[发明专利]摩擦材料组合物、摩擦材料以及摩擦构件

说明书

提供一种摩擦材料组合物、以及将该摩擦材料组合物成形而成的摩擦材料、以及使用了该摩擦材料的摩擦构件，所述摩擦材料组合物能够提供不含有铜、或者降低了铜的含量的摩擦材料，该摩擦材料能够在寒冷环境下放置后的摩擦系数的稳定性、耐磨损性以及低锈固定性优良、并且抑制了鸣叫(特别是低温鸣叫)。具体而言，所述摩擦材料组合物含有粘结材料、有机填充材料、无机填充材料以及纤维基材，该摩擦材料组合物不含有铜，或者即使包含铜，该铜的含有率以铜元素计也小于0.5质量％，并且，含有附着了有机硅树脂的腰果颗粒作为所述有机填充材料。

技术领域

本发明涉及摩擦材料组合物、摩擦材料以及摩擦构件。

背景技术

通常，作为汽车等所搭载的制动器，主要大致分为盘式制动器和鼓式制动器这两种。盘式制动器是用刹车垫夹持在行驶中与车轮一体地旋转的盘式转子、通过此时产生的摩擦力而发生制动力的装置。另外，鼓式制动器是例如在设置于车轮内侧的鼓的内部安装刹车片(也称为制动蹄)、通过使其从内侧向外侧压接而发挥制动力的装置。

在盘式制动器的刹车垫以及鼓式制动器的刹车片上设置摩擦材料，该摩擦材料通过与盘式转子、鼓等对面材料摩擦，将汽车等的运动能量转换成热能来进行制动。

用于刹车垫以及刹车片的摩擦材料的材料分类为：(1)半金属材料，其含有相对于摩擦材料组合物总量为30质量％以上且小于60质量％的作为纤维基材的钢纤维；(2)低碳钢材，其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为小于30质量％的该钢纤维；(3)NAO(无石棉有机物，Non-Asbestos-Organic)材料，其基本不包含作为纤维基材的钢纤维以及不锈钢纤维等钢系纤维。其中，NAO材料的摩擦系数的稳定性优良，令人不愉快的噪音以及振动等少，低噪音性优良，因此在欧洲以外的例如日本、北美、南美、亚洲等主要地域中，广泛采用使用该NAO材料形成的摩擦材料。

然而，随着从运动能量向热能的转换，有时发生一部分向振动能量转换的情况。该情况下，振动能量产生制动时的振动或者鸣叫，因此对汽车等的使用者带来不快感，摩擦材料的商品性显著降低。因而对摩擦材料不仅要求高摩擦系数以及该摩擦系数的稳定性以及耐磨损性，还要求难以产生鸣叫以及振动等。

通常的摩擦材料中包含粘结材料、纤维基材、金属粉、无机填充材料以及有机填充材料等，为了表现出上述特性，包含组合有各1种或2种以上的材料。作为纤维基材，可使用有机纤维、无机纤维、金属纤维等，但特别是为了使耐磨损性、经过热经历后的摩擦系数的稳定性、摩擦材料的强度、以及耐开裂性提高，作为金属纤维，使用铜纤维以及铜合金的纤维等铜的含量多的纤维。例如专利文献1公开了铜纤维的含量为10～30重量％、并且在摩擦调节材料的一部分中使用了规定量的腰果树脂的摩擦材料，该文献的比较例1等中示出，铜纤维的含量低于10重量％时，摩擦系数的稳定性降低，耐磨损性降低，进而容易产生奇怪的噪音。也就是说示出了在含有腰果树脂的摩擦材料中，从摩擦系数的稳定性、耐磨损性、以及抑制奇怪的噪音发生的观点出发，需要含有铜10～30重量％。

但是，含有这些铜或者铜合金的摩擦材料在通过制动产生的磨损粉中大量含有铜，因此启示了其会成为河川、湖以及海洋等污染的原因，美国、特别是以加州、华盛顿作为中心，施行了对摩擦材料中的铜成分的使用量进行限制的法律。因此为了得到以美国为代表的各外国能使用的摩擦材料，需要不含有铜或者大幅降低铜的含量，专利文献1中提出的含有铜的摩擦材料目前缺乏商业的价值。

因此，以提供在不含有铜或者铜合金等的同时、摩擦系数、耐磨损性以及耐转子磨损性良好的摩擦材料为目的，提出了在摩擦材料中含有45～80体积％的氧化镁和石墨、并使氧化镁与石墨之比为1/1～4/1的方法(参考专利文献2)。

另外，在限制这样的铜的使用量的行动中，根据专利文献3，作为改善不含有铜的组成下的强度以及耐磨损性的方法，提出了含有具有多个凸形状的钛酸钾和生物体溶解性无机纤维的摩擦材料。

现有技术文献

专利文献