JP5139946B2 - Brake pad manufacturing method, bonding method, and powder adhesive - Google Patents
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本発明は、ブレーキパッドの製造方法、接着方法、及び粉体接着剤に関する。 The present invention relates to a brake pad manufacturing method, a bonding method, and a powder adhesive.
自動車等を制動するブレーキは、摩擦材が相手材の表面を摺動することで摩擦力を発生する。摩擦材は、繊維成分や複合成分で構成されている（例えば、特許文献１を参照）。
摩擦材は、予備成形された摩擦材を予め接着剤が塗布されたプレッシャプレート等の表面で加熱、加圧することで、成形と同時に接着される。ここで、成形時の圧力は通常の接着圧力の約３０〜５０倍と高いため、成形中、接着剤が摩擦材の空隙部へ過剰に侵入したり摩擦材からはみ出したりすることにより、充分な接着層が得られにくい。そこで、予め塗布したプライマを高温で焼き付けた後に接着剤を塗布するなどして接着層を確保することが行われているが、工程数や処理時間が増加するために効率的でなく、更に簡易的な方法が望まれる。 The friction material is bonded at the same time as molding by heating and pressurizing the preformed friction material on the surface of a pressure plate or the like to which an adhesive has been applied in advance. Here, since the pressure at the time of molding is as high as about 30 to 50 times the normal adhesive pressure, it is sufficient that the adhesive penetrates excessively into the voids of the friction material or protrudes from the friction material during molding. It is difficult to obtain an adhesive layer. Therefore, the adhesive layer is secured by baking the pre-applied primer at a high temperature and then applying the adhesive, but it is not efficient because the number of processes and the processing time increase, and it is simpler. Is desired.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、簡易的な方法で充分な接着層を得ることが可能なブレーキパッドの製造方法、接着方法、及び粉体接着剤を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a brake pad manufacturing method, an adhesive method, and a powder adhesive capable of obtaining a sufficient adhesive layer by a simple method. Is an issue.
本発明は、上記課題を解決するため、カップリング剤が添加された帯電性を有する熱硬化性樹脂の粉体を一部に含む粉体接着剤で接着する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a powder adhesive partly containing a thermosetting resin powder having charging properties to which a coupling agent is added.
詳細には、ブレーキパッドの製造方法であって、プレッシャプレートを洗浄する洗浄工程と、カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体を一部に含む、熱硬化性樹脂の粉体で構成される粉体接着剤を、前記プレッシャプレートに静電塗布する静電塗布工程と、前記プレッシャプレートを加熱する加熱工程と、前記プレッシャプレートに摩擦材を押し当てて接着する接着工程と、を有する。 Specifically, the brake pad manufacturing method includes a cleaning process for cleaning the pressure plate, and a thermosetting resin powder partially including a chargeable powder to which a coupling agent is added. An electrostatic coating step of electrostatically applying the powder adhesive to the pressure plate; a heating step of heating the pressure plate; and an adhesion step of pressing and adhering a friction material to the pressure plate. .
一般的に、プレッシャプレートは金属製の部材で構成されているのに対し、摩擦材は繊維成分、摩擦調整成分、及び結合成分の混合物で構成されている。このような材料同士の接着力向上に寄与するカップリング剤は、プレッシャプレートと触れている必要がある。 Generally, the pressure plate is composed of a metal member, whereas the friction material is composed of a mixture of a fiber component, a friction adjusting component, and a binding component. Such a coupling agent that contributes to improving the adhesion between materials needs to be in contact with the pressure plate.
ここで、本願発明は、カップリング剤の帯電性に着目している。すなわち、カップリング剤が帯電性を有するのであれば、粉体接着剤をプレッシャプレートに静電塗布する際、帯電性を有するカップリング剤の方が帯電性の低いものよりも早くプレッシャプレートに付着することとなる。上記製造方法は、このような現象に着目してなされたものであり、カップリング剤が添加された帯電性を有する熱硬化性樹脂の粉体を一部に含む、熱硬化性樹脂の粉体で構成される粉体接着剤を静電塗布している。粉体接着剤を静電塗布することにより、プレッシャプレートの表面には粉体接着剤が付着することになるが、カップリング剤の帯電性により、プレッシャプレートの表面に付着する粉体接着剤は、カップリング剤が添加された熱硬化性樹脂の粉体がプレッシャプレート側へ、その他の熱硬化性樹脂の粉体がプレッシャプレートの反対側（大気側）へ付着することとなる。すなわち、一度の静電塗布で粉体接着剤を２層にすることができる。 Here, the present invention focuses on the charging property of the coupling agent. In other words, if the coupling agent has a charging property, when electrostatically applying the powder adhesive to the pressure plate, the coupling agent having the charging property adheres to the pressure plate earlier than the one having a lower charging property. Will be. The above manufacturing method has been made by paying attention to such a phenomenon, and a thermosetting resin powder partially including a chargeable thermosetting resin powder to which a coupling agent is added. A powder adhesive composed of is electrostatically applied. When the powder adhesive is electrostatically applied, the powder adhesive adheres to the surface of the pressure plate, but due to the charging property of the coupling agent, the powder adhesive that adheres to the surface of the pressure plate Then, the thermosetting resin powder to which the coupling agent is added adheres to the pressure plate side, and the other thermosetting resin powders adhere to the opposite side (atmosphere side) of the pressure plate. That is, the powder adhesive can be made into two layers by one electrostatic application.
