JPH07332414A - ブレーキ用摩擦材およびその製造方法 - Google Patents
ブレーキ用摩擦材およびその製造方法Info
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- JPH07332414A JPH07332414A JP28837894A JP28837894A JPH07332414A JP H07332414 A JPH07332414 A JP H07332414A JP 28837894 A JP28837894 A JP 28837894A JP 28837894 A JP28837894 A JP 28837894A JP H07332414 A JPH07332414 A JP H07332414A
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- brake
- friction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】比較的摩擦係数が高く、フェードの発生しない
安定した摩擦係数をもつブレーキ用摩擦材を提供する 【構成】摩擦材全体の見掛け体積を100体積%とした
とき、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積%を
占める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋めて
繊維同志を一体化するとともに850℃で5時間加熱し
たときの加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜
20重量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全
炭化した高炭素化合物を含むマトリックス材とからなる
ブレーキ用摩擦材。および不完全炭化炭素繊維5〜40
体積%を基材繊維として含む摩擦材。鋳鉄を相手材とし
た場合にも通常のの炭素繊維強化炭素材にみられる低い
摩擦係数がなく、安定した比較的高い摩擦係数が得られ
る。また、耐磨耗性も優れている。
安定した摩擦係数をもつブレーキ用摩擦材を提供する 【構成】摩擦材全体の見掛け体積を100体積%とした
とき、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積%を
占める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋めて
繊維同志を一体化するとともに850℃で5時間加熱し
たときの加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜
20重量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全
炭化した高炭素化合物を含むマトリックス材とからなる
ブレーキ用摩擦材。および不完全炭化炭素繊維5〜40
体積%を基材繊維として含む摩擦材。鋳鉄を相手材とし
た場合にも通常のの炭素繊維強化炭素材にみられる低い
摩擦係数がなく、安定した比較的高い摩擦係数が得られ
る。また、耐磨耗性も優れている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に使用される
ブレーキ用摩擦材およびその製造方法に関する。本発明
の摩擦材は耐熱性に優れ、高温領域(300〜600
℃)の摩擦係数μが高くかつ摩擦係数が安定している。
このため高性能のブレーキシステムに使用できる。
ブレーキ用摩擦材およびその製造方法に関する。本発明
の摩擦材は耐熱性に優れ、高温領域(300〜600
℃)の摩擦係数μが高くかつ摩擦係数が安定している。
このため高性能のブレーキシステムに使用できる。
【0002】
【従来技術】炭素材料をマトリックスとし、炭素繊維で
補強した、いわゆる炭素繊維強化炭素材料(C/C材
料)で製造した摩擦材は、C/C材製同士を摺動させた
場合に、低速低荷重域を除いて適度の摩擦係数がえられ
る。このため、デイスク、ロータ、パッドのいずれもC
/C材で製造し、航空機やレース用のブレーキシステム
に使用されている。しかし、自動車のデイスクとして常
時使用されている鋳鉄材を相手材として摺動させる場合
には、従来のC/C材で製造したパッドは摩擦係数が低
く、不安定で、かつ耐摩耗性が低い。このため従来のC
/C材で製造したパッドは自動車用に実用化されておら
ず、試験の報告も少ない。
補強した、いわゆる炭素繊維強化炭素材料(C/C材
料)で製造した摩擦材は、C/C材製同士を摺動させた
場合に、低速低荷重域を除いて適度の摩擦係数がえられ
る。このため、デイスク、ロータ、パッドのいずれもC
/C材で製造し、航空機やレース用のブレーキシステム
に使用されている。しかし、自動車のデイスクとして常
時使用されている鋳鉄材を相手材として摺動させる場合
には、従来のC/C材で製造したパッドは摩擦係数が低
く、不安定で、かつ耐摩耗性が低い。このため従来のC
/C材で製造したパッドは自動車用に実用化されておら
ず、試験の報告も少ない。
【0003】最近、Daimler−Benz社より、
摩擦試験機(tribo−tester)での各種C/
C材の試験結果が報告されている(Advanced Materials
Tech. Inter. 1990, P123〜127, Sterring Publicatio
ns limited, K. Moregenthaler, I. Mawald-Hiller)。
この報告によると、各種C/C材の試験温度;330〜
640℃における摩擦係数は、現用フェノール樹脂を結
合材とするパッドに比較して低く、0.16〜0.31
程度である。また、摩擦面に対して炭素繊維が垂直であ
る場合のみ、摩擦係数が向上するが、この場合は耐摩耗
性が極端に悪く、現用パッドの10倍の摩耗量となると
報告されている。
摩擦試験機(tribo−tester)での各種C/
C材の試験結果が報告されている(Advanced Materials
Tech. Inter. 1990, P123〜127, Sterring Publicatio
ns limited, K. Moregenthaler, I. Mawald-Hiller)。
この報告によると、各種C/C材の試験温度;330〜
640℃における摩擦係数は、現用フェノール樹脂を結
合材とするパッドに比較して低く、0.16〜0.31
程度である。また、摩擦面に対して炭素繊維が垂直であ
る場合のみ、摩擦係数が向上するが、この場合は耐摩耗
性が極端に悪く、現用パッドの10倍の摩耗量となると
報告されている。
【0004】また、基材繊維として炭素繊維を使用し、
フェノール樹脂を結合材とするモールドタイプの摩擦材
も知られているが、C/C材料製の摩擦材と同様摩擦係
数が低くしかも不安定である。
フェノール樹脂を結合材とするモールドタイプの摩擦材
も知られているが、C/C材料製の摩擦材と同様摩擦係
数が低くしかも不安定である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】現在主として使用され
ている自動車用ブレーキは鋳鉄材料製のデイスク・ロー
タとレジン材料を主体としたパッド材から構成され、お
およそ3年程度の耐摩耗性を有している。しかし、この
レジン材料のパッド材は350℃以上となる高温領域で
このパッドを構成するフェノール材料が一部分解し、そ
の発生ガスにより摩擦係数が低下する場合(高温フェー
ド現象)がある。このため、高温領域で使用するブレー
キ材料としては、1000℃以上で焼成されたC/C材
料が推奨されている。しかし、先に述べたように、C/
C材料は鋳鉄製ロータと摺動した場合は摩擦係数が低
く、不安定で、かつ耐摩耗性が現用レジン材料の1/3
〜1/10と極端に悪い。
ている自動車用ブレーキは鋳鉄材料製のデイスク・ロー
タとレジン材料を主体としたパッド材から構成され、お
およそ3年程度の耐摩耗性を有している。しかし、この
レジン材料のパッド材は350℃以上となる高温領域で
このパッドを構成するフェノール材料が一部分解し、そ
の発生ガスにより摩擦係数が低下する場合(高温フェー
ド現象)がある。このため、高温領域で使用するブレー
キ材料としては、1000℃以上で焼成されたC/C材
料が推奨されている。しかし、先に述べたように、C/
C材料は鋳鉄製ロータと摺動した場合は摩擦係数が低
く、不安定で、かつ耐摩耗性が現用レジン材料の1/3
〜1/10と極端に悪い。
【0006】本発明は係る問題を解決することを課題と
する。
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、まず最初に
C/C材料の耐摩耗性の改善に取組み、炭素繊維等の基
材繊維を緻密な撚紐としてマトリックス中に埋設するこ
とにより解決した。しかし、単に基材繊維を撚紐として
マトリックス中に埋設して製造したパッド材料を鋳鉄製
ロータと摺動したところ次の問題があった。一つは、低
速低荷重域の摩擦係数が低めであった。つぎの問題は、
試験温度;400℃前後の摩擦係数が極端に下がる現象
が観察されたことである。これらの問題を解決するた
め、発明者は、C/C材料の原料と焼成温度との関係を
詳細に調べ、所定の組成範囲のもので、所定の熱処理を
施したC/C材料が、安定した摩擦係数と優れた耐磨耗
性を持つことを見出した。また先に述べた高温で摩擦係
数が減少する”高温フェード現象”に対しては、構成材
料の一部が高温で気化または液化するために生ずる現象
であるが、必ずしもC/C材料のように1000℃以上
で焼成し、完全に炭化している必要はなく、ある程度以
上の平均炭素量を有し、かつ一度450℃以上で焼成さ
れた重合芳香族化合物であれば、再度昇温された場合
で、液相が生じないのではないかという予想に基づき、
各種の実験を行い、本第一発明に至った。
C/C材料の耐摩耗性の改善に取組み、炭素繊維等の基
材繊維を緻密な撚紐としてマトリックス中に埋設するこ
とにより解決した。しかし、単に基材繊維を撚紐として
マトリックス中に埋設して製造したパッド材料を鋳鉄製
ロータと摺動したところ次の問題があった。一つは、低
速低荷重域の摩擦係数が低めであった。つぎの問題は、
試験温度;400℃前後の摩擦係数が極端に下がる現象
が観察されたことである。これらの問題を解決するた
め、発明者は、C/C材料の原料と焼成温度との関係を
詳細に調べ、所定の組成範囲のもので、所定の熱処理を
施したC/C材料が、安定した摩擦係数と優れた耐磨耗
性を持つことを見出した。また先に述べた高温で摩擦係
数が減少する”高温フェード現象”に対しては、構成材
料の一部が高温で気化または液化するために生ずる現象
であるが、必ずしもC/C材料のように1000℃以上
で焼成し、完全に炭化している必要はなく、ある程度以
上の平均炭素量を有し、かつ一度450℃以上で焼成さ
れた重合芳香族化合物であれば、再度昇温された場合
で、液相が生じないのではないかという予想に基づき、
各種の実験を行い、本第一発明に至った。
【0008】すなわち、本第一発明のブレーキ用摩擦材
は、摩擦材全体の見掛け体積を100体積%としたと
き、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積%を占
める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋めて繊
維同志を一体化するとともに850℃で5時間加熱した
ときの加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜2
0重量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全炭
化した高炭素化合物を含むマトリックス材とからなるこ
とを特徴とする。
は、摩擦材全体の見掛け体積を100体積%としたと
き、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積%を占
める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋めて繊
維同志を一体化するとともに850℃で5時間加熱した
ときの加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜2
0重量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全炭
化した高炭素化合物を含むマトリックス材とからなるこ
とを特徴とする。
【0009】本第二発明は、第一発明のブレーキ用摩擦
材を製造する方法の発明である。すなわち、本第二発明
のブレーキ用摩擦材の製造方法は、炭素繊維を含む撚紐
からなる基材繊維原料にマトリックス材となる樹脂原料
を含む結合材を含浸させ、その後成形し、さらに450
℃〜800℃の温度で熱処理するものである。これによ
り、摩擦材全体の見掛け体積を100体積%としたと
き、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積%を占
める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋めて繊
維同志を一体化するとともに850℃で5時間加熱した
ときの加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜2
0重量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全炭
化した高炭素化合物を含むマトリックス材とをもつブレ
ーキ用摩擦材が製造できる。
材を製造する方法の発明である。すなわち、本第二発明
のブレーキ用摩擦材の製造方法は、炭素繊維を含む撚紐
からなる基材繊維原料にマトリックス材となる樹脂原料
を含む結合材を含浸させ、その後成形し、さらに450
℃〜800℃の温度で熱処理するものである。これによ
り、摩擦材全体の見掛け体積を100体積%としたと
き、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積%を占
める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋めて繊
維同志を一体化するとともに850℃で5時間加熱した
ときの加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜2
0重量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全炭
化した高炭素化合物を含むマトリックス材とをもつブレ
ーキ用摩擦材が製造できる。
【0010】また、本発明者は炭素繊維を基材繊維とし
熱硬化性樹脂で固めたマトリックス材をもつモールドタ
イプの摩擦材においても、炭素繊維として不活性雰囲気
中の500〜800℃で焼成した不完全炭化炭素繊維を
使用することにより、摩擦材の摩擦係数が高く安定する
ことを見いだし本第三発明に至った。本第三発明のブレ
ーキ用摩擦材は、基材繊維と該基材繊維を埋設固定する
熱硬化性樹脂で結合されたマトリックス材からなるブレ
ーキ用摩擦材であって、摩擦材全体の見掛け体積を10
0体積%としたとき、該基材繊維として、不活性雰囲気
中の500〜800℃で焼成した不完全炭化炭素繊維5
〜40体積%を含むことを特徴とする。
熱硬化性樹脂で固めたマトリックス材をもつモールドタ
イプの摩擦材においても、炭素繊維として不活性雰囲気
中の500〜800℃で焼成した不完全炭化炭素繊維を
使用することにより、摩擦材の摩擦係数が高く安定する
ことを見いだし本第三発明に至った。本第三発明のブレ
ーキ用摩擦材は、基材繊維と該基材繊維を埋設固定する
熱硬化性樹脂で結合されたマトリックス材からなるブレ
ーキ用摩擦材であって、摩擦材全体の見掛け体積を10
0体積%としたとき、該基材繊維として、不活性雰囲気
中の500〜800℃で焼成した不完全炭化炭素繊維5
〜40体積%を含むことを特徴とする。
【0011】さらに、第一発明および第三発明を組み合
わせることにより次の第四発明を完成した。この第四発
明のブレーキ用摩擦材は、基材繊維と該基材繊維を埋設
固定する熱硬化性樹脂で結合されたマトリックス材から
なるブレーキ用摩擦材であって、摩擦材全体の見掛け体
積を100体積%としたとき、該基材繊維として、不活
性雰囲気中の500〜800℃で焼成した不完全炭化炭
素繊維5〜40体積%を含み、かつ該マトリックス材
は、850℃で5時間加熱したときの加熱減量で全体を
100重量%としたとき3〜20重量%を占める450
℃〜800℃の温度で不完全炭化した高炭素化合物を含
むことを特徴とする。
わせることにより次の第四発明を完成した。この第四発
明のブレーキ用摩擦材は、基材繊維と該基材繊維を埋設
固定する熱硬化性樹脂で結合されたマトリックス材から
なるブレーキ用摩擦材であって、摩擦材全体の見掛け体
積を100体積%としたとき、該基材繊維として、不活
性雰囲気中の500〜800℃で焼成した不完全炭化炭
素繊維5〜40体積%を含み、かつ該マトリックス材
は、850℃で5時間加熱したときの加熱減量で全体を
100重量%としたとき3〜20重量%を占める450
℃〜800℃の温度で不完全炭化した高炭素化合物を含
むことを特徴とする。
【0012】本発明のブレーキ用摩擦材を構成するマト
リックスは基材繊維の繊維間を埋めて繊維同志を一体化
するもので、基材繊維以外の摩擦材の残りの部分を構成
する。第一発明および第四発明のブレーキ用摩擦材を構
成するマトリックスは、450℃〜800℃の温度で不
完全炭化した高炭素化合物を含む。具体的には、ピッチ
類およびフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂等の熱硬化性樹脂を不完全炭化した高炭素化合物を
含む。この不完全炭化した高炭素化合物を特定するのは
困難であるが平均炭素元素数が18以上の縮合多環芳香
族化合物であり、融点は450℃以上であると判断して
いる。この高炭素化合物は実質的にマトリックス材を一
体化しているものである。この高炭素化合物は、摩擦材
全体の見掛け体積を100体積%としたとき、20〜4
5体積%、より好ましくは25〜40体積%を占める。
この高炭素化合物の配合割合が多いと、高温時の分解組
成成分が多くなり、摩擦係数が低下する。逆に少ないと
強度が低く、磨耗量が増大する。
リックスは基材繊維の繊維間を埋めて繊維同志を一体化
するもので、基材繊維以外の摩擦材の残りの部分を構成
する。第一発明および第四発明のブレーキ用摩擦材を構
成するマトリックスは、450℃〜800℃の温度で不
完全炭化した高炭素化合物を含む。具体的には、ピッチ
類およびフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂等の熱硬化性樹脂を不完全炭化した高炭素化合物を
含む。この不完全炭化した高炭素化合物を特定するのは
困難であるが平均炭素元素数が18以上の縮合多環芳香
族化合物であり、融点は450℃以上であると判断して
いる。この高炭素化合物は実質的にマトリックス材を一
体化しているものである。この高炭素化合物は、摩擦材
全体の見掛け体積を100体積%としたとき、20〜4
5体積%、より好ましくは25〜40体積%を占める。
この高炭素化合物の配合割合が多いと、高温時の分解組
成成分が多くなり、摩擦係数が低下する。逆に少ないと
強度が低く、磨耗量が増大する。
【0013】なお、間接的ではあるが不完全炭化した高
炭素化合物を窒素ガス雰囲気下での800℃で5時間の
熱処理による重量減少で捕らえることができる。本発明
のブレーキ用摩擦材では、吸水した水分を除いた乾燥時
の摩擦材を100重量%とすると、この熱処理による重
量減少が3〜20重量%の範囲にある。より好ましい熱
処理による重量減少の範囲は4〜18重量%である。
炭素化合物を窒素ガス雰囲気下での800℃で5時間の
熱処理による重量減少で捕らえることができる。本発明
のブレーキ用摩擦材では、吸水した水分を除いた乾燥時
の摩擦材を100重量%とすると、この熱処理による重
量減少が3〜20重量%の範囲にある。より好ましい熱
処理による重量減少の範囲は4〜18重量%である。
【0014】この高炭素化合物を含むマトリックスに
は、高炭素化合物以外に、炭素材、充填材および摩擦調
整剤が混入できる。炭素材としては自己焼結性の炭素粉
末を完全に炭化した炭素粉末、自己焼結性の炭素粉末を
使用できる。充填材および摩擦調整材としては、通常の
摩擦材に使用されている炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、アルミナ、酸化クロム、黒鉛、二流化モリブデン等
が使用できる。自己焼結性の炭素材としてはメソカーボ
ンマイクロビーズ(MCMB)が適している。このMC
MBは揮発成分が少なく、炭化率が高く、かつ耐熱性に
優れるため添加することが望ましい。このMCMBは光
学的異方性の炭素材でありマトリックスの一部を構成す
る。MCMB由来の炭素材はマトリックス材を100体
積%としたとき、10〜55体積%を占めるのが好まし
い。より好ましい割合は30〜50体積%である。
は、高炭素化合物以外に、炭素材、充填材および摩擦調
整剤が混入できる。炭素材としては自己焼結性の炭素粉
末を完全に炭化した炭素粉末、自己焼結性の炭素粉末を
使用できる。充填材および摩擦調整材としては、通常の
摩擦材に使用されている炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、アルミナ、酸化クロム、黒鉛、二流化モリブデン等
が使用できる。自己焼結性の炭素材としてはメソカーボ
ンマイクロビーズ(MCMB)が適している。このMC
MBは揮発成分が少なく、炭化率が高く、かつ耐熱性に
優れるため添加することが望ましい。このMCMBは光
学的異方性の炭素材でありマトリックスの一部を構成す
る。MCMB由来の炭素材はマトリックス材を100体
積%としたとき、10〜55体積%を占めるのが好まし
い。より好ましい割合は30〜50体積%である。
【0015】摩擦調整材として金属粉末が適している。
この金属粉末は摩擦係数の変動を減少するのに効果があ
る。金属の種類としては銅、黄銅、鉄が推奨される。こ
の金属粉末はマトリックス材を100体積%としたと
き、3〜20体積%を占めるのが好ましい。金属粉末の
配合割合が少ないと摩擦係数の安定化効果が少ない、逆
に多くなると金属同志の摺動部分が多くなり、音特性等
で望ましくない。なお、金属は金属粉末としてマトリッ
クス中に配合しても、金属繊維として基材繊維中に配合
してもよい。また金属繊維と金属粉末を同時に配合して
も構わない。
この金属粉末は摩擦係数の変動を減少するのに効果があ
る。金属の種類としては銅、黄銅、鉄が推奨される。こ
の金属粉末はマトリックス材を100体積%としたと
き、3〜20体積%を占めるのが好ましい。金属粉末の
配合割合が少ないと摩擦係数の安定化効果が少ない、逆
に多くなると金属同志の摺動部分が多くなり、音特性等
で望ましくない。なお、金属は金属粉末としてマトリッ
クス中に配合しても、金属繊維として基材繊維中に配合
してもよい。また金属繊維と金属粉末を同時に配合して
も構わない。
【0016】なお、本第三発明のマトリックスは通常の
モールドタイプのマトリックスで、充填材および摩擦調
整剤およびそれらを固定する熱硬化性樹脂バインダーか
らなる。なお、マトリックスを形成する材料として上記
したメソカーボンマイクロビーズを配合することができ
る。本第一発明の基材繊維は炭素繊維を含む撚紐からな
る。炭素繊維としては種々の方法で得られる炭素繊維を
使用できる。具体的には石炭系ピッチを紡糸し300〜
1200℃で焼成した炭素繊維、黒鉛化繊維、又はPA
N(ポリアクリロニトリル)繊維を300℃以上で熱処
理した耐炎化繊維や炭素繊維、黒鉛化繊維が使用でき
る。炭素繊維は長繊維でも短繊維でもよい。基材繊維に
はこの炭素繊維以外に、有機繊維由来の炭化繊維、金属
繊維を使用できる。有機繊維としてはレーヨン、ポリエ
ステル、アクリル、ポリイミド、フェノール等の繊維を
挙げることができる。金属繊維としては銅、黄銅、鉄等
の繊維、アルミナ、炭化珪素等の無機繊維も使用でき
る。
モールドタイプのマトリックスで、充填材および摩擦調
整剤およびそれらを固定する熱硬化性樹脂バインダーか
らなる。なお、マトリックスを形成する材料として上記
したメソカーボンマイクロビーズを配合することができ
る。本第一発明の基材繊維は炭素繊維を含む撚紐からな
る。炭素繊維としては種々の方法で得られる炭素繊維を
使用できる。具体的には石炭系ピッチを紡糸し300〜
1200℃で焼成した炭素繊維、黒鉛化繊維、又はPA
N(ポリアクリロニトリル)繊維を300℃以上で熱処
理した耐炎化繊維や炭素繊維、黒鉛化繊維が使用でき
る。炭素繊維は長繊維でも短繊維でもよい。基材繊維に
はこの炭素繊維以外に、有機繊維由来の炭化繊維、金属
繊維を使用できる。有機繊維としてはレーヨン、ポリエ
ステル、アクリル、ポリイミド、フェノール等の繊維を
挙げることができる。金属繊維としては銅、黄銅、鉄等
の繊維、アルミナ、炭化珪素等の無機繊維も使用でき
る。
【0017】この基材繊維は撚紐となっている。ここで
撚紐とは少なくとも3本以上の素線からなりかつ50回
/m以上の撚り回数で撚られているものを言う。撚紐を
構成する素線の数が少ないとか撚り回数が少ないと、撚
紐の強度が低く、耐磨耗性が低下する。撚紐を構成する
好ましい素線の数は3〜30本程度である。また好まし
い撚り回数は50〜100回/mである。
撚紐とは少なくとも3本以上の素線からなりかつ50回
/m以上の撚り回数で撚られているものを言う。撚紐を
構成する素線の数が少ないとか撚り回数が少ないと、撚
紐の強度が低く、耐磨耗性が低下する。撚紐を構成する
好ましい素線の数は3〜30本程度である。また好まし
い撚り回数は50〜100回/mである。
【0018】基材繊維は20〜60体積%、より好まし
くは25〜50体積%を占める。炭素繊維は基材繊維を
100体積%としたとき30〜100体積%、より好ま
しくは40〜90体積%を占める。合成繊維原料は10
〜30体積%程度、より好ましくは10〜20体積%を
占めるのがよい。金属繊維は3〜20体積%程度、より
好ましくは3〜15体積%を占めるのがよい。なお、炭
素短繊維は低コストであり望ましいが、紡糸時に粉状に
なり易い。これを防止するため、炭素短繊維を配合する
場合には基材繊維を100体積%としたとき合成繊維を
5体積%以上添加するのが望ましい。
くは25〜50体積%を占める。炭素繊維は基材繊維を
100体積%としたとき30〜100体積%、より好ま
しくは40〜90体積%を占める。合成繊維原料は10
〜30体積%程度、より好ましくは10〜20体積%を
占めるのがよい。金属繊維は3〜20体積%程度、より
好ましくは3〜15体積%を占めるのがよい。なお、炭
素短繊維は低コストであり望ましいが、紡糸時に粉状に
なり易い。これを防止するため、炭素短繊維を配合する
場合には基材繊維を100体積%としたとき合成繊維を
5体積%以上添加するのが望ましい。
【0019】本第三発明の基材繊維は、不活性雰囲気中
で500〜800℃で焼成した不完全炭化炭素繊維を含
む。具体的には、ポリアクリルニトリル系(以下、PA
N系と称する。)の合成繊維を不完全炭化した繊維を使
用できる。ピッチ系の不完全炭化炭素繊維も使用できる
が、PAN系の不完全炭化炭素繊維に比較して強度が低
い。
で500〜800℃で焼成した不完全炭化炭素繊維を含
む。具体的には、ポリアクリルニトリル系(以下、PA
N系と称する。)の合成繊維を不完全炭化した繊維を使
用できる。ピッチ系の不完全炭化炭素繊維も使用できる
が、PAN系の不完全炭化炭素繊維に比較して強度が低
い。
【0020】この不完全炭化炭素繊維は、通常強度が1
5〜100kg/mm2 、弾性率が500〜10,00
0kg/mm2 、伸びが1.5〜3.5%である。この
不完全炭化炭素繊維は通常の1200℃以上の温度で焼
