摩擦材料组合物、摩擦材料以及盘式制动衬块制造技术

[问题]在考虑环境为前提的基础上，本发明专利技术能够实现如下效果：减少制动器的噪声、避免在高温条件下的制动效能的降低并提高耐磨耗性。[解决方案]在实质上不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物中，包含由例如碳酸钙形成的第一物质和由例如氟类聚合物形成的第二物质，该第一物质为在制动器制动时构成烧结体的物质，并且为保持盘式转子所产生的粉体用的该烧结体的前体物质，该第二物质为辅助上述第一物质的烧结用的烧结助剂。烧结用的烧结助剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦材料组合物、摩擦材料以及盘式制动衬块


[0001]本专利技术涉及一种摩擦材料组合物、摩擦材料以及盘式制动衬块，特别是用于汽车、摩托车、铁路车辆和飞机等的交通工具、以及各种工业设备类用的摩擦材料组合物、摩擦材料以及盘式制动衬块。

技术介绍

[0002]为了消除对自然环境的不利影响，要求用于汽车等的盘式制动衬块的摩擦材料不含对环境有害的物质，特别是近年来，不含作为重金属铜成分的摩擦材料已成为国际主流。摩擦材料在冷却放置一段时间后进行刹车制动的情况下，由于其制动时产生的振动，会产生也被称为制动杂音的制动器的噪声。
[0003]专利文献1公开了摩擦材料组合物中的铜含量为0.5质量％以下且含有氟类聚合物的摩擦材料组合物。该摩擦材料实质上不含铜成分但含有氟类聚合物，从而可以降低制动器的噪声。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2015
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93936号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]然而，在专利文献1记载的摩擦材料中，当摩擦材料由于制动时产生的热量而达到约390℃以上的高温条件时，摩擦材料中所含的氟类聚合物开始分解，因此产生分解气体。这种分解气体成为降低制动效能的主要因素。氟类聚合物的分解使摩擦材料产生空隙，强度降低，因为摩擦材料异常磨损，因此需要采取对策。
[0009]本专利技术是针对上述情况提出的，其在考虑环境和减少制动器噪声的前提下，致力于解决避免高温条件下制动效能的降低和提高耐磨耗性中的至少一个问题。
[0010]用于解决问题的手段
[0011]为了解决上述问题，本专利技术为一种NAO材料的摩擦材料组合物，其含有粘合材料、纤维基材、无机填充材料、有机填充材料，且实质上不含铜成分，其特征在于，
[0012]该摩擦材料组合物包含第一物质和第二物质，该第一物质为在制动器制动时构成烧结体的物质，并且为保持盘式转子所产生的粉体用的该烧结体的前体物质，该第二物质为辅助上述第一物质的烧结用的烧结助剂。
[0013]根据本专利技术，可以获得以下那样的作用效果。以下，为了便于理解，包括后述的实施形态和实施例，作为典型例子，以采用下述摩擦材料组合物制造的摩擦材料为例进行说明，该摩擦材料组合物中，作为第一物质采用充当无机填充材料的碳酸钙，作为第二物质采用充当有机填充材料的氟类聚合物。
[0014]通常，为了确保摩擦系数，摩擦材料包含硬质无机填充材料，用于磨削盘式转子的
表面。因此，选择无机填充材料使其一部分的莫氏硬度高于盘式转子的材料以磨削盘式转子的表面。
[0015]汽车的盘式转子的材料选用铸铁、铸钢或不锈钢。通常用于轿车盘式转子的铸铁的莫氏硬度约为4.5，因此，通常选择莫氏硬度比铸铁大得多的约为7.0以上的硅酸锆、氧化锆等作为硬质无机填充材料。
[0016]制动器制动时，摩擦材料中所含的具有高莫氏硬度的无机填充材料磨削了盘式转子的表面。因此，从盘式转子产生铸铁粉等，一部分铸铁粉转移并附着到摩擦材料的摩擦面。
[0017]另一方面，制动器制动时，由于摩擦材料与盘式转子之间的摩擦热，摩擦材料可能达到例如400℃以上的高温条件。结果，摩擦材料中包含的碳酸钙被烧结，而此烧结体牢固地保持铸铁粉等。另外，此时，摩擦材料中所含的氟类聚合物发挥了用作碳酸钙的烧结助剂的作用。
[0018]由于上述各举措，结果是，牢固地保持在摩擦材料表面上的铸铁粉等与盘式转子之间发生粘着(凝着)摩擦，由此可以获得提高制动效能的效果。此外，摩擦材料的表面覆盖有碳酸钙的烧结体，增加了强度，由此可以获得提高耐磨耗性的效果。
