[发明专利]摩擦材料组合物以及摩擦材料

说明书

本发明提供一种摩擦材料组合物，其能够得到的摩擦材料在铜含量为0.5质量％以下的所谓无铜的摩擦材料中具有高强度并且不会使对配对材料的攻击性恶化，并且具有优异的耐磨性和初期效果。本发明的摩擦材料组合物含有纤维基材、摩擦调整材料以及粘结材料，摩擦材料组合物中的铜含量以铜元素换算为0.5质量％以下，并且含有再生纤维素纤维作为纤维基材。

技术领域

本发明涉及摩擦材料组合物以及摩擦材料，更详细而言，涉及在工业机械、铁路车辆、货运车辆、乘用车等的制动垫片、制动衬片、离合器衬片等中使用的摩擦材料组合物以及由该摩擦材料组合物得到的摩擦材料。

背景技术

现有技术中，在制动垫片等中使用的摩擦材料通过将纤维基材、摩擦调整材料和粘结材料混合，制备摩擦材料组合物，并且使其经过预成形、热成形、精加工等各工序来制造。

形成摩擦材料骨架的纤维基材是填补摩擦材料的强度、耐热性、耐磨性等的物质，例如可以使用：芳族聚酰胺纤维等有机纤维、玻璃纤维等无机纤维、铜纤维等金属纤维等。

作为研究了有机纤维的配合的技术，例如，在专利文献1中提出了一种摩擦材料组合物，是含有纤维基材、粘结材料、有机填充材料以及无机填充材料的摩擦材料组合物，作为纤维基材，包含1～10质量％的平均纤维长为0.1～50μm且长径比为1.5以上的天然纤维素短纤维。另外，作为研究了金属纤维的配合的技术，例如，在专利文献2中提出一种制动摩擦材料，其特征在于，在至少含有强化纤维、粘结材料、润滑材料、摩擦调整材料以及填充材料而成的制动摩擦材料中，在将该制动摩擦材料的总量作为100质量％时，含有5～10质量％的钢纤维、5～10质量％的平均纤维长为2～3mm的铜纤维、2～5质量％的粒径为5～75μm的锌粉而成。

在金属纤维中，铜纤维富有延性，并且使具有高的导热性的材料，因此具有提高抗制动衰减性的作用。而且，其作用之一，具有摩擦材料的加强效果。该铜纤维有时也被用作粉状形态的铜粉末。

然而，含有铜成分的摩擦材料由于制动器制动，铜成分被以磨损粉尘的方式释放到空气中，因此被指出影响自然环境。因此，美国环境保护机关作为限制在汽车用制动垫片中使用铜等的对策，要求到2021年汽车用制动垫片的铜含量消减为小于5质量％，到2025年消减为小于0.5质量％。加利福尼亚州和华盛顿州已经通过了在制动垫片中使用物质的州限制标准，2021年以后，禁止含有铜5质量％以上的摩擦材料制品的销售和向新车组装，2025年以后，其限制提高到0.5质量％以上。

由于这样的背景，近年来，提出各种降低了铜含量的摩擦材料。

例如，在专利文献3中提出一种摩擦材料组合物，是含有粘结材料、有机填充材料、无机填充材料和纤维基材的摩擦材料组合物，作为元素的铜含有率不超过0.5质量％、含有1～3质量％的铁系纤维或铁系粉末，并且作为纤维基材而含有10～30质量％的硅灰石。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-185016号公报

专利文献2：日本特开2010-77341号公报

专利文献3：日本特开2015-157914号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

在专利文献3的技术中，铁系纤维或者铁系粉末虽然在提高摩擦材料的强度这一点上有一定效果，但是为了具有与配对材料同等或以上的硬度，存在以下缺点：对配对材料的攻击性增加、配对材料的研削导致刮擦振动、车轮屑发生；耐磨性恶化。另外，虽然已知铜成分提高摩擦材料的初期效果，但是专利文献3中记载的铁系纤维或铁系粉末无法得到该效果。