JP2021054901A - Friction material and brake pad - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、摩擦材及びブレーキパッドに関する。 The present invention relates to friction materials and brake pads.
近年、ブレーキ摩擦材から発せられる粉塵による環境汚染が問題となっている。以前、摩擦材の繊維基材に使用されていた石綿は、健康障害を発生するおそれがあり、石綿に代わる材料が種々検討されており、健康障害を発生するおそれのないセラミック繊維が注目されている。また、潤滑剤として使用されている重金属である銅による環境汚染も問題となっており、銅の代替材料とが模索されている。 In recent years, environmental pollution due to dust emitted from brake friction materials has become a problem. Asbestos, which was previously used as a fiber base material for friction materials, may cause health problems, and various alternative materials to asbestos have been studied, and ceramic fibers that do not cause health problems are attracting attention. There is. In addition, environmental pollution caused by copper, which is a heavy metal used as a lubricant, has become a problem, and alternative materials for copper are being sought.
特許文献1では、銅の含有量が銅元素として0.5質量%以下であり、酸化ジルコニウム、並びにチタン酸塩としてトンネル状結晶構造のチタン酸塩及び層状結晶構造のチタン酸塩を含有する摩擦材組成物が開示されている。 In Pat. The material composition is disclosed.
しかしながら、特許文献1に記載の銅成分を含有しない、又は、銅成分の含有量を抑えた摩擦材組成物を用いたブレーキパッドでは、高温又は高速時における耐摩耗性に課題があり、改善の余地があった。 However, the brake pad using the friction material composition which does not contain the copper component described in Patent Document 1 or suppresses the content of the copper component has a problem in wear resistance at high temperature or high speed, and is improved. There was room.
そこで本発明では、銅成分の含有量を抑えても、高温又は高速時における耐摩耗性に優れたブレーキパッドを得ることができる摩擦材及び該摩擦材を用いたブレーキパッドを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a friction material capable of obtaining a brake pad having excellent wear resistance at high temperature or high speed even if the content of the copper component is suppressed, and a brake pad using the friction material. And.
上記目的を達成するために、本発明の摩擦材は、母材と、上記母材中に分散する造粒粒子とを含む摩擦材であって、上記母材は、有機バインダと繊維基材と第1の充填剤とからなり、上記造粒粒子は、無機バインダと第2の充填剤とからなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the friction material of the present invention is a friction material containing a base material and granulated particles dispersed in the base material, and the base material includes an organic binder and a fiber base material. It is composed of a first filler, and the granulated particles are characterized by being composed of an inorganic binder and a second filler.
上記のように、本発明の摩擦材は、母材と、上記母材中に分散する造粒粒子とを含む摩擦材であって、上記母材は、有機バインダと繊維基材と第1の充填剤とからなり、上記造粒粒子は、無機バインダと第2の充填剤とからなる。耐熱性が高い無機バインダと、第2の充填剤とにより構成されている上記造粒粒子は、上記繊維基材とともに補強材として機能するため、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドでは、ブレーキパッド表面の上記有機バインダの剥がれを防止することができる。そのため、銅成分の含有量を抑えても、高温又は高速時における耐摩耗性をブレーキパッドに付与することができる。 As described above, the friction material of the present invention is a friction material containing a base material and granulated particles dispersed in the base material, and the base material is an organic binder, a fiber base material, and a first base material. It is composed of a filler, and the granulated particles are composed of an inorganic binder and a second filler. Since the granulated particles composed of the inorganic binder having high heat resistance and the second filler function as a reinforcing material together with the fiber base material, the brake pad using the friction material of the present invention can be used as a brake. It is possible to prevent the organic binder on the surface of the pad from peeling off. Therefore, even if the content of the copper component is suppressed, the brake pad can be provided with wear resistance at high temperature or high speed.
本発明の摩擦材では、上記無機バインダは、上記有機バインダよりも分解温度が高いことが望ましい。
本発明の摩擦材において、上記無機バインダは、上記有機バインダよりも分解温度が高いことにより、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドでは、上記造粒粒子が補強材として好適に機能することができ、ブレーキパッド表面の上記有機バインダの剥がれを防止することができる。
なお、本明細書において、「分解温度」とは、熱重量測定装置を用いて、昇温速度:20℃/分で測定したときに5%重量が減少した温度を意味する。なお、吸着水、結晶水の脱離による重量の減少は含まないものとする。
In the friction material of the present invention, it is desirable that the inorganic binder has a higher decomposition temperature than the organic binder.
