JPH1161105A - Friction material - Google Patents
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- JPH1161105A JPH1161105A JP22414597A JP22414597A JPH1161105A JP H1161105 A JPH1161105 A JP H1161105A JP 22414597 A JP22414597 A JP 22414597A JP 22414597 A JP22414597 A JP 22414597A JP H1161105 A JPH1161105 A JP H1161105A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は自動車等のディスク
ブレーキパッド、ドラムブレーキライニング、またはク
ラッチフェーシング等として使用される摩擦材に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a friction material used as a disc brake pad, a drum brake lining, or a clutch facing of an automobile or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車のディスクブレーキパッド、ドラ
ムブレーキシュー等に使用される摩擦材は、多くの材料
からなる複合材として形成されている。即ち、骨格を形
成する繊維状の成分である繊維基材と、この繊維基材を
結合保持する樹脂成分である樹脂結合剤と、これらの繊
維基材と樹脂結合剤とのマトリックス中に分散し充填さ
れる摩擦・摩耗特性等の改善のための粉末状の成分であ
る各種の充填剤とから構成されている。2. Description of the Related Art Friction materials used for disc brake pads, drum brake shoes and the like of automobiles are formed as composite materials composed of many materials. That is, a fibrous base material that is a fibrous component that forms a skeleton, a resin binder that is a resin component that binds and holds the fibrous base material, and dispersed in a matrix of the fibrous base material and the resin binder. It is composed of various fillers, which are powdery components for improving the friction and wear characteristics to be filled.
【０００３】なお、この繊維基材としては、一般に、ア
ラミド繊維、チタン酸カリウム繊維等が使用されてい
る。また、樹脂結合剤としては、フェノール樹脂等の熱
硬化性樹脂が使用されている。そして、充填剤として
は、黒鉛、二硫化モリブデン等の固体潤滑剤、ケイ酸ジ
ルコニウム等のアブレッシブ剤、銅粉、亜鉛粉等の金属
粉、カシューダスト、消石灰、及び、硫酸バリウム等の
体質充填剤等が使用されている。なおここで、体質充填
剤として用いられる硫酸バリウムは、具体的には、可溶
性バリウム塩を水溶液から硫酸バリウムとして沈殿させ
た沈降性硫酸バリウムであることが一般的である。この
沈降性硫酸バリウムは、凝集状態を呈し、見かけ上の粒
径は粗大化されているが、基本粒子は極めて微細であ
り、その粒径は０．１μｍ以下である。[0003] Aramid fibers, potassium titanate fibers and the like are generally used as the fiber base material. Further, a thermosetting resin such as a phenol resin is used as the resin binder. Examples of the filler include solid lubricants such as graphite and molybdenum disulfide, abrasives such as zirconium silicate, metal powders such as copper powder and zinc powder, cashew dust, slaked lime, and fillers such as barium sulfate. Etc. are used. Here, the barium sulfate used as the constitutional filler is generally a precipitated barium sulfate obtained by precipitating a soluble barium salt from an aqueous solution as barium sulfate. This sedimentable barium sulfate exhibits an agglomerated state, and the apparent particle size is coarse, but the basic particles are extremely fine, and the particle size is 0.1 μm or less.
【０００４】また、この他にも、充填剤成分としては種
々のものが知られているが、その一つに、マイカ（雲
母）、タルク等の層状鉱物がある。これらの層状鉱物、
即ち、陽イオンが結合したケイ酸基等が２次平面網状に
発達し、層間が弱いファンデルワールス力で結合された
層状の結晶構造有する鉱物は、劈開性を有し、その劈開
性により、低周波ノイズの発生を低減する作用を有して
いる。[0004] In addition, various other filler components are known. One of them is a layered mineral such as mica (mica) and talc. These layered minerals,
That is, a silicate-bonded cation or the like develops in a secondary planar network, and a mineral having a layered crystal structure in which layers are bonded by a weak van der Waals force has cleavage properties, and due to its cleavage properties, It has the effect of reducing the occurrence of low frequency noise.
