摩擦材料制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种摩擦材料，其用于汽车等的盘式制动器，由NAO材料的摩擦材料组合物成型得到，其能够抑制高温制动时的制动振动。为达成该目的，由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物成型得到的摩擦材料使用一种摩擦材料组合物，在该摩擦材料组合物中，含有相对于摩擦材料组合物总量为5～9重量％的粘合材料，同时，含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的硅橡胶改性酚醛树脂作为粘合材料的一部分，进而含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的腰果壳油摩擦粉作为有机摩擦调整材料，相对于摩擦材料组合物总量为0.5～3重量％的平均粒径为15～40μm的熔融二氧化硅作为无机摩擦调整材料，和相对于摩擦材料组合物总量为0.1～2重量％的平均粒径为10～30μm的电熔硅酸锆珠作为无机摩擦调整材料。锆珠作为无机摩擦调整材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摩擦材料


[0001]本专利技术提供一种摩擦材料，其用于盘式制动衬块，由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO(Non
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Asbestos
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Organic：无石棉有机)材料的摩擦材料组合物成型得到。

技术介绍

[0002]以往，使用盘式制动器作为轿车的制动装置，作为其摩擦构件，使用通过将摩擦材料粘贴于金属制的基体构件得到的盘式制动衬块。
[0003]盘式制动衬块中使用的摩擦材料主要分类为下面的三种。
[0004]＜半金属摩擦材料＞
[0005]含有相对于摩擦材料组合物总量而言30重量％以上不足60重量％的钢纤维作为纤维基材的摩擦材料。
[0006]＜少金属摩擦材料＞
[0007]在纤维基材的一部分中包含钢纤维，并且含有相对于摩擦材料组合物总量而言不足30重量％的钢纤维的摩擦材料。
[0008]＜NAO(无石棉有机)材料＞
[0009]不包含钢纤维和/或不锈钢纤维等钢类纤维作为纤维基材的摩擦材料。
[0010]此外，为了确保所需的性能，在常规摩擦材料中添加相对于摩擦材料组合物总量为5～20重量％左右的铜成分如铜或铜合金纤维或颗粒等作为必需成分。
[0011]但是，近年来提出，此类摩擦材料在制动时会以磨耗粉形式排出铜，这些排出的铜有通过流入河流、湖泊和海洋而污染水域的可能性。
[0012]在此背景下，美国加利福尼亚州和华盛顿州通过了下述法案：从2021年开始，禁止使用含有5重量％以上铜成分的摩擦材料的摩擦构件的销售以及向新车中的组装，在其数年后，禁止使用含有0.5重量％以上铜成分的摩擦材料的摩擦构件的销售以及向新车中的组装。
[0013]由于预计未来此类法规将遍布全世界，因此减少摩擦材料中所含的铜成分已成为当务之急。
[0014]但是，如果摩擦材料中所含的铜成分减少，则摩擦材料的热传导率降低，摩擦材料的摩擦面的热量在高温制动时不扩散，摩擦材料的磨损量增加，并且会产生制动振动的问题，其原因来自于摩擦面温度不均匀的上升。
[0015]作为现有技术，可例举下述专利文献1和2。
[0016]专利文献1记载了摩擦材料组合物以及将该摩擦材料组合物成形得到的摩擦材料，该摩擦材料组合物含有粘合材料、有机填充材料、无机填充材料、纤维基材，该摩擦材料组合物不含铜作为元素，或铜的含量为0.5质量％以下，并含有2～5质量％的纤维长度为2500μm以下的钢纤维。
[0017]专利文献2记载了摩擦材料组合物以及将该摩擦材料组合物成形得到的摩擦材
料，该摩擦材料组合物含有粘合材料、有机填充材料、无机填充材料、纤维基材，该摩擦材料组合物不含铜作为元素，或铜的含量为0.5质量％以下，含有2～5质量％的纤维长度为2500μm以下的钢纤维，并以作为钛酸盐的具有隧道结构的晶体结构的钛酸盐和具有层状结构的晶体结构的钛酸盐为必需成分。
[0018]根据专利文献1和2的专利技术，在不含有环境负荷高的铜的情况下，也能够抑制高温制动时的制动振动。
[0019]但是，专利文献1和2中记载的摩擦材料是包含钢纤维作为纤维基材的所谓低钢摩擦材料，存在容易产生车轮锈污和制动噪声的问题。
[0020]在专利文献3等中，已知不含有钢纤维、不锈钢纤维等钢类纤维作为纤维基材的摩擦材料，即所谓的NAO材料的摩擦材料，NAO材料的摩擦材料中车轮锈污和制动噪声的发生虽然很少，但目前还没有建立解决高温制动时制动振动问题的手段。
[0021]现有技术文献
[0022]专利文献
[0023]专利文献1：日本特开2016
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98362号公报
[0024]专利文献2：日本特开2016
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121243号公报
[0025]专利文献3：日本特开2017
‑
193612号公报

技术实现思路

[0026]专利技术要解决的问题
[0027]本专利技术提供一种摩擦材料，其用于盘式制动衬块，由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物成型得到，能够抑制高温制动时的制动振动。
[0028]用于解决问题的手段
[0029]推测高温制动时的制动振动是通过以下机制产生的。
[0030]为了保证制动效能，摩擦材料中加入了腰果壳油摩擦粉作为有机摩擦调整材料。
[0031]当盘式转子的摩擦面因高速制动而温度升高时，摩擦材料中所含的腰果壳油摩擦粉受热分解，生成焦油状物质。这种焦油状物质不均匀地转移并附着到盘式转子的摩擦面，形成覆膜。而且，重复进行的高速制动使盘式转子摩擦面的温度进一步升高。
[0032]此时，盘式转子的摩擦面中，转移并附着的焦油状物质的覆膜的特别厚的部分变为高温而热膨胀，导致盘式转子的摩擦面上的厚度差。
[0033]另外，由于摩擦材料蓄热，摩擦材料的摩擦面也不均匀地膨胀，盘片转子与摩擦材料的接触变得不均匀，产生制动振动。
[0034]本专利技术人经过深入研究，发现对于用于盘式制动衬块的、由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物的成型得到的摩擦材料而言，在摩擦材料组合物中含有特定量的粘合材料，同时，含有特定量的硅橡胶改性酚醛树脂作为粘合材料的一部分，进而，含有特定量的腰果壳油摩擦粉作为有机摩擦调整材料，含有特定量的具有特定平均粒径的熔融二氧化硅作为无机摩擦调整材料，并且含有特定量的具有特定平均粒径的电熔硅酸锆珠作为无机摩擦调整材料，可以控制高温制动时焦油状物质的覆膜形成，并有效地减少制动振动。
[0035]本专利技术涉及一种用于盘式制动衬块的、由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物成型得到的摩擦材料，其以如下技术为基础。
[0036](1)一种摩擦材料，其用于盘式制动衬块，由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物成型得到，其特征在于，上述摩擦材料组合物中，含有相对于摩擦材料组合物总量为5～9重量％的粘合材料，同时，含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的硅橡胶改性酚醛树脂作为粘合材料的一部分，进而含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的腰果壳油摩擦粉作为有机摩擦调整材料，相对于摩擦材料组合物总量为0.5～3重量％的平均粒径为15～40μm的熔融二氧化硅作为无机摩擦调整材料，和相对于摩擦材料组合物总量为0.1～2重量％的平均粒径为10～30μm的电熔硅酸锆珠作为无机摩擦调整材料。
[0037](2)根据上述(1)所述的摩擦材料，其特征在于，上述摩擦材料组合物含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的弹性石墨化碳作为润滑材料。
[0038]专利技术效果
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【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，其用于盘式制动衬块，由含有粘合材料、纤维基材、有机摩擦调整材料、无机摩擦调整材料、润滑材料且不含铜成分的NAO材料的摩擦材料组合物成型得到，其特征在于，上述摩擦材料组合物中，含有相对于摩擦材料组合物总量为5～9重量％的粘合材料，同时，含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的硅橡胶改性酚醛树脂作为粘合材料的一部分，进而含有相对于摩擦材料组合物总量为1～4重量％的腰果...

【专利技术属性】
技术研发人员：下崎晶彦，西川拓人，田边武，
申请(专利权)人：日清纺制动器株式会社，
类型：发明
国别省市：