(57)【要約】【課題】  無機フィラー全表面がカシューポリマー硬化物で被覆された摩擦調整材であって、該無機フィラーが中空粒子などの壊れやすい材料であっても、摩擦材製造工程などにおいて壊れにくい摩擦調整材を提供する。【解決手段】  カシューポリマー硬化物と無機フィラー粒子とからなり、かつ該無機フィラー粒子の全表面が、前記カシューポリマー硬化物で被覆されてなる摩擦調整材、並びに、カシューポリマー粉末と、シランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子とを、質量比１：１〜１：３の割合で用い、攪拌造粒機により造粒したのち、造粒物の表面に被覆されているカシューポリマーを硬化させる前記摩擦調整材の製造方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カシューポリマー硬化物と無機フィラー粒子とからなり、かつ該無機フィラー粒子の全表面が、前記カシューポリマー硬化物で被覆されていることを特徴とする摩擦調整材。
【請求項２】
無機フィラー粒子が、シランカップリング剤で表面処理されてなる中空粒子である請求項１に記載の摩擦調整材。
【請求項３】
カシューポリマー粉末と、シランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子とを、質量比１：１〜１：３の割合で用い、攪拌造粒機により造粒したのち、造粒物の表面に被覆されているカシューポリマーを硬化させることを特徴とする請求項１または２に記載の摩擦調整材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摩擦調整材およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、無機フィラー全表面がカシューポリマー硬化物で被覆された摩擦調整材であって、該無機フィラーが中空粒子などの壊れやすい材料であっても、摩擦材製造工程などにおいて、壊れにくい摩擦調整材、およびこの摩擦調整剤を効率よく製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキやドラムブレーキなどのブレーキ、あるいはクラッチなどに使用される摩擦材は、一般に結合材、繊維状補強材、潤滑材、摩擦調整材およびその他充填材などから構成されている。前記結合材としては、通常フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリベンゾオキサジン樹脂などの熱硬化性樹脂が用いられ、繊維状補強材としては、金属繊維、無機繊維、有機繊維などが用いられる。
【０００３】
また、潤滑材としては、黒鉛や二硫化モリブデンなどの固体潤滑材が用いられ、摩擦調整材としては、例えばアルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニアなどの無機摩擦調整材、合成ゴムダストやカシューダストなどの有機摩擦調整材が用いられる。さらに、その他充填材として、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、金属粉、バーミキュライト、マイカなどの無機フィラーが用いられている。
【０００４】
前記有機摩擦調整材の一つであるカシューダストについては、特許文献１において、無機フィラーをカシューポリマーで被覆したのち、該カシューポリマーを硬化することにより、顆粒状とした摩擦材用充填剤が開示されている。この技術は、カシューポリマーと無機フィラーとを単に混合し、被覆されたカシューポリマーの硬化反応を行ったのち、粉砕することで、複合化されたカシューダストを得る方法である。しかしながら、このような方法では、カシューポリマーで無機フィラーが完全に被覆された状態にはなりにくく、したがって、中空粒子などの壊れやすい無機フィラーを複合化することは困難であった。上記中空フィラーについては、例えば特許文献２において、鳴き性能に優れる非石綿系摩擦材に用いられることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−６２３３２号公報
【特許文献２】特開平５−３３１４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情のもとで、無機フィラー全表面がカシューポリマー硬化物で被覆された摩擦調整材であって、該無機フィラーが中空粒子などの壊れやすい材料であっても、摩擦材製造工程などにおいて壊れにくい摩擦調整材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、カシューポリマー粉末と、シランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子とを所定の割合で用い、攪拌造粒機により、造粒したのち、被覆されているカシューポリマーを硬化させることによって、前記目的に適合した摩擦調整材が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は、
（１） カシューポリマー硬化物と無機フィラー粒子とからなり、かつ該無機フィラー粒子の全表面が、前記カシューポリマー硬化物で被覆されていることを特徴とする摩擦調整材、
（２） 無機フィラー粒子が、シランカップリング剤で表面処理されてなる中空粒子である上記（１）項に記載の摩擦調整材、および
（３） カシューポリマー粉末と、シランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子とを、質量比１：１〜１：３の割合で用い、攪拌造粒機により造粒したのち、造粒物の表面に被覆されているカシューポリマーを硬化させることを特徴とする上記（１）または（２）項に記載の摩擦調整材の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無機フィラー全表面がカシューポリマー硬化物で被覆された摩擦調整材であって、該無機フィラーが中空粒子などの壊れやすい材料であっても、摩擦材製造工程などにおいて、壊れにくい摩擦調整材、およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１で得られた「フィライト」粒子の電子顕微鏡による断面写真図である。
【図２】比較例１で得られた「フィライト」粒子の電子顕微鏡による断面写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、本発明の摩擦調整材について説明する。
［摩擦調整材］
本発明の摩擦調整材は、カシューポリマー硬化物と無機フィラー粒子とからなり、かつ該無機フィラー粒子の全表面が、前記カシューポリマー硬化物で被覆されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の摩擦調整材において用いられるカシューポリマーは、カシューナッツオイルを重合して得られるポリマーであって、高温加熱または酸性触媒やアルデヒド類などにより硬化反応が進行し、硬化ポリマーとなる。なお、通常のカシューダストは、上記カシューポリマーを、アルデヒドなどとの反応により硬化させたのち、粒径１５０〜４００μｍ程度の微粒子に粉砕したものである。
【００１３】
一方、無機フィラー粒子としては、本発明の主旨から、中空粒子であることが好ましく、特にカシューポリマーとの親和性（密着性）の観点から、シランカップリング剤で表面処理された中空粒子であることが好ましい。
【００１４】
上記の無機系中空粒子としては、例えばシラスバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、アルミナシリケートバルーンなどの中から選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。これらの無機系中空粒子の質量平均粒子径は、通常５〜３００μｍ程度、好ましくは１０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１２０μｍであり、また平均嵩比重は、好ましくは０．２〜０．６である。
【００１５】
このような無機系中空粒子として、例えば市販品のアルミナシリケートバルーンである「フィライト」［商品名、日本フィライト（株）製］を用いることができる。
【００１６】
前記無機系中空粒子の表面処理に用いるシランカップリング剤としては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリブトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリ−ｎ−プロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−プロポキシシラン、ジフェニルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジブトキシシラン、エチルメチルジメトキシシラン、エチルメチルジエトキシシラン、エチルメチルジ−ｎ−プロポキシシラン、エチルメチルジイソプロポキシシラン、エチルメチルジブトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジ−ｎ−プロポキシシラン、メチルフェニルジイソプロポキシシラン、メチルフェニルジブトキシシランなどを挙げることができる。これらのシランカップリング剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１７】
このシランカップリング剤による前記無機系中空粒子の表面処理については、後述する本発明の摩擦調整材の製造方法において説明する。
【００１８】
本発明の摩擦調整材においては、前述した無機中空粒子の全表面が、カシューポリマー硬化物で被覆されており、このカシューポリマー硬化物からなる被覆層の平均厚さは、通常１００〜８００μｍ程度、好ましくは３００〜５００μｍである。
【００１９】
このような本発明の摩擦調整材は、以下に示す本発明の製造方法によって、効率よく製造することができる。
【００２０】
［摩擦調整材の製造方法］
