[发明专利]摩擦材料

说明书

本发明的目的是提供一种不包含铜组分或者金属纤维的摩擦材料，其中摩擦材料具有在高温和高速下优秀的摩擦系数和耐磨性。本发明涉及一种摩擦材料，其包含7体积％以上的生物可溶性无机纤维和金属硫化物，并且不包含铜组分或者金属纤维。

技术领域

本发明涉及一种摩擦材料，并且特别涉及一种在汽车、轨道车辆、工业机械等的制动衬垫或者制动衬片、离合器等中使用的车辆制动器的摩擦材料。

背景技术

待用于诸如盘式制动器和鼓式制动器的制动器、离合器等的摩擦材料由诸如下列原材料构成：用于发挥增强作用的纤维基材、用于赋予摩擦功能和调整其摩擦性能的摩擦改良剂和用于整合这些组分的粘合剂。

随着近来车辆的高性能和增速，制动器的作用已经变得越来越严格，并且需要其具有足够的高摩擦系数(效力)。此外，不同于低温低速下制动期间的摩擦状态，高速下制动期间温度增加，使得期望具有小的由于温度变化的摩擦系数改变的稳定的摩擦性质。

现在，常规的是将适当量的金属纤维并入常用摩擦材料对于增强摩擦材料强度、稳定其摩擦系数、进而保持摩擦系数和提高高温下热辐射效应、提高耐磨损性等是有效的。专利文献1公开了一种摩擦材料，其包含5至10质量％的钢纤维、5至10质量％的平均纤维长度2至3mm的铜纤维、以及2至5质量％的粒径5至75μm的锌粉末。

根据专利文献1，当摩擦材料包含给定范围的量的铜纤维时，能够提高低温下摩擦系数，并且能够避免高温和高速下摩擦系数的降低。作为这一现象的机制，假定在摩擦材料和匹配材料(盘式转子)之间的摩擦期间，由于摩擦材料中包含的金属纤维的可延展性粘附被膜形成于匹配材料的表面，并且用作保护膜，极大地有助于稳定低温下摩擦系数并且维持高温下的高摩擦系数。

因此，现在，在许多情况下，摩擦材料中包含的金属组分主要是诸如钢纤维或者铜纤维的金属纤维。当以大的量包含这些纤维时，存在导致上述盘式转子异常磨损的可能性。即，在一些情况下，盘式转子的磨屑或者制动衬垫的摩擦材料中包含的金属组分并入摩擦材料并且在其中聚集以形成大的金属块，其残留在制动衬垫和盘式转子之间。由此通过聚集形成的金属块有时异常地磨损盘式转子(专利文献2)。

此外，摩擦材料中包含的铜组分作为制动的磨屑排出，使得已经被指出其对自然环境的影响。

接着，作为不含铜的摩擦材料，专利文献3公开了即使当铜含量为0.5质量％以下，也通过在摩擦材料中包含给定量的部份石墨化焦炭和云母而实现高温下制动期间的高耐磨损性、确保稳定的摩擦系数、以及抗噪性全部。此外，专利文献4公开了即使当铜含量为0.5质量％以下，也能够通过使氟系聚合物颗粒包含在摩擦材料组合物中而在离开寒冷环境后展现稳定的摩擦系数和耐磨损性并且减少啸叫。

专利文献5公开了即使当铜和铜之外的金属纤维的含量等于或者小于预定值时，也能够通过摩擦材料组合物中包含特定量的钛酸盐并且进一步包含锌粉末而获得具有高温下优秀的耐磨损性和几乎不形成金属捕获的摩擦材料。

现有技术文献

专利文献

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-2015-93934

专利文献4：JP-A-2015-93936

专利文献5：JP-A-2012-255053

发明内容

技术问题

如上所述，出于减少匹配材料(盘式转子)的异常磨损和减轻环境负荷的目的，已经进行了不含铜组分的摩擦材料的各种研究。然而，不含铜组分的摩擦材料中高温和高速下制动期间的耐磨损性和摩擦系数仍不充分，并且在以更高的速度进行驾驶操作的情况下，需要维持摩擦系数并且改进高温和高速下的耐磨损性。