そして、プレッシャプレートを加熱することで、このようにして塗布された粉体接着剤がある程度硬化される。すなわち、接着層のプレッシャプレートの界面付近にカップリング剤が多く集まった状態で接着剤がある程度硬化することになる。ここで、摩擦材をプレッシャプレートへ押し当てて接着することにより、接着層が失われることなく、摩擦材がプレッシャプレートに接着する。 Then, by heating the pressure plate, the powder adhesive applied in this way is cured to some extent. That is, the adhesive is cured to some extent in a state where a large amount of coupling agent is gathered near the interface of the pressure plate of the adhesive layer. Here, the friction material is bonded to the pressure plate without losing the adhesive layer by pressing and adhering the friction material to the pressure plate.
なお、カップリング剤が添加された帯電性を有する前記粉体は、前記粉体接着剤に含まれる他の熱硬化性樹脂の粉体よりも硬化が早いことが望ましい。これによれば、摩擦材とプレッシャプレートとを接着する粉体接着剤のうち、既に接しているプレッシャプレート側の接着剤が加熱工程で速やかに硬化するため、摩擦材が押圧された際、摩擦材に対して充分な接着力を発揮しつつ、押圧による接着層の喪失を充分に抑制することが可能である。 It is desirable that the charged powder to which a coupling agent is added cure faster than other thermosetting resin powders contained in the powder adhesive. According to this, among the powder adhesives that adhere the friction material and the pressure plate, the adhesive on the pressure plate side already in contact is quickly cured in the heating process. It is possible to sufficiently suppress the loss of the adhesive layer due to pressing while exhibiting sufficient adhesive force to the material.
なお、本発明は、接着方法としての側面からも捉えることが可能である。すなわち、本発明は、接着方法であって、導電性の被接着部材の表面を洗浄する洗浄工程と、カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体を一部に含む、熱硬化性樹脂の粉体で構成される粉体接着剤を、前記被接着部材に静電塗布する静電塗布工程と、前記被接着部材を加熱する加熱工程と、前記被接着部材に接着物を押し当てて接着する接着工程と、を有するものであってもよい。このような接着方法によれば、接着層の被接着部材の界面付近にカップリング剤が多く集まった状態で接着剤が硬化するため、接着物を被接着部材へ充分に接着させることが可能である。 In addition, this invention can also be caught from the side as an adhesion | attachment method. That is, the present invention relates to a bonding method, and includes a cleaning step for cleaning the surface of a conductive adherend member, and a thermosetting resin partially including a chargeable powder to which a coupling agent is added. An electrostatic coating step of electrostatically applying a powder adhesive composed of the powder to the adherend member, a heating step of heating the adherend member, and pressing an adhesive against the adherend member And an adhering step for adhering. According to such an adhesion method, since the adhesive is cured in a state where a large amount of coupling agent is gathered near the interface of the adherend member of the adhesive layer, the adhesive can be sufficiently adhered to the adherend member. is there.
また、本発明は、接着剤としての側面からも捉えることが可能である。すなわち、本発明は、導電性の被接着部材の表面に静電塗布する粉体接着剤であって、
カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体を一部に含む、熱硬化性樹脂の粉体で構成されるものである。このような粉体接着剤によれば、接着層の被接着部材の界面付近にカップリング剤が多く集まった状態で接着剤が硬化するため、接着物を被接着部材へ充分に接着させることが可能である。
Moreover, this invention can also be caught from the side as an adhesive agent. That is, the present invention is a powder adhesive that electrostatically applies to the surface of a conductive adherend,
It is composed of a thermosetting resin powder partially including a chargeable powder to which a coupling agent is added. According to such a powder adhesive, since the adhesive cures in a state where a large amount of coupling agent is gathered near the interface of the adherend member of the adhesive layer, the adhesive can be sufficiently adhered to the adherend member. Is possible.
