JPWO2019151390A1 - Friction material, friction material composition, friction member and vehicle - Google Patents

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    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Compositions of linings; Methods of manufacturing

Abstract

銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材に関する。It is a friction material that does not contain copper, or even if it contains copper, whose content is 0.5% by mass or less as a copper element, and contains an inorganic fiber (X1) and a shot (X2) of the inorganic fiber (X1). The present invention relates to a friction material in which the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more in the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2).

Description

本発明は、摩擦材、摩擦材組成物、摩擦部材及び車両に関する。 The present invention relates to friction materials, friction material compositions, friction members and vehicles.

自動車等には、制動のためにディスクブレーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦材が使用されている。これらの摩擦材は、相手材となるディスクロータ、ブレーキドラム等と摩擦することによって制動の役割を果たす。そのため摩擦材には、使用条件に応じた適切な摩擦係数(効き特性)が求められるだけではなく、ブレーキ鳴きが発生しにくいこと(鳴き特性)、摩擦材の寿命が長いこと(耐摩耗性)等が要求される。 Friction materials such as disc brake pads and brake linings are used for braking in automobiles and the like. These friction materials play a braking role by rubbing against the disc rotor, brake drum, etc., which are mating materials. Therefore, the friction material is required not only to have an appropriate coefficient of friction (effectiveness characteristic) according to the usage conditions, but also to be less likely to cause brake squeal (squealing characteristic) and to have a long life of the friction material (wear resistance). Etc. are required.

摩擦材は繊維基材としてスチール繊維を30〜60質量%含有するセミメタリック材と、スチール繊維を30質量%未満含有するロースチール材と、スチール繊維を含有しないNAО(Non-Asbestos Organic)材に大別される。ただし、スチール繊維を微量に含有する摩擦材もNAО材に分類されることがある。 The friction material is a semi-metallic material containing 30 to 60% by mass of steel fiber as a fiber base material, a low steel material containing less than 30% by mass of steel fiber, and a NAО (Non-Asbestos Organic) material containing no steel fiber. It is roughly divided. However, friction materials containing a small amount of steel fibers may also be classified as NAO materials.

NAО材はスチール繊維を含有しないため、セミメタリック材及びロースチール材と比較して、相手材であるディスクロータへの攻撃性が低いという特徴がある。このような利点から、現在、日本、米国等では効き、鳴き及び耐摩耗性のバランスに優れるNAО材が主流となっている。一方、欧州では高速制動時の摩擦係数保持の観点からロースチール材が用いられることが多かったが、近年は市場の高級志向化に応えるべく、タイヤのホイール汚れ及びブレーキ鳴きが発生しにくいNAО材が用いられることが増えてきている。 Since the NAО material does not contain steel fibers, it is characterized in that it is less aggressive to the disc rotor, which is the mating material, as compared with the semi-metallic material and the low steel material. Due to these advantages, NAО materials, which are effective and have an excellent balance of squeal and wear resistance, are currently the mainstream in Japan, the United States, and the like. On the other hand, in Europe, low-steel materials were often used from the viewpoint of maintaining the friction coefficient during high-speed braking, but in recent years, NAO materials that are less likely to cause tire wheel stains and brake squeal in order to respond to the trend toward higher-end markets. Is being used more and more.

NAO材は、粉末又は繊維の状態の銅を含有するものが一般的である。しかし、銅、銅合金等を含有する摩擦材は、制動時に発生する摩耗粉中に銅を含むため、河川、湖等を汚染する可能性が示唆されている。そのため、米国のカリフォルニア州、ワシントン州等では2021年以降は銅を5質量%以上、2023年以降は銅を0.5質量%以上含有する摩擦材の販売及び新車への組み付けを禁止する法案が可決されており、これに対応するため銅を含有しない、又は銅の含有量が少ないNAO材の開発が急務となっている。 The NAO material generally contains copper in the form of powder or fiber. However, it has been suggested that friction materials containing copper, copper alloys, etc. may contaminate rivers, lakes, etc. because copper is contained in the abrasion powder generated during braking. Therefore, in California, Washington, etc. in the United States, there is a bill prohibiting the sale of friction materials containing 5% by mass or more of copper after 2021 and 0.5% by mass or more of copper after 2023 and the assembly to new cars. It has been passed, and there is an urgent need to develop NAO materials that do not contain copper or have a low copper content in order to respond to this.

銅の代表的な機能の1つ目として、熱伝導率の付与が挙げられる。銅は熱伝導率が高いため、制動時に発生した熱を摩擦界面から拡散させることで、過度の温度上昇による摩耗を抑制する。
銅の代表的な機能の2つ目として、高温制動時における摩擦界面の保護が挙げられる。
銅は延性及び展性が高いため、制動によって摩擦材表面に延びて被膜を形成する。その結果、高速高温制動時に摩擦材の摩耗を低減すると共に、安定した摩擦係数の発現が可能となる。また、銅の延展膜が研削材を保持しやすくなるので、低速低温制動域においても良好な摩擦係数を発現可能となる。
したがって、銅を含有しない、又は銅の含有量が少ないNAO材を開発するためには、上記のような熱伝導率の向上、界面保護及び研削材保持の観点から、銅代替技術が必要となる。
One of the typical functions of copper is to impart thermal conductivity. Since copper has high thermal conductivity, the heat generated during braking is diffused from the friction interface to suppress wear due to excessive temperature rise.
The second typical function of copper is the protection of the friction interface during high temperature braking.
Since copper has high ductility and malleability, it extends to the surface of the friction material by braking to form a film. As a result, it is possible to reduce the wear of the friction material during high-speed high-temperature braking and to develop a stable friction coefficient. Further, since the copper spreading film easily holds the abrasive, a good friction coefficient can be exhibited even in a low-speed low-temperature braking region.
Therefore, in order to develop a NAO material that does not contain copper or has a low copper content, a copper alternative technology is required from the viewpoints of improving thermal conductivity, protecting the interface, and retaining the abrasive as described above. ..

