CN107075344A - 摩擦材料和摩擦材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够在低温、高湿环境下抑制初始制动操作时的摩擦材料的摩擦系数上升、减少异常制动效能、噪声现象的产生的制动衬片用的摩擦材料和摩擦材料的制造方法,该摩擦材料包含纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料,且相对于摩擦材料整体含有0.3~2.0重量%的聚烯烃,所述聚烯烃具有比粘结材料的熔融温度高的熔点。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦材料和摩擦材料的制造方法。详细而言,涉及能够减少在低温、高湿环境下放置后的异常制动效能、噪声现象的发生的制动衬片用的摩擦材料和摩擦材料的制造方法。
背景技术
一直以来,已知在梅雨期、早晨等比较低温且高湿环境下放置后对制动器进行制动时,效能异常变高。其结果,制动时的冲击变大,或者发生紧急制动(カックンブレーキ)、制动噪声。这些现象是由摩擦系数(μ)上升而引起的。即,主要原因在于:衬片的摩擦材料的摩擦面吸湿,在吸湿的水分蒸发而逐渐干燥的过程中摩擦系数容易上升;作为配对材料的转子镜面化而与摩擦材料的真实接触面积增大。
提出了用于抑制发生上述低温、高湿环境放置后的制动器制动时的异常制动效能、噪声现象的各种对策。例如,报告了对衬片的摩擦材料原料、摩擦材料进行防水处理而不易受到水分影响的方法(例如,参照专利文献1)。专利文献1中记载的技术如下:对于含有纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料的摩擦材料而言,通过利用混合有微粉末状石墨的防水剂对该摩擦材料进行防水处理而进行制造。由此,抑制由吸湿所引起的摩擦系数的上升,减少制动器制动时的异常制动效能、噪声现象的发生。另外,相提出了如下与其相反的方法:从摩擦界面吸收水分而不易受水分影响的方法、得到在水分存在下也不易受到影响的摩擦力的方法、在低温下赋予润滑性的方法、抑制转子镜面化的方法、进一步对摩擦材料赋予减振性的方法等。
特别是,近年来,随着混合动力汽车、电动汽车的出现,驱动系统发动机的静音性能提高,与此相伴,与制动噪声有关的客户要求进一步提高。因此,到目前为止所提出的技术中,并没有充分地满足客户要求。例如,在专利文献1的技术中,虽然对摩擦材料进行防水处理,但存在对极大影响摩擦系数上升的磨损粉的对策还未确立的问题点。摩擦粉必需存在于衬片的摩擦材料与转子的接触面之间,但因在低温、高湿环境下放置,磨损粉因水分而凝聚生长。此外,由于它们填埋在摩擦材料的槽、气孔中,所以摩擦材料与转子间的真实接触面积增大。因此摩擦系数上升。可以说对上述磨损粉的对策是用于减少在低温、高湿环境放置后发生异常制动效能、噪声现象的重要课题之一。
另外,最近在世界范围内对环境的关心愈益提高,预测北美的铜使用量规定会成为全世界范围的规定,无铜衬片的开发成为当务之急。然而,无铜化因为在低温条件下摩擦材料与同其抵接的转子的胶粘摩擦效果消失,所以通常时的效能降低。另外,因铜的磨损粉进入到转子所致的表面粗化效果消失。因此,转子的摩擦面平滑化,摩擦材料与转子之间的接触面积增大等,从而导致冷放置的摩擦系数上升。另一方面,在高温时,通过由铜软化所致的通过薄膜化的湿润效果也消失,因此高温磨损恶化。即,无铜化导致冷放置后的摩擦系数的上升、与此相伴的异常制动效能和噪声现象的恶化。为了应对上述无铜化,要求进一步强化摩擦系数的稳定化对策。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-246845号公报(专利第4021543号)
发明内容
