摩擦材料及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種摩擦材料，其是使用摩擦材料組合物而制成的，所述摩擦材料組合物含有纖維、摩擦調(diào)節(jié)材料、粘結(jié)材料和在常溫(25℃)下為固體的未交聯(lián)橡膠，所述摩擦材料在常溫(25℃)、4MPa下在活塞加壓方向上的壓縮變形量為2％以下，且在-20～50℃下在滑動(dòng)方向上的tanδ為0.05以上。由此提供一種摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰減性高、噪聲良好，并且不會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)時(shí)的響應(yīng)性降低和隨之產(chǎn)生的制動(dòng)生效感的降低，且不會(huì)導(dǎo)致由摩擦材料與制動(dòng)盤(pán)接觸時(shí)發(fā)生的拖拽所引起的燃料效率的降低和磨損的增大。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在用于二輪車(chē)或四輪汽車(chē)制動(dòng)器的盤(pán)式制動(dòng)襯塊、電磁制動(dòng)器、工業(yè) 用制動(dòng)器中使用的摩擦材料。 摩擦材料及其制造方法

【背景技術(shù)】
[0002] 在用于二輪車(chē)或四輪汽車(chē)制動(dòng)器的盤(pán)式制動(dòng)襯塊、電磁制動(dòng)器、工業(yè)用制動(dòng)器中 使用的摩擦材料要求具有良好的有效性、耐磨損性、噪聲、由轉(zhuǎn)子的厚度不均導(dǎo)致的強(qiáng)制振 動(dòng)即顫振（judder)。
[0003] 特別是噪聲對(duì)制動(dòng)器的舒適性是重要的。為了改善噪聲，增大用于制動(dòng)器的摩擦 材料的衰減性（tan δ)是有效的。為此，提出了使用丙烯酸彈性體和丁腈橡膠對(duì)用作粘結(jié) 材料的樹(shù)脂進(jìn)行軟化的方法；以及添加橡膠粉末和腰果粉等作為摩擦調(diào)節(jié)材料的原料，使 摩擦材料的彈性模量降低的方法等提高摩擦材料衰減性的方法（例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1、 2)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0006] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)昭60-184533號(hào)公報(bào)
[0007] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本專(zhuān)利第3809924號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0009] 然而，如果采用這樣的方法降低摩擦材料的彈性模量，則制動(dòng)時(shí)摩擦材料在活塞 加壓方向上的變形量會(huì)增大，會(huì)發(fā)生響應(yīng)性的降低和隨之（響應(yīng)性的降低）產(chǎn)生的制動(dòng)生 效感的降低等。此外，如果變形量過(guò)大，則制動(dòng)后盤(pán)式制動(dòng)襯塊不能返回原來(lái)的位置，摩擦 材料與制動(dòng)盤(pán)接觸而發(fā)生拖拽，從而導(dǎo)致燃料效率降低和磨損增大。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種解決上述問(wèn)題的摩擦材料。具體而言，本發(fā)明的目的 在于提供一種摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰減性高、噪聲良好，并且能抑制制動(dòng) 時(shí)的響應(yīng)性降低和隨之產(chǎn)生的制動(dòng)生效感的降低，且能抑制由摩擦材料與制動(dòng)盤(pán)的拖拽所 引起的燃料效率的降低和磨損的增大。
[0011] 用于解決問(wèn)題的手段 [0012] 本發(fā)明涉及以下內(nèi)容。
[0013] (1) 一種摩擦材料，其是通過(guò)將摩擦材料組合物成型而得到的摩擦材料，所述摩擦 材料組合物含有纖維、摩擦調(diào)節(jié)材料、粘結(jié)材料和在常溫（25°C )下為固體的未交聯(lián)橡膠， 在常溫（25 °C )、4MPa的壓力下將該摩擦材料在活塞加壓方向上壓縮后的壓縮變形量為2% 以下，且在-20?50°C下在滑動(dòng)方向上的tan δ為〇.〇5以上。
[0014] (2)根據(jù)上述（1)所述的摩擦材料，其中，所述未交聯(lián)橡膠相對(duì)于全部摩擦材料組 合物為0. 5?10質(zhì)量％，所述纖維含有選自由金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維組成的組中 的1種或2種以上，所述金屬纖維相對(duì)于全部摩擦材料組合物為8質(zhì)量％以下，所述摩擦調(diào) 節(jié)材料中的有機(jī)填充材料相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1質(zhì)量％以下。
[0015] (3) -種摩擦材料的制造方法，其是上述⑴或⑵所述的摩擦材料的制造方法， 其包括下述工序：
[0016] 混合摩擦材料組合物的混合工序,所述摩擦材料組合物含有所述纖維、所述摩擦 調(diào)節(jié)材料、所述粘結(jié)材料和相對(duì)于全部摩擦材料組合物為0. 5?5質(zhì)量％的所述未交聯(lián)橡 膠，
[0017] 將得到的混合物加熱、加壓成型而得到成型體的成型工序，和
[0018] 對(duì)所述成型體進(jìn)行熱處理，使所述成型體中的所述粘結(jié)材料固化的熱處理工序。
[0019] ⑷一種摩擦材料的制造方法，其是上述⑴或⑵所述的摩擦材料的制造方法， 其包括下述工序：
[0020] 混合摩擦材料組合物的混合工序，所述摩擦材料組合物含有所述纖維、所述摩擦 調(diào)節(jié)材料、所述粘結(jié)材料和相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1?10質(zhì)量％的所述未交聯(lián)橡 膠，
[0021] 將得到的混合物在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度（0?90°C )下、以50MPa以上的 壓力進(jìn)行加壓成型而得到成型體的成型工序，和
[0022] 對(duì)所述成型體進(jìn)行熱處理，使所述成型體中的所述粘結(jié)材料固化的熱處理工序。
[0023] (5)根據(jù)上述（3)或（4)所述的摩擦材料的制造方法，其中，在所述混合工序中，將 未交聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡膠之外的所述摩擦材料組合物的所有原料混合。
[0024] (6)根據(jù)上述（3)或（4)所述的摩擦材料的制造方法，其中，在所述混合工序中，將 未交聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡膠之外的所述摩擦材料組合物的部分原料混合，然后將混合后的 材料和剩余的摩擦材料組合物的原料進(jìn)一步混合。
[0025] 發(fā)明的效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰減性高、噪聲 良好，并且能防止制動(dòng)時(shí)的響應(yīng)性和隨之產(chǎn)生的制動(dòng)生效感的降低，且能抑制由摩擦材料 與制動(dòng)盤(pán)接觸時(shí)發(fā)生的拖拽所引起的燃料效率的降低和磨損的增大。
[0027] 本申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容與2012年1月16日提出申請(qǐng)的日本特愿2012-006067號(hào)中記 載的主題相關(guān)，這些公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用援引加入本文中。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 〈1>本發(fā)明的摩擦材料
[0029] 以下，對(duì)本發(fā)明的摩擦材料進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0030] 本發(fā)明的摩擦材料是通過(guò)將摩擦材料組合物成型而得到的摩擦材料，所述摩擦材 料組合物含有纖維、摩擦調(diào)節(jié)材料、粘結(jié)材料和常溫（25°c )下為固體的未交聯(lián)橡膠，其特 征在于，在常溫（25°C )、4MPa下將該摩擦材料在活塞加壓方向上壓縮后的壓縮變形量為 2%以下，且在-20?50°C下在滑動(dòng)方向上的tan δ為〇. 05以上。
[0031] 為了使摩擦材料具有上述特性，優(yōu)選上述未交聯(lián)橡膠相對(duì)于全部摩擦材料組合物 為0. 5?10質(zhì)量％。