このような動きの中、銅を含有しない、又は銅の含有量が少ない摩擦材について検討されている(例えば、特許文献1、2等)。 In such a movement, friction materials that do not contain copper or have a low copper content have been studied (for example, Patent Documents 1 and 2 and the like).

特開2015−205959号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-205959 特開2015−059125号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-059125

また、近年、上記の銅代替とは別の観点で重要な課題が発生している。それは、回生ブレーキに代表される制御ブレーキへの適合性である。従来の油圧ブレーキでは、ドライバーがブレーキペダルからの入力を微調整することで、車両の制動力を適時調整してきた。
しかし、制御ブレーキでは、制動の一部をシステム側が担うため、摩擦材が発現する摩擦係数が極端に変動してしまうと、制御に不具合が生じてしまう。例えば、摩擦係数が極端に低下すると、制動距離が長くなり過ぎて最悪の場合事故の原因となり得る。したがって、制御ブレーキの精度を高めるためには、摩擦材が発現する摩擦係数がいかなるときも安定していることが極めて重要である。
Moreover, in recent years, an important problem has arisen from a viewpoint different from the above-mentioned copper substitution. It is the compatibility with control brakes represented by regenerative braking. In the conventional hydraulic brake, the driver fine-tunes the input from the brake pedal to adjust the braking force of the vehicle in a timely manner.
However, in the control brake, since the system side is responsible for a part of the braking, if the friction coefficient developed by the friction material fluctuates extremely, a control problem will occur. For example, if the coefficient of friction is extremely low, the braking distance becomes too long, which may cause an accident in the worst case. Therefore, in order to improve the accuracy of the control brake, it is extremely important that the friction coefficient developed by the friction material is stable at all times.

摩擦係数が変動する代表例として、銅を含有しない摩擦材における低速低温制動域の摩擦係数低下が挙げられる。銅を含有しない摩擦材では、低速低温制動域においてディスクロータ表面に移着膜を形成し難く、研削材保持の効果を発現し難い。その結果、研削作用によるディスクロータへの攻撃性及びディスクロータ由来の鉄成分とディスクロータの間に生じるせん断抗力が低下するので、通常時に比べて摩擦係数が低下する傾向にある。その場合、上記のように、制動距離が長くなり、ブレーキ力が低下してしまうなどの不具合が生じ、ドライバーの快適性が損なわれてしまう。 A typical example in which the friction coefficient fluctuates is a decrease in the friction coefficient in the low-speed low-temperature braking range in a friction material containing no copper. With a friction material that does not contain copper, it is difficult to form a transfer film on the surface of the disc rotor in the low-speed low-temperature braking range, and it is difficult to exhibit the effect of holding the abrasive. As a result, the aggression to the disc rotor due to the grinding action and the shear drag generated between the iron component derived from the disc rotor and the disc rotor are reduced, so that the friction coefficient tends to be lower than in the normal state. In that case, as described above, problems such as a long braking distance and a decrease in braking force occur, and the comfort of the driver is impaired.

また、低速低温制動における一制動中の摩擦係数変動率の増大も、摩擦係数が変動する代表例として挙げられる。銅を含有しない摩擦材では、制動時に発生した摩耗粉の排出性が低く、摩耗粉が摩擦材とディスクロータとの摩擦界面に堆積しやすい。その結果、摩擦界面での粉体抵抗が上がるため、摩擦係数の変動率が大きくなる。これにより、ブレーキをかけた停止際に鳴きが発生するなどの不具合が生じ、ドライバーの快適性が損なわれる。 In addition, an increase in the coefficient of friction fluctuation during one braking in low-speed low-temperature braking is also cited as a typical example of fluctuation in the friction coefficient. With a friction material that does not contain copper, the discharge of wear debris generated during braking is low, and the wear debris tends to accumulate at the friction interface between the friction material and the disc rotor. As a result, the powder resistance at the friction interface increases, and the volatility of the friction coefficient increases. This causes problems such as squealing when the vehicle is stopped with the brake applied, and the driver's comfort is impaired.

回生ブレーキでは、従来の油圧ブレーキに比べて、摩擦で得られる制動力の比率が低下、すなわち制動負荷が低下する。そのため、ロータの表面に発錆した錆を除去することが困難となり、ロータとブレーキパッドとの間で錆による固着が発生し、発進時に摩擦材が■離する場合がある。したがって、回生ブレーキへの適合性を高めるためには、ロータ表面に発錆した錆を除去可能な性能をブレーキパッドに付与することが求められる。 In the regenerative brake, the ratio of the braking force obtained by friction is reduced, that is, the braking load is reduced as compared with the conventional hydraulic brake. Therefore, it becomes difficult to remove the rust that has rusted on the surface of the rotor, and sticking due to rust occurs between the rotor and the brake pad, and the friction material may be separated at the time of starting. Therefore, in order to improve the compatibility with the regenerative brake, it is required to give the brake pad a performance capable of removing rust rusted on the rotor surface.