【０００５】なお、充填剤の少なくとも一部としてこの
ような層状鉱物（劈開性鉱物）を使用した摩擦材につい
ては、例えば、特開平６−９９４５号公報、特開平６−
９９４６号公報、特開平６−３０６１８５号公報等に開
示の技術があり、特開平６−９９４５号公報では、耐摩
耗性等を確保しつつ、低周波ノイズの発生を低減するた
めに、耐熱性に優れた変性フェノール樹脂を樹脂結合剤
とすると共に、充填剤としてマイカ等の層状鉱物（鱗片
状無機物）を使用することが提案されている。また、特
開平６−９９４６号公報では、同じく耐摩耗性等を確保
しつつ、低周波ノイズを抑えるために、充填剤として、
層状鉱物を、粒子の細かいカシューダストと共に使用す
ることが提案されている。更に、特開平６−３０６１８
５号公報では、低周波ノイズを抑え、かつ、耐摩耗性を
向上させるために、層状鉱物を、所定割合の二硫化モリ
ブデン、三硫化アンチモン及び黒鉛と共に使用すること
が開示されている。A friction material using such a layered mineral (cleavable mineral) as at least a part of a filler is disclosed in, for example, JP-A-6-9945 and JP-A-6-9945.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9946/1994 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-306185 disclose techniques disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-9945. It has been proposed to use a modified phenol resin having excellent properties as a resin binder and to use a layered mineral such as mica (flaky inorganic material) as a filler. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-9946, in order to suppress low frequency noise while securing wear resistance and the like, as a filler,
It has been proposed to use layered minerals with fine-grained cashew dust. Further, JP-A-6-30618
No. 5 discloses that a layered mineral is used together with a predetermined ratio of molybdenum disulfide, antimony trisulfide and graphite in order to suppress low frequency noise and improve wear resistance.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年では、
自動車は動的性能だけでなく、快適性、静粛性等も著し
く向上されてきている。そして、その中で、制動時に生
じるブレーキノイズに関しても、急制動時に発生する高
周波ノイズのみでなく、グー音とも呼ばれる低周波ノイ
ズについても、その発生を低減することが求められてい
る。この低周波ノイズは、１００〜１０００Ｈｚ程度の
騒音であり、高周波ノイズに比べ目立たないものである
が、より高い快適性、静粛性等のためには、できるだけ
低減することが好ましい。However, in recent years,
2. Description of the Related Art In a car, not only dynamic performance but also comfort and quietness have been significantly improved. Among them, it is required to reduce not only the brake noise generated at the time of braking, but also the low frequency noise also called a goo noise, as well as the high frequency noise generated at the time of sudden braking. The low-frequency noise is a noise of about 100 to 1000 Hz and is inconspicuous as compared with the high-frequency noise. However, it is preferable to reduce the noise as much as possible for higher comfort and quietness.
【０００７】なお、この低周波ノイズは、摩擦材と相手
材が摩擦係合を繰返す間に、摩擦材成分またはその分解
物が相手材に付着して被着膜を形成し、その被着膜と摩
擦材が凝着してスティックスリップ、即ち、摩擦係数の
瞬間的な変動を引起こすことによって生じるものであ
る。The low-frequency noise is caused by the fact that the friction material component or its decomposed substance adheres to the mating material to form an adhered film while the friction material and the mated material repeat frictional engagement, and the adhered film is formed. And friction material adhere to each other to cause stick-slip, that is, an instantaneous change in friction coefficient.
【０００８】したがって、低周波ノイズを抑制する手段
の一つとしては、この相手材被着膜を除去するために、
硬度が高く、研削性を有するケイ酸ジルコニウム等のア
ブレッシブ剤の配合を増やすことが有効であると考えら
れるが、これによれば、同時に相手材の摩耗が増大する
恐れがある。Therefore, as one of means for suppressing low-frequency noise, in order to remove the film deposited on the mating material,
It is considered effective to increase the mixing ratio of abrasives such as zirconium silicate having high hardness and grindability. However, according to this, the wear of the mating material may increase at the same time.
【０００９】そこで、本発明は相手材の摩耗を増大させ
ることなく、低周波ノイズの発生を低減することができ
る摩擦材の提供を課題とするものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a friction material capable of reducing the occurrence of low-frequency noise without increasing the wear of a mating material.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、充填剤の
少なくとも一部として、劈開性を有する層状鉱物を用い
ると共に、十分に大きな粒径を有する硫酸バリウム（ヒ
性硫酸バリウム）を用いることによって、相手材の摩耗
を増大させることなく、低周波ノイズの発生を有効に低
減できることを見出し、確認した。Means for Solving the Problems The present inventors use, as at least a part of the filler, a layered mineral having a cleavage property and use barium sulfate (barium arsenate) having a sufficiently large particle size. It has been found and confirmed that the generation of low-frequency noise can be effectively reduced without increasing the wear of the mating material.
【００１１】本発明にかかる摩擦材は、繊維基材と、樹
脂結合剤と、充填剤とからなる摩擦材において、その充
填剤の少なくとも一部として、層状鉱物を含むと共に、
平均粒径３．０〜３０μｍの硫酸バリウムを摩擦材全体
に対して５．０体積％以上の割合で含むことを特徴とす
るものである。The friction material according to the present invention is a friction material comprising a fiber base material, a resin binder, and a filler, wherein at least a part of the filler contains a layered mineral,
It is characterized in that barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm is contained in a proportion of 5.0% by volume or more based on the whole friction material.
【００１２】このように、本発明の摩擦材においては、
充填剤の少なくとも一部として、層状鉱物が含まれると
共に、粒径が十分に大きく、平均粒径で３．０〜３０μ
ｍである硫酸バリウムが、摩擦材全体に対し５．０体積
％以上の割合で含まれるので、後述の試験結果からも明
らかなように、相手材の摩耗を増大させることなく、低
周波ノイズの発生を低減することができる。Thus, in the friction material of the present invention,
At least a part of the filler contains a layered mineral and has a sufficiently large particle size, and has an average particle size of 3.0 to 30 μm.
Since barium sulfate, which is m, is contained in a proportion of 5.0% by volume or more with respect to the entire friction material, as will be apparent from the test results described later, without increasing the wear of the mating material, low-frequency noise Occurrence can be reduced.
【００１３】なお、この理由については、層状鉱物が鱗
状に劈開し、滑性の表面を形成することによって、摩擦
材と相手材の凝着が抑制されると共に、硫酸バリウムが
モース硬度３〜３．５と比較的軟質であるため、十分に
大きな粒径を有することによって、相手材を実質的に研
削することなく、表面の被着膜のみを除去し、それによ
って、相手材の摩耗を増大させることなく、スティック
スリップの原因となる摩擦材と相手材の凝着が更に抑制
され、回避されるためであると考えられる。The reason for this is that the layered mineral cleaves in a scaly manner and forms a lubricious surface, thereby preventing the friction material from adhering to the mating material and preventing the barium sulfate from having a Mohs' hardness of 3 to 3. .5 has a sufficiently large particle size to remove only the deposited film on the surface without substantially grinding the mating material, thereby increasing the abrasion of the mating material. It is considered that the adhesion between the friction material causing the stick-slip and the mating material is further suppressed and avoided without causing the stick-slip.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、この摩擦材について、更に
詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the friction material will be described in more detail.
【００１５】上記のように、本発明の摩擦材において
は、充填剤の少なくとも一部として、層状鉱物を使用す
ると共に、相手材被着膜を除去し、低周波ノイズの発生
を低減するために、粒径が十分に大きく、平均粒径で
３．０〜３０μｍの硫酸バリウムを使用する。As described above, in the friction material of the present invention, a layered mineral is used as at least a part of the filler, and at the same time, the film deposited on the mating material is removed to reduce the occurrence of low frequency noise. Use barium sulfate having a sufficiently large particle size and an average particle size of 3.0 to 30 μm.
【００１６】このような粒径の硫酸バリウムは、重晶石
（パライト）を粉砕し、水ヒ（簸）または風ヒにより分
級することによって得ることができる（ヒ性硫酸バリウ
ム）。この粒径が余り小さく、３．０μｍより小さい
と、低周波ノイズの発生を低減する効果が十分に得られ
ない。また、粒径が大きいほど低周波ノイズの発生の低
減効果は高くなるが、余り大きいと、相手材の摩耗を増
大させる傾向も見られるため、３０μｍを限度とし、そ
れ以下であることが好ましい。Barium sulfate having such a particle size can be obtained by pulverizing barite (parite) and classifying it with water arsenic (elutriation) or wind arsenic (barium arsenate). If the particle size is too small and smaller than 3.0 μm, the effect of reducing the generation of low frequency noise cannot be sufficiently obtained. The larger the particle size, the higher the effect of reducing the generation of low-frequency noise. However, if the particle size is too large, a tendency to increase the abrasion of the mating material is observed. Therefore, the upper limit is preferably 30 μm or less.
【００１７】そして、この硫酸バリウムは、摩擦材全体
に対して、５．０体積％以上の割合で配合することがで
きる。この配合が余り少なく、５．０体積％より少ない
と、低周波ノイズの発生を低減する効果が十分に得られ
ない。なお、この配合が余り多くてもその効果は頭打ち
状態となるだけでなく、多大な配合は他の充填剤の配合
を困難とする。そのため、一般に４０体積％を限度と
し、それ以下の割合で配合することが好ましく、３５体
積％以下の割合とすることがより好ましい。The barium sulfate can be blended in a proportion of 5.0% by volume or more based on the whole friction material. If the content is too small and less than 5.0% by volume, the effect of reducing the generation of low frequency noise cannot be sufficiently obtained. It should be noted that even if the content is too large, the effect is not only leveled off, but also a large content makes it difficult to mix other fillers. Therefore, it is generally preferable to limit the content to 40% by volume, and it is preferable to mix the content at a lower ratio, and it is more preferable to set the content to 35% by volume or less.
【００１８】この硫酸バリウムと共に充填剤の少なくと
も一部として使用する層状鉱物としては、この種の摩擦
材において充填剤として一般に用いられている劈開性を
有する層状鉱物（劈開性鉱物）を使用することができ、
マイカ（雲母）、カオリン、タルク、バーミキュライ
ト、モンモリロナイト、緑泥石、水酸化アルミニウム
（ギブス石）等を使用することができる。ただし、これ
らの中でも、マイカが最も一般的に使用されるものであ
り、特に好ましい。As the layered mineral used as at least a part of the filler together with the barium sulfate, a layered mineral having cleavage properties (cleavable mineral) generally used as a filler in this kind of friction material is used. Can be
Mica (mica), kaolin, talc, vermiculite, montmorillonite, chlorite, aluminum hydroxide (gibbsite) and the like can be used. However, among these, mica is the most commonly used and is particularly preferred.
【００１９】そして、このような層状鉱物は、従来と同
様に、摩擦材全体に対して、一般に２〜４０体積％の割
合で配合することが好ましい。この割合が余り少なく、
２体積％よりも少ないと、低周波ノイズの発生を低減す
る効果が実用上十分に得難くなる傾向がある。また、そ
の配合割合が多いほど低周波ノイズの低減効果は向上す
るが、余り多く配合してもそれによる効果は頭打ち状態
になるため、４０体積％を限度として、それ以下の割合
で配合することが好ましい。It is preferable that such a layer mineral is generally blended at a ratio of 2 to 40% by volume with respect to the whole friction material, as in the related art. This percentage is too small,
If the content is less than 2% by volume, the effect of reducing the occurrence of low-frequency noise tends to be practically insufficient. In addition, the effect of reducing low-frequency noise is improved as the blending ratio increases, but the effect of the blending becomes excessive even if the blending ratio is too large. Therefore, the blending ratio should be limited to 40% by volume or less. Is preferred.
【００２０】なお、本発明の摩擦材を形成するその他の
成分、即ち、繊維基材、樹脂結合剤、及び、上記の平均
粒径３．０〜３０μｍの硫酸バリウムと層状鉱物以外の
充填剤については、従来と基本的に同様である。The other components forming the friction material of the present invention, namely, the fibrous base material, the resin binder, and the filler other than the barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm and the layered mineral are described below. Is basically the same as the conventional one.
【００２１】即ち、摩擦材の骨格を形成する繊維状の成
分である繊維基材としては、アラミド繊維、ノボロイド
繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維等の耐熱性有機繊
維、チタン酸カリウム繊維またはウィスカ、アルミナ繊
維、シリカ繊維、ジルコニア繊維、アルミナ−シリカ繊
維、アルミナ−シリカ−ジルコニア繊維等のセラミック
繊維、ロックウール、スラグウール、カーボン繊維、或
いはガラス繊維、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、真鍮繊維等の金属繊維、等
が挙げられる。そして、これらの繊維は、単独で、また
は適宜組合わせて、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。そして、ディスクブレーキ
パッドの場合には、一般に、これらの耐熱性有機繊維
と、無機繊維と、金属繊維とが適切に組合わされて使用
される。That is, the fibrous base material which is a fibrous component forming the skeleton of the friction material includes heat-resistant organic fibers such as aramid fibers, novoloid fibers, nylon fibers, rayon fibers, potassium titanate fibers or whiskers, and alumina. Ceramic fiber such as fiber, silica fiber, zirconia fiber, alumina-silica fiber, alumina-silica-zirconia fiber, inorganic fiber such as rock wool, slag wool, carbon fiber or glass fiber, steel fiber, stainless steel fiber, copper Fiber, metal fiber such as brass fiber, and the like. These fibers can be used alone or in an appropriate combination depending on the specific type or use of the friction material. In the case of a disc brake pad, generally, these heat-resistant organic fibers, inorganic fibers, and metal fibers are used in an appropriate combination.
【００２２】これらの繊維基材及び充填剤を結合保持す
る樹脂結合剤としては、フェノール樹脂、メラミン樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系
樹脂、或いはＳＢＲ等のゴム等を使用することができ
る。ただし、これらの中でも、フェノール樹脂、または
その各種変性物が最も一般的に使用されるものでもあ
り、特に好ましい。そして、このフェノール樹脂として
は、一般にノボラック型の粉末を使用することができ
る。As the resin binder for binding and holding the fiber base material and the filler, phenol resin, melamine resin, epoxy resin, polyimide resin, polyester resin, rubber such as SBR, etc. can be used. . However, among these, a phenol resin or various modified products thereof are the most commonly used, and are particularly preferable. As the phenol resin, a novolak-type powder can be generally used.