[0032] 優(yōu)選上述纖維含有選自由金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維組成的組中的2種以 上，上述金屬纖維相對(duì)于全部摩擦材料組合物為8質(zhì)量％以下，
[0033] 優(yōu)選上述摩擦調(diào)節(jié)材料中的有機(jī)填充材料相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1質(zhì) 量％以下。
[0034] 更具體而言，在使用含有0.5?5質(zhì)量％的常溫（25°C)下為固體的未交聯(lián)橡膠的 摩擦材料組合物時(shí)，通過(guò)加熱、加壓成型得到成型體，接著對(duì)該成型體進(jìn)行熱處理，由此能 夠容易地得到具有上述特性的摩擦材料。此外，在使用含有1?10質(zhì)量％的常溫（25°c ) 下為固體的未交聯(lián)橡膠的摩擦材料組合物時(shí)，通過(guò)在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度（〇? 90°C )下、50MPa以上進(jìn)行加壓成型而得到成型體，接著對(duì)該成型體進(jìn)行熱處理，由此能夠 容易地得到具有上述特性的摩擦材料。詳細(xì)內(nèi)容在〈3>本發(fā)明摩擦材料的制造方法部分中 說(shuō)明。
[0035] 以下，對(duì)本發(fā)明的摩擦材料組合物的各原料進(jìn)行說(shuō)明。
[0036] 〈纖維〉
[0037] 本發(fā)明的摩擦材料組合物含有選自由金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維組成的組中 的2種以上作為纖維，且優(yōu)選金屬纖維相對(duì)于全部摩擦材料組合物為8質(zhì)量％以下。
[0038] 通過(guò)使金屬纖維相對(duì)于全部摩擦材料組合物為8質(zhì)量％以下，本發(fā)明以低碳鋼、 非鋼類(lèi)摩擦材料為對(duì)象。
[0039] 本發(fā)明的纖維可以使用通常用于摩擦材料組合物的金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖 維等。
[0040] 作為金屬纖維，可以列舉例如銅纖維、黃銅（brazen)纖維、鋼纖維、黃銅（brass) 纖維、鋁纖維等。添加金屬纖維時(shí)，摩擦材料的熱導(dǎo)率升高，在摩擦材料組合物中含有上述 未交聯(lián)橡膠的本發(fā)明中，摩擦材料容易熱劣化，因此，優(yōu)選金屬纖維的量相對(duì)于全部摩擦材 料組合物為8質(zhì)量％以下。更優(yōu)選為5質(zhì)量％以下。
[0041] 作為無(wú)機(jī)纖維，可以列舉例如氧化鋁纖維、氧化鋁-氧化硅纖維、玻璃纖維、礦物 纖維、陶瓷纖維等。
[0042] 作為有機(jī)纖維，可以列舉例如芳綸纖維、丙烯酸纖維、纖維素纖維、碳纖維、酚醛樹(shù) 脂纖維、聚酰亞胺纖維等。
[0043] 纖維的添加量并不特別限定，優(yōu)選相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1?50質(zhì)量％， 更優(yōu)選為2?40質(zhì)量％。
[0044] 〈摩擦調(diào)節(jié)材料〉
[0045] 本發(fā)明的摩擦調(diào)節(jié)材料可以使用通常用于摩擦材料組合物的無(wú)機(jī)填充材料、有機(jī) 填充材料等。
[0046] 作為無(wú)機(jī)填充材料，可以列舉例如氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、硫酸鋇、碳酸鈣、云母、 鈦酸鉀、石墨（graphite)、三氧化鋪、二硫化鋪等。
[0047] 作為有機(jī)填充材料，可以列舉例如腰果粉等。有機(jī)填充材料保持形狀為粒狀，且具 有成型摩擦材料時(shí)在摩擦材料的活塞加壓方向上膨脹的性質(zhì)，因此，通過(guò)使有機(jī)填充材料 為1質(zhì)量％以下，可以使得到的摩擦材料的壓縮變形量為2%以下。有機(jī)填充材料的添加量 更優(yōu)選相對(duì)于全部摩擦材料組合物為〇. 5質(zhì)量％以下。
[0048] 這些摩擦調(diào)節(jié)材料可以單獨(dú)使用或組合2種以上使用。摩擦調(diào)節(jié)材料的添加量并 不特別限定，但優(yōu)選相對(duì)于全部摩擦材料組合物為35?95質(zhì)量％，更優(yōu)選為50?80質(zhì) 量％。
