本發(fā)明涉及用于轎車鼓式制動器的制動蹄的通過將摩擦材料組合物進(jìn)行成型而得到的摩擦材料。

背景技術(shù)：

以往，人們使用了鼓式制動器作為汽車的制動裝置，作為鼓式制動器的摩擦構(gòu)件，使用了通過在鋼鐵等金屬制的基體構(gòu)件上貼附摩擦材料而得到的制動蹄。

在鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料被稱為制動襯片，其通過將配混了預(yù)定量的纖維基材、粘合材料、潤滑材料、無機(jī)摩擦調(diào)整材料、有機(jī)摩擦調(diào)整材料、ph調(diào)整材料、填充材料等的摩擦材料組合物進(jìn)行成型而制造。

近年來，人們要求剎車具有高的安靜性，不僅要求減低在制動時產(chǎn)生的高頻噪音，而且要求減低也被稱作咕音(groannoise)的低頻噪音的產(chǎn)生。

低頻噪音是下述那樣產(chǎn)生的：由于反復(fù)進(jìn)行制動，因而使得摩擦材料的成分移附于對象材料的滑動面而形成覆膜，由于在該覆膜與摩擦材料之間引起粘滑運(yùn)動，因而產(chǎn)生100～1000hz左右的嘈雜音。

為了提供減低了低頻噪音的產(chǎn)生的摩擦材料，因而進(jìn)行了摩擦材料組合物的改良。

引用文獻(xiàn)1中記載了一種摩擦材料組合物，其包含金屬纖維、有機(jī)纖維、無機(jī)纖維以及粘合劑，且在全部組合物中含有2～10重量％的石墨以及1～25重量％的容易在層間劈開的板狀結(jié)構(gòu)的礦物；并且記載了一種摩擦材料，其特征在于，通過將該組合物混合之后進(jìn)行加熱加壓成型，此后焙燒而得到。

根據(jù)引用文獻(xiàn)1的發(fā)明，通過在摩擦材料組合物中添加預(yù)定量的石墨、以及云母和/或蛭石等的容易在層間劈開的板狀結(jié)構(gòu)的礦物，從而可抑制低頻噪音。

引用文獻(xiàn)2中記載了一種摩擦材料，其為包含纖維基材、樹脂結(jié)合劑、云母以及其它的填充劑的摩擦材料，其特征在于，前述云母包含合成氟云母。

根據(jù)引用文獻(xiàn)2的發(fā)明，關(guān)于引發(fā)粘滑運(yùn)動的摩擦材料與對象材料的黏著，通過使得填充于摩擦材料中的云母鱗片狀地劈開，發(fā)生剝離而形成滑性的表面從而抑制并避免。其結(jié)果，可減低低頻噪音。

為了這樣地抑制低頻噪音，因而將石墨、云母、蛭石等具有劈開性的物質(zhì)添加于摩擦材料組合物，這成為本領(lǐng)域的技術(shù)性常識。

然而，關(guān)于通過添加這些劈開性物質(zhì)而獲得的效果，在盤式制動器的盤式制動器墊中使用的摩擦材料中顯著地顯現(xiàn)，在鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料方面，傾向于不顯現(xiàn)效果，相反地容易產(chǎn)生低頻噪音。

可推定出，這是由于在盤式制動器的盤式制動器墊中使用的摩擦材料與在鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料在使用環(huán)境上存在有差異。

作為轎車的前輪用的剎車裝置，主要采用了盤式制動器，盤式制動器墊的摩擦材料大多是在高溫高載荷的嚴(yán)酷環(huán)境下應(yīng)用。因此摩擦材料容易磨耗，摩擦材料的摩擦面保持時常為新的狀態(tài)。

其結(jié)果，可連續(xù)性地獲得劈開性物質(zhì)的作用效果，持續(xù)低頻噪音的抑制效果。

另一方面，作為轎車的后輪用的剎車裝置，主要采用了鼓式制動器，施加于制動蹄的摩擦材料的負(fù)荷比較小，不易進(jìn)行摩擦材料的磨耗。在摩擦材料的摩擦面是新的之時劈開性物質(zhì)存在于摩擦材料的摩擦面，因而可獲得低頻噪音的抑制效果，但是在維持劈開性物質(zhì)從摩擦材料的摩擦面消失，并且不進(jìn)行摩擦材料的磨耗這樣的狀態(tài)時，則無法獲得基于劈開性物質(zhì)而得到的低頻噪音抑制效果。

進(jìn)一步，在變成為劈開性物質(zhì)從摩擦材料的摩擦面消失了的狀態(tài)之時使用鼓式制動器，對摩擦材料施加強(qiáng)的剪切力時，則在摩擦材料內(nèi)部存在的劈開性物質(zhì)的層間瞬間地發(fā)生偏離，容易產(chǎn)生粘滑運(yùn)動。其結(jié)果，容易產(chǎn)生低頻噪音。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平3-239784號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平9-71768號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明想要解決的課題

本發(fā)明的課題在于提供一種摩擦材料，其為通過將包含粘合材料、纖維基材(有機(jī)纖維)、無機(jī)摩擦調(diào)整材料、有機(jī)摩擦調(diào)整材料、ph調(diào)整材料、無機(jī)填充材料的摩擦材料組合物進(jìn)行成型而得到的在轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料，所述摩擦材料連續(xù)性地減低低頻噪音的產(chǎn)生，效力與耐磨耗性良好。

用于解決問題的方案

本發(fā)明人等根據(jù)上述的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了如下的事實(shí)，以至于完成發(fā)明：

將包含粘合材料、有機(jī)纖維、無機(jī)摩擦調(diào)整材料、有機(jī)摩擦調(diào)整材料、ph調(diào)整材料、無機(jī)填充材料的摩擦材料組合物進(jìn)行成型而得到的在轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料中，為了連續(xù)性地減低低頻噪音，意外地發(fā)現(xiàn)了，從摩擦材料組合物中去除以往被認(rèn)為是具有抑制低頻噪音的效果的石墨、云母、蛭石等具有劈開性的原料是最有效的；進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了，通過使用含有特定量的作為粘合材料的酚類熱固性樹脂、特定量的作為有機(jī)摩擦調(diào)整材料的腰果殼油摩擦粉以及橡膠顆粒、特定量的作為無機(jī)摩擦調(diào)整材料的一部分的鋁顆粒的摩擦材料組合物，從而可提供抑制低頻噪音并且效力良好的摩擦材料。

本發(fā)明是在轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的通過將摩擦材料組合物進(jìn)行成型而得到的摩擦材料，以以下的技術(shù)為基礎(chǔ)。

(1)一種摩擦材料，其為通過將包含粘合材料、有機(jī)纖維、無機(jī)摩擦調(diào)整材料、有機(jī)摩擦調(diào)整材料、ph調(diào)整材料、無機(jī)填充材料的摩擦材料組合物進(jìn)行成型而得到的在轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料，其特征在于，

前述摩擦材料組合物不包含劈開性物質(zhì)，而是含有相對于摩擦材料組合物總量而言8～12重量％的作為粘合材料的酚類熱固性樹脂，含有相對于摩擦材料組合物總量而言9～18重量％的作為有機(jī)摩擦調(diào)整材料的腰果殼油摩擦粉、相對于摩擦材料組合物總量而言6～12重量％的作為有機(jī)摩擦調(diào)整材料的橡膠顆粒，其中，相對于摩擦材料組合物總量而言，腰果殼油摩擦粉與橡膠顆粒合計(jì)為18～25重量％，并且含有相對于摩擦材料組合物總量而言4～10重量％的作為無機(jī)摩擦調(diào)整材料的鋁顆粒。

(2)根據(jù)(1)所述的摩擦材料，其中，酚類熱固性樹脂是直鏈酚醛清漆酚醛樹脂。

(3)根據(jù)(1)或者(2)所述的摩擦材料，其中，橡膠顆粒的一部分或者全部為未硫化的nbr顆粒。

發(fā)明的效果

本發(fā)明可提供一種摩擦材料，其為在轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料，其連續(xù)性地減低低頻噪音的產(chǎn)生，效力與耐磨耗性良好。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明中，關(guān)于用作粘合材料的酚類熱固性樹脂，列舉出：直鏈酚醛清漆酚醛樹脂，利用腈橡膠和/或丙烯酸類橡膠等各種彈性體、腰果油和/或硅油等各種油將酚醛樹脂進(jìn)行改性而得到的樹脂，將酚醛類與芳烷基醚類與醛類進(jìn)行反應(yīng)而獲得的芳烷基改性酚醛樹脂，將各種彈性體、氟聚合物等分散于酚醛樹脂中而得到的熱固性樹脂等在摩擦材料中通常使用的樹脂；它們可單獨(dú)使用一種或者將兩種以上組合而使用。

其中，單獨(dú)使用直鏈酚醛清漆酚醛樹脂時，則可有效地抑制低頻噪音，因而優(yōu)選。

可推定出這是因?yàn)椋辨湻尤┣迤岱尤渲墓袒锏膹椥缘陀谟蓮椥泽w進(jìn)行了改性的酚醛樹脂和/或分散有彈性體的酚醛樹脂的固化物的彈性，在鼓式制動器的使用時不易產(chǎn)生摩擦材料相對于對象材料的粘滑運(yùn)動。

關(guān)于作為有機(jī)摩擦調(diào)整材料的腰果殼油摩擦粉，可將如下的腰果殼油摩擦粉單獨(dú)使用或者組合使用：利用糠醛、甲醛等醛類將腰果殼液或者其聚合物進(jìn)行固化、粉碎而獲得的腰果殼油摩擦粉，或者利用六亞甲基四胺等固化劑將腰果殼液或者其聚合物進(jìn)行固化、粉碎而得到的腰果殼油摩擦粉。腰果殼油摩擦粉的含量相對于摩擦材料組合物總量而言設(shè)為9～18重量％。

另外，關(guān)于作為有機(jī)摩擦調(diào)整材料而言的橡膠顆粒，可使用輪胎胎面橡膠的粉碎粉、腈橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、丙烯酸類橡膠、硅橡膠、丁基橡膠等硫化橡膠粉末或未硫化橡膠粉末。

其中，優(yōu)選使用未硫化的腈橡膠粉末，通過添加未硫化的nbr顆粒作為橡膠顆粒的一部或者全部，從而提高低頻噪音的抑制效力。

橡膠顆粒的含量相對于摩擦材料組合物總量而言設(shè)為6～12重量％，且，相對于摩擦材料組合物總量而言，將腰果殼油摩擦粉與橡膠顆粒按合計(jì)設(shè)為18～25重量％。

在無機(jī)摩擦調(diào)整材料的一部分中使用鋁顆粒。通過添加鋁顆粒，從而可在剎車鼓的滑動面形成鋁的覆膜，可抑制引起低頻噪音的粘滑運(yùn)動的產(chǎn)生。

關(guān)于鋁顆粒，優(yōu)選使用利用粉化法而制造的平均粒徑為50～300μm的鋁顆粒。

予以說明的是，在本發(fā)明中，作為平均粒徑，使用了通過激光衍射粒度分布法測定出的50％粒徑的數(shù)值。

本發(fā)明的摩擦材料由摩擦材料組合物形成，該摩擦材料組合物除了包含上述的酚類熱固性樹脂、腰果殼油摩擦粉、橡膠顆粒、鋁顆粒之外，還進(jìn)一步包含通常在摩擦材料中使用的纖維基材(有機(jī)纖維)、無機(jī)摩擦調(diào)整材料、ph調(diào)整材料、無機(jī)填充材料。

作為纖維基材，可使用芳綸纖維、纖維素纖維、聚丙烯腈纖維等通常在摩擦材料中使用的有機(jī)纖維。關(guān)于有機(jī)纖維的含量，為了確保摩擦材料的強(qiáng)度，因而相對于摩擦材料組合物總量而言優(yōu)選設(shè)為5～10重量％。

作為除了上述的鋁顆粒以外的無機(jī)摩擦調(diào)整材料，列舉出氧化鋯、氧化鎂、硅酸鋯、氧化硅、α-氧化鋁、γ-氧化鋁、四氧化三鐵等顆粒狀無機(jī)摩擦調(diào)整材料，硅灰石、海泡石、玄武巖纖維、玻璃纖維、生物可溶性人造礦物纖維、巖棉等纖維狀無機(jī)摩擦調(diào)整材料，銅顆粒、黃銅顆粒、青銅顆粒、鋅顆粒等金屬顆?；蛘吆辖痤w粒，它們可單獨(dú)使用一種或者組合兩種以上而使用。

銅顆粒、黃銅顆粒、青銅顆粒等銅成分以磨耗粉的方式釋出，因而對自然環(huán)境的影響令人擔(dān)憂，因此優(yōu)選不將其添加于摩擦材料組合物。

關(guān)于無機(jī)摩擦調(diào)整材料的含量，與上述的鋁顆粒一起，相對于摩擦材料組合物總量而言優(yōu)選設(shè)為7～15重量％。

作為ph調(diào)整材料，可使用氫氧化鈣等通常在摩擦材料中使用的ph調(diào)整材料。

ph調(diào)整材料的含量相對于摩擦材料組合物總量而言優(yōu)選設(shè)為3～15重量％。

作為上述的粘合材料、有機(jī)纖維、有機(jī)摩擦調(diào)整材料、無機(jī)摩擦調(diào)整材料、ph調(diào)整材料的剩余部分，使用無機(jī)填充材料。作為無機(jī)填充材料，列舉出相對于作為剎車鼓材質(zhì)的鑄鐵的磨削性小的重質(zhì)碳酸鈣、硫酸鋇、高嶺土、木節(jié)粘土等無機(jī)顆粒，它們可單獨(dú)使用一種或者將兩種以上組合而使用。

本發(fā)明的轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料經(jīng)由如下工序而制造：使用混合機(jī)將按預(yù)定量配混了的摩擦材料組合物均勻地進(jìn)行混合的混合工序；將所獲得的摩擦材料原料混合物投入于熱成型模具，進(jìn)行加熱加壓而進(jìn)行成型的加熱加壓成型工序；將所獲得的成型品進(jìn)行加熱而完結(jié)粘合材料的固化反應(yīng)的熱處理工序；形成摩擦面的研磨工序。

根據(jù)需要，在加熱加壓成型工序之前，實(shí)施如下的工序：將摩擦材料原料混合物進(jìn)行造粒的造粒工序；將摩擦材料原料混合物進(jìn)行混煉的混煉工序；將摩擦材料原料混合物或通過造粒工序獲得了的造粒物、通過混煉工序獲得了的混煉物投入于預(yù)備成型模具，成型出預(yù)備成型物的預(yù)備成型工序。

實(shí)施例

以下示出實(shí)施例和比較例，具體說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不受限于下述的實(shí)施例。

[實(shí)施例1～13、比較例1～13的摩擦材料的制造方法]

利用loedige混合機(jī)將表1、表2中所示的組成的摩擦材料組合物混合5分鐘，在預(yù)備成型模具內(nèi)在10mpa下加壓20秒而進(jìn)行了預(yù)備成型。將該預(yù)備成型物在熱成型模具內(nèi)在成型溫度150℃、成型壓力40mpa的條件下成型6分鐘，然后在180℃進(jìn)行熱處理(后固化)5小時，進(jìn)行研磨而形成摩擦面，制作出制動襯片(實(shí)施例1～13、比較例1～13)。

表1

表2

關(guān)于實(shí)施例1～13、比較例1～13的制動襯片，對低頻噪音、效力、耐磨耗性進(jìn)行了評價。將評價基準(zhǔn)示于表3，將評價結(jié)果示于表4、表5。

表3

表4

表5

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明可提供一種實(shí)用價值極高的摩擦材料，其是在轎車鼓式制動器的制動蹄中使用的摩擦材料，其能連續(xù)性地減低低頻噪音的產(chǎn)生，效力與耐磨耗性良好。