簡易的な方法で充分な接着層を得ることが可能なブレーキパッドの製造方法、接着方法、及び粉体接着剤を提供することが可能となる。 It is possible to provide a brake pad manufacturing method, an adhesive method, and a powder adhesive capable of obtaining a sufficient adhesive layer by a simple method.
以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るブレーキパッドの製造方法を示すフロー図である。なお、下記に説明するブレーキパッドの製造方法は、本発明に係る、被接着部材への接着物の接着方法の一実施形態としても捉えることが可能である。以下、図１のフロー図に沿って本実施形態を説明する。本実施形態に係るブレーキパッドの製造方法は、まず、プレッシャプレートの洗浄を行う（Ｓ１０１：本発明でいう洗浄工程に相当する）。プレッシャプレートは、板金をプレス加工等することにより予め得たものである。このプレッシャプレートを湯洗等で洗浄する。次に、プレッシャプレートのリン酸処理を行い、リン酸塩皮膜を生成させる（Ｓ１０２）。なお、リン酸塩は、特にリン酸鉄が好ましい。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a brake pad according to the present embodiment. In addition, the manufacturing method of the brake pad demonstrated below can be grasped | ascertained also as one Embodiment of the adhesion | attachment method of the adhesives to a to-be-adhered member based on this invention. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the brake pad manufacturing method according to the present embodiment, first, the pressure plate is cleaned (S101: corresponding to the cleaning step in the present invention). The pressure plate is obtained in advance by pressing a sheet metal or the like. The pressure plate is washed with hot water or the like. Next, the pressure plate is subjected to phosphoric acid treatment to form a phosphate film (S102). The phosphate is particularly preferably iron phosphate.
次に、リン酸鉄処理を施したプレッシャプレートに接着剤の粉体を静電塗布する（Ｓ１０３：本発明でいう静電塗布工程に相当する工程であり、コロナ荷電方式で塗布する）。接着剤は、ハイオルソ型フェノール樹脂（カシュー製）にＰＶＢ（ポリビニルブチラール）を１０ｗｔ％と、シランカップリング剤を含有した樹脂粉末（本発明でいう、カップリング剤が添加された帯電性を有する熱硬化性樹脂の粉体に相当するものであり、汎用型フ
ェノール樹脂よりも速硬性である）および汎用型フェノール樹脂の粉末（カシュー製であり、カップリング剤が添加されていない）を乾式混合したものである。シランカップリング剤を含有した樹脂粉末と汎用型フェノール樹脂の粉末との重量比率は、概ね１：１〜２：１としている。これは、摩擦材を熱成形した際に適切な厚さの接着層を形成するためである。シランカップリング剤を含有した樹脂粉末のカップリング剤の含有量は、概ね０．５ｗｔ％〜３．０ｗｔ％にしており、以下、０．５ｗｔ％のものを「実施例１」と呼び、３．０ｗｔ％のものを「実施例２」と呼ぶことにする。
Next, the adhesive powder is electrostatically applied to the pressure plate that has been subjected to the iron phosphate treatment (S103: a process corresponding to the electrostatic application process in the present invention, and applied by a corona charging method). The adhesive is a resin powder containing 10 wt% of PVB (polyvinyl butyral) in a high-ortho type phenolic resin (manufactured by cashew) and a silane coupling agent (heat having the charging property referred to in the present invention to which a coupling agent is added). This is equivalent to a curable resin powder and is faster-curing than a general-purpose phenol resin) and a general-purpose phenol resin powder (made of cashew, with no coupling agent added). Is. The weight ratio of the resin powder containing the silane coupling agent to the powder of the general-purpose phenol resin is approximately 1: 1 to 2: 1. This is because an adhesive layer having an appropriate thickness is formed when the friction material is thermoformed. The content of the coupling agent in the resin powder containing the silane coupling agent is approximately 0.5 wt% to 3.0 wt%. Hereinafter, 0.5 wt% is referred to as “Example 1”. 0.0 wt% is referred to as “Example 2”.
ここで、シランカップリング剤を含有した樹脂粉末は、汎用型フェノールの樹脂粉末よりも帯電しやすいため、静電粉体塗装の工程において、汎用型フェノール樹脂の粉末よりも先にプレッシャプレートに付着する。図２は、粉体接着剤の付着状態を示す図である。図２に示すように、粉体接着剤２は、プレッシャプレート１の表面上に付着しているが、静電塗装時に接地されるプレッシャプレート側にシランカップリング剤を含有した樹脂粉末２Ｂが付着し、その上に汎用型フェノールの樹脂粉末２Ａが付着する状態になる。これは、シランカップリング剤がメトキシ基やアミノ基等を有するために電子供与性を有しており、これを含有した樹脂粉末が正に帯電しやすいのに対し、フェノール系の樹脂粉末等のような電子吸引性の置換基を持つ物質は、正に帯電しにくいためである。
Here, since the resin powder containing the silane coupling agent is more easily charged than the general-purpose phenol resin powder, it adheres to the pressure plate before the general-purpose phenol resin powder in the electrostatic powder coating process. To do. FIG. 2 is a diagram showing a state of adhesion of the powder adhesive. As shown in FIG. 2, the
次に、粉体接着剤２を塗布したプレッシャプレート１を加熱する（Ｓ１０４：本発明でいう加熱工程に相当する）。プレッシャプレートを２０分間、大気加熱炉で１３０℃に加熱することにより、３０μｍの接着層を得る。これにより、カップリング剤を含有した速硬性のある樹脂粉末２Ｂがプレッシャプレート１に強固に固着するので、後述するステップＳ１０５の処理において熱成形が施されても、接着層（接着剤２）が摩擦材とプレッシャプレート１との間から失われることなく保たれる。すなわち、接着層がプレッシャプレート１と密着すると共に、接着剤が適度に摩擦材へ侵入することにより、充分な接着性能が確保されることとなる。
Next, the pressure plate 1 coated with the
大気加熱によって所望の接着層を得たら、摩擦材を構成する一般的な成分である繊維成分、摩擦調整成分、及び結合成分の混合物を予備成形した予備成形物（摩擦材３となる）を、プレッシャプレート１の接着剤２の上に載せて熱成形する（Ｓ１０５：本発明でいう圧着成形工程に相当する）。熱成形は、プレッシャプレート１上に載せられた予備成形物を１６０℃に加熱しながら５０ＭＰａの荷重を加え、これを１０分間保持するものである。これにより、摩擦材３の成形とプレッシャプレート１への圧着が同時に行われる。すなわち、プレッシャプレート１に摩擦材３を接着したブレーキパッドが得られる。
Once the desired adhesive layer is obtained by atmospheric heating, a preformed product (becomes the friction material 3) obtained by preforming a mixture of a fiber component, a friction adjusting component, and a binding component, which are general components constituting the friction material, It is placed on the
熱成形が終わったら、ブレーキパッドを加熱処理（アフターキュア）する（Ｓ１０６）。具体的には、ブレーキパッドを２５０℃で３時間ほど加熱する。これにより、摩擦材中の結合材や接着剤の硬化が完了する。 When the thermoforming is completed, the brake pad is heated (aftercured) (S106). Specifically, the brake pad is heated at 250 ° C. for about 3 hours. This completes the curing of the binder and adhesive in the friction material.
以下、上記実施形態に示す製造方法で製造したブレーキパッドの評価結果について説明する。なお、汎用型フェノール樹脂を使用しない以外は実施例２と同様にしたブレーキパッドを比較例１とし、シランカップリング剤を使用しないこと以外は実施例２と同様にしたブレーキパッドを比較例２として示す。 Hereinafter, the evaluation result of the brake pad manufactured by the manufacturing method shown in the embodiment will be described. In addition, the brake pad which carried out similarly to Example 2 except not using a general purpose type phenol resin was made into the comparative example 1, and the brake pad which carried out similarly to Example 2 except not using a silane coupling agent was made into the comparative example 2. Show.
上記実施例、及び各比較例のブレーキパッドフルサイズせん断強度試験（ＪＡＳＯ規格に準じる）の結果を以下の表に示す。
表１に示すように、常温および高温の何れの状態においても、実施例１や２の方が、比較例１や２よりもせん断強度が高いことが判る。また、実施例２は母材破壊面積が１００％となっており、摩擦材がプレッシャプレートからまったく剥がれることが無い。また、実施例１も母材破壊面積が１００％に近く、摩擦材がプレッシャプレートからほとんど剥がれていない。これに対し、比較例１や２は、摩擦材の多くがプレッシャプレートから剥がれていることが判る。すなわち、上記強度試験において、実施例１や２は比較例１や２よりも優れた結果を示しており、本実施形態の優位性が明らかになっている。 As shown in Table 1, it can be seen that the shear strength of Examples 1 and 2 is higher than that of Comparative Examples 1 and 2 at both normal temperature and high temperature. In Example 2, the base material fracture area is 100%, and the friction material is not peeled off from the pressure plate at all. In Example 1, the base material fracture area is close to 100%, and the friction material is hardly peeled off from the pressure plate. In contrast, in Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that most of the friction material is peeled off from the pressure plate. That is, in the above strength test, Examples 1 and 2 show results superior to those of Comparative Examples 1 and 2, and the superiority of this embodiment is clarified.
