JPH07109362A - Friction member - Google Patents
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- JPH07109362A JPH07109362A JP25706493A JP25706493A JPH07109362A JP H07109362 A JPH07109362 A JP H07109362A JP 25706493 A JP25706493 A JP 25706493A JP 25706493 A JP25706493 A JP 25706493A JP H07109362 A JPH07109362 A JP H07109362A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自動車、産業用機械のブ
レーキ、クラッチ等に使用されるディスクブレーキパッ
ド、ドラムブレーキシュー、あるいはクラッチ板など、
鋼製の裏金とその表面に一体に接合された摩擦材からな
る摩擦部材に関するもので、特に、その裏金と摩擦材と
の接合面の錆付きの防止を図った摩擦部材に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disc brake pad, a drum brake shoe, a clutch plate, etc. used for a brake, a clutch and the like of automobiles and industrial machines.
The present invention relates to a friction member composed of a steel back metal and a friction material integrally bonded to the surface thereof, and particularly to a friction member for preventing rusting of a joint surface between the metal back and the friction material.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車のディスクブレーキパッド、ドラ
ムブレーキシューなどに使用される摩擦材は、その相手
部材であるディスクロータ、ブレーキドラムと摩擦係合
し、運動エネルギーを熱エネルギーに変える重要な役割
を担っている。このため、摩擦材は常に熱を発生し高温
となる。したがって、こうした摩擦材には耐熱性、耐摩
耗性などが要求されるばかりでなく、温度変化によって
も摩擦係数の変化の少ない安定した摩擦特性、更には相
手部材に対する低い攻撃性が要求される。Friction materials used for automobile disc brake pads, drum brake shoes, etc. play an important role in converting kinetic energy into heat energy by frictionally engaging with the disc rotor and brake drum which are the counterpart members. I carry it. Therefore, the friction material always generates heat and becomes high temperature. Therefore, such a friction material is required not only to have heat resistance and wear resistance, but also to have stable friction characteristics with a small change in friction coefficient due to temperature changes, and low aggression with respect to a mating member.
【0003】そこで、これらの各種の特性を満足するた
めに、摩擦材は複合材として構成されている。すなわち
摩擦材は、骨格を形成する繊維基材、この繊維基材を結
合保持する樹脂結合剤、及びこれらの繊維と結合剤との
マトリックス中に分散して充填される各種の充填剤から
一般に構成されている。そして繊維基材としては、ガラ
ス繊維などの無機質繊維、アラミド繊維などの有機繊
維、スチール繊維などの金属繊維、等が使用され、ま
た、樹脂結合剤としては、フェノール系樹脂などの熱硬
化性樹脂、あるいは架橋性ゴムが使用される。更に、充
填剤としては、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの体
質充填剤、グラファイト、コークスなどの固体潤滑剤、
カシュー油硬化物であるカシューダストなどの有機高分
子粉末、シリカなどのアブレッシブ剤、あるいはその他
の摩擦調整のための添加剤等が使用されている。ここで
固体潤滑剤は、摩擦材の耐摩耗性を向上しまた摩擦係数
の熱的安定性を確保するために用いられ、特に近年では
自動車の高性能化にともない、グラファイトなどの黒鉛
質材料に組合わせて、二硫化モリブデン、硫化鉛などの
金属硫化物が用いられている。そしてこの金属硫化物
は、特に高負荷域(高温域)での固体潤滑材としての作
用を維持する。Therefore, in order to satisfy these various characteristics, the friction material is formed as a composite material. That is, the friction material is generally composed of a fiber base material forming a skeleton, a resin binder for binding and holding the fiber base material, and various fillers dispersed and filled in a matrix of these fibers and the binder. Has been done. As the fiber base material, inorganic fiber such as glass fiber, organic fiber such as aramid fiber, metal fiber such as steel fiber, etc. are used, and as the resin binder, thermosetting resin such as phenolic resin is used. Alternatively, a crosslinkable rubber is used. Further, as the filler, barium sulfate, a constitutional filler such as calcium carbonate, a solid lubricant such as graphite or coke,
Organic polymer powders such as cashew dust which is a cured product of cashew oil, abrasives such as silica, and other additives for adjusting friction are used. Here, the solid lubricant is used to improve the wear resistance of the friction material and to secure the thermal stability of the friction coefficient. Especially, in recent years, as the performance of automobiles has been improved, graphite materials such as graphite have been used. In combination, metal sulfides such as molybdenum disulfide and lead sulfide are used. And this metal sulfide maintains the function as a solid lubricant especially in a high load region (high temperature region).