[0049] 〈粘結(jié)材料〉
[0050] 本發(fā)明的粘結(jié)材料可以使用通常用于摩擦材料組合物的熱固性樹(shù)脂，但優(yōu)選在 0?90°C下不反應(yīng)的熱固性樹(shù)脂。作為在0?90°C下不反應(yīng)的熱固性樹(shù)脂，可以列舉例如 酚醛樹(shù)脂、酰亞胺樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等。
[0051] 另外，"在0?90°C下不反應(yīng)"是指成為用作粘結(jié)材料的上述樹(shù)脂的原料的單體不 發(fā)生熱固化反應(yīng)。
[0052] 這些粘結(jié)材料可以單獨(dú)使用或組合2種以上使用。粘結(jié)材料的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于全 部摩擦材料組合物為2?20質(zhì)量％，更優(yōu)選為5?15質(zhì)量％。
[0053] 〈常溫（25°C )下為固體的未交聯(lián)橡膠〉
[0054] 本發(fā)明的橡膠只要是常溫（25°C )下為固體的未交聯(lián)橡膠就不特別限定，優(yōu)選使 用粘合性強(qiáng)的橡膠。作為常溫下為固體的未交聯(lián)橡膠，可以列舉例如天然橡膠、異戊二烯橡 膠、丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、丙烯腈丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯化丁基橡膠、三元乙 丙橡膠、氟橡膠等。
[0055] 這些橡膠可以單獨(dú)使用1種或組合2種以上使用。本發(fā)明中，上述橡膠中，優(yōu)選常 溫下的粘接力高、耐熱性優(yōu)異的丙烯腈丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯化丁基橡膠等。通過(guò)使用 這樣的橡膠，可以獲得在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度（〇?90°C)下的粘合性和耐熱性優(yōu) 異的摩擦材料。
[0056] 常溫（25°C )下為固體的未交聯(lián)橡膠的量?jī)?yōu)選相對(duì)于全部摩擦材料組合物為 0.5?10質(zhì)量％。少于0.5質(zhì)量％時(shí)，難以提高tan δ，也難以將橡膠均勻地混合在全部摩 擦材料組合物中。常溫（25°C)下為固體的未交聯(lián)橡膠的添加量越多，則衰減率越高，可以 抑制噪聲。常溫（25°C)下為固體的未交聯(lián)橡膠的量超過(guò)10質(zhì)量％時(shí)，存在耐熱性、強(qiáng)度降 低和耐磨損性惡化的傾向。
[0057] 本發(fā)明中，摩擦材料組合物中所含的常溫下為固體的未交聯(lián)橡膠在加壓成型時(shí) (熱處理前）沿垂直于加壓方向的方向流動(dòng)，即向摩擦材料的摩擦面內(nèi)方向鋪展。因此，可 以減小將上述摩擦材料組合物成型而得到的摩擦材料的壓縮變形量。
[0058] 認(rèn)為在摩擦材料制造方法的熱處理工序中，在用作摩擦材料組合物的粘結(jié)材料的 樹(shù)脂固化并形成摩擦材料時(shí)，常溫下為固體的未交聯(lián)橡膠一部分發(fā)生反應(yīng)。如果通過(guò)成型 工序的加壓成型，橡膠沿垂直于加壓方向的方向流動(dòng)后，則可以在熱處理工序前進(jìn)行常溫 下為固體的未交聯(lián)橡膠的交聯(lián)，在這樣的情況下，可以添加硫或過(guò)氧化物類(lèi)交聯(lián)劑和/或 交聯(lián)促進(jìn)劑。添加交聯(lián)劑和/或交聯(lián)促進(jìn)劑時(shí)，可以提高常溫下為固體的未交聯(lián)橡膠的耐 熱性。
[0059] 〈2>本發(fā)明的摩擦材料的物性
[0060] 〈壓縮變形量〉
[0061] 關(guān)于本發(fā)明的摩擦材料，在將摩擦材料在常溫（25°C )、4MPa的壓力下在活塞加壓 方向上壓縮后的壓縮變形量為2 %以下。
[0062] 關(guān)于本發(fā)明的壓縮變形量，為了消除背板形變和摩擦材料形狀等的影響，是通過(guò) 將摩擦材料加工成25mm見(jiàn)方（長(zhǎng)：25mm，寬：25mm)、厚：5mm的形狀，在常溫（25°C)、4MPa下 測(cè)定厚度方向的壓縮變形量而得到的。當(dāng)壓縮變形量超過(guò)2 %時(shí)，存在導(dǎo)致制動(dòng)時(shí)的響應(yīng)性 和隨之產(chǎn)生的制動(dòng)生效感降低、由制動(dòng)襯塊和轉(zhuǎn)子的拖拽引起的燃料效率降低和磨損增大 的傾向。