このように、シランカップリング剤を含有した樹脂粉末と汎用型フェノール樹脂の粉末とを混合した粉体接着剤を静電塗布することにより、簡易的な方法でプレッシャプレートと摩擦材とを接着するのに充分な接着層を簡単に得ることが可能となる。 Thus, the pressure plate and the friction material are bonded by a simple method by electrostatically applying a powder adhesive obtained by mixing a resin powder containing a silane coupling agent and a powder of a general-purpose phenol resin. It is possible to easily obtain a sufficient adhesive layer.
１ プレッシャプレート
２ 接着剤
２Ａ，２Ｂ 樹脂粉末
３ 摩擦材
1
Claims (4)
カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体を一部に含む、熱硬化性樹脂の粉体で構成される粉体接着剤を、前記プレッシャプレートに静電塗布する静電塗布工程と、
前記プレッシャプレートを加熱する加熱工程と、
前記プレッシャプレートに摩擦材を押し当てて接着する接着工程と、を有し、
前記粉体接着剤は、導電性の前記プレッシャプレートの表面に静電塗布する粉体接着剤であって、熱硬化性樹脂の粉体で構成されており、そのうち一部の粉体が、カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体であり、残部の粉体が前記一部の粉体よりも帯電性の低い粉体である、
ブレーキパッドの製造方法。 A cleaning process for cleaning the pressure plate;
An electrostatic application step of electrostatically applying a powder adhesive composed of a thermosetting resin powder partially including a chargeable powder to which a coupling agent is added, to the pressure plate;
A heating step of heating the pressure plate;
Have a, a bonding step of bonding by pressing a friction member to the pressure plate,
The powder adhesive is a powder adhesive that is electrostatically applied to the surface of the conductive pressure plate, and is composed of a thermosetting resin powder. It is a powder having charging property to which a ring agent is added, and the remaining powder is a powder having lower charging property than the part of the powder.
Brake pad manufacturing method.
請求項１に記載のブレーキパッドの製造方法。 The powder having charging property to which a coupling agent is added cures faster than other thermosetting resin powders contained in the powder adhesive,
The method for manufacturing a brake pad according to claim 1.
カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体を一部に含む、熱硬化性樹脂の粉体で構成される粉体接着剤を、前記被接着部材に静電塗布する静電塗布工程と、
前記被接着部材を加熱する加熱工程と、
前記被接着部材に接着物を押し当てて接着する接着工程と、を有し、
前記粉体接着剤は、導電性の前記被接着部材の表面に静電塗布する粉体接着剤であって、熱硬化性樹脂の粉体で構成されており、そのうち一部の粉体が、カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体であり、残部の粉体が前記一部の粉体よりも帯電性の低い粉体である、
接着方法。 A cleaning process for cleaning the surface of the conductive adherend;
An electrostatic application step of electrostatically applying a powder adhesive composed of a thermosetting resin powder partially including a chargeable powder to which a coupling agent is added to the adherend; ,
A heating step for heating the adherend;
Have a, a bonding step of bonding by pressing an adhesive substance said to be adhesive member,
The powder adhesive is a powder adhesive electrostatically applied to the surface of the conductive adherend member, and is composed of a thermosetting resin powder, of which some powders are: It is a powder having charging property to which a coupling agent is added, and the remaining powder is a powder having lower charging property than the part of the powder.
Bonding method.
熱硬化性樹脂の粉体で構成されており、そのうち一部の粉体が、カップリング剤が添加された帯電性を有する粉体であり、残部の粉体が前記一部の粉体よりも帯電性の低い粉体である、
粉体接着剤。 A powder adhesive that electrostatically applies to the surface of a conductive adherend,
It is composed of a thermosetting resin powder, and some of the powder is a charged powder to which a coupling agent is added, and the remaining powder is more than the part of the powder. A powder with low chargeability,
Powder adhesive.
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