(57)【要約】【解決手段】石綿を除く繊維基材、結合材、充填材及び研削材を主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化してなる非石綿系摩擦材において、上記研削材がビーズ状珪酸ジルコニウムを含有することを特徴とする非石綿系摩擦材。【効果】本発明の非石綿系摩擦材は、適度な摩擦係数を有し、かつ鳴き性能、対面攻撃性の点で良好な結果を与える。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
石綿を除く繊維基材、結合材、充填材及び研削材を主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化してなる非石綿系摩擦材において、上記研削材がビーズ状珪酸ジルコニウムを含有することを特徴とする非石綿系摩擦材。
【請求項２】
上記ビーズ状珪酸ジルコニウムの平均粒径が１５〜５００μｍである請求項１記載の非石綿系摩擦材。
【請求項３】
上記ビーズ状珪酸ジルコニウムの含有量が摩擦材組成物中０．５〜２５体積％である請求項１又は２記載の非石綿系摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、各種産業用機械等のブレーキパッド、ブレーキライニング及びクラッチフェーシング等に好適に使用される非石綿系摩擦材に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車用の摩擦材、特にディスクパッドにおいては、摩擦係数等の性能を確保するため、研削材として、珪酸ジルコニウム等のセラミックを使用している。
【０００３】
通常使用される珪酸ジルコニウム粒子は、原料であるジルコンサンドを粉砕、徐鉄、分級して製造されている。このようにして製造された珪酸ジルコニウム粒子は、形状が不定形かつ鋭角的であるため、摩擦材に含有させた場合には、高い摩擦係数を得ることはできるものの、鳴き、対面攻撃性等に問題があり、この点の解決が求められていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、摩擦係数についての性能を確保し、かつ鳴き、対面攻撃性に優れた非石綿系摩擦材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、研削材の少なくとも一部として珪酸ジルコニウムを使用する際、ビーズ状珪酸ジルコニウムを使用することにより、摩擦係数を十分に確保し得、しかも鳴き、対面攻撃性に対しても良好な結果を与えることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００６】
従って、本発明は、石綿を除く繊維基材、結合材、充填材及び研削材を主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化してなる非石綿系摩擦材において、上記研削材としてビーズ状珪酸ジルコニウムを含有することを特徴とする非石綿系摩擦材を提供する。
【０００７】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の非石綿系摩擦材は、繊維基材、結合材、充填材及び研削材を主成分とする非石綿系摩擦材組成物を成形、硬化してなるものである。
【０００８】
ここで、上記繊維基材としては、石綿（アスベスト）以外の摩擦材に通常用いられる無機質繊維、有機質繊維などを使用できる。このような繊維基材としては、例えば鉄、銅、真鍮、青銅、アルミニウム等の金属繊維；セラミック繊維、チタン酸カリウム繊維、ガラス繊維、ロックウール、ウォラストナイト、セピオライト、アタパルジャイト、人工鉱物質繊維等の無機質繊維；炭素繊維、アラミド繊維、アラミドパルプ、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維、フェノール繊維、セルロース、アクリル繊維等の有機質繊維などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０００９】
この繊維基材は、短繊維状、粉末状等の形態で使用することができ、その添加量は、摩擦材用組成物全体に対して通常５体積％以上、好ましくは１５体積％以上、上限として通常７０体積％以下、好ましくは３０体積％以下である。
【００１０】
上記結合材としては、熱硬化性樹脂結合材が好ましく、通常摩擦材に用いられる公知のものを使用することができる。このような結合材としては、例えばフェノール樹脂、ＮＢＲゴム変性ハイオルソフェノール樹脂、ＮＢＲゴム変性フェノール樹脂、アクリルゴム変性フェノール樹脂、芳香族変性フェノール樹脂等の各種ゴム変性フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ＮＢＲ、ニトリルゴム、アクリルゴムなどが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明において、これらの結合材の配合量は、摩擦材組成物全体に対し通常１０体積％以上、好ましくは１５体積％以上、上限として通常３０体積％以下、好ましくは２５体積％以下である。
【００１１】
充填材としては、有機質充填材と無機質充填材があり、有機質充填材としては、例えばカシューダスト、タイヤリク、ゴムダスト（ゴム粉末、粒）、ニトリルゴムダスト（加硫品）、アクリルゴムダスト（加硫品）などが挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。この有機質充填材の添加量は、摩擦材組成物全体に対して通常５体積％以上、好ましくは１０体積％以上、上限として通常５０体積％以下、好ましくは２５体積％以下である。
【００１２】
一方、無機質充填材としては、消石灰、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、マイカ、バーミキュライト、コークス、グラファイト、二硫化モリブデン等のほか、鉄、銅、アルミニウム等の金属粉を使用することができ、この無機質充填材の添加量は、摩擦材組成物全体に対して通常５体積％以上、好ましくは１０体積％以上、上限として通常７０体積％以下、好ましくは３０体積％以下である。
【００１３】
特に本発明においては、研削材として、ビーズ状珪酸ジルコニウムを配合する。このビーズ状珪酸ジルコニウムの平均粒径は通常１５μｍ以上、好ましくは３０μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以上、上限として通常５００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは１５０μｍ以下である。平均粒径が大きすぎると、鳴きが発生し、対面攻撃性が悪化する場合があり、平均粒径が小さすぎると、研削材としての効果がなく、適度な摩擦係数が得られない場合がある。
【００１４】
上記ビーズ状珪酸ジルコニウムの含有量は、摩擦材組成物中、通常０．５体積％以上、好ましくは３体積％以上、より好ましくは５体積％以上、上限として通常２５体積％以下、好ましくは１５体積％以下、より好ましくは８体積％以下である。ビーズ状珪酸ジルコニウムの配合量が多すぎると、鳴きが発生し、対面攻撃性が悪化する場合があり、ビーズ状珪酸ジルコニウムの配合量が少なすぎると、研削材としての効果がなく、適度な摩擦係数が得られない場合がある。
【００１５】
本発明の摩擦材の製造方法は、上記成分をヘンシェルミキサー、レディゲミキサー、アイリッヒミキサー等の混合機を用いて均一に混合して成形用金型内で予備成形し、この予備成形物を成形温度１３０〜２００℃、成形圧力１００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２で２〜１５分間成形するものである。
【００１６】
次に、得られた成形品を１４０〜２５０℃の温度で２〜４８時間熱処理（後硬化）した後、必要に応じてスプレー塗装、焼き付け、研摩処理を施して完成品が得られる。
【００１７】
なお、自動車のディスクパッドを製造する場合には、予め洗浄、表面処理、接着剤を塗布した鉄又はアルミニウム製プレート上に予備成形物を載せ、この状態で成形用金型内で成形、熱処理、スプレー塗装、焼き付け、研摩することにより製造することができる。
【００１８】
本発明の非石綿系摩擦材は、自動車、大型トラック、鉄道車両、各種産業機械等のブレーキライニング、クラッチフェーシング、ディスクパッド、ペーパークラッチフェーシング、制輪子などの各種用途に幅広く用いることができるものである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の非石綿系摩擦材は、適度な摩擦係数を有し、かつ鳴き性能、対面攻撃性の点で良好な結果を与える。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２１】
［実施例、比較例］
表１に示す組成の摩擦材組成物をレディゲミキサーを用いて均一に混合し、加圧型内で１００ｋｇ／ｃｍ２で１〜３分間加圧して予備成形した。この予備成形物を成形温度１６０℃、成形圧力２５０ｋｇ／ｃｍ２の条件下で２〜１０分間成形した後、２００℃で５時間熱処理（後硬化）を行い、実施例、比較例の乗用車用ブレーキパッドを作成した。
これらのブレーキパッドにつき、下記条件で摩擦試験を行い、その性能を調べた。
【００２２】
＜摩擦試験条件＞
ａ．ＪＡＳＯ　Ｃ４０６　「乗用車ブレーキ装置ダイナモメータ試験方法」準拠車速　５０ｋｍ／ｈ、減速度　０．３Ｇ、Ｎ＝２０００回、各温度別に評価。
ｂ．ＪＡＳＯ　Ｃ４０４　「乗用車常用ブレーキ実車試験方法」準拠
【００２３】
＜性能評価方法＞
▲１▼摩擦係数（ＪＡＳＯ　Ｃ４０６　「乗用車ブレーキ装置ダイナモメータ試験方法」準拠）
▲２▼対面攻撃性（ＪＡＳＯ　Ｃ４０６　「乗用車ブレーキ装置ダイナモメータ試験方法」準拠）
摩擦対面（ローター）の摩擦程度を下記基準に基づき評価した。
◎：１０μｍ未満
〇：１０〜２０μｍ
×：２０μｍを超える
▲３▼鳴き性能（ＪＡＳＯ　Ｃ４０４　「乗用車常用ブレーキ実車試験方法」準拠）
実車試験により、鳴きの大小及び鳴きの発生頻度を下記基準で評価した。
◎：鳴きなし
〇：鳴きほとんどなし
×：鳴きあり
【００２４】
【表１】
2004067884.tif 000002