In the friction material of the present invention, the inorganic binder has a higher decomposition temperature than the organic binder, so that the granulated particles preferably function as a reinforcing material in the brake pad using the friction material of the present invention. It is possible to prevent the organic binder on the surface of the brake pad from peeling off.
In the present specification, the "decomposition temperature" means a temperature at which the weight is reduced by 5% when measured at a heating rate of 20 ° C./min using a thermogravimetric measuring device. The weight loss due to desorption of adsorbed water and water of crystallization is not included.
本発明の摩擦材において、上記第2の充填剤は、無機系の摩擦調整剤からなり、上記無機系の摩擦調整剤は、チタン酸塩化合物、ケイ酸塩化合物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、炭素及び金属粉からなる群より選択される少なくとも1種類を含むことが望ましい。
本発明の摩擦材において、上記第2の充填剤は、無機系の摩擦調整剤からなり、上記無機系の摩擦調整剤は、チタン酸塩化合物、ケイ酸塩化合物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、炭素及び金属粉からなる群より選択される少なくとも1種類は、上記造粒粒子に対して耐熱性を好適に付与することができるため、上記造粒粒子が高温時の補強材として好適に機能することができる。
In the friction material of the present invention, the second filler comprises an inorganic friction modifier, and the inorganic friction modifier includes a titanate compound, a silicate compound, zirconium oxide, aluminum oxide, and carbon. And at least one selected from the group consisting of metal powders.
In the friction material of the present invention, the second filler comprises an inorganic friction modifier, and the inorganic friction modifier is a titanate compound, a silicate compound, zirconium oxide, aluminum oxide, carbon. And at least one selected from the group consisting of metal powder can suitably impart heat resistance to the granulated particles, so that the granulated particles preferably function as a reinforcing material at a high temperature. Can be done.
本発明の摩擦材において、上記造粒粒子は、平均粒子径が200〜2000μmであることが望ましい。
上記造粒粒子の平均粒子径が200〜2000μmであると、造粒粒子が補強材として適切な大きさを有しており、かつ、良好に分散し、補強材として好適に機能することができる。
本発明の摩擦材において、上記造粒粒子の平均粒子径が200μm未満であると、造粒粒子として充分な大きさを有さず、粒子径が小さすぎるので、補強材として機能しにくく、上記造粒粒子の平均粒子径が2000μmを超えると、上記造粒粒子の分散性が低くなることがある。
なお、上記平均粒子径とは、摩擦材又はブレーキパッド中の無作為に選択した5個の造粒粒子の長径の平均値を意味する。長径の測定は、適切な標準スケールを用いればよく、マイクロスコープ、透過型電子顕微鏡等の顕微鏡を用いてもよい。
In the friction material of the present invention, it is desirable that the granulated particles have an average particle size of 200 to 2000 μm.
When the average particle size of the granulated particles is 200 to 2000 μm, the granulated particles have an appropriate size as a reinforcing material, are well dispersed, and can function suitably as a reinforcing material. ..
In the friction material of the present invention, if the average particle size of the granulated particles is less than 200 μm, the size of the granulated particles is not sufficient and the particle size is too small, so that it is difficult to function as a reinforcing material. If the average particle size of the granulated particles exceeds 2000 μm, the dispersibility of the granulated particles may decrease.
The average particle size means the average value of the major axis of five randomly selected granulated particles in the friction material or the brake pad. For the measurement of the major axis, an appropriate standard scale may be used, and a microscope such as a microscope or a transmission electron microscope may be used.
本発明の摩擦材において、上記無機バインダは、粘土鉱物からなることが望ましい。
本発明の摩擦材において、上記無機バインダが粘土鉱物であるので、造粒機能に優れており、かつ、上記造粒粒子に対して耐熱性を好適に付与することができるため、上記造粒粒子が補強材として好適に機能することができる。
In the friction material of the present invention, it is desirable that the inorganic binder is made of a clay mineral.
In the friction material of the present invention, since the inorganic binder is a clay mineral, it has an excellent granulating function and can suitably impart heat resistance to the granulated particles. Therefore, the granulated particles Can function suitably as a reinforcing material.
本発明の摩擦材において、上記第1の充填剤は、有機系の摩擦調整剤を含み、上記有機系の摩擦調整剤は、ゴム及び/又はカシュー系ダストを含むことが望ましい。
本発明の摩擦材において、上記第1の充填剤が有機系の摩擦調整剤を含み、上記有機系の摩擦調整剤は、ゴム及び/又はカシュー系ダストを含むことにより、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドの摩擦係数を好適に高めることができる。
In the friction material of the present invention, it is desirable that the first filler contains an organic friction modifier, and the organic friction modifier contains rubber and / or cashew dust.
In the friction material of the present invention, the first filler contains an organic friction modifier, and the organic friction modifier contains rubber and / or cashew dust, so that the friction material of the present invention can be obtained. The friction coefficient of the brake pad used can be suitably increased.
本発明の摩擦材において、上記有機バインダは、熱硬化性樹脂からなることが望ましい。
本発明の摩擦材において、上記有機バインダが熱硬化性樹脂からなることにより、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドでは、構成する各成分を好適に結合させることができるため、強度を好適に高めることができる。
In the friction material of the present invention, it is desirable that the organic binder is made of a thermosetting resin.
In the friction material of the present invention, since the organic binder is made of a thermosetting resin, each component of the brake pad using the friction material of the present invention can be suitably bonded, so that the strength is preferably suitable. Can be enhanced.
本発明のブレーキパッドは、上述した摩擦材を、裏金に固着して得られることを特徴とする。
本発明のブレーキパッドは、上述した摩擦材を、裏金に固着して得られるため、銅成分の含有量を抑えても、高温又は高速時における耐摩耗性に優れる。
The brake pad of the present invention is characterized in that it is obtained by fixing the above-mentioned friction material to a back metal.
Since the brake pad of the present invention is obtained by fixing the above-mentioned friction material to the back metal, it is excellent in abrasion resistance at high temperature or high speed even if the content of the copper component is suppressed.
(発明の詳細な説明)
〔摩擦材〕
まず、本発明の摩擦材について説明する。
(Detailed description of the invention)
[Friction material]
First, the friction material of the present invention will be described.
本発明の摩擦材は、母材と、上記母材中に分散する造粒粒子とを含む摩擦材であって、上記母材は、有機バインダと繊維基材と第1の充填剤とからなり、上記造粒粒子は、無機バインダと第2の充填剤とからなることを特徴とする。 The friction material of the present invention is a friction material containing a base material and granulated particles dispersed in the base material, and the base material comprises an organic binder, a fiber base material, and a first filler. The granulated particles are characterized by being composed of an inorganic binder and a second filler.
図1は、本発明の摩擦材の一例を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、本発明の摩擦材100は、母材10と、母材10中に分散する造粒粒子20とを含んでおり、母材10は、有機バインダ11と、繊維基材12と、第1の充填剤13とからなり、造粒粒子20は、無機バインダ21と、第2の充填剤22とからなる。
本発明の摩擦材を構成する各成分について説明する。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the friction material of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
Each component constituting the friction material of the present invention will be described.
[母材]
本発明の摩擦材において、母材は、有機バインダと繊維基材と第1の充填剤とからなる。
まずは、有機バインダについて説明する。
[Base material]
In the friction material of the present invention, the base material comprises an organic binder, a fiber base material, and a first filler.
First, the organic binder will be described.
(有機バインダ)
本発明の摩擦材を構成する有機バインダは、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドにおいて、構成する各成分を結合させる役割を有し、ブレーキパッドの強度を高め、強度を付与する役割を果たしている。
上記有機バインダとしては、熱硬化性樹脂であることが望ましい。
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらの中でも、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドの強度を好適に高める観点から、フェノール樹脂であることがより望ましい。
(Organic binder)
The organic binder constituting the friction material of the present invention has a role of binding each constituent component in the brake pad using the friction material of the present invention, and plays a role of increasing the strength of the brake pad and imparting strength. There is.
The organic binder is preferably a thermosetting resin.
Examples of the thermosetting resin include phenol resin, melamine resin, epoxy resin, polyimide resin and the like. Among these, a phenol resin is more desirable from the viewpoint of preferably increasing the strength of the brake pad using the friction material of the present invention.
本発明の摩擦材中における上記有機バインダの配合量は、特に限定されるものではないが、5〜30質量%が望ましく、10〜20質量%がより望ましい。 The blending amount of the organic binder in the friction material of the present invention is not particularly limited, but is preferably 5 to 30% by mass, more preferably 10 to 20% by mass.
(繊維基材)
本発明の摩擦材を構成する繊維基材は、特に限定されるものではないが、例えば、無機繊維、金属繊維、有機繊維、又は、上記繊維の混合繊維が挙げられる。
(Fiber base material)
The fiber base material constituting the friction material of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include inorganic fibers, metal fibers, organic fibers, and mixed fibers of the above fibers.
上記無機繊維は、特に限定されるものではないが、例えば、シリカ繊維、ロックウール、ウォラストナイト、SiC繊維、チタン酸カリウム、ガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維、炭素繊維等が挙げられる。上記金属繊維は、特に限定されるものではないが、例えば、スチール繊維、銅繊維、ステンレス繊維、真鍮繊維、鉄−アルミニウム合金繊維等が挙げられる。上記有機繊維は、特に限定されるものではないが、例えば、アラミド繊維、フェノール繊維、アクリル繊維、セルロース繊維、麻、綿などが挙げられる。本発明の摩擦材を構成する繊維基材は、上記した基材繊維のうち少なくとも2種を混合したものであってもよい。上記した繊維のなかでは、アラミド繊維が特に望ましい。 The inorganic fiber is not particularly limited, and examples thereof include silica fiber, rock wool, wollastonite, SiC fiber, potassium titanate, glass fiber, rock wool, ceramic fiber, and carbon fiber. The metal fiber is not particularly limited, and examples thereof include steel fiber, copper fiber, stainless fiber, brass fiber, and iron-aluminum alloy fiber. The organic fiber is not particularly limited, and examples thereof include aramid fiber, phenol fiber, acrylic fiber, cellulose fiber, hemp, and cotton. The fiber base material constituting the friction material of the present invention may be a mixture of at least two of the above-mentioned base material fibers. Among the fibers described above, aramid fibers are particularly desirable.
本発明の摩擦材中における上記繊維基材の配合量は、特に限定されるものではないが、0.5〜30質量%が望ましい。 The blending amount of the fiber base material in the friction material of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 30% by mass.
(第1の充填剤)
本発明の摩擦材を構成する第1の充填剤は、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドの摩擦係数を高めるとともに、ドラムやディスクに付着する分解生成物のクリーニングをする役割を果たしている。
上記第1の充填剤としては、例えば、有機系又は無機系の摩擦調整剤等が挙げられる。
なかでも、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドの摩擦係数を好適に高める観点から、有機系の摩擦調整剤を含むことが望ましく、上記有機系の摩擦調整剤としては、ゴム及び/又はカシュー系ダストを含むことがより望ましい。
上記第1の充填剤は、上記成分を含むことが望ましいが、公知の有機系又は無機系の摩擦調整剤を含んでもよい。
(First filler)
The first filler constituting the friction material of the present invention plays a role of increasing the friction coefficient of the brake pad using the friction material of the present invention and cleaning the decomposition products adhering to the drum or the disc.
Examples of the first filler include organic or inorganic friction modifiers.
Among them, from the viewpoint of preferably increasing the friction coefficient of the brake pad using the friction material of the present invention, it is desirable to include an organic friction modifier, and the organic friction modifier includes rubber and / or cashew. It is more desirable to include system dust.
The first filler preferably contains the above components, but may also contain known organic or inorganic friction modifiers.
上記無機系の摩擦調整剤としては、特に限定されるものではないが、チタン酸塩化合物、ケイ酸塩化合物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、炭素、金属粉等が挙げられる。これらの充填剤は、2種以上を併用したものであってもよい。 The inorganic friction modifier is not particularly limited, and examples thereof include a titanate compound, a silicate compound, zirconium oxide, aluminum oxide, carbon, and metal powder. These fillers may be a combination of two or more.
本発明の摩擦材中における上記第1の充填剤の配合量は、特に限定されるものではないが、1〜20質量%が望ましい。 The blending amount of the first filler in the friction material of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 to 20% by mass.