このような観点から考えると、特許文献1及び2に開示されている技術は、銅の高い熱伝導率性及び高温潤滑性に着目した、高速高温制動時の摩擦特性の補完のみを課題とするものであり、低速低温制動域の摩擦係数の安定性、錆取り性、その他の摩擦特性については考慮されていない。 From this point of view, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 focus only on the high thermal conductivity and high-temperature lubricity of copper, and only complement the frictional characteristics during high-speed high-temperature braking. However, the stability of the friction coefficient in the low-speed low-temperature braking range, rust removal property, and other friction characteristics are not considered.

そこで、本発明は、銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の環境有害性及び人体有害性が低い組成で、低速低温制動域における優れた摩擦係数の安定性と、通常制動域における優れた摩擦係数とを両立し、錆取り性に優れる摩擦材、摩擦材組成物、該摩擦材を用いた摩擦部材及び車両を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has a composition that does not contain copper, or even if it contains copper, has a content of 0.5% by mass or less as a copper element, which is less harmful to the environment and human body, and is excellent in a low-speed low-temperature braking range. It is an object of the present invention to provide a friction material, a friction material composition, a friction member using the friction material, and a vehicle, which have both stability of the friction coefficient and an excellent friction coefficient in a normal braking range and are excellent in rust removing property. ..

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定量のショットを含む無機繊維を含有させた摩擦材が、低速低温制動域における優れた摩擦係数の安定性と、通常制動域における優れた摩擦係数とを両立し、錆取り性に優れるものとなることを見出した。すなわち、本発明は、下記[1]〜[20]に関する。
[1]銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材。
[2]前記無機繊維(X1)の平均繊維長が、100〜800μmである、上記[1]に記載の摩擦材。
[3]前記無機繊維(X1)とショット(X2)の合計含有量が、摩擦材全量100質量%に対して、1.0質量%以上10.0質量%未満である、上記[1]又は[2]に記載の摩擦材。
[4]前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2〜10質量%である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の摩擦材。
[5]前記無機繊維(X1)及びショット(X2)中におけるAlの含有量が、1〜35質量%である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の摩擦材。
[6]さらに、無機充填材として、平均粒子径が0.4〜2μmの珪酸ジルコニウムを、摩擦材全量100質量%に対して、4〜10質量%含有する、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の摩擦材。
[7]さらに、無機充填材として、非針状であって平均粒子径が2〜50μmのチタン酸塩を、摩擦材全量100質量%に対して、15〜25質量%含有する、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の摩擦材。
[8]さらに、無機充填材として、酸化ジルコニウムを、摩擦材全量100質量%に対して、10〜20質量%含有する、上記[1]〜[7]のいずれかに記載の摩擦材。
[9]さらに、無機充填材として、ウォラストナイトを、摩擦材全量100質量%に対して、2〜10質量%含有する、上記[1]〜[8]のいずれかに記載の摩擦材。
[10]上記[1]〜[9]のいずれかに記載の摩擦材と裏金とを一体化してなる摩擦部材。
[11]上記[10]に記載の摩擦部材を搭載した車両。
[12]銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材組成物であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材組成物。
[13]前記無機繊維(X1)の平均繊維長が、100〜800μmである、上記[12]に記載の摩擦材組成物。
[14]前記無機繊維(X1)とショット(X2)の合計含有量が、摩擦材組成物全量100質量%に対して、1.0質量%以上10.0質量%未満である、上記[12]又は[13]に記載の摩擦材組成物。
[15]前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2〜10質量%である、上記[12]〜[14]のいずれかに記載の摩擦材組成物。
[16]前記無機繊維(X1)及びショット(X2)中におけるAlの含有量が、1〜35質量%である、上記[12]〜[15]のいずれかに記載の摩擦材組成物。
[17]さらに、無機充填材として、平均粒子径が0.4〜2μmの珪酸ジルコニウムを、摩擦材組成物全量100質量%に対して、4〜10質量%含有する、上記[12]〜[16]のいずれかに記載の摩擦材組成物。
[18]さらに、無機充填材として、非針状であって平均粒子径が2〜50μmのチタン酸塩を、摩擦材組成物全量100質量%に対して、15〜25質量%含有する、上記[12]〜[17]のいずれかに記載の摩擦材組成物。
[19]さらに、無機充填材として、酸化ジルコニウムを、摩擦材組成物全量100質量%に対して、10〜20質量%含有する、上記[12]〜[18]のいずれかに記載の摩擦材組成物。
[20]さらに、無機充填材として、ウォラストナイトを、摩擦材組成物全量100質量%に対して、2〜10質量%含有する、上記[12]〜[19]のいずれかに記載の摩擦材組成物。
As a result of intensive research to achieve the above object, the present inventor has found that a friction material containing an inorganic fiber containing a specific amount of shots has excellent friction coefficient stability in a low-speed low-temperature braking range and is usually It was found that the friction coefficient in the braking range is compatible with the excellent rust removing property. That is, the present invention relates to the following [1] to [20].
[1] A friction material that does not contain copper, or has a copper element content of 0.5% by mass or less as a copper element, and is a shot (X2) of an inorganic fiber (X1) and the inorganic fiber (X1). A friction material containing, and the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2).
[2] The friction material according to the above [1], wherein the average fiber length of the inorganic fiber (X1) is 100 to 800 μm.
[3] The total content of the inorganic fibers (X1) and shots (X2) is 1.0% by mass or more and less than 10.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of friction material. The friction material according to [2].
[4] The above-mentioned [1] to [3], wherein the content of the shot (X2) is 0.2 to 10% by mass based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). Friction material.
[5] The friction material according to any one of the above [1] to [4], wherein the content of Al 2 O 3 in the inorganic fiber (X1) and the shot (X2) is 1 to 35% by mass.
[6] Further, as the inorganic filler, zirconium silicate having an average particle diameter of 0.4 to 2 μm is contained in an amount of 4 to 10% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material, as described above [1] to [5]. The friction material described in any of.
[7] Further, as the inorganic filler, a non-needle-shaped titanate having an average particle diameter of 2 to 50 μm is contained in an amount of 15 to 25% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material [1]. ] To [6].
[8] The friction material according to any one of the above [1] to [7], further containing 10 to 20% by mass of zirconium oxide as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material.
[9] The friction material according to any one of the above [1] to [8], further containing 2 to 10% by mass of wollastonite as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material.
[10] A friction member in which the friction material according to any one of [1] to [9] above and a back metal are integrated.
[11] A vehicle equipped with the friction member according to the above [10].
[12] A friction material composition that does not contain copper, or even if it contains copper, has a content of 0.5% by mass or less as a copper element, and is a shot of an inorganic fiber (X1) and the inorganic fiber (X1). A friction material composition containing X2) and the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2).
[13] The friction material composition according to the above [12], wherein the average fiber length of the inorganic fiber (X1) is 100 to 800 μm.
[14] The total content of the inorganic fibers (X1) and shots (X2) is 1.0% by mass or more and less than 10.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. ] Or the friction material composition according to [13].
[15] The above-mentioned [12] to [14], wherein the content of the shot (X2) is 0.2 to 10% by mass based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). Friction material composition.
[16] The friction material composition according to any one of the above [12] to [15], wherein the content of Al 2 O 3 in the inorganic fiber (X1) and the shot (X2) is 1 to 35% by mass. Stuff.
[17] Further, as the inorganic filler, zirconium silicate having an average particle diameter of 0.4 to 2 μm is contained in an amount of 4 to 10% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material composition, as described above [12] to [ 16] The friction material composition according to any one of.
[18] Further, as the inorganic filler, titanate which is non-needle-shaped and has an average particle diameter of 2 to 50 μm is contained in an amount of 15 to 25% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The friction material composition according to any one of [12] to [17].
[19] The friction material according to any one of [12] to [18] above, further containing 10 to 20% by mass of zirconium oxide as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. Composition.
[20] The friction according to any one of [12] to [19] above, further containing 2 to 10% by mass of wollastonite as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. Material composition.

本発明によれば、銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の環境有害性及び人体有害性が低い組成で、低速低温制動域における優れた摩擦係数の安定性と、通常制動域における優れた摩擦係数とを両立し、錆取り性に優れる摩擦材、摩擦材組成物、該摩擦材を用いた摩擦部材及び車両を提供することができる。 According to the present invention, the composition does not contain copper, or even if it contains copper, the content thereof is 0.5% by mass or less as a copper element, which is less harmful to the environment and human body, and is excellent in a low-speed low-temperature braking range. It is possible to provide a friction material, a friction material composition, a friction member using the friction material, and a vehicle, which have both stability of the friction coefficient and an excellent friction coefficient in a normal braking range and are excellent in rust removing property.

以下、本実施形態の摩擦材、摩擦材組成物及び摩擦部材について詳述するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
なお、本実施形態の摩擦材及び摩擦材組成物は、アスベストを含有しないものであり、いわゆるノンアスベスト摩擦材及びノンアスベスト摩擦材組成物である。
Hereinafter, the friction material, the friction material composition, and the friction member of the present embodiment will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments.
The friction material and the friction material composition of the present embodiment do not contain asbestos, and are so-called non-asbestos friction materials and non-asbestos friction material compositions.

[摩擦材及び摩擦部材]
本実施形態に係る摩擦材は、銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材である。
[Friction material and friction member]
The friction material according to the present embodiment is a friction material that does not contain copper, or even if it contains copper, the content thereof is 0.5% by mass or less as a copper element, and the inorganic fiber (X1) and the inorganic fiber (X1). ) Is contained, and the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2).

本実施形態の摩擦材は、銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下と極微量である。このため、本実施形態の摩擦材は、環境有害性及び人体有害性が低いものとなる。
なお、上記の「銅」とは、繊維状、粉末状等の銅;銅合金、銅化合物などに含まれる銅元素であり、「銅の含有量」は摩擦材全量100質量%に対する含有量を示す。
銅の含有量は、環境有害性及び人体有害性の観点から、摩擦材全量100質量%に対して、0.5質量%未満が好ましく、0.3質量%以下がより好ましく、0.1質量%以下がさらに好ましく、銅を含有しないことが特に好ましい。
The friction material of the present embodiment does not contain copper, or even if it contains copper, the content thereof is as small as 0.5% by mass or less as a copper element. Therefore, the friction material of the present embodiment has low environmental hazards and human body hazards.
The above-mentioned "copper" is copper in the form of fibrous or powder; a copper element contained in a copper alloy, a copper compound, etc., and the "copper content" is the content based on 100% by mass of the total amount of friction material. Shown.
The copper content is preferably less than 0.5% by mass, more preferably 0.3% by mass or less, and 0.1% by mass, based on 100% by mass of the total amount of friction material, from the viewpoint of environmental harm and human body harm. % Or less is more preferable, and copper is particularly preferable.

