(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維成分と、熱硬化性樹脂成分と、充填材成分とを含有する摩擦材において、充填材成分の少なくとも一部に、３００℃〜８００℃の温度で熱処理を施した天然黒鉛を含ませることを特徴とする摩擦材。
【請求項２】
繊維成分と、熱硬化性樹脂成分と、充填材成分とを含有する摩擦材において、充填材成分の少なくとも一部に、酸素の存在しない状況下にて３００℃〜８００℃の温度で熱処理を施した天然黒鉛を含ませることを特徴とする摩擦材。
【請求項３】
上記熱処理を施した天然黒鉛が摩擦材全体に対し０．５〜３０体積％であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の摩擦材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車のブレ−キパッド、ブレ−キライニング，クラッチフェ−シング等として使用される摩擦材であって、摩擦係数の安定性に優れた摩擦材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石綿を使用しない非石綿系摩擦材の多くは繊維成分として耐熱性有機繊維，ガラス繊維，金属繊維等を用い、結合材としてフェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂を、充填材成分として黒鉛、硫酸バリウム、二硫化モリブデン等を用いたものである。
充填材の一部として使用されている黒鉛は一般に潤滑材として使用されているが、ブレ−キ制動時における適度な摩擦係数の維持に効果があることが知られている。例えば高速からのブレ−キ制動、低速からのブレ−キ制動における摩擦係数の差、あるいは摩擦材の高低温による摩擦係数の差を少なくし、また１制動中においてもブレ−キの制動開始から終了まで安定した効きが得られる等の効果がある。このような理由で黒鉛は自動車用ブレ−キの摩擦材料として多種のブレ−キパッド、ブレ−キライニング，クラッチフェ−シングに用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
黒鉛は熱に強く、１気圧不活性ガス中では４２００℃で昇華する極めて高温に耐える材料である。しかし酸素の存在する大気中では酸化摩耗する。その温度領域は３００℃〜５５０℃に酸化始発点があり、摩耗の程度は結晶化度、粒子径等によると思われる。
ところで、近年は自動車の性能向上のためブレ−キパッド、ブレ−キライニング等に使用される摩擦材も急激なブレ−キや高負荷、高温に耐えられるようなものが要求されている。即ち、摩擦材に高負荷がかかったり、高温になった時も摩擦材の機械的強度は言うまでもなく、摩擦性能も通常時と同様のブレ−キとしての機能を発揮できることが期待される。
そこで本発明が解決しようとする課題は、優れた潤滑材を投入することにより、このような状況においても安定した効きが得られる摩擦材を提供することである。
【０００４】
【問題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決することを目的としてなされたものでその構成は、アラミド繊維等の繊維成分とフェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂成分と硫酸バリウム等の充填材成分とを含有する摩擦材において、その充填材成分の少なくとも一部に、３００℃〜８００℃の温度で、必要に応じて非酸素雰囲気下で、熱処理を施した天然黒鉛を含ませることを特徴とするものである。即ち、本発明の発明者はブレ−キの効きの安定性が優れた摩擦材を得ることを目的として研究を重ねた結果、従来より使用されている天然黒鉛を予め３００℃〜８００℃の温度で熱処理し、これを充填材成分の一部に含ませることにより上記の目的を達成できることを知得し、本発明を成し遂げたのである。
【０００５】
本発明に使用できる黒鉛は、天然黒鉛であり、鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、土状黒鉛等すべての天然黒鉛を利用することができる。天然黒鉛は３００℃〜８００℃の温度で１０分〜２日程度熱処理すればよく温度、時間は熱処理する天然黒鉛の量、天然黒鉛の種類による。また、熱処理は非酸素雰囲気下で行なわれることが望ましく、酸素雰囲気下では天然黒鉛が劣化する恐れがある。
【０００６】
本発明において使用できる繊維成分、熱硬化性樹脂成分、充填材成分としては、予め３００℃以上の温度で熱処理を施した黒鉛以外は従来から用いられているものが使用できる。即ち繊維成分として使用されるものにはアラミド繊維等の有機繊維、ガラス繊維，ロックウ−ル，セラミックス繊維等の無機繊維、銅，青銅，アルミニウム，黄銅等の金属繊維が挙げられ、熱硬化性樹脂成分としてはフェノ−ル樹脂，尿素樹脂，メラミン樹脂，またはそれらの変性樹脂のような樹脂やポリアセタ−ル，芳香族ポリイミド樹脂，フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が挙げられ、充填材としては黒鉛の他、二硫化モリブデン，金属粉，カシュ−ダストのような潤滑性のあるものや硫酸バリウム，炭酸カルシウム等が挙げられる。
摩擦材の製造方法については、従来から行なわれてきた方法を用いることができる。例えば、組成物の予備成型、加熱加圧成型、熱処理等の条件につい制限はなく、従来の方法で行なうことが可能である。
【０００７】
【発明の作用】
黒鉛は前述したように固体潤滑材の一種であるが、大気中３００℃〜５５０℃以上では酸化摩耗する。本発明は天然黒鉛を予め３００℃〜８００℃で熱処理し高温に対する安定性を付与することにより、摩擦材が高負荷を受けた場合でも安定した効きが発揮できるようにしたものである。
【０００８】
【実施例】
次に本発明の実施例について説明する。
実施例Ａ〜Ｃ
繊維成分としてアラミド繊維、チタン酸カリウム繊維、真鍮繊維を、熱硬化性樹成分としてフェノ−ル樹脂を用い、充填材として熱処理黒鉛の他、硫酸バリウム、消石灰、カシュ−ダスト、酸化ジルコンを用いて撹拌機によりこれらを均一に混合し実施例用の摩擦材料混合品を得た。
熱処理黒鉛は、非酸素雰囲気下、３００℃〜４００℃の温度で１０時間熱処理した天然黒鉛を用いた。
【０００９】
続いて摩擦材料混合品を室温、圧力４００kg／cm2 で予備成型した後、温度１６０℃、圧力４００kg／cm2 で８分間加熱加圧成型し、次いで温度１８０℃で５時間熱処理して表１に示す組成の実施例Ａ〜Ｃのテストピ−ス試験機用の摩擦材を作製した。尚、表１の組成の数値は体積％を示す。
【００１０】
比較例ａ〜ｃ
従来より使用されている黒鉛を用いて実施例と同様の方法で表１に示す組成の比較例ａ〜ｃのテストピ−ス試験機用の摩擦材を作製した。
上記の方法により作製した実施例Ａ〜Ｃ及び比較例ａ〜ｃの摩擦材について、テストピ−ス試験機（フルサイズダイナモ試験機の１／10）にて摩擦摩耗試験を行なった。試験は減速度がそれぞれ０．３ｇ，０．６ｇ、制動前速度がそれぞれ５０km／ｈ，１００km／ｈ，１３０km／ｈの組合せを実施した。
【００１１】
図１はそれぞれの摩擦材において、負荷の大きさ（０．３ｇ，０．６ｇ）による摩擦係数のバラツキをグラフにしたものである。例えば制動前速度５０km／ｈの実施例Ａの試験では、減速度が０．３ｇの時摩擦係数は０．４５、減速度が０．６ｇの時摩擦係数は０．４４を示している。
摩擦材は一般的に負荷が大きい程摩擦係数が低くなる傾向があるが、低下する程度が小さい方が好ましく、図１より熱処理黒鉛を使用した実施例のほうがこの点で優れていることがわかる。
【００１２】
【表１】
0003865266.tif 000002
【００１３】
【図１】
0003865266.tif 000003
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明摩擦材は、アラミド繊維、チタン酸カリウム繊維、真鍮繊維等の繊維成分、フェノ−ル樹脂等の熱硬化性樹脂成分及び硫酸バリウム、消石灰、カシュ−ダスト等の充填材成分から成るもので、充填材成分の一部に３００℃以上の温度で熱処理を施した黒鉛を含ませた結果、ブレ−キの効きが安定するので、自動車のブレ−キパッド、ブレ−キライニング，クラッチフェ−シング等に使用する摩擦材として好適である。