JP2023080799A - Friction material composition and friction material - Google Patents

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Hiroki Hasegawa
淳一 氏田
Junichi Ujita
将宏 竹崎
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Abstract

To provide a friction material effective at a time of high-speed brake in a high temperature region and high in wear resistance and free from defect of a friction material, furthermore, low in rotor polishing property during running in a non-brake state in a usual temperature region.SOLUTION: A friction material composition is a friction material composition in which a content of copper in the friction material composition is less than 0.5 mass% as a copper element, and contains an inorganic filler (A) made of boehmite and another inorganic filler different from the boehmite and has a decomposition temperature of 600°C or higher and a Mohs hardness of 5 or lower, wherein a content of the boehmite in the friction material composition is 1 mass% or more and 24 mass% or less and a content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is 1 mass% or more and 25 mass% or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は摩擦材組成物および摩擦材に関する。 The present invention relates to friction material compositions and friction materials.

ディスクブレーキ、ドラムブレーキ等の制動装置のディスクブレーキパッドおよびブレーキシューには摩擦材が使用されている。 Friction materials are used for disc brake pads and brake shoes of braking devices such as disc brakes and drum brakes.

特許文献1には、Al・nHOで表されるアルミナ水和物を含有する摩擦材は、500℃以上のようなより高温域においても有機材料の分解抑制が可能であることが記載されている。 Patent Document 1 discloses that a friction material containing an alumina hydrate represented by Al 2 O 3 ·nH 2 O can suppress the decomposition of organic materials even in a higher temperature range such as 500 ° C. or higher. is described.

特許文献2には、該摩擦調整材成分として酸化カルシウムおよび/または水酸化カルシウムを全組成物中に2~7体積%用い、更に、摩擦調整材成分としてゼオライト、活性白土、活性アルミナ、シリカゲル、粉末・粒状若しくは繊維状活性炭および焼結多孔体から成る群より選ばれた1種以上を全組成物中に1~20体積%用いてなる摩擦材は、摩擦係数の安定性と低周波ノイズの低減に優れることが記載されている。 In Patent Document 2, 2 to 7% by volume of calcium oxide and/or calcium hydroxide is used in the total composition as the friction modifier component, and further, zeolite, activated clay, activated alumina, silica gel, A friction material containing 1 to 20% by volume of one or more selected from the group consisting of powdered, granular or fibrous activated carbon and sintered porous material in the total composition has stable friction coefficient and low frequency noise. It is described to be excellent in reduction.

特許文献3には、摩擦調整剤として、リン片状ベーマイトが配合されている摩擦材は、高温時においても摩擦摩耗特性に優れ、且つ生産性、作業性に優れることが記載されている。 Patent Literature 3 describes that a friction material containing scaly boehmite as a friction modifier has excellent friction and wear characteristics even at high temperatures, as well as excellent productivity and workability.

特開2009-221400号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-221400 特開2000-234086号公報JP-A-2000-234086 特開2000-240702公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-240702

しかしながら、上述のような従来技術の摩擦材は、(i)高温域での高速制動時の効きおよび耐摩耗性に優れる、(ii)高温域での高速制動時にパッド欠けが少ない、および(iii)常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い、の全てを満足することはできない。具体的には、特許文献1および特許文献3に記載の技術は、600℃以上の温度域での高速制動時のパッド欠けへの対策が不十分である。特許文献2に記載の摩擦材は活性アルミナを含有しているため吸湿量が大きく、その結果、耐錆性、パッド強度が低い。また、モース硬度6の活性アルミナを含有しているため、特許文献2に記載の摩擦材は、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が高い。 However, the friction materials of the prior art as described above are (i) excellent in effectiveness and wear resistance during high-speed braking in a high-temperature range, (ii) less pad chipping during high-speed braking in a high-temperature range, and (iii) ) low rotor grindability during non-braking running in the normal temperature range. Specifically, the techniques described in Patent Documents 1 and 3 are insufficient in countermeasures against pad chipping during high-speed braking in a temperature range of 600° C. or higher. Since the friction material described in Patent Document 2 contains activated alumina, it absorbs a large amount of moisture, resulting in low rust resistance and low pad strength. In addition, since it contains activated alumina with a Mohs hardness of 6, the friction material described in Patent Document 2 has high rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range.

本発明の一態様は、高温域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い摩擦材を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is that the effectiveness and wear resistance are high during high-speed braking in a high temperature range, the friction material is less chipped, and the rotor grindability is low during running in a non-braking state in a normal temperature range. The purpose is to provide materials.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である組成において、ベーマイトと、前記ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材(A)の粒径1μm以下のものとを所定量含む摩擦材は、上述した(i)~(iii)の全ての特性に優れた性能を有することを初めて見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明の一態様に係る摩擦材組成物は、摩擦材組成物中の銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である摩擦材組成物であり、ベーマイトと、前記ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材(A)と、を含み、前記摩擦材組成物中の前記ベーマイトの含有量は、1質量%以上、24質量%以下であり、且つ前記摩擦材組成物中の粒径1μm以下の前記無機充填材(A)の含有量は、1質量%以上、25質量%以下である構成である。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors found that boehmite and another inorganic filler different from the boehmite in a composition having a copper content of less than 0.5% by mass as copper element A friction material containing a predetermined amount of an inorganic filler (A) having a decomposition temperature of 600 ° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or less and having a particle size of 1 μm or less is the above-mentioned (i) to (iii) It was discovered for the first time that it has excellent performance in all the characteristics of the above, and the present invention was completed. That is, the friction material composition according to one aspect of the present invention is a friction material composition in which the content of copper in the friction material composition is less than 0.5% by mass as a copper element, and boehmite and the boehmite is another inorganic filler that is different and has a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower, and the content of the boehmite in the friction material composition is 1% by mass or more and 24% by mass or less, and the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is 1% by mass or more and 25% by mass or less. be.

本発明の一態様によれば、銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満でありながらも、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い摩擦材を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, although the copper content is less than 0.5% by mass as a copper element, the effectiveness and wear resistance during high-speed braking in a temperature range of 600 ° C. or higher are high, and the friction material is It is possible to provide a friction material that is less chipped and has low rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range.

DTVの発生メカニズムを概略的に示すディスクブレーキの正面図である。FIG. 2 is a front view of a disc brake that schematically shows the DTV generation mechanism; DTVが発生したディスクロータ単体の正面図である。FIG. 4 is a front view of a single disk rotor in which DTV occurs;

<1.摩擦材組成物>
本発明の一態様に係る摩擦材組成物は、摩擦材組成物中の銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である摩擦材組成物であり、ベーマイトと、前記ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材(A)と、を含み、前記摩擦材組成物中の前記ベーマイトの含有量は、1質量%以上、24質量%以下であり、且つ前記摩擦材組成物中の粒径1μm以下の前記無機充填材(A)の含有量は、1質量%以上、25質量%以下である。本態様の摩擦材組成物は、上述の成分を含む摩擦材原料を配合したものが意図される。本態様の摩擦材組成物は、後述する摩擦材を成形するために用いることができる。
<1. Friction Material Composition>
A friction material composition according to one aspect of the present invention is a friction material composition in which the content of copper in the friction material composition is less than 0.5% by mass as a copper element, and boehmite is different from the boehmite. and an inorganic filler (A) which is another inorganic filler and has a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower, and the content of the boehmite in the friction material composition is 1 mass. % and 24% by mass or less, and the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is 1% by mass or more and 25% by mass or less. The friction material composition of this aspect is intended to be a blend of friction material raw materials containing the above-described components. The friction material composition of this aspect can be used to mold a friction material to be described later.

〔特徴〕
本態様の摩擦材組成物は、摩擦材組成物中の銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満であるので環境に優しい。さらに、ベーマイトと、前記ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材(A)の粒径1μm以下のものと、を所定量含有するため、銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である組成においても、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く、且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い摩擦材を提供できるという優れた効果を奏する。
〔feature〕
The friction material composition of this aspect is environmentally friendly because the content of copper in the friction material composition is less than 0.5% by mass as copper element. Furthermore, boehmite and another inorganic filler different from the boehmite, the inorganic filler (A) having a decomposition temperature of 600° C. or more and a Mohs hardness of 5 or less and having a particle size of 1 μm or less are provided. Since it contains a fixed amount, even in a composition with a copper content of less than 0.5% by mass as a copper element, the effectiveness and wear resistance are high during high-speed braking in a temperature range of 600 ° C. or higher, and the friction material does not chip. Furthermore, it is possible to provide a friction material with low rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range.

本態様の摩擦材組成物を用いた摩擦材は、高温域(例えば600℃以上、好ましくは650℃以上)での高速制動時の効きおよび耐摩耗性に優れているため、電気自動車(EV)やハイブリッド車(HEV)に代表される大型バッテリーを搭載する車両において優れた性能を発揮することができる。また、本態様の摩擦材組成物を用いた摩擦材は、常用の温度域(例えば、200℃以下)における非制動状態での走行時のロータ研削性が低いため、ディスクロータの不均一摩耗(Disk Thickness Variation:DTV)の成長量を小さく抑えることができる。DTVが大きくなりすぎることは、ブレーキ振動が発生する原因の一つとなることが知られている(例えば、特開2005-273770を参照)。従って、本態様の摩擦材組成物を用いた摩擦材をディスクブレーキ用パッドの摩擦面に使用したディスクブレーキは、常用の温度域における非制動状態での走行時のDTVの成長量を小さく抑えることができるので、ブレーキ振動の発生が少ないという優れた効果を奏する。なお、DTVの成長量は、後述する実施例に記載の方法によって測定した値をいう。 The friction material using the friction material composition of this aspect is excellent in high-speed braking effectiveness and wear resistance in a high temperature range (for example, 600 ° C. or higher, preferably 650 ° C. or higher). It can exhibit excellent performance in vehicles equipped with large batteries, such as hybrid vehicles (HEV). In addition, since the friction material using the friction material composition of this aspect has low rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range (for example, 200 ° C. or less), uneven wear of the disk rotor ( The amount of growth of Disk Thickness Variation (DTV) can be kept small. It is known that excessive DTV is one of the causes of brake vibration (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-273770). Therefore, the disc brake using the friction material using the friction material composition of the present embodiment on the friction surface of the disc brake pad can suppress the amount of growth of DTV during running in the non-braking state in the normal temperature range. Therefore, the excellent effect of reducing the occurrence of brake vibration is exhibited. The growth amount of DTV refers to a value measured by the method described in Examples described later.

〔用途〕
上述のような特徴を有する本態様の摩擦材組成物は、電気自動車(EV)やハイブリッド車(HEV)用のディスクブレーキ用パッド、ドラムブレーキ用ブレーキシューの摩擦面に使用される摩擦材に用いるため摩擦材組成物として特に有用である。なぜなら、EV/HEVは、大型バッテリー搭載により従来のガソリン車と比べ車両重量が重く、高速制動時においては回生ブレーキの寄与度が低いという傾向があり、従来のガソリン車と比べて高温域での高速制動時にブレーキパッドまたはブレーキシューの温度が上がりやすく、高温に達する頻度が増加するためである。
[Use]
The friction material composition of this aspect having the characteristics described above is used as a friction material used for the friction surface of disc brake pads for electric vehicles (EV) and hybrid vehicles (HEV) and brake shoes for drum brakes. Therefore, it is particularly useful as a friction material composition. This is because EVs/HEVs are heavier than conventional gasoline vehicles due to their large batteries, and regenerative braking tends to make little contribution to high-speed braking. This is because the temperature of the brake pads or brake shoes tends to rise during high-speed braking, and the frequency of reaching high temperatures increases.

本態様の摩擦材組成物の用途はEV/HEV用に特に限定されるものではなく、二輪車を含む車両全般において採用されるディスクブレーキ用パッド、ドラムブレーキ用ブレーキシュー等の摩擦面に使用される摩擦材に好適に用いることができる。 The application of the friction material composition of this embodiment is not particularly limited to EV/HEV, and it is used for friction surfaces such as disc brake pads and drum brake brake shoes used in vehicles in general including motorcycles. It can be suitably used for friction materials.

〔原料〕
以下に、本態様の摩擦材組成物に含まれている原料(摩擦材原料)について説明する。
〔material〕
The raw materials (friction material raw materials) contained in the friction material composition of this embodiment will be described below.

(銅)
本発明の一態様に係る摩擦材組成物は、摩擦材組成物中の銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である。本発明の一態様に係る摩擦材組成物は、環境有害性の高い銅および銅合金の含有量が非常に少ないため、環境に優しい摩擦材を提供できるという効果を奏する。環境により優しい摩擦材を提供する観点から、摩擦材組成物中の銅の含有量は、0質量%(銅フリー)であることがより好ましい。本発明の一態様に係る摩擦材組成物中に含まれる銅は、繊維基材として添加された銅繊維に由来するものであり得る。
(copper)
A friction material composition according to an aspect of the present invention has a copper content of less than 0.5% by mass as copper element. The friction material composition according to one aspect of the present invention has an extremely low content of copper and copper alloys, which are highly harmful to the environment, and therefore has the effect of providing an environmentally friendly friction material. From the viewpoint of providing an environmentally friendly friction material, the content of copper in the friction material composition is more preferably 0% by mass (copper-free). Copper contained in the friction material composition according to one aspect of the present invention may be derived from copper fibers added as a fiber base material.

(ベーマイト)
本発明の一態様に係る摩擦材組成物は、無機充填材の1つとして、摩擦材組成物100質量%に対して1質量%以上、24質量%以下のベーマイトを含有している。ベーマイトは、アルミナ1水和物とも称される。本明細書において、「ベーマイト」の範疇には、一般式Al・HOで表される結晶性のベーマイトおよび一般式Al・nHO(nが1を越えて3未満)で表される結晶性の低いゲル状のベーマイトの両方が含まれる。前者は結晶構造としてベーマイト構造を有しており、通常、ベーマイトと称される。後者は擬ベーマイト構造を有しており、擬ベーマイトまたはベーマイトゲルと称される。中でも、結晶構造としてベーマイト構造を有するAl・HOで表される結晶性のベーマイトが好ましい。ベーマイトのモース硬度は3.5~4である。結晶性のベーマイトおよび擬ベーマイトは、一般に、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウムアルコキシドの加水分解等の公知の製造方法により得られるが、天然由来のものであってもよい。結晶性のベーマイトと擬ベーマイトとは、公知の方法によって粉末X線回折スペクトルを確認することによって区別することができる。
(boehmite)
A friction material composition according to an aspect of the present invention contains, as one of inorganic fillers, boehmite in an amount of 1% by mass or more and 24% by mass or less relative to 100% by mass of the friction material composition. Boehmite is also called alumina monohydrate. In the present specification, the category of "boehmite" includes crystalline boehmite represented by the general formula Al2O3.H2O and general formula Al2O3.nH2O (n exceeds 1 to 3 less than ) and gel-like boehmite with low crystallinity. The former has a boehmite structure as a crystal structure and is usually called boehmite. The latter has a pseudoboehmite structure and is called pseudoboehmite or boehmite gel. Among them, crystalline boehmite represented by Al 2 O 3 .H 2 O having a boehmite structure as a crystal structure is preferable. Boehmite has a Mohs hardness of 3.5-4. Crystalline boehmite and pseudo-boehmite are generally obtained by known production methods such as hydrolysis of aluminum alkoxide such as aluminum isopropoxide, but they may be naturally derived. Crystalline boehmite and pseudo-boehmite can be distinguished by checking powder X-ray diffraction spectra by known methods.

(ベーマイトの作用および効果)
ベーマイトは、600℃以上の温度域での高速制動時の摩擦面において、ベーマイトが被膜を形成する。この被膜は、摩擦面における接触面積を増加させて摩擦係数(μ)を向上させると共に、摩擦面を保護することによって耐摩耗性を向上させる。その結果、摩擦材の耐熱性(効きおよび耐摩耗性)が向上し、パッドの欠けも少なくなるという効果を奏する。
(Action and effect of boehmite)
Boehmite forms a film on the friction surface during high-speed braking in a temperature range of 600° C. or higher. This coating increases the contact area on the friction surface to improve the coefficient of friction (μ), and protects the friction surface to improve wear resistance. As a result, the heat resistance (effectiveness and wear resistance) of the friction material is improved, and chipping of the pad is reduced.

本態様の摩擦材組成物中のベーマイトの含有量が摩擦材組成物100質量%に対して1質量%以上であることにより、ベーマイトの被膜によって十分に摩擦面が保護されるため、摩擦材の耐熱性(効きおよび耐摩耗性)が向上し、パッドの欠けが少なくなることに関して顕著な効果を得ることができる。また、本態様の摩擦材組成物中のベーマイトの含有量が摩擦材組成物100質量%に対して24質量%以下であることにより、パッド形成性が良好となる。 When the content of boehmite in the friction material composition of this embodiment is 1% by mass or more with respect to 100% by mass of the friction material composition, the friction surface is sufficiently protected by the coating of boehmite. Remarkable effects can be obtained in terms of improved heat resistance (efficacy and wear resistance) and less chipping of the pad. Further, when the content of boehmite in the friction material composition of this embodiment is 24% by mass or less with respect to 100% by mass of the friction material composition, pad formability is improved.

さらには、前述のとおり、ベーマイトのモース硬度は3.5~4であり、アルミナ(モース硬度9相当)や活性アルミナ(モース硬度6相当)と比較して、粒子の硬度が低い。このため、本態様の摩擦材組成物中にベーマイトを含有することにより、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性を低くすることができ、その結果、ブレーキ振動の発生が少なくなるという効果を奏する。なお、ベーマイトとは結晶形が異なるアルミナ1水和物として、ダイアスポアが知られている。ダイアスポアはベーマイトよりも強固な結晶構造を有しており、モース硬度は6.5~7である。このことから、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性を低くする観点から、アルミナ1水和物の中でもベーマイトが好ましいといえる。ベーマイトとダイアスポアとは、公知の方法によって粉末X線回折スペクトルを確認することによって区別することができる。 Furthermore, as described above, the Mohs hardness of boehmite is 3.5 to 4, and the hardness of the particles is lower than that of alumina (corresponding to Mohs hardness of 9) and activated alumina (corresponding to Mohs hardness of 6). Therefore, by including boehmite in the friction material composition of the present embodiment, the rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range can be reduced, and as a result, the occurrence of brake vibration can be reduced. It has the effect of reducing Diaspore is known as an alumina monohydrate having a different crystal form from boehmite. Diaspore has a stronger crystal structure than boehmite and has a Mohs hardness of 6.5-7. From this, it can be said that boehmite is preferable among alumina monohydrates from the viewpoint of lowering rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range. Boehmite and diaspore can be distinguished by examining powder X-ray diffraction spectra by known methods.

(ベーマイトの好ましい含有量)
摩擦材の高温域での高速制動時の性能(効きおよび耐摩耗性)をより向上させる観点から、摩擦材組成物中のベーマイトの含有量は、摩擦材組成物100質量%に対して3質量%以上、15質量%以下であることが好ましい。
(Preferred boehmite content)
From the viewpoint of further improving the high-speed braking performance (efficacy and wear resistance) of the friction material in a high-temperature range, the content of boehmite in the friction material composition is 3% by mass with respect to 100% by mass of the friction material composition. % or more and 15 mass % or less.

(ベーマイトの好ましい粒径)
ベーマイトの粒径は限定されないが、ベーマイトの平均粒径が50μm以下であれば、摩擦材組成物の製造時に偏りなく均一に混合することが可能となること、および制動時にベーマイトの粒子が摩擦面から脱落しにくいことから、摩擦材の高温域での高速制動時の性能(効きおよび耐摩耗性)の向上効果が安定して得られるため好ましい。また、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性をより低くする観点から、ベーマイトの平均粒径が10μm以下であることがより好ましい。また、摩擦材組成物の製造時の取扱い性の観点から、ベーマイトの平均粒径が1μm以上であることが好ましい。ベーマイトの平均粒径は、JIS Z 8825「粒子径解析-レーザ解析・散乱法」により得られる体積基準の中位径(メジアン径)とする。摩擦材形成後にベーマイトの粒子径を確認する場合は、摩擦材の断面の電子顕微鏡画像からベーマイトに該当する粒子の平均粒径をJIS Z 8827-1「粒子径解析-画像解析法-第1部:静的画像解析法」により体積基準の粒度分布を測定し、中位径を求めればよい。
(Preferred particle size of boehmite)
The particle size of boehmite is not limited, but if the boehmite has an average particle size of 50 μm or less, it is possible to uniformly mix the friction material composition without unevenness during production, and when braking, the boehmite particles form the friction surface. Since it is difficult to fall off from the friction material, it is preferable because the effect of improving the performance (efficacy and wear resistance) of the friction material during high-speed braking in a high temperature range can be stably obtained. Further, from the viewpoint of lowering the rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range, it is more preferable that the boehmite has an average particle size of 10 μm or less. Moreover, from the viewpoint of handleability during production of the friction material composition, it is preferable that the boehmite has an average particle size of 1 μm or more. The average particle diameter of boehmite is the volume-based median diameter obtained according to JIS Z 8825 "Particle Size Analysis - Laser Analysis/Scattering Method". When confirming the particle size of boehmite after forming the friction material, the average particle size of the particles corresponding to boehmite is determined from the electron microscope image of the cross section of the friction material according to JIS Z 8827-1 "Particle size analysis - Image analysis method - Part 1 : Static image analysis method” to measure the volume-based particle size distribution and obtain the median diameter.

(ベーマイトの好ましい粒子形状)
ベーマイトの粒子形状としては、例えば、鱗片状、板状、粒状、立方体状、針状、いがぐり状等を挙げることができる。ベーマイトの粒子形状は特に限定されないが、鱗片状または板状のベーマイトは潤滑性を有しているため、常用の温度域における制動時の効きを向上させる観点から、ベーマイトの粒子形状は、粒状、立方体状または針状であることが好ましい。また、パッドの緻密性を高め、パッドの欠けをより少なくする観点から、ベーマイトの粒子形状は、粒状または立方体状であることがより好ましい。なお、立方体状は、粒状の粒子形状の一態様である。
(Preferred particle shape of boehmite)
Examples of the particle shape of boehmite include scale-like, plate-like, granular, cubic, needle-like, and burr-like shapes. The particle shape of boehmite is not particularly limited, but since scale-like or plate-like boehmite has lubricating properties, the particle shape of boehmite should be granular, Cubic or acicular shapes are preferred. Moreover, from the viewpoint of increasing the density of the pad and reducing chipping of the pad, the boehmite particle shape is more preferably granular or cubic. Note that the cubic shape is one aspect of the granular particle shape.

ベーマイト粒子の厚みに対する長径の比として表されるアスペクト比(長径/厚み)が低い粒子形状(例えば、アスペクト比(長径/厚み)が4未満)を粒状または立方体状といい、アスペクト比(長径/厚み)が高い粒子形状(例えば、アスペクト比(長径/厚み)が4以上)を鱗片状または板状という。アスペクト比(長径/厚み)が高い粒子形状であり、且つアスペクト比(長径/短径)が高い粒子形状を針状という。多数の針状片が結束し、いがぐり状の形状を成す粒子形状をいがぐり状という。 A particle shape with a low aspect ratio (long diameter/thickness) expressed as the ratio of the long diameter to the thickness of the boehmite particles (for example, an aspect ratio (long diameter/thickness) of less than 4) is called granular or cubic. A particle shape having a high thickness (for example, an aspect ratio (length/thickness) of 4 or more) is referred to as scale-like or plate-like. A particle shape with a high aspect ratio (major axis/thickness) and a high aspect ratio (major axis/minor axis) is referred to as needle-like. A particle shape in which a large number of needle-like pieces are bound together to form a burr shape is referred to as a burr shape.

(粒径1μm以下の無機充填材(A))
無機充填材(A)は、ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である任意の無機充填材をいう。本発明の一態様に係る摩擦材組成物は、無機充填材の1つとして、ベーマイトを前述した所定量含有すると共に、摩擦材組成物100質量%に対して、粒径1μm以下の無機充填材(A)を、1質量%以上、25質量%以下含有している。
(Inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less)
The inorganic filler (A) is an inorganic filler different from boehmite, and refers to any inorganic filler having a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower. The friction material composition according to one aspect of the present invention contains boehmite as one of the inorganic fillers in the above-described predetermined amount, and an inorganic filler having a particle size of 1 μm or less with respect to 100% by mass of the friction material composition. (A) is contained in an amount of 1% by mass or more and 25% by mass or less.

(粒径1μm以下の無機充填材(A)の作用および効果)
本発明の一態様に係る摩擦材組成物中の粒径が1μmを超える粒子の隙間に、粒径が1μm以下の無機充填材(A)の粒子が入り込むことによって、摩擦材の充填率が上昇し、緻密な構造となる。これにより、本態様の摩擦材組成物を用いた摩擦材は、600℃以上でバインダである樹脂が分解した場合も、空隙の少ない緻密な構造である。また、無機充填材(A)の分解温度は600℃以上であり、無機充填材(A)自体も分解されにくいため、600℃以上の温度域での高速制動時にも空隙の少ない緻密な構造を保持できる。その結果、摩擦材の摩擦面が崩れにくく、効きおよび耐摩耗性が良好となるという優れた効果を奏する。
(Action and effect of inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less)
The particles of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less enter the gaps between the particles having a particle size of more than 1 μm in the friction material composition according to one aspect of the present invention, thereby increasing the filling rate of the friction material. and has a dense structure. As a result, the friction material using the friction material composition of this aspect has a dense structure with few voids even when the binder resin decomposes at 600° C. or higher. In addition, the decomposition temperature of the inorganic filler (A) is 600°C or higher, and the inorganic filler (A) itself is not easily decomposed, so that even during high-speed braking in a temperature range of 600°C or higher, a dense structure with few voids can be maintained. can hold. As a result, the friction surface of the friction material does not collapse easily, and excellent effects such as improved effectiveness and wear resistance are achieved.

本態様の摩擦材組成物中の粒径1μm以下の無機充填材(A)の含有量が摩擦材組成物100質量%に対して1質量%以上であることにより、摩擦材の充填率が上昇し、十分に緻密な構造となるため、摩擦材の摩擦面が崩れにくく、効きおよび耐摩耗性が良好となることに関して顕著な効果を得ることができる。また、本態様の摩擦材組成物中の粒径1μm以下の無機充填材(A)の含有量が摩擦材組成物100質量%に対して25質量%以下であることにより、パッド形成性が良好となる。 The content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition of this embodiment is 1% by mass or more with respect to 100% by mass of the friction material composition, so that the filling rate of the friction material is increased. However, since it has a sufficiently dense structure, the friction surface of the friction material does not easily collapse, and remarkable effects can be obtained in terms of improving effectiveness and wear resistance. In addition, the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition of this embodiment is 25% by mass or less with respect to 100% by mass of the friction material composition, so that the pad formability is good. becomes.

さらには、前述のとおり、無機充填材(A)のモース硬度は5以下であるので、本態様の摩擦材組成物中に粒径1μm以下の無機充填材(A)を含有することにより、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性を低くすることができ、その結果、ブレーキ振動の発生が少なくなるという効果を奏する。 Furthermore, as described above, the inorganic filler (A) has a Mohs hardness of 5 or less. It is possible to lower the rotor grindability during running in the non-braking state in the temperature range of , and as a result, the brake vibration is reduced.

(無機充填材(A)の例)
無機充填材(A)は、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材であれば、その種類は特に限定されない。分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、マイカ等を挙げることができる。摩擦材をより緻密にする観点から、無機充填材(A)は、アスペクト比(長径/厚み)が低い硫酸バリウム、炭酸カルシウムであることが好ましい。無機充填材(A)は、1種類を単独でまたは複数種類を組み合わせて使用することができる。無機充填材(A)を複数種類組み合わせて使用する場合、本態様の摩擦材組成物中の粒径1μm以下の無機充填材(A)の含有量は、複数種類の粒径1μm以下の無機充填材(A)の総量である。なお、ベーマイトは、モース硬度が5以下であるが、分解温度が約500℃であることから、無機充填材(A)は、ベーマイトとは異なる別の無機充填材である。
(Example of inorganic filler (A))
The type of the inorganic filler (A) is not particularly limited as long as it has a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower. Examples of inorganic fillers having a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower include barium sulfate, calcium carbonate, and mica. From the viewpoint of making the friction material more dense, the inorganic filler (A) is preferably barium sulfate or calcium carbonate having a low aspect ratio (length/thickness). The inorganic filler (A) can be used singly or in combination. When a plurality of types of inorganic fillers (A) are used in combination, the content of the inorganic fillers (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition of this embodiment is the same as the content of the inorganic fillers (A) having a particle size of 1 μm or less. It is the total amount of material (A). Boehmite has a Mohs hardness of 5 or less, but has a decomposition temperature of about 500° C. Therefore, the inorganic filler (A) is an inorganic filler different from boehmite.

(無機充填材(A)の分解温度)
本明細書中に記載の「分解温度」は、JIS K 0129「熱分析通則」における熱重量測定(TG)の測定により得られる、重量減少が開始した温度のことをいう。重量減少が開始した温度は、加熱により脱離する分子相当の重量が減少した温度域で最も低い温度とする。
(Decomposition temperature of inorganic filler (A))
The "decomposition temperature" described in this specification refers to the temperature at which weight loss starts, obtained by thermogravimetry (TG) measurement according to JIS K 0129 "General Rules for Thermal Analysis". The temperature at which the weight starts to decrease is the lowest temperature in the temperature range at which the weight corresponding to the molecule desorbed by heating decreases.