<摩擦材の構成成分>
本実施形態の摩擦材は、繊維基材、無機充填材、有機充填材及び結合材からなる群から選択される1種以上を含有することが好ましい。
以下、本実施形態の摩擦材が含有する各成分について説明する。
<Friction material components>
The friction material of the present embodiment preferably contains one or more selected from the group consisting of a fiber base material, an inorganic filler, an organic filler and a binder.
Hereinafter, each component contained in the friction material of the present embodiment will be described.

<繊維基材>
本実施形態に係る摩擦材は、繊維基材として、無機繊維を含有するものである。
無機繊維は、繊維状により摩擦材を補強するだけでなく、組成、繊維長、靭性等の様々な素材特性を選定することで、摩擦係数、ロータ攻撃性等の摩擦特性を調整可能な成分である。
<Fiber base material>
The friction material according to the present embodiment contains inorganic fibers as a fiber base material.
Inorganic fiber is a component that not only reinforces the friction material by its fibrous shape, but also adjusts the friction characteristics such as friction coefficient and rotor aggression by selecting various material characteristics such as composition, fiber length, and toughness. is there.

(無機繊維(X1)及びショット(X2))
本実施形態に係る摩擦材は、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である。
本実施形態の摩擦材は、ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上であることにより、錆取り性に優れたものとなる。
なお、本明細書における「ショット」とは、無機繊維の製造過程において、繊維になりきれないで粒のまま残る非繊維状粒子のことであり、粒子径は125μm以上である。ここで、「ショットの粒子径」とは、粒子投影像における粒子の長径を意味し、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定することができる。
(Inorganic fiber (X1) and shot (X2))
The friction material according to the present embodiment contains an inorganic fiber (X1) and a shot (X2) of the inorganic fiber (X1), and the content of the shot (X2) is the inorganic fiber (X1) and the shot (X2). ) Is 0.2% by mass or more in the total amount.
The friction material of the present embodiment has excellent rust removing property when the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). ..
In addition, the "shot" in this specification is a non-fibrous particle which cannot become a fiber and remains as a grain in the manufacturing process of an inorganic fiber, and has a particle diameter of 125 μm or more. Here, the "particle size of the shot" means the major axis of the particles in the particle projection image, and can be measured using, for example, a scanning electron microscope (SEM).

無機繊維(X1)は、特に限定されないが、鉱物繊維であることが好ましい。
なお、ここでいう鉱物繊維とは、スラグウール等の高炉スラグ、バサルトファイバー等の玄武岩;その他の天然岩石などを主成分として溶融紡糸した人造無機繊維であり、Al元素を含む天然鉱物であることがより好ましい。具体的には、SiO、Al、CaO、MgO、Fe、NaO等が含まれるものを鉱物繊維として用いることができる。
The inorganic fiber (X1) is not particularly limited, but is preferably a mineral fiber.
The mineral fiber referred to here is an artificial inorganic fiber melt-spun mainly containing blast furnace slag such as slag wool, basalt fiber and the like; and other natural rocks as a main component, and is a natural mineral containing an Al element. Is more preferable. Specifically, those containing SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, Fe 2 O 3 , Na 2 O and the like can be used as the mineral fiber.

無機繊維(X1)は生体溶解性を有する無機繊維であることが好ましい。
ここでいう生体溶解性を有する無機繊維とは、人体内に取り込まれた場合でも短時間で一部分解され体外に排出される特徴を有するものであり、例えば、生体溶解性の鉱物繊維が挙げられる。具体的には、化学組成がアルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物総量(ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウムの酸化物の総量)が18質量%以上で、かつ呼吸による短期バイオ永続試験で、20μm以上の繊維の質量半減期が40日以内、又は腹膜内試験で過度の発癌性の証拠がない、又は長期呼吸試験で関連の病原性及び腫瘍発生がないことを満たす無機繊維を示す(EU指令97/69/ECのNotaQ(発癌性適用除外))。
このような無機繊維(X1)としては、SiO−Al−CaO−MgO−Fe−NaO系繊維等が挙げられ、SiO、Al、CaO、MgO、Fe、NaO等を任意の組み合わせで含有する繊維が挙げられる。
The inorganic fiber (X1) is preferably an inorganic fiber having biosolubility.
The biosoluble inorganic fiber referred to here has a characteristic that it is partially decomposed in a short time and discharged to the outside of the body even when it is taken into the human body, and examples thereof include biosoluble mineral fibers. .. Specifically, in a short-term biopermanent test by breathing, the chemical composition is 18% by mass or more of the total amount of alkaline oxides and alkaline earth oxides (total amount of oxides of sodium, potassium, calcium, magnesium, and barium). Inorganic fibers with a mass half-life of 20 μm or greater within 40 days, or satisfying that there is no evidence of excessive carcinogenicity in intraperitoneal studies or no associated pathogenicity and tumorigenesis in long-term respiratory studies (EU). NotaQ of Directive 97/69 / EC (carcinogenic exemption)).
Examples of such inorganic fibers (X1) include SiO 2- Al 2 O 3 -CaO-MgO-Fe 2 O 3- Na 2 O-based fibers, SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, MgO, and the like. Examples thereof include fibers containing Fe 2 O 3 , Na 2 O and the like in any combination.

