[发明专利]摩擦材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦材料，具体地涉及一种在用于机动车辆、轨道车辆和工业机器等的制动器垫、制动衬片和离合器等中使用的摩擦材料。

背景技术

用于诸如盘式制动器和鼓式制动器的制动器以及离合器等的摩擦材料，由诸如用于发挥强化功能的纤维基材、用于赋予摩擦作用及调整其摩擦性能的摩擦调整材料和用于整合这些组分的粘合剂的原材料组成。

由于近期在车辆的高性能和高速度能力中的进展，制动器的作用变得越来越重要，并且制动器必须具有足够高的摩擦系数(有效性)。此外，由于在高速下制动时温度变高，这种情况下的摩擦状态与在低温和低速下进行制动的情况不同，需要由于温度变化导致的摩擦系数的变化小，并且需要稳定的摩擦性质。

现在，常见的是，含有适当量的金属纤维的一般摩擦材料，在强化摩擦材料的强度或稳定摩擦系数、在高温下保持摩擦系数或改善热辐射效能、以及提高耐磨性中是有效的。关注金属纤维性质的专利文献1公开了一种摩擦材料，该摩擦材料以5质量％至10质量％的量包含钢纤维、以5质量％至10质量％的量包含平均纤维长度为2mm至3mm的铜纤维以及以2质量％至5质量％的量包含粒径为5μm至75μm的锌粉。

根据专利文献1，当摩擦材料在预定量的范围内包含铜纤维时，可以提高低温下的摩擦系数，并且在高温和高速下控制摩擦系数的恶化。在此机制下，在摩擦材料与匹配材料(盘式转子)之间的摩擦期间，由于摩擦材料中包含的金属的延展性，在匹配材料的表面上形成粘附薄膜，并且该薄膜到保护膜的作用，因此这种薄膜极大有助于稳定低温下摩擦系数和维持高温下高摩擦系数。

然而，存在着一种情况，即盘式转子的磨损粉末或制动器垫的摩擦材料中包含的金属组分咬入摩擦材料中，并且聚集成大金属块，并且聚集的大金属块残留在制动器垫与盘式转子之间。存在着以此方式聚集的金属块导致盘式转子异常磨损的情况(专利文献2)。

目前，摩擦材料中包含金属组分主要是金属纤维，在大多数情况下是诸如钢纤维和铜纤维，并且在包含大量金属纤维时，存在着引起上述异常磨损的担忧。

此外，由于摩擦材料中包含的铜组分在制动后作为磨损粉末排出，因此其对自然环境的影响已被指出。在专利文献3中，公开了一种控制摩擦材料中的铜组分洗脱(elution)的方法。

同时，在一般的摩擦材料中，常见的是在水介入时在摩擦材料的表面上发生流体润滑，使摩擦系数下降，也使制动器的有效性下降。在相关领域中，即使在摩擦材料包含铜组分的情况下，由于在处于潮湿状态下摩擦表面吸附了大量水分，有在初始制动期间摩擦系数的变化加大的可能性。

在专利文献4中，公开了通过向摩擦材料中添加碳化硅作为无机粘合剂从而切开水薄膜的效果。在专利文献5中，公开了通过使用硅烷系拒水材料进行表面处理的方法。另外，在专利文献6中，公开了通过对盘式制动器垫的形状进行倒角来减轻水的影响的方法。此外，在专利文献7中，公开了通过添加Fe-Mo金属间化合物和氧化铜从而整体上改善摩擦性质的方法。

引用列表

[专利文献1]JP-A-2010-77341

[专利文献2]JP-A-2007-218395

[专利文献3]JP-A-2010-285558

[专利文献4]JP-A-3-577688

[专利文献5]JP-A-2000-053945

[专利文献6]JP-A-10-9311

[专利文献7]JP-T-2008-509232(本文中使用的术语“JP-T”意指PCT专利申请的公开的日文译文)

发明概述

本发明待解决的问题

如上所述，为了减少匹配材料(盘式转子)的异常磨损量以及降低环境负担，以各种方式研究了不包含铜组分的摩擦材料和控制铜组分等的洗脱的摩擦材料等。然而，在不包含铜组分的摩擦材料中，由于粘附薄膜不由铜组分形成，与包含铜组分的摩擦材料相比，潮湿状态下摩擦系数的变化变得更大，并且存在着不能获得稳定的摩擦系数的担忧。由于此原因，在潮湿状态下，难以获得与相关领域的包含铜组分的摩擦材料相同的摩擦性质，并且有提高摩擦材料性能的空间。

因此，本发明的目的是提供一种摩擦材料，该摩擦材料包含作为金属纤维的钢纤维，并且不包含铜组分，在潮湿状态下具有稳定的摩擦系数，并且匹配材料冲击性小。

解决问题的手段