高温での効果を高める観点から、無機充填材(A)は、分解温度が650℃以上であることが好ましく、700℃以上であることがより好ましい。 From the viewpoint of enhancing the effect at high temperatures, the inorganic filler (A) preferably has a decomposition temperature of 650° C. or higher, more preferably 700° C. or higher.

(無機充填材(A)のモース硬度)
本明細書中に記載の「モース硬度」は、1~15までの15段階の値で表される修正モース硬度を意味している。修正モース硬度は、公知の測定方法に従って測定することができる。
(Mohs hardness of inorganic filler (A))
The “Mohs hardness” described herein means a modified Mohs hardness represented by 15 levels of values from 1 to 15. Modified Mohs hardness can be measured according to a known measuring method.

また、DTV成長量の観点から、無機充填材(A)は、モース硬度が4.5以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of DTV growth, the inorganic filler (A) preferably has a Mohs hardness of 4.5 or less, more preferably 4 or less.

(無機充填材(A)の粒径)
本態様の摩擦材組成物は、粒径が1μm以下の無機充填材(A)を前述した所定量含有していればよく、本発明の効果を損なわない範囲で、粒径が1μm以下の無機充填材(A)と共に、粒径が1μmよりも大きい無機充填材(A)を含有していてもよい。粒径が1μmよりも大きい無機充填材(A)の粒径の上限値は特に限定されず、当該技術分野で通常採用される無機充填材の粒径を好ましく適用することができる。
(Particle size of inorganic filler (A))
The friction material composition of this aspect may contain the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the above-described predetermined amount, and the inorganic filler having a particle size of 1 μm or less within a range that does not impair the effects of the present invention. An inorganic filler (A) having a particle size larger than 1 μm may be contained together with the filler (A). The upper limit of the particle size of the inorganic filler (A) having a particle size of more than 1 μm is not particularly limited, and the particle size of inorganic fillers commonly employed in the relevant technical field can be preferably applied.

本態様の摩擦材組成物中に含まれている粒径が1μm以下の無機充填材(A)の量は、以下の方法で求めればよい。
1.JIS Z 8825「粒子径解析-レーザ解析・散乱法」により無機充填材(A)の体積基準粒度分布を測定する。
2.得られた無機充填材(A)の粒度分布より1μm以下の粒子積算値を求める(単位%)。
3.前項「2」で得た粒子積算値は、無機充填材(A)に含まれる1μm以下の粒子の割合を示す。したがって、摩擦材の粒径1μm以下の無機充填材(A)の含有量は、以下の式で算出できる。
無機充填材(A)の摩擦材中の含有量(質量%)×1μm以下の粒子積算値(%)/100
同様の方法によって、本態様の摩擦材組成物中に含まれている粒径が1μmよりも大きい無機充填材(A)の量を測定することができる。
The amount of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less contained in the friction material composition of this embodiment may be obtained by the following method.
1. The volume-based particle size distribution of the inorganic filler (A) is measured according to JIS Z 8825 "Particle size analysis-laser analysis/scattering method".
2. From the particle size distribution of the obtained inorganic filler (A), an integrated value of particles of 1 μm or less is obtained (unit: %).
3. The particle integrated value obtained in the preceding item "2" indicates the proportion of particles of 1 µm or less contained in the inorganic filler (A). Therefore, the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material can be calculated by the following formula.
Content of inorganic filler (A) in friction material (% by mass) × Cumulative value of particles of 1 μm or less (%)/100
A similar method can be used to measure the amount of the inorganic filler (A) having a particle size larger than 1 μm contained in the friction material composition of the present embodiment.

(粒径1μm以下の無機充填材(A)の好ましい含有量)
摩擦材の高温域での高速制動時の性能(効きおよび耐摩耗性)をより向上させる観点から、摩擦材組成物中の粒径1μm以下の無機充填材(A)の含有量は、摩擦材組成物100質量%に対して1質量%以上、20質量%以下であることが好ましい。
(Preferred content of inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less)
From the viewpoint of further improving the high-speed braking performance (effectiveness and wear resistance) of the friction material in a high temperature range, the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is It is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to 100% by mass of the composition.

(ベーマイトおよび無機充填材(A)の表面処理)
ベーマイトおよび無機充填材(A)は、粒子の表面に表面処理を施したものを使用してもよい。表面処理を施したベーマイトおよび無機充填材(A)を使用することによって、バインダである樹脂とのなじみ性が改善、耐水性の向上等の効果を奏する。
(Surface treatment of boehmite and inorganic filler (A))
The boehmite and the inorganic filler (A) may be used after the surfaces of the particles have been surface-treated. By using the surface-treated boehmite and the inorganic filler (A), effects such as improved compatibility with the binder resin and improved water resistance are exhibited.

表面処理方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ベーマイトおよび無機充填材(A)の粒子に対して、カップリング材処理、リン酸処理等の処理を行う方法;ベーマイトおよび無機充填材(A)の粒子の表面にシリカ、アルミナ等の無機層を形成する方法;等を挙げることができる。 As the surface treatment method, a known method can be used. For example, the particles of boehmite and the inorganic filler (A) are treated with a coupling agent, phosphoric acid, or the like; A method of forming an inorganic layer of silica, alumina or the like on the surface of particles of the material (A);

(その他の成分)
本態様の摩擦材組成物は、上述した成分の他に、繊維基材、結合材、有機充填材、並びにベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材を摩擦材原料として含有する。
(other ingredients)
In addition to the components described above, the friction material composition of this embodiment contains a fiber base material, a binder, an organic filler, and boehmite and an inorganic filler different from the inorganic filler (A) as friction material raw materials. do.

(繊維基材)
繊維基材としては、例えば、有機繊維、無機繊維、金属繊維等を挙げることができる。これらの繊維は、天然繊維であってもよく、人工的に合成した合成繊維であってもよい。有機繊維としては、例えば、芳香族ポリアミド繊維(アラミド繊維)、アクリル繊維、セルロース繊維、炭素繊維等を挙げることができる。無機繊維としては、ロックウール、ガラス繊維等を挙げることができる。金属繊維としては、スチール、ステンレス、アルミニウム、亜鉛、スズ等の単独金属からなる繊維、並びに、それぞれの合金金属からなる繊維を挙げることができる。繊維基材は、1種類を単独でまたは複数種類を組み合わせて使用することができる。摩擦材組成物中の繊維基材の含有量は特に限定されず、当該技術分野で通常採用される含有量とすることができる。
(fiber base material)
Examples of the fiber base material include organic fibers, inorganic fibers, and metal fibers. These fibers may be natural fibers or artificially synthesized synthetic fibers. Examples of organic fibers include aromatic polyamide fibers (aramid fibers), acrylic fibers, cellulose fibers, and carbon fibers. Examples of inorganic fibers include rock wool and glass fibers. Examples of metal fibers include fibers composed of single metals such as steel, stainless steel, aluminum, zinc and tin, and fibers composed of metal alloys thereof. A fiber base material can be used individually by 1 type or in combination of multiple types. The content of the fiber base material in the friction material composition is not particularly limited, and may be a content commonly employed in the technical field.

(結合材)
結合材は、摩擦材組成物中の摩擦材原料を結合させる機能を有している。結合材としては、前記性能を発揮できるものであれば特に限定されず、当該技術分野で公知の結合材を好ましく使用することができる。結合材の具体例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、イミド樹脂等の樹脂を挙げることができる。結合材は、1種類を単独でまたは複数種類を組み合わせて使用することができる。摩擦材組成物中の結合材の含有量は特に限定されず、当該技術分野で通常採用される含有量とすることができる。また、結合剤はシリコンゴム、アクリルゴム、カシューオイル等の変性成分を含んでいてもよい。
(Binder)
The binding material has a function of binding the friction material raw materials in the friction material composition. The binder is not particularly limited as long as it can exhibit the above performance, and binders known in the art can be preferably used. Specific examples of binders include resins such as phenol resins, epoxy resins, melamine resins, and imide resins. The binder can be used singly or in combination. The content of the binder in the friction material composition is not particularly limited, and may be the content commonly employed in the technical field. Further, the binder may contain modified components such as silicon rubber, acrylic rubber, cashew oil and the like.

(有機充填材)
有機充填材は、耐摩耗性等を向上させるための摩擦調整材としての機能を有している。有機充填材としては、前記性能を発揮できるものであれば特に限定されず、当該技術分野で公知の有機充填材を好ましく使用することができる。有機充填材の具体例としては、カシューダスト、ゴム粉、タイヤ粉、フッ素樹脂、メラミンシアヌレート、ポリエチレン樹脂等を挙げることができる。有機充填材は、1種類を単独でまたは複数種類を組み合わせて使用することができる。また、有機充填材は、リン酸やフッ素樹脂によって表面を被覆していてもよい。摩擦材組成物中の有機充填材の含有量は特に限定されず、当該技術分野で通常採用される含有量とすることができる。
(organic filler)
The organic filler has a function as a friction modifier for improving wear resistance and the like. The organic filler is not particularly limited as long as it can exhibit the above performance, and organic fillers known in the art can be preferably used. Specific examples of organic fillers include cashew dust, rubber powder, tire powder, fluororesin, melamine cyanurate, and polyethylene resin. An organic filler can be used individually by 1 type or in combination of multiple types. Moreover, the surface of the organic filler may be coated with phosphoric acid or fluororesin. The content of the organic filler in the friction material composition is not particularly limited, and may be the content commonly employed in the technical field.

(ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材)
本態様の摩擦材組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材を含んでいてもよい。ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材としては、当該技術分野で公知の無機物を好ましく使用することができ、例えば、酸化ジルコニウム、酸化鉄(酸化第一鉄、酸化第二鉄等)、チタン酸塩、水酸化カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸ジルコニウム等の珪酸化合物、炭酸マグネシウム、炭酸カリウム等の炭酸化合物等を挙げることができる。チタン酸塩としては、例えば、チタン酸アルカリ金属塩、チタン酸アルカリ金属・第二族塩等を挙げることができ、具体例として、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸リチウム、チタン酸リチウムカリウム、チタン酸マグネシウムカリウム等を挙げることができる。これらの無機充填材は、1種類を単独でまたは複数種類を組み合わせて使用することができる。ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材の含有量は特に限定されず、ベーマイトおよび無機充填材(A)とあわせた無機充填材の総含有量が当該技術分野で採用される無機充填材の含有量の範囲となるように適宜調整すればよい。
(Another inorganic filler different from boehmite and inorganic filler (A))
The friction material composition of this aspect may contain an inorganic filler other than boehmite and the inorganic filler (A) within a range that does not impair the effects of the present invention. As another inorganic filler different from boehmite and the inorganic filler (A), inorganic substances known in the art can be preferably used, for example, zirconium oxide, iron oxide (ferrous oxide, ferric oxide iron, etc.), silicate compounds such as titanates, calcium hydroxide, calcium silicate and zirconium silicate, and carbonate compounds such as magnesium carbonate and potassium carbonate. Examples of titanates include alkali metal titanates, alkali metal titanates/group II salts, and specific examples include potassium titanate, sodium titanate, lithium titanate, and lithium potassium titanate. , magnesium potassium titanate, and the like. These inorganic fillers can be used singly or in combination. The content of the inorganic filler different from the boehmite and the inorganic filler (A) is not particularly limited, and the total content of the inorganic filler combined with the boehmite and the inorganic filler (A) is adopted in the art. The content of the inorganic filler may be appropriately adjusted so as to fall within the range of the content of the inorganic filler.

ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材として、酸化ジルコニウムやチタン酸塩を含有することにより、600℃以上の温度域での高速制動時の摩擦面において形成される被膜がより強固になり、摩擦材の耐熱性(効きおよび耐摩耗性)がより向上するため好ましい。この場合の酸化ジルコニウムおよびチタン酸塩の含有量の上限は特に限定されず、ベーマイトおよび無機充填材(A)とあわせた無機充填材の総含有量が当該技術分野で採用される無機充填材の含有量となるように適宜調整すればよい。酸化ジルコニウムおよびチタン酸塩の含有量が多い程、前述した摩擦材の耐熱性がより向上するため好ましい。 By containing zirconium oxide or titanate as another inorganic filler different from boehmite and the inorganic filler (A), a film is formed on the friction surface during high-speed braking in a temperature range of 600° C. or higher. It is preferable because it becomes stronger and the heat resistance (effectiveness and wear resistance) of the friction material is further improved. In this case, the upper limit of the content of zirconium oxide and titanate is not particularly limited, and the total content of inorganic fillers combined with boehmite and inorganic filler (A) is the amount of inorganic fillers employed in the art. The content may be adjusted as appropriate. The higher the content of zirconium oxide and titanate, the more improved the heat resistance of the above-described friction material, which is preferable.

また、ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材の粒径は特に限定されず、当該技術分野で通常採用される平均粒径を有する無機物を好ましく使用することができる。前述したとおり、粒径が1μmを超える粒子の隙間に、粒径が1μm以下の無機充填材(A)の粒子が入り込むことによって、摩擦材の充填率が上昇し、緻密な構造となることを考慮すると、ベーマイトおよび無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材は、粒径が1μmよりも大きい粒子を含むものであることが好ましく、ほとんどが粒径が1μmよりも大きい粒子であり、粒子粒径が1μm以下の粒子を実質的に含まないものであることがより好ましい。「粒径が1μm以下の粒子を実質的に含まない」とは、粒径が1μm以下の粒子の含有量が、全体の20質量%以下、10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下であることを意味している。本態様の摩擦材組成物中の粒径が1μmよりも大きい無機充填材の含有量は、ベーマイトおよび無機充填材(A)とあわせた無機充填材の総含有量が当該技術分野で採用される無機充填材の含有量の範囲となるように適宜調整すればよい。 In addition, the particle size of the inorganic filler other than boehmite and the inorganic filler (A) is not particularly limited, and an inorganic substance having an average particle size commonly employed in the technical field can be preferably used. As described above, the particles of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less enter the gaps between the particles having a particle size of more than 1 μm, thereby increasing the filling rate of the friction material and forming a dense structure. Considering that the boehmite and another inorganic filler different from the inorganic filler (A) preferably contain particles with a particle size greater than 1 μm, mostly particles with a particle size greater than 1 μm, particles More preferably, it does not substantially contain particles with a particle size of 1 μm or less. “Substantially free of particles with a particle size of 1 μm or less” means that the content of particles with a particle size of 1 μm or less is 20% by mass or less, 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, or more. It means that it is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. The content of inorganic fillers having a particle size larger than 1 μm in the friction material composition of this embodiment is the total content of inorganic fillers combined with boehmite and inorganic fillers (A), which is adopted in the art. The content of the inorganic filler may be appropriately adjusted so as to fall within the range.

(潤滑剤)
本態様の摩擦材組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、潤滑剤をさらに含んでいてもよい。潤滑剤としては特に限定されず、当該技術分野で公知の潤滑剤を好ましく使用することができる。潤滑剤の具体例としては、コークス、黒鉛、カーボンブラック、グラファイト、金属硫化物等を挙げることができる。金属硫化物としては、例えば、硫化スズ、三硫化アンチモン、二硫化モリブテン、硫化ビスマス、硫化鉄、硫化亜鉛、硫化タングステン等を挙げることができる。これらの潤滑剤は、1種類を単独でまたは複数種類を組み合わせて使用することができる。潤滑剤の含有量は特に限定されず、当該技術分野で通常採用される含有量とすることができる。
(lubricant)
The friction material composition of this aspect may further contain a lubricant within a range that does not impair the effects of the present invention. Lubricants are not particularly limited, and lubricants known in the art can be preferably used. Specific examples of lubricants include coke, graphite, carbon black, graphite, and metal sulfides. Examples of metal sulfides include tin sulfide, antimony trisulfide, molybdenum disulfide, bismuth sulfide, iron sulfide, zinc sulfide, and tungsten sulfide. These lubricants can be used singly or in combination. The content of the lubricant is not particularly limited, and may be the content commonly employed in the technical field.

(摩擦材組成物の製造方法)
本態様の摩擦材組成物は、上述した摩擦材原料を配合し、それらを混合する混合工程を含む製造方法によって製造することができる。摩擦材原料を均一に混合する観点から、混合工程は、粉体状の摩擦材原料を混合する工程であることが好ましい。混合工程における混合方法および混合条件は、摩擦材原料を均一に混合することができる限り特に限定されず、当該技術分野で公知の方法を採用することができる。例えば、フェンシェルミキサ、レーディゲミキサ等の公知の混合機を使用して、摩擦材原料を常温で10分間程度混合すればよい。混合工程では、混合中の摩擦材原料が昇温しないように、公知の冷却方法によって摩擦材原料の混合物を冷却しながら混合してもよい。
(Method for producing friction material composition)
The friction material composition of this aspect can be produced by a production method including a mixing step of blending the friction material raw materials described above and mixing them. From the viewpoint of uniformly mixing the friction material raw materials, the mixing step is preferably a step of mixing powdery friction material raw materials. The mixing method and mixing conditions in the mixing step are not particularly limited as long as the friction material raw materials can be uniformly mixed, and methods known in the art can be adopted. For example, the friction material raw materials may be mixed at room temperature for about 10 minutes using a known mixer such as a Fenchel mixer or Loedige mixer. In the mixing step, the mixture of friction material raw materials may be mixed while being cooled by a known cooling method so that the temperature of the friction material raw materials during mixing does not rise.

<2.摩擦材>
本発明の一態様に係る摩擦材は、本発明の一態様に係る摩擦材組成物を成形してなる。本態様の摩擦材の効果、用途等は本発明の摩擦材組成物の一態様について説明したとおりであるのでここでは繰り返さない。
<2. Friction Material>
A friction material according to one aspect of the present invention is obtained by molding the friction material composition according to one aspect of the present invention. The effect, application, etc. of the friction material of this aspect are as described for one aspect of the friction material composition of the present invention, and will not be repeated here.

(摩擦材の製造方法)
本態様の摩擦材は、本発明の一態様に係る摩擦材組成物を成形する成形工程を含む製造方法によって製造することができる。成形工程における成形方法および成形条件は、本発明の摩擦材組成物の一態様を所定の形状に成形することができる限り特に限定されず、当該技術分野で公知の方法を採用することができる。例えば、本発明の摩擦材組成物の一態様をプレス等で押し固めることにより成形することができる。プレスによる成形方法としては、本発明の摩擦材組成物の一態様を加熱して押し固めて成形するホットプレス工法および本発明の摩擦材組成物の一態様を加熱せずに常温で押し固めて成形する常温プレス工法のいずれかを好適に採用することができる。ホットプレス工法で成形する場合には、例えば、成形温度を140℃以上、200℃以下(好ましくは160℃)とし、成形圧力を10MPa以上、40MPa以下(好ましくは20MPa)とし、成形時間を3分以上、15分以下(好ましくは10分)とすることで、本発明の摩擦材組成物の一態様を摩擦材に成形することができる。常温プレス工法で成形する場合には、例えば、成形圧力を50MPa以上、200MPa以下(好ましくは100MPa)とし、成形時間を5秒以上、60秒以下(好ましくは15秒)とすることで、本発明の摩擦材組成物の一態様を摩擦材に成形することができる。更に、必要に応じて、摩擦材の表面を研磨して摩擦面を形成する研磨工程を行ってもよい。
(Method for manufacturing friction material)
The friction material of this aspect can be manufactured by a manufacturing method including a molding step of molding the friction material composition according to one aspect of the present invention. The molding method and molding conditions in the molding step are not particularly limited as long as one aspect of the friction material composition of the present invention can be molded into a predetermined shape, and methods known in the art can be adopted. For example, one aspect of the friction material composition of the present invention can be molded by pressing or the like. As the molding method by press, there is a hot press method in which one embodiment of the friction material composition of the present invention is heated and compacted to be molded, and one embodiment of the friction material composition of the present invention is compacted at room temperature without heating. Any cold pressing method for molding can be suitably employed. When molding by the hot press method, for example, the molding temperature is 140 ° C. or higher and 200 ° C. or lower (preferably 160 ° C.), the molding pressure is 10 MPa or higher and 40 MPa or lower (preferably 20 MPa), and the molding time is 3 minutes. As described above, one aspect of the friction material composition of the present invention can be molded into a friction material by setting the time to 15 minutes or less (preferably 10 minutes). When molding by a normal temperature press method, for example, the molding pressure is 50 MPa or more and 200 MPa or less (preferably 100 MPa), and the molding time is 5 seconds or more and 60 seconds or less (preferably 15 seconds). One aspect of the friction material composition can be molded into a friction material. Furthermore, if necessary, a polishing step may be performed to polish the surface of the friction material to form a friction surface.

<3.摩擦部材>
本発明の一態様に係る摩擦材を摩擦面として用いた摩擦部材も本発明の範疇に含まれる。摩擦部材としては、本発明の摩擦材の一態様のみを備える構成、または裏板としての金属板等の板状部材と本発明の摩擦材の一態様とを一体化した構成とすることができる。本態様の摩擦部材の効果、用途等は本発明の摩擦材組成物の一態様について説明したとおりであるのでここでは繰り返さない。
<3. Friction member>
A friction member using the friction material according to one aspect of the present invention as a friction surface is also included in the scope of the present invention. The friction member may have a configuration that includes only one aspect of the friction material of the present invention, or a configuration that integrates a plate-like member such as a metal plate as a back plate with one aspect of the friction material of the present invention. . The effect, application, etc. of the friction member of this aspect are as described for one aspect of the friction material composition of the present invention, and will not be repeated here.

本態様の摩擦部材を、板状部材と本発明の摩擦材の一態様とが一体化した構成とする場合は、本発明の摩擦材の一態様と板状部材とをクランプ処理し、その後、熱処理することによって本発明の摩擦材の一態様と板状部材とを接着することができる。クランプ処理の条件は特に限定されないが、例えば、例えば、180℃、1MPa、10分間である。また、クランプ処理後の熱処理の条件も特に限定されないが、例えば、150℃以上、250℃以下、5分以上、180分以下であり、好ましくは、230℃、3時間である。 In the case where the friction member of this aspect is configured such that the plate-like member and the one aspect of the friction material of the present invention are integrated, the one aspect of the friction material of the present invention and the plate-like member are clamped, and then The one aspect of the friction material of the present invention and the plate member can be adhered by heat treatment. The clamping conditions are not particularly limited, but are, for example, 180° C., 1 MPa, and 10 minutes. The conditions for the heat treatment after the clamping process are not particularly limited, but are, for example, 150° C. or more and 250° C. or less, 5 minutes or more and 180 minutes or less, preferably 230° C. and 3 hours.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る摩擦材組成物は、摩擦材組成物中の銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である摩擦材組成物であり、ベーマイトと、前記ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材(A)と、を含み、前記摩擦材組成物中の前記ベーマイトの含有量は、1質量%以上、24質量%以下であり、且つ前記摩擦材組成物中の粒径1μm以下の前記無機充填材(A)の含有量は、1質量%以上、25質量%以下である、構成である。このような構成によれば、銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満でありながらも、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い摩擦材を提供できるという効果を奏する。
〔summary〕
A friction material composition according to aspect 1 of the present invention is a friction material composition in which the content of copper in the friction material composition is less than 0.5% by mass as a copper element, and boehmite is different from the boehmite. and an inorganic filler (A) which is another inorganic filler and has a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower, and the content of the boehmite in the friction material composition is 1 mass. % or more and 24 mass % or less, and the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is 1 mass % or more and 25 mass % or less. . According to such a configuration, even though the copper content is less than 0.5% by mass as a copper element, the effectiveness and wear resistance during high-speed braking in the temperature range of 600 ° C. or higher are high, and the friction material is not chipped. It is possible to provide a friction material that has a low rotor grinding performance during running in a non-braking state in a normal temperature range.

本発明の態様2に係る摩擦材組成物は、前記の態様1において、前記ベーマイトは、平均粒径が10μm以下であることが好ましい。このような構成によれば、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性がより低い摩擦材を提供できる。 In the friction material composition according to aspect 2 of the present invention, in aspect 1, it is preferable that the boehmite has an average particle size of 10 μm or less. According to such a configuration, it is possible to provide a friction material with lower rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range.

本発明の態様3に係る摩擦材組成物は、前記の態様1または2において、前記摩擦材組成物中の前記ベーマイトの含有量は、3質量%以上、15質量%以下であり、且つ前記摩擦材組成物中の粒径1μm以下の前記無機充填材(A)の含有量は、1質量%以上、20質量%以下であることが好ましい。このような構成によれば、600℃以上の温度域での高速制動時の効きおよび耐摩耗性がより高い摩擦材を提供できる。 In the friction material composition according to aspect 3 of the present invention, in aspect 1 or 2, the content of the boehmite in the friction material composition is 3% by mass or more and 15% by mass or less, and the friction The content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the material composition is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less. According to such a configuration, it is possible to provide a friction material with higher effectiveness and wear resistance during high-speed braking in a temperature range of 600° C. or higher.

本発明の態様4に係る摩擦材組成物は、前記の態様1から3のいずれか1つにおいて、前記ベーマイトは、粒状ベーマイトであることが好ましい。このような構成によれば、パッドの緻密性を高め、パッドの欠けをより少なくすることができる。 In the friction material composition according to aspect 4 of the present invention, in any one of aspects 1 to 3, the boehmite is preferably granular boehmite. According to such a configuration, it is possible to increase the denseness of the pad and reduce chipping of the pad.

本発明の態様5に係る摩擦材は、前記の態様1から4のいずれか1つの摩擦材組成物を成形してなる、構成である。 A friction material according to aspect 5 of the present invention is formed by molding the friction material composition according to any one of aspects 1 to 4 above.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.

<摩擦材原料>
実施例および比較例で用いた主要な摩擦材原料は以下のとおりである。
<Raw material for friction material>
The main friction material raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.

・ベーマイト(Al・HO):平均粒径1μm、8μm、および50μm;粒子形状は粒状(アスペクト比(長径/厚み)1.5)
・活性アルミナ:平均粒径8μm
・硫酸バリウム(無機充填材(A)):粒径1μmを超える粒子を含まない硫酸バリウムと粒径1μm以下を含まない硫酸バリウムの2種を使用した。
Boehmite (Al 2 O 3 ·H 2 O): average particle size 1 μm, 8 μm, and 50 μm; particle shape is granular (aspect ratio (length/thickness) 1.5)
・Activated alumina: average particle size 8 μm
- Barium sulfate (inorganic filler (A)): Two kinds of barium sulfate containing no particles with a particle size exceeding 1 µm and barium sulfate containing no particles with a particle size of 1 µm or less were used.

・炭酸カルシウム(無機充填材(A)):硫酸バリウムと同様に、粒径1μmを超える粒子を含まない炭酸カルシウムと粒径1μm以下の粒子を含まない炭酸カルシウムの2種を使用した。 - Calcium carbonate (inorganic filler (A)): Two types of calcium carbonate containing no particles having a particle size of 1 µm or less and calcium carbonate containing no particles having a particle size of 1 µm or less were used in the same manner as barium sulfate.

・水酸化アルミニウム、およびアルミナ(Al):粒径1μmを超える粒子を含まない水酸化アルミニウムとアルミナを使用した。 • Aluminum hydroxide and alumina (Al 2 O 3 ): Aluminum hydroxide and alumina were used that did not contain particles with a particle size greater than 1 µm.

・酸化ジルコニウム、マイカ(無機充填材(A))、酸化鉄(組成:Fe)、および水酸化カルシウム:粒径1μm以下の粒子を含まない原料を使用した。 • Zirconium oxide, mica (inorganic filler (A)), iron oxide (composition: Fe 2 O 3 ), and calcium hydroxide: raw materials containing no particles with a particle size of 1 μm or less were used.

上述した摩擦原料以外の原料は、当技術分野で通常用いられるものを使用した。 Raw materials other than the friction raw materials described above were those commonly used in this technical field.

粒径1μm以下の無機充填材として実施例または比較例で使用した以下の無機充填材の物性を表1にまとめた。 Table 1 summarizes the physical properties of the following inorganic fillers used in Examples and Comparative Examples as inorganic fillers having a particle size of 1 μm or less.

Figure 2023080799000001

これらの無機充填材の粒径が1μmよりも大きい粒子も、粒径1μm以下の粒子と物性は同じである。
Figure 2023080799000001

Particles of these inorganic fillers having a particle size larger than 1 μm have the same physical properties as particles having a particle size of 1 μm or less.

〔実施例1〕
<ブレーキパッドの作製>
表2に示す配合比率に従って各原料を配合し、レーディゲミキサを使用して、常温(20℃)で10分間程度混合することで、摩擦材組成物を得た。なお、表2の各原料の配合量の単位は、摩擦材組成物中の質量%である。
[Example 1]
<Production of brake pads>
Each raw material was blended according to the blending ratio shown in Table 2, and mixed at room temperature (20° C.) for about 10 minutes using a Loedige mixer to obtain a friction material composition. In addition, the unit of the compounding amount of each raw material in Table 2 is % by mass in the friction material composition.

成形プレスを使用して、ホットプレス工法によって摩擦材組成物を加熱しつつ押し固めて成形して成形品を得た。ホットプレス工法による成形条件は、以下のとおりであった:
成形温度:160℃
成形圧力:20MPa
成形時間:10分間
得られた成形品の表面を、研磨機を用いて研磨し摩擦面を形成して、摩擦材を得た。この摩擦材を使用して実施例1のブレーキパッドを作製し、高温試験および試験後DTV成長量の評価を行った。なお、実施例1で作製したブレーキパッドは、摩擦材の厚み12.5mm、摩擦材投影面積55cmであった。
Using a molding press, the friction material composition was heated and compacted by a hot press method to obtain a molded article. The molding conditions by the hot press method were as follows:
Molding temperature: 160°C
Molding pressure: 20MPa
Molding time: 10 minutes The surface of the obtained molded article was polished using a polishing machine to form a friction surface, thereby obtaining a friction material. A brake pad of Example 1 was produced using this friction material, and a high temperature test and an evaluation of DTV growth after the test were performed. The brake pad produced in Example 1 had a thickness of the friction material of 12.5 mm and a projected area of the friction material of 55 cm 2 .

〔実施例2~10〕
表2に示す配合比率に従って各原料を配合したこと以外は、実施例1と同様の方法で実施例2~10のブレーキパッドを作製した。
[Examples 2 to 10]
Brake pads of Examples 2 to 10 were produced in the same manner as in Example 1, except that each raw material was blended according to the blending ratio shown in Table 2.

〔比較例1~10〕
表3に示す配合比率に従って各原料を配合したこと以外は、実施例1と同様の方法で比較例1~10のブレーキパッドを作製した。
[Comparative Examples 1 to 10]
Brake pads of Comparative Examples 1 to 10 were produced in the same manner as in Example 1, except that each raw material was blended according to the blending ratio shown in Table 3.

<高温試験>
AMSフェード試験(独自動車雑誌auto motor und sportに掲載の評価条件:車速130km/時間、最高ロータ温度600℃以上)を実施し、実施例1~10および比較例1~10のブレーキパッドについて、以下の評価を行った。各試験の最高ロータ温度は650~670℃であった。
<High temperature test>
An AMS fade test (evaluation conditions published in the German automobile magazine auto motor und sport: vehicle speed 130 km/h, maximum rotor temperature 600°C or higher) was performed, and the brake pads of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 10 were tested as follows. was evaluated. The maximum rotor temperature for each test was 650-670°C.

(最低摩擦係数)
AMSフェード試験時の最も低い摩擦係数を、下記の方法で測定した。
(Minimum friction coefficient)
The lowest coefficient of friction during the AMS fade test was measured by the following method.

(最低摩擦係数の測定方法)
1制動中の最低トルクを用いて、各制動の摩擦係数をJIS D 0106記載の計算式で算出した。試験中で最も低い摩擦係数を最低摩擦係数とした。
(Method for measuring minimum friction coefficient)
Using the minimum torque during one braking, the coefficient of friction for each braking was calculated according to the formula described in JIS D 0106. The lowest coefficient of friction in the test was taken as the lowest coefficient of friction.

最低摩擦係数の測定結果を、以下に示す基準に従ってA~Eの5段階のスコアで評価した。
A:比較例1に対して20%を超えて良化
B:比較例1に対して10%以上、20%以下良化
C:比較例1と同じまたは同等
D:比較例1に対して10%以上、20%以下悪化
E:比較例1に対して20%を超えて悪化
ここでは、評価対象のブレーキパッドの最低摩擦係数が比較例1のブレーキパッドの最低摩擦係数に対して10%以上増加した場合に「良化」と評価し、評価対象のブレーキパッドの最低摩擦係数が比較例1のブレーキパッドの最低摩擦係数に対して10%以上減少した場合に「悪化」と評価した。評価対象のブレーキパッドの最低摩擦係数の増減が比較例1のブレーキパッドの最低摩擦係数に対して10%未満の場合は、比較例1と同じまたは同等と評価した。
The measurement result of the lowest coefficient of friction was evaluated with a score of 5 grades from A to E according to the criteria shown below.
A: More than 20% improvement relative to Comparative Example 1 B: 10% or more, 20% or less improvement relative to Comparative Example 1 C: Same or equivalent to Comparative Example 1 D: 10 relative to Comparative Example 1 % or more and 20% or less deterioration E: More than 20% deterioration with respect to Comparative Example 1 Here, the minimum friction coefficient of the brake pad to be evaluated is 10% or more with respect to the minimum friction coefficient of the brake pad of Comparative Example 1. When it increased, it was evaluated as "improved", and when the minimum friction coefficient of the brake pad to be evaluated decreased by 10% or more from the minimum friction coefficient of the brake pad of Comparative Example 1, it was evaluated as "worse". If the change in the minimum friction coefficient of the brake pad to be evaluated was less than 10% with respect to the minimum friction coefficient of the brake pad of Comparative Example 1, it was evaluated as the same as or equivalent to Comparative Example 1.

(摩耗量)
AMSフェード試験後のブレーキパッドの摩耗量を、下記の方法で測定した。
(amount of wear)
The wear amount of the brake pad after the AMS fade test was measured by the following method.

(摩耗量の測定方法)
JASO C427 6.計測方法に準じて摩耗量を測定した。
(Method for measuring amount of wear)
JASO C4276. The amount of wear was measured according to the measurement method.

試験後、ブレーキパッド1点につき8か所のパッド摩耗量を測定し、その平均値を「パッド摩耗量」とした。 After the test, the amount of pad wear was measured at eight points per brake pad, and the average value was taken as the "amount of pad wear."

摩耗量の測定結果を、以下に示す基準に従ってA~Eの5段階のスコアで評価した。
A:比較例1に対して20%を超えて良化
B:比較例1に対して10%以上、20%以下良化
C:比較例1と同じまたは同等
D:比較例1に対して10%以上、20%以下悪化
E:比較例1に対して20%を超えて悪化
ここでは、評価対象のブレーキパッドの摩耗量が比較例1のブレーキパッドの摩耗量に対して10%以上減少した場合に「良化」と評価し、評価対象のブレーキパッドの摩耗量が比較例1のブレーキパッドの摩耗量に対して10%以上増加した場合に「悪化」と評価した。評価対象のブレーキパッドの摩耗量の増減が比較例1のブレーキパッドの摩耗量に対して10%未満の場合は、比較例1と同じまたは同等と評価した。
The measurement results of the amount of wear were evaluated with a five-level score from A to E according to the criteria shown below.
A: More than 20% improvement relative to Comparative Example 1 B: 10% or more, 20% or less improvement relative to Comparative Example 1 C: Same or equivalent to Comparative Example 1 D: 10 relative to Comparative Example 1 % or more and 20% or less deterioration E: More than 20% deterioration compared to Comparative Example 1 Here, the amount of wear of the brake pad to be evaluated decreased by 10% or more compared to the amount of wear of the brake pad of Comparative Example 1. When the wear amount of the brake pad to be evaluated increased by 10% or more relative to the wear amount of the brake pad of Comparative Example 1, it was evaluated as "worse". If the increase or decrease in the amount of wear of the brake pad to be evaluated was less than 10% of the amount of wear of the brake pad of Comparative Example 1, it was evaluated as the same as or equivalent to Comparative Example 1.

(欠けの有無)
AMSフェード試験後のブレーキパッドの外観観察を目視で行い、ブレーキパッドにおける欠けの有無を確認した。
(Presence or absence of chipping)
The appearance of the brake pads after the AMS fade test was visually observed to confirm the presence or absence of cracks in the brake pads.

<試験後DTV成長量(μm)の測定>
不均一摩耗(以下、単にDTVという)は、図1に概略的に示したように、非制動状態での走行時にディスクロータ11の回転振れ(図1では振れ角θと振れ量Sとが誇張して示してある)に伴って、制動時に比較して非常に軽い面圧でインナーパッド12のブレーキ用摩擦材12aとアウターパッド13のブレーキ用摩擦材13aとがディスクロータ11の各摩擦面11a,11bに軽く接触し、その接触部分が各パッド12,13のブレーキ用摩擦材12a,13aによって削られることによって生じて成長するものである。また、このDTVは、一般に、図2に示したディスクロータ11の最大厚みToと最小厚みT1またはT2との差で表わされるものである。
<Measurement of post-test DTV growth amount (μm)>
Non-uniform wear (hereinafter simply referred to as DTV) is, as schematically shown in FIG. ), the braking friction material 12a of the inner pad 12 and the braking friction material 13a of the outer pad 13 are brought into contact with each friction surface 11a of the disc rotor 11 with a very light surface pressure compared to that during braking. , 11b, and the contact portions are scraped off by the brake friction materials 12a, 13a of the pads 12, 13 and grow. This DTV is generally represented by the difference between the maximum thickness To and the minimum thickness T1 or T2 of the disk rotor 11 shown in FIG.

台上試験機を用いて、初期のディスクロータの振れ量S(図1参照)を100μmに設定し、摺り合わせを50回(車速65km/時間→車速0km/時間、減速度3.5m/s、制動前パッド温度90℃)を行い、さらに、車速100km/時間で1時間空転させ、車速100km/時間→車速60km/時間の制動を10回連続で行い、これを1サイクルとして、合計30サイクル実施し、初期のDTVと比較し、その差分を試験後DTV成長量(μm)とした。 Using a bench tester, set the initial amount of deflection S of the disk rotor (see FIG. 1) to 100 μm, and rub it 50 times (vehicle speed 65 km / hour → vehicle speed 0 km / hour, deceleration 3.5 m / s 2 , pad temperature 90°C before braking), then idle at a vehicle speed of 100 km / hour for 1 hour, braking at a vehicle speed of 100 km / hour → vehicle speed of 60 km / hour, and braking 10 times in succession. A cycle was performed, compared with the initial DTV, and the difference was taken as the post-test DTV growth amount (μm).

試験後DTV成長量の測定結果を、以下に示す基準に従ってA~Cの3段階のスコアで評価した。
A:比較例1に対して同等、または良化
B:比較例1に対して10%以上、20%以下悪化
C:比較例1に対して20%を超えて悪化
ここでは、評価対象のディスクロータにおける試験後DTV成長量が比較例1のディスクロータにおける試験後DTV成長量に対して10%以上減少した場合に「良化」と評価し、評価対象のディスクロータにおける試験後DTV成長量が比較例1のディスクロータにおける試験後DTV成長量に対して10%以上増加した場合に「悪化」と評価した。評価対象のディスクロータにおける試験後DTV成長量の増減が比較例1のディスクロータにおける試験後DTV成長量に対して10%未満の場合は、比較例1と同じまたは同等と評価した。試験後DTV成長量のスコアがAであれば、試験後DTV成長量を小さく抑えることができていることから、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い摩擦材であると言える。
The measurement results of the amount of DTV growth after the test were evaluated with a three-level score from A to C according to the criteria shown below.
A: Equivalent to or improved from Comparative Example 1 B: 10% or more, 20% or less worse than Comparative Example 1 C: More than 20% worse than Comparative Example 1 Discs to be evaluated here If the post-test DTV growth amount in the rotor decreased by 10% or more from the post-test DTV growth amount in the disk rotor of Comparative Example 1, it was evaluated as "improved", and the post-test DTV growth amount in the disk rotor to be evaluated was evaluated as "improved". When the amount of DTV growth after the test in the disk rotor of Comparative Example 1 increased by 10% or more, it was evaluated as "deteriorated". If the increase or decrease in the post-test DTV growth amount in the disk rotor to be evaluated was less than 10% with respect to the post-test DTV growth amount in the disk rotor of Comparative Example 1, it was evaluated as the same as or equivalent to Comparative Example 1. If the post-test DTV growth amount score is A, it means that the post-test DTV growth amount can be suppressed to a small amount. I can say there is.

前述のとおり、DTVはブレーキ振動の原因の一つとなるおそれがあることから、試験後DTV成長量の測定結果の評価結果のスコアは、ブレーキ振動の発生し易さを表していると言える。すなわち、試験後DTV成長量の測定結果のA~Cの3段階のスコアは、以下のブレーキ振動の発生し易さを表している。
A:比較例1と同等、または比較例1よりもブレーキ振動が少ない。
B:比較例1よりもブレーキ振動の発生がやや多い。
C:比較例1よりもブレーキ振動の発生が非常に多い。
As described above, since DTV may be one of the causes of brake vibration, it can be said that the score of the evaluation result of the measurement result of DTV growth amount after the test represents the likelihood of occurrence of brake vibration. That is, the three graded scores from A to C of the measurement result of the post-test DTV growth express the likelihood of occurrence of the following brake vibration.
A: Equivalent to Comparative Example 1, or less brake vibration than Comparative Example 1.
B: Slightly more brake vibration occurs than in Comparative Example 1.
C: Much more brake vibration occurs than in Comparative Example 1.

<結果>
高速試験における各評価結果および試験後DTV成長量の測定における評価結果を表2および3に示した。
<Results>
Tables 2 and 3 show the evaluation results in the high-speed test and the evaluation results in the post-test DTV growth measurement.

Figure 2023080799000002
Figure 2023080799000002

Figure 2023080799000003

表2中の太線で囲った実施例は、実施例の中でも特に高温試験および試験後DTV成長量の測定の評価結果が良好であったものである。表2に示すとおり、実施例1~10のブレーキパッドは、無機充填材として摩擦材組成物中に(i)ベーマイトを1質量%以上、24質量%以下、および(ii)粒径が1μm以下の無機充填材(A)を1質量%以上、25質量%以下、含有することにより、比較例1のブレーキパッドと比較して、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、試験後DTV成長量が減少することが確認された。
Figure 2023080799000003

Among the examples, the examples surrounded by a thick line in Table 2 had particularly good evaluation results in the high temperature test and the measurement of the amount of DTV growth after the test. As shown in Table 2, the brake pads of Examples 1 to 10 contained (i) 1% by mass or more and 24% by mass or less of boehmite as an inorganic filler in the friction material composition, and (ii) a particle size of 1 μm or less. By containing 1% by mass or more and 25% by mass or less of the inorganic filler (A) of Comparative Example 1, compared to the brake pad of Comparative Example 1, effectiveness and wear resistance during high-speed braking in a temperature range of 600 ° C. or higher It was confirmed that the DTV growth amount was reduced after the test, and the chipping of the friction material was small.

比較例1~6に示す結果から、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少ないという効果を発現するためには、ベーマイトの含有量と粒径が1μm以下の無機充填材(A)の含有量との両方が所定量含まれている必要があることが確認された。 From the results shown in Comparative Examples 1 to 6, in order to exhibit the effects of high braking effectiveness and wear resistance at high speed braking in a temperature range of 600 ° C. or higher and less chipping of the friction material, the content and grain size of boehmite It was confirmed that both the content of the inorganic filler (A) having a diameter of 1 μm or less and the content of the inorganic filler (A) must be contained in predetermined amounts.

また、比較例2、7および8に示すとおり、粒径が1μmよりも大きい無機充填材(A)や粒径が1μm以下の無機充填材(A)とは異なる別の無機充填材を所定量含有していても所期の効果が得られないことから、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少ないという効果の発現には、粒径が1μm以下の無機充填材(A)が含まれている必要があることが確認された。 In addition, as shown in Comparative Examples 2, 7 and 8, a predetermined amount of another inorganic filler different from the inorganic filler (A) having a particle size larger than 1 μm or the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less Since the desired effect cannot be obtained even if it is contained, the effect of high braking effectiveness and wear resistance at high speed braking in the temperature range of 600 ° C. or higher and less chipping of the friction material requires the particle size It was confirmed that the inorganic filler (A) with a diameter of 1 µm or less must be contained.

また、比較例9に示すとおり、ベーマイト(Al・HO)に代えて活性アルミナ(Al)を所定量含有していても所期の効果が得られないことから、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、試験後DTV成長量が減少するという効果の発現には、アルミナ水和物であるベーマイト(Al・HO)が含まれている必要があることが確認された。 Further, as shown in Comparative Example 9, even if a predetermined amount of activated alumina (Al 2 O 3 ) is contained instead of boehmite (Al 2 O 3 ·H 2 O), the desired effect cannot be obtained. Boehmite, which is an alumina hydrate, is used to achieve the effects of high braking effectiveness and wear resistance at high speed braking in a temperature range of 600° C. or higher, less chipping of the friction material, and a decrease in the amount of DTV growth after the test. It was confirmed that (Al 2 O 3 .H 2 O) must be included.

以上の結果から、無機充填材として摩擦材組成物中に(i)ベーマイトを1質量%以上、24質量%以下、および(ii)粒径が1μm以下の無機充填材(A)を1質量%以上、25質量%以下、含有することにより、銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満でありながらも、600℃以上の温度域での高速制動時に効きおよび耐摩耗性が高く且つ摩擦材の欠けが少なく、さらに、常用の温度域における非制動状態での走行時のロータ研削性が低い摩擦材を提供することができることが明らかになった。 From the above results, (i) 1% by mass or more and 24% by mass or less of boehmite and (ii) 1% by mass of an inorganic filler (A) having a particle size of 1 µm or less in the friction material composition as an inorganic filler. As described above, by containing 25% by mass or less, even though the copper content is less than 0.5% by mass as a copper element, the effectiveness and wear resistance during high-speed braking in a temperature range of 600 ° C. or higher are high and It has become clear that it is possible to provide a friction material that is less chipped and has low rotor grindability during running in a non-braking state in a normal temperature range.

本発明の一態様に係る摩擦材組成物および摩擦材は、自動車等の車両の制動装置における摩擦部材に好適に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The friction material composition and the friction material according to one aspect of the present invention can be suitably used as friction members in braking devices for vehicles such as automobiles.

11 ディスクロータ
12 アウターパッド
13 インナーパッド
12a、13a ブレーキ用摩擦材
θ 回転振れ角
S 回転振れ量

REFERENCE SIGNS LIST 11 disk rotor 12 outer pad 13 inner pad 12a, 13a brake friction material θ rotation angle S amount of rotation

Claims (5)

摩擦材組成物中の銅の含有量が銅元素として0.5質量%未満である摩擦材組成物であり、
ベーマイトと、
前記ベーマイトとは異なる別の無機充填材であり、分解温度が600℃以上、且つモース硬度が5以下である無機充填材(A)と、を含み、
前記摩擦材組成物中の前記ベーマイトの含有量は、1質量%以上、24質量%以下であり、且つ
前記摩擦材組成物中の粒径1μm以下の前記無機充填材(A)の含有量は、1質量%以上、25質量%以下である、摩擦材組成物。
A friction material composition in which the content of copper in the friction material composition is less than 0.5% by mass as copper element,
boehmite and
an inorganic filler (A) which is another inorganic filler different from the boehmite and has a decomposition temperature of 600° C. or higher and a Mohs hardness of 5 or lower;
The content of the boehmite in the friction material composition is 1% by mass or more and 24% by mass or less, and the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is , 1% by mass or more and 25% by mass or less, the friction material composition.
前記ベーマイトは、平均粒径が10μm以下である、請求項1に記載の摩擦材組成物。 2. The friction material composition according to claim 1, wherein said boehmite has an average particle size of 10 [mu]m or less. 前記摩擦材組成物中の前記ベーマイトの含有量は、3質量%以上、15質量%以下であり、且つ
前記摩擦材組成物中の粒径1μm以下の前記無機充填材(A)の含有量は、1質量%以上、20質量%以下である、請求項1または2に記載の摩擦材組成物。
The content of the boehmite in the friction material composition is 3% by mass or more and 15% by mass or less, and the content of the inorganic filler (A) having a particle size of 1 μm or less in the friction material composition is , 1% by mass or more and 20% by mass or less, the friction material composition according to claim 1 or 2.
前記ベーマイトは、粒状ベーマイトである、請求項1から3のいずれか1項に記載の摩擦材組成物。 The friction material composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the boehmite is granular boehmite. 請求項1から4のいずれか1項に記載の摩擦材組成物を成形してなる摩擦材。 A friction material obtained by molding the friction material composition according to any one of claims 1 to 4.
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