無機繊維(X1)は、酸化カルシウム(以下、「CaO」ともいう)及び酸化マグネシウム(以下、「MgO」ともいう)を含有する無機繊維であることが好ましい。
なお、上記「CaO及びMgOを含有する無機繊維」とは、CaO及びMgOを、1本の繊維を構成する成分として含有する無機繊維を意味し、後述するCaO及びMgO以外の各成分についても同様である。また、以下の無機繊維(X1)中における各成分の含有量とは、無機繊維(X1)全量100質量%を基準とする含有量である。
無機繊維(X1)中における、CaOの含有量は、15〜30質量%が好ましく、17〜25質量%がより好ましく、18〜22質量%がさらに好ましい。
無機繊維(X1)中における、MgOの含有量は、3〜20質量%が好ましく、4〜15質量%がより好ましく、5〜8質量%がさらに好ましい。
無機繊維(X1)中における、CaO及びMgOの総含有量は、18〜40質量%が好ましく、22〜35質量%がより好ましく、25〜30質量%がさらに好ましい。
The inorganic fiber (X1) is preferably an inorganic fiber containing calcium oxide (hereinafter, also referred to as “CaO”) and magnesium oxide (hereinafter, also referred to as “MgO”).
The above-mentioned "inorganic fiber containing CaO and MgO" means an inorganic fiber containing CaO and MgO as a component constituting one fiber, and the same applies to each component other than CaO and MgO described later. Is. The content of each component in the following inorganic fibers (X1) is a content based on 100% by mass of the total amount of the inorganic fibers (X1).
The content of CaO in the inorganic fiber (X1) is preferably 15 to 30% by mass, more preferably 17 to 25% by mass, and even more preferably 18 to 22% by mass.
The content of MgO in the inorganic fiber (X1) is preferably 3 to 20% by mass, more preferably 4 to 15% by mass, and even more preferably 5 to 8% by mass.
The total content of CaO and MgO in the inorganic fiber (X1) is preferably 18 to 40% by mass, more preferably 22 to 35% by mass, and even more preferably 25 to 30% by mass.

無機繊維(X1)は、CaO及びMgO以外のその他の酸化物を含有していてもよい。その他の酸化物としては、SiO、Al、NaO、KO、TiO、P、MnO、Fe、SrO、ZrO等が挙げられる。これらの中でも、SiO、Al、Feを含有することが好ましい。
無機繊維(X1)が、SiO、Al及びFeからなる群から選択される1種以上を含有する場合、無機繊維(X1)中におけるその含有量は以下の通りである。
SiOの含有量は、10〜60質量%が好ましく、30〜50質量%がより好ましく、35〜47質量%がさらに好ましく、40〜45質量%が特に好ましい。
Alの含有量は、1〜35質量%が好ましく、5〜32質量%がより好ましく、10〜30質量%がさらに好ましく、13〜25質量%がよりさらに好ましく、15〜20質量%が特に好ましい。
Feの含有量は、1〜10質量%が好ましく、2〜9質量%がより好ましく、4〜8質量%がさらに好ましい。
無機繊維(X1)中におけるCaO、MgO、SiO、Al及びFeの総含有量は、90質量%以上が好ましく、93質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。また、該総含有量は、100質量%以下であってもよく、98質量%以下であってもよく、97質量%以下であってもよい。
The inorganic fiber (X1) may contain other oxides other than CaO and MgO. Examples of other oxides include SiO 2 , Al 2 O 3 , Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , P 2 O 5 , MnO, Fe 2 O 3 , SrO, ZrO 2, and the like. Among these, it is preferable to contain SiO 2 , Al 2 O 3 , and Fe 2 O 3 .
When the inorganic fiber (X1) contains one or more selected from the group consisting of SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 , the content in the inorganic fiber (X1) is as follows. ..
The content of SiO 2 is preferably 10 to 60% by mass, more preferably 30 to 50% by mass, further preferably 35 to 47% by mass, and particularly preferably 40 to 45% by mass.
The content of Al 2 O 3 is preferably 1 to 35% by mass, more preferably 5 to 32% by mass, further preferably 10 to 30% by mass, further preferably 13 to 25% by mass, and 15 to 20% by mass. Is particularly preferable.
The content of Fe 2 O 3 is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 2 to 9% by mass, still more preferably 4 to 8% by mass.
The total content of CaO, MgO, SiO 2 , Al 2 O 3 and Fe 2 O 3 in the inorganic fiber (X1) is preferably 90% by mass or more, more preferably 93% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more. preferable. Further, the total content may be 100% by mass or less, 98% by mass or less, or 97% by mass or less.

