摩擦材料组合物和摩擦材料制造技术

本发明专利技术提供了一种摩擦材料，其在用作制动器垫或制动衬片等时放置于寒冷条件之后具有减少的噪音，并且该摩擦材料中实质上不包含铜组分。本发明专利技术为：一种摩擦材料组合物，包含纤维基材、粘合材料和摩擦改良材料，所述摩擦材料组合物中的铜含量为0.5质量％以下，并且所述摩擦材料组合物包含氟系聚合物颗粒；以及一种摩擦材料，通过成型所述摩擦材料组合物而获得。

Friction material composition and friction material

The present invention provides a friction material having a reduced noise after being placed in a cold condition as a brake pad or a brake lining, and the friction material substantially does not contain a copper component. The invention relates to a friction material composition containing fiber substrate, bonding materials and friction materials modified, the friction material composition in the copper content of 0.5 mass%, and the friction material composition comprising fluorine-containing polymer particles; and a friction material by molding the friction material composition is obtained.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种摩擦材料组合物和摩擦材料。更具体地，本专利技术涉及一种能够在摩擦材料寒冷环境放置之后减少啸叫(制动噪音)的摩擦材料组合物，以及从该摩擦材料组合物获得的摩擦材料。
技术介绍
传统来说，诸如制动器的摩擦材料通过使用纤维基材、摩擦改良剂和粘合剂，将其掺混，并且进行包括诸如预成形、热成形和精整的步骤的制造过程来制造。在诸如制动器的摩擦材料中，使用了：纤维基材，例如有机纤维诸如芳纶纤维、无机纤维诸如玻璃纤维或者金属纤维诸如铜纤维；有机摩擦改良剂诸如橡胶粉尘和腰果粉尘；无机摩擦改良剂诸如碳酸钙、硫酸钡、金属颗粒、陶瓷颗粒和石墨；以及粘合剂诸如酚醛树脂。形成摩擦材料骨架的纤维基材补充摩擦材料的强度、耐热性和耐磨性，并且在用作纤维基材的金属纤维中，由于铜纤维柔软并且高度可延展，带来了优秀的成形性，因此通常使用铜纤维。由于其高热导性，铜纤维具有扩散摩擦制动期间在摩擦表面上生成的热量的功能，由此增强耐衰减性。铜纤维有时以粉末形式使用，即作为铜粉。衰减现象是在摩擦材料暴露于高温高负载下时摩擦材料中包含的有机物质分解生成的分解气体导致的，并且当向摩擦材料中加入具有高热导率的铜时，提高了摩擦材料自身的热辐射性质，从而能够抑制分解气体的生成。迄今为止，已经争论过摩擦材料是否能够同时实现确保制动性质和增强抗啸叫性能或耐衰减性两者。为了提高抗啸叫性能，例如，专利文献1描述了一种技术，对于盘式制动器垫，使用其中掺混有诸如聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)和聚偏二氟乙烯(PVDF)的氟系聚合物的摩擦材料。除此之外，专利文献2和3分别描述了包含活性氧化铝作为无机摩擦改良剂和氟系聚合物作为有机摩擦改良剂的摩擦材料组合物，以及使用该摩擦材料组合物的摩擦材料。制动噪音在各种条件下产生，但是特别是在摩擦材料在低温高湿条件下放置之后，在以低减速度进行低速制动时，摩擦材料发生啸叫。例如，当早晨启动停放过夜的汽车并且进行首次制动时，容易发生啸叫。关于减小这种摩擦材料放置于低温高湿条件下之后的噪音的技术，专利文献4描述了一种技术，在摩擦材料组合物中掺混纤维直径为5μm～30μm并且纤维长度为0.5mm～80mm的纤维状氟系聚合物纤维，从而获得低温情况和高温情况之间制动输出的变化小、并且减小低温时产生的噪音的摩擦材料。另一方面，在摩擦材料包含诸如铜的重金属的情况下，重金属由于制动作为磨损碎屑释放到空气中，所以指出其对自然环境的影响。由于这种担忧，已经开发了不包含诸如铜的重金属的摩擦材料，并且近年来国际上加速了去除重金属的行动。关于其中实质上去除了铜的摩擦材料，例如，专利文献5描述了一种非石棉摩擦材料，其既不包含重金属由不包含重金属化合物，并且以合计5体积％～25体积％的量包含石墨和焦炭。