(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状体、結合材及び摩擦調整剤とを含む乾式摩擦材において、微粉末状黒鉛を混合した撥水剤により撥水処理されてなることを特徴とする乾式摩擦材。
【請求項２】
撥水剤がフッ素ポリマーであることを特徴とする請求項１記載の乾式摩擦材。
【請求項３】
撥水剤、微粉末状黒鉛及び水もしくは有機溶剤との混合物により撥水処理されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の乾式摩擦材。
【請求項４】
撥水剤、微粉末状黒鉛及び水もしくは有機溶剤との混合物が、７重量％以下の撥水剤と３０重量％以下の微粉末状黒鉛を含むものであることを特徴とする請求項３に記載の乾式摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブレーキなどに用いる乾式摩擦材に関し、特に発進時や制動時にブレーキを使用した際に、吸湿に原因する異常音や異常効きが発生しないようにした乾式摩擦材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主としてブレーキなどに用いる乾式摩擦材（以下、簡単のために単に「摩擦材」ということある）は、最近耐フェード性の向上、高速効力の向上のために、摩擦材の気孔率が１０〜３０％と高いものを使用するようになっている。
ところで、そのために、洗車、水溜まりを通過などにより、摩擦材のが水に濡れたり、夜間屋外に車両を止めておくことにより、摩擦材がその気孔中に水分を吸収する。
そして、その水分を吸った摩擦材は、その水が乾く過程でブレーキ時の停止直前、概ね５ｋｍ／ｈ以下の時、又はオートマッチク車における発進時、すなわちブレーキペタルを踏み、Ｄレンジに入れてブレーキペタルを緩めてブレーキが完全に開放される途中において、クリープ力でブレーキが引きずられて微速で発進中に、低周波異音が出る。この低周波異音は「クリープグー音」ともいわれ、不快感がするので嫌われているものである。
この低周波異音は、摩擦材の気孔率が大きい程多くの水を吸収するので大きくなる。また、摩擦材が吸湿すると、ブレーキ時にスキール音が発生したり、あるいは摩擦係数が高くなり過ぎて、異常効きが発生するなどの問題がある。
【０００３】
また、有機繊維、無機繊維、金属線、充填材及び結合材とからなる摩擦材本体を撥水材で含浸した乾式摩擦材とすることが提案された（特開平４−２３４４７９号公報）。
そこで用いる撥水材としては、撥水性を有し、且つ摩擦特性を阻害しないものが好ましいとされ、シリコン油、フッ素樹脂などが用いることができるとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、摩擦熱でフッ素樹脂が熱分解するため、その効果は十分ではなかった。
本発明は、乾式摩擦材において、十分な撥水性を有し、且つ摩擦特性を阻害しない特性をもつ乾式摩擦材を提供することを目的とするものである。
【０００５】
本発明は、下記の手段により前記の課題を解決した。
（１）繊維状体、結合材及び摩擦調整剤とを含む乾式摩擦材において、微粉末状黒鉛を混合した撥水剤により撥水処理されてなることを特徴とする乾式摩擦材。
（２）撥水剤がフッ素ポリマーであることを特徴とする前記（１）記載の乾式摩擦材。
（３）撥水剤、微粉末状黒鉛及び水もしくは有機溶剤との混合物により撥水処理されてなることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の乾式摩擦材。
（４）撥水剤、微粉末状黒鉛及び水もしくは有機溶剤との混合物が、７重量％以下の撥水剤と３０重量％以下の微粉末状黒鉛を含むものであることを特徴とする前記（３）に記載の乾式摩擦材。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、繊維状体、結合材樹脂、摩擦調整剤からなる摩擦材を形成した後、その摩擦材に微粉末状黒鉛を混合した撥水剤により撥水処理することにより製造することができ、具体的には微粉末状黒鉛と撥水剤とを含浸させることにより製造することができる。
これらの含浸は、微粉末状黒鉛と撥水剤とを水に分散させて混合させたものを用いて行うのが好ましい。そして、摩擦材の平均気孔径が約０．４μｍであるため、微粉末状黒鉛としては、その平均粒径が０．３μｍ以下であることが好ましい。
微粉末状黒鉛の具体例としては、黒鉛の微粉末を水に分散させた日本黒鉛工業社製スーパーコロハイト＃１６等を用いることができる。
その混合物中の微粉末状黒鉛の濃度としては、３０重量％以下とするが、１０〜２０％（重量）とすることが好ましい。分散液の調製には必要により界面活性剤を添加することができる。
【０００７】
また、撥水剤としては、周知のフッ素樹脂撥水剤やシリコーン撥水剤、脂肪酸アマイド、アルキルエチレン尿素などがあるが、実際の適用では、微粉末状黒鉛と共に水に分散させて使用する関係で、分散が容易なフッ素樹脂撥水剤の方が良い。
フッ素樹脂撥水剤としては、例えば旭硝子社製フッ素系ポリマーＬＳ３１７、アサヒガードなどを用いることができる。アサヒガードは、化学式Ａで表わされる。
また、シリコーン撥水剤としては、周知の種々のものを使用することができるが、例えばＰｏｌｏｎ  ＭＲなどが挙げられる。Ｐｏｌｏｎ  ＭＲは、化学式Ｂで表わされる物質である。
その混合物中の撥水剤の濃度としては、７重量％以下とするがよいが、１〜５％（重量）とすることが好ましい。
【０００８】
【化１】
0004021543.tif 000002
【０００９】
【化２】
0004021543.tif 000003
【００１０】
摩擦材への微粉末状黒鉛等の含浸は、摩擦材の製造工程における仕上げ工程の後に、フッ素樹脂撥水剤と微粉末状黒鉛と水との分散混合物を含浸させる。ただし、含浸を仕上げ工程の前に行ってもよい。
その含浸法としては、真空含浸法、塗布、どぶづけなどの手段を用いることができるが、摩擦材内部への含浸効率が良い点から、真空含浸法が好ましい。
その含浸後に、１００℃で１時間乾燥処理する。
【００１１】
含浸工程の後に、撥水剤の作用を十分に行わせるために、常法により撥水剤の拡散処理及びフィルム形成処理をする。撥水剤の拡散処理は、１０５〜１２０℃、３０〜６０分間の範囲で行わせることができ、例えば１１０℃、４５分間とすることができる。フィルム形成処理は、１２０〜１５０℃、０．５〜２時間の範囲で行わせることができ、例えば１３０℃、１時間とすることができる。これらの加熱に際しては、均一な加熱ができるように加熱炉を用いることが好ましい。
摩擦材の気孔内部で、撥水剤は拡散処理において、例えばその分子が気孔表面に移動し、続くフィルム形成処理において、撥水剤の分子が相互に結合して撥水性のフィルムを形成することにより、気孔内部全体に撥水性が付与される。
【００１２】
図１は、ディスクブレーキ用ディスクパットの製造工程を示し、板金プレスにより所定の形状に成形され、脱脂処理及びプライマー処理が施され、そして接着剤が塗布された裏金と、耐熱性有機繊維や無機繊維、金属繊維等の繊維材料と、無機・有機充填材、摩擦調整材及び熱硬化性樹脂バインダ等の粉末原料とを配合し、攪拌により十分に均質化した原材料を常温にて所定の圧力で成形（予備成形）して作製した予備成形体とを、熱成形工程において所定の温度及び圧力で熱成形して両部材を一体に固着し、アフタキュアを行い、最終的に仕上げ処理を施すそれまでの工程は従来法と同一である。
【００１３】
前記した耐熱性有機繊維としては、例えば芳香族ポリアミド繊維、耐炎性アクリル繊維が挙げられ、無機繊維としては例えばチタン酸カリウム繊維やアルミナ繊維等のセラッミク繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、ロックウール等が挙げられ、また金属繊維としては例えば銅繊維やスチール繊維が挙げられる。
無機充填材としては、例えば銅やアルミニウム、亜鉛等の金属粒子、バームキュライトやマイカ等の鱗片状無機物、硫酸バリウムや炭酸カルシウム等の粒子が挙げられ、有機充填材としては、例えば合成ゴムやカシュー樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂バインダとしては、例えばフェノール樹脂（ストレートフェノール樹脂、ゴム等による各種変性フェノール樹脂を含む）、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂等を挙げることができる。
また、摩擦調整剤としては、例えばアルミナやシリカ、マグネシア、ジルコニア、酸化クロム、石英等の金属酸化物等を、固体潤滑剤としては、例えばグラファイトや二硫化モリブデン等を挙げることができる。
【００１４】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
セラミック繊維、銅繊維、アラミドパルプ、摩擦調整剤、潤滑材及びフェノール樹脂の原材料を第１表に示す割合で配合し、攪拌して混合し、予備成形する。
一方、板金プレスにより裏金を形成し、脱脂し、プライマー処理し、それに接着材を塗布し、その塗布面に前記の予備成形体を乗せ、加圧加熱して熱成形する。この熱成形したものを仕上げ工程に送る。
なお、フェノール樹脂の量を変えて気孔率の異なる３種の試料Ａ，Ｂ，Ｃ（ディスクパット）を作製した。
【００１６】
【表１】
0004021543.tif 000004
【００１７】
次に撥水処理工程において、フッ素系撥水剤（旭硝子社製、フッ素系ポリマーＬＳ３１７）と、微粉末状黒鉛（日本黒鉛工業社製、スーパーコロハイト＃１６）を下記の割合で水に（もしくは有機溶剤）混合して分散させた液に１０〜１８０秒間浸し、真空含浸法によりその内部に含浸させる。
それを１００℃で１時間乾燥し、１１０℃で４５分間加熱して拡散処理する。さらに１３０℃で１時間加熱することにより、撥水剤のフィルムが形成されるようにする。
この撥水処理において、分散液におけるフッ素系ポリマーの濃度を０．０５〜５％の範囲で、また微粉末状黒鉛の濃度を０〜３０％の範囲で種々変えてそれぞれ試料を作製した。
各試料の製造に使用したフッ素系ポリマー及び微粉末状黒鉛の濃度などを第２表に示す。
【００１８】
（モーニングシックネス試験）
新品ローターを用い、前記試料を取り付け、１０００ｋｍ走行してブレーキパットとローターの十分な摺り合わせが得られた後に、その車両を１５℃の室温、湿度９５％（ＲＨ）の環境室に１２時間放置し、その後微速で発進、停止を繰り返して、発進時のクリープグー音の発生について、官能試験により試験した。
一般的にはクリープグー音の方が、ブレーキ時の異音より大であるため、クリープグー音発生について試験した。
試験結果については、次の４段階で表わす。
中  ：
小  ：
微小：
無  ：
試験結果を第２表に示す。表中、クリープグー音が「無」又は「微小」のものは許容できるレベルであり、「小」又は「中」のものは許容でき難いレベルである。
【００１９】
【表２】
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【００２０】
第２表により次のことが分かる。
（１）比較例１〜４のいずれも、クリープグー音が「小」もしくは「中」の許容できないレベルで発生した。
（２）実施例１〜１２のいずれも、クリープグー音が「無」もしくは許容できる「微小」のレベルであった。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の乾式摩擦材は、その使用において、低周波異音とスキール音を効果的に低減することができるとともに、異常効きの発生を防止することができる。特に、耐フェード性等の向上のために気孔率の高いものとした乾式摩擦材の場合においても、洗車や雨などで摩擦材に水がかかったようなときや、朝のように乾式摩擦材が水分を吸収し易い条件に置かれても、水による影響を少なくし、低周波異音とスキール音の発生を少なくする効果を発揮することができる。
更に、撥水剤が熱履歴により熱分解しても、微粉末状黒鉛は耐熱性が高く、しかも水との接触で摩擦係数を下げる効果があるため、水の影響下で摩擦係数が上がることはなく、ブレーキ時の異音や異常効きを効果的に防止できる。
以上は、ディスクブレーキ用ブレーキパットについて説明したが、本発明はドラム用ブレーキライニング及びクラッチフェーシングにも適用できる。
そして、ドラムブレーキにおいてはカックン効き、クラッチフェーシングにおいてはジャダーに対してその効果が一層期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乾式摩擦材の製造工程の１例を示すフローシートである。
【図１】
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