[0063] 為了使摩擦材料的壓縮變形量為2%以下，可以使摩擦材料組合物的各原料為上 述特定物質(zhì)，并通過(guò)下述制造方法制造。
[0064] 〈tan δ >
[0065] 本發(fā)明的摩擦材料在-20?50°C下在滑動(dòng)方向上的tan δ為〇. 05以上。
[0066]為了使摩擦材料的tan δ為〇. 05以上，可以使摩擦材料組合物的各原料為上述特 定物質(zhì)，并通過(guò)下述制造方法制造。
[0067] 本發(fā)明的tan δ是通過(guò)動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置（DMA)測(cè)定的。動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定中的 tan δ是定義為材料的損耗彈性模量和儲(chǔ)能彈性模量之比的值。
[0068] 材料的儲(chǔ)能彈性模量定義為形變和同位相的彈性應(yīng)力的比率，且與材料儲(chǔ)存彈性 能量的能力有關(guān)。
[0069] 損耗彈性模量是形變和不同位相的比率，相當(dāng)于材料將應(yīng)力以熱的形式散失的能 力。一般地，tan δ高則衰減率高。
[0070] 以往的用于盤(pán)式制動(dòng)襯塊的摩擦材料的tan δ顯示〇. 04以下的值。
[0071] 〈3>本發(fā)明的摩擦材料的制造方法
[0072] 本發(fā)明的摩擦材料的制造方法的特征在于，其包括下述工序：
[0073] 混合摩擦材料組合物的混合工序，所述摩擦材料組合物含有所述纖維、所述摩擦 調(diào)節(jié)材料、所述粘結(jié)材料和相對(duì)于全部摩擦材料組合物為0. 5?5質(zhì)量％的所述未交聯(lián)橡 膠，
[0074] 將得到的混合物加熱、加壓成型而得到成型體的成型工序，和
[0075] 對(duì)所述成型體進(jìn)行熱處理，使所述成型體中的所述粘結(jié)材料固化的熱處理工序 (以下稱(chēng)為"制造方法1"）。
[0076] 此外，本發(fā)明的摩擦材料的另一制造方法的特征在于，其包括下述工序：
[0077] 混合摩擦材料組合物的混合工序，所述摩擦材料組合物含有所述纖維、所述摩擦 調(diào)節(jié)材料、所述粘結(jié)材料和相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1?10質(zhì)量％的所述未交聯(lián)橡 膠，
[0078] 將得到的混合物在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度（0?90°C )下、50MPa以上進(jìn)行 加壓成型而得到成型體的成型工序，和
[0079] 對(duì)所述成型體進(jìn)行熱處理，使所述成型體中的所述粘結(jié)材料固化的熱處理工序 (以下稱(chēng)為"制造方法2"）。
[0080] 摩擦材料組合物中含有0. 5?5質(zhì)量％的上述未交聯(lián)橡膠時(shí)，優(yōu)選通過(guò)上述制造 方法1制造，即在將混合物加熱、加壓成型而得到成型體的成型工序后，進(jìn)行對(duì)上述成型體 進(jìn)行熱處理、使上述成型體中的上述粘結(jié)材料固化的熱處理工序。
[0081] 摩擦材料組合物中含有1?10質(zhì)量％的上述未交聯(lián)橡膠時(shí)，優(yōu)選通過(guò)上述制造方 法2制造，即在將混合物在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度（0?90°C )下、50MPa以上進(jìn)行 加壓成型而得到成型體的成型工序后，進(jìn)行對(duì)上述成型體進(jìn)行熱處理、使上述成型體中的 上述粘結(jié)材料固化的熱處理工序。
[0082] 在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度下成型的方法與以往的熱成型的摩擦材料的成 型方法相比，可以在短時(shí)間內(nèi)得到品質(zhì)穩(wěn)定的摩擦材料。
[0083] 用作粘結(jié)材料的樹(shù)脂反應(yīng)時(shí)會(huì)發(fā)生凝膠化并流動(dòng)，因此，在使其熱固化時(shí)，如果上 述未交聯(lián)橡膠的量較多，則摩擦材料組合物存在緊縮（收縮）傾向。相反，上述未交聯(lián)橡膠 的量較少時(shí)，不能通過(guò)加壓成型而成型，優(yōu)選進(jìn)行加熱、加壓（具體地，在130?200°C下進(jìn) 行加熱，在5?40MPa下進(jìn)行加壓成型）。