【００２３】更に、上記の平均粒径３．０〜３０μｍの
硫酸バリウム及び層状鉱物以外の充填剤としては、カシ
ューダストまたはその他の高分子粉末、消石灰、黒鉛
（グラファイト）、二硫化モリブデン、三硫化アンチモ
ン等の固体潤滑剤、主に摩擦係数を向上するためのアル
ミナ粉、シリカ粉、ケイ酸ジルコニウム粉、酸化ジルコ
ニウム粉等のアブレッシブ剤、主に熱伝導性を向上する
ための銅粉、亜鉛粉、真鍮粉等の金属粉、沈降性硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム等の体質充填剤、或いはその他
の摩擦調整のための添加剤を使用することができる。Further, as fillers other than barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm and layered minerals, cashew dust or other polymer powder, slaked lime, graphite (graphite), molybdenum disulfide, trisulfide, etc. Solid lubricants such as antimony, mainly abrasive powders such as alumina powder, silica powder, zirconium silicate powder and zirconium oxide powder for improving the coefficient of friction, copper powder and zinc powder mainly for improving the thermal conductivity , Metal powders such as brass powder, fillers such as precipitated barium sulfate and calcium carbonate, or other additives for friction adjustment.
【００２４】そして、以上の成分、即ち、繊維基材と、
樹脂結合剤と、層状鉱物と平均粒径３．０〜３０μｍの
硫酸バリウムとを含む充填剤とからなる本発明の摩擦材
は、これらの材料成分を混合し、この混合物を圧縮して
予備成形した後、加熱加圧成形する通常の熱成形方法に
よって製造することができる。Then, the above components, ie, the fiber base material,
The friction material of the present invention, comprising a resin binder, a filler containing a layered mineral and barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm, mixes these material components, compresses the mixture, and preforms the mixture. After that, it can be manufactured by a usual thermoforming method of heating and pressing.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、本発明を、実施例及び比較例により更
に具体的に説明する。The present invention will be more specifically described below with reference to examples and comparative examples.
【００２６】図１は本発明の実施例及び比較例の摩擦材
の配合組成（体積％）とその評価試験結果を示す表図で
ある。FIG. 1 is a table showing the composition (volume%) of the friction materials of Examples and Comparative Examples of the present invention and the results of evaluation tests.
【００２７】〔摩擦材（パッド）の作製〕図１に示す配
合組成（体積％）で、本発明の実施例１乃至実施例３の
摩擦材を作製した。また、これらの実施例との対比のた
めに、比較例１及び比較例２の摩擦材も合わせて作製し
た。なお、これらの実施例及び比較例の摩擦材は、自動
車のディスクブレーキ用パッドとして具体化したもので
ある。[Production of Friction Material (Pad)] The friction materials of Examples 1 to 3 of the present invention were produced with the composition (% by volume) shown in FIG. For comparison with these examples, the friction materials of Comparative Examples 1 and 2 were also manufactured. The friction materials of these examples and comparative examples are embodied as pads for disc brakes of automobiles.
【００２８】即ち、図１のように、これらの実施例及び
比較例の摩擦材は、繊維基材と、樹脂結合剤と、充填剤
とから形成されている。そして、その繊維基材は、アラ
ミド繊維１０体積％と、チタン酸カリウム繊維８体積％
と、ロックウール８体積％と、銅繊維３体積％とからな
っている。したがって、これらの摩擦材は、スチール繊
維を含まない非スチール系摩擦材として形成されてい
る。That is, as shown in FIG. 1, the friction materials of these examples and comparative examples are formed of a fiber base material, a resin binder, and a filler. The fiber base material is composed of 10% by volume of aramid fiber and 8% by volume of potassium titanate fiber.
And 8% by volume of rock wool and 3% by volume of copper fibers. Therefore, these friction materials are formed as non-steel friction materials that do not contain steel fibers.
【００２９】また、樹脂結合剤は、フェノール樹脂（ノ
ボラック型）からなり、実施例及び比較例の各摩擦材に
おいて１８体積％の割合で配合されている。The resin binder is made of a phenol resin (novolak type), and is blended at a ratio of 18% by volume in each of the friction materials of Examples and Comparative Examples.
【００３０】更に、充填剤として、各実施例では、主に
摩擦係数を調整するためのカシューダスト１７体積％
と、主に摩擦材のアルカリ性を保持しその防錆性を高め
るための消石灰３体積％と、固体潤滑剤としてのグラフ
ァイト２体積％、二硫化モリブデン１体積％及び三硫化
アンチモン２体積％と、アブレッシブ剤としてのケイ酸
ジルコニウム２体積％と、そして、低周波ノイズの発生
を抑制するための層状鉱物であるマイカ５体積％と、硫
酸バリウムとが配合されている。Further, in each embodiment, 17% by volume of cashew dust for adjusting a friction coefficient was used as a filler.