本发明的目的在于提供在低温、高湿环境下能够抑制初始制动操作时的摩擦材料的摩擦系数的上升、减少异常制动效能、噪声现象的发生的、制动衬片用的摩擦材料和摩擦材料的制造方法。
为了解决上述课题,本发明人等进行深入研究,着眼于通过不仅对摩擦材料本身、还对制动器制动时产生的磨损粉进行防水处理,从而将低温、高湿环境放置后的制动器制动时的水分的影响抑制到最小限度。其结果,发现在含有纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料的摩擦材料中按规定量配合具有熔点比粘结材料的熔融温度高的聚烯烃,上述聚烯烃因制动器制动时的摩擦热而熔融、液化,在上述液化聚烯烃被覆摩擦材料的摩擦面进行防水化的同时还能够被覆磨损粉表面进行防水化。发现由此能够抑制摩擦材料与配对材料的真实接触面积的增加,抑制摩擦系数的上升,从而完成了本发明。
即,本发明将以下的〔1〕~〔5〕作为特征构成。
〔1〕一种摩擦材料,包含纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料,所述摩擦材料含有相对于摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的聚烯烃,所述聚烯烃具有上述比粘结材料的熔融温度高的熔点。
〔2〕上述聚烯烃为选自聚乙烯和聚丙烯中的至少1种以上的聚烯烃。
〔3〕上述聚烯烃的熔点为120℃以上。
根据上述〔1〕~〔3〕的构成,能够提供一种在低温、高湿环境时开始车辆的驾驶的情况下,可减少初始制动器制动时的异常制动效能和噪声现象的发生的摩擦材料。聚烯烃按照该配合能够使摩擦材料本身防水化,并且能够因制动器制动时的摩擦热而熔融并被覆摩擦材料的摩擦面和磨损粉进行防水化。同时,由于聚烯烃具有比粘结材料的熔融温度高的熔点,所以比粘结材料更早熔融而被覆摩擦材料原料等不会损害粘结材料的功能。另外,通过相对于摩擦材料整体在0.3~2.0重量%的范围含有,能够在不损害效能、成型性的条件下有效地使摩擦材料和磨损粉防水化。由此,能够提供一种能够最大限度地减少在低温、高湿环境时的水分的影响,并能够减少在初始制动器制动时的异常制动效能和噪声现象的发生的具有良好性能的摩擦材料。
尤其是根据上述〔2〕的构成,能够提供一种含有聚乙烯和/或聚丙烯作为聚烯烃的摩擦材料。聚乙烯和聚丙烯由于其熔点等性质,能够有效地有助于在低温、高湿环境时减少初始制动器制动时的异常制动效能和噪声现象的发生。此外,根据上述〔3〕的构成,能够提供一种使用了熔点为120℃以上的聚烯烃的摩擦材料。因为作为粘结材料而通用的酚醛树脂等的熔融温度为80~120℃,所以通过使用具有超过该熔融温度的熔点的聚烯烃,能够在不损害粘结材料的功能的条件下,有效地有助于在低温、高湿环境时减少初始制动器制动时的异常制动效能和噪声现象的发生。
〔4〕一种摩擦材料的制造方法,上述摩擦材料包含纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料,含有相对于摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的具有熔点比上述粘结材料的熔融温度高的聚烯烃,
上述摩擦材料的制造方法具有热固化工序:对含有上述纤维基材、粘结材料、摩擦调节材料、相对于摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的聚烯烃的摩擦材料原料的混合物进行加热成型,将由此得到的成型体在180℃以上且小于200℃加热2~8小时,从而使上述粘结材料固化。
〔5〕通过在180~190℃加热来进行上述热固化工序。
根据上述〔4〕~〔5〕的构成,能够提供一种本发明的摩擦材料的制造方法,上述本发明的摩擦材料能够在低温、高湿环境时开始车辆驾驶的情况下减少初始制动操作时的异常制动效能、噪声现象的发生。通过将粘结材料的热固化温度调整为180℃以上且小于200℃,能够有效地制造含有能够使摩擦材料和磨损粉防水的量的聚烯烃的摩擦材料。另外,如果为上述温度范围,也会不妨碍赋予摩擦材料的成型性、机械强度的粘结材料的热固化的进行。特别是,根据上述〔5〕的构成,通过将粘结材料的热固化温度调整为180~190℃,能够更显著地体现上述效果。
附图说明
图1是对本实施方式的摩擦材料的实施例和比较例的摩擦材料原料的组成及其性能评价进行归纳的图。
图2是表示确认本实施方式的摩擦材料对实施例和比较例的磨损粉的效果的结果的图。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式进行说明。但是,本实施方式只不过是用于对本发明进行具体说明的例示,本发明不限定于本实施方式。
1.摩擦材料
以下,对本发明的摩擦材料的一个实施方式进行详细说明。本发明的摩擦材料以相对于摩擦材料整体以0.3~2.0重量%的比例含有聚烯烃,该聚烯烃具有比作为摩擦材料的一般构成成分之一的粘结材料的熔融温度高的熔点。
在本发明的摩擦材料中含有纤维基材、粘结材料、摩擦调节材料和聚烯烃,但除此以外也可以含有在制造摩擦材料时所使用的其它摩擦材料原料。
在作为纤维基材而使用的基材中,可例示芳纶纤维、纤维素纤维、丙烯酸纤维、碳纤维等有机纤维、玻璃纤维、岩棉、陶瓷纤维、钛酸钾纤维、硅灰石等无机纤维、铜、青铜、铝、黄铜等金属纤维。它们可以单独使用或并用2种以上。纤维基材的配合比例没有特别限定,以成为相对于摩擦材料整体为3~10重量%左右的方式添加即可。
以往铜由于其较高的热传导性和优异的延展性而以耐磨损性、摩擦系数的稳定化为目的被通用于摩擦材料。然而,从提高北美的铜使用量规定等环境性能的观点考虑,预料今后无铜化将成为主流,但已知无铜化导致冷放置后的摩擦系数的上升以及与此相伴的异常制动效能和噪声现象的恶化。
在此,在本发明的摩擦材料中,可以不含有铜而进行制备。或者即便在含有铜的情况下,也能够制备成5重量%以下等低重量%。本发明的摩擦材料通过含有规定量的聚烯烃,能够减少冷放置后的摩擦系数的上升以及与此相伴的噪声发生,上述效果即便在不含有铜而进行制备的情况下也不受到损害。因此,本发明的摩擦材料能够充分应对无铜化的趋势。
粘结材料具有使摩擦材料的各配合成分粘结的作用,可以使用公知的材料。优选例示酚醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂等热固化性树脂以及它们的改性品等。它们可以单独使用或并用2种以上。特别优选为酚醛树脂,例如可举出酚醛清漆型酚醛树脂和甲阶型酚醛树脂等。粘结材料的配合比例没有特别限定,以成为相对于摩擦材料整体为5~20重量%左右的方式进行添加即可。
摩擦调节材料具有调节摩擦材料的摩擦系数、磨损等摩擦性能的作用,可以包含各种填充材料、研磨材料、润滑材料等。例如可举出腰果粉、橡胶粉等摩擦粉、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化钙、氧化镁、石墨、云母、锆石、二硫化钼、陶瓷、铜粉、黄铜粉、锌粉、铝粉、发泡蛭石等。特别是,可以添加氧化铝、二氧化硅、氧化锆、硅酸锆等作为研磨材料,添加石墨、三硫化锑、二硫化钼等作为润滑材料。可以单独使用或并用2种以上。摩擦材料的配合比例没有特别限定,例如以相对于摩擦材料整体达到20~80重量%左右的方式进行添加即可。
本发明的摩擦材料含有规定量的聚烯烃而构成。聚烯烃是烯烃的聚合物。烯烃是指在分子内具有1个以上的碳-碳双键的烃化合物的总称,可例示乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯等。聚烯烃可以是将烯烃单独聚合而成的,也可以是将2种以上的烯烃共聚而成的。为共聚物的情况下,无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物均可。另外,也可以为这些聚合物的混合物。具体而言,可以优选利用聚乙烯、聚丙烯作为聚烯烃。
聚乙烯可以根据聚合时的压力和催化剂等条件而得到密度和分子量等性质不同的聚乙烯,任一种聚乙烯均可以利用。例如,由自由基聚合生成的聚乙烯的支链变多,结晶度变低,成为密度低的低密度聚乙烯(密度:0.91~0.92),由利用Ziegler-Natta催化剂进行的聚合生成的聚乙烯的支链变少,结晶度变高,因此成为密度高的高密度聚乙烯(密度:0.94~0.95)。此外,可举出直链状低密度聚乙烯、超高分子聚乙烯等。
在本发明中使用的聚烯烃具有比粘结材料熔融的温度高的熔点。优选作为粘结材料使用的酚醛树脂等多数热固化性树脂具有如下性质:因加热而熔融,并进行软化、流动化,但随着升高温度,逐渐地发生由热引起的分子间的交联反应,形成三维网络结构而固化。利用上述性质,使各摩擦材料原料在三维网络结构中分散并粘结,将摩擦材料成型。即,摩擦材料通过对混合了含有粘结材料的摩擦材料原料的混合物进行热处理而使粘结材料热固化,从而成型。然而,如果聚烯烃具有比粘结材料的熔融温度低的熔点,则聚烯烃会比粘结材料先熔融,各摩擦材料原料由聚烯烃被覆。其结果,有可能产生如下问题:基于粘结材料的对各摩擦材料原料的粘结性受到阻碍而难以成型,而且摩擦材料的强度降低。为了避免上述不良现象,需要选择具有适当熔点的聚烯烃。
具体而言,可以根据所使用的粘结材料的种类来选择具有适当熔点的聚烯烃。例如,因为作为粘结材料而通用的酚醛树脂的熔融温度约为80~120℃,所以选择具有比其高的熔点的聚烯烃。优选选择具有80~120℃以上、特别是超过120℃的熔点的聚烯烃。在上述聚乙烯中,存在密度和分子量等性质不同的聚乙烯,其中高密度聚乙烯的熔点为120~140℃,超高分子聚乙烯的熔点为125~135℃,可以特别优选利用。对于聚丙烯而言,熔点为165℃左右以下,可以特别优选利用。
另一方面,在本发明中使用的聚烯烃必须因制动器制动时的摩擦热而熔融。本发明利用聚烯烃因制动器制动时的摩擦热而熔融的性质,由聚烯烃被覆摩擦材料的摩擦面进行防水化,并且也被覆在制动器制动时产生的磨损粉表面进行防水化,由此抑制摩擦材料的真实接触面积的增加,抑制摩擦系数的上升。
在此,磨损粉是通过摩擦材料与转子等配对材料的摩擦面压接而使摩擦材料磨损所产生的。因为上述磨损粉与水的融合性良好,所以水附着于磨损粉时,磨损粉受表面张力吸引而彼此粘结、凝聚。凝聚的磨损粉填到摩擦材料的摩擦面的槽、气孔部分,使摩擦面平滑化。由此摩擦材料与配对材料的真实接触面积增加,与此相伴,摩擦系数上升,发生异常制动效能、噪声现象等不良现象。
通过配合因制动器制动时的摩擦热而熔融的聚烯烃,能够不仅使摩擦材料的摩擦面防水化,还使磨损粉防水化,因此能够防止磨损粉因水分而凝聚生长。结果,磨损粉从摩擦面内被顺畅排除。因此,在低温、高湿环境下也能够抑制摩擦材料的真实接触面积的增加,抑制摩擦系数的上升。由此,能够减少低温、高湿环境放置后的制动器制动时的异常制动效能、噪声现象的发生。在此,属于摩擦材料的构成成分的聚烯烃也构成磨损粉,但因摩擦热而熔融,从而被覆其它磨损粉,有助于显现上述效果。
根据上述理由,不因制动器制动时的摩擦热而熔融的聚烯烃不适合使用,因此聚烯烃的熔点优选为140℃以下。例如,像日本特开平11-269278号中公开的那样的交联性聚烯烃不适合在发明中使用。要求本发明的摩擦材料中含有的聚烯烃因制动器的摩擦热而熔融。另一方面,上述专利文献中公开的交联性聚烯烃的目的在于对摩擦材料赋予机械强度。因此,聚烯烃必须具有交联结构,此外,从进一步提高摩擦材料的机械强度的观点考虑,优选介由硅烷基来提高交联密度,并且与其它摩擦材料原料生成交联结构。即,可以说目的在于显现作为以往的摩擦材料原料即粘结材料的一部分功能。具有紧密的交联结构的交联性聚烯烃不因摩擦热而熔融,其使用目的与本发明不同。因此,使用上述专利文献中公开的具有紧密的交联结构的交联性聚烯烃的情况下,得不到本发明的效果。本发明以非交联性聚烯烃为对象。
聚烯烃的配合比例以成为相对于摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的方式添加。如果配合比例小于0.3重量%,则防水效果降低或消失,如果超过2.0重量%,则通常时的效能降低,并且成型性恶化,无法得到本发明的效果。
根据如上构成,配合聚烯烃能够使摩擦材料本身防水化,并且能够利用制动器制动时的摩擦热由聚烯烃被覆摩擦材料的摩擦面进行防水化,并且也能够被覆制动器制动时产生的磨损粉表面进行防水化。由此,能够防止磨损粉因水分而凝聚生长。结果,磨损粉会从摩擦面内被顺畅地排除。因此,能够提供一种在低温、高湿环境下也能够抑制摩擦材料的真实接触面积的增加、抑制摩擦系数的上升,并能够抑制放置后的异常制动效能、噪声现象的摩擦材料。
本发明的摩擦材料例如能够适用于车辆等的盘式制动器用衬片,但不限定于此。此外,例如能够用于制动蹄片等以往公知的要求摩擦材料的技术。制造的摩擦材料可以与作为背板的金属板等板状部件一体化而制成制动衬片而使用。
2.摩擦材料的制造方法
以下,对本发明的摩擦材料的制造方法的实施方式进行详细说明。本发明的摩擦材料的制造方法具有如下热固化工序:对含有上述纤维基材、粘结材料、摩擦调节材料、和相对于摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的聚烯烃的摩擦材料原料的混合物进行加热成型,将由此得到的成型体在180℃以上且小于200℃加热2~8小时,从而使上述粘结材料固化。
首先,称量上述纤维基材、粘结材料、摩擦调节材料等摩擦材料,将它们均匀混合。此时,以相对于摩擦材料原料整体成为0.3~2.0重量%的方式称量聚烯烃,将这些摩擦材料原料均匀混合。混合可以通过投入到亨舍尔混合机(フェンシェルミキサ)、Lodige混合机等混合机中而进行,例如,在常温下混合10分钟左右。此时,以避免混合机升温的方式利用公知的冷却机构一边冷却一边混合。根据需要,可以利用有粘性的水溶液对不因混合而容易偏析的原料、例如粉类、金属纤维进行预处理。
接下来,对得到的混合物称量规定量,加压而进行预成型,将其加压加温而加热成型。加热成型例如可以通过投入到热成型模具中对其热压等而进行。此时,可以重叠金属板等板状部件的背板地投入到热成型模具中。背板可以使用在预先清洗后,实施适当的表面处理,在载置预成型后的混合物的一侧涂布粘接材料而成的背板。加热成型可以将成型温度设为140~160℃、特别优选为150℃,成型压力设为100~250kgf/cm2、特别优选为200kgf/cm2,成型时间设为3~15分钟、特别优选为10分钟。
对得到的成型品进一步加热后,结束粘结材料的固化。加热固化优选将固化温度设定为180℃以上且小于200℃,特别优选为180~190℃。固化时间与固化温度成反比例,将固化温度设定得较高时,能够以短时间进行固化,将固化温度设定得较低时,固化所需时间变长。优选可以以2~8小时进行。
此外,根据需要,可以设置将摩擦材料的表面研磨而形成摩擦面的研磨工序。