现有技术文献专利文献专利文献1：JP-T-2004-501271(本文中使用的术语“JP-T”意指PCT专利申请的公开的日文翻译)专利文献2：JP-A-2011-17016专利文献3：WO2004/001162专利文献4：JP-A-H08-326805专利文献5：JP-A-2008-179806专利技术概述本专利技术待解决的问题在这种不包含铜的无铜摩擦材料中，为了解决摩擦材料在低温下放置之后的啸叫问题，即使如专利文献4使用氟系聚合物纤维时，也不能提供铜的可展性和可延性带来的润滑功能，因此，如果摩擦材料在放置在寒冷环境之后吸收水分，则摩擦系数增加，并且容易发生啸叫。此外，由于不包含铜，热导率下降，并且摩擦材料的成形性降低。成形性的降低会引起摩擦材料强度的下降，以及使用期间磨损量的不利变化。另外，由于氟树脂纤维与酚醛树脂的润湿性差，对于摩擦材料的成形性，其量的增加是不利的。因此，关于既不包含铜也不包含含铜金属的摩擦材料组合物和使用该组合物的摩擦材料，本专利技术待解决的问题是提供一种摩擦材料，其抑制在寒冷环境下放置之后摩擦系数的增加，并且不仅增强了耐磨性，还提高了耐噪音性和制动输出，适合于更宽范围的车辆类型。解决问题的手段本专利技术人为了实现上述目标进行了大量研究，作为结果发现，关于无铜摩擦材料，当摩擦材料组合物中包含氟系聚合物颗粒时，由于摩擦材料组合物中氟系聚合物颗粒提高的分散性，能够获得具有良好的热成形性的摩擦材料，所获得的摩擦材料提供了稳定的摩擦系数和耐磨性，并且能够减少在寒冷环境放置之后的啸叫。基于此发现，完成本专利技术。摩擦材料在寒冷环境放置之后的啸叫的产生是由于空气中的水侵入摩擦材料的孔中导致的。认为的是，当掺混了氟系聚合物粉末之后，该粉末的拒水功能产生了防止水被吸收至摩擦材料的孔中的效果。此外，与氟系纤维的情况相比，氟系聚合物粉末容易在摩擦材料中均匀分散，并且因此即使其少量使用也能获得预期的效果。另外，氟系聚合物粉末的使用量比氟树脂纤维的情况小，所以还能够确保成形性。即，本专利技术能够通过下列(1)～(5)来实现。(1)一种摩擦材料组合物，包含纤维基材、粘合剂和摩擦改良剂，其中，摩擦材料组合物中的铜含量为0.5质量％以下，并且摩擦材料组合物包含氟系聚合物颗粒。(2)根据(1)的摩擦材料组合物，其中，氟系聚合物颗粒为聚四氟乙烯颗粒。(3)根据(1)或(2)的摩擦材料组合物，其中，氟系聚合物颗粒的含量为0.2质量％～3.5质量％。(4)一种摩擦材料，通过对根据(1)～(3)的任一项所述的摩擦材料组合物进行成型而形成。(5)一种摩擦材料的制造方法，包括在50MPa～70MPa的热成形表面压力下、在140℃～170℃下热成形摩擦材料组合物3分钟～10分钟，其中，摩擦材料组合物包含纤维基材、粘合剂和摩擦改良剂，并且还包含氟系聚合物颗粒，并且摩擦材料组合物中的铜含量为0.5质量％以下。本专利技术的有利效果由本专利技术的摩擦材料组合物形成的摩擦材料当用作诸如车辆用盘式制动器垫或制动衬片的摩擦材料时，因为在制动期间产生的磨损碎屑中实质上不存在铜，所以对环境造成的负荷小，表现出稳定的摩擦系数、耐噪音性和耐磨性，并且能够将在摩擦材料在寒冷环境中放置之后摩擦材料的啸叫特性保持在与含铜摩擦材料相同的水平。除此之外，通过使用本专利技术的摩擦材料组合物，能够提供具有上述性质的摩擦材料。具体实施方式以下详细描述本专利技术的具体实施方式，但是下列实施例仅为示意性的，并且本发明不局限下列实施例。在本专利技术中，“无铜”意指摩擦材料中实质上不包含铜组分，并且具体表示铜组分的含量基于摩擦材料组合物的总量为0.5质量％以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦材料组合物，该摩擦材料组合物包含纤维基材、粘合剂和摩擦改良剂，其中，所述摩擦材料组合物中的铜含量为0.5质量％以下，并且所述摩擦材料组合物包含氟系聚合物颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.12 JP 2013-2342711.一种摩擦材料组合物，该摩擦材料组合物包含纤维基材、粘合剂和摩擦改良剂，其
中，所述摩擦材料组合物中的铜含量为0.5质量％以下，并且所述摩擦材料组合物包含氟系
聚合物颗粒。
2.根据权利要求1所述的摩擦材料组合物，其中，所述氟系聚合物颗粒为聚四氟乙烯颗
粒。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦材料组合物，其中，所述氟系聚合物颗粒的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：花家祐二，关克司，须贝幸廉，宫道素行，
申请(专利权)人：曙制动器工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP