摩擦材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供一種摩擦材料，其由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成，該NAO材料的摩擦材料組合物包含纖維基材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種溶出硫酸根離子的原料，該摩擦材料能確保良好的耐磨損性，并抑制銹跡黏著。通過在摩擦材料組合物中含有親水性活性炭作為摩擦調(diào)整材料，從而解決了課題。相對于摩擦材料組合物總量，含有0.4～5重量％的親水性活性炭，其平均粒徑為80～200μm。另外，相對于摩擦材料組合物總量，含有8～12重量％的親水性的酚醛樹脂作為粘結(jié)材料。
【專利說明】摩擦材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于汽車等的盤式制動器墊、制動蹄的摩擦材料。

【背景技術(shù)】
[0002] 在過去，作為汽車等的制動裝置，使用盤式制動器、鼓式制動器，作為該摩擦部件， 使用了摩擦材料貼附于鋼鐵等的金屬制基件的盤式制動器墊、制動蹄。
[0003] 摩擦材料分類如下：半金屬摩擦材料，其相對于摩擦材料組合物總量而含有30 重量％以上不足60重量％的鋼纖維作為纖維基材；低鋼摩擦材料，其在纖維基材的一 部分中含有鋼纖維，并且相對于摩擦材料組合物總量而含有不足30重量％的鋼纖維； NAO (Non-Asbestos-Organic，無石棉有機物）材料，其作為纖維基材，不含有鋼纖維和不銹 鋼等的鋼類纖維。
[0004] 近些年來需求產(chǎn)生很小制動噪音的摩擦材料，廣泛使用一種摩擦部件，其使用了 一種NAO材料的摩擦材料，該NAO材料的摩擦材料不含有鋼纖維和鋼類纖維，并且含有：非 鐵金屬纖維、有機纖維、無機纖維等的纖維基材；熱固化性樹脂等的粘結(jié)材料；有機填充材 料、無機填充材料、無機磨料、潤滑劑以及金屬顆粒等的摩擦調(diào)整材料。
[0005] 為了確保NAO材料的摩擦材料中的基本性能，廣泛使用芳綸纖維作為有機纖維、 腰果殼油摩擦粉作為有機填充材料、硫酸鋇作為無機填充材料，但是這些原料在水的存在 下有時會使構(gòu)成生銹原因的硫酸粒子溶出，故在作為盤式制動器的摩擦材料的對磨材料的 盤式轉(zhuǎn)子、以及作為鼓式制動器的摩擦材料的對磨材料的制動鼓上，容易生銹。
[0006] 特別是將上述的NAO材料的摩擦材料用于裝載了泊車機構(gòu)的盤式制動器、鼓式制 動器的情況下，在停車狀態(tài)下長時間放置后，有如下問題：盤式轉(zhuǎn)子、制動鼓會因生銹而被 黏著，也就是說，容易產(chǎn)生銹跡黏著。
[0007] 為了防止銹跡黏著，有時會在摩擦材料上添加堿金屬鹽作為pH調(diào)整劑。
[0008] 專利文獻1中記載了 一種摩擦材料，其通過對在全體組合物中含有0. 2?5重 量％的堿金屬鹽而得到的摩擦材料組合物進行加熱加壓成型，從而形成。
[0009] 但是，堿金屬鹽具有潮解性，故需要嚴(yán)格的儲藏管理，有在成本方面不利的問題。
[0010] 另一方面，要求在摩擦材料中，具有抑制在衰退現(xiàn)象時產(chǎn)生的氣體造成的摩擦系 數(shù)降低的性能，也就是說具有所謂的耐衰退性。專利文獻2中記載了一種摩擦材料，其含有 填充材料、由樹脂形成的粘結(jié)材料、纖維增強材料、摩擦調(diào)整材料，通過含有由平均粒徑大 致為2mm的活性炭顆粒構(gòu)成的粒狀體作為上述填充材料，從而抑制衰退現(xiàn)象時產(chǎn)生的氣體 造成的摩擦系數(shù)的降低，并且能夠發(fā)揮出充分的制動力。另外，專利文獻2根本沒有記載銹 跡黏著的問題。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0012] 專利文獻
[0013] 專利文獻1 :日本特開2001-107027號公報
[0014] 專利文獻2 :日本特開2009-029954號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 發(fā)明要解決的課題
[0016] 本發(fā)明目的在于提供一種摩擦材料，其由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成， 該NAO材料的摩擦材料組合物含有纖維基材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種 溶出硫酸根離子的原料，該摩擦材料能確保良好的耐磨損性，并抑制銹跡黏著。
[0017] 解決課題的方案
[0018] 為了抑制銹跡黏著，基于添加吸附著構(gòu)成生銹的原因的硫酸離子和水分的物質(zhì)會 比較有效的考慮，進行了著眼于作為吸附材料而使用的多孔質(zhì)物質(zhì)的研宄。
[0019] 在多孔質(zhì)物質(zhì)中，活性炭具有在其細微的孔穴中吸附很多物質(zhì)的性質(zhì)，在衰退現(xiàn) 象時會很好地吸附摩擦材料產(chǎn)生的氣體和/或硝酸根離子、硫酸根離子等離子。
[0020] 但是，其表面是非極性的，具有難以吸附水那樣的分子量很小的極性分子的性質(zhì)。 由此，在將如此的活性炭配混于摩擦材料組合物而得到的摩擦材料中，看不到銹跡黏著的 抑制效果。
[0021] 另一方面，人們公知通過鹽酸、硫酸的酸處理而對表面進行改性，從而擁有親水性 的親水性活性炭。
[0022] 雖然親水性活性炭也能夠良好地吸附水分，但認(rèn)為其表面為酸性、能夠促進對磨 材料生銹，故不會用于摩擦材料中。
[0023] 但是，將被認(rèn)為促進對磨材料生銹的親水性活性炭添加到摩擦材料組合物中時， 會發(fā)現(xiàn)親水性活性炭充分地吸附硫酸根離子和水分，反而能夠抑制銹跡黏著。
[0024] 本發(fā)明為一種摩擦材料，該摩擦材料由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成，該 NAO材料的摩擦材料組合物包含纖維基材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種溶出 硫酸根離子的原料，該摩擦材料為向摩擦調(diào)整材料的一部分中配混特定量的親水性活性炭 而得到的摩擦材料，是以下述技術(shù)為基礎(chǔ)的摩擦材料。
[0025] (1) -種摩擦材料，其由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成，該NAO材料的摩擦 材料組合物包含纖維基材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種溶出硫酸根離子的 原料，其特征在于，摩擦材料組合物含有親水性活性炭作為摩擦調(diào)整材料。
[0026] (2)上述（1)中記載的摩擦材料，其特征在于，相對于摩擦材料組合物總量，含有 0. 4?5重量％的上述親水性活性炭。
[0027] (3)上述⑴或⑵中記載的摩擦材料，其特征在于，上述親水性活性炭的平均粒 徑為80?200 μ m。
[0028] (4)上述⑴?⑶任一項記載的摩擦材料，其特征在于，相對于摩擦材料組合物 總量，含有8?12重量％的親水性的酚醛樹脂作為粘結(jié)材料。
[0029] 發(fā)明的效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種摩擦材料，其由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成， 該NAO材料的摩擦材料組合物包含纖維基材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種 溶出硫酸根離子的原料，該摩擦材料能確保良好的耐磨損性，并抑制銹跡黏著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1表示使用了本發(fā)明摩擦材料而得到的盤式制動器墊的制造工序的一個例子。
[0032] 圖2為表示使用了本發(fā)明摩擦材料而得到的盤式制動器墊的一個例子的立體圖。
[0033] 圖3表示使用了本發(fā)明摩擦材料而得到的制動蹄的制造工序的一個例子。
[0034] 圖4為表示使用了本發(fā)明摩擦材料而得到的制動蹄的一個例子的立體圖。

【具體實施方式】
[0035] 在本發(fā)明中，在摩擦材料中，在摩擦調(diào)整材料的一部分中配混親水性活性炭。該摩 擦材料由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成，該NAO材料的摩擦材料組合物包含纖維基 材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種溶出硫酸根離子的原料。
[0036] 親水性活性炭是通過用硫酸、鹽酸等酸對活性炭進行處理而在表面形成氧化物而 得到的物質(zhì)。
[0037] 親水性活性炭相對于摩擦材料組合物總量，優(yōu)選配混0. 4?5重量％。
[0038] 親水性活性炭的配混量相對于摩擦材料組合物總量如果在0. 4重量％以上的話， 貝U能夠得到充分的銹跡黏著的抑制效果，如果親水性活性炭的配混量相對于摩擦材料組合 物總量在5重量％以下的話，則能夠確保必要的耐磨損性。
[0039] 親水性活性炭的平均粒徑優(yōu)選為80?200 μ m。在該范圍內(nèi)的話，則可更進一步提 高對銹跡黏著的抑制效果，使耐磨損性更好。
[0040] 更進一步，相對于摩擦材料組合物總量，配混8?12重量％的親水性的酚醛樹脂 作為粘結(jié)材料。
[0041] 如果親水性的酚醛樹脂的配混量相對于摩擦材料組合物總量在8?12重量％的 范圍的話，則可進一步提高對銹跡黏著的抑制效果。
[0042] 關(guān)于親水性的酚醛樹脂，可列舉出：線型酚醛樹脂；通過NBR、丙烯酸酯橡膠等親 水性彈性體進行改性而得到的酚醛樹脂。
[0043] 通過硅樹脂改性得到的酚醛樹脂、使含氟聚合物分散而得到的酚醛樹脂具有防水 性，故該摩擦粉吸附于活性炭上的話，則活性炭難以吸附水分，在更進一步提高銹跡黏著的 抑制效果方面，并不優(yōu)選。
[0044] 另外，本發(fā)明的摩擦材料由摩擦材料組合物形成，除了上述的親水性活性炭、親水 性的酚醛樹脂以外，該摩擦材料組合物還含有：用于通常的摩擦材料的金屬纖維、有機纖 維、無機纖維等的纖維基材；熱固化性樹脂等的粘結(jié)材料；有機填充材料、無機填充材料、 無機磨料、潤滑劑以及金屬顆粒等的摩擦調(diào)整材料。
[0045] 作為纖維基材，除了鋼類纖維以外，可列舉出：銅纖維、黃銅纖維等的金屬纖維； 芳綸纖維、丙烯酸纖維等的有機纖維；碳纖維、陶瓷纖維、石棉纖維等的無機纖維。關(guān)于纖維 基材的含量，為了確保充分的機械強度，優(yōu)選相對于摩擦材料組合物總量為5?20重量％。
[0046] 作為粘結(jié)材料，列舉出：酚醛樹脂；將酚醛樹脂通過腰果殼油和/或硅油、各種彈 性體等進行改性而得到的樹脂；在酚醛樹脂中分散了各種彈性體、含氟聚合物等而得到的 樹脂等。
[0047] 關(guān)于粘結(jié)材料的含量，為了確保充分的機械強度、耐磨損性，相對于摩擦材料組合 物總量，優(yōu)選為9?15重量％。由于提高了活性炭的水分的吸附力，故相對于摩擦材料組 合物總量，優(yōu)選含有8?12重量％的線型酚醛樹脂和/或通過NBR、丙烯酸酯橡膠等親水性 彈性體進行改性而得到的酚醛樹脂。
[0048] 作為上述親水性活性炭以外的摩擦調(diào)整材料，列舉出：腰果殼油摩擦粉、輪胎胎面 橡膠粉碎粉、未硫化的各種橡膠顆粒、硫化了的各種橡膠顆粒等的有機填充材料；硫酸鋇、 氫氧化鈣、蛭石、云母等的無機填充材料；氧化鐵、氧化鋁、硅酸鋯、氧化鎂等無機磨料；黑 鉛、焦炭、金屬硫化物等的潤滑劑；錫顆粒、鋅顆粒等的金屬顆粒。關(guān)于摩擦材料調(diào)整材料的 含量，根據(jù)所期望的摩擦特性，相對于摩擦材料組合物總量，優(yōu)選含有60?90重量％。
[0049] 這些纖維基材、粘結(jié)材料、摩擦調(diào)整材料可根據(jù)所期望的品質(zhì)、機械特性、摩擦磨 損特性而適當(dāng)組合使用。
[0050] 本發(fā)明的摩擦材料經(jīng)過如下工序而被制造出：混合工序，使用混合機將以規(guī)定量 混合了的上述親水性活性炭、纖維基材、粘結(jié)材料、摩擦調(diào)整材料進行均勻混合；預(yù)成型工 序，將所獲得的摩擦材料原料混合物投入到預(yù)成型模具中，進行加壓并預(yù)成型；加熱加壓成 型工序，將得到的預(yù)成型物投入到熱成型模具中，進行加熱加壓成型；熱處理工序（后固化 工序），將得到的成型品進行加熱，使粘結(jié)材料的固化反應(yīng)結(jié)束；研磨處理工序，用以形成 摩擦面。
[0051] 根據(jù)需要，可在預(yù)成型工序前實施對摩擦材料原料混合物進行造粒的造粒工序， 可在加熱加壓成型工序后實施涂裝工序、涂裝燒結(jié)工序、硫化工序。
[0052] 在制造盤式制動器墊的情況下，在加熱加壓成型工序中，在如下狀態(tài)下實施成型。 該狀態(tài)為：進行預(yù)先洗凈、表面處理、涂布粘結(jié)劑后的鋼鐵等的金屬制的背板、與上述摩擦 材料原料混合物或造粒物以及預(yù)備成型物重疊的狀態(tài)。
[0053] 實施例
[0054] 以下，示出實施例和比較例，對本發(fā)明進行具體說明，但本發(fā)明并不限于如下實施 例。
[0055] [實施例1?11、比較例1的摩擦材料的制造方法]
[0056] 通過Loedige混合器而將表1、表2所示組成的摩擦材料組合物混合5分鐘，然后 在預(yù)成型金屬模具內(nèi)以30Mpa加壓1分鐘，從而進行預(yù)成型。
[0057] 將該預(yù)成型物重疊于進行了預(yù)先洗凈、表面處理、涂布了粘著劑的鋼鐵制的背板 上，在熱成型模具內(nèi)以成型溫度150°C、成型壓力30Mpa的條件下加熱加壓成型6分鐘后，在 200°C下進行4小時熱處理（后固化），然后進行研磨從而制造出轎車用盤式制動器墊（實 施例1?12、比較例1)。對該盤式制動器墊的銹跡黏著、耐磨損性在如下條件下進行評價。 評價結(jié)果一并不于表1、表2。
[0058] 〈評價〉
[0059] 〈銹跡黏著〉
[0060] 以JISD4414 "銹跡黏著試驗方法"為基準(zhǔn)，進行了銹跡黏著試驗，以下述基準(zhǔn)評價 了銹跡黏著力。
[0061] ◎:不足 50N
[0062] 〇：50N以上、不足150N
[0063] Λ :150N 以上、不足 250N
[0064] X :250N 以上
[0065] 〈耐磨損性〉
[0066] 以JASOC427"汽車-制動蹄和盤式制動器墊-測力計磨損試驗方法"，以制動初速 度50km/h、制動減速度0. 3G、適宜制動次數(shù)、制動前制動器溫度100°C、200°C、300°C、400°C 的條件，測定摩擦件的磨損量（mm)，換算為制動次數(shù)每1000次的磨損量后，以下述基準(zhǔn)進 行了評價。
[0067] ◎:不足 0.15
[0068] 〇：0· 15 以上、不足 0· 20
[0069] Λ :0· 20 以上、不足 0· 25
[0070] X :0· 25 以上
[0071] [表 1]
[0072]

【權(quán)利要求】
1. 一種摩擦材料，其由NAO材料的摩擦材料組合物成型而成，該NAO材料的摩擦材料組 合物包含纖維基材、粘結(jié)材料和摩擦調(diào)整材料，并含有至少一種溶出硫酸根離子的原料，其 特征在于，摩擦材料組合物含有親水性活性炭作為摩擦調(diào)整材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中記載的摩擦材料，其特征在于，相對于摩擦材料組合物總量，含有 0. 4?5重量％的上述親水性活性炭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中記載的摩擦材料，其特征在于，上述親水性活性炭的平均粒徑 為 80 ?200 ym。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項記載的摩擦材料，其特征在于，相對于摩擦材料組合物 總量，含有8?12重量％的親水性的酪醒樹脂作為粘結(jié)材料。
【文檔編號】C09K3/14GK104471014SQ201380035579
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】山本和秀, 松澤卓也, 小林滿 申請人:日清紡制動器株式會社