO2,Sb2O3,Ti
O2,Cu2O3,ZnO,Fe2O3,SnO2,MoO3,ムライト等)、各種金
属(鉄,鋼,Al,Zn 等)のチップもしくは粉末、硫酸バ
リウム等の金属硫酸塩、炭酸カルシウム,炭酸バリウム
等の金属炭酸塩等を、本発明の前記特長を阻害しない限
度で所望に応じて適量配合することもできる。
(富士ファイバーグラス(株)製)、板状チタン酸カリ
ウムとして「TXAX−A」((株)クボタ製)、針状
チタン酸カリウム繊維として「ティスモD」(大塚化学
(株)製)、結合剤として「HP−309NS」(日立
化成(株)製のフェノール樹脂)を使用し、表1に示す
組成の摩擦材を作製した。尚用いた各繊維のサイズは前
述の通りである。
4411に準拠して温度と摩擦係数の関係を調べたとこ
ろ、図3に示す結果が得られた。この図からも明らかで
ある様に、本発明の規定要件を満たす実験No. 1〜3は
いずれも広い温度域で安定した摩擦係数を維持してお
り、且つ300 ℃を超える高温域においても摩擦係数の低
下は少ない。
酸カリウムを配合していない比較例No. 4)、板状チタ
ン酸カリウムの配合量が不足する比較例(No. 5)及び
板状チタン酸カリウム繊維に代えて針状チタン酸カリウ
ム繊維を用いた比較例(No.6)は、いずれも300 ℃を
超える高温域での摩擦係数の低下が著しく、耐熱性摩擦
材としての適性を欠くものであることが分かる。
1からNo.6の配合組成に準拠して、ガラス繊維に対す
る板状チタン酸カリウムまたは針状チタン酸カリウム繊
維の配合比率を0〜21(体積比)の範囲で変え、得られ
る摩擦材における板状チタン酸カリウムまたは針状チタ
ン酸カリウム繊維の配合比率が摩耗率または曲げ強度、
破断時歪に与える影響を調べた結果を示したものであ
る。
率、曲げ強度、破断時歪のいずれにおいても、板状チタ
ン酸カリウムを併用したものは、針状チタン酸カリウム
繊維を併用したものに比べて優れた性能を有しており、
特にその配合率が10体積%以上になるとその差が顕著に
なっている。
に強化用の基材としてガラス繊維と共に板状チタン酸カ
リウムを適量併用することによって、広い温度域で安定
した摩擦特性及び強度の非常に優れた摩擦材を提供し得
ることになった。
数の関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
示すグラフである。
ウム繊維の配合率が高温での摩耗率に及ぼす影響を示し
たグラフである。
ウム繊維の配合率が曲げ強度及び破断時歪に及ぼす影響
を示したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 熱硬化性樹脂を結合剤とし、これにガラ
ス繊維を配合してなる摩擦材において、熱硬化性樹脂:
10〜30体積%ガラス繊維及び板状チタン酸カリウ
ム:総和で45〜20体積%を含み、且つガラス繊維の
配合量が、摩擦材全量中に占める比率で15体積% 以上で
あると共に、 該ガラス繊維に対して1/3 体積比以上の板
状チタン酸カリウムが配合されたものであることを特徴
とする耐熱性摩擦材。
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JP3080951A JP2602369B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 耐熱性摩擦材 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3080951A Expired - Fee Related JP2602369B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-03-18 | 耐熱性摩擦材 |
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