本発明の摩擦調整材の製造方法は、カシューポリマー粉末と、シランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子とを、質量比１：１〜１：３の割合で用い、攪拌造粒機により造粒したのち、造粒物の表面に被覆されているカシューポリマーを硬化させることを特徴とする。次に、本発明の具体的な製造方法について説明する。
【００２１】
まず、無機フィラー粒子、好ましくは無機中空粒子に、シランカップリング剤による表面処理を施す。この表面処理は、例えば前述で例示したシランカップリング剤の中から少なくとも１種を選び適当な濃度の水溶液を調製し、この水溶液中で、無機中空粒子を室温ないし５０℃程度の温度にて浸漬処理することにより、行うことができる。
【００２２】
次に、カシューポリマー（未硬化状態）粉末と、前記のシランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子とを、質量比１：１〜１：３の割合で用い、攪拌造粒機により造粒処理する。具体的には、シランカップリング剤で表面処理された無機フィラー粒子の所定量を攪拌造粒機に投入し、攪拌しながら、これに前記カシューポリマー粉末の所定量を徐々に投入する。次いで、該攪拌造粒装置から、表面がカシューポリマーで被覆された無機フィラー粒子を取り出し、カシューポリマーの被覆層を硬化処理する。硬化処理方法としては、高温加熱法、酸触媒やアルデヒド類などによる硬化方法等を採用することができるが、本発明においては、高温加熱法が操作が簡単であり好ましい。高温加熱法の場合、硬化温度は１２０〜２５０℃程度である。
【００２３】
このようにして、カシューポリマー硬化物と無機フィラー粒子、好ましくは無機中空粒子とからなり、かつ該無機フィラー粒子の全表面が、前記カシューポリマー硬化物で被覆されてなる本発明の摩擦調整材を効率よく製造することができる。
【００２４】
本発明の摩擦調整材は、ディスクブレーキやドラムブレーキなどのブレーキ、あるいはクラッチなどに使用される摩擦材の材料として好適に用いられる。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
アルミナシリケートバルーンである中空粒子［日本フィライト社製、商品名「フィライト」、粒子径分布：５〜３００μｍ、平均嵩比重０．４（以上カタログ値）］１００ｇを、シランカップリング剤ＫＢＮ６０２（信越シリコーン社製）を濃度３．９重量％で含む水溶液１０ｇ中に、３０℃にて１０分間浸漬処理することにより、シランカップリング剤で表面処理した「フィライト」粒子を得た。
【００２７】
次に、攪拌造粒機［深江パウテック社製、装置名「ハイフレックスグラル」］に、前記のシランカップリング剤で表面処理した「フィライト」粒子８０質量部を投入し、攪拌しながら、これにカシューポリマー粉末［カシュー社製］１００質量部を徐々に１０分間かけて投入した。次いで、攪拌造粒機から処理「フィライト」粒子を取り出し、２４時間室温にて放置した。その後、常温から３時間かけて１２０℃に昇温したのち、１時間かけて１５０℃に昇温し、さらに０．５時間かけて２００℃に昇温し、この２００℃にて５時間加熱処理することにより、粒子表面のカシューポリマーからなる被覆層を硬化させた。
【００２８】
このようにして処理された「フィライト」粒子の電子顕微鏡による断面写真図を図１に示す。この図１から、「フィライト」粒子の全表面が、カシューポリマー硬化物で被覆されていることが分かる。
【００２９】
比較例１
実施例１と同様にして、アルミナシリケートバルーンである中空粒子（前出）を、シランカップリング剤で表面処理した「フィライト」粒子を得た。
【００３０】
次に、カシューポリマー粉末［カシュー社製］１００質量部と、前記のシランカップリング剤で表面処理した「フィライト」粒子８０質量部とを、混練機［栗本鉄工所社製、装置名「Ｓ１ＫＲＣニーダ」］にて混ぜ合わせたのち、該混練機から処理「フィライト」粒子を取り出し、２４時間室温にて静置し、放置した。その後、実施例１と同様にして加熱処理することにより、粒子表面のカシューポリマーからなる被覆層を硬化させたのち、粉砕機［協立理工社製、装置名「サンプルミル」］にて粉砕処理した。
【００３１】
このようにして処理された「フィライト」粒子の電子顕微鏡による断面写真図を図２に示す。この図２から、中空粒子が部分的に破損し、中空粒子表面が部分的にカシューポリマー硬化物で被覆されていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の摩擦調整材は、無機フィラー全表面がカシューポリマー硬化物で被覆された摩擦調整材であって、該無機フィラーが中空粒子などの壊れやすい材料であっても、摩擦材製造工程などにおいて壊れにくいという特徴を有し、例えば、ディスクブレーキやドラムブレーキなどのブレーキ、あるいはクラッチなどに使用される摩擦材の材料として好適に用いられる。
【図１】
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【図２】
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