JP3865265B2 - 摩擦材 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のブレ−キパッド、ブレ−キライニング，クラッチフェ−シング等として使用される摩擦材であって、耐摩耗性に優れた摩擦材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石綿を使用しない非石綿系摩擦材の多くは繊維成分として耐熱性有機繊維，ガラス繊維，金属繊維等を用い、結合材としてフェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂を、充填材成分として黒鉛、硫酸バリウム、二硫化モリブデン等を用いたものである。
充填材の一部として使用されている二硫化モリブデンは一般に潤滑材として使用されているが、ブレ−キ制動時における適度な摩擦係数の維持に効果があることが知られている。例えば高速からのブレ−キ制動、低速からのブレ−キ制動における摩擦係数の差、あるいは摩擦材の高低温による摩擦係数の差を少なくし、また１制動中においてもブレ−キの制動開始から終了まで安定した効きが得られる等の効果がある。このような理由で二硫化モリブデンは自動車用ブレ−キの摩擦材料として多種のブレ−キパッド、ブレ−キライニング，クラッチフェ−シングに用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、二硫化モリブデンは良好な潤滑性を示す反面、多量に用いると摩擦材の摩擦係数が低下する傾向がある。そこで本発明が解決しようとする課題は、二硫化モリブデンを最小限に抑えた上で、良好な潤滑性を維持し耐摩耗性に優れた摩擦材を提供することである。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決することを目的としてなされたものでその構成は、アラミド繊維等の繊維成分とフェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂成分と黒鉛、硫酸バリウム等の充填材成分とを含有する摩擦材において、その充填材成分の少なくとも一部に二硫化モリブデンを含み、しかもその二硫化モリブデンの４０体積％以上、或いは６０体積％以上が、偏平方向最短径が３０μｍ以上の二硫化モリブデンであることを特徴とするものである。
即ち、本発明の発明者は耐摩耗性が優れた摩擦材を得ることを目的として研究を重ねた結果、充填材成分の一部に従来より使用されている二硫化モリブデンより大粒の二硫化モリブデンを含ませることにより、摩擦係数を低下させず耐摩耗性を改善できることを知得し、本発明を成し遂げたのである。
【０００５】
二硫化モリブデンは、層状の固体潤滑材であり偏平な形状である。その粒径は多少幅があり、天然に存在する６０体積％以上のものが、偏平方向最長径でも５〜３０μｍである。
本発明を実施するには、例えば最も簡単な方法として、篩により天然の二硫化モリブデンから大粒子の二硫化モリブデンを得て摩擦材の材料とすればよい。
偏平方向最短径が３０μｍ以上の二硫化モリブデンは摩擦材に使用する二硫化モリブデン全体の４０体積％以上であれば耐摩耗性に効果があるが、摩擦材の機械的強度の点で二硫化モリブデン全体の６０体積％以上用いることが望ましい。
【０００６】
また本発明において繊維成分として使用されるものにはアラミド繊維等の有機繊維、ガラス繊維，ロックウ−ル，セラミックス繊維等の無機繊維、銅，青銅，アルミニウム，黄銅等の金属繊維が挙げられ、結合材としてはフェノ−ル樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，またはそれらの変性樹脂のような熱硬化性樹脂やポリアセタ−ル，芳香族ポリイミド樹脂，フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が挙げられ、充填材としては上記大粒子径の二硫化モリブデンの他、黒鉛，金属粉，カシュ−ダストのような潤滑性のあるものや硫酸バリウム，炭酸カルシウム等が挙げられる。
摩擦材組成物の予備成型、加熱加圧成型、熱処理等の条件については特に制限はなく、従来の方法で行なうことができる。
【０００７】
【発明の作用】
二硫化モリブデンは前述したように固体潤滑材の一種であるが、大気中で高温になった場合は表面から酸化安定性が悪くなる。そのため大粒子径の方が長時間潤滑材としての効果が発揮でき、耐摩耗性に有利であると推定される。
【０００８】
【実施例】
次に本発明の実施例について説明する。
実施例Ａ〜Ｆ
繊維成分としてアラミド繊維、鉱物繊維、チタン酸カリウム繊維、銅繊維を、結合材としてフェノ−ル樹脂を用い、充填材として大粒子径の二硫化モリブデンの他、硫酸バリウム、消石灰、カシュ−ダスト、酸化ジルコンを用いて撹拌機によりこれらを均一に混合し実施例用の摩擦材料混合品を得た。
【０００９】
二硫化モリブデンは、偏平方向最短径３０μｍ以上のものを７０体積％含む二硫化モリブデンＡ及び偏平方向最短径３０μｍ以上のものを４５体積％含む二硫化モリブデンＢを使用した。
続いて摩擦材料混合品を室温、圧力４００kg／cm² で予備成型した後、温度１６０℃、圧力４００kg／cm² で８分間加熱加圧成型し、次いで温度１８０℃で５時間熱処理して表１に示す組成の実施例Ａ〜Ｆのテストピ−ス試験機用の摩擦材を作製した。尚、表１の組成の数値は体積％を示す。
【００１０】
比較例ａ，ｂ
従来より使用されている二硫化モリブデン（二硫化モリブデンＣ）を用いて実施例と同様の方法で表１に示す組成の比較例ａ，ｂのテストピ−ス試験機用の摩擦材を作製した。
【００１１】
上記の方法により作製した実施例Ａ〜Ｆ及び比較例ａ，ｂの摩擦材について、テストピ−ス試験機（フルサイズダイナモ試験機の１／10）にて摩擦摩耗試験を行なった結果を表２に示す。表２の数値は制動前ロ−タ温度がそれぞれ１００℃、２００℃、３００℃の時の１０００回当りの摩擦材の摩耗量（μｍ）を示す。実施例Ａ，Ｄと比較例ａは摩擦材料の成分、構成比率が同じで、使用した二硫化モリブデンの粒径に差があり、実施例Ｂ，Ｅと比較例ｂも同様であるが、このことより、大粒子径のものを多く含む二硫化モリブデンの方が優れた耐摩耗性を示すことがわかる。
【００１２】
【表１】

【００１３】
【表２】

【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明摩擦材は、アラミド繊維、鉱物繊維、銅繊維等の繊維成分、フェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂成分及び消石灰、カシュ−ダスト等の充填材成分から成るもので、充填材成分の一部に大粒子径の二硫化モリブデンを含ませた結果、摩擦材の耐摩耗性が向上するので、自動車のブレ−キパッド、ブレ−キライニング，クラッチフェ−シング等に使用する摩擦材として好適である。

Claims (3)

1. 繊維成分と、熱硬化性樹脂成分と、充填材成分とを含有する摩擦材において、充填材成分の少なくとも一部に二硫化モリブデンを含み、該二硫化モリブデンの４０体積％以上が、偏平方向最短径が３０μｍ以上の二硫化モリブデンであることを特徴とする摩擦材。
2. 繊維成分と、熱硬化性樹脂成分と、充填材成分とを含有する摩擦材において、充填材成分の少なくとも一部に二硫化モリブデンを含み、該二硫化モリブデンの６０体積％以上が、偏平方向最短径が３０μｍ以上の二硫化モリブデンであることを特徴とする摩擦材。
3. 上記二硫化モリブデンが摩擦材全体に対し０．５〜３０体積％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。