在本发明的摩擦材料的制造方法中,热固化温度的设定是重要的,固化温度超过上述范围时,聚烯烃完全熔化或引起热分解反应,由此聚烯烃会从摩擦材料中消失。这么看来,无法得到含有上述规定量的聚烯烃的本发明的摩擦材料。例如,日本特开2008-69314号和日本特开2009-221303号中公开了关于利用聚烯烃的摩擦材料的技术。然而,上述技术以超过本发明的上述热固化温度范围的300℃左右的非常高的温度进行热处理。即,利用聚烯烃在摩擦材料中形成气孔部分,而并没有使聚烯烃残留于最终摩擦材料中。在该方面上本发明与其目的不同,为了得到本发明的摩擦材料,需要适当管理热固化温度。另一方面,固化温度低于上述范围时,无法使粘结材料适当地固化,有可能产生如下问题:对各摩擦材料原料的粘结性受到阻碍,难以成型,而且摩擦材料的强度降低。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行具体说明。然而,本发明不限定于此。
在本实施例中,按照图1所示的配合量来配合摩擦材料原料,得到实施例1~7和比较例1~4的摩擦材料组合物。应予说明,表中的各摩擦材料原料的配合量的单位为相对于摩擦材料组合物整体的重量%。用Lodige混合机将该摩擦材料组合物混合10分钟,将该混合物在成型温度160℃、成型压力200kgf/cm2、成型时间10分钟的条件下进行加压加热。接着,使该成型物以190℃、4小时的条件进行固化。
对制成的实施例1~7和比较例1~4的摩擦材料就下述项目进行评价。
(摩擦材料的成型性)
以目视水平对成型后的摩擦材料的龟裂进行观察,按4个等级来评价成型性。具体而言,根据龟裂的有无及其状态,分别判定为极其良好“◎”、良好“○”、可使用的限度“Δ”、无法使用“×”。
(摩擦材料的防水性)
向摩擦材料的摩擦面滴加蒸馏水的液滴,以5分钟后的液滴的形状按4个等级来评价防水性。液滴极其接近球形时设为具有极其良好的防水性,判定为“◎”,液滴破碎变为半椭圆形时,根据液滴的破坏情况而判定为“○”或“Δ”,在液滴未保持其形状的情况下水被吸入到摩擦材料中时具有良好的防水性,判定为“×”。
(放置吸湿时的摩擦系数μ的上升)
根据JASO C406实施磨合后,测定在30℃在湿度80%的多湿环境中放置8小时之前和之后,20℃、湿度55%的条件下的摩擦系数,求出多湿环境下的摩擦系数的上升量。
(磨损粉的防水性)
在上述(放置吸湿时的摩擦系数的上升)试验结束后从衬片面采取磨损粉,投入到放入了蒸馏水的玻璃瓶中。将玻璃瓶用手振荡10次后,根据静置10分钟时的水的浑浊情况来评价防水性。水不浑浊而磨损粉以漂浮在水面的状态所具有时具有极其良好的防水性,评价为“◎”,水稍微浑浊时根据浑浊情况、磨损粉的漂浮情况,判定为“○”或“Δ”,没有漂浮着的磨损粉而水浑浊时不具有良好的防水性,判定为“×”。
(高频噪声性能和低频噪声性能)
根据JASO C427,以制动初速度50km/小时、制动减速度0.15G、制动前制动器温度为70℃、100℃、150℃的条件,在各温度下实施制动次数1000次的试验。对试验中的高频噪声(500Hz以上)和低频噪声(200~400Hz)的发生次数进行测定,按4个等级来评价噪声发生状况。完全不发生噪声时具有极其良好的噪声性能,判定为“◎”,发生细微的噪声时判定为“○”,稍有噪声发生时判定为“Δ”,噪声发生较多时不具有良好的噪声性能,判定为“×”。
(平均摩擦系数)
根据JASO C406,在温度20℃、湿度58%的环境下测定制动前速度50km/时的平均摩擦系数进行测定。
将结果示于图1。在本发明的实施例1~7中,对于成型性、衬片和磨损粉的防水性得到了良好的结果。由此,判明了聚烯烃能够不损害摩擦材料的成型性地对摩擦材料本身和磨损粉进行防水处理。另一方面,在不含有聚烯烃的比较例1中磨损粉的防水性非常差,因此明确了在本发明的实施例中确认的防水性是由聚烯烃所引起的。另外,确认了在含有2.5重量%的聚烯烃的比较例2中成型性差,可以理解聚烯烃的配合比例是重要的。另外,也确认了如果聚烯烃的熔点变低,则摩擦材料的成型性差(比较例3和4),可以理解聚烯烃的熔点也是用于起到本发明的效果的重要因素。