[0019]除非氟类聚合物和碳酸钙的含量相对于摩擦材料组合物总量是合适的，否则无法获得这种效果。
[0020]首先，当氟类聚合物的含量相对于摩擦材料组合物总量不足1重量％时，碳酸钙作为烧结助剂的功能受到限制。为此，碳酸钙的烧结体的产生量相对变少，在高温条件下的制动效能和摩擦材料的耐磨耗性不充分。
[0021]另一方面，当氟类聚合物的含量相对于摩擦材料组合物总量超过5重量％时，氟类聚合物所具有的润滑作用变得在必要以上。因此，发现后述实施例中定义的“通常使用条件下的制动效能”降低。
[0022]因此，相对于摩擦材料组合物总量，可以含有1重量％～5重量％的氟类聚合物，并且发现为了确实地增加本专利技术的效果，相对于摩擦材料组合物总量优选含有2重量％～4重量％的氟类聚合物。
[0023]氟类聚合物的例子包括聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯
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全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯
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六氟丙烯共聚物(FEP)等，这些可以单独使用一种或将两种以上组合使用。其中，从耐热性的观点出发，优选单独使用聚四氟乙烯(PTFE)粉末。
[0024]此外，当碳酸钙的含量相对于摩擦材料组合物总量不足5重量％时，碳酸钙的烧结体的产生量相对变少。因此，在氟类聚合物含量不足的情况下，在高温条件下的制动效能和摩擦材料的耐磨耗性不充分。
[0025]另一方面，当碳酸钙的含量相对于摩擦材料组合物总量超过20重量％时，摩擦材料的机械强度受到限制。因此，发现摩擦材料的耐磨耗性降低。
[0026]因此，相对于摩擦材料组合物总量，可以含有5重量％～20重量％的碳酸钙，并且发现为了确实地增加本专利技术的效果，相对于摩擦材料组合物总量优选含有7重量％～15重量％的碳酸钙。
[0027]进而，本专利技术的摩擦材料还可包含相对于摩擦材料组合物总量为10重量％～35重量％的钛酸锂钾。如此，钛酸锂钾促进了碳酸钙的烧结，使上述作用效果更加明显。为了确
实地增加本专利技术的效果，相对于摩擦材料组合物总量优选含有20重量％～30重量％的钛酸锂钾。
具体实施方式
[0028]以下，对本专利技术实施形态的摩擦材料组合物、摩擦材料和盘式制动衬块进行说明。
[0029]本实施形态的摩擦材料组合物将以下说明的粘合材料、纤维基材、无机填充材料、有机填充材料作为基本构成。
[0030](1)粘合材料主要将摩擦材料的各种原料如纤维基材、无机填充材料和有机填充材料相互粘合在一起，此外，还赋予摩擦材料本身所需的强度。
[0031](2)粘合材料可以为直链酚醛树脂、腰果油改性酚醛树脂、丙烯酸橡胶改性酚醛树脂、硅橡胶改性酚醛树脂、丁腈橡胶(NBR)改性酚醛树脂、苯酚芳烷基树脂(芳烷基改性酚醛树脂)、氟聚合物分散的酚醛树脂、硅橡胶分散的酚醛树脂等酚醛树脂类热固性树脂，它们可以单独使用或者将两种以上组合使用。
[0032](3)相对于摩擦材料组合物总量，粘合材料的含量优选为8重量％～13重量％，更优选为9重量％～12重量％。
[0033](1)添加纤维基材的主要目的是为了保证摩擦材料的强度和耐磨耗性。
[0034](2)纤维基材可例举芳纶纤维、纤维素纤维、聚对亚苯基苯并双恶唑纤维、腈纶纤维等在摩擦材料中通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摩擦材料组合物，其为NAO材料的摩擦材料组合物，含有粘合材料、纤维基材、无机填充材料、有机填充材料，且实质上不含铜成分，其特征在于，该摩擦材料组合物包含第一物质和第二物质，该第一物质为在制动器制动时构成烧结体的物质，并且为保持盘式转子所产生的粉体用的该烧结体的前体物质，该第二物质为辅助上述第一物质的烧结用的烧结助剂。2.根据权利要求1所述的摩擦材料组合物，其特征在于，上述第一物质是作为无机填充材料的碳酸钙，相对于摩擦材料组合物总量，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田直之，山本和秀，武居修平，
申请(专利权)人：日清纺制动器株式会社，
类型：发明
国别省市：