DE112020006196T5

DE112020006196T5 - Reibmaterial

Info

Publication number: DE112020006196T5
Application number: DE112020006196.5T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Koda; Kazuhiko Oishi; Hiroyuki Kimura
Original assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Current assignee: Akebono Brake Industry Co Ltd
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2022-10-13
Also published as: WO2021125143A1; US20220373053A1; CN114867814A; JPWO2021125143A1

Abstract

Das Problem, das durch die vorliegende Erfindung behandelt wird, besteht darin, ein Reibmaterial mit einem ausreichenden Reibungskoeffizienten bereitzustellen, das in der Lage ist, ein Bremsenquietschen zu unterdrücken, und eine hohe Festigkeit aufweist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reibmaterial, das ein die Reibung einstellendes Material, ein Bindemittel und einen Faserbasisstoff aufweist, wobei das Reibmaterial Stahlfasern als Faserbasisstoff, natürlichen Graphit als Schmierstoff und kein Titanat enthält, wobei der Gehalt an Kupfer 0,5 Massenanteile oder weniger bezogen auf das Kupferelement beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Reibmaterial für eine Verwendung in Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Industriemaschinen und dergleichen.
Hintergrund der Technik
Beim Bremsen mit einer Bremse können Schwingungen, die durch einen Kontakt zwischen einem Reibmaterial und einem Gegenmaterial erzeugt werden, durch einen Körper aus dem Gegenmaterial verstärkt werden, und es kann ein unangenehmes Geräusch erzeugt werden. Dieses unangenehme Geräusch wird als Bremsgeräusch bezeichnet, und Autonutzer möchten das Bremsgeräusch so weit wie möglich verhindern.
Als Reibmaterial, das das Bremsgeräusch verhindern kann, offenbart zum Beispiel die Patentliteratur 1 ein asbestfreies Reibmaterial, das durch Formen und Härten einer asbestfreien Reibmaterialzusammensetzung gewonnen wird, die hauptsächlich aus einem Faserbasisstoff, der zumindest eine Stahlfaser ohne Asbest enthält, einem Bindemittel und einem Füllstoff besteht, wobei das asbestfreie Reibmaterial Petrolkoks mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 50 µm bis 150 µm und harte anorganische Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 5 µm bis 30 µm enthält.
Da das Reibmaterial darüber hinaus eine ausreichende Festigkeit aufweisen muss, kann das Reibmaterial ein Titanat enthalten, um die Festigkeit zu verbessern.
Als Reibmaterial mit verbesserter Festigkeit aufgrund eines Titanats offenbart zum Beispiel die Patentliteratur 2 ein Reibmaterial, das keine einfache Substanz und keine Legierung eines Metalls enthält, wobei das Reibmaterial 20 Volumenanteile bis 30 Volumenanteile eines plättchenartigen Titanats mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 10 µm bis 50 µm und wasserhaltiges Magnesiumsilicat insgesamt bezogen auf eine Gesamtmenge des Reibmaterials enthält und ein Volumenverhältnis des Titanats zu dem wasserhaltigen Magnesiumsilicat 12:1 bis 5:1 beträgt.
Liste der Zitate
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP-A-2004-155843
Patentliteratur 2: JP-A-2012-197352

Übersicht über die Erfindung
Technisches Problem
Jedoch kann gemäß der Untersuchung der Erfinder der vorliegenden Erfindung das in der Patentliteratur 1 beschriebene Reibmaterial das Bremsgeräusch verhindern, der Reibungskoeffizient ist jedoch nicht ausreichend.
Darüber hinaus kann bei dem in der Patentliteratur 2 beschriebenen Reibmaterial aufgrund des Titanats eine Transferfolie auf der Oberfläche des Gegenmaterials ausgebildet werden, und der Reibungskoeffizient kann abnehmen.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände gemacht worden, und ein Ziel davon besteht darin, ein Reibmaterial mit hoher Festigkeit bereitzustellen, das einen ausreichenden Reibungskoeffizienten aufweist und in der Lage ist, ein Bremsgeräusch zu verhindern.
Lösung des Problems
Als Ergebnis intensiver Untersuchungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass, wenn ein Reibmaterial eine Stahlfaser als Faserbasisstoff enthält und natürlichen Graphit als Schmierstoff enthält, die Festigkeit des Reibmaterials verbessert werden kann, ohne dass es ein Titanat enthält, ein ausreichender Reibungskoeffizient bereitgestellt werden kann und das Bremsgeräusch verhindert werden kann. Auf diese Weise wurde die vorliegende Erfindung vervollständigt.
Das heißt, die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die folgenden <1> bis <5>.
<1> Ein Reibmaterial, das aufweist:

einen Reibungsmodifikator;
ein Bindemittel; und
einen Faserbasisstoff, in dem
eine Stahlfaser als Faserbasisstoff enthalten ist,
natürlicher Graphit als Schmierstoff enthalten ist,
ein Gehalt an Kupfer 0,5 Massenanteile oder weniger bezogen auf das Kupferelement beträgt und kein Titanat enthalten ist.

<2> Das Reibmaterial gemäß <1>, bei dem ein Gehalt des natürlichen Graphits 1,0 Massenanteil bis 5,0 Massenanteile beträgt.
<3> Das Reibmaterial gemäß <1> oder <2>, bei dem ein Gehalt der Stahlfaser 10 Massenanteile bis 50 Massenanteile beträgt.
<4> Das Reibmaterial gemäß einem von <1> bis <3>, in dem des Weiteren Koks als Schmierstoff enthalten ist.
<5> Das Reibmaterial gemäß einem von <1> bis <4>, in dem Magnesiumoxid als Abrasivstoff enthalten ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Reibmaterial mit hoher Festigkeit bereitzustellen, das einen ausreichenden Reibungskoeffizienten aufweist und in der Lage ist, ein Bremsgeräusch zu verhindern.
Darüber hinaus kann das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial verhindern.
Beschreibung von Ausführungsformen
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung ausführlich beschrieben, es werden jedoch Beispiele für erwünschte Ausführungsformen dargestellt, und die vorliegende Erfindung ist in diesen Inhalten nicht spezifiziert.
Ein Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthält: einen Reibungsmodifikator; ein Bindemittel; und einen Faserbasisstoff.
Im Folgenden wird jeder Bestandteil ausführlich beschrieben.
<Reibungsmodifikator>
Zu Beispielen für den Reibungsmodifikator zählen ein Schmierstoff, ein Abrasivstoff und sonstige Reibungsmodifikatoren (ein anorganischer Füllstoff und ein organischer Füllstoff).
(Schmierstoff)
Das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthält natürlichen Graphit als Schmierstoff.
Bei dem natürlichen Graphit handelt es sich um Graphit, der in der Natur als Erz vorkommt. Da der natürliche Graphit eine hohe Schmierfähigkeit aufweist, ist es möglich, wenn das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung den natürlichen Graphit enthält, die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial und das Bremsgeräusch des Reibmaterials zu verhindern.
Natürlicher Graphit wird je nach seinem Erscheinungsbild in Ganggraphit, Flockengraphit und amorphen Graphit eingeteilt. Von diesen wird bevorzugt Ganggraphit verwendet, der die höchste Schmierfähigkeit aufweist.
Bei Ganggraphit handelt es sich um natürlichen Graphit, der meist in Form von Gängen vorkommt und ein schuppenartiges (stückiges) Erscheinungsbild hat. Da Teilchen von Ganggraphit schuppig (stückig) sind, ist das Aspektverhältnis klein und ist die Kristallinität höher und die Dicke größer als die von Flockengraphit und amorphem Graphit. Daher weist Ganggraphit eine sehr hohe Schmierfähigkeit auf.
Der Gehalt des natürlichen Graphits in dem gesamten Reibmaterial beträgt bevorzugt 1,0 Massenanteil bis 5,0 Massenanteile, bevorzugter 1,2 Massenanteile bis 4,5 Massenanteile und noch bevorzugter 1,5 Massenanteile bis 4,0 Massenanteile. Wenn der Gehalt des natürlichen Graphits 1,0 Massenanteil oder mehr beträgt, ist es möglich, die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial und das Bremsgeräusch des Reibmaterials zu verhindern, da das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung mit einer ausreichenden Schmierfähigkeit ausgestattet werden kann. Wenn der Gehalt des natürlichen Graphits 5,0 Massenanteile oder weniger beträgt, ist es möglich, eine Abnahme des Reibungskoeffizienten zu verhindern, die durch übermäßige Schmierung des Reibmaterials verursacht wird.
Der mittlere Teilchendurchmesser des natürlichen Graphits beträgt bevorzugt 1 µm bis 200 µm, bevorzugter 3 µm bis 100 µm und noch bevorzugter 5 µm bis 100 µm. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser des natürlichen Graphits 1 µm oder mehr beträgt, kann die Schmierfähigkeit des Reibmaterials verbessert werden und kann die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial verhindert werden. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser des natürlichen Graphits 200 µm oder weniger beträgt, ist es möglich, eine Abnahme des Reibungskoeffizienten während eines Bremsens mit hoher Geschwindigkeit zu verhindern.
Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet der mittlere Teilchendurchmesser einen Wert (Mediandurchmesser), der durch eine Vorrichtung zum Messen einer Teilchengrößenverteilung vom Laserbeugungstyp gemessen wird. Der mittlere Teilchendurchmesser kann darüber hinaus durch ein Siebverfahren gemessen werden.
Das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt Koks als Schmierstoff. Wenn der Koks in dem Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthalten ist, kann die Aggressivität des Reibmaterials gegenüber dem Gegenmaterial durch einen eine Schmierfähigkeit verleihenden Einfluss verhindert werden.
Es gibt zwei Typen von Koks, Kohlenkoks und Petrolkoks, die beide verwendet werden können.
Der Gehalt des Koks in dem gesamten Reibmaterial beträgt unter dem Gesichtspunkt, die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial zu verhindern, bevorzugt 3,0 Massenanteile bis 10,0 Massenanteile, bevorzugter 4,0 Massenanteile bis 9,0 Massenanteile und noch bevorzugter 5,0 Massenanteile bis 8,0 Massenanteile.
Der mittlere Teilchendurchmesser des Koks beträgt bevorzugt 200 µm bis 1.000 µm, bevorzugter 300 µm bis 900 µm und noch bevorzugter 400 µm bis 800 µm. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser des Koks 200 µm oder mehr beträgt, ist die Schmierfähigkeit des Reibmaterials ausreichend und kann die Verschleißfestigkeit verbessert werden. Wenn der mittlere Teilchendurchmesser des Koks 1.000 µm oder weniger beträgt, fällt der Koks schwieriger von dem Reibmaterial ab, und eine Verschlechterung des Verschleißes kann verhindert werden.
Zu Beispielen für den Schmierstoff zählen zusätzlich zu den obigen künstlicher Graphit, Antimontrisulfid, Molybdändisulfid, Zinnsulfid und Polytetrafluorethylen (PTFE). Diese Schmierstoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Der Gehalt des Schmierstoffs in dem gesamten Reibmaterial beträgt unter dem Gesichtspunkt, die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial und das Bremsgeräusch zu verhindern, bevorzugt 1 Massenanteil bis 40 Massenanteile, bevorzugter 3 Massenanteile bis 35 Massenanteile und noch bevorzugter 5 Massenanteile bis 30 Massenanteile.
(Abrasivstoff)
Zu Beispielen für den Abrasivstoff zählen Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Siliciumdioxid, Zirconiumdioxid, Zirconiumsilicat, Chromoxid, Trieisentetraoxid (Fe₃O₄) und Chromit. Diese Abrasivstoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Der Gehalt des Abrasivstoffs in dem gesamten Reibmaterial beträgt unter dem Gesichtspunkt, eine geeignete Abreibbarkeit zu verleihen, bevorzugt 3 Massenanteile bis 35 Massenanteile, bevorzugter 5 Massenanteile bis 30 Massenanteile und noch bevorzugter 10 Massenanteile bis 25 Massenanteile.
Das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt Magnesiumoxid als Abrasivstoff. Die Mohs-Härte von Magnesiumoxid beträgt etwa 6, was geringfügig höher als die Mohs-Härte von 4 eines Gusseisens als Gegenmaterial ist. Wenn Magnesiumoxid in dem Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthalten ist, kann die Gleitfläche des Gegenmaterials im Vergleich mit dem Fall, in dem lediglich sonstige Abrasivstoffe verwendet werden, in geeigneter Weise beschliffen werden und kann der Reibungskoeffizient verbessert werden.
Der Gehalt von Magnesiumoxid in dem gesamten Reibmaterial beträgt unter dem Gesichtspunkt, einen Anstieg des Reibungskoeffizienten zu verhindern, bevorzugt 3,0 Massenanteile bis 10,0 Massenanteile, bevorzugter 4,0 Massenanteile bis 9,0 Massenanteile und noch bevorzugter 5,0 Massenanteile bis 8,0 Massenanteile.
Der mittlere Teilchendurchmesser von Magnesiumoxid beträgt unter dem Gesichtspunkt, den Reibungskoeffizienten zu verbessern, bevorzugt 1 µm bis 100 µm, bevorzugter 10 µm bis 90 µm und noch bevorzugter 25 µm bis 80 µm.
(Sonstige Reibungsmodifikatoren)
Sonstige Reibungsmodifikatoren (ein anorganischer Füllstoff und ein organischer Füllstoff) werden verwendet, um dem Reibmaterial gewünschte Reibungseigenschaften wie zum Beispiel Verschleißbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und Fading-Beständigkeit zu verleihen.
Zu Beispielen für den anorganischen Füllstoff zählen anorganische Materialien wie zum Beispiel Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Calciumhydroxid, Vermiculit und Glimmer sowie Metallpulver aus Aluminium, Zinn und Zink. Diese anorganischen Füllstoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Zu Beispielen für den organischen Füllstoff zählen verschiedene Kautschukpulver (Rohkautschukpulver, Reifenpulver usw.), Cashew-Staub, Reifenlaufflächen und Melaminstaub. Diese organischen Füllstoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Unter dem Gesichtspunkt, dem Reibmaterial die gewünschten Reibungseigenschaften in ausreichendem Umfang zu verleihen, wird der Reibungsmodifikator bevorzugt in einer Menge von 20 Massenanteilen bis 80 Massenanteilen und bevorzugter von 30 Massenanteilen bis 70 Massenanteilen in dem gesamten Reibmaterial verwendet.
<Bindemittel>
Als Bindemittel können verschiedene gebräuchliche Bindemittel verwendet werden. Zu spezifischen Beispielen für diese zählen wärmehärtende Harze wie etwa ein Phenolharz, ein modifiziertes Phenolharz, ein Melaminharz, ein Epoxidharz und ein Polyimidharz.
Zu Beispielen für das modifizierte Phenolharz zählt ein elastomermodifiziertes Phenolharz. Zu Beispielen für das elastomermodifizierte Phenolharz zählen ein mit Acrylkautschuk modifiziertes Phenolharz, ein mit Silikonkautschuk modifiziertes Phenolharz und ein mit Nitrilkautschuk (NBR) modifiziertes Phenolharz. Diese modifizierten Phenolharze können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Unter dem Gesichtspunkt einer Formbarkeit des Reibmaterials wird das Bindemittel bevorzugt in einer Menge von 1 Massenanteil bis 20 Massenanteilen und bevorzugter von 3 Massenanteilen bis 15 Massenanteilen in dem gesamten Reibmaterial verwendet.
<Faserbasisstoff>
Das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthält eine Stahlfaser als Faserbasisstoff. Wenn die Stahlfaser in dem Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthalten ist, kann das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung als Reibmaterial mit hoher Festigkeit verwendet werden und kann der Reibungskoeffizient während eines Fadings verbessert werden.
Der Gehalt der Stahlfaser in dem gesamten Reibmaterial beträgt bevorzugt 10 Massenanteile bis 50 Massenanteile, bevorzugter 20 Massenanteile bis 45 Massenanteile und noch bevorzugter 25 Massenanteile bis 40 Massenanteile.
Wenn der Gehalt der Stahlfaser 10 Massenanteile oder mehr beträgt, kann eine ausreichende Festigkeit des Reibmaterials gewährleistet werden. Wenn der Gehalt der Stahlfaser 50 Massenanteile oder weniger beträgt, kann verhindert werden, dass das Reibmaterial zu schwer wird.
Die mittlere Faserlänge der Stahlfaser beträgt bevorzugt 0,5 mm bis 30 mm, bevorzugter 0,5 mm bis 20 mm und noch bevorzugter 0,5 mm bis 10 mm. Wenn die mittlere Faserlänge der Stahlfaser 0,5 mm oder mehr beträgt, kann die Festigkeit des Reibmaterials gewährleistet werden. Wenn die mittlere Faserlänge der Stahlfaser 30 mm oder weniger beträgt, kann eine Verschlechterung aufgrund der Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial verhindert werden.
Der mittlere Faserdurchmesser der Stahlfaser beträgt bevorzugt 10 µm bis 600 µm, bevorzugter 30 µm bis 500 µm und noch bevorzugter 50 µm bis 400 µm. Wenn der mittlere Faserdurchmesser der Stahlfaser 10 µm oder mehr beträgt, kann die Festigkeit des Reibmaterials gewährleistet werden. Wenn der mittlere Faserdurchmesser der Stahlfaser 600 µm oder weniger beträgt, kann eine Verschlechterung aufgrund der Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial verhindert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung können die mittlere Faserlänge und der mittlere Faserdurchmesser der Stahlfaser durch Betrachten mit einem Mikroskop oder dergleichen gemessen werden.
Zu Beispielen für den Faserbasisstoff zählen zusätzlich zu den obigen eine organische Faser und eine anorganische Faser. Diese Faserbasisstoffe können allein oder in Kombination von zwei oder mehreren von diesen verwendet werden.
Zu Beispielen für die organische Faser zählen eine Faser aus aromatischem Polyamid (Aramid) und eine flammbeständige Acrylfaser.
Zu Beispielen für die anorganische Faser zählen eine biolösliche anorganische Faser, eine Keramikfaser, eine Glasfaser, eine Kohlenstofffaser und Steinwolle. Zu Beispielen für die biolösliche anorganische Faser zählen biolösliche Keramikfasern wie zum Beispiel eine Faser auf SiO₂-CaO-MgO-Basis, eine Faser auf SiO₂-CaO-MgO-Al₂O₃-Basis, eine Faser auf SiO₂-MgO-SrO-Basis und biolösliche Steinwolle.
Unter dem Gesichtspunkt, eine Festigkeit des Reibmaterials zu gewährleisten, wird der Faserbasisstoff bevorzugt in einer Menge von 10 Massenanteilen bis 60 Massenanteilen und bevorzugter von 20 Massenanteilen bis 60 Massenanteilen in dem gesamten Reibmaterial verwendet.
Der Gehalt eines Kupferbestandteils in dem gesamten Reibmaterial der vorliegenden Erfindung beträgt 0,5 Massenanteile oder weniger, bezogen auf ein Kupferelement, und das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung enthält unter dem Gesichtspunkt eines Verringerns der Umweltbelastung bevorzugt keinen Kupferbestandteil.
Des Weiteren enthält das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung kein Titanat. Wenn kein Titanat enthalten ist, kann verhindert werden, dass der Reibungskoeffizient abnimmt, was durch die Ausbildung einer Transferfolie auf der Oberfläche des Gegenmaterials aufgrund des Titanats verursacht wird.
<Verfahren zum Herstellen des Reibmaterials>
Das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung kann durch einen bekannten Herstellungsprozess hergestellt werden. Das Reibmaterial der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel hergestellt werden, indem die obigen Bestandteile gemischt werden und das Materialgemisch Schritten wie etwa Vorformen, Warmformen und Schleifen gemäß einem üblichen Herstellungsverfahren unterzogen wird.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Bremsbelags, der mit dem Reibmaterial ausgestattet ist, beinhaltet im Allgemeinen die folgenden Schritte:

(a) einen Schritt zum Ausbilden einer Druckplatte zu einer vorgegebenen Form mithilfe einer Blechpresse;
(b) einen Schritt zum Anwenden einer Entfettungsbehandlung, einer chemischen Umwandlungsbehandlung und einer Grundierungsbehandlung auf die Druckplatte und Beschichten der Druckplatte mit einem Klebstoff;
(c) einen Schritt zum Vermischen von Rohmaterialien wie einem Reibungsmodifikator, einem Bindemittel und einem Faserbasisstoff, zum ausreichenden Homogenisieren durch Mischen und Durchführen eines Formens mit einem vorgegebenen Druck bei Normaltemperatur, um einen vorgeformten Körper herzustellen;
(d) einen Warmformungsschritt zum integralen Befestigen des vorgeformten Körpers und der mit dem Klebstoff beschichteten Druckplatte durch Anwenden einer vorgegebenen Temperatur und eines vorgegebenen Drucks (Formungstemperatur: 130 °C bis 180 °C, Formungsdruck: 30 MPa bis 80 MPa, Formungszeit: 2 Minuten bis 10 Minuten); und
(e) einen Schritt zum Durchführen einer Nachhärtung (150 °C bis 300 °C, 1 Stunde bis 5 Stunden) und schließlich zum Durchführen von Endbehandlungen wie zum Beispiel Schleifen, Anvulkanisieren und Lackieren.

Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele speziell beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
(Beispiele 1 bis 14 und Vergleichsbeispiele 1 und 2)
Die in Tabelle 1 dargestellten Verbindungsmaterialien werden gemeinsam in einen Mischrührer gegeben und bei Normaltemperatur 5 Minuten lang gemischt, um ein Gemisch zu gewinnen. Als der natürliche Graphit wird „CD-150“ (gefertigt durch Nippon Graphite Industry Co., Ltd.) verwendet.
Das gewonnene Gemisch wird den folgenden Schritten (i) eines Vorformens, (ii) eines Warmformens und (iii) einer Wärmebehandlung und eines Anvulkanisierens unterzogen, um ein Reibmaterial herzustellen.
(i) Vorformen
Das Gemisch wird in eine Form einer Vorformpresse gegeben und bei Normaltemperatur mit 20 MPa 10 Sekunden lang geformt, um einen vorgeformten Körper herzustellen.
(ii) Warmformen
Der vorgeformte Körper wird in eine Form zum Warmformen gegeben, Metallplatten (Druckplatten), die zuvor mit einem Klebstoff beschichtet wurden, werden gestapelt, und ein Warmpressformen wird 6 Minuten lang bei 150 °C und 50 MPa durchgeführt.
(iii) Wärmebehandlung und Anvulkanisieren
Der Warmpressformkörper wird 3 Stunden lang einer Wärmebehandlung bei 250 °C unterzogen, und anschließend wird dessen Oberfläche geschliffen.
Als Nächstes wird die Oberfläche des Warmpressformkörpers anvulkanisiert und mit einer Lackierung endbearbeitet, um das Reibmaterial zu gewinnen.
Die Festigkeit, die Reibleistung, die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial und das Bremsgeräusch des jeweils in Beispielen 1 bis 14 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 gewonnenen Reibmaterials werden gemäß den folgenden Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt.
<Festigkeit>
Im Hinblick auf das oben gewonnene Reibmaterial wird die Scherfestigkeit des Reibmaterials bei Normaltemperatur gemäß JIS D4422 (Verbindungsfläche: 50 cm²) gemessen. Für den Messwert wird die Spannung zum Zeitpunkt des Scherbruchs durch die Fläche des Reibmaterials geteilt, um die Scherkraft je Flächeneinheit (N/cm²) zu berechnen.
Die gemessene Scherfestigkeit wird auf Grundlage der folgenden Kriterien bewertet.

A: 600 N/cm² oder mehr
B: 500 N/cm² oder mehr und weniger als 600 N/cm²
C: 400 N/cm² oder mehr und weniger als 500 N/cm²

<Reibleistung>
Das oben gewonnene Reibmaterial wurde mithilfe eines Prüfstandes einem Reibleistungstest gemäß JASO C406 unterzogen, und der Reibungskoeffizient bei der zweiten Wirksamkeit (Anfangsgeschwindigkeit: 130 km/h, Verzögerung: 0,6 G) und der niedrigste Reibungskoeffizient beim ersten Fading werden gemessen.
Der bei der zweiten Wirksamkeit gemessene Reibungskoeffizient wird auf Grundlage der folgenden Kriterien bewertet.

A: 0,40 oder mehr
B: 0,35 oder mehr und weniger als 0,40
C: 0,30 oder mehr und weniger als 0,35
D: weniger als 0,30

Der beim ersten Fading gemessene niedrigste Reibungskoeffizient wurde auf Grundlage der folgenden Kriterien bewertet.

A: 0,30 oder mehr
B: 0,25 oder mehr und weniger als 0,30
C: 0,20 oder mehr und weniger als 0,25
D: weniger als 0,20

<Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial>
Der Verschleißbetrag des Gegenmaterials nach dem obigen Reibleistungstest wird auf Grundlage der folgenden Kriterien gemessen und bewertet.

A: 15 µm oder weniger
B: mehr als 15 µm und 20 µm oder weniger
C: mehr als 20 µm und 25 µm oder weniger
D: mehr als 25 µm

<Bremsgeräusch>
Das oben gewonnene Reibmaterial wird an einem realen Fahrzeug montiert, ein Bremsgeräuschtest gemäß JASO C402 wird durchgeführt, und der Schalldruck (dB) des Bremsgeräusches wird gemessen. Die Häufigkeit (%) des Auftretens des Bremsgeräusches von 70 dB oder mehr wird gemäß der folgenden Formel berechnet. $\begin{array}{l} H \ddot{a} ufigkeit (%) des Auftretens eines Bremsger \ddot{a} usches von 70 dB oder mehr= {Anzahl des \\ Aufretens eines Bremsger \ddot{a} usches von 70 dB oder mehr/Anzahl von Bremsungen} \times 100 \end{array}$
Die berechnete Häufigkeit (%) des Auftretens des Bremsgeräusches von 70 dB oder mehr wird auf Grundlage der folgenden Kriterien bewertet.

A: 0 %
B: mehr als 0 % und weniger als 5 %
C: 5 % oder mehr und weniger als 10 %
D: mehr als 10 %

Wie aus den Ergebnissen in Tabelle 1 zu ersehen ist, weisen die Reibmaterialien gemäß den Beispielen 1 bis 14 eine hohe Festigkeit auf, weisen einen ausreichenden Reibungskoeffizienten auf und können die Aggressivität gegenüber dem Gegenmaterial und das Bremsgeräusch verhindern.
Obgleich die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf eine spezifische Ausführungsform beschrieben worden ist, ist Fachleuten ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesensgehalt und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vorliegende Anmeldung beruht auf einer am 19. Dezember 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung (japanische Patentanmeldung Nr. 2019-229438 ), und deren Inhalt ist als Referenz hierin eingeschlossen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004155843 A [0005]
JP 2012197352 A [0005]
JP 2019229438 [0078]

Claims

Reibmaterial, das aufweist: einen Reibungsmodifikator; ein Bindemittel; und einen Faserbasisstoff, in dem eine Stahlfaser als Faserbasisstoff enthalten ist, ein natürlicher Graphit als Schmierstoff enthalten ist, ein Gehalt an Kupfer 0,5 Massenanteile oder weniger bezogen auf das Kupferelement beträgt und kein Titanat enthalten ist.
Reibmaterial nach Anspruch 1, bei dem ein Gehalt des natürlichen Graphits 1,0 Massenanteil bis 5,0 Massenanteile beträgt.
Reibmaterial nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Gehalt der Stahlfaser 10 Massenanteile bis 50 Massenanteile beträgt.
Reibmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in dem des Weiteren ein Koks als Schmierstoff enthalten ist.
Reibmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in dem ein Magnesiumoxid als Abrasivstoff enthalten ist.