[0084] 通過(guò)上述方法，可以使摩擦材料的壓縮變形量為2%以下，在-20?50°C下在滑動(dòng) 方向上的tan δ為〇.〇5以上。另外，在摩擦材料組合物使用相同的原料時(shí)，上述壓縮變形 量在成型條件中的溫度高時(shí)存在減小傾向，在壓力高時(shí)存在減小傾向。
[0085] 作為將含有0. 5?5質(zhì)量％的上述未交聯(lián)橡膠的摩擦材料組合物加熱、加壓成型 (具體地，在130?200°C下進(jìn)行加熱，在5?40MPa下進(jìn)行加壓成型）而進(jìn)行成型工序、然 后進(jìn)行熱處理工序的方法（制造方法1)，具體可以列舉例如下述方法。
[0086] 首先，作為成型工序，通過(guò)將摩擦材料組合物在預(yù)成型模具中進(jìn)行3?30MPa的加 壓，制作了可加工的預(yù)成型體。在盤(pán)式制動(dòng)襯塊的情況下，將預(yù)成型體在摩擦材料組合物中 的粘結(jié)材料發(fā)生反應(yīng)的溫度130?200°C下與背板一體化加熱、加壓成型，得到成型體。成 型壓力可以為5?40MPa、成型時(shí)間可以為1?10分鐘。為這樣的成型壓力時(shí)，上述未交聯(lián) 橡膠垂直于加壓方向流動(dòng)，即使壓縮變形較小，也可以得到衰減率高的摩擦材料。
[0087] 接著，在熱處理工序中，將得到的成型物在180?250°C下熱處理1?10小時(shí)，得 到摩擦材料。在低于180°C的熱處理中，粘結(jié)材料不能充分固化，在250°C以上的熱處理中， 摩擦材料組合物中所含的上述未交聯(lián)橡膠存在劣化傾向。得到的摩擦材料根據(jù)需要進(jìn)行涂 裝、研磨，制成規(guī)定的形狀、形態(tài)。
[0088] 為了防止由使用中酚醛樹(shù)脂的分解引起的衰退現(xiàn)象，現(xiàn)有的盤(pán)式制動(dòng)襯塊在制造 工序中有時(shí)會(huì)對(duì)摩擦材料表面在400°C以上進(jìn)行焦燒處理，但在本發(fā)明的摩擦材料的情況 下，由于粘結(jié)材料難以分解而難以出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，因此，通常不是特別需要進(jìn)行焦燒處理。
[0089] 作為將含有1?10質(zhì)量％的上述未交聯(lián)橡膠的摩擦材料組合物在不會(huì)使得粘結(jié) 材料反應(yīng)的溫度（0?90°c )下、50MPa以上加壓成型來(lái)進(jìn)行成型工序、然后進(jìn)行熱處理工 序的方法（制造方法2)，具體可以列舉例如下述方法。
[0090] 首先，作為成型工序，將背板設(shè)置在模具中，利用上述未交聯(lián)橡膠的粘合性，在不 會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度（〇?90°c )下施加50MPa以上的高壓，在短時(shí)間內(nèi)成型。優(yōu) 選設(shè)定成型溫度為40?60°C時(shí)，摩擦材料組合物的流動(dòng)達(dá)到恒定，能夠制造均勻密度的制 品。
[0091] 成型壓力優(yōu)選80?150MPa，優(yōu)選在成型時(shí)間為1?60秒下成型。為這樣的成型 壓力時(shí)，未交聯(lián)橡膠垂直于加壓方向流動(dòng)，即使壓縮變形較小，也可以得到衰減率高的摩擦 材料。
[0092] 接著，在熱處理工序中，將得到的成型體在180?250°C下熱處理1?10小時(shí)，得 到摩擦材料。在低于180°C的熱處理中，粘結(jié)材料未充分固化，在250°C以上的熱處理中，摩 擦材料組合物中所含的上述未交聯(lián)橡膠存在劣化傾向。通過(guò)本制造方法進(jìn)行熱處理時(shí)，當(dāng) 在熱處理中將摩擦材料在低壓下加壓的同時(shí)進(jìn)行熱處理時(shí)，可以抑制摩擦材料的膨脹。 [0093] 得到的摩擦材料根據(jù)需要進(jìn)行涂裝、研磨，制成規(guī)定的形狀、形態(tài)。將本發(fā)明用于 盤(pán)式制動(dòng)襯塊中時(shí)，不需要進(jìn)行焦燒處理，與加熱、加壓成形品同樣。
[0094] 含有1?5質(zhì)量％上述未交聯(lián)橡膠的摩擦材料組合物可以通過(guò)上述制造方法1和 上述制造方法2中的任一種方法制造摩擦材料，但從可在短時(shí)間內(nèi)成型的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選 上述制造方法2。
[0095] 本發(fā)明中，在上述混合工序中，將未交聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡膠之外的上述摩擦材 料組合物的所有原料混合。此外，在上述混合工序中，也可以在將未交聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡 膠之外的上述摩擦材料組合物的部分原料混合后，將混合后的材料與剩余的摩擦材料組合 物的原料進(jìn)一步混合。
[0096] 在上述混合工序中，混合方法不特別限定，但由于摩擦材料組合物中含有上述未 交聯(lián)橡膠，因此可以使用一般的橡膠混煉裝置。
[0097] 作為橡膠混煉裝置，可以列舉例如加壓捏合機(jī)、班伯里密煉機(jī)、開(kāi)煉機(jī)等。特別是 加壓捏合機(jī)和班伯里密煉機(jī)等密煉機(jī)（密閉式混煉機(jī)）可以無(wú)關(guān)上述未交聯(lián)橡膠的量而使 未交聯(lián)橡膠均勻分散在摩擦材料組合物中，因而優(yōu)選。
[0098] 在將上述未交聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡膠之外的摩擦材料組合物的各原料混煉時(shí)，如 果使用溶劑，則需要干燥工序，因此，優(yōu)選不使用溶劑。
[0099] 在將摩擦材料組合物的各原料混合的混合工序中，例如，在使用密煉機(jī)時(shí)，摩擦材 料組合物的各原料的投料順序沒(méi)有限制，可以一次性投入所有原料進(jìn)行混煉。
[0100] 然而，從減少材料偏析的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選預(yù)先將除上述未交聯(lián)橡膠之外的摩擦材 料組合物的各原料混合，然后對(duì)上述未交聯(lián)橡膠進(jìn)行混煉。
[0101] 此外，在混合工序中，由于在使上述常溫下為固體的未交聯(lián)橡膠分散時(shí)會(huì)發(fā)熱，因 此，如果含有上述未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料兩者作為混合的摩擦材料組合物的原料，則會(huì)發(fā) 生粘結(jié)材料與上述未交聯(lián)橡膠的反應(yīng)，在摩擦材料的成型工序中粘結(jié)材料會(huì)不起作用，有 時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫和褶皺。因此，不僅是上述未交聯(lián)橡膠，對(duì)于粘結(jié)材料，如果首先將除未交聯(lián) 橡膠和粘結(jié)材料之外的摩擦材料組合物的各原料預(yù)先混合，接著添加未交聯(lián)橡膠并混合， 然后在混合后的材料中添加粘結(jié)材料并混合，則不會(huì)引起這樣的問(wèn)題，因而優(yōu)選。
[0102] 如上所述，作為混合工序,可以列舉將摩擦材料組合物的各原料一并攪拌的方法； 預(yù)先將除未交聯(lián)橡膠之外的摩擦材料組合物的各原料混合，接著添加未交聯(lián)橡膠并混煉的 方法；預(yù)先將除未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外的摩擦材料組合物的各原料混合，接著在混合 未受聯(lián)橡I父后，在混合了的材料中添加粘結(jié)材料并混合的方法等。為了進(jìn)一步提1?摩擦材 料的強(qiáng)度，優(yōu)選首先將除上述未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外的摩擦材料組合物的各原料預(yù)先 混合，然后添加上述未交聯(lián)橡膠進(jìn)行混煉，最后添加粘結(jié)材料進(jìn)行混合的方法。
[0103] 優(yōu)選將混合工序設(shè)定如下：首先將除上述未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外的摩擦材料 組合物的各原料預(yù)先混合，然后添加上述未交聯(lián)橡膠進(jìn)行混煉，最后添加粘結(jié)材料進(jìn)行混 合時(shí)，用于與未交聯(lián)橡膠預(yù)混合的除上述未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外的摩擦材料組合物的 原料為全部摩擦材料組合物的50質(zhì)量％以上。
[0104] 如果這樣做，則可以使未交聯(lián)橡膠均勻分散在除上述未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外 的摩擦材料組合物的原料中。將未交聯(lián)橡膠預(yù)混合在除上述未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外的 摩擦材料組合物的原料中時(shí)，由于未交聯(lián)橡膠已經(jīng)均勻分散在預(yù)混合了的摩擦材料組合物 (除未交聯(lián)橡膠和粘結(jié)材料之外）中，因此，粘結(jié)材料的混合可以使用一般的粉體攪拌機(jī)， 例如可以使用Loedige混合機(jī)、亨舍爾混合機(jī)、愛(ài)立許混合機(jī)、V型混合機(jī)等進(jìn)行混合。
[0105] 本發(fā)明的摩擦材料可以用作例如汽車(chē)等的盤(pán)式制動(dòng)襯塊和電磁制動(dòng)器、保持制動(dòng) 器等的摩擦材料。
[0106] 實(shí)施例
[0107] [實(shí)施例1?6和比較例1]
[0108] 以下，根據(jù)表1所示的實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明 并不限定于這些實(shí)施例。
[0109] 表 1
[0110]

【權(quán)利要求】
1. 一種摩擦材料，其是通過(guò)將摩擦材料組合物成型而得到的摩擦材料，所述摩擦材料 組合物含有纖維、摩擦調(diào)節(jié)材料、粘結(jié)材料和在常溫25°c下為固體的未交聯(lián)橡膠，在常溫 25°C、4MPa的壓力下將該摩擦材料在活塞加壓方向上壓縮后的壓縮變形量為2%以下，且 在-20?50°C下在滑動(dòng)方向上的tan δ為〇. 05以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，所述未交聯(lián)橡膠相對(duì)于全部摩擦材料組合 物為0. 5?10質(zhì)量％，所述纖維含有選自由金屬纖維、無(wú)機(jī)纖維和有機(jī)纖維組成的組中的 1種或2種以上，所述金屬纖維相對(duì)于全部摩擦材料組合物為8質(zhì)量％以下，所述摩擦調(diào)節(jié) 材料中的有機(jī)填充材料相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1質(zhì)量％以下。
3. -種摩擦材料的制造方法，其是權(quán)利要求1或2所述的摩擦材料的制造方法，其包括 下述工序： 混合摩擦材料組合物的混合工序，所述摩擦材料組合物含有所述纖維、所述摩擦調(diào)節(jié) 材料、所述粘結(jié)材料和相對(duì)于全部摩擦材料組合物為〇. 5?5質(zhì)量％的所述未交聯(lián)橡膠， 將得到的混合物加熱、加壓成型而得到成型體的成型工序，和 對(duì)所述成型體進(jìn)行熱處理，使所述成型體中的所述粘結(jié)材料固化的熱處理工序。
4. 一種摩擦材料的制造方法，其是權(quán)利要求1或2所述的摩擦材料的制造方法，其包括 下述工序： 混合摩擦材料組合物的混合工序，所述摩擦材料組合物含有所述纖維、所述摩擦調(diào)節(jié) 材料、所述粘結(jié)材料和相對(duì)于全部摩擦材料組合物為1?10質(zhì)量％的所述未交聯(lián)橡膠， 將得到的混合物在不會(huì)使得粘結(jié)材料反應(yīng)的溫度即〇?90°C下、以50MPa以上的壓力 進(jìn)行加壓成型而得到成型體的成型工序，和 對(duì)所述成型體進(jìn)行熱處理，使所述成型體中的所述粘結(jié)材料固化的熱處理工序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的摩擦材料的制造方法，其中，在所述混合工序中，將未交 聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡膠之外的所述摩擦材料組合物的所有原料混合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的摩擦材料的制造方法，其中，在所述混合工序中，將未交 聯(lián)橡膠和除未交聯(lián)橡膠之外的所述摩擦材料組合物的部分原料混合，然后將混合后的材料 和剩余的摩擦材料組合物的原料進(jìn)一步混合。
【文檔編號(hào)】C09K3/14GK104053741SQ201380005620
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月16日
【發(fā)明者】池田武彥, 阿部剛典, 原泰啟, 西江弘志, 拔水幸太 申請(qǐng)人:日本制動(dòng)工業(yè)股份有限公司