[造粒粒子]
本発明の摩擦材において、造粒粒子は、無機バインダと第2の充填剤とからなる。
本発明の摩擦材において、造粒粒子は、上記繊維基材とともに補強材として機能し、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドに対して、高温又は高速時における耐摩耗性を付与する役割を果たす。
本発明の摩擦材中における造粒粒子の配合量は、特に限定されるものではないが、50〜90質量%が望ましい。
まずは、無機バインダについて説明する。
[Granulated particles]
In the friction material of the present invention, the granulated particles are composed of an inorganic binder and a second filler.
In the friction material of the present invention, the granulated particles function as a reinforcing material together with the above-mentioned fiber base material, and play a role of imparting wear resistance at high temperature or high speed to the brake pad using the friction material of the present invention. Fulfill.
The blending amount of the granulated particles in the friction material of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 to 90% by mass.
First, the inorganic binder will be described.
(無機バインダ)
本発明の摩擦材を構成する無機バインダは、本発明の摩擦材において、造粒粒子を構成する各成分を結合させる役割を有し、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドに対して強度と耐熱性とを付与する役割を果たしている。
上記無機バインダは、上記有機バインダよりも分解温度が高いことが望ましい。上記無機バインダは、上記有機バインダよりも分解温度が高いことにより、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドでは、上記造粒粒子が補強材として好適に機能することができ、ブレーキパッド表面の上記有機バインダの剥がれを防止することができる。
(Inorganic binder)
The inorganic binder constituting the friction material of the present invention has a role of binding each component constituting the granulated particles in the friction material of the present invention, and has a strength against a brake pad using the friction material of the present invention. It plays a role of imparting heat resistance.
It is desirable that the inorganic binder has a higher decomposition temperature than the organic binder. Since the decomposition temperature of the inorganic binder is higher than that of the organic binder, the granulated particles can suitably function as a reinforcing material in the brake pad using the friction material of the present invention, and the above-mentioned above surface of the brake pad. It is possible to prevent the organic binder from peeling off.
上記無機バインダとしては、本発明の摩擦材を用いたブレーキパッドに対して耐熱性を好適に付与する観点から、粘土鉱物からなることが望ましい。
上記粘土鉱物としては、スメクタイト(モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナイト等)、カオリン、ベントナイト、バーミキュライト、緑泥石等を挙げることができる。
これらの中でも、スメクタイトを含む粘土鉱物が望ましく、モンモリロナイトを含む粘土鉱物がより望ましい。
The inorganic binder is preferably made of clay mineral from the viewpoint of imparting heat resistance to the brake pad using the friction material of the present invention.
Examples of the clay mineral include smectite (montmorillonite, saponite, biderite, nontronite, etc.), kaolin, bentonite, vermiculite, chlorite and the like.
Among these, clay minerals containing smectite are desirable, and clay minerals containing montmorillonite are more desirable.
上記摩擦材中における上記無機バインダの配合量は、特に限定されるものではないが、1〜10質量%が望ましく、1〜5質量%がより望ましい。 The blending amount of the inorganic binder in the friction material is not particularly limited, but is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass.
(第2の充填剤)
本発明の摩擦材を構成する第2の充填剤は、上記造粒粒子に対して耐熱性を付与して、上記造粒粒子を高温での補強材として機能させる役割を果たす。
上記第2の充填剤としては、無機系の摩擦調整剤からなることが望ましく、上記無機系の摩擦調整剤としては、チタン酸塩化合物、ケイ酸塩化合物、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、炭素、金属粉等からなる群より選択される少なくとも1種類を含むことがより望ましい。
(Second filler)
The second filler constituting the friction material of the present invention plays a role of imparting heat resistance to the granulated particles and causing the granulated particles to function as a reinforcing material at a high temperature.
The second filler is preferably composed of an inorganic friction modifier, and the inorganic friction modifier includes a titanate compound, a silicate compound, zirconium oxide, aluminum oxide, carbon, and a metal. It is more desirable to include at least one selected from the group consisting of powder and the like.
上記チタン酸塩化合物としては、例えば、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸カリウムナトリウム等が挙げられる。 Examples of the titanate compound include potassium titanate, sodium titanate, sodium potassium titanate and the like.
上記ケイ酸塩化合物としては、例えば、ケイ酸塩として、ケイ酸塩鉱物やシリカがあり、具体的には、マイカ、ケイ酸ジルコニウム等が挙げられる。 Examples of the silicate compound include silicate minerals and silica as silicates, and specific examples thereof include mica and zirconium silicate.
上記炭素としては、炭素として、黒鉛、炭素繊維、コークス、ナノカーボン等が挙げられる。 Examples of the carbon include graphite, carbon fiber, coke, nanocarbon and the like.
上記金属粉としては、鉄、スズ、金属シリコン等が挙げられる。 Examples of the metal powder include iron, tin, and metallic silicon.
上記第2の充填剤は、上記に例示した以外のものを含んでもよく、摩擦調整剤に用いられる公知の充填剤を含んでもよい。上記第2の充填材はどのような形状でもよく、例えば、不定形の粉砕粒子、のほか、ガラス繊維、ロックウール、セラミック繊維、チタン酸カリウム、炭素繊維等を粉砕した針状粒子などでも利用できる。 The second filler may contain a filler other than those exemplified above, or may contain a known filler used as a friction modifier. The second filler may have any shape, and may be used, for example, not only irregularly shaped crushed particles, but also needle-shaped particles obtained by crushing glass fiber, rock wool, ceramic fiber, potassium titanate, carbon fiber and the like. it can.
上記摩擦材中における上記第2の充填剤の配合量は、特に限定されるものではないが、50〜90質量%が望ましく、70〜90質量%がより望ましい。 The blending amount of the second filler in the friction material is not particularly limited, but is preferably 50 to 90% by mass, more preferably 70 to 90% by mass.
(造粒粒子の製造方法)
上記造粒粒子の製造方法としては、公知の方法を用いてよく、例えば、上述した無機バインダと第2の充填剤とからなる造粒粒子用組成物を湿式混合することにより、上記造粒粒子を製造することができる。
上記造粒粒子の製造方法では、造粒後に、乾燥、粉砕、分級をしてもよい。また、得られた造粒粒子は、焼結してもよい。
(Manufacturing method of granulated particles)
As a method for producing the granulated particles, a known method may be used. For example, by wet-mixing the composition for granulated particles composed of the above-mentioned inorganic binder and the second filler, the granulated particles are produced. Can be manufactured.
In the above method for producing granulated particles, after granulation, drying, pulverization, and classification may be performed. Moreover, the obtained granulated particles may be sintered.
上記造粒粒子は、平均粒子径が200〜2000μmであることが望ましい。
本発明の摩擦材において、上記造粒粒子の平均粒子径が200μm未満であると、造粒粒子として充分な大きさを有さず、粒子径が小さすぎるので、補強材として機能しにくく、上記造粒粒子の平均粒子径が2000μmを超えると、上記造粒粒子の分散性が低くなることがある。
It is desirable that the granulated particles have an average particle size of 200 to 2000 μm.
In the friction material of the present invention, if the average particle size of the granulated particles is less than 200 μm, the size of the granulated particles is not sufficient and the particle size is too small, so that it is difficult to function as a reinforcing material. If the average particle size of the granulated particles exceeds 2000 μm, the dispersibility of the granulated particles may decrease.
[摩擦材の製造方法]
本発明の摩擦材の製造方法としては、特に限定されず、上記有機バインダと繊維基材と第1の充填剤とからなる母材と、無機バインダと第2の充填剤とからなる造粒粒子と、必要に応じて後述する添加剤とを、ブレーキパッドの性能を満足する配合となるように配合量を調整して混合することで製造することができる。
[Manufacturing method of friction material]
The method for producing the friction material of the present invention is not particularly limited, and the base material composed of the organic binder, the fiber base material and the first filler, and the granulated particles composed of the inorganic binder and the second filler. And, if necessary, the additives described later can be produced by adjusting the blending amount and mixing them so as to satisfy the performance of the brake pad.
本発明の摩擦材は、上述した母材及び造粒粒子の他にも、必要に応じて添加剤を含んでもよい。
上記添加剤としては、pH調整剤として用いる水酸化カルシウム、消石灰等が挙げられる。
The friction material of the present invention may contain an additive, if necessary, in addition to the above-mentioned base material and granulated particles.
Examples of the additive include calcium hydroxide and slaked lime used as a pH adjuster.
〔ブレーキパッド〕
本発明のブレーキパッドは、上述した摩擦材を、裏金に固着して得られることを特徴とする。
本発明のブレーキパッドは、上述した摩擦材を、裏金に固着して得られるため、銅成分の含有量を抑えても、高温又は高速時における耐摩耗性に優れる。
上記裏金としては、車両等のブレーキに用いられる裏金であれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。
[Brake pads]
The brake pad of the present invention is characterized in that it is obtained by fixing the above-mentioned friction material to a back metal.
Since the brake pad of the present invention is obtained by fixing the above-mentioned friction material to the back metal, it is excellent in abrasion resistance at high temperature or high speed even if the content of the copper component is suppressed.
The back metal is not particularly limited as long as it is a back metal used for braking a vehicle or the like, and a known one can be used.
本発明のブレーキパッドの製造方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
例えば、本発明の摩擦材を、加熱しながらプレスする成形をすることにより、本発明のブレーキパッドを製造することができる。
上記加熱の際の温度は、100〜200℃が望ましく、プレスの圧力は、2〜50MPaが望ましい。
なお、上記加熱前に予備成形を行ってもよい。上記加熱及び成形後に、研磨、スコーチ処理を行ってもよい。
The method for manufacturing the brake pad of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used.
For example, the brake pad of the present invention can be manufactured by molding the friction material of the present invention by pressing it while heating.
The temperature at the time of the above heating is preferably 100 to 200 ° C., and the press pressure is preferably 2 to 50 MPa.
Premolding may be performed before the heating. After the above heating and molding, polishing and scorch treatment may be performed.
本発明の摩擦材は、車両等のブレーキパッド等に使用することができる。 The friction material of the present invention can be used for brake pads and the like of vehicles and the like.
10 母材
11 有機バインダ
12 繊維基材
13 第1の充填剤
20 造粒粒子
21 無機バインダ
22 第2の充填剤
100 摩擦材
10
Claims (8)
前記母材は、有機バインダと繊維基材と第1の充填剤とからなり、
前記造粒粒子は、無機バインダと第2の充填剤とからなる
ことを特徴とする摩擦材。 A friction material containing a base material and granulated particles dispersed in the base material.
The base material is composed of an organic binder, a fiber base material, and a first filler.
The granulated particles are a friction material composed of an inorganic binder and a second filler.
A brake pad obtained by fixing the friction material according to any one of claims 1 to 7 to a back metal.
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CN115013462A (en) * | 2022-04-18 | 2022-09-06 | 南通力友液压机制造有限公司 | Powder metallurgy high-speed rail brake friction material based on low-carbon resin binder and preparation method thereof |
WO2023060998A1 (en) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 上海壬丰新材料科技有限公司 | Automobile brake pad containing alkaline earth metal oxide aluminum alloy brake disc and preparation method therefor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002097452A (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Aisin Chem Co Ltd | Friction material |
JP2008214124A (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Otsuka Chemical Co Ltd | Titanic acid alkali metal salt-stuck titanate, its production method, and resin composition containing titanic acid alkali metal salt-stuck titanate |
JP2009263577A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Friction modifier, method of producing friction modifier, and friction material |
-
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- 2019-09-27 JP JP2019177267A patent/JP7341012B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002097452A (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-02 | Aisin Chem Co Ltd | Friction material |
JP2008214124A (en) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Otsuka Chemical Co Ltd | Titanic acid alkali metal salt-stuck titanate, its production method, and resin composition containing titanic acid alkali metal salt-stuck titanate |
JP2009263577A (en) * | 2008-04-28 | 2009-11-12 | Akebono Brake Ind Co Ltd | Friction modifier, method of producing friction modifier, and friction material |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023060998A1 (en) * | 2021-10-11 | 2023-04-20 | 上海壬丰新材料科技有限公司 | Automobile brake pad containing alkaline earth metal oxide aluminum alloy brake disc and preparation method therefor |
CN115013462A (en) * | 2022-04-18 | 2022-09-06 | 南通力友液压机制造有限公司 | Powder metallurgy high-speed rail brake friction material based on low-carbon resin binder and preparation method thereof |
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