無機繊維(X1)が、さらに、NaO、KO、TiO、P及びMnOからなる群から選択される1種以上を含有する場合、無機繊維(X1)中におけるその含有量は以下の通りである。
NaOの含有量は、1〜5質量%が好ましく、1.5〜4質量%がより好ましく、2〜3質量%がさらに好ましい。
Oの含有量は、0.1〜1.5質量%が好ましく、0.2〜1.2質量%がより好ましく、0.4〜0.8質量%がさらに好ましい。
TiOの含有量は、0.2〜3質量%が好ましく、0.7〜2質量%がより好ましく、1〜1.5質量%がさらに好ましい。
の含有量は、0.01〜1質量%が好ましく、0.1〜0.5質量%がより好ましく、0.15〜0.3質量%がさらに好ましい。
MnOの含有量は、0.01〜1質量%が好ましく、0.05〜0.5質量%がより好ましく、0.07〜0.2質量%がさらに好ましい。
無機繊維(X1)中におけるNaO、KO、TiO、P及びMnOからなる群から選択される1種以上の総含有量は、0.5〜10質量%が好ましく、2〜7質量%がより好ましく、3〜5質量%がさらに好ましい。
無機繊維(X1)中におけるSrOの含有量は、錆び取り性、及び低速低温制動域の摩擦係数の安定性の観点から、0.1質量%未満が好ましく、0.01質量%未満がより好ましい。また、無機繊維(X1)は、同様の観点から、SrOを含有しないことがさらに好ましい。
無機繊維(X1)中におけるZrOの含有量は、錆び取り性、及び低速低温制動域の摩擦係数の安定性の観点から、0.1質量%未満が好ましく、0.01質量%未満がより好ましい。また、無機繊維(X1)は、同様の観点から、ZrOを含有しないことがさらに好ましい。
When the inorganic fiber (X1) further contains one or more selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , P 2 O 5 and Mn O, the content thereof in the inorganic fiber (X1). The amount is as follows.
The content of Na 2 O is preferably 1 to 5% by mass, more preferably 1.5 to 4% by mass, and even more preferably 2 to 3% by mass.
The content of K 2 O is preferably 0.1 to 1.5% by mass, more preferably 0.2 to 1.2% by mass, and even more preferably 0.4 to 0.8% by mass.
The content of TiO 2 is preferably 0.2 to 3% by mass, more preferably 0.7 to 2% by mass, and even more preferably 1 to 1.5% by mass.
The content of P 2 O 5 is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.1 to 0.5% by mass, and even more preferably 0.15 to 0.3% by mass.
The content of MnO is preferably 0.01 to 1% by mass, more preferably 0.05 to 0.5% by mass, and even more preferably 0.07 to 0.2% by mass.
The total content of one or more selected from the group consisting of Na 2 O, K 2 O, TiO 2 , P 2 O 5 and MnO in the inorganic fiber (X1) is preferably 0.5 to 10% by mass. 2 to 7% by mass is more preferable, and 3 to 5% by mass is further preferable.
The content of SrO in the inorganic fiber (X1) is preferably less than 0.1% by mass, more preferably less than 0.01% by mass, from the viewpoint of rust removing property and stability of the friction coefficient in the low-speed low-temperature braking range. .. Further, from the same viewpoint, it is more preferable that the inorganic fiber (X1) does not contain SrO.
The content of ZrO 2 in the inorganic fiber (X1) is preferably less than 0.1% by mass, more preferably less than 0.01% by mass, from the viewpoint of rust removing property and stability of the friction coefficient in the low-speed low-temperature braking range. preferable. Further, from the same viewpoint, it is more preferable that the inorganic fiber (X1) does not contain ZrO 2 .

なお、無機繊維(X1)中におけるCaO、MgO及びその他の酸化物の含有量は、蛍光X線分析によって測定することができる。また、上記酸化物の含有量は、酸化物を形成する酸素以外の原子の含有量から換算される各酸化物の含有量とすることができる。 The content of CaO, MgO and other oxides in the inorganic fiber (X1) can be measured by fluorescent X-ray analysis. Further, the content of the oxide can be the content of each oxide converted from the content of atoms other than oxygen forming the oxide.

無機繊維(X1)の平均繊維長は、100〜800μmが好ましく、140〜500μmがより好ましく、170〜300μmがさらに好ましい。平均繊維長が上記範囲であると、ロータ攻撃性の著しい増大等の弊害を与えることなく、摩擦係数の安定性を高めることができる。
無機繊維(X1)の平均繊維径は、1〜10μmが好ましく、2〜8μmがより好ましく、3〜6μmがさらに好ましい。平均繊維径が上記範囲であると、ロータ攻撃性の著しい増大等の弊害を与えることなく、摩擦係数の安定性を高めることができる。
ここで、平均繊維長及び平均繊維径とは、該当する繊維の長さ又は直径の平均値を示した数平均繊維長又は数平均繊維径のことをいう。例えば200μmの平均繊維長とは、摩擦材組成物の原料として用いる繊維を無作為に50個選択し、光学顕微鏡で繊維長を測定し、その平均値が200μmであることを示す。
The average fiber length of the inorganic fiber (X1) is preferably 100 to 800 μm, more preferably 140 to 500 μm, and even more preferably 170 to 300 μm. When the average fiber length is in the above range, the stability of the friction coefficient can be improved without causing adverse effects such as a significant increase in rotor aggression.
The average fiber diameter of the inorganic fiber (X1) is preferably 1 to 10 μm, more preferably 2 to 8 μm, still more preferably 3 to 6 μm. When the average fiber diameter is in the above range, the stability of the friction coefficient can be improved without causing adverse effects such as a significant increase in rotor aggression.
Here, the average fiber length and the average fiber diameter refer to a number average fiber length or a number average fiber diameter indicating an average value of the lengths or diameters of the corresponding fibers. For example, the average fiber length of 200 μm means that 50 fibers used as a raw material of the friction material composition are randomly selected, the fiber length is measured with an optical microscope, and the average value is 200 μm.

上記の通り、本実施形態の摩擦材は、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)の製造過程において発生するショット(X2)を含有するものである。
したがって、ショット(X2)は、無機繊維(X1)と同じ材質を有する。
なお、ショット(X2)は、一般的には、原料として使用する無機繊維(X1)中に混在しているため、通常、摩擦材の製造過程においては、無機繊維(X1)とショット(X2)とは同時に配合されるが、無機繊維(X1)から単離したショット(X2)を、無機繊維(X1)と別に配合してもよい。
As described above, the friction material of the present embodiment contains an inorganic fiber (X1) and a shot (X2) generated in the manufacturing process of the inorganic fiber (X1).
Therefore, the shot (X2) has the same material as the inorganic fiber (X1).
Since the shot (X2) is generally mixed in the inorganic fiber (X1) used as a raw material, the inorganic fiber (X1) and the shot (X2) are usually mixed in the manufacturing process of the friction material. The shot (X2) isolated from the inorganic fiber (X1) may be blended separately from the inorganic fiber (X1).

ショット(X2)の平均粒子径は、錆取り性の観点から、125〜300μmが好ましく、125〜200μmがより好ましく、125〜150μmがさらに好ましい。
ショット(X2)の平均粒子径は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、任意の50個のショットの粒子径を測定し、その平均値として求めることができる。なお、ここでの「ショット」及び「ショットの粒子径」の定義は上記の通りである。
The average particle size of the shot (X2) is preferably 125 to 300 μm, more preferably 125 to 200 μm, and even more preferably 125 to 150 μm from the viewpoint of rust removal property.
The average particle size of the shots (X2) can be obtained as an average value by measuring the particle size of any 50 shots using, for example, a scanning electron microscope (SEM). The definitions of "shot" and "shot particle size" here are as described above.

ショット(X2)の含有量は、錆取り性の観点から、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上であり、0.2〜20質量%が好ましく、0.2〜15質量%がより好ましく、0.2〜12質量%がさらに好ましく、0.2〜10質量%がよりさらに好ましく、0.2〜8質量%がよりさらに好ましく、0.2〜6質量%が特に好ましく、0.2〜5質量%が最も好ましい。 The content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more, preferably 0.2 to 20% by mass, based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2) from the viewpoint of rust removal property. 2 to 15% by mass is more preferable, 0.2 to 12% by mass is further preferable, 0.2 to 10% by mass is further preferable, 0.2 to 8% by mass is further preferable, and 0.2 to 6% by mass is preferable. % Is particularly preferable, and 0.2 to 5% by mass is most preferable.

本実施形態の摩擦材中におけるショット(X2)の含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.001〜2質量%が好ましく、0.002〜1質量%がより好ましく、0.003〜0.75質量%がさらに好ましく、0.005〜0.5質量%よりさらに好ましく、0.007〜0.3質量%が特に好ましく、0.01〜0.25質量%が最も好ましい。 The content of the shot (X2) in the friction material of the present embodiment is preferably 0.001 to 2% by mass, more preferably 0.002 to 1% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material. It is more preferably 003 to 0.75% by mass, further preferably 0.005 to 0.5% by mass, particularly preferably 0.007 to 0.3% by mass, and most preferably 0.01 to 0.25% by mass.

本実施形態の摩擦材中における無機繊維(X1)とショット(X2)の合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、1.0質量%以上10.0質量%未満であることが好ましい。上記合計含有量が上記範囲であると、低速低温制動域において高い摩擦係数の安定性が得られ、一制動中の摩擦係数変動率も小さくなると共に、通常制動域において優れた摩擦係数が得られる。特に、無機繊維(X)の含有量が1.0質量%以上であると、低速低温制動域の摩擦係数安定性が担保されつつ、一制動中の摩擦係数変動率を小さくすることができる。また、無機繊維(X)の含有量が10.0質量%未満であると、一制動中の摩擦係数変動率が低い状態で担保されつつ、低速低温制動域の摩擦係数安定性が良好となる。
同様の観点から、本実施形態の摩擦材中における無機繊維(X1)とショット(X2)の合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、2.0〜9.9質量%がより好ましく、4.0〜8質量%がさらに好ましく、5.0〜7質量%がよりさらに好ましい。
The total content of the inorganic fibers (X1) and shots (X2) in the friction material of the present embodiment is 1.0% by mass or more and less than 10.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. preferable. When the total content is in the above range, stability of a high friction coefficient can be obtained in the low-speed low-temperature braking range, the fluctuation coefficient of the friction coefficient during one braking is small, and an excellent friction coefficient can be obtained in the normal braking range. .. In particular, when the content of the inorganic fiber (X) is 1.0% by mass or more, the friction coefficient stability in the low-speed low-temperature braking region can be ensured, and the friction coefficient fluctuation rate during one braking can be reduced. Further, when the content of the inorganic fiber (X) is less than 10.0% by mass, the friction coefficient stability in the low-speed low-temperature braking range becomes good while ensuring that the friction coefficient fluctuation rate during one braking is low. ..
From the same viewpoint, the total content of the inorganic fibers (X1) and shots (X2) in the friction material of the present embodiment is 2.0 to 9.9% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. Preferably, 4.0 to 8% by mass is further preferable, and 5.0 to 7% by mass is even more preferable.

本実施形態の摩擦材は、無機繊維(X1)の他にも、有機繊維、その他の無機繊維及び金属繊維からなる群から選択される1種以上を含有することが好ましい。これらの繊維基材は、摩擦材において補強作用を示すものである。なお、有機繊維、その他の無機繊維及び金属繊維は、各々について、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
なお、本実施形態の摩擦材は、相手材であるディスクロータへの攻撃性を過度に高めない観点から、金属繊維を含まない、又は含んでいてもその含有量が、摩擦材全量100質量%に対して、0.5質量%以下であることが好ましい。
The friction material of the present embodiment preferably contains at least one selected from the group consisting of organic fibers, other inorