(57)【要約】【課題】ブレーキパッドを特別な構造にしなくても、ブレーキ鳴き音を長期間に亘って防止し、且つ、塗布時の作業性を良好にすること。【解決手段】本発明に係る摩擦低減剤は、所定の潤滑剤が内包されたマイクロカプセルと、当該マイクロカプセルを所定の塗布面に付着させるバインダーとを含有してなる。ここでの潤滑剤としては、鉱物系、合成系の潤滑油、及び／又は、グリース状の潤滑剤等を用いることができ、バインダーとしては、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの非反応性（溶剤揮散により固化）の樹脂や反応性の樹脂を用いることができる。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の潤滑剤が内包されたマイクロカプセルと、当該マイクロカプセルを所定の塗布面に付着させるバインダーとが含有されていることを特徴とする摩擦低減剤。
【請求項２】
前記バインダーの乾燥固化又は反応硬化により、乾性被膜化可能としたことを特徴とする請求項１記載の摩擦低減剤。
【請求項３】
前記バインダー中に、更に潤滑剤を含有させたことを特徴とする請求項１記載の摩擦低減剤。
【請求項４】
前記マイクロカプセルに内包された潤滑剤と前記バインダー中に含有された潤滑剤が同一の性質を有することを特徴とする請求項３記載の摩擦低減剤。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の摩擦低減剤を車両のディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたブレーキパッドの側面又は裏金に前記摩擦低減剤を塗布することを特徴とするブレーキ鳴き音防止方法。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかに記載の摩擦低減剤をディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたブレーキパッドのシムと裏金の合わせ面の少なくとも一方に、前記摩擦低減剤を塗布することを特徴とするブレーキ鳴き音防止方法。
【請求項７】
請求項１〜４の何れかに記載の摩擦低減剤をディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたピストン及び爪の少なくとも一方に前記摩擦低減剤を塗布することを特徴とするブレーキ鳴き音防止方法。
【請求項８】
前記ディスクブレーキ装置に設けられたブレーキパッドの裏金と、当該裏金に添設されるシムとの間に、前記摩擦低減剤を更に塗布することを特徴とする請求項７記載のブレーキ鳴き音防止方法。
【請求項９】
請求項１〜４の何れかに記載の摩擦低減剤をディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたパッドクリップとブレーキパッドの裏金側の少なくとも一方に前記摩擦低減剤を塗布することを特徴とするブレーキ鳴き音防止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦低減剤及びこれを用いたブレーキ鳴き音防止方法に係り、特に、車両のディスクブレーキ装置のブレーキ鳴き音を抑制することのできる摩擦低減剤及びこれを用いたブレーキ鳴き音防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に適用される公知のディスクブレーキ装置は、車輪と一緒に回転するディスクロータと、このディスクロータを挟み込むように配置された一対のブレーキパッドと、このブレーキパッドを支持するキャリパとを備えている。このディスクブレーキ装置は、キャリパに設けられた油圧シリンダの駆動によって、ブレーキパッドの摩擦材をディスクロータに押し付けることにより、車両に対して制動力を付与している。ところが、この制動時には、前記摩擦材の形状や当該摩擦材の摩擦係数等に起因して、乗員に不快感を与えるブレーキ鳴き音が発生することがある。
【０００３】
前述したブレーキ鳴き音を低減するには、摩擦材におけるディスクロータとの接触面に面取りを施す方法が知られている（特許文献１参照）。その他、車両の製造時や整備時に、ブレーキパッドとキャリパとの間に粘稠状のグリースを塗布することが広く行われている。また、前記摩擦材に設けられた溝や孔にマイクロカプセル化された潤滑剤を封入することにより、ブレーキ鳴き音を防止可能なパッド構造が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６２−１８４３９号公報
【特許文献２】
特開平８−１７０６６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、摩擦材を面取りする前述の方法にあっては、当該摩擦材の摩耗によって次第に消滅するため、前記ブレーキ鳴き音を低減する効果が経時的に低下するという不都合がある。
また、ブレーキパッドとキャリパとの間に粘稠状のグリースを塗布する方法にあっては、車両の使用環境によるグリースの経時劣化、及び、雨天走行や洗車等によるグリースの潤滑成分の劣化や流出等により、ブレーキ鳴き音の低減効果を長期間に亘って維持できないという不都合がある。更に、グリースの塗布時に、粘稠状のグリースが手や工具等が付着すると除去が面倒になり、完全に除去できないと潤滑剤が思わぬところに二次付着し、製造時や修理時における工程不良を招来するという不都合もある。また、潤滑剤は、粘稠状であるため、製造時や修理時等に安定した量で塗布することが困難であるという不都合もある。
更に、前記特許文献２に開示されたパッド構造にあっては、その加工に手間がかかりコストが極めて高くなるといった不都合がある。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、ブレーキパッドを特別な構造にしなくても、ブレーキ鳴き音を長期間に亘って防止することができる摩擦低減剤及びこれを用いたブレーキ鳴き音防止方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、塗布時の作業性を良好にすることができる摩擦低減剤及びこれを用いたブレーキ鳴き音防止方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る摩擦低減剤は、所定の潤滑剤が内包されたマイクロカプセルと、当該マイクロカプセルを所定の塗布面に付着させるバインダーとが含有される、という構成を採っている。このような構成によれば、潤滑剤の塗布面にブレーキ鳴き音の原因となる圧力が付与されたときに、マイクロカプセルが徐々に破れ、これによって表出した潤滑剤の潤滑作用により、ブレーキ鳴き音の抑制が可能となる。ここでのマイクロカプセルは、バインダーを介して塗布面に強固に固定されているため、マイクロカプセル内の潤滑剤の性能劣化や流出が抑制され、ブレーキ鳴き音の抑制効果を長期間に亘って維持することができる。また、摩擦低減剤の塗布によりブレーキ鳴き音の抑制が可能になることから、ブレーキパッド等を特別な構造にする必要がなく、種々の車両に適用可能となる。更に、摩擦低減剤に配合される潤滑剤として、粘稠状のグリースを採用しても、当該グリースがマイクロカプセルに内包される構成となるため、摩擦低減剤の塗布時にグリースが手や工具に付着することを防止できる他、摩擦低減剤全体の粘度を下げて、塗布量の安定化を促進することもでき、これらによって、塗布時の作業性を良好にすることが可能となる。
【０００９】
ここで、前記バインダーの乾燥固化又は反応硬化により、乾性被膜化可能な構成とすることができる。これにより、摩擦低減剤の塗布後に、当該摩擦低減剤を乾性被膜化することで、長期に亘って摩擦低減剤を塗布面に付着させておくことができる。
【００１０】
また、本発明は、前記バインダー中に、更に潤滑剤を含有させる構成を採ることができる。この際、前記マイクロカプセルに内方された潤滑剤と前記バインダー中に含有された潤滑剤が同一の性質を有する構成とすることが好ましい。このような構成によっても、潤滑剤が内包されたマイクロカプセルと、前記潤滑剤と同一の性質を有する潤滑剤がバインダー中に含有されていることで、ブレーキ鳴き音を長期間に亘って防止することができる。
【００１１】
更に、本発明は、前記摩擦低減剤を車両のディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたブレーキパッドの側面又は裏金に前記摩擦低減剤を塗布する、という手法を採っている。このような手法によれば、ディスクブレーキ装置の動作によって、裏金とキャリパとの間に介在する潤滑材中のマイクロカプセルが押し潰され、マイクロカプセルが徐々に破壊される。この破壊により、マイクロカプセルの外に出た潤滑剤でブレーキパッドの振動が吸収され、当該振動に起因するブレーキ鳴き音の発生を長期的に防止することができる。
【００１２】
また、前記摩擦低減剤をディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたブレーキパッドのシムと裏金の合わせ面の少なくとも一方に前記摩擦低減剤を塗布する、という手法を採ることもでき、これによっても、ブレーキ鳴き音を防止するシムとの併用によって、ブレーキ鳴き音を一層確実に抑制することができる。
【００１３】
更に、前記摩擦低減剤をディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたピストン及び爪の少なくとも一方に前記摩擦低減剤を塗布する、という手法を採ることができ、これによっても、前述の目的を達成することができる。ここにおいて、前記ディスクブレーキ装置に設けられたブレーキパッドの裏金と、当該裏金に添設されるシムとの間にも、前記摩擦低減剤を塗布するとよい。このような手法によっても、ブレーキ鳴き音の抑制効果を一層高めることができる。
【００１４】
また、前記摩擦低減剤をディスクブレーキ装置に塗布することで、前記車両の制動時のブレーキ鳴き音を防止する方法であって、
前記ディスクブレーキ装置に設けられたパッドクリップとブレーキパッドの裏金側の少なくとも一方に前記摩擦低減剤を塗布する、という手法を採ることができる。このような手法によれば、車両の制動時におけるパッドクリップと裏金との摺動に起因するブレーキ鳴き音を抑制することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る摩擦低減剤は、図１に例示されたディスクブレーキ装置１０に塗布される。
【００１６】
このディスクブレーキ装置１０は、車輪と一緒に回転するディスクロータ１１と、このディスクロータ１１の面を挟み込むように配置された一対のブレーキパッド１２と、このブレーキパッド１２を支持するパッドサポート１３と、これらブレーキパッド１２及びパッドサポート１３間に介装されるパッドクリップ１４と、パッドサポート１３に取り付けられるキャリパ１６とを備えて構成されている。前記ブレーキパッド１２は、図２に示されるように、車両の制動時にディスクロータ１１の面に接触する略ブロック状の摩擦材１７と、この摩擦材１７の図２中下面側で固定される板状の裏金１８と、この裏金１８のうち摩擦材１７と反対側に位置する裏面１８Ａ（図２中下面側）に添設されるとともに、ブレーキ鳴き音を防止する薄板状のシム１９とからなる。前記キャリパ１６は、図１に示されるように、ブレーキ操作時に、ブレーキパッド１２，１２を相互に接近する方向に移動させる油圧シリンダ２０を含んでいる。この油圧シリンダ２０の駆動時には、裏金１８の側端縁１８Ｂ，１８Ｂがパッドクリップ１４に接触しながら摺動することで、摩擦材１７，１７がディスクロータ１１に押し付けられ、これにより、車両に対する制動力が付与されることになる。なお、図１中、符号１６Ａは爪を示す。
【００１７】
ここで、前記摩擦低減剤は、ディスクブレーキ装置１０の次の部位に塗布される。すなわち、摩擦材１７の側面１７Ａ、裏金１８の裏面１８Ａ、油圧シリンダ２０のピストン２０Ａ側、及び／又は、パッドクリップ１４の裏金１８側に塗布される。特に、前記裏面１８Ａに摩擦低減剤を塗布する場合には、当該裏面１８Ａとシム１９との間に塗布するとよい。また、摩擦材１７の側面に摩擦低減剤の層を設けた場合には、当該層中のマイクロカプセルが破壊されて潤滑剤が染み出てくるが、摩擦材１７が摩耗しても、層が連続して接触面に現れるため、摩擦材１７の厚みが耐用限度に至るまでブレーキ鳴きを低減若しくは防止することができる。
【００１８】
本発明における潤滑剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、従来から知られている鉱物系、合成系の潤滑油、及び／又は、グリース状の潤滑剤等を用いることができる。また、潤滑油の粘度は、用途に応じて任意の粘度を選択することができる。さらに、前記潤滑剤に、極圧添加剤やカーボン粉、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデンなどの潤滑性フィラーを溶解若しくは分散させてもよい。
【００１９】
また、前記潤滑剤が内包されたマイクロカプセルは、例えば、従来から知られている界面重合法、Ｉｎ−ｓｉｔｕ重合法、液中乾燥法、コアセルベーション法等により製造される。この時、カプセルの隔壁の材質についても、特に限定されず、例えば、従来から知られているゼラチン、メラミン、尿素、ウレタン樹脂、ポリスチレンなどを用いることができる。なお、潤滑剤をマイクロカプセルに内方させる場合には、その製造効率を考慮すると液状の潤滑油を粘度調整して使用するとよい。
【００２０】
本発明におけるバインダーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、従来から知られているゼラチン、アルギン酸ナトリウム、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などの非反応性（溶剤揮散により固化）の樹脂や反応性の樹脂を用いることができる。特に、前記摩擦低減剤をディスクブレーキ装置１０に塗布したときに、当該ディスクブレーキ装置１０が摩擦によって高温になることを考慮すると、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などの耐熱性の高いバインダー樹脂を用いることが好ましい。
【００２１】
なお、バインダー樹脂の強度を向上させる目的で無機又は有機の繊維を添加してもよいし、その他にも、増粘剤、充填剤、消泡剤、防錆剤などの添加剤等を加えることもできる。また、前述した鉱物系、合成系の潤滑油、及び／又はグリース状の潤滑剤、更にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、二硫化モリブデンなどの潤滑性フィラーを、バインダー樹脂との相溶性や分散性を考慮しながら適宜選択してバインダー中に直接添加してもよい。
【００２２】
ここで、バインダーと潤滑剤との配合割合は、配合される潤滑剤の種類により大きく変化するため、特に規定されないが、概ねバインダー１００重量部に対して潤滑剤１０〜５００重量部の範囲である。また、マイクロカプセルの粒径は、所定の塗布面に潤滑剤を塗布することで形成される潤滑層の厚みにより左右されるが、この潤滑層の厚みよりも小さいものであれば特に問題はない。また、ブレーキパッド１２の裏金１８に潤滑層を形成する場合には、ディスクブレーキ装置１０の作動により潤滑層に繰り返し荷重が加わるため、膜強度の異なる数種のマイクロカプセルを添加したり、あるいは粒径の異なるマイクロカプセルを添加することが好ましい。このようにすると、潤滑性がより長期間維持される。この潤滑層の形成方法は、例えば、前記摩擦低減剤を前述した塗布面にディスペンサーにより塗布したり、浸漬して塗布したり、スクリーン印刷により塗布し、次いで、摩擦低減剤中の溶剤を揮散させることで乾燥固化させ、若しくは、バインダー樹脂を反応硬化（重合硬化）させて、乾性被膜化された潤滑層が得られる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００２４】
［実施例１］
スチレン−無水マレイン酸共重合体（荒川化学工業株式会社製ポリマロン３５１）４０重量部を水１８０重量部に溶解した。この水溶液中に鉱油（２００＃）１００重量部を添加、１５０ｒｐｍで攪拌して乳化した。乳化後、メラミンプレポリマー  住友化学工業株式会社製スミレッズレジンＭ−３  ３５重量部を加え、溶液を８０℃２時間加熱し反応、メラミンマイクロカプセル懸濁液を得た。
得られたマイクロカプセルの粒径を測定したところ、平均径５００ミクロンであった。
この懸濁液に対し、ポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製  ＧＨ−２３）８００重量部を水３２００重量部に加えて得られた水溶液４０００重量部を加え、マイクロカプセル及びバインダー含有懸濁液を得た。
【００２５】
［実施例２］
スチレン−無水マレイン酸共重合体（荒川化学工業株式会社製ポリマロン３５１）４０重量部を水１８０重量部に溶解した。この水溶液中に鉱油（２００＃）１００重量部を添加、５００ｒｐｍで攪拌して乳化した。乳化後、メラミンプレポリマー  住友化学工業株式会社製スミレッズレジンＭ−３  ３５重量部を加え、溶液を８０℃２時間加熱し反応、メラミンマイクロカプセル懸濁液を得た。
得られたマイクロカプセルの粒径を測定したところ、平均径１００ミクロンであった。
この懸濁液に対し、ポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製  ＧＨ−２３）８００重量部を水３２００重量部に加えて得られた水溶液４０００重量部を加え、マイクロカプセル及びバインダー含有懸濁液を得た。
【００２６】
［実施例３］
スチレン−無水マレイン酸共重合体（荒川化学工業株式会社製ポリマロン３５１）４０重量部を水１８０重量部に溶解した。この水溶液中に鉱油（２００＃）１００重量部を添加、７０００ｒｐｍで攪拌して乳化した。乳化後、メラミンプレポリマー（住友化学工業株式会社製スミレッズレジンＭ−３）３５重量部を加え、溶液を８０℃２時間加熱し反応、メラミンマイクロカプセル懸濁液を得た。
得られたマイクロカプセルの粒径を測定したところ、平均径０．１ミクロンであった。
この懸濁液に対し、ポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製  ＧＨ−２３）８００重量部を水３２００重量部に加えて得られた水溶液４０００重量部を加え、マイクロカプセル及びバインダー含有懸濁液を得た。
【００２７】
［実施例４］
スチレン−無水マレイン酸共重合体（荒川化学工業株式会社製ポリマロン３５１）４０重量部を水１８０重量部に溶解した。この水溶液中に鉱油（２００＃）１００重量部を添加、１５０ｒｐｍで攪拌して乳化した。乳化後、メラミンプレポリマー  住友化学工業株式会社製スミレッズレジンＭ−３  ３５重量部を加え、溶液を８０℃２時間加熱し反応、メラミンマイクロカプセル懸濁液を得た。
