JPH08145098A - Brake friction material - Google Patents
Brake friction materialInfo
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- JPH08145098A JPH08145098A JP28563894A JP28563894A JPH08145098A JP H08145098 A JPH08145098 A JP H08145098A JP 28563894 A JP28563894 A JP 28563894A JP 28563894 A JP28563894 A JP 28563894A JP H08145098 A JPH08145098 A JP H08145098A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はブレーキに用いられる摩
擦材に係り、特に自動車等のブレーキパッドに用いて好
適なノンアスベスト系のブレーキ摩擦材に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction material used for a brake, and more particularly to a non-asbestos type brake friction material suitable for a brake pad of an automobile or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車等のブレーキパッドに用いられる
ノンアスベスト系ブレーキ用摩擦材は、例えば、スチー
ル、銅等の金属繊維、セラミック、カーボンファイバ等
の無機繊維、アラミド繊維等の強化繊維等からなる基材
に、黒鉛、三硫化アンチモン、二硫化モリブデン等の潤
滑材、硫酸バリウム、水酸化カルシウム等の充填材、お
よびカシューダスト、セラミック粉、金属粉末等の摩擦
調整材を配合し、かつこれらの成分に結合材を配合して
十分攪拌混合後、加熱しつつ圧縮成形を行うことにより
作製されている。また、上記結合材としては、例えばフ
ェノール樹脂等が使用される。2. Description of the Related Art Non-asbestos type friction materials for brakes used in brake pads of automobiles are made of, for example, metal fibers such as steel and copper, ceramics, inorganic fibers such as carbon fibers, and reinforced fibers such as aramid fibers. Lubricants such as graphite, antimony trisulfide and molybdenum disulfide, fillers such as barium sulfate and calcium hydroxide, and friction modifiers such as cashew dust, ceramic powder and metal powder are blended with the base material, and It is produced by blending the components with a binder, thoroughly stirring and mixing, and then performing compression molding while heating. Further, as the binder, for example, phenol resin or the like is used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のブレーキ摩擦材のうち、結合材としてフェノール樹
脂を使用したものは、２５０〜３００℃付近から熱分解
ガスを発生し、フェード現象のような高温下における摩
擦計数μの低下を引き起こすという問題がある。However, among the above-mentioned conventional brake friction materials, those using a phenol resin as a binding material generate a thermal decomposition gas from around 250 to 300 ° C. and generate a high temperature such as a fade phenomenon. There is a problem of causing a decrease in the friction coefficient μ below.
【０００４】そこで、本発明者らは、上記ブレーキ摩擦
材の耐熱性等を始めとする諸特性を向上させる目的で、
先に、特願昭６２−９５５６号、あるいは特願昭６３−
９７４１０号において、結合材として、例えば縮合多環
芳香族炭化水素からなる樹脂（以下、コプナ樹脂と略称
する。）、あるいはピッチ系コプナ樹脂を使用したもの
を考案した。ちなみに、コプナ樹脂は、熱分解開始速度
が２５０℃以上、かつ窒素雰囲気中における残灰率が６
０％以上という、優れた耐熱性を有している。Therefore, the present inventors have aimed to improve various characteristics such as heat resistance of the above-mentioned brake friction material,
First, Japanese Patent Application No. 62-9556 or Japanese Patent Application No. 63-
No. 97410, a resin using a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon (hereinafter, abbreviated as "copna resin") or a pitch-based coplanar resin was devised as a binder. By the way, Copna resin has a thermal decomposition initiation rate of 250 ° C or higher and a residual ash ratio of 6 in a nitrogen atmosphere.
It has excellent heat resistance of 0% or more.
【０００５】しかしながら、結合材としてコプナ樹脂や
ピッチ系コプナ樹脂を使用したものは、硬化反応に酸触
媒が必要なため、ブレーキ摩擦材をアルカリ性とするこ
とが困難で、その結果、ブレーキ摩擦材と接触するブレ
ーキ部品における錆の発生原因となるという問題があ
る。However, in the case of using the coplanar resin or the pitch type coplanar resin as the binder, it is difficult to make the brake friction material alkaline because the acid catalyst is required for the curing reaction, and as a result, the brake friction material There is a problem that it causes rust in the brake parts that come into contact.
【０００６】また、異音の防止を目的にスチール繊維を
配合しないブレーキ摩擦材のうち、フェノール樹脂を結
合材に使用したものでは、特に３００℃付近の高温にお
ける接着強度の低下が問題となっている。Further, among the brake friction materials containing no steel fiber for the purpose of preventing abnormal noise, those using a phenol resin as a binder material have a problem that the adhesive strength is lowered particularly at a high temperature of about 300 ° C. There is.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するためになされたもので、基材を始めとする成分に
結合材を配合して得られるブレーキ摩擦材において、上
記結合材に、熱分解開始速度が２５０℃以上で、窒素雰
囲気中における残灰率が６０％以上である熱硬化性樹脂
を用い、かつ上記ブレーキ用摩擦材自身のｐＨが８以上
であることを特徴とするものである。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and in a brake friction material obtained by blending a component such as a base material with a binder, A thermosetting resin having a thermal decomposition initiation rate of 250 ° C. or higher and a residual ash ratio of 60% or higher in a nitrogen atmosphere, and having the pH of the brake friction material itself of 8 or higher. It is a thing.
【０００８】この場合、本発明者らは、特に結合材とし
てのコプナ樹脂の特性と、その硬化反応とに着目し、コ
プナ樹脂にフェノール核を導入することにより、ヘキサ
ミンによる熱硬化を可能とした。すなわち、コプナ樹脂
にフェノール核を導入し、コプナ樹脂の硬化反応をフェ
ノール樹脂と同様の硬化反応に変化させることにより、
上記条件を満たす熱硬化性樹脂を得るに至った。In this case, the present inventors have paid special attention to the characteristics of the copuna resin as a binder and its curing reaction, and by introducing a phenol nucleus into the copuna resin, the thermosetting with hexamine is possible. . That is, by introducing a phenol nucleus into the Copuna resin and changing the curing reaction of the Copuna resin into a curing reaction similar to that of the phenol resin,
A thermosetting resin satisfying the above conditions has been obtained.
【０００９】[0009]
【作用】本発明によれば、耐熱性は上記従来のコプナ樹
脂と同等で、かつアルカリ性でも硬化可能な結合材が得
られる。According to the present invention, a binder having a heat resistance equivalent to that of the above-mentioned conventional COPNA resin and being curable even in alkaline can be obtained.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例につい
て説明する。 （１）基材として銅繊維、セラミック繊維、アラミッド
繊維を用い、潤滑材として黒鉛、三硫化アンチモン、充
填材として硫酸バリウム、水酸化カルシウムをそれぞれ
添加し、更に、フェノール核が導入された例えば図１に
示すような構造を有するコプナ樹脂を摩擦調整材および
結合材としてそれぞれ加し、かつ硬化剤としてヘキサミ
ンを添加した樹脂を用意した。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (1) Copper fiber, ceramic fiber, or aramid fiber is used as a base material, graphite, antimony trisulfide is added as a lubricant, barium sulfate or calcium hydroxide is added as a filler, and a phenol nucleus is further introduced. A resin was prepared by adding a coplanar resin having a structure as shown in 1 as a friction modifier and a binder and adding hexamine as a curing agent.
【００１１】（２）次いで、上記材料を図２中実施例
の欄に示すような比率で配合し、レーディゲミキサを用
い充分に混合撹拌した後、室温にて圧力５００kgf/cm2
で予備成形した。(2) Next, the above materials were blended in a ratio as shown in the column of Example in FIG. 2, thoroughly mixed and stirred using a Rödege mixer, and then a pressure of 500 kgf / cm 2 at room temperature.
It was preformed with.
【００１２】この予備成形品を、所定の金型を用い、１
７５℃，４００kgf/cm2，４分の条件で加熱圧縮成形
後、常圧にて２００℃，５時間の熱処理を行い、ブレー
キ摩擦材（実施例）を得た。This preformed product is used in a predetermined mold to
After heat compression molding under the conditions of 75 ° C., 400 kgf / cm 2 and 4 minutes, heat treatment was carried out at normal pressure at 200 ° C. for 5 hours to obtain a brake friction material (Example).
【００１３】一方、比較例として、結合材として例えば
図３に示すような構造を有するフェノール樹脂を使用し
た比較例、フェノール核が導入されないコプナ樹脂を
結合材に用いた比較例、結合材にフェノール樹脂を使
用し、かつ繊維材の一部にスチール繊維を使用した比較
例をそれぞれ図２に示すような比率で配合し、更に実
施例と同様の手順でブレーキ摩擦材を作製した。On the other hand, as comparative examples, a comparative example using a phenol resin having a structure as shown in FIG. 3 as a binder, a comparative example using a copuna resin in which a phenol nucleus is not introduced as a binder, and a phenol binder Comparative examples in which a resin was used and steel fibers were used as a part of the fiber material were mixed at the ratios shown in FIG. 2, and a brake friction material was produced in the same procedure as in the example.
【００１４】そして、上記のように作製した各ブレーキ
摩擦材の接着強度を、「社団法人自動車技術会規格Ｃ−
４４４」に従って試験し、また摩擦特性を「同試験法Ｃ
−４０６」に従って試験した。また、ブレーキ摩擦材の
ｐＨは、粉砕したブレーキ摩擦材を３００℃にて１時間
熱処理したもの１０ｇを水１００cm3に入れて２日間放
置した後、３０分煮沸し、更に室温まで冷却してから、
ガラス電極製ｐＨメータにて測定した。これらの結果を
図４に示す。Then, the adhesive strength of each brake friction material produced as described above is determined according to the "Japan Society of Automotive Engineers Standard C-
444 ", and the frictional properties are determined by" Test Method C "
-406 ". Regarding the pH of the brake friction material, 10 g of crushed brake friction material heat-treated at 300 ° C. for 1 hour was put in 100 cm 3 of water, left for 2 days, boiled for 30 minutes, and further cooled to room temperature. ,
It measured with the pH meter made from a glass electrode. The results are shown in FIG.
【００１５】試験の結果、実施例のブレーキ摩擦材は
（非鉄繊維材を用いても）、高温（３００℃）下におい
ても接着強度の低下がなく充分な強度を確保しており、
摩擦特性も安定している。更に、ｐＨも１１．５とアル
カリ性を示しており、ブレーキの裏金の接着面やディス
クロータへの防錆効果も高い。As a result of the test, the brake friction material of the example (even if the non-ferrous fiber material is used) has sufficient adhesive strength without deterioration of the adhesive strength even at high temperature (300 ° C.),
Friction characteristics are also stable. Furthermore, the pH is 11.5, which is alkaline, and the effect of rust prevention on the adhesive surface of the back metal of the brake and the disc rotor is high.
【００１６】更に、図４の結果から、実施例のブレー
キ摩擦材に使用した、フェノール樹脂が導入されたコプ
ナ樹脂の熱分解開始速度が２５０℃以上であることは明
白である。また、更なる研究の結果、実施例のブレー
キ摩擦材に結合材として使用したコプナ樹脂の、窒素雰
囲気中における残灰率は６０％以上であった。すなわ
ち、このコプナ樹脂は、上記従来のコプナ樹脂と同等、
優れた耐熱性を有している。Further, from the results shown in FIG. 4, it is clear that the thermal decomposition initiation rate of the Copuna resin containing the phenolic resin used in the brake friction material of the example is 250 ° C. or higher. Further, as a result of further studies, the residual ash ratio in the nitrogen atmosphere of the Copna resin used as the binder in the brake friction material of the example was 60% or more. That is, this Copuna resin is equivalent to the above-mentioned conventional Copuna resin,
Has excellent heat resistance.
【００１７】これに対し、比較例のブレーキ摩擦材は
高温での強度が低下し、フェード現象により摩擦係数μ
も低下している。On the other hand, the brake friction material of the comparative example has a reduced strength at high temperature and the friction coefficient μ due to the fade phenomenon.
Is also declining.
【００１８】また、比較例のブレーキ摩擦材は、強
度、摩擦特性は実施例と同等であるが、ｐＨが６．５
と酸性を示しており、上記裏金の接着面における発錆の
防止効果がない。The brake friction material of the comparative example has the same strength and friction characteristics as those of the example, but has a pH of 6.5.
And shows acidity, and there is no effect of preventing rusting on the adhesive surface of the back metal.
【００１９】一方、比較例のブレーキ摩擦材は、スチ
ール繊維の存在により、比較例より高温での強度低下
は少ないが、フェード現象により摩擦係数μが低下して
いる。On the other hand, the brake friction material of the comparative example has less strength decrease at high temperature than the comparative example due to the presence of the steel fiber, but the friction coefficient μ is decreased due to the fade phenomenon.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、耐熱性に優れたブレー
キ摩擦材をｐＨ８以上で作製できる。そのため、 （１）基材を非鉄繊維材料としても強度を確保でき、か
つスチール繊維の使用に伴うるロータの肉厚変動を防止
できる。 （２）長期にわたる発錆を防止しながら、安定的な摩擦
係数を維持できる。という優れた効果が得られる。According to the present invention, a brake friction material having excellent heat resistance can be produced at a pH of 8 or higher. Therefore, (1) the strength can be ensured even when the base material is a non-ferrous fiber material, and fluctuations in the wall thickness of the rotor due to the use of steel fibers can be prevented. (2) A stable friction coefficient can be maintained while preventing rusting for a long period of time. That is an excellent effect.
【図１】本発明のブレーキ摩擦材に結合材として使用さ
れる、フェノールが導入されたコプナ樹脂の構造の例を
示す構造式である。FIG. 1 is a structural formula showing an example of a structure of a phenol-incorporated coplanar resin used as a binder in the brake friction material of the present invention.
【図２】本発明の一実施例および比較例のブレーキ摩擦
材の組成を示す表である。FIG. 2 is a table showing compositions of brake friction materials of one example and a comparative example of the present invention.
【図３】従来のブレーキ摩擦材に結合材として使用され
るフェノール樹脂の構造の例を示す構造式である。FIG. 3 is a structural formula showing an example of a structure of a phenol resin used as a binder in a conventional brake friction material.
【図４】本発明の一実施例および比較例のブレーキ摩擦
材に対する試験結果を示す表である。FIG. 4 is a table showing test results for brake friction materials of one example and a comparative example of the present invention.
なし None
Claims (3)
て得られるブレーキ摩擦材において、 上記結合材に、熱分解開始速度が２５０℃以上で、窒素
雰囲気中における残灰率が６０％以上である熱硬化性樹
脂を用い、かつ上記ブレーキ用摩擦材自身のｐＨが８以
上であることを特徴とするブレーキ摩擦材。1. A brake friction material obtained by incorporating a binder into a component including a base material, wherein the binder has a thermal decomposition initiation rate of 250 ° C. or higher and a residual ash ratio in a nitrogen atmosphere of 60. % Of the thermosetting resin, and the pH of the brake friction material itself is 8 or more.
化水素からなる樹脂にフェノール核が導入され、かつヘ
キサミンにより熱硬化される樹脂であることを特徴とす
る請求項１記載のブレーキ摩擦材。2. The brake according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a resin comprising a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon in which a phenol nucleus is introduced and which is thermoset by hexamine. Friction material.
特徴とする請求項１または２記載のブレーキ摩擦材。3. The brake friction material according to claim 1, wherein the base material is a non-ferrous fiber material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28563894A JPH08145098A (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Brake friction material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28563894A JPH08145098A (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Brake friction material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08145098A true JPH08145098A (en) | 1996-06-04 |
Family
ID=17694129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28563894A Withdrawn JPH08145098A (en) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | Brake friction material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08145098A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2006330A2 (en) | 2007-06-22 | 2008-12-24 | Akebono Brake Industry CO., LTD. | Thermosetting resin material |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP28563894A patent/JPH08145098A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2006330A2 (en) | 2007-06-22 | 2008-12-24 | Akebono Brake Industry CO., LTD. | Thermosetting resin material |
| EP2006330A3 (en) * | 2007-06-22 | 2009-06-03 | Akebono Brake Industry CO., LTD. | Thermosetting resin material |
| US7687570B2 (en) | 2007-06-22 | 2010-03-30 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Thermosetting resin material |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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