成した炭素繊維に比較し、組成上水素、窒素および酸素
の炭素元素に対する割合が高い。この不完全炭化炭素繊
維は、その表面部分の分析値で、水素/炭素=0.1〜
0.4、窒素/炭素=0.1〜0.3、酸素/炭素=
0.03〜0.15である。通常の完全炭化炭素繊維は
水素/炭素、窒素/炭素および酸素/炭素の値がいずれ
も0.01未満である。
5〜100kg/mm2 、弾性率が500〜10,00
0kg/mm2 、伸びが1.5〜3.5%である。この
不完全炭化炭素繊維は通常の1200℃以上の温度で焼
成した炭素繊維に比較し、組成上水素、窒素および酸素
の炭素元素に対する割合が高い。この不完全炭化炭素繊
維は、その表面部分の分析値で、水素/炭素=0.1〜
0.4、窒素/炭素=0.1〜0.3、酸素/炭素=
0.03〜0.15である。通常の完全炭化炭素繊維は
水素/炭素、窒素/炭素および酸素/炭素の値がいずれ
も0.01未満である。
【0021】不完全炭化炭素繊維の配合量は、摩擦材全
体を100体積%としたとき、5〜40体積%となるの
が好ましい。不完全炭化炭素繊維の配合量が5体積%未
満では耐フェード性の向上効果が不十分であり、40体
積%を越えると基材繊維の分散性が悪化し、耐磨耗性が
低下する。最適な不完全炭化炭素繊維の配合量は5〜3
5体積%である。
体を100体積%としたとき、5〜40体積%となるの
が好ましい。不完全炭化炭素繊維の配合量が5体積%未
満では耐フェード性の向上効果が不十分であり、40体
積%を越えると基材繊維の分散性が悪化し、耐磨耗性が
低下する。最適な不完全炭化炭素繊維の配合量は5〜3
5体積%である。
【0022】基材繊維には、不完全炭化炭素繊維以外に
ケプラー繊維等の耐熱繊維、ブロンズ繊維等の金属繊維
を配合して使用することができる。本第一発明のブレー
キ用摩擦材は、炭素繊維を含む撚紐からなる基材繊維原
料にマトリックス材となる樹脂原料を含む結合材を含浸
させ、その後型成形し、さらに450℃〜800℃の温
度で熱処理して製造できる。
ケプラー繊維等の耐熱繊維、ブロンズ繊維等の金属繊維
を配合して使用することができる。本第一発明のブレー
キ用摩擦材は、炭素繊維を含む撚紐からなる基材繊維原
料にマトリックス材となる樹脂原料を含む結合材を含浸
させ、その後型成形し、さらに450℃〜800℃の温
度で熱処理して製造できる。
【0023】基材繊維原料としては前記した炭素繊維、
有機繊維および金属繊維が使用できる。これら繊維は束
状とした後撚りを掛けられ、撚紐とする。この撚紐にマ
トリックス材となる樹脂原料を含む結合材を含浸させ
る。この含浸を効率的に行うため、樹脂原料は溶媒に溶
解して液状とするのが好ましい。樹脂原料によっては粘
度調整のために使用する場合もある。また、MCMB等
の無機、有機の充填材、摩擦調整材等は液状の樹脂原料
中に分散させてもよいし、結合材を撚紐に含浸後添着さ
せてもよい。撚紐は液状の結合材に漬け、撚紐の内部お
よび表面に結合材を付着させる。その後、溶媒を揮散さ
せる。
有機繊維および金属繊維が使用できる。これら繊維は束
状とした後撚りを掛けられ、撚紐とする。この撚紐にマ
トリックス材となる樹脂原料を含む結合材を含浸させ
る。この含浸を効率的に行うため、樹脂原料は溶媒に溶
解して液状とするのが好ましい。樹脂原料によっては粘
度調整のために使用する場合もある。また、MCMB等
の無機、有機の充填材、摩擦調整材等は液状の樹脂原料
中に分散させてもよいし、結合材を撚紐に含浸後添着さ
せてもよい。撚紐は液状の結合材に漬け、撚紐の内部お
よび表面に結合材を付着させる。その後、溶媒を揮散さ
せる。
【0024】このようにして得られる結合材をもつ撚紐
を成形型内に配置し、加熱加圧して熱成形する。なお、
成形型内に配置する前に、結合材を含有する撚紐を型の
形状に編織したり、ドーナツ状に巻き取ったりして成形
型内に配置するのが好ましい。この後、得られた成形体
を450〜800℃で熱処理し、成形体を構成する有機
成分を不完全炭化する。熱処理温度が450℃未満で
は、あとで詳述するブレーキの一般性能試験(JASO
C 406−82 相当)において、高温フェードを
生じる。これは、残存する多量の未炭化の炭素質分がブ
レーキ摺動時に液化、気化することで摩擦係数の低下を
生ずると思われる。かかる意味で、ブレーキ用摩擦材中
の炭素質分は液化され難い事が望ましく、平均炭素量;
18以上の縮合多環芳香族化合物である事が望ましい。
平均炭素量;17以下の化合物では液化し易く、高温フ
ェードを生じやすい。
を成形型内に配置し、加熱加圧して熱成形する。なお、
成形型内に配置する前に、結合材を含有する撚紐を型の
形状に編織したり、ドーナツ状に巻き取ったりして成形
型内に配置するのが好ましい。この後、得られた成形体
を450〜800℃で熱処理し、成形体を構成する有機
成分を不完全炭化する。熱処理温度が450℃未満で
は、あとで詳述するブレーキの一般性能試験(JASO
C 406−82 相当)において、高温フェードを
生じる。これは、残存する多量の未炭化の炭素質分がブ
レーキ摺動時に液化、気化することで摩擦係数の低下を
生ずると思われる。かかる意味で、ブレーキ用摩擦材中
の炭素質分は液化され難い事が望ましく、平均炭素量;
18以上の縮合多環芳香族化合物である事が望ましい。
平均炭素量;17以下の化合物では液化し易く、高温フ
ェードを生じやすい。
【0025】一方800℃を越える温度で熱処理したブ
レーキ用摩擦材は、通常のC/C材の特性を示し、低速
・低荷重域の摩擦係数が低い。これはブレーキ用摩擦材
中の炭素質分がより完全に炭素化し、縮合多環芳香族化
合物として存在しないか或いはその存在量が少なすぎる
ためと考えられる。なお、熱処理して得られるブレーキ
用摩擦材に多量の気孔が発生している場合、この摩擦材
の気孔中に溶融ピッチ、合成樹脂等を含浸させ、再度5
00〜800℃で熱処理することができる。かかる場合
はブレーキ用摩擦材のマトリックスが強化され、耐磨耗
性が向上する。具体的には、結合材の種類またはMCM
Bの添加量が少ない場合では、焼成時に揮発分が多く、
熱処理により得られるブレーキ用摩擦材に隙間等の気孔
が多い場合がある。この場合には再度溶融ピッチ等に含
浸し、再度500℃〜800℃で焼成する事が、特に耐
摩耗性の上で推奨される。
レーキ用摩擦材は、通常のC/C材の特性を示し、低速
・低荷重域の摩擦係数が低い。これはブレーキ用摩擦材
中の炭素質分がより完全に炭素化し、縮合多環芳香族化
合物として存在しないか或いはその存在量が少なすぎる
ためと考えられる。なお、熱処理して得られるブレーキ
用摩擦材に多量の気孔が発生している場合、この摩擦材
の気孔中に溶融ピッチ、合成樹脂等を含浸させ、再度5
00〜800℃で熱処理することができる。かかる場合
はブレーキ用摩擦材のマトリックスが強化され、耐磨耗
性が向上する。具体的には、結合材の種類またはMCM
Bの添加量が少ない場合では、焼成時に揮発分が多く、
熱処理により得られるブレーキ用摩擦材に隙間等の気孔
が多い場合がある。この場合には再度溶融ピッチ等に含
浸し、再度500℃〜800℃で焼成する事が、特に耐
摩耗性の上で推奨される。
【0026】本第三発明のブレーキ用摩擦材は、通常の
モールドタイプの摩擦材と同じ方法で製造できる。以
下、更に実施例により説明する。
モールドタイプの摩擦材と同じ方法で製造できる。以
下、更に実施例により説明する。
【0027】
【実施例1】 (使用材料)ブレーキ用摩擦材の製造にあたり、下記す
る3種類の撚紐、2種類のバインダー、金属銅粉末(平
均粒径20μμm)およびMCMB(平均粒径6μm)
を準備した。
る3種類の撚紐、2種類のバインダー、金属銅粉末(平
均粒径20μμm)およびMCMB(平均粒径6μm)
を準備した。
【0028】撚紐としては次のNo.1、No.2およ
びNo.3の3種類の撚紐を準備した。 No.1撚紐 (炭素短繊維のみによる撚紐) 大阪ガ
ス(株)製の炭素繊維束(商品名;ドナカーボS,繊維
長さ;30〜50mm)を撚糸して繊維束とし、この繊
維束3本を120回/mで撚り撚紐(1.9g/m、
φ;3mm)とした。
びNo.3の3種類の撚紐を準備した。 No.1撚紐 (炭素短繊維のみによる撚紐) 大阪ガ
ス(株)製の炭素繊維束(商品名;ドナカーボS,繊維
長さ;30〜50mm)を撚糸して繊維束とし、この繊
維束3本を120回/mで撚り撚紐(1.9g/m、
φ;3mm)とした。
【0029】No.2撚紐 (炭素短繊維とレーヨンの
撚紐) 上記炭素繊維80部と東邦レーヨン製の短繊維
のレーヨン20部を紡糸して繊維束(0.1g/m)と
し、この繊維束8本を70回/mでより撚紐(0.8g
/m、φ;2.3 mm)とした。 No.3撚紐 (炭素短繊維、レーヨンおよび銅線の撚
紐) 純銅線(φ;0.32)1本をNo.2撚紐で使
用した炭素繊維80部と短繊維のレーヨン20部を紡糸
して繊維束とした繊維束8本と合撚し、撚紐(2.0g
/m、φ;2.3mm)とした。
撚紐) 上記炭素繊維80部と東邦レーヨン製の短繊維
のレーヨン20部を紡糸して繊維束(0.1g/m)と
し、この繊維束8本を70回/mでより撚紐(0.8g
/m、φ;2.3 mm)とした。 No.3撚紐 (炭素短繊維、レーヨンおよび銅線の撚
紐) 純銅線(φ;0.32)1本をNo.2撚紐で使
用した炭素繊維80部と短繊維のレーヨン20部を紡糸
して繊維束とした繊維束8本と合撚し、撚紐(2.0g
/m、φ;2.3mm)とした。
【0030】バインダーとしてフェノール系およびピッ
チ系No.1およびピッチ系No.2の2種類、合計3
種類を準備した。フェノール系バインダー メタノール
/メチルエチルケトンの混合溶液60部にフェノール樹
脂40部を溶解した溶液。ピッチ系No.1バインダー
ナフタレンピッチ80部とタール20部の溶融液。
チ系No.1およびピッチ系No.2の2種類、合計3
種類を準備した。フェノール系バインダー メタノール
/メチルエチルケトンの混合溶液60部にフェノール樹
脂40部を溶解した溶液。ピッチ系No.1バインダー
ナフタレンピッチ80部とタール20部の溶融液。
【0031】ピッチ系No.2バインダー ナフタレン
ピッチ80部、タール20部および重量%で15%のM
CMBの溶融分散液。 (ブレーキ用摩擦材の組成および熱処理温度)前記した
3種類の撚紐、3種類のバインダー、MCMBおよび金
属銅粉末を用いて7種類の組成の成形体を製造し、これ
ら成形体を400〜1600℃の範囲で6水準の熱処理
を施しブレーキ用摩擦材とした。これらの組成および熱
処理温度を表1に示す。
ピッチ80部、タール20部および重量%で15%のM
CMBの溶融分散液。 (ブレーキ用摩擦材の組成および熱処理温度)前記した
3種類の撚紐、3種類のバインダー、MCMBおよび金
属銅粉末を用いて7種類の組成の成形体を製造し、これ
ら成形体を400〜1600℃の範囲で6水準の熱処理
を施しブレーキ用摩擦材とした。これらの組成および熱
処理温度を表1に示す。
【0032】
【表1】 以下、各製造法を詳述する。 〔摩擦材1−1〕撚紐No.1をフェノール系バインダ
ーに浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面にバインダ
ーを付着し、その後、撚紐の表面にMCMBを付着させ
た。次にこの撚紐を巻き取り機にかけ、直径130m
m、厚み30mmの渦巻状に成形し、その後85℃にて
3時間減圧乾燥し溶媒を除去し1次成形物を得た。な
お、この1次成形物の段階で各構成成分の割合を、体積
%で炭素繊維23.4%,フェノール樹脂53.4%,
MCMB23.2%と成るよう調整した。
ーに浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面にバインダ
ーを付着し、その後、撚紐の表面にMCMBを付着させ
た。次にこの撚紐を巻き取り機にかけ、直径130m
m、厚み30mmの渦巻状に成形し、その後85℃にて
3時間減圧乾燥し溶媒を除去し1次成形物を得た。な
お、この1次成形物の段階で各構成成分の割合を、体積
%で炭素繊維23.4%,フェノール樹脂53.4%,
MCMB23.2%と成るよう調整した。
【0033】次いで、この1次成形物を金型に入れ、圧
力100kg/cm2 、温度150℃で30分間加熱成
形後金型から取りだし、更に200℃の電気炉中で5時
間加熱硬化を行い2次成形物を得た。この2次成形物の
一部を窒素ガス雰囲気下で400℃、他の一部を600
℃、さらに他の一部を800℃で1時間熱処理した。6
00℃および800℃で熱処理したものはその後さらに
250℃に溶解したタールピッチ(軟化点110℃)に
浸漬し、30分間減圧下に保ち気孔中にピッチを含浸さ
せ、その後窒素ガス雰囲気下で再度同じ600、800
℃で1時間の熱処理を行い熱処理温度を変えた3種類の
摩擦材を得た。 〔摩擦材1−2〕撚紐NO.1をフェノール系バインダ
ーに浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面にバインダ
ーを付着し、その後、撚紐の表面にMCMBおよび金属
銅粉を付着させた。次にこの撚紐を巻き取り機にかけ、
直径130mm、厚み30mmの渦巻状に成形し、その
後85℃にて3時間減圧乾燥し溶媒を除去し1次成形物
を得た。なお、この1次成形物の段階で各構成成分の割
合を、体積%で炭素繊維28.0%,フェノール樹脂4
7.7%,MCMB19.7%、銅粉末4.6%と成る
よう調整した。この1次成形品を用い、摩擦材1−2と
同じ方法で2次成形品および3次成形品を得た。なお、
加熱処理温度400℃、600℃および800℃の摩擦
材以外に500℃で熱処理した摩擦材も製造した。この
500℃で熱処理した摩擦材は400℃で熱処理したも
のと同様に、熱処理後のピッチの含浸および熱処理を行
わなかった。これにより熱処理温度を変えた4種類の摩
擦材を得た。 〔摩擦材2−2〕摩擦材1−1の撚紐No.1に代えて
撚紐No.2を使用した以外は摩擦材1−1と同じ方法
で摩擦材を製造した。なお、この摩擦材では熱処理温度
として400℃のみとした。 〔摩擦材2−5および摩擦材2−6〕摩擦材1−2の撚
紐No.1に代えて撚紐No.2を使用し、金属銅粉を
摩擦材2−5については5.1%、摩擦材2−6につい
ては12.9%とした以外は摩擦材1−2と同じ方法で
摩擦材を製造した。なお、熱処理温度としては、摩擦材
2−5では400℃、500℃および600℃の3種
類、摩擦材2−6では500℃の1種類とした。 〔摩擦材3−1〕釘の間隔を約65mmとした2本の釘
を打った平板を準備した。次に撚紐No.3をフェノー
ル系バインダー浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面
にバインダーを付着し、その後、撚紐の表面にMCMB
を付着させた。次にこの撚紐を前記した平板の2本の釘
に巻きかけ、小判状(長径;130mm、短径;65m
m),厚み30mmの長円形渦巻板状に成形した。その
後、85℃にて3時間減圧乾燥して溶媒を除去し1次成
形物を得た。なお、この1次成形物の段階で各構成成分
の割合を、体積%で炭素繊維29.2%,フェノール樹
脂50.4%,MCMB16.6%、銅3.8%と成る
よう調整した。
力100kg/cm2 、温度150℃で30分間加熱成
形後金型から取りだし、更に200℃の電気炉中で5時
間加熱硬化を行い2次成形物を得た。この2次成形物の
一部を窒素ガス雰囲気下で400℃、他の一部を600
℃、さらに他の一部を800℃で1時間熱処理した。6
00℃および800℃で熱処理したものはその後さらに
250℃に溶解したタールピッチ(軟化点110℃)に
浸漬し、30分間減圧下に保ち気孔中にピッチを含浸さ
せ、その後窒素ガス雰囲気下で再度同じ600、800
℃で1時間の熱処理を行い熱処理温度を変えた3種類の
摩擦材を得た。 〔摩擦材1−2〕撚紐NO.1をフェノール系バインダ
ーに浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面にバインダ
ーを付着し、その後、撚紐の表面にMCMBおよび金属
銅粉を付着させた。次にこの撚紐を巻き取り機にかけ、
直径130mm、厚み30mmの渦巻状に成形し、その
後85℃にて3時間減圧乾燥し溶媒を除去し1次成形物
を得た。なお、この1次成形物の段階で各構成成分の割
合を、体積%で炭素繊維28.0%,フェノール樹脂4
7.7%,MCMB19.7%、銅粉末4.6%と成る
よう調整した。この1次成形品を用い、摩擦材1−2と
同じ方法で2次成形品および3次成形品を得た。なお、
加熱処理温度400℃、600℃および800℃の摩擦
材以外に500℃で熱処理した摩擦材も製造した。この
500℃で熱処理した摩擦材は400℃で熱処理したも
のと同様に、熱処理後のピッチの含浸および熱処理を行
わなかった。これにより熱処理温度を変えた4種類の摩
擦材を得た。 〔摩擦材2−2〕摩擦材1−1の撚紐No.1に代えて
撚紐No.2を使用した以外は摩擦材1−1と同じ方法
で摩擦材を製造した。なお、この摩擦材では熱処理温度
として400℃のみとした。 〔摩擦材2−5および摩擦材2−6〕摩擦材1−2の撚
紐No.1に代えて撚紐No.2を使用し、金属銅粉を
摩擦材2−5については5.1%、摩擦材2−6につい
ては12.9%とした以外は摩擦材1−2と同じ方法で
摩擦材を製造した。なお、熱処理温度としては、摩擦材
2−5では400℃、500℃および600℃の3種
類、摩擦材2−6では500℃の1種類とした。 〔摩擦材3−1〕釘の間隔を約65mmとした2本の釘
を打った平板を準備した。次に撚紐No.3をフェノー
ル系バインダー浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面
にバインダーを付着し、その後、撚紐の表面にMCMB
を付着させた。次にこの撚紐を前記した平板の2本の釘
に巻きかけ、小判状(長径;130mm、短径;65m
m),厚み30mmの長円形渦巻板状に成形した。その
後、85℃にて3時間減圧乾燥して溶媒を除去し1次成
形物を得た。なお、この1次成形物の段階で各構成成分
の割合を、体積%で炭素繊維29.2%,フェノール樹
脂50.4%,MCMB16.6%、銅3.8%と成る
よう調整した。
【0034】次いで、この1次成形物を金型に入れ、圧
力100kg/cm2 、温度150℃で30分間加熱成
形後金型から取りだし、更に200℃の電気炉中で5時
間加熱硬化を行い2次成形物を得た。その後、この2次
成形物の一部を窒素雰囲気下で400℃、他の一部を6
00℃で各1時間熱処理を行い摩擦材を得た。なお、6
00℃で熱処理した摩擦材は更に250℃に溶解したタ
ールピッチ(軟化点110℃)に浸漬しつつ30分間減
圧保持しピッチを含浸後、再度600℃、1時間の熱処
理を行い摩擦材とした。 〔摩擦材PY−1〕撚紐No.1をピッチ系No.1バ
インダーに浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面にバ
インダーを付着させ、その後直径300mmφ、厚さ3
0mmの渦巻状に巻き取って1次成形物を得た。この1
次成形物の段階で各構成成分の割合を、体積%で炭素繊
維12%,ピッチ68%,タール20%と成るよう調整
した。次いで、この1次成形物を金型に入れ、圧力50
0kg/cm2 、温度600℃で5時間加熱成形後金型
から取りだし2次成形物を得た。この2次成形物の一部
を、更に800℃で1時間熱処理し、その後、250℃
に加熱溶解したタールピッチ(軟化点110℃)に浸漬
し30分間減圧保持してピッチを含浸させた。そしてそ
の後、再度800℃で1時間の熱処理を行い摩擦材を得
た。
力100kg/cm2 、温度150℃で30分間加熱成
形後金型から取りだし、更に200℃の電気炉中で5時
間加熱硬化を行い2次成形物を得た。その後、この2次
成形物の一部を窒素雰囲気下で400℃、他の一部を6
00℃で各1時間熱処理を行い摩擦材を得た。なお、6
00℃で熱処理した摩擦材は更に250℃に溶解したタ
ールピッチ(軟化点110℃)に浸漬しつつ30分間減
圧保持しピッチを含浸後、再度600℃、1時間の熱処
理を行い摩擦材とした。 〔摩擦材PY−1〕撚紐No.1をピッチ系No.1バ
インダーに浸漬し、撚紐を構成する各繊維素の表面にバ
インダーを付着させ、その後直径300mmφ、厚さ3
0mmの渦巻状に巻き取って1次成形物を得た。この1
次成形物の段階で各構成成分の割合を、体積%で炭素繊
維12%,ピッチ68%,タール20%と成るよう調整
した。次いで、この1次成形物を金型に入れ、圧力50
0kg/cm2 、温度600℃で5時間加熱成形後金型
から取りだし2次成形物を得た。この2次成形物の一部
を、更に800℃で1時間熱処理し、その後、250℃
に加熱溶解したタールピッチ(軟化点110℃)に浸漬
し30分間減圧保持してピッチを含浸させた。そしてそ
の後、再度800℃で1時間の熱処理を行い摩擦材を得
た。
【0035】2次成形物の他の一部は更に1000℃で
1時間熱処理し、その後、250℃に加熱溶解したター
ルピッチ(軟化点110℃)に浸漬し30分間減圧保持
してピッチを含浸させた。そしてその後、再度1000
℃で1時間の熱処理を行い摩擦材を得た。 〔摩擦材PY−2〕摩擦材PY−1のピッチ系No.1
バインダーに代えてピッチ系No.2バインダーを使用
したことと熱処理温度を1600℃とした以外は摩擦材
PY−1の方法と同じ方法で摩擦材を製造した。なお、
この摩擦材PY−2の1次成形物の段階で各構成成分の
割合を、体積%で炭素繊維15.3%,ピッチ56.9
%,タール16.8%、MCMB11.0%と成るよう
調整した。 (ブレーキ用パッドとしての加工)ダイナモ試験機用の
ブレーキパッドとして、各摩擦材より機械加工により、
テスト材料を製作した。
1時間熱処理し、その後、250℃に加熱溶解したター
ルピッチ(軟化点110℃)に浸漬し30分間減圧保持
してピッチを含浸させた。そしてその後、再度1000
℃で1時間の熱処理を行い摩擦材を得た。 〔摩擦材PY−2〕摩擦材PY−1のピッチ系No.1
バインダーに代えてピッチ系No.2バインダーを使用
したことと熱処理温度を1600℃とした以外は摩擦材
PY−1の方法と同じ方法で摩擦材を製造した。なお、
この摩擦材PY−2の1次成形物の段階で各構成成分の
割合を、体積%で炭素繊維15.3%,ピッチ56.9
%,タール16.8%、MCMB11.0%と成るよう
調整した。 (ブレーキ用パッドとしての加工)ダイナモ試験機用の
ブレーキパッドとして、各摩擦材より機械加工により、
テスト材料を製作した。
【0036】また、1/1ダイナモ試験機用として、各
摩擦材より小型乗用車用ブレーキパッドのサイズに機械
加工後、鋼板製の裏金に接着した。 (評価1、ブレーキ性能試験(その1);一般性能試
験)製作したブレーキ用摩擦材;16種をダイナモ試験
機にて、JASO C406−82相当のブレーキ一般
性能試験を実施した。なお相手材(ブレーキロータ材)
としては自動車用として良く使用されているねずみ鋳鉄
材(JIS G5501 FC20相当)を使用した。
摩擦材より小型乗用車用ブレーキパッドのサイズに機械
加工後、鋼板製の裏金に接着した。 (評価1、ブレーキ性能試験(その1);一般性能試
験)製作したブレーキ用摩擦材;16種をダイナモ試験
機にて、JASO C406−82相当のブレーキ一般
性能試験を実施した。なお相手材(ブレーキロータ材)
としては自動車用として良く使用されているねずみ鋳鉄
材(JIS G5501 FC20相当)を使用した。
【0037】試験結果の内、低速・低荷重域のデータと
して、速度;20km/h,面圧;8kg/cm2 から
15kg/cm2 までの摩擦係数測定結果を表2に示
す。
して、速度;20km/h,面圧;8kg/cm2 から
15kg/cm2 までの摩擦係数測定結果を表2に示
す。
【0038】
【表2】
【0039】通常の鋳鉄製ロータと摺動した場合では、
1000℃で熱処理した摩擦材PY−1−1000、1
600℃で焼成した摩擦材PY−2−1600の摩擦係
数が0.2以下と極めて低く、実用に使用できない。熱
処理温度;400〜800℃で処理した他の14種類の
摩擦材は、0.25〜0.6程度の比較的高い摩擦係数
を示した。摩擦係数は、熱処理温度が800℃から40
0℃へと低くなる程その摩擦係数が高くなる傾向にあっ
た。なお、摩擦材PY−2−1600の内、PY−2は
摩擦材の前記した種類を、1600はその摩擦材の熱処
理温度を示す。
1000℃で熱処理した摩擦材PY−1−1000、1
600℃で焼成した摩擦材PY−2−1600の摩擦係
数が0.2以下と極めて低く、実用に使用できない。熱
処理温度;400〜800℃で処理した他の14種類の
摩擦材は、0.25〜0.6程度の比較的高い摩擦係数
を示した。摩擦係数は、熱処理温度が800℃から40
0℃へと低くなる程その摩擦係数が高くなる傾向にあっ
た。なお、摩擦材PY−2−1600の内、PY−2は
摩擦材の前記した種類を、1600はその摩擦材の熱処
理温度を示す。
【0040】次に、高温フェード時の摩擦係数測定結果
を図1〜図5に示す。これらの図はいずれも縦軸に摩擦
係数、横軸にロータ温度を採ったものである。図中の符
号、例えば、1−1−800の始めの1−1は摩擦材の
前記した種類を最後の800は熱処理温度を示す。図1
の摩擦材1−1−400、図2の摩擦材1−2−40
0、図3の摩擦材2−2−400、図4の摩擦材3−1
−400の熱処理温度400℃のものはいずれも摩擦係
数が0.2以下となりフェード現象を起こした。これら
の摩擦材は高温でフェード(μ減少)を生じ、実用に値
しない。なお図5に示す摩擦材PY−1−1000およ
びPY−2−1600は全域でフェードを生じ、通常の
鋳鉄製ロータと摺動した場合では実用性が無い。
を図1〜図5に示す。これらの図はいずれも縦軸に摩擦
係数、横軸にロータ温度を採ったものである。図中の符
号、例えば、1−1−800の始めの1−1は摩擦材の
前記した種類を最後の800は熱処理温度を示す。図1
の摩擦材1−1−400、図2の摩擦材1−2−40
0、図3の摩擦材2−2−400、図4の摩擦材3−1
−400の熱処理温度400℃のものはいずれも摩擦係
数が0.2以下となりフェード現象を起こした。これら
の摩擦材は高温でフェード(μ減少)を生じ、実用に値
しない。なお図5に示す摩擦材PY−1−1000およ
びPY−2−1600は全域でフェードを生じ、通常の
鋳鉄製ロータと摺動した場合では実用性が無い。
【0041】一方、摩擦材1ー2ー500、摩擦材2ー
5ー500、摩擦材2ー5ー600、摩擦材1ー1ー8
00は制動前ロ−タ温度で500℃まで摩擦係数が安定
し、0.25以上の摩擦係数を示した。現用の樹脂モー
ルドタイプの摩擦材料では250℃を越えると、摩擦係
数が減少傾向となり、0.20程度になる。この現用の
摩擦材料と比較すると、本発明の摩擦材1ー2ー50
0、摩擦材2ー5ー500、摩擦材2ー5ー600、摩
擦材1ー1ー800がいかに耐フェード性に優れている
か納得できる。
5ー500、摩擦材2ー5ー600、摩擦材1ー1ー8
00は制動前ロ−タ温度で500℃まで摩擦係数が安定
し、0.25以上の摩擦係数を示した。現用の樹脂モー
ルドタイプの摩擦材料では250℃を越えると、摩擦係
数が減少傾向となり、0.20程度になる。この現用の
摩擦材料と比較すると、本発明の摩擦材1ー2ー50
0、摩擦材2ー5ー500、摩擦材2ー5ー600、摩
擦材1ー1ー800がいかに耐フェード性に優れている
か納得できる。
【0042】次に、この一般性能試験後の摩耗量を表3
に示す。
に示す。
【0043】
【表3】
【0044】現用のレジンモールドタイプの摩擦材の摩
耗量が0.85〜0.90程度であることと比較する
と、ここで製造したC/C材料の摩擦材は、1000℃
焼成の摩擦材PY−1−1000を除き、優れた耐摩耗
性を示す。 (評価2、ブレ−キ性能試験(その2);摩耗試験)ダ
イナモ試験機によるブレ−キ一般性能試験では良好なμ
特性、摩耗特性示した摩擦材2ー5ー500、摩擦材3
ー1ー600について、ダイナモ試験機で摩耗試験(4
00℃、500℃)を実施した。試験結果を表4、に示
す。
耗量が0.85〜0.90程度であることと比較する
と、ここで製造したC/C材料の摩擦材は、1000℃
焼成の摩擦材PY−1−1000を除き、優れた耐摩耗
性を示す。 (評価2、ブレ−キ性能試験(その2);摩耗試験)ダ
イナモ試験機によるブレ−キ一般性能試験では良好なμ
特性、摩耗特性示した摩擦材2ー5ー500、摩擦材3
ー1ー600について、ダイナモ試験機で摩耗試験(4
00℃、500℃)を実施した。試験結果を表4、に示
す。
【0045】
【表4】 現用のレジンモールドタイプの摩擦材のの400℃の摩
耗率が10(10-4mm3 /kgm)程度であることか
ら、両摩擦材とも優れた耐摩耗性を有すると判断され
る。 (摩擦材製造時の熱処理温度と諸特性)得られた摩擦材
の密度を表5に示す。いずれの摩擦材の密度も1.12
〜1.98で、良好である。
耗率が10(10-4mm3 /kgm)程度であることか
ら、両摩擦材とも優れた耐摩耗性を有すると判断され
る。 (摩擦材製造時の熱処理温度と諸特性)得られた摩擦材
の密度を表5に示す。いずれの摩擦材の密度も1.12
〜1.98で、良好である。
【0046】
【表5】
【0047】また、得られた摩擦材の気孔率は、摩擦材
の真比重とかさ密度より計算で求めた。(1−かさ密度
/真比重)×100=気孔率 その結果を表6に示す。
なお、一部の摩擦材では熱処理後ピッチ含浸処理を行
い、再度熱処理した摩擦材がある。これらの摩擦材につ
いてはピッチ含浸前の気孔率も合わせて示す。
の真比重とかさ密度より計算で求めた。(1−かさ密度
/真比重)×100=気孔率 その結果を表6に示す。
なお、一部の摩擦材では熱処理後ピッチ含浸処理を行
い、再度熱処理した摩擦材がある。これらの摩擦材につ
いてはピッチ含浸前の気孔率も合わせて示す。
【0048】
【表6】
【0049】(熱処理温度と摩擦材の重量減少)熱処理
温度と摩擦材の重量減少との関係を図6に示す。得られ
た摩擦材は共通して、熱処理温度400℃で12重量%
程度、600℃で20重量%、800℃で22〜25重
量%の減少を示す。ここには表示しないが、摩擦材PY
−1−1000、摩擦材PY−2−1600℃の重量減
少はそれぞれ1.5、1.2%であった。
温度と摩擦材の重量減少との関係を図6に示す。得られ
た摩擦材は共通して、熱処理温度400℃で12重量%
程度、600℃で20重量%、800℃で22〜25重
量%の減少を示す。ここには表示しないが、摩擦材PY
−1−1000、摩擦材PY−2−1600℃の重量減
少はそれぞれ1.5、1.2%であった。
【0050】この図6より、熱処理温度400℃では得
られる摩擦材にはまだ10重量%以上の希散成分を含む
ことである。これらの希散成分が低分子成分を含め、ブ
レ−キ摺動時に液化し、摩擦係数の低下を招くものと推
定される。また熱処理温度600℃、800℃で処理し
た摩擦材1ー1−600、摩擦材1ー1−800をブレ
−キテスト後、更に800℃の電気炉で窒素雰囲気中で
3時間の熱処理を施したところ、それぞれ11.9%、
8.93%の重量減少を見た。この事より、800℃×
1時間の熱処理ではフェノール樹脂は高分子化はしてい
るが、更に重縮合化が可能かもしくは分解し得る未炭化
物質が8%以上存在することが分かる。 また、摩擦材
の曲げ強さを表6に示す。ブレーキ用摩擦材は曲げ強さ
として200kgf/cm2 が要求されるが、いずれの
摩擦材も200kgf/cm2 以上で良好であった。
られる摩擦材にはまだ10重量%以上の希散成分を含む
ことである。これらの希散成分が低分子成分を含め、ブ
レ−キ摺動時に液化し、摩擦係数の低下を招くものと推
定される。また熱処理温度600℃、800℃で処理し
た摩擦材1ー1−600、摩擦材1ー1−800をブレ
−キテスト後、更に800℃の電気炉で窒素雰囲気中で
3時間の熱処理を施したところ、それぞれ11.9%、
8.93%の重量減少を見た。この事より、800℃×
1時間の熱処理ではフェノール樹脂は高分子化はしてい
るが、更に重縮合化が可能かもしくは分解し得る未炭化
物質が8%以上存在することが分かる。 また、摩擦材
の曲げ強さを表6に示す。ブレーキ用摩擦材は曲げ強さ
として200kgf/cm2 が要求されるが、いずれの
摩擦材も200kgf/cm2 以上で良好であった。
【0051】
【実施例2】本実施例では不完全炭化炭素繊維として、
アクリロニトリル繊維を空気中で300〜400℃に加
熱して処理する不融化処理したものをさらに窒素ガス雰
囲気中で600℃、1時間焼成して部分的に炭化した不
完全炭化炭素繊維としたものを長さ1〜5mmに切断し
て用いた。
アクリロニトリル繊維を空気中で300〜400℃に加
熱して処理する不融化処理したものをさらに窒素ガス雰
囲気中で600℃、1時間焼成して部分的に炭化した不
完全炭化炭素繊維としたものを長さ1〜5mmに切断し
て用いた。
【0052】また、不完全炭化炭素として大阪ガス
(株)のMCMBで直径6μmの球状のものを、窒素雰
囲気中600℃で1時間焼成したものを使用した。な
お、比較のため完全炭化炭素繊維として1600℃で焼
成した大阪ガス(株)の炭素繊維(商標:ドナカーボ
S、ピッチ系、長さ1〜5mm)を用いた。その他、ア
ラミド繊維(商標:ケプラー繊維、長さ1〜5mm)、
黒鉛粉末(窒素雰囲気中2,000℃で焼成したも
の)、カシューダスト、硫酸バリウム、銅繊維、バイン
ダーとしてフェノール樹脂を用いた。
(株)のMCMBで直径6μmの球状のものを、窒素雰
囲気中600℃で1時間焼成したものを使用した。な
お、比較のため完全炭化炭素繊維として1600℃で焼
成した大阪ガス(株)の炭素繊維(商標:ドナカーボ
S、ピッチ系、長さ1〜5mm)を用いた。その他、ア
ラミド繊維(商標:ケプラー繊維、長さ1〜5mm)、
黒鉛粉末(窒素雰囲気中2,000℃で焼成したも
の)、カシューダスト、硫酸バリウム、銅繊維、バイン
ダーとしてフェノール樹脂を用いた。
【0053】これらの原料を使用し、表7に示す配合組
成として秤量し、乾式で混粉したものをモールド原料と
した。そして各モールド原料を、160℃、40kgf
/cm2 、5分の加圧時間で通常通りに成形した。
成として秤量し、乾式で混粉したものをモールド原料と
した。そして各モールド原料を、160℃、40kgf
/cm2 、5分の加圧時間で通常通りに成形した。
【0054】
【表7】 (なお、体積%は、各原料成分の真比重の値より計算し
て体積%を求めた。また、いずれの炭素繊維および炭素
粉末も真比重を1.45g/ccとして計算した。) 各摩擦材より機械加工で1/1ダイナモ試験機用のブレ
ーキパッドに加工し、鋼板製の裏金に接着してテスト材
料を製作した。
て体積%を求めた。また、いずれの炭素繊維および炭素
粉末も真比重を1.45g/ccとして計算した。) 各摩擦材より機械加工で1/1ダイナモ試験機用のブレ
ーキパッドに加工し、鋼板製の裏金に接着してテスト材
料を製作した。
【0055】製作したブレーキ用摩擦材4種をダイナモ
試験機にて、JASO C40 6−82相当のブレー
キ一般性能試験を実施した。なお相手材(ブレーキロー
タ材)としては自動車用として良く使用されているねず
み鋳鉄材(JIS G5501 FC20相当)を使用
した。試験結果の内、制動前ロータ温度と最小摩擦係数
の関係を図7に示す。また、第3効力としての速度20
〜130km/h、面圧30〜50kg/cm2 の摩擦
係数、および一連の試験後の磨耗量を表8に示す。
試験機にて、JASO C40 6−82相当のブレー
キ一般性能試験を実施した。なお相手材(ブレーキロー
タ材)としては自動車用として良く使用されているねず
み鋳鉄材(JIS G5501 FC20相当)を使用
した。試験結果の内、制動前ロータ温度と最小摩擦係数
の関係を図7に示す。また、第3効力としての速度20
〜130km/h、面圧30〜50kg/cm2 の摩擦
係数、および一連の試験後の磨耗量を表8に示す。
【0056】
【表8】 図7より、摩擦材20−1、20−2および20−3の
不完全炭化炭素繊維を使用した摩擦材は、それらの最小
摩擦係数がいずれも0.22以上で、完全炭化炭素繊維
を使用した摩擦材20−4の最小摩擦係数約0.16に
比べて著しく最小摩擦係数が高い。また、不完全炭化炭
素繊維を使用した摩擦材の中で、さらに不完全炭化炭素
であるMCMBを使用した摩擦材20−1および20−
2は、完全炭化炭素である黒鉛を使用した摩擦材20−
3より最小摩擦係数が高く、耐フェード性に優れてい
る。特に摩擦材20−2は、摩擦係数が安定しており最
も耐フェード性に優れている。
不完全炭化炭素繊維を使用した摩擦材は、それらの最小
摩擦係数がいずれも0.22以上で、完全炭化炭素繊維
を使用した摩擦材20−4の最小摩擦係数約0.16に
比べて著しく最小摩擦係数が高い。また、不完全炭化炭
素繊維を使用した摩擦材の中で、さらに不完全炭化炭素
であるMCMBを使用した摩擦材20−1および20−
2は、完全炭化炭素である黒鉛を使用した摩擦材20−
3より最小摩擦係数が高く、耐フェード性に優れてい
る。特に摩擦材20−2は、摩擦係数が安定しており最
も耐フェード性に優れている。
【0057】また、表8に示す第3効力の変動範囲にお
いても、摩擦材20−1、20−2および20−3の不
完全炭化炭素繊維を使用した摩擦材は、摩擦係数が0.
33から0.36の範囲にあり、完全炭化炭素繊維を使
用した摩擦材20−4の摩擦係数が0.34から0.4
0の範囲にあるのと比較し、摩擦係数の安定性に優れて
いるといえる。なお、磨耗量は摩擦材20−2および2
0−3が低い磨耗量を示した。
いても、摩擦材20−1、20−2および20−3の不
完全炭化炭素繊維を使用した摩擦材は、摩擦係数が0.
33から0.36の範囲にあり、完全炭化炭素繊維を使
用した摩擦材20−4の摩擦係数が0.34から0.4
0の範囲にあるのと比較し、摩擦係数の安定性に優れて
いるといえる。なお、磨耗量は摩擦材20−2および2
0−3が低い磨耗量を示した。
【0058】
【発明の作用・効果】本発明のブレーキ用摩擦材は、マ
トリックス成分として450℃〜800℃で熱処理した
高炭素化合物からなる3〜15体積%不完全炭化分ある
いは不完全炭化炭素繊維を含む。このため通常の800
℃を越える高温で炭化したマトリックスをもつC/C材
に見られる摩擦係数が低いという問題がない。また、本
発明のブレーキ用摩擦材は通常のレジンモールド摩擦材
にみられるフェード現象が生じない。このため本発明の
ブレーキ用摩擦材は、相手材が高温であっても安定した
比較的高い摩擦係数をもつ。しかも耐摩擦性にも優れて
いる。
トリックス成分として450℃〜800℃で熱処理した
高炭素化合物からなる3〜15体積%不完全炭化分ある
いは不完全炭化炭素繊維を含む。このため通常の800
℃を越える高温で炭化したマトリックスをもつC/C材
に見られる摩擦係数が低いという問題がない。また、本
発明のブレーキ用摩擦材は通常のレジンモールド摩擦材
にみられるフェード現象が生じない。このため本発明の
ブレーキ用摩擦材は、相手材が高温であっても安定した
比較的高い摩擦係数をもつ。しかも耐摩擦性にも優れて
いる。
【図1】ロータ温度と試験例の摩擦材1−1の摩擦係数
の関係を示す線図。
の関係を示す線図。
【図2】ロータ温度と試験例の摩擦材1−2の摩擦係数
の関係を示す線図。
の関係を示す線図。
【図3】ロータ温度と試験例の摩擦材2−2および摩擦
材2−5の摩擦係数の関係を示す線図。
材2−5の摩擦係数の関係を示す線図。
【図4】ロータ温度と試験例の摩擦材3−1の摩擦係数
の関係を示す線図。
の関係を示す線図。
【図5】ロータ温度と試験例の摩擦材PY−1および摩
擦材PY−2の摩擦係数の関係を示す線図。
擦材PY−2の摩擦係数の関係を示す線図。
【図6】熱処理温度と試験例の摩擦材の関係を示す線
図。
図。
【図7】摩擦材20−1〜20−4の制動前ロータ温度
と最小摩擦係数の関係を示す線図。
と最小摩擦係数の関係を示す線図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 弘樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 本間 透 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 斉藤 淳一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中川 喜照 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 草野 義朗 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内 (72)発明者 東 隆行 大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪 瓦斯株式会社内
Claims (20)
- 【請求項1】摩擦材全体の見掛け体積を100体積%と
したとき、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積
%を占める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋
めて繊維同志を一体化するとともに850℃で5時間加
熱したときの加熱減量で全体を100重量%としたとき
3〜20重量%を占める450℃〜800℃の温度で不
完全炭化した高炭素化合物を含むマトリックス材とから
なることを特徴とするブレーキ用摩擦材。 - 【請求項2】該高炭素化合物は平均炭素量18以上の縮
合多環芳香族化合物である請求項1記載のブレーキ用摩
擦材。 - 【請求項3】該高炭素化合物は熱硬化樹脂およびピッチ
の少なくとも1つを450℃〜800℃の温度で不完全
炭化したものである請求項1記載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項4】該マトリックス材としてメソカーボンマイ
クロビーズ(MCMB)に由来する光学的異方性の炭素
材を含み、該マトリックス材を100体積%としたと
き、該光学的異方性の炭素材は10〜55体積%を占め
る請求項1記載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項5】該マトリックス材として金属粉末を含み、
該マトリックス材を100体積%としたとき、該金属粉
末は3〜20体積%を占める請求項1記載のブレーキ用
摩擦材。 - 【請求項6】該炭素繊維は炭素短繊維である請求項1記
載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項7】該基材繊維として合成繊維を450℃〜8
00℃の温度で加熱処理された炭素化繊維を含み、該基
材繊維を100体積%としたとき、該炭素化繊維は1〜
15体積%を占める請求項1記載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項8】該基材繊維として金属繊維を含み、該基材
繊維を100体積%としたとき、該金属繊維は3〜20
体積%を占める請求項7記載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項9】気孔率が5〜40体積%を占める請求項1
記載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項10】炭素繊維を含む撚紐からなる基材繊維原
料にマトリックス材となる樹脂原料を含む結合材を含浸
させ、その後成形し、さらに450℃〜800℃の温度
で熱処理し、摩擦材全体の見掛け体積を100体積%と
したとき、炭素繊維を含む撚紐からなり20〜60体積
%を占める基材繊維と、残部が該基材繊維の繊維間を埋
めて繊維同志を一体化するとともに850℃で5時間加
熱したときの加熱減量で全体を100重量%としたとき
3〜20重量%を占める450℃〜800℃の温度で不
完全炭化した高炭素化合物を含むマトリックス材とをも
つブレーキ用摩擦材の製造方法。 - 【請求項11】結合材としてメソカーボンマイクロビー
ズを含む請求項10記載のブレーキ用摩擦材の製造方
法。 - 【請求項12】結合材として金属粉末を含む請求項11
記載のブレーキ用摩擦材の製造方法。 - 【請求項13】該炭素繊維は炭素短繊維であり、該基材
繊維原料として該炭素短繊維とともに合成繊維を含み、
該基材繊維原料を100体積%としたとき、該炭素繊維
は70〜90体積%を占め、該合成繊維は10〜30体
積%を占める請求項10記載のブレーキ用摩擦材の製造
方法。 - 【請求項14】該基材繊維原料として金属繊維を含む請
求項10記載のブレーキ用摩擦材の製造方法。 - 【請求項15】該熱処理の後、被熱処理体の気孔中に溶
融ピッチを含浸し、再度500〜800℃で熱処理する
請求項10記載のブレーキ用摩擦材の製造方法。 - 【請求項16】気孔率が5〜40体積%である請求項1
0記載のブレーキ用摩擦材の製造方法。 - 【請求項17】基材繊維と該基材繊維を埋設固定する熱
硬化性樹脂で結合されたマトリックス材からなるブレー
キ用摩擦材であって、 摩擦材全体の見掛け体積を100体積%としたとき、該
基材繊維として、不活性雰囲気中の500〜800℃で
焼成した不完全炭化炭素繊維5〜40体積%を含むこと
を特徴とするブレーキ用摩擦材。 - 【請求項18】該不完全炭化炭素繊維以外の該基材繊維
としてアラミド繊維を含む請求項17記載のブレーキ用
摩擦材。 - 【請求項19】該マトリックス材としてメソカーボンマ
イクロビーズ(MCMB)に由来する光学的異方性の炭
素材を含み、該マトリックス材を100体積%としたと
き、該光学的異方性の炭素材は10〜55体積%を占め
る請求項18記載のブレーキ用摩擦材。 - 【請求項20】基材繊維と該基材繊維を埋設固定する熱
硬化性樹脂で結合されたマトリックス材からなるブレー
キ用摩擦材であって、 摩擦材全体の見掛け体積を100体積%としたとき、該
基材繊維として、不活性雰囲気中の500〜800℃で
焼成した不完全炭化炭素繊維5〜40体積%を含み、か
つ該マトリックス材は、850℃で5時間加熱したとき
の加熱減量で全体を100重量%としたとき3〜20重
量%を占める450℃〜800℃の温度で不完全炭化し
た高炭素化合物を含むことを特徴とするブレーキ用摩擦
材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28837894A JPH07332414A (ja) | 1994-04-07 | 1994-11-22 | ブレーキ用摩擦材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6968294 | 1994-04-07 | ||
JP6-69682 | 1994-04-07 | ||
JP28837894A JPH07332414A (ja) | 1994-04-07 | 1994-11-22 | ブレーキ用摩擦材およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07332414A true JPH07332414A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=26410852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28837894A Pending JPH07332414A (ja) | 1994-04-07 | 1994-11-22 | ブレーキ用摩擦材およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07332414A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150391A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Akebono Brake Ind Co Ltd | 湿式摩擦材 |
JP2016089903A (ja) * | 2014-10-31 | 2016-05-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブレーキ装置 |
US11209063B2 (en) | 2016-11-02 | 2021-12-28 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material composition and friction material |
WO2023167119A1 (ja) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | オイレス工業株式会社 | 摺動用炭素繊維及び摺動用炭素繊維の製造方法 |
WO2024128275A1 (ja) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | 三菱ケミカル株式会社 | 粒子含有繊維束の製造方法および粒子含有繊維束 |
-
1994
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