得られたマイクロカプセルの粒径を測定したところ、平均径５００ミクロンであった。
この懸濁液に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン  ダイキン工業（株）社製ルブロンＬ−５；粒径３〜７ミクロン）１７５重量部、及びポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製  ＧＨ−２３）１６００重量部を水６４００重量部に加えた水溶液８０００重量部を加え、マイクロカプセル、ＰＴＦＥ及びバインダー含有懸濁液を得た。
【００２８】
［比較例１］
ポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製  ＧＨ−２３）１００重量部を水４００重量部に加え、水溶液５００重量部を得た。
【００２９】
［比較例２］
固体潤滑剤のＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン  ダイキン工業（株）社製ルブロンＬ−５；粒径３〜７ミクロン）１７５重量部に対し、ポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製  ＧＨ−２３）８００重量部を水３２００重量部に加えて得られた水溶液４０００重量部を加え、ＰＴＦＥ含有液を得た。
【００３０】
前記実施例１〜４、比較例１，２に対し、以下の試験を実施した。
【００３１】
摩耗（潤滑）試験：
実施例１〜４、比較例１，２で得られた溶液を、鉄試験片（日本テストパネル株式会社製  ＳＰＣＣ−ＳＢ）に塗布、乾燥し、試験片とした。
摩耗試験は、図３に示されるように、摩擦摩耗試験機を用いて行った。すなわち、ここでの摩耗試験は、摩耗試験に供する試験片２２の図中上面側に円筒状の相手材２３を載せた上で、当該相手材２３により試験片２２を押圧しながら、相手材２３を中心軸の回りに回転させるようにして行った。本摩耗試験では、相手材２３の材質をＳ４５Ｃ、試験片２２の押圧力となる相手材２３への負荷荷重を５ｋｇ／ｃｍ２、相手材２３の線速度を１ｍ／ｍｉｎ、潤滑状態をドライとし、２０時間連続して試験片２２と相手材２３とを相対回転させ、その後における試験片２２の摩耗の状態を、○；ほとんど摩耗なし、△；多少の摩耗、×；摩耗、の３段階で評価し、その結果を表１に示した。
【００３２】
ブレーキ鳴きの評価試験：
実施例１〜４、比較例１，２で得られた溶液を、前述したディスクブレーキ装置１０の各所に塗布し、乾燥させた。その後、実車にて、当該ディスクブレーキ装置１０を動作させることでブレーキ鳴き音の有無を調べ、その状態を○；鳴き音なし又は殆ど鳴き音なし、△；多少の鳴き音、×；鳴き音あり、の３段階で評価し、その結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】
2004307746.tif 000002
【００３４】
従って、前記各種実験の結果によれば、表１に示されるように、実施例１〜４では、試験片２２の摩耗が見られず、これに起因するブレーキ鳴き音の発生も見られなかった。
【００３５】
なお、所定の潤滑剤が内包されたマイクロカプセルを、当該潤滑剤と同一若しくは異なる性質を有する他の潤滑剤中に含んでなる摩擦低減剤についても、実施例１〜４で得られた効果と略同一の効果が得られた。また、バインダー中にも潤滑剤を配合した系（実施例４）では、更にブレーキ鳴き音の発生を抑制できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、塗布側に特別な構造を採用しなくても、長期間に亘ってブレーキ鳴き音を抑制することができ、しかも、摩擦低減剤の塗布作業時における作業性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の摩擦低減剤が塗布されるブレーキ装置の一例を示す概略分解斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う方向におけるブレーキパッドの断面図。
【図３】摩擦摩耗試験機を説明するための概念図。
【符号の説明】
１０  ディスクブレーキ装置
１１  ブレーキパッド
１４  パッドクリップ
１６Ａ  爪
１７  摩擦材
１７Ａ  側面
１８  裏金
１９  シム
２０Ａ  ピストン
【図１】
2004307746.tif 000003
【図２】
2004307746.tif 000004
【図３】
2004307746.tif 000005