【0004】そして、こうした摩擦材は、その支持体を
なす鋼製の裏金に一体に接合されてディスクブレーキパ
ッドなどとして用いられる。この接合は従来から一般に
接着によってなされ、フェノール系樹脂、エポキシ系樹
脂などの熱硬化性樹脂接着剤、あるいは架橋性ゴム系接
着剤が使用されている。また、摩擦材の配合組成物を裏
金上で加圧加熱成形することによって、摩擦材の成形と
同時に裏金との接合がなされる場合もある。Such a friction material is integrally joined to a steel back metal forming a support thereof and used as a disc brake pad or the like. Conventionally, this bonding is generally performed by adhesion, and a thermosetting resin adhesive such as a phenol resin or an epoxy resin or a crosslinkable rubber adhesive is used. In some cases, the friction material may be joined to the back metal simultaneously with the molding of the friction material by press-molding the compounded composition of the friction material on the back metal.
【0005】ここで、摩擦材と裏金とは強固に接合され
ていることが必要であり、接合面に錆付きなどが生じる
と接合力が低下し、ついには摩擦材が裏金から剥れて思
わぬ危険に陥る恐れがある。そこで、従来から一般に、
摩擦材が接合される裏金の表面には、防錆のためのプラ
イマー処理やリン酸鉄処理等の化成処理が行われてい
る。Here, it is necessary that the friction material and the back metal are firmly bonded together, and if rusting or the like occurs on the bonding surface, the bonding force decreases, and eventually the friction material seems to come off from the back metal. There is a danger of falling into danger. So, from the past, in general,
The surface of the back metal to which the friction material is joined is subjected to chemical conversion treatment such as rust-preventing primer treatment and iron phosphate treatment.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
防錆のためのプライマー処理や化成処理が施された摩擦
部材においてもなお、その裏金と摩擦材との接合面に錆
が発生している場合がしばしば発見された。そしてこの
錆の発生は、近年普及したRV車のディスクブレーキパ
ッドに特に多いものであった。このような錆付きは、前
述のように、摩擦材と裏金との接合性を弱め、これが強
度に進行すると、ついには摩擦材が裏金から剥れる危険
がある。However, even in the friction member thus treated with the primer or chemical conversion treatment for rust prevention, rust still occurs on the joint surface between the backing metal and the friction material. Cases were often found. The occurrence of this rust was particularly large in the disc brake pads of RV vehicles that have become widespread in recent years. As described above, such rusting weakens the bondability between the friction material and the back metal, and if this progresses strongly, there is a risk that the friction material will eventually peel off from the back metal.
【0007】そこでこの防錆のための新たな対策が必要
とされることになったが、本発明者はこの錆の発生の原
因について調べたところ、次のことが判明した。すなわ
ち、摩擦材は、本来、それに含まれるカシューダストな
どの有機高分子のカルボキシル基あるいはそれらの加熱
成形時の熱分解によって生じたギ酸などの有機酸、ある
いはまた不純物として含まれる塩酸イオンなどによって
酸性を示すが、裏金の錆の発生は、これらの酸によるよ
りもむしろ、摩擦材に充填剤として含まれる前述の二硫
化モリブデンなどの金属硫化物が高熱下において酸化さ
れ、それによって生じた亜硫酸または硫酸による腐蝕作
用に基づくものであること。また、この腐蝕作用は、摩
擦性向上のために場合によって添加されるクロムや銅の
酸化物によっても引き起こされること。そして、このよ
うな腐蝕作用は、寒冷地などにおいて加熱と冷却による
膨張と収縮が繰返されるような条件下で、また、海岸な
どの塩害地における電解腐蝕が生じやすい環境下で、一
層増強されること、などである。Therefore, a new measure for this rust prevention was required, but when the present inventor investigated the cause of this rust, the following was found. That is, the friction material is originally acidic due to carboxyl groups of organic polymers such as cashew dust contained therein or organic acids such as formic acid generated by thermal decomposition during heat molding thereof, or hydrochloric acid ions contained as impurities. The occurrence of rust on the back metal is caused by oxidation of metal sulfides such as molybdenum disulfide described above included as a filler in the friction material under high heat, rather than by these acids, and sulfurous acid or It must be based on the corrosive action of sulfuric acid. Also, this corrosion action should be caused by oxides of chromium and copper that are added in some cases to improve friction. And, such a corrosive action is further enhanced under conditions where expansion and contraction due to heating and cooling are repeated in a cold region, and under an environment where electrolytic corrosion is likely to occur in a salt-damaged region such as a coast. And so on.
【0008】そして、本発明者はこれらの知見に基づき
更に検討を重ね、その結果、裏金と摩擦材との接合面に
生じる前述の錆の発生は、それらの間にアルカリ性の摩
擦材層を介在することによって有利に防止または軽減す
ることができることを見出した。Then, the present inventor has conducted further studies based on these findings, and as a result, the above-mentioned rust generation on the joint surface between the back metal and the friction material has an alkaline friction material layer interposed therebetween. It has been found that this can be advantageously prevented or reduced.
【0009】よって、本発明は裏金と摩擦材との接合面
の防錆性を向上した摩擦部材を提供することをその課題
とするものである。[0009] Therefore, an object of the present invention is to provide a friction member having improved rust preventive property of a joint surface between a backing metal and a friction material.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の摩擦部材は、鋼
製の裏金とこれに接合される繊維基材、樹脂結合剤、及
び充填剤を含む摩擦材とからなり、これらの間に、PH
9以上の摩擦材層を介在したものである。The friction member of the present invention comprises a steel backing and a friction material containing a fiber base material, a resin binder, and a filler to be bonded to the backing metal, and between these, PH
9 or more friction material layers are interposed.
【0011】このようにアルカリ性の摩擦材層を介在す
ることによって、摩擦材中の酸性成分が中和され、裏金
の摩擦材との接合面の錆の発生を抑制することができ
る。したがって、この摩擦材層のPHは高い程好まし
く、一般にPH9以上であることが好ましい。そしてよ
り好ましくは、PH10以上とされる。しかし極端に高
いPHは、摩擦材素材あるいは裏金に悪影響を及ぼすこ
とになり、好ましくはない。この意味において、その摩
擦材層のPHは12以下であるのが好ましい。By interposing the alkaline friction material layer in this way, the acidic components in the friction material are neutralized, and the generation of rust on the joint surface of the backing metal with the friction material can be suppressed. Therefore, the higher the PH of this friction material layer, the more preferable, and it is generally preferable that the PH is 9 or more. And, more preferably, the pH is 10 or more. However, extremely high PH is not preferable because it adversely affects the friction material and the backing metal. In this sense, the PH of the friction material layer is preferably 12 or less.
【0012】このPH9以上の摩擦材層(以下この摩擦
材層を、摩擦材本体との区別を明瞭にするために、単に
防錆層という)は、任意のまたは特別の配合組成から形
成することができる。しかし、摩擦材本体との接合性、
成形の簡易性、摩擦材全体の均一性等の点から、この防
錆層は摩擦材本体と同様の配合組成から形成ことが好ま
しい。そしてこのような防錆層は摩擦材本体の成形と同
時に成形することができ、それによって防錆層が一体に
なった摩擦材を得ることができる。The friction material layer having a PH of 9 or more (hereinafter, this friction material layer is simply referred to as a rust preventive layer for the sake of distinction from the friction material body) is formed of an arbitrary or special compounding composition. You can However, the bondability with the friction material body,
It is preferable that the rust preventive layer is formed from the same composition as that of the main body of the friction material from the viewpoints of ease of molding and uniformity of the entire friction material. And such a rust preventive layer can be formed at the same time when the friction material main body is formed, whereby a friction material having an integrated rust preventive layer can be obtained.
【0013】そしてこの防錆層のPHを9以上に調整す
るためアルカリ性物質としては、任意の材料を使用する
ことができる。しかし熱的安定性、取扱いの容易性ある
いはコスト等の点からも、消石灰(水酸化カルシウ
ム)、亜硝酸ソーダ(亜硝酸ナトリウム)、高炉滓粉末
などのアルカリダストが特に好適である。そしてこれら
はそれぞれ単独で、あるいは適宜組合わせて使用するこ
とができる。Any material can be used as the alkaline substance for adjusting the pH of the rust preventive layer to 9 or more. However, alkaline dusts such as slaked lime (calcium hydroxide), sodium nitrite (sodium nitrite), and blast furnace slag powder are particularly preferable in terms of thermal stability, ease of handling, and cost. And these can be used individually or in combination as appropriate.
【0014】また、この防錆層には、鉄Feよりもイオ
ン化傾向が大きい金属の粉末または繊維を添加すること
ができ、それによって裏金を形成する鉄の電解腐蝕が軽
減され、裏金と摩擦材との接合面の防錆性をより一層向
上することができる。このような金属としては、クロム
Cr、アルミニウムAl、マグネシウムMgなども挙げ
ることはできるが、好ましくは亜鉛Znが使用される。Further, powder or fibers of a metal having an ionization tendency larger than that of iron Fe can be added to the rust preventive layer, whereby electrolytic corrosion of iron forming the back metal is reduced, and the back metal and the friction material. It is possible to further improve the rustproof property of the joint surface with. Examples of such a metal include chromium Cr, aluminum Al, magnesium Mg and the like, but zinc Zn is preferably used.
【0015】このような防錆層、すなわちPH9以上の
摩擦材層は、一般に0.5〜3mmの厚さで形成するこ
とができる。このアルカリ性の層は、その厚さが厚い程
防錆性は向上する。しかし比較的少ない厚さで十分な防
錆性は得られ、一般に3mm程度以下で十分である。ま
た、余り厚さが少ないと十分な防錆性は得られないた
め、0.5mm以上であることが好ましい。Such a rust preventive layer, that is, a friction material layer having a PH of 9 or more can be generally formed with a thickness of 0.5 to 3 mm. The thicker the alkaline layer is, the more improved the rust prevention property is. However, sufficient corrosion resistance can be obtained with a relatively small thickness, and a thickness of about 3 mm or less is generally sufficient. Further, if the thickness is too small, sufficient rust preventive properties cannot be obtained, so 0.5 mm or more is preferable.
【0016】そして、本発明ではこのように裏金と摩擦
材との間に防錆層を介在したので、裏金の防錆力は十分
に高められ、従来のように裏金を特に防錆処理する必要
はない。しかし、裏金に適切な防錆処理を施すことはよ
り好ましいことであり、それによって裏金の防錆性はよ
り完全なものとすることができる。そのような防錆処理
の一つは、軟窒化処理である。この軟窒化処理は、大別
して、気相中で行う方法と、塩浴中で行う方法とがある
が、これらのいずれの方法も可能である。そして、これ
により裏金の表面にFe−C−N系を主体とする化合物
層が形成されるが、その厚さは、処理時間、加熱温度、
及び、シアン化物濃度と密接な関係があり、処理時間が
長い程、また処理温度が高い程、さらにシアン化物濃度
が高い程、より厚い化合物層が形成されることになる。
ただしこのように形成される層の厚さには限界があるこ
とはもちろんであるが、この化合物層の厚さは、実用上
一般に、5μm〜40μmが好ましい。この軟窒化処理
は、それによって防錆性が向上するばかりでなく、その
化合物層が高い靭性を有し裏金の曲げ強度を向上するこ
とから、裏金の薄肉化が可能になり、より軽量な裏金を
得ることができる。また、他の好適な防錆処理方法は、
酸化鉄、リン酸鉄、リン酸亜鉛などの従来から一般の化
成処理である。そしてこれらの処理は、接着剤の下地を
形成する上でも好ましいものである。Further, in the present invention, since the rust preventive layer is interposed between the back metal and the friction material as described above, the rust preventive power of the back metal can be sufficiently enhanced, and it is necessary to particularly perform the rust preventive treatment on the back metal as in the conventional case. There is no. However, it is more preferable to apply an appropriate anticorrosion treatment to the back metal, whereby the anticorrosion property of the back metal can be more perfect. One of such rust preventive treatments is soft nitriding treatment. This soft nitriding treatment is roughly classified into a method performed in a gas phase and a method performed in a salt bath, but any of these methods is also possible. Then, by this, a compound layer mainly composed of Fe-CN system is formed on the surface of the backing metal, the thickness of which is the treatment time, the heating temperature,
Further, there is a close relationship with the cyanide concentration, and as the treatment time is longer, the treatment temperature is higher, and the cyanide concentration is higher, a thicker compound layer is formed.
However, it goes without saying that there is a limit to the thickness of the layer formed in this way, but in practice, the thickness of this compound layer is generally preferably 5 μm to 40 μm. This soft nitriding treatment not only improves the rust prevention property, but also improves the bending strength of the backing metal due to its high compound layer, which allows the backing metal to be thinner and the weight of the backing metal to be lighter. Can be obtained. In addition, other suitable anticorrosion treatment method,
This is a conventional chemical conversion treatment for iron oxide, iron phosphate, zinc phosphate, etc. These treatments are also preferable for forming the base of the adhesive.
【0017】そして本発明の摩擦部材を製作するに際し
ては、防錆層を摩擦材本体と別個に形成し後から一体に
することもできるが、先にも述べたように、防錆層を摩
擦材本体と同様な配合組成のものとして、摩擦材本体の
成形と同時に成形することが好ましい。具体的には、所
定の金型内に摩擦材本体の配合材料にアルカリ物質を添
加した配合材料を充填し、軽く予圧した後本体層を構成
する配合材料を充填し、次いで両者を一体に加圧加熱す
ることである。これによって、何等特別な操作を加える
ことなく、防錆層を含む摩擦材を簡易に形成することが
できる。そして、防錆層を含む摩擦材は、通常の方法に
よって、フェノール系樹脂などを使用して、裏金上に接
着され、接合される。なお、この場合、防錆層を含む摩
擦材は、裏金上で直接的に加圧加熱成形することもで
き、この場合接着と摩擦材の成形とが同時になされる。When the friction member of the present invention is manufactured, the rust preventive layer may be formed separately from the friction material main body and then integrated with the main body of the friction material. It is preferable that the friction material main body is molded at the same time as the friction material main body with the same composition as the material main body. Specifically, a predetermined material is filled with a compounding material of the friction material main body to which an alkaline substance is added, lightly pre-pressed and then the compounding material of the main body layer is filled, and then both are integrally added. It is pressure heating. This makes it possible to easily form the friction material including the rust preventive layer without any special operation. Then, the friction material including the rust preventive layer is adhered and bonded onto the back metal by a usual method using a phenolic resin or the like. In this case, the friction material including the anticorrosion layer can be directly pressure-heat-molded on the back metal, in which case the adhesion and the friction material molding are simultaneously performed.