And 3% by volume of slaked lime for maintaining the alkalinity of the friction material and improving its rust prevention property, 2% by volume of graphite as a solid lubricant, 1% by volume of molybdenum disulfide and 2% by volume of antimony trisulfide, It contains 2% by volume of zirconium silicate as an abrasive agent, 5% by volume of mica which is a layered mineral for suppressing generation of low frequency noise, and barium sulfate.
【００３１】この硫酸バリウムとして、次の５種類の硫
酸バリウムＡ〜Ｅを用意した。As the barium sulfate, the following five types of barium sulfates A to E were prepared.
【００３２】〈硫酸バリウム〉 硫酸バリウムＡ：沈降性硫酸バリウム（微細粒子／粒径
０．１μｍ以下） 硫酸バリウムＢ：ヒ性硫酸バリウム（平均粒径１．０μ
ｍ） 硫酸バリウムＣ：ヒ性硫酸バリウム（平均粒径３．０μ
ｍ） 硫酸バリウムＤ：ヒ性硫酸バリウム（平均粒径１０μ
ｍ） 硫酸バリウムＥ：ヒ性硫酸バリウム（平均粒径３０μ
ｍ） そして、実施例１では、硫酸バリウムＣを、摩擦材全体
に対して、２１体積％の割合で配合した。また、実施例
２では硫酸バリウムＡと硫酸バリウムＤを併用し、硫酸
バリウムＡを５．０体積％、硫酸バリウムＤを１６体積
％の割合で配合した（計２１体積％）。更に、実施例３
では、硫酸バリウムＡと硫酸バリウムＥを併用し、硫酸
バリウムＡを１６体積％、硫酸バリウムＥを５．０体積
％の割合で配合した（計２１体積％）。<Barium sulfate> Barium sulfate A: Precipitating barium sulfate (fine particles / particle size: 0.1 μm or less) Barium sulfate B: Barium arsenate (average particle size: 1.0 μm)
m) Barium sulfate C: arsenic barium sulfate (average particle size 3.0 μm)
m) Barium sulfate D: arsenic barium sulfate (average particle size 10μ)
m) Barium sulfate E: arsenic barium sulfate (average particle size 30μ)
m) In Example 1, barium sulfate C was blended at a ratio of 21% by volume with respect to the entire friction material. In Example 2, barium sulfate A and barium sulfate D were used in combination, and barium sulfate A was mixed at 5.0% by volume and barium sulfate D at 16% by volume (total 21% by volume). Further, Example 3
In this example, barium sulfate A and barium sulfate E were used in combination, and barium sulfate A was mixed at a ratio of 16% by volume and barium sulfate E at a ratio of 5.0% by volume (a total of 21% by volume).
【００３３】これらの実施例に対して、比較例１では、
硫酸バリウムＢを２１体積％配合した。また、比較例２
では、ケイ酸ジルコニウムの配合を多くして６体積％と
し、硫酸バリウムＡを１７体積％配合した。In contrast to these examples, in comparative example 1,
21% by volume of barium sulfate B was blended. Comparative Example 2
In this example, the content of zirconium silicate was increased to 6% by volume, and 17% by volume of barium sulfate A was added.
【００３４】これらの実施例及び比較例の摩擦材の作製
は、通常の熱成形方法によって行った。即ち、各種の硫
酸バリウムを種々の割合で含む上記配合の摩擦材原料を
ブレンダで十分均一に混合した後、この粉状混合物を予
備成形金型に投入し、常温下、圧力２００kg／cm2 で約
１分間加圧し、略パッド形状の摩擦材の予備成形物を形
成した。次いで、この摩擦材の予備成形物を、予め表面
にフェノール樹脂系接着剤を塗布した裏金と共に熱成形
金型にセットし、加圧圧力３００kg／cm2 、温度１６０
℃で５分間熱成形した。これを更に１９０℃で１８０分
間熱処理し、裏金と一体になった摩擦材、即ち、ディス
クブレーキパッドを得た。The production of the friction materials of these Examples and Comparative Examples was performed by a usual thermoforming method. That is, after the friction material raw materials having the above-mentioned composition containing various barium sulfates in various ratios are sufficiently and uniformly mixed by a blender, this powdery mixture is charged into a preforming mold, and the pressure is 200 kg / cm 2 at normal temperature. Pressure was applied for about 1 minute to form a substantially pad-shaped friction material preform. Next, the preform of the friction material was set in a thermoforming mold together with a back metal having a surface coated with a phenol resin-based adhesive in advance, and a pressure of 300 kg / cm 2 and a temperature of 160 were applied.
Thermoformed at 5 ° C. for 5 minutes. This was further heat-treated at 190 ° C. for 180 minutes to obtain a friction material integrated with the back metal, that is, a disc brake pad.
【００３５】〔評価試験〕次に、作製した実施例及び比
較例の各摩擦材（ディスクブレーキパッド）について、
それらの相手材攻撃性（相手材摩耗性）、及び、低周波
ノイズの発生性に関する評価試験を行った。[Evaluation Test] Next, the friction materials (disc brake pads) of the manufactured Examples and Comparative Examples were evaluated.
An evaluation test was performed on the aggressiveness of the counterpart material (abrasion property of the counterpart material) and the occurrence of low frequency noise.
【００３６】相手材に対する攻撃性に関しては、ＪＡＳ
Ｏ一般性能試験（ＪＡＳＯ−Ｃ４２７−８３）を行い、
試験終了後の各摩擦材の相手材（厚さ１８mmベンチレー
テッド型ディスクロータ）の摩耗量を測定した。試験条
件は次のとおりである。 キャリパブレーキ型式：ＰＤ５１−１８Ｖ イナーシャ：４．０kg・ｍ2 初速度：５０km／ｈ。Regarding the aggressiveness to the opponent material, JAS
O General performance test (JASO-C427-83)
After the test, the wear amount of a mating material (ventilated disk rotor having a thickness of 18 mm) of each friction material was measured. The test conditions are as follows. Caliper brake model: PD51-18V Inertia: 4.0 kg · m 2 Initial speed: 50 km / h.
【００３７】また、低周波ノイズの発生性に関しては、
実車（ＰＤ５１−１８Ｖ型キャリパブレーキ）による制
動試験を行い、その制動時に低周波ノイズが発生した回
数を測定した。試験条件は次のとおりである。 車速：２０〜１００km／h 温度：４０〜２５０℃ 減速度：１〜８ｍ／ｓ2 。As for the low-frequency noise generation,
A braking test was performed using an actual vehicle (PD51-18V caliper brake), and the number of times low-frequency noise occurred during the braking was measured. The test conditions are as follows. Vehicle speed: 20-100 km / h Temperature: 40-250 ° C Deceleration: 1-8 m / s 2 .
【００３８】これらの条件を各範囲内で種々に組合わせ
て、計１００回の制動試験を行った。そして、低周波ノ
イズが発生した場合の回数をカウントし、低周波ノイズ
発生率を次式から算出した。[0038] These conditions were variously combined in each range, and a total of 100 braking tests were performed. Then, the number of times when low-frequency noise occurred was counted, and the low-frequency noise generation rate was calculated from the following equation.
【００３９】低周波ノイズ発生率（％）＝（ノイズ発生
回数／制動回数）×１００ 実施例及び比較例の各摩擦材について、測定した相手材
摩耗量（μｍ）、及び、低周波ノイズ発生率（％）を図
１に示す。Low frequency noise generation rate (%) = (Noise generation times / Brake times) × 100 For each of the friction materials of the examples and comparative examples, the measured wear amount (μm) of the partner material and the low frequency noise generation rate (%) Is shown in FIG.
【００４０】〔試験結果〕図１のように、平均粒径３．
０〜３０μｍの硫酸バリウムを摩擦材全体に対して５．
０体積％以上の割合で用いた実施例１乃至実施例３で
は、低周波ノイズの発生率が低く、しかも、相手材の摩
耗量も少なく抑えられている。そして、この効果は比較
例との対比からより明らかである。[Test Results] As shown in FIG.
4. Barium sulfate of 0 to 30 μm is applied to the entire friction material.
In Examples 1 to 3 using 0 volume% or more, the occurrence rate of low-frequency noise is low, and the amount of wear of the mating material is also reduced. This effect is more apparent from comparison with the comparative example.
【００４１】即ち、比較例１は、平均粒径がより小さい
１．０μｍである硫酸バリウムを用いたものであるが、
これによれば、相手材の摩耗量はより少なくなるが、同
時に、低周波ノイズの発生率が大幅に増大する。また、
比較例２は、硫酸バリウムとしては微細粒子である沈降
性硫酸バリウムのみを用い、相手材被着膜の除去のため
にアブレッシブ剤であるケイ酸ジルコニウムの配合を多
くしたものであるが、これによれば、低周波ノイズの発
生率は実施例３と同程度に低減されているが、相手材の
摩耗量が大幅に増大している。That is, in Comparative Example 1, barium sulfate having a smaller average particle size of 1.0 μm was used.
According to this, the amount of wear of the mating material is smaller, but at the same time, the occurrence rate of low-frequency noise is significantly increased. Also,
Comparative Example 2 used only precipitated barium sulfate, which is fine particles, as barium sulfate, and the content of zirconium silicate as an abrasive was increased in order to remove the film deposited on the mating material. According to the figure, the occurrence rate of low-frequency noise is reduced to the same degree as that of the third embodiment, but the wear amount of the mating material is greatly increased.
【００４２】そこで、この評価試験の結果からも、充填
剤の少なくとも一部として層状鉱物と共に、十分に大き
い粒径（平均粒径３．０〜３０μｍ）を有する硫酸バリ
ウムを使用することによって、相手材の摩耗を増大させ
ることなく、低周波ノイズの発生を低減することができ
ることが分かる。From the results of this evaluation test, it can be seen that barium sulfate having a sufficiently large particle size (average particle size of 3.0 to 30 μm) is used together with the layered mineral as at least a part of the filler. It can be seen that the occurrence of low frequency noise can be reduced without increasing the wear of the material.
【００４３】ところで、本発明の摩擦材については、特
に、ディスクブレーキ用のパッドを例として主に説明し
たが、本発明を実施する場合には、これに限定されるも
のではなく、ドラムブレーキのライニング、或いはクラ
ッチフェーシング等、乾式摩擦係合装置に使用されるそ
の他の摩擦材にも同様に適用することができる。また、
繊維基材等の種類と配合等についても、上記の実施例に
限定されることなく、種々に変更することができる。By the way, the friction material of the present invention has been mainly described by taking a pad for a disc brake as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to other friction materials used in a dry friction engagement device such as lining or clutch facing. Also,
The type and composition of the fibrous base material and the like can be variously changed without being limited to the above embodiment.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上のように、請求項１にかかる摩擦材
は、繊維基材と、樹脂結合剤と、充填剤とからなる摩擦
材において、その充填剤の少なくとも一部として、層状
鉱物を含むと共に、平均粒径３．０〜３０μｍの硫酸バ
リウムを摩擦材全体に対して５．０体積％以上の割合で
含むことを特徴とするものである。As described above, the friction material according to claim 1 is a friction material comprising a fiber base material, a resin binder and a filler, wherein at least a part of the filler contains a layered mineral. And barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm is contained in a proportion of 5.0% by volume or more based on the whole friction material.
【００４５】したがって、この摩擦材によれば、その充
填剤の少なくとも一部として層状鉱物と共に、平均粒径
３．０〜３０μｍの硫酸バリウムが摩擦材全体に対して
５．０体積％以上の割合で含まれているので、低周波ノ
イズの発生を有効に抑え、しかも、相手材の摩耗の増大
を少なく抑えることができる。即ち、本発明の摩擦材に
よれば、相手材の摩耗を増大させることなく、低周波ノ
イズの発生を低減することができる効果がある。Therefore, according to this friction material, barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm is contained in a proportion of at least 5.0% by volume with respect to the whole friction material together with the layered mineral as at least a part of the filler. Therefore, the generation of low-frequency noise can be effectively suppressed, and the increase in wear of the mating material can be suppressed to a small extent. That is, according to the friction material of the present invention, there is an effect that generation of low-frequency noise can be reduced without increasing wear of a mating material.
【図１】 図１は本発明の実施例及びの摩擦材（ディス
クブレーキパット）の配合組成とその評価試験結果を示
す表図である。FIG. 1 is a table showing the composition of a friction material (disk brake pad) according to an example of the present invention and the results of an evaluation test thereof.
フロントページの続き (72)発明者 三澤 紀雄 愛知県西加茂郡藤岡町大字飯野字大川ケ原 1141番地１ アイシン化工株式会社内 (72)発明者 長谷川 真一 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内Continuing from the front page (72) Inventor Norio Misawa 1141-1 Okawagahara, Iino, Fujioka-cho, Nishikamo-gun, Aichi Prefecture Inside Aisin Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Hasegawa 2-1-1 Asahicho, Kariya City, Aichi Prefecture Aisin Seiki Co., Ltd.
Claims (1)
らなる摩擦材において、 前記充填剤の少なくとも一部として、層状鉱物を含むと
共に、平均粒径３．０〜３０μｍの硫酸バリウムを摩擦
材全体に対して５．０体積％以上の割合で含むことを特
徴とする摩擦材。1. A friction material comprising a fibrous base material, a resin binder, and a filler, wherein at least a part of the filler includes a layered mineral, and barium sulfate having an average particle size of 3.0 to 30 μm. Is contained in a proportion of not less than 5.0% by volume with respect to the whole friction material.
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| JP22414597A JPH1161105A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Friction material |
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| JP22414597A JPH1161105A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Friction material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1161105A true JPH1161105A (en) | 1999-03-05 |
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ID=16809255
Family Applications (1)
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| JP22414597A Pending JPH1161105A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Friction material |
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