JPH0354298A - 防食剤 - Google Patents

防食剤

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JPH0354298A
JPH0354298A JP2131459A JP13145990A JPH0354298A JP H0354298 A JPH0354298 A JP H0354298A JP 2131459 A JP2131459 A JP 2131459A JP 13145990 A JP13145990 A JP 13145990A JP H0354298 A JPH0354298 A JP H0354298A
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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、ブレーキライニングあるいはクラッチライニ
ングのような摩擦ライニング中、または該ライニングに
用いられる固形潤滑剤組成物中の防食剤として、燐酸ア
ルカリを使用することに関するものである。
(従来の技術) 摩擦ライニングは、通常アスベスト繊維、アスベスト繊
維と他の耐熱性無機あるいは有v11!維との混合物、
アスベスト未含有耐熱性無機あるいは有am維の混合物
、鉄粉末、銅粉末、真ちゅう粉末、亜鉛粉末などの金属
粉末あるいはこれらの混含ILまたは金属粉末をm綿と
、場合により黒鉛繊維あるいはボリアミド繊維のような
繊維およびミネラルウールと組合わせたものが基材とな
っている。これらの繊維材料および/または金属粉末は
、有機系モノマーあるいはボリマー結合剤または結合剤
混合物と組合わせて摩擦ライニング材料が形或される.
場合により、このような摩擦ライニングは、防音および
減振材料をも含有している。
与えられた材料混合物に存在する結合剤または結合剤混
合物は、然硬化され、硬化状態で、摩擦ラ゛イニングの
種々の成分のための固体状耐熱性マトリックスを形戒す
る. 従来、慣用の摩擦ライニングは主としてアスベストを基
材とするものであったが、アスベストについての健康上
の危険性から、摩擦ライニング中のアスベストを他の材
料に置き換える変化が増大している.アスベスト含有摩
擦ライニング並びにアスベスト未含有摩擦ライニングは
、上記の或分のほかに、通常は材料のトライボロジー特
性( tribo!ogieal propertie
s)、特にその摩擦挙動、摩耗および裂断挙動を改良す
るために、1種または数種の固形潤滑剤を含有している
金属を基材とする摩擦ライニングは、例えば***特許第
2,924,540号により公知である.アスベスト未
含有摩擦ライニング用の配合物には二つのタイプ、即ち
メタロイド配合物および繊維置換配合物がある。両配合
物とも上記した形態の金属を含有し、繊維置換ライニン
グはさらに黒鉛繊維、ボリアミド繊維またはミネラルウ
ールのような繊維を含有している。メタロイドライニン
グは金属含量が高いので熱伝導が大きすぎて断熱の付与
に費用がかさむという一つの欠点があるため、繊維置換
配合物が益々使われるようになっている. 実用条件下では、アスベスト未含有材料の二つのタイプ
の配合物に付加的な欠点があることが分かった.種々の
金属がライニングに使用されるという事情により、電位
差が生じその結果ライニングの表面の腐食が容易におこ
る。自動車では、ブレーキライニングは、普通ブレーキ
ディスクまたはブレーキドラムにしっかりと固着されて
おり、たとえブレーキを作動しなくとも、運転中にたえ
ず僅かに摩耗する.ブレーキライニングの表面腐食は重
大な欠陥をもたらす.ブレーキライニングの腐食形成に
より、ブレ〜キライニングのプレー=キディスクまたは
ブレーキドラムへのステイツキングが認められた.週末
の間、駐車されている車両は、ブレーキライニングがブ
レーキディスクまたはブレーキドラムに固着されるので
、もはや運転することができない。
アスベスト未含有ライニングの腐食は、また新車を船舶
または陸上運送装置(トラック、鉄道車両)で輸送する
ときに、問題となる.新車を下ろすときにブレーキライ
ニングがブレーキディスクまたはブレーキドラムに固く
錆び付いていることが認められた. また、小さな問題が、金属を含んでいないために腐食が
生じないアスベスト未含有摩擦ライニングにも発生する
。即ち、金属からなるブレーキディスクまたはブレーキ
ドラムの腐食のために、ブレーキライニングが腐食した
ブレーキディスクまたはブレーキドラムに固着してしま
う。
アスベスト未含有あるいは金属含有摩擦ライニングとそ
れに装着されたブレーキディスクまたはブレーキドラム
との組み合わせによる腐食および腐食化、または金属含
有ブレーキディスクまたはブレーキドラムとそれに装着
されたアスベストおよび金属を含有していない摩擦ライ
ニングとの組合わせによる腐食は、金属を含まないと腐
食は起こらないが、全体として摩擦ライニングについて
の問題である。この問題はとくに金属含有摩擦ライニン
グにおこる.なぜならば、これは摩擦ライニングの金属
成分の腐食の形態と該摩擦ライニングに装着した金属製