另外,判明在本发明的实施例1~7中,能够抑制放置吸湿时的摩擦系数的上升,具有良好的噪声性能。另一方面,在不含有聚烯烃的比较例1中,确认了放置吸湿时的摩擦系数上升,高频噪声性能也差。另外,确认了在比较例2中低频噪声性能差,可以理解从噪声性能的方面考虑,聚烯烃的配合比例也是重要的。
根据以上结果,判明了本发明的摩擦材料能够对衬片和磨损粉进行防水处理,并且能够有效地抑制放置吸湿时的摩擦系数的上升。由此,可以理解能够在放置吸湿时也体现良好的摩擦性能,防止异常制动效能、噪声现象的发生。
在此,实施例5~7在摩擦材料原料中不含有铜,但在含有铜时其性能没有较大影响(实施例1与实施例5、实施例2与实施例6、实施例4与实施例7的比较)。因此,判明了通过在摩擦材料中含有规定量的聚烯烃,也能够应对无铜化。
此处,将确认了对磨损粉的效果的结果示于图2。图2的下栏表示作为对磨损粉的防水对策而在摩擦材料中含有规定量的聚烯烃时的结果,上栏表示该对策前的结果。
对于与水的融合性,采取在对策前和对策后的磨损粉,投入到放入了蒸馏水的玻璃瓶中,根据将其振荡并静置后的水的浑浊情况而进行评价。确认了对策后的磨损粉未与水混合,但对策前的磨损粉与水混合。由此,可以理解聚烯烃能够对磨损粉赋予防水性。
对于磨损粉凝聚性,通过利用扫描式电子显微镜(SEM:×1000)来观察磨损粉的状态而进行评价。在对策后的磨损粉中看不到凝聚,但看到了磨损粉凝聚成较的块。由此,可以理解聚烯烃能够抑制磨损粉的凝聚。
通过利用显微镜观察衬片的摩擦面的状态而进行评价。在对策后,看到磨损粉较薄地附着在摩擦面,但未堵住衬片的槽、气孔部分。另外,在粗糙度波形中上述情况也得到了确认,维持了良好的粗糙面。另一方面,在对策前,磨损粉凝聚吸附于摩擦面而填到槽、气孔部分。在粗糙度波形中也可以看到摩擦面变为平滑面,真实接触面积增加。由此,可以理解聚烯烃能够在抑制磨损粉的凝聚的同时抑制平滑面的形成。
可明确通过不仅对摩擦材料本身实施防水对策,还对磨损粉实施防水对策,能够起到图1所示的放置后的制动器制动时的摩擦系数的抑制和噪声现象的减少效果。
产业上的可利用性
本发明的摩擦材料和摩擦材料的制造方法可以适用于车辆等的盘式制动器用衬片、制动蹄片等以往公知的要求摩擦材料的技术。
Claims (5)
1.一种摩擦材料,包含纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料,所述摩擦材料含有相对于所述摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的聚烯烃,所述聚烯烃具有比所述粘结材料的熔融温度高的熔点。
2.根据权利要求1所述的摩擦材料,其中,所述聚烯烃为选自聚乙烯和聚丙烯中的至少1种以上的聚烯烃。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦材料,其中,所述聚烯烃的熔点为120℃以上。
4.一种摩擦材料的制造方法,所述摩擦材料包含纤维基材、粘结材料和摩擦调节材料,且含有相对于所述摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的聚烯烃,所述聚烯烃具有比所述粘结材料的熔融温度高的熔点,
所述摩擦材料的制造方法具有热固化工序,即,对包含所述纤维基材、所述粘结材料、所述摩擦调节材料和相对于所述摩擦材料整体为0.3~2.0重量%的所述聚烯烃的摩擦材料原料的混合物进行加热成型,将由此得到的成型体在180℃以上且小于200℃加热2~8小时,从而使所述粘结材料固化。
5.根据权利要求4所述的摩擦材料的制造方法,其中,通过在180~190℃下加热来进行所述热固化工序。
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