CN104053741A

CN104053741A - 摩擦材料及其制造方法

Info

Publication number: CN104053741A
Application number: CN201380005620.8A
Authority: CN
Inventors: 池田武彦; 阿部刚典; 原泰启; 西江弘志; 拔水幸太
Original assignee: Japan Brake Industrial Co Ltd
Current assignee: Japan Brake Industrial Co Ltd
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2033-01-16
Also published as: US20140345990A1; CN104053741B; US9765836B2; JP6066739B2; KR102106343B1; US20170363166A1; JP2013166920A; KR20140116107A; WO2013108789A1

Abstract

本发明提供一种摩擦材料，其是使用摩擦材料组合物而制成的，所述摩擦材料组合物含有纤维、摩擦调节材料、粘结材料和在常温(25℃)下为固体的未交联橡胶，所述摩擦材料在常温(25℃)、4MPa下在活塞加压方向上的压缩变形量为2％以下，且在-20～50℃下在滑动方向上的tanδ为0.05以上。由此提供一种摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰减性高、噪声良好，并且不会导致制动时的响应性降低和随之产生的制动生效感的降低，且不会导致由摩擦材料与制动盘接触时发生的拖拽所引起的燃料效率的降低和磨损的增大。

Description

摩擦材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及在用于二轮车或四轮汽车制动器的盘式制动衬块、电磁制动器、工业用制动器中使用的摩擦材料。

背景技术

在用于二轮车或四轮汽车制动器的盘式制动衬块、电磁制动器、工业用制动器中使用的摩擦材料要求具有良好的有效性、耐磨损性、噪声、由转子的厚度不均导致的强制振动即颤振(judder)。

特别是噪声对制动器的舒适性是重要的。为了改善噪声，增大用于制动器的摩擦材料的衰减性(tanδ)是有效的。为此，提出了使用丙烯酸弹性体和丁腈橡胶对用作粘结材料的树脂进行软化的方法；以及添加橡胶粉末和腰果粉等作为摩擦调节材料的原料，使摩擦材料的弹性模量降低的方法等提高摩擦材料衰减性的方法(例如，参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-184533号公报

专利文献2：日本专利第3809924号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，如果采用这样的方法降低摩擦材料的弹性模量，则制动时摩擦材料在活塞加压方向上的变形量会增大，会发生响应性的降低和随之(响应性的降低)产生的制动生效感的降低等。此外，如果变形量过大，则制动后盘式制动衬块不能返回原来的位置，摩擦材料与制动盘接触而发生拖拽，从而导致燃料效率降低和磨损增大。

本发明的目的在于提供一种解决上述问题的摩擦材料。具体而言，本发明的目的在于提供一种摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰减性高、噪声良好，并且能抑制制动时的响应性降低和随之产生的制动生效感的降低，且能抑制由摩擦材料与制动盘的拖拽所引起的燃料效率的降低和磨损的增大。

用于解决问题的手段

本发明涉及以下内容。

(1)一种摩擦材料，其是通过将摩擦材料组合物成型而得到的摩擦材料，所述摩擦材料组合物含有纤维、摩擦调节材料、粘结材料和在常温(25℃)下为固体的未交联橡胶，在常温(25℃)、4MPa的压力下将该摩擦材料在活塞加压方向上压缩后的压缩变形量为2％以下，且在-20～50℃下在滑动方向上的tanδ为0.05以上。

(2)根据上述(1)所述的摩擦材料，其中，所述未交联橡胶相对于全部摩擦材料组合物为0.5～10质量％，所述纤维含有选自由金属纤维、无机纤维和有机纤维组成的组中的1种或2种以上，所述金属纤维相对于全部摩擦材料组合物为8质量％以下，所述摩擦调节材料中的有机填充材料相对于全部摩擦材料组合物为1质量％以下。

(3)一种摩擦材料的制造方法，其是上述(1)或(2)所述的摩擦材料的制造方法，其包括下述工序：

混合摩擦材料组合物的混合工序，所述摩擦材料组合物含有所述纤维、所述摩擦调节材料、所述粘结材料和相对于全部摩擦材料组合物为0.5～5质量％的所述未交联橡胶，

将得到的混合物加热、加压成型而得到成型体的成型工序，和

对所述成型体进行热处理，使所述成型体中的所述粘结材料固化的热处理工序。

(4)一种摩擦材料的制造方法，其是上述(1)或(2)所述的摩擦材料的制造方法，其包括下述工序：

混合摩擦材料组合物的混合工序，所述摩擦材料组合物含有所述纤维、所述摩擦调节材料、所述粘结材料和相对于全部摩擦材料组合物为1～10质量％的所述未交联橡胶，

将得到的混合物在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下、以50MPa以上的压力进行加压成型而得到成型体的成型工序，和

(5)根据上述(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，将未交联橡胶和除未交联橡胶之外的所述摩擦材料组合物的所有原料混合。

(6)根据上述(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，将未交联橡胶和除未交联橡胶之外的所述摩擦材料组合物的部分原料混合，然后将混合后的材料和剩余的摩擦材料组合物的原料进一步混合。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰减性高、噪声良好，并且能防止制动时的响应性和随之产生的制动生效感的降低，且能抑制由摩擦材料与制动盘接触时发生的拖拽所引起的燃料效率的降低和磨损的增大。

本申请公开的内容与2012年1月16日提出申请的日本特愿2012-006067号中记载的主题相关，这些公开内容通过引用援引加入本文中。

具体实施方式

<1>本发明的摩擦材料

以下，对本发明的摩擦材料进行详细说明。

本发明的摩擦材料是通过将摩擦材料组合物成型而得到的摩擦材料，所述摩擦材料组合物含有纤维、摩擦调节材料、粘结材料和常温(25℃)下为固体的未交联橡胶，其特征在于，在常温(25℃)、4MPa下将该摩擦材料在活塞加压方向上压缩后的压缩变形量为2％以下，且在-20～50℃下在滑动方向上的tanδ为0.05以上。

为了使摩擦材料具有上述特性，优选上述未交联橡胶相对于全部摩擦材料组合物为0.5～10质量％。

优选上述纤维含有选自由金属纤维、无机纤维和有机纤维组成的组中的2种以上，上述金属纤维相对于全部摩擦材料组合物为8质量％以下，

优选上述摩擦调节材料中的有机填充材料相对于全部摩擦材料组合物为1质量％以下。

更具体而言，在使用含有0.5～5质量％的常温(25℃)下为固体的未交联橡胶的摩擦材料组合物时，通过加热、加压成型得到成型体，接着对该成型体进行热处理，由此能够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质量％的常温(25℃)下为固体的未交联橡胶的摩擦材料组合物时，通过在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下、50MPa以上进行加压成型而得到成型体，接着对该成型体进行热处理，由此能够容易地得到具有上述特性的摩擦材料。详细内容在<3>本发明摩擦材料的制造方法部分中说明。

以下，对本发明的摩擦材料组合物的各原料进行说明。

<纤维>

本发明的摩擦材料组合物含有选自由金属纤维、无机纤维和有机纤维组成的组中的2种以上作为纤维，且优选金属纤维相对于全部摩擦材料组合物为8质量％以下。

通过使金属纤维相对于全部摩擦材料组合物为8质量％以下，本发明以低碳钢、非钢类摩擦材料为对象。

本发明的纤维可以使用通常用于摩擦材料组合物的金属纤维、无机纤维和有机纤维等。

作为金属纤维，可以列举例如铜纤维、黄铜(brazen)纤维、钢纤维、黄铜(brass)纤维、铝纤维等。添加金属纤维时，摩擦材料的热导率升高，在摩擦材料组合物中含有上述未交联橡胶的本发明中，摩擦材料容易热劣化，因此，优选金属纤维的量相对于全部摩擦材料组合物为8质量％以下。更优选为5质量％以下。

作为无机纤维，可以列举例如氧化铝纤维、氧化铝-氧化硅纤维、玻璃纤维、矿物纤维、陶瓷纤维等。

作为有机纤维，可以列举例如芳纶纤维、丙烯酸纤维、纤维素纤维、碳纤维、酚醛树脂纤维、聚酰亚胺纤维等。

纤维的添加量并不特别限定，优选相对于全部摩擦材料组合物为1～50质量％，更优选为2～40质量％。

<摩擦调节材料>

本发明的摩擦调节材料可以使用通常用于摩擦材料组合物的无机填充材料、有机填充材料等。

作为无机填充材料，可以列举例如氧化锆、氧化铝、氧化硅、硫酸钡、碳酸钙、云母、钛酸钾、石墨(graphite)、三氧化锑、二硫化锑等。

作为有机填充材料，可以列举例如腰果粉等。有机填充材料保持形状为粒状，且具有成型摩擦材料时在摩擦材料的活塞加压方向上膨胀的性质，因此，通过使有机填充材料为1质量％以下，可以使得到的摩擦材料的压缩变形量为2％以下。有机填充材料的添加量更优选相对于全部摩擦材料组合物为0.5质量％以下。

这些摩擦调节材料可以单独使用或组合2种以上使用。摩擦调节材料的添加量并不特别限定，但优选相对于全部摩擦材料组合物为35～95质量％，更优选为50～80质量％。

<粘结材料>

本发明的粘结材料可以使用通常用于摩擦材料组合物的热固性树脂，但优选在0～90℃下不反应的热固性树脂。作为在0～90℃下不反应的热固性树脂，可以列举例如酚醛树脂、酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂等。

另外，“在0～90℃下不反应”是指成为用作粘结材料的上述树脂的原料的单体不发生热固化反应。

这些粘结材料可以单独使用或组合2种以上使用。粘结材料的含量优选相对于全部摩擦材料组合物为2～20质量％，更优选为5～15质量％。

<常温(25℃)下为固体的未交联橡胶>

本发明的橡胶只要是常温(25℃)下为固体的未交联橡胶就不特别限定，优选使用粘合性强的橡胶。作为常温下为固体的未交联橡胶，可以列举例如天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶等。

这些橡胶可以单独使用1种或组合2种以上使用。本发明中，上述橡胶中，优选常温下的粘接力高、耐热性优异的丙烯腈丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯化丁基橡胶等。通过使用这样的橡胶，可以获得在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下的粘合性和耐热性优异的摩擦材料。

常温(25℃)下为固体的未交联橡胶的量优选相对于全部摩擦材料组合物为0.5～10质量％。少于0.5质量％时，难以提高tanδ，也难以将橡胶均匀地混合在全部摩擦材料组合物中。常温(25℃)下为固体的未交联橡胶的添加量越多，则衰减率越高，可以抑制噪声。常温(25℃)下为固体的未交联橡胶的量超过10质量％时，存在耐热性、强度降低和耐磨损性恶化的倾向。

本发明中，摩擦材料组合物中所含的常温下为固体的未交联橡胶在加压成型时(热处理前)沿垂直于加压方向的方向流动，即向摩擦材料的摩擦面内方向铺展。因此，可以减小将上述摩擦材料组合物成型而得到的摩擦材料的压缩变形量。

认为在摩擦材料制造方法的热处理工序中，在用作摩擦材料组合物的粘结材料的树脂固化并形成摩擦材料时，常温下为固体的未交联橡胶一部分发生反应。如果通过成型工序的加压成型，橡胶沿垂直于加压方向的方向流动后，则可以在热处理工序前进行常温下为固体的未交联橡胶的交联，在这样的情况下，可以添加硫或过氧化物类交联剂和/或交联促进剂。添加交联剂和/或交联促进剂时，可以提高常温下为固体的未交联橡胶的耐热性。

<2>本发明的摩擦材料的物性

<压缩变形量>

关于本发明的摩擦材料，在将摩擦材料在常温(25℃)、4MPa的压力下在活塞加压方向上压缩后的压缩变形量为2％以下。

关于本发明的压缩变形量，为了消除背板形变和摩擦材料形状等的影响，是通过将摩擦材料加工成25mm见方(长：25mm，宽：25mm)、厚：5mm的形状，在常温(25℃)、4MPa下测定厚度方向的压缩变形量而得到的。当压缩变形量超过2％时，存在导致制动时的响应性和随之产生的制动生效感降低、由制动衬块和转子的拖拽引起的燃料效率降低和磨损增大的倾向。

为了使摩擦材料的压缩变形量为2％以下，可以使摩擦材料组合物的各原料为上述特定物质，并通过下述制造方法制造。

<tanδ>

本发明的摩擦材料在-20～50℃下在滑动方向上的tanδ为0.05以上。

为了使摩擦材料的tanδ为0.05以上，可以使摩擦材料组合物的各原料为上述特定物质，并通过下述制造方法制造。

本发明的tanδ是通过动态粘弹性测定装置(DMA)测定的。动态粘弹性测定中的tanδ是定义为材料的损耗弹性模量和储能弹性模量之比的值。

材料的储能弹性模量定义为形变和同位相的弹性应力的比率，且与材料储存弹性能量的能力有关。

损耗弹性模量是形变和不同位相的比率，相当于材料将应力以热的形式散失的能力。一般地，tanδ高则衰减率高。

以往的用于盘式制动衬块的摩擦材料的tanδ显示0.04以下的值。

<3>本发明的摩擦材料的制造方法

本发明的摩擦材料的制造方法的特征在于，其包括下述工序：

对所述成型体进行热处理，使所述成型体中的所述粘结材料固化的热处理工序(以下称为“制造方法1”)。

此外，本发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：

将得到的混合物在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下、50MPa以上进行加压成型而得到成型体的成型工序，和

对所述成型体进行热处理，使所述成型体中的所述粘结材料固化的热处理工序(以下称为“制造方法2”)。

摩擦材料组合物中含有0.5～5质量％的上述未交联橡胶时，优选通过上述制造方法1制造，即在将混合物加热、加压成型而得到成型体的成型工序后，进行对上述成型体进行热处理、使上述成型体中的上述粘结材料固化的热处理工序。

摩擦材料组合物中含有1～10质量％的上述未交联橡胶时，优选通过上述制造方法2制造，即在将混合物在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下、50MPa以上进行加压成型而得到成型体的成型工序后，进行对上述成型体进行热处理、使上述成型体中的上述粘结材料固化的热处理工序。

在不会使得粘结材料反应的温度下成型的方法与以往的热成型的摩擦材料的成型方法相比，可以在短时间内得到品质稳定的摩擦材料。

用作粘结材料的树脂反应时会发生凝胶化并流动，因此，在使其热固化时，如果上述未交联橡胶的量较多，则摩擦材料组合物存在紧缩(收缩)倾向。相反，上述未交联橡胶的量较少时，不能通过加压成型而成型，优选进行加热、加压(具体地，在130～200℃下进行加热，在5～40MPa下进行加压成型)。

通过上述方法，可以使摩擦材料的压缩变形量为2％以下，在-20～50℃下在滑动方向上的tanδ为0.05以上。另外，在摩擦材料组合物使用相同的原料时，上述压缩变形量在成型条件中的温度高时存在减小倾向，在压力高时存在减小倾向。

作为将含有0.5～5质量％的上述未交联橡胶的摩擦材料组合物加热、加压成型(具体地，在130～200℃下进行加热，在5～40MPa下进行加压成型)而进行成型工序、然后进行热处理工序的方法(制造方法1)，具体可以列举例如下述方法。

首先，作为成型工序，通过将摩擦材料组合物在预成型模具中进行3～30MPa的加压，制作了可加工的预成型体。在盘式制动衬块的情况下，将预成型体在摩擦材料组合物中的粘结材料发生反应的温度130～200℃下与背板一体化加热、加压成型，得到成型体。成型压力可以为5～40MPa、成型时间可以为1～10分钟。为这样的成型压力时，上述未交联橡胶垂直于加压方向流动，即使压缩变形较小，也可以得到衰减率高的摩擦材料。

接着，在热处理工序中，将得到的成型物在180～250℃下热处理1～10小时，得到摩擦材料。在低于180℃的热处理中，粘结材料不能充分固化，在250℃以上的热处理中，摩擦材料组合物中所含的上述未交联橡胶存在劣化倾向。得到的摩擦材料根据需要进行涂装、研磨，制成规定的形状、形态。

为了防止由使用中酚醛树脂的分解引起的衰退现象，现有的盘式制动衬块在制造工序中有时会对摩擦材料表面在400℃以上进行焦烧处理，但在本发明的摩擦材料的情况下，由于粘结材料难以分解而难以出现衰退现象，因此，通常不是特别需要进行焦烧处理。

作为将含有1～10质量％的上述未交联橡胶的摩擦材料组合物在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下、50MPa以上加压成型来进行成型工序、然后进行热处理工序的方法(制造方法2)，具体可以列举例如下述方法。

首先，作为成型工序，将背板设置在模具中，利用上述未交联橡胶的粘合性，在不会使得粘结材料反应的温度(0～90℃)下施加50MPa以上的高压，在短时间内成型。优选设定成型温度为40～60℃时，摩擦材料组合物的流动达到恒定，能够制造均匀密度的制品。

成型压力优选80～150MPa，优选在成型时间为1～60秒下成型。为这样的成型压力时，未交联橡胶垂直于加压方向流动，即使压缩变形较小，也可以得到衰减率高的摩擦材料。

接着，在热处理工序中，将得到的成型体在180～250℃下热处理1～10小时，得到摩擦材料。在低于180℃的热处理中，粘结材料未充分固化，在250℃以上的热处理中，摩擦材料组合物中所含的上述未交联橡胶存在劣化倾向。通过本制造方法进行热处理时，当在热处理中将摩擦材料在低压下加压的同时进行热处理时，可以抑制摩擦材料的膨胀。

得到的摩擦材料根据需要进行涂装、研磨，制成规定的形状、形态。将本发明用于盘式制动衬块中时，不需要进行焦烧处理，与加热、加压成形品同样。

含有1～5质量％上述未交联橡胶的摩擦材料组合物可以通过上述制造方法1和上述制造方法2中的任一种方法制造摩擦材料，但从可在短时间内成型的观点出发，优选上述制造方法2。

本发明中，在上述混合工序中，将未交联橡胶和除未交联橡胶之外的上述摩擦材料组合物的所有原料混合。此外，在上述混合工序中，也可以在将未交联橡胶和除未交联橡胶之外的上述摩擦材料组合物的部分原料混合后，将混合后的材料与剩余的摩擦材料组合物的原料进一步混合。

在上述混合工序中，混合方法不特别限定，但由于摩擦材料组合物中含有上述未交联橡胶，因此可以使用一般的橡胶混炼装置。

作为橡胶混炼装置，可以列举例如加压捏合机、班伯里密炼机、开炼机等。特别是加压捏合机和班伯里密炼机等密炼机(密闭式混炼机)可以无关上述未交联橡胶的量而使未交联橡胶均匀分散在摩擦材料组合物中，因而优选。

在将上述未交联橡胶和除未交联橡胶之外的摩擦材料组合物的各原料混炼时，如果使用溶剂，则需要干燥工序，因此，优选不使用溶剂。

在将摩擦材料组合物的各原料混合的混合工序中，例如，在使用密炼机时，摩擦材料组合物的各原料的投料顺序没有限制，可以一次性投入所有原料进行混炼。

然而，从减少材料偏析的观点出发，优选预先将除上述未交联橡胶之外的摩擦材料组合物的各原料混合，然后对上述未交联橡胶进行混炼。

此外，在混合工序中，由于在使上述常温下为固体的未交联橡胶分散时会发热，因此，如果含有上述未交联橡胶和粘结材料两者作为混合的摩擦材料组合物的原料，则会发生粘结材料与上述未交联橡胶的反应，在摩擦材料的成型工序中粘结材料会不起作用，有时会产生裂缝和褶皱。因此，不仅是上述未交联橡胶，对于粘结材料，如果首先将除未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的各原料预先混合，接着添加未交联橡胶并混合，然后在混合后的材料中添加粘结材料并混合，则不会引起这样的问题，因而优选。

如上所述，作为混合工序，可以列举将摩擦材料组合物的各原料一并搅拌的方法；预先将除未交联橡胶之外的摩擦材料组合物的各原料混合，接着添加未交联橡胶并混炼的方法；预先将除未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的各原料混合，接着在混合未交联橡胶后，在混合了的材料中添加粘结材料并混合的方法等。为了进一步提高摩擦材料的强度，优选首先将除上述未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的各原料预先混合，然后添加上述未交联橡胶进行混炼，最后添加粘结材料进行混合的方法。

优选将混合工序设定如下：首先将除上述未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的各原料预先混合，然后添加上述未交联橡胶进行混炼，最后添加粘结材料进行混合时，用于与未交联橡胶预混合的除上述未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的原料为全部摩擦材料组合物的50质量％以上。

如果这样做，则可以使未交联橡胶均匀分散在除上述未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的原料中。将未交联橡胶预混合在除上述未交联橡胶和粘结材料之外的摩擦材料组合物的原料中时，由于未交联橡胶已经均匀分散在预混合了的摩擦材料组合物(除未交联橡胶和粘结材料之外)中，因此，粘结材料的混合可以使用一般的粉体搅拌机，例如可以使用Loedige混合机、亨舍尔混合机、爱立许混合机、V型混合机等进行混合。

本发明的摩擦材料可以用作例如汽车等的盘式制动衬块和电磁制动器、保持制动器等的摩擦材料。

实施例

[实施例1～6和比较例1]

以下，根据表1所示的实施例和比较例对本发明进行更为详细的说明，但本发明并不限定于这些实施例。

表1

<摩擦材料组合物的制造>

对于实施例1～6和比较例1的摩擦材料组合物，设定为表1所示的摩擦材料组合物的原料和配合量，通过以下所示的工序得到各摩擦材料组合物。

[1]将表1中作为一次混合物的原料示出的摩擦材料组合物中除氯化丁基橡胶之外的原料用Loedige混合机干式混合7分钟，得到一次混合物。

[2]接着，用加压捏合机将上述[1]得到的一次混合物和氯化丁基橡胶(JSR株式会社制造，商品名：CHLOROBUTYL 1066)混炼30分钟，得到混合物。

[3]接着，在实施例2～6和比较例1中，用Loedige混合机将上述[2]得到的混合物和表1记载的二次混合物的原料干式混合7分钟。

<摩擦材料的制造>

将背板设置在模具中，将摩擦材料组合物投入到模具中，成型为摩擦面积60cm²、厚16mm(背板厚：6mm)的盘式制动衬块。

关于表1所示的实施例1、2、5、6的摩擦材料，将上述工序中得到的粉状摩擦材料组合物直接投入到设置了背板的模具腔中。在成型温度50℃、成型面压100MPa、成型时间10秒下加压成型。用电炉对成型的摩擦材料在温度225℃下进行5小时的热处理，使用作摩擦材料组合物的粘结材料的酚醛树脂固化。用研磨机研磨表面，得到规定厚度的摩擦材料。

关于表1所示的实施例3、4和比较例1的摩擦材料组合物，在将上述工序得到的粉状摩擦材料组合物在常温下暂且预成型后，投入到设置了背板的模具腔中。在成型温度150℃、成型面压20MPa、成型时间5分钟下加热、加压成型。用电炉对成型的摩擦材料在温度225℃下进行5小时的热处理，使用作摩擦材组合物的粘结材料的酚醛树脂固化。用研磨机研磨表面，得到规定厚度的摩擦材料。

测定了如上述制作的实施例1～6和比较例1的摩擦材料的特性，归纳于表1下段中。各特性如下测定。

<压缩变形量的测定>

从通过上述方法制作的实施例和比较例的摩擦材料进行切取，加工成25mm见方(长：25mm、宽：25mm)、5mm厚。使用株式会社岛津制作所制造的精密材料试验机，商品名：AUTOGRAPH AG-5000C(“AUTOGRAPH”为注册商标)，用度盘式指示器测定在常温(25℃)、4MPa下加压时厚度方向的变形量。压缩变形量用相对于加压前厚度(5mm)的变形比例来表示。

<tanδ的测定>

从通过上述方法制作的实施例和比较例的摩擦材料与滑动面平行地进行切取，加工成长50mm、宽10mm、厚2mm的试验片。

对上述试验试样，使用SEIKOINSTRUMENTS株式会社制造的动态粘弹性测定装置，商品名：DMA6100，在两端弯曲模式(测定频率：1Hz)下测定了tanδ。

<剪切强度的测定方法>

根据JIS D4422-2007测定了通过上述方法制作的实施例和比较例的摩擦材料的剪切强度。将通过上述方法制作的实施例和比较例的摩擦材料在十字头的移动速度为10mm/分钟下加压至试样完全破坏，并测定破坏时的最大载荷。

<测定结果>

由表1的测定结果可知以下内容。

比较例1所示的摩擦材料表示过去使用了的摩擦材料的代表性组成。使用酚醛树脂作为粘结材料，为了提高摩擦材料的柔软性而使用腰果粉。虽然压缩变形量为1.16％，但在-20～50℃下的tanδ低至0.033～0.052，因此，发出噪声的情况较多。

实施例1所示的摩擦材料相对于比较例1的摩擦材料除去了腰果粉，作为其替代品，使用了3质量％的氯化丁基橡胶。另外，实施例1在50℃下成型。

压缩变形量虽然与比较例1的1.16％相比低至0.71％，但tanδ在-20～50℃下高达0.059～0.078，噪声性能优异。虽然剪切强度与比较例1相比降低了6kN，但可以确保足够的强度。

除了将作为粘结材料的酚醛树脂在后续的二次混合中投入以外，与实施例1同样地制作了实施例2所示的摩擦材料。实施例2在50℃下成型。压缩变形量和tanδ与实施例1相同，压缩变形量为0.69％，tanδ在-20℃～50℃下高达0.058～0.076，噪声性能优异。虽然剪切强度比比较例1差，但由于在二次混合中加入酚醛树脂，因此，与实施例1相比增加了2kN。

除了在150℃下加热加压成型之外，与实施例2同样地制作了实施例3所示的摩擦材料。确认了压缩变形量为0.62％，与比较例1的1.16％相比大幅度减小。tanδ在-20～50℃下为0.057～0.075，与比较例1的0.033～0.052相比较大，对噪声有利。

即，可知，通过在常温(25℃)下使固体橡胶均匀分散，可以得到压缩变形量小、tanδ大的摩擦材料。

在实施例4中，使未交联橡胶相对于全部摩擦材料组合物为0.5质量％，为了调整压缩变形量，添加了相对于全部摩擦材料组合物为1质量％的腰果粉。将该摩擦材料组合物加热、加压成型而得到摩擦材料。在这种情况下，压缩变形量为0.58％，与比较例1相比减小。tanδ在-20～50℃下为0.052～0.068，虽然tanδ较小，但仍然得到了通过添加未交联橡胶而使tanδ增大的效果。

此外，在实施例5中，相对于全部摩擦材料组合物添加10质量％的未交联橡胶，在50℃下成型，得到摩擦材料。在这种情况下，压缩变形量为0.80％，虽然压缩变形量略大但比比较例1小，在-20～50℃下的tanδ为0.058～0.080，为最大。虽然剪切强度降低至15kN，但可以确保足够的强度。

在将未交联橡胶的量增加至相对于全部摩擦材料组合物为12质量％的实施例6中，虽然剪切强度低至10kN，但热处理后无裂缝，显示作为摩擦材料没有问题。

由以上结果可知，当未交联橡胶的添加量为0.5质量％以上时，可获得tanδ增加的效果，当添加量为10质量％以下时，能够确保剪切强度。随着未交联橡胶的添加量的变化，压缩变形量不发生大的变动，在0.5～3质量％之间时，压缩变形量反而存在减小倾向。

此外，从保持剪切强度的观点出发，优选在二次混合中添加粘结材料(酚醛树脂)。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供一种摩擦材料及其制造方法，所述摩擦材料衰减性高、噪声良好，并且不会导致制动时的响应性降低和随之产生的制动生效感的降低，且不会导致由摩擦材料与制动盘接触时发生的拖拽所引起的燃料效率的降低和磨损的增大。

Claims

1.一种摩擦材料，其是通过将摩擦材料组合物成型而得到的摩擦材料，所述摩擦材料组合物含有纤维、摩擦调节材料、粘结材料和在常温25℃下为固体的未交联橡胶，在常温25℃、4MPa的压力下将该摩擦材料在活塞加压方向上压缩后的压缩变形量为2％以下，且在-20～50℃下在滑动方向上的tanδ为0.05以上。

2.根据权利要求1所述的摩擦材料，其中，所述未交联橡胶相对于全部摩擦材料组合物为0.5～10质量％，所述纤维含有选自由金属纤维、无机纤维和有机纤维组成的组中的1种或2种以上，所述金属纤维相对于全部摩擦材料组合物为8质量％以下，所述摩擦调节材料中的有机填充材料相对于全部摩擦材料组合物为1质量％以下。

3.一种摩擦材料的制造方法，其是权利要求1或2所述的摩擦材料的制造方法，其包括下述工序：

4.一种摩擦材料的制造方法，其是权利要求1或2所述的摩擦材料的制造方法，其包括下述工序：

将得到的混合物在不会使得粘结材料反应的温度即0～90℃下、以50MPa以上的压力进行加压成型而得到成型体的成型工序，和

5.根据权利要求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，将未交联橡胶和除未交联橡胶之外的所述摩擦材料组合物的所有原料混合。

6.根据权利要求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，将未交联橡胶和除未交联橡胶之外的所述摩擦材料组合物的部分原料混合，然后将混合后的材料和剩余的摩擦材料组合物的原料进一步混合。