ブレーキディスクまたはブレーキドラムの腐食の形態で
表れるからである。勿論、この問題は異種の金属を含有
する金属含有ブレーキライニングにおいて最も際立って
いる.上記の問題を、新しいブレーキライニングをコー
ティングすることにより解決しようとする試みが既にな
されている.しかしながら、この手段はブレーキが一度
使われるとコーティングがすり減り、その結果腐食保護
体が破壊されてしまうという欠点がある。
r!Il擦ライニング中に加えられる防食剤として、亜
鉛粉末はすでに公知であるが、亜鉛粉末はそのごく近傍
の腐食にたいして保護作用があるだけで十分に効率的で
あるとはいえない.硼砂でさえも、フォルクスワーゲン
社の1985年の引き渡し明細(delivery s
pecification) T L−+VW 110
によるブレーキライニングの防食試験にかけたところ、
該ライニングのリリースモーメント<releasem
oment)は最高10Nm < lmkp)であり、
良好であると認められた。しかしながら、例えば高温で
結晶物が抽出するような、ブレーキディスクまたはブレ
ーキドラムに負の効果がでることから、ブレーキライニ
ング混合物に硼砂を使用することはできない. 摩擦ライニングに用いうる防食剤としての基準は、特に
摩擦ライニングが受ける熱負荷に帰着する。ブレーキラ
イニング混合物はその戒分の乾燥粉末混合物として使用
され、原則としてフェノール樹脂が結合剤として使用さ
れる.粉末は加温下、例えば約180℃で加熱水圧プレ
ス中で圧縮される.圧縮後、ライニングは最高温度、例
えば約220℃までの計画温度で硬化される.硬化後、
ライニングは磨かれ、短時間、例えば20秒間750℃
でその表面が焦がされる.ブレーキングによる摩擦過程
において、約300゜Cの温度は一時的に600〜80
0℃に上昇する.これは、防食添加物が少なくともブレ
ーキライニングの製造温度、例えば約220℃で長持ち
して、約750℃まではその有効性が、少なくとも一時
的に保持可能でなければならないことを意味する. (発明が解決しようとする課題) 本発明の目的は、lJ擦ライニング、殊に金属含有摩擦
ライニングに利用でき、指示温度条作下でその腐食防止
効果が保持される防食剤を提供することにある. (課題を解決するための手段〉 本発明者は、摩擦ライニング、殊にアスベストを含まず
金属を含有する摩擦ライニング用の防食剤として、燐酸
アルカリが使用し得ることを見出した. 本発明は、摩擦ライニング中または摩擦ライニングに用
いられる固形潤滑剤組成物中に、防食剤として燐酸アル
カリを使用することを提供するものである. 本発明に使用される防食剤は、最終摩擦ライニング混合
物に混ぜることができるが、有利には摩擦ライニングに
加えられる固形潤滑剤、例えば***特許第2,514,
575号または同第3,513,031号により公知の
固形潤滑剤組成物に混ぜ、次いで摩擦ライニング混合物
に加えることができる.防食剤として使用される燐酸ア
ルカリの量は、一般には、最終摩擦ライニング配合物全
量に対して0.1〜6重量%、好ましくは0.5〜3重
量%、特にX〜2重量%である。6重量%より高い濃度
では摩擦特性に不利な結果を与える.非常に金属含量が
高いライニングにおいては、最高6重量%必要であるが
、金属が低含有か未含有のライニングにおいては0.1
重量%の割合で十分である.本発明に使用される防食剤
を、摩擦ライニングに加えられるべき固形潤滑剤、通常
は固形潤滑剤組成物に混合する場合には、該固形潤滑剤
組或物中の燐酸アルカリの量は、一般には5〜50重景
%、好ましくは15〜35重量%、特に20〜30重量
%である.本発明に使用される防食剤は、固形潤滑剤組
或物にきれいに合体することができ、該組成物は摩擦ラ
イニング混合物中に容易に導入することもできるので、
指示された量の燐酸アルカリを含有する固形潤滑剤m或
物は、本発明の好ましい!r!Aa!である. 個々の燐酸アルカリのうち、燐酸リチウム、燐酸ナトリ
ウムおよび燐酸カリウムは特に金属含有摩擦ライニング
への使用に適している。これらの化合物は、まず第一に
約10〜12モルの結晶水を含有する化合物どして存在
するが、焼成された形態でも存在する.与えられた摩擦
ライニングの製造に適用される工程では結晶水は放出さ
れないので、結晶水のないものがより好適である.更に
大きな防食効果がより少量の燐酸アルカリにより達成さ
れる. 一般的には、該燐酸アルカリのうち、モノ燐酸塩、ジ燐
酸塩およびトリ燐酸塩が効果的である.しかしながら、
トリ燐酸塩が特に好ましく、トリ燐酸ナトリウムが最も
好ましい.使用可能なすべての燐酸アルカリは水に可溶
性であることが重要である. これらの燐酸塩はブレーキライニングおよびクラッチラ
イニングのような摩擦ライニングへの使用に適している
.なぜならば、該燐酸塩は非常に熱に安定で、即ち80
0℃までの温度でも有効であり,更にこのような高温適
用中のブレーキにも効果が残っている. 相対湿度1.00%で非常に強い腐食を与えるブレーキ
ライニング混合物と、0.5〜3重量%、特に1〜2重
量%の燐酸アルカリとからなる配合物はブレーキライニ
ングの腐食を与えず、またブレーキライニングがブレー
キディスクまたはブレーキドラムに固着することもない
. ブレーキライニングの表面防食効果に加えて、燐酸アル
カリはライニングが錆びてしまうことも防止する。防食
剤なしでは、内部から外部への連続腐食も観察されるの
で、ある時間後は、例えば鋼綿の錆びによりブレーキラ
イニングは強度を失?. 各種のライニングは本来的に細孔を有している。
金属部分の腐食の増大のために、即ち金属酸化物の形成
のために、この所望の細孔が部分的にまたは完全に消滅
するので、ブレーキライニングは腐食によりそのもとの
特性を失う.この場合、燐酸アルカリは、水および水含
有塩によって引き起こされるブレーキライニング内部の
腐食を防止することができる. 更に、冷却水添加剤として公知のモリブデン酸ナトリウ
ムのような、異種の水溶性防食剤は、燐酸アルカリほど
効果的ないことが分かった。
次に、実施例により本発明を説明する。
(実施例〉 (A)防食剤を用いないアスベスト未含有ブレライニン
グの ゛6 アスベスト未含有ブレーキライニングを、下記の組成を
有する第一試験片の形で製造した。
え一次           朋又〕鵠きフェノール樹
脂(分子量 約14,000)          1
 2■O鉄チップ                 
      57.0銅チップ           
            9.0鉛くず       
                       3.
0亜釣くず                    
        1.0マイカくず         
           11.O***特許第3,513
,031号実施例1の固形潤滑剤組成物〈黒鉛50$/
硫化亜鉛30z/硫化アンチモン101/燐酸カノレシ
ウムCa=P20y 10%)           
   7. 0合計  100.0 この試験片を、前記引き渡し明細 TL−VWの防食剤
試験に供した.この目的に適用した試験手順は次のとお
りである. 1.ドラムのブレーキ表面をトリクロロエチレンで洗い
、乾燥し、布できれいにした.2.シュー(ライニング
は中央リベットで固定されているだけである)をブレー
キドラムのブレーキ表面上にデバイスで押しつけ、10
Nm″C調整スクリュー ( adjustment 
screw)中にねじこんだ. 3.+5o℃、相対湿度100%で、16時間保管した
. 4.室温で48時間乾燥した。
5,与えられたライニングのリリースモーメントを同時
に測定しながら、ブレーキシューをはずした. この試
験において、前記試験片のリリースモーメントは10〜
20Nmになった.(B)防食剤を使用したアスベスト
未含有プレーイニングの ゛6 上記(A)に記載した方法で、アスベスト未含有ブレー
キライニングを防食剤含有の第2試験片の形で製造I7
た.この目的のために、組成物として、上記組成物<A
)全量に対して約1.5重量%のトリ燐酸ナトリウムを
予備混合物として固形潤滑剤組或物に添加したことのみ
異なる、<A)に記載の組成物を使用した。その結果、
最終ブレーキライニング中に1・り燐酸ナトリウムは1
,48重量%存在している。
試験は上記(A)と同様に行われ、本発明により得られ
た試験片は、1〜5Nmのリリースモーメントを与えた
満足しうるブレーキライニングは、上記試験において、
l QNm (lmkp)と等しいかまたはそれ以下の
リリースモーメ〉・トを与える.同時に、該ブレーキラ
イニングは破壊的腐食効果を有することがなく、そして
実験後いかなる機械的欠陥も示さないことである。
実施例(B)により製造された試験片はこれらの条件に
合致しているが、(A)の試験片の場合は合致していな
い。
(発明の効果) 上記説明および実施例から明らかなように、本発明の燐
酸アルカリは、摩擦ライニングまたはそれに用いられる
固形潤滑剤組成物の防食剤として、顕著な効果を有して
いる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、摩擦ライニング中または摩擦ライニングに用いられ
    る固形潤滑剤組成物中の防食剤として使用される燐酸ア
    ルカリ。 2、燐酸アルカリがトリ燐酸アルカリである特許請求の
    範囲第1項記載の燐酸アルカリ。 3、燐酸アルカリがトリ燐酸ナトリウムである特許請求
    の範囲第1項または第2項記載の燐酸アルカリ。 4、摩擦ライニング中の燐酸アルカリの量が0.1〜6
    重量%、好ましくは0.5〜3重量%、特に1〜2重量
    %である特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか1
    項に記載の燐酸アルカリ。 5、固形潤滑剤組成物中の燐酸アルカリの量が5〜50
    重量%、好ましくは15〜35重量%、特に20〜30
    重量%である特許請求の範囲第1項から第3項のいずれ
    か1項に記載の燐酸アルカリ。
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