【0018】なお、本発明において摩擦材本体を構成す
る繊維基材としては、ガラス繊維、ロックウール、シリ
ケート繊維、アルミナ繊維、カーボン繊維、チタン酸カ
リウム繊維、スラグウール等の無機繊維、スチール繊
維、ステンレススチール繊維、銅繊維等の金属繊維、ア
ラミド繊維、ノボロイド繊維、ナイロン繊維、レーヨン
繊維等の有機繊維などを挙げることができる。そして、
これらは単独で、または適宜組み合わせて、摩擦材の具
体的種類または用途に応じて使用することができる。ま
た、樹脂結合剤としては、フェノール樹脂、エポキシ系
樹脂、メラミン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、またSBR等のゴムなどが使用できる。更
に、充填剤としては先に述べた体質充填剤、固体潤滑
剤、有機高分子粉末、アブレッシブ剤、あるいはその他
の摩擦性能を向上するための添加剤等、任意に使用する
ことができる。In the present invention, the fibrous base material constituting the friction material body includes glass fibers, rock wool, silicate fibers, alumina fibers, carbon fibers, potassium titanate fibers, inorganic fibers such as slag wool, steel fibers, Examples thereof include metal fibers such as stainless steel fibers and copper fibers, aramid fibers, novoloid fibers, nylon fibers, organic fibers such as rayon fibers. And
These may be used alone or in combination as appropriate depending on the specific type or application of the friction material. As the resin binder, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, polyimide resin, polyester resin, rubber such as SBR, etc. can be used. Further, as the filler, any of the above-mentioned body filler, solid lubricant, organic polymer powder, abrasive agent, and other additives for improving friction performance can be used.
【0019】そして、本発明の摩擦部材は、適当な裏金
部材を使用し、以上に述べたような材料の配合と方法に
よって、デイスクブレーキパッド、ドラムブレーキシュ
ーあるいはクラッチ板などとして構成することができ
る。The friction member of the present invention can be constructed as a disc brake pad, a drum brake shoe, a clutch plate, or the like by using a suitable backing member and mixing the materials as described above and the method. .
【0020】[0020]
【作用】本発明の摩擦部材においては、以下の実施例に
も示されるように、裏金の摩擦材との接合面は良好な防
錆性が維持される。これは、摩擦材中に生じる亜硫酸、
硫酸などの腐蝕性物質がPH9以上の摩擦材層によって
有効に中和され、鋼材よりなる裏金に対して腐蝕作用を
及ぼすことが防止されるためと考えられる。また、この
防錆作用は、その摩擦材層に鉄Feよりもイオン化傾向
の大きい金属の粉体または繊維を添加することによっ
て、あるいは裏金に軟窒化処理などの化成処理を施すこ
とによって、更に一層向上することができる。In the friction member of the present invention, as shown in the following examples, the joint surface of the backing metal with the friction material maintains good rust prevention. This is the sulfurous acid generated in the friction material,
It is considered that corrosive substances such as sulfuric acid are effectively neutralized by the friction material layer having a PH of 9 or more, and the corrosive action on the back metal made of steel is prevented. Further, this rust preventive action is further enhanced by adding a metal powder or fiber having an ionization tendency larger than that of iron Fe to the friction material layer, or by subjecting the back metal to a chemical conversion treatment such as soft nitriding treatment. Can be improved.
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明をディスクブレーキパッドに適
用した実施例により具体的に説明する。EXAMPLES The present invention will be specifically described below by way of examples in which the present invention is applied to a disc brake pad.
【0022】(パッドの製作と摩擦材の組成)図1は本
発明の実施例のPH9以上の摩擦材層(以下単に、防錆
層という)の配合組成を示すものである。また、比較例
は防錆層を有しないものであり、したがって図1に示さ
れるその組成は摩擦材自体の配合組成である。そして、
実施例における摩擦材本体は、この比較例の配合組成か
らなっている。(Production of Pad and Composition of Friction Material) FIG. 1 shows a composition of a friction material layer having a PH of 9 or more (hereinafter, simply referred to as a rust preventive layer) according to an embodiment of the present invention. Further, the comparative example does not have a rust preventive layer, and therefore the composition shown in FIG. 1 is the composition of the friction material itself. And
The friction material body in the example has the composition of this comparative example.
【0023】図1に示されるように、実施例1〜5にお
ける防錆層は、本例の場合、摩擦材本体と基本的に同じ
組成から構成されている。すなわち、繊維基材として、
銅繊維5重量%、スチール繊維3重量%、アラミド繊維
8重量%、及びチタン酸カリ繊維8重量%の混合物が使
用されている。なおここで、アラミド繊維は具体的には
ケブラー繊維(デュポン社製)である。また、樹脂結合
剤としては具体的にはフェノール系樹脂を用い、12重
量%使用されている。更に、充填剤としては、固体潤滑
剤であるグラファイトと硫化鉛がそれぞれ5重量%及び
10重量%、カシューダスト10重量%、及び硫酸バリ
ウムが使用されている。As shown in FIG. 1, the rust preventive layers in Examples 1 to 5 are basically composed of the same composition as that of the friction material main body in this example. That is, as the fiber base material,
A mixture of 5% by weight copper fiber, 3% by weight steel fiber, 8% by weight aramid fiber and 8% by weight potassium titanate fiber was used. Here, the aramid fiber is specifically Kevlar fiber (manufactured by DuPont). Further, specifically, a phenolic resin is used as the resin binder, and is used at 12% by weight. Furthermore, as the filler, graphite and lead sulfide, which are solid lubricants, are used at 5% by weight and 10% by weight, cashew dust at 10% by weight, and barium sulfate, respectively.
【0024】そして、この硫酸バリウムは摩擦材本体に
おいては39重量%使用されているが、実施例1〜5に
おける防錆層ではその一部がアルカリ性材料等に代えら
れている。すなわち、実施例1及び6では消石灰5重量
%、実施例2では亜硝酸ソーダ5重量%、実施例3では
消石灰3重量%とアルカリダスト10重量%との混合
物、実施例4では消石灰3重量%と亜硝酸ソーダ3重量
%との混合物、そして、実施例5では消石灰5重量%に
加えて亜鉛粉5重量%、がそれぞれ配合されている。Although 39% by weight of this barium sulfate is used in the friction material main body, part of it is replaced with an alkaline material or the like in the rust preventive layers in Examples 1 to 5. That is, 5% by weight of slaked lime in Examples 1 and 6, 5% by weight of sodium nitrite in Example 2, a mixture of 3% by weight of slaked lime and 10% by weight of alkaline dust in Example 3, and 3% by weight of slaked lime in Example 4. And 3% by weight of sodium nitrite, and in Example 5, 5% by weight of slaked lime and 5% by weight of zinc powder, respectively.
【0025】パッドの製作は、次のように行った。金型
内に予めよく混合された実施例1〜6の防錆層の配合物
を均一に充填し、これを軽く押圧して表面を平らにした
後、比較例に示される組成の摩擦材本体を構成する混合
物を充填し、常温で加圧して防錆層を有する摩擦材の予
備成形物を形成した。他方、厚さ約6mmの鋼材からなる
パッド裏金をショットブラスト等で表面処理し清浄にし
た後、フェノール系樹脂接着剤を塗布し乾燥した。そし
て、この接着剤を塗布した裏金に防錆層を有する摩擦材
の予備成形物を重ね、金型中で温度160℃、圧力40
0kg/cm2 で10分間熱成形し、次いで温度250℃で
120分の熱処理を行った。これによって、裏金上に防
錆層を介して摩擦材が一体に接合されたディスクブレー
キパッドを得た。なお、防錆層の厚さは約2mm、摩擦材
の厚さは約18mmであった。The pad was manufactured as follows. The composition of the anticorrosion layer of Examples 1 to 6 well mixed in advance in the mold was uniformly filled, and the surface of the friction material was flattened by lightly pressing the composition, and then the friction material body having the composition shown in Comparative Example was prepared. Was filled with the mixture and was pressed at room temperature to form a preform of the friction material having a rust preventive layer. On the other hand, a pad backing made of steel having a thickness of about 6 mm was surface-treated by shot blasting or the like for cleaning, and then a phenol resin adhesive was applied and dried. Then, a preform of a friction material having a rust preventive layer is overlaid on the back metal coated with this adhesive, and the temperature is 160 ° C. and the pressure is 40 in the mold.
It was thermoformed at 0 kg / cm 2 for 10 minutes and then heat-treated at 250 ° C. for 120 minutes. As a result, a disc brake pad was obtained in which the friction material was integrally joined to the back metal via the rust preventive layer. The rust preventive layer had a thickness of about 2 mm and the friction material had a thickness of about 18 mm.
【0026】同様にして、防錆層を有しない比較例のパ
ッドを作成した。なお、実施例6と比較例2は裏金を予
め軟窒化処理したもので、具体的には、融解シアン化物
の塩浴中に裏金を30分浸漬して軟窒化処理を行った。Similarly, a comparative pad having no rust preventive layer was prepared. In Example 6 and Comparative Example 2, the back metal was soft-nitrided in advance. Specifically, the back metal was immersed in a molten cyanide salt bath for 30 minutes for soft-nitriding treatment.
【0027】(錆の発生試験)このようにして作製され
た実施例及び比較例のディスクブレーキパッドについ
て、錆の発生試験(錆試験)を行った。(Rust Generation Test) A rust generation test (rust test) was performed on the disc brake pads of the examples and comparative examples thus produced.
【0028】この錆試験は次の1)〜6)の工程を1サ
イクル(1日)として、それを30サイクル(30日)
繰返すことによって行った。In this rust test, the following steps 1) to 6) are defined as 1 cycle (1 day) and 30 cycles (30 days)
It was done by repeating.
【0029】 1)5%食塩水に室温(約25℃)で1時間浸漬 2)105℃で1時間乾燥 3)−30℃の寒冷下に2時間放置 4)35℃、湿度90%の雰囲気中に16時間放置 5)200℃で2時間放置 6)室温で2時間放置 そして、この錆試験によって裏金に錆を発生させた後、
JASO C44−78に準じて、裏金と摩擦材(防錆
層)との接合面を剪断して摩擦母材を剥がし、裏金上の
母材残りの面積の割合(%)を算出した。1) Immersion in 5% saline at room temperature (about 25 ° C.) for 1 hour 2) Drying at 105 ° C. for 1 hour 3) Leave at -30 ° C. for 2 hours 4) Atmosphere of 35 ° C. and 90% humidity Leave for 16 hours 5) Leave for 2 hours at 200 ° C 6) Leave for 2 hours at room temperature Then, after rusting the back metal by this rust test,
According to JASO C44-78, the joint surface between the back metal and the friction material (anticorrosion layer) was sheared to remove the friction base material, and the ratio (%) of the area of the base material remaining on the back metal was calculated.
【0030】また、裏金に残った摩擦母材を苛性ソーダ
の溶液に浸漬するなどして除去し、裏金の錆の発生した
面積の割合を算出した。Further, the friction base material remaining on the back metal was removed by immersing it in a solution of caustic soda, and the ratio of the rusted area of the back metal was calculated.
【0031】(結果と考察)このように算出した母材残
りの面積の割合(%)と錆の発生面積の割合(%)と
を、図1に示す。なお、図1には、別途測定した摩擦材
(防錆層)のPHが合わせて示されている。(Results and Discussion) FIG. 1 shows the ratio (%) of the remaining area of the base material and the ratio (%) of the rusted area calculated as described above. Note that FIG. 1 also shows the separately measured PH of the friction material (rust preventive layer).
【0032】この結果に示されるように、裏金と摩擦材
との間にアルカリ性の摩擦材層(防錆層)を介在した実
施例1〜6は、裏金に摩擦材を直接接着した比較例に対
して、いずれも防錆効果が格段に向上している。そして
この防錆効果は、摩擦材層(防錆層)のアルカリ性が強
い程高められ、また、鉄Feよりイオン化傾向の大きい
金属である亜鉛粉の添加によって、あるいは裏金を軟窒
化処理することによって、更に高められている。As shown in these results, Examples 1 to 6 in which an alkaline friction material layer (rust preventive layer) is interposed between the back metal and the friction material are comparative examples in which the friction material is directly adhered to the back metal. On the other hand, the anticorrosion effect is significantly improved in both cases. This rust-preventing effect is enhanced as the alkalinity of the friction material layer (rust-preventing layer) is increased, and by addition of zinc powder, which is a metal having a greater ionization tendency than iron Fe, or by soft nitriding the back metal. , Is further enhanced.
【0033】ここで、摩擦材本体のPHは比較例1,2
に示されるようにPH5のレベルであり、酸性を呈して
いる。これは、例えばカシューダスト自体のPHが3〜
4程度と低いことなどにもよるが、前述のように、固体
潤滑剤として添加した硫化鉛の熱分解によって生じた亜
硫酸、または硫酸に基づくものと考えられる。そして、
これらの酸成分による裏金の腐蝕作用は、アルカリ性の
摩擦材層(防錆層)の中和作用によって防止されると考
えられる。Here, PH of the friction material main body is in Comparative Examples 1 and 2.
As shown in Fig. 3, the PH5 level is shown and it is acidic. For example, the cashew dust itself has a PH of 3 to
Although it depends on the fact that it is as low as about 4, it is considered to be based on sulfurous acid or sulfuric acid generated by the thermal decomposition of lead sulfide added as a solid lubricant as described above. And
It is considered that the corrosive action of the back metal due to these acid components is prevented by the neutralizing action of the alkaline friction material layer (rust preventive layer).
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように、本発明の摩擦部材は、鋼
製の裏金とこれに一体に接合された繊維基材、樹脂結合
剤、及び充填剤を含む摩擦材との間に、PH9以上の摩
擦材層を介在したものである。このため、摩擦材の酸性
成分による裏金の腐蝕が防止され、裏金と摩擦材との良
好な接合を長期にわたって維持することができる。ま
た、このPH9以上の摩擦材層は、通常の摩擦材に消石
灰、亜硝酸ソーダ、アルカリダスト等のアルカリ性物質
を添加することによって、容易に形成することができる
ので、摩擦部材としての特性を何ら損なうことがない。
またその摩擦材層に鉄Feよりもイオン化傾向の大きい
金属の粉体または繊維を添加することによって、あるい
は裏金に予め軟窒化処理等の化成処理を施すことによっ
て、裏金の摩擦材との接合面の防錆性は更に向上され
る。そして、このような本発明の摩擦部材は、AV車な
ど苛酷な腐蝕環境下で使用されるディスクブレーキパッ
ド等として有利に適用することができる。As described above, in the friction member of the present invention, PH9 is provided between the steel backing and the friction material integrally bonded to the backing including the fiber base material, the resin binder and the filler. The above friction material layer is interposed. Therefore, corrosion of the back metal due to the acidic component of the friction material is prevented, and good bonding between the back metal and the friction material can be maintained for a long period of time. Further, since the friction material layer having a PH of 9 or more can be easily formed by adding an alkaline substance such as slaked lime, sodium nitrite, and alkali dust to a normal friction material, the friction material has no characteristic. There is no loss.
Further, by adding powder or fibers of a metal having an ionization tendency larger than that of iron Fe to the friction material layer, or by subjecting the back metal to chemical conversion treatment such as soft nitriding in advance, the surface of the back metal to be joined to the friction material The rust resistance of is further improved. Further, such a friction member of the present invention can be advantageously applied as a disc brake pad used in a severe corrosive environment such as an AV vehicle.
【図1】図1は本発明の実施例及び比較例におけるディ
スクブレーキパッドの摩擦材層の組成(重量%)と、そ
のPH及び錆試験後の母材残存面積(%)と錆発生面積
(%)の測定結果とを示す表図である。FIG. 1 is a composition (weight%) of a friction material layer of a disc brake pad in Examples and Comparative Examples of the present invention, its PH, and a base material remaining area (%) after a rust test and a rust generation area ( Is a table showing the measurement results of (%).
Claims (7)
れた繊維基材、樹脂結合剤、及び充填剤を含む摩擦材と
からなる摩擦部材において、前記裏金と前記摩擦材との
間にPH9以上の摩擦材層を介在したことを特徴とする
摩擦部材。1. A friction member comprising a backing made of steel and a friction material containing a fibrous base material, a resin binder, and a filler bonded to the surface of the backing. PH9 is provided between the backing and the friction material. A friction member including the above friction material layer.
を特徴とする請求項1記載の摩擦部材。2. The friction member according to claim 1, wherein the friction material layer contains slaked lime.
ることを特徴とする請求項1記載の摩擦部材。3. The friction member according to claim 1, wherein the friction material layer contains sodium nitrite.
することを特徴とする請求項1記載の摩擦部材。4. The friction member according to claim 1, wherein the friction material layer contains alkali dust.
の小さい金属の粉体または繊維を含有することを特徴と
する請求項1〜4のいずれか1項に記載の摩擦部材5. The friction member according to claim 1, wherein the friction material layer contains powder or fibers of a metal having an ionization tendency smaller than that of iron.
有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に
記載の摩擦部材。6. The friction member according to claim 1, wherein the friction material layer has a thickness of 0.5 to 3 mm.
合される表面に軟窒化処理等の化成処理が施されている
ことを特徴とする請求項1記載の摩擦部材。7. The friction member according to claim 1, wherein at least a surface of the backing metal to which the friction material is joined is subjected to chemical conversion treatment such as soft nitriding treatment.
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