摩擦材料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种摩擦材料组合物，其能够制成下述的摩擦材料：即使铜和铜合金的含量少、高温下的抗衰减特性也优异并且制动中的脚踏感特性良好。摩擦材料组合物含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量以下，含有中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ‑氧化铝粉末和中位直径(D50)为80～400μm的第二γ‑氧化铝粉末这2种γ‑氧化铝粉末。

Friction Material Composition

The invention provides a friction material composition, which can be made into the following friction material: even if the content of copper and copper alloy is small, the anti-attenuation characteristic at high temperature is excellent, and the foot-feeling characteristic in braking is good. The friction material composition contains bonding material, fiber matrix material, inorganic filling material and organic filling material. It does not contain copper or copper content less than 0.5 mass. It contains the first gamma alumina powder with median diameter (D50) of 0.8-60 micron and the second gamma alumina powder with median diameter (D50) of 80-400 micron. Alumina powder.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦材料组合物
本专利技术涉及作为汽车等的制动所使用的摩擦材料的原料的摩擦材料组合物，特别是涉及含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料的摩擦材料组合物。
技术介绍
在汽车等中，为了其制动，使用了盘式制动器制动衬块、制动衬片等摩擦材料。摩擦材料通过与制动盘(盘状转子)、制动鼓等对置构件摩擦，从而发挥制动的作用。因此，对于摩擦材料，在从低温到高温的较宽的制动器使用温度范围中需要摩擦材料的摩擦系数的稳定性(抗衰减特性)和高摩擦系数。另外，要求制动中的脚踏感特性(从制动开始到稳定为止的时间的缩短)。这样的摩擦材料含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料等成分，为了显现出上述特性，一般来说，对于各成分，使用1种或将2种以上组合使用。作为纤维基体材料，使用有机纤维、金属纤维、无机纤维等，为了提高耐磨损性，使用铜纤维和铜合金纤维作为金属纤维。另外，作为摩擦材料，不含有石棉的所谓非石棉摩擦材料已成为了主流，但在该非石棉摩擦材料中大量地使用了铜或铜合金等(专利文献1等)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-97455号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题含有铜或铜合金的摩擦材料在制动时生成的磨损粉中含有铜，这意味着有可能成为河川、湖和海洋的污染等的原因，因此限制其使用的动向不断高涨。另外，就目前为止开发的铜和铜合金的含量少的摩擦材料而言，难以兼顾高温下的摩擦系数的稳定(抗衰减特性)和制动中的脚踏感特性(从制动开始到稳定为止的时间的缩短)。因此，本专利技术的目的在于提供一种摩擦材料组合物，其能够制成下述的摩擦材料：即使铜和铜合金的含量少、高温下的抗衰减特性也优异并且制动过程中的脚踏感特性良好。用于解决课题的手段为了在不含有铜或者即使含有铜时也仅为0.5质量％以下这样的极少量的情况下实现高温下的抗衰减特性和脚踏感特性的特性提高，本专利技术者们着眼于作为无机填充材料的1种的γ-氧化铝，并且对其粒径反复研究，结果发现了通过将粒径比较大的γ-氧化铝与粒径小的微细的γ-氧化铝并用，从而高温下的抗衰减特性和脚踏感特性提高。本专利技术的摩擦材料组合物是基于该认识而完成的，根据本专利技术的一实施方式，摩擦材料组合物含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量％以下，其中，上述无机填充材料含有中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ-氧化铝粉末和中位直径(D50)为80～400μm的第二γ-氧化铝粉末这2种γ-氧化铝粉末。在本专利技术的摩擦材料组合物中，优选的是，上述第一γ-氧化铝粉末的含量为0.5～3.0体积％，上述第二γ-氧化铝的含量为0.5～2.0体积％。另外，优选上述第一γ-氧化铝粉末与上述第二γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)之差为139～305μm。优选的是，上述第一γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为0.8～60μm的粒径的粒分，上述第二γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为80～400μm的粒径的粒分。被分级为0.8～60μm的粒径的γ-氧化铝粒分的含量为上述摩擦材料组合物的0.25～3.0体积％，被分级为80～400μm的粒径的γ-氧化铝粒分的含量为上述摩擦材料组合物的0.25～2.0体积％。相对于上述摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，粒径超过60μm且低于80μm的γ-氧化铝粒分的比例优选为20体积％以下。能够以下述的方式进行配合：相对于上述摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，被分级为0.8～60μm的粒径的粒分所占的比例为10～90体积％，被分级为80～400μm的粒径的粒分所占的比例为10～90体积％。专利技术效果根据本专利技术的摩擦材料组合物，由于不含有铜或者即使在含有铜的情况下也仅为0.5质量以下这样的极微量，因此能够提供实现下述特别的效果的摩擦材料：没有对环境产生不良影响之忧，并且高温下的抗衰减特性优异，并且制动中的脚踏感特性良好。附图说明图1为表示脚踏感特性的试验中的从制动开始时刻的摩擦系数(μ)的变化的曲线图，图1(a)为实施例1的曲线图，图1(b)为比较例1的曲线图。具体实施方式[摩擦材料组合物]本专利技术的摩擦材料组合物为含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料的非石棉摩擦材料组合物(不含有石棉或者即使在含有石棉的情况下也仅为极微量的摩擦材料组合物)。关于构成摩擦材料组合物的各材料，以下具体地进行说明。基于下述的记载内容，通过将各材料配合来制备均匀的混合物，从而得到本专利技术的摩擦材料组合物。通过将其成型为所期望的形状并固化，从而得到制动衬块等摩擦材料。(铜)本专利技术的摩擦材料组合物不含有铜或者即使在含有铜的情况下也仅为0.5质量％以下的极微量，没有污染环境之忧。优选不含有铜，但在含有铜的情况下，能够以纤维或金属粉末的形态使用铜的单质金属或者青铜、黄铜等铜合金。(γ-氧化铝)氧化铝即三氧化二铝(Al2O3)为无机填充材料的一种。作为氧化铝，一般是硬度高、具有三方晶系的晶体结构的α-氧化铝，但本专利技术的摩擦材料组合物含有具有立方晶系的晶体结构的γ-氧化铝(活性氧化铝)作为必要成分。γ-氧化铝具有比表面积大、硬度比α-氧化铝低的特性，用作无机填充材料、磨削材料、吸附剂等。γ-氧化铝例如通过是在低温下将氢氧化铝干燥来制备氧化铝凝胶、将其在500～800℃的温度下烧成而得到的，能够生成球状粒子的γ-氧化铝。本专利技术者们对γ-氧化铝粉末的粒径进行研究，获得了如下的认识。即，在摩擦材料组合物中，如果γ-氧化铝粉末的粒径大，则会嵌入作为对向材料的制动盘，能够利用划擦阻力使摩擦材料的抗衰减特性提高。不过，如果在较低的液压下，向制动盘的嵌入变得很小，制动初期时的摩擦系数不稳定。另一方面，如果γ-氧化铝粉末的粒径小，则摩擦材料的气孔径分布容易变化，因此能够迅速地使制动初期的摩擦系数稳定，但由于向制动盘的嵌入量变小，因此抗衰减特性有可能变差。从这些认识出发，本专利技术者们为了实现高温下的抗衰减特性的提高和脚踏感特性的提高，对将粒径大的γ-氧化铝粉末和粒径小的γ-氧化铝粉末并用的可能性进行研究，结果查明：通过将作为粒径小的第一γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)为0.8～60μm的γ-氧化铝粉末与作为粒径大的第二γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)为80～400μm的γ-氧化铝粉末组合，从而能够实现高温下的抗衰减特性的提高，并且能够实现脚踏感特性的提高。此外，本专利技术中，只要无特别记载，中位直径用累积分布为50体积％时的粒径(D50)表示。(中位直径(D50)为0.8～60μm的γ-氧化铝粉末)本专利技术的摩擦材料组合物中使用的第一γ-氧化铝粉末、即粒径小的γ-氧化铝粉末是专门用于迅速地使制动初期的摩擦系数稳定化的有效成分，主要具有粒径为0.8～60μm的范围的粒子。如果摩擦材料组合物中所配合的γ-氧化铝粒子为60μm左右以下的粒径，则摩擦材料的塑性流动变得容易，气孔径分布变得容易变化，在使制动初期的摩擦系数稳定化方面会有效地发挥作用。不过，就低于0.8μm的过小的粒子而言，向制动盘的嵌入变得不足，抗衰减特性变差。即，粒径为0.8～60μm的范围的γ-氧化铝粒子是可在并没有那么使抗衰减特性降低的情况下迅速地使制动初期的摩擦系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦材料组合物，其含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量以下，其中，所述无机填充材料包含中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ‑氧化铝粉末和中位直径(D50)为80～400μm的第二γ‑氧化铝粉末这2种γ‑氧化铝粉末。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.29 JP 2016-0651111.一种摩擦材料组合物，其含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量以下，其中，所述无机填充材料包含中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ-氧化铝粉末和中位直径(D50)为80～400μm的第二γ-氧化铝粉末这2种γ-氧化铝粉末。2.根据权利要求1所述的摩擦材料组合物，其中，所述第一γ-氧化铝粉末的含量为0.5～3.0体积％，所述第二γ-氧化铝粉末的含量为0.5～2.0体积％。3.根据权利要求1或2所述的摩擦材料组合物，其中，所述第一γ-氧化铝粉末与所述第二γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)之差为139～305μm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的摩擦材料组合物，其中，所述第一γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为0.8...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙守奇，真柄晓仁，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP