[发明专利]摩擦材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车盘式制动器垫和制动蹄的摩擦材料(friction material)。

背景技术

通常，盘式制动器和鼓式制动器用于汽车制动装置。并且通过将摩擦材料固定于由金属(例如钢)制成的基底部件而形成的盘式制动器垫和制动蹄用作制动装置的摩擦部件。

摩擦材料可分为三类：半金属摩擦材料，包括作为纤维基材的大量的钢纤维；粗钢摩擦材料，包括部分纤维基材中的钢纤维；无石棉有机物(NAO)摩擦材料，包括作为纤维基材的非铁金属纤维。近年来寻求产生较小制动噪音的摩擦材料，使用NAO的摩擦材料的摩擦部件材料已经被广泛应用，这些摩擦部件材料不含如钢纤维和不锈钢纤维等的铁金属纤维，但是包括非铁金属纤维、有机纤维和无机纤维等的纤维基材；热固性树脂等的粘合剂；以及有机填料、无机填料、无机研磨料、润滑剂和金属颗粒等的摩擦改良剂。

为了获得制动力，多使用非铁金属纤维和/或颗粒，例如铝、铜、锌和锡，以及非铁金属合金纤维和/或颗粒，例如青铜和黄铜，作为NAO摩擦材料。

日本第2001-107026号专利申请公开(专利文献1)公开了包括相对于摩擦材料组合物总量为1～10重量%的1～10mm长的锌纤维的摩擦材料组合物以及将上述列出的摩擦材料组合物热压成型形成的摩擦材料。日本第2002-97455号专利申请公开(专利文献2)公开了一种摩擦材料组合物，其包含相对于摩擦材料组合物的总量为1～20重量%的0.5～10mm长的磷青铜纤维的摩擦材料组合物和通过热压成型该摩擦材料组合物形成的摩擦材料。日本第2010-285558号专利申请公开(专利文献3)公开了至少包含纤维基材，摩擦改良剂和铜等的重金属材料的摩擦材料，其调配了至少一种类型的羟基磷灰石和1～10体积%的沸石。

包括这些非铁金属纤维和/或颗粒以及非铁金属合金纤维和/或颗粒的摩擦材料，当与制动盘(disc rotor)和制动鼓等的匹配部件进行摩擦接触(engagement)时，在匹配部件的摩擦表面上形成非铁金属和非铁金属合金的薄的转移膜。然后，存在于摩擦材料的摩擦表面的转移膜和非铁金属及非铁金属合金组分产生一种附着摩擦，由此能够获得制动力。

但是，非铁金属和非铁金属合金的附着摩擦的温度依赖性高。因此，随着摩擦材料的温度范围的不同，容易出现摩擦系数低下，制动力不稳定的问题。另外，匹配部件的磨耗粉粘附到摩擦材料上的金属捕集（metal catch）现象较易发生，由此最终导致划伤问题。

此外，近些年，由于环境意识，不含重金属材料(如铜和铅)的摩擦材料变得越来越受期望。

另一方面，无论铁类还是非铁类，为确保摩擦材料的机械强度将金属纤维和金属合金纤维用作纤维基材，而不使用金属和/或金属合金纤维，就存在不能获得足够的机械强度的问题。

现有技术文献

[专利文献1]日本专利申请公开2001-107026

[专利文献2]日本专利申请公开2002-97455

[专利文献3]日本专利申请公开2010-285558

发明内容

考虑到上述情况完成了本发明。本发明涉及用于汽车制动装置的盘式制动器垫和制动蹄的摩擦材料，本发明的目的在于提供具有足够稳定的制动力和足够机械强度的摩擦材料。

为了保证没有金属和/或金属合金纤维的摩擦材料的足够的机械强度，添加相对大量的板状钛酸盐作为具有增强效果的无机填料。但是，在添加大量的板状钛酸盐时，在进行摩擦材料和匹配部件的摩擦接触时形成于匹配部件的摩擦表面上的板状钛酸盐转移膜过厚，结果摩擦系数降低，产生不能获得足够的制动力的问题。

通常，为了调整合适的转移膜的厚度，采用增加研磨转移膜的研磨材料的量或添加更多硬的研磨材料的手段；但是，这些手段存在易产生制动噪音的问题。

本发明的发明人认为，为了将板状钛酸盐转移膜调整为合适的厚度，与其研究研磨材料的添加量和类型，莫不如使板状钛酸盐转移膜的强度降低而更加有效，于是，以此为契机，通过专心研究得出了以下结果，将板状钛酸盐和含水硅酸镁结合，可形成板状钛酸盐和含水硅酸镁的复合转移膜，且比板状钛酸盐单独的转移膜强度低，从而发明人发现无需添加过多的研磨材料，也不必添加更硬的研磨材料，便可将转移膜控制在合适的厚度，由此完成了本发明。

本发明是一种摩擦材料，该材料不包括铁金属、非铁金属和非铁金属合金，即不包括金属或金属合金，但是以特定平均粒径和特定的百分比含量包含板状钛酸盐和含水硅酸镁，并且基于下属技术：