JPH03167230A - 摩擦材およびその熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野｝ 本発明は、金属繊維を包含した１９擦伺に係わり、特に
自動車用ブレーキパッドの耐フェード性を向上させるの
に奸適な摩擦月、および摩擦利の熱処理方法に関する。

《従来の技術） 従来、自動車用ブレーキパッドには、金属繊椎、ガラス
繊維、セラミック繊維等を基利とし、この基制に充填材
および結合伺を混合した摩擦Ｈを用いている。

この摩擦制の熱処理方法には、非酸化雰囲気中４００〜
１０００℃の熱処理条件によって熱処理を行い、熱硬化
性樹脂、好ましくはフェノール樹脂の結合利を部分的に
炭化させ、高温＋＋別こおける分解生成物の発生量が少
ない熱的に安定な炭素系物質を形戊させる方法がある。

この熱処理方法によれば、摩擦材の摩擦係数の低下原因
を取り除くとともに、高温・高負荷時に摩擦材の劣化に
よる制動力の低下現象、いわゆるフェード現象の発生を
未然に防止することができる。また、この熱処理方法に
より、低速での制動時における鳴きの発生を少なくし、
かつ高温下での摩擦特性を高めるようにしている（特開
昭５９−１１３０３８号公報参照）。

《発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、レジンモールドディスクブレーキパッド
を非酸化雰囲気中において熱処理すると、基材である金
属繊維が熱により劣化するため、摩擦材の強度が低下す
るという問題があった。

このような問題点を解消するために、本発叩は、機絨的
強度に優れ、かつ耐フェード性を有する摩擦材およびそ
の熱処理方法を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 」二記目的を達成するため、請求項１の発明は、金属繊
維と黒鉛、無機粉末等の充填材とフェノール樹脂等の熱
硬化性樹脂による結合材とを混合して成杉し、この成形
体を、酸素濃度０．１％から１０％の低酸素濃度場にお
いて温度を２５０℃以．ｌ：１２５０℃未満、処理時間
を１５分以上４時間未満に設定して熱処理を行うことを
特徴とする。

また、請求預３の発叩は、金属繊維と黒鉛、無機粉末等
の充填材とフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂による結合
材とを混合して戊形した後、これを酸素濃度０．１％か
ら１０％の低酸素濃度場において温度を２５０℃以上１
１２５０℃未満、処理時間を１５分以上−．４時間未満
に設定して熱処理を行うことを特徴とする。

さらに、請求項２．４の発明はそれぞれ請求汀１１，３
の発明において、金屈繊稚が、スチール繊維であること
を特徴とする。

請求項１．３の発明に係わる金属繊維は、従来の摩擦利
に用いられる相料、例えばスチール繊細、アルミ繊維、
銅繊維、黄銅繊維、並鉛繊維、ニッケル繊維、クロム繊
維等であって、酸化により強度の」二昇ずる金属繊維を
基材とする。この基材に、黒鉛、無機粉末との充填材と
、フェノール樹脂、ＮＢＲ等の熱硬化性樹脂による結合
材とを混合して戊形し、この成形体を熱処理前の摩擦材
とする。

そして、この摩擦材を、酸素濃度０．１〜１０％の低酸
素濃度場において、処理温度条件を２５０℃以．１１２
５０℃未満として熱処理を行う。

このような方法により、熱処理中、摩擦材は、その基材
である繊維が酸化反応によって酸化膜で補強されるため
、Ｉ一記Ｅｌｌ（が劣化することもなく、結合利の炭化
が進行することになる。

これにより、請求項１および３の発明では、金属繊維の
まわりに補強材として酸化膜が形成されるため、機械的
強度に優れ、かつ熱硬化性樹脂を部分的に炭化すること
で、高い耐フェード性を何する、摩擦月およびその熱処
理方法が得られる。

加えて、請求項２および４の発明では、金属繊維として
スチール繊維を用いているため、高温条件下での摩擦利
の１１擦係数が安定する。

《実施例〉 以下に本発明に係わる１１擦月およびその熱処理方法の
一実施例を説叩する。

まず、基材であるスチール繊維、結合材であるフェノー
ル樹脂および黒鉛やその他の充填材を、表に示す体積比
（％）に従って配合し、これを均一に混練した。

表 次に、−１一記複合刊料を金型に充填し、温度１５０℃
、汗力５００ｋｇ／ｃｍ２で汗縮戊形した。

得られた成形品を２００℃で４時間の所定条件によりア
フターキュアを施した。この場合、摩擦月の熱処理条件
として設定される酸素濃度は、０．１９６以上１０％未
満、より奸ましくは１％以Ｌ５％未満が最適となった。

処理温度は２５０℃以Ｌ１２５０℃未満、より好ましく
は３５０℃以上−８００℃未満が最適なものとなり、ま
た処理時間については４時間未満、より好ましくは３０
分以上２時間以下がよい。

ここで、Ｌ記設定温度である酸素濃度を０．　　１％以
−１−１０％未満とした理山は、酸素濃度が１０％を越
えると、結合材であるフェノール樹脂の酸化反応が顕著
に起こり始め、摩擦材の強度が弱くなる。一方、酸素濃
度が０．　　１％以下の場合には、スチール繊維表面で
の酸化反応がわずかしか起こらず、強度を向卜させるこ
とが不可能となるからである。

また、処理温度を２５０℃以上１２５０℃未満とした理
山は、１２５０℃を越えると、フェノール樹脂の急激な
熱分解が此こるため、摩擦利内部に生じたガスが外部へ
逃げ切れず、ふくれや割れを生じやすくなる。一方、２
５０℃以下では４時間以上−の長時間熱処理を行っても
、結合材であるフェノール樹脂の熱分解がわずかしか起
こらず、耐フェード性を向−１ニさせることが不可能と
なるからである。

さらに、処理Ｉ侍間を４叫間未満とした理山は、４時間
以上二処理を施しても、被処理部の質的な変化がほとん
ど生じないからである。

」二記実施例において、｝？擦月の強度向Ｌの効果を確
かめるために、その只体例として、酸素濃度０％から２
１％、熱処理温度４００℃、処理時間１時間の熱処理を
施したディスクブレーキの摩擦パッドについて、その特
性を調べてみた。その結果、酸素濃度と萌げ強度の間に
は第１図に示すような関係が得られた。第１図から叩ら
かなように、酸累濃度１％から１０％の範四で処理した
摩擦パッドは、非酸化性雰■気（酸素濃度０％）で処理
した）９擦パッドよりも萌げ強度が向１−シ、低酸素濃
度場での熱処理効果による強度同Ｌは１・分実証された
。

さらに、耐フェード性向Ｌの効果を確かめるために、そ
の具体例として、５％酸素濃度場において熱処理温度４
００℃、処理時間１時間の熱処理を施した摩擦パッドに
ついて、その特性を調べてみた。

この熱処理された摩擦パッドを、ＪＡＳＯ　　Ｃ４０６
−８２に基づき３５秒毎に連続制動させたときの摩擦係
数と：Ｉｉ＋１動回数との間には、第２図に示すような
関係が得られた。この図中の萌線Ａは、上記熱処理を施
した具体例の特性を示し、ｌＩｌＩ線Ｂは、通営の熱処
理品の従来例、つまり空気中で２００℃、４時間の熱処
理を行ったものの特性を示す。

萌線Ａは、制動回数ｎが１０回以内である初朋摩耗につ
いて、その摩擦係数が０．４３で安定しており、萌線Ｂ
に比較して顕著な差異を示している。つまり、萌線Ａの
実施例における熱処理効果による耐フェード性は、１１
１１線Ｂの従来例に比べて十分高いことが実証された。

《発明の効果｝ 以Ｌ説明したことから明らかなように、請求珀１および
３の発叩によれば、摩擦材の熱処理中、雰四気を低酸素
にすることで、摩擦材中の金属繊維表面に酸化膜を形成
したため、金属繊維を補強し、摩擦ヰイの強度を向１；
させ、しかも高温下による桔合利の熱分解をあらかじめ
熱処理によって炭化させることによって、優れた耐フェ
ード性をｈする１ｆ擦Ｈおよびその熱処理方法を得るこ
とができる。

また、請求ＩＪ１２および４の発明によれば、金属繊維
としてスチール繊維を用いているので、特に高温下での
摩擦利の摩擦係数を安定させるとともに、高速時からの
急制動に対して、摩擦係数を低下させることなく、かつ
制動時に発生した熱分解ガスによる発火現象も抑えるこ
とができ、さらに制動時の鳴きを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における摩擦ヰ４の熱処理雰四
気の酸素濃度に対する曲げ強度の関係を示す特性図、第
２同は本実施｛ク１１と従来例における摩擦材の制動回
数に対する摩擦係数の関係を示す特性園である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属繊維と黒鉛、無機粉末等の充填材とフェノール
   樹脂等の熱硬化性樹脂による結合材とを混合して成形し
   、この成形体を、酸素濃度０．１％から１０％の低酸素
   濃度場において温度を２５０℃以上１２５０℃未満、処
   理時間を１５分以上４時間未満に設定して熱処理を行う
   ことを特徴とする摩擦材。 ２、金属繊維が、スチール繊維であることを特徴とする
   請求項１記載の摩擦材。 ３、金属繊維と黒鉛、無機粉末等の充填材とフェノール
   樹脂等の熱硬化性樹脂による結合材とを混合して成形し
   た後、これを酸素濃度０．１％から１０％の低酸素濃度
   場において温度を２５０℃以上１２５０℃未満、処理時
   間を１５分以上４時間未満に設定して熱処理を行うこと
   を特徴とする摩擦材の熱処理方法。 ４、金属繊維が、スチール繊維であることを特徴とする
   請求項３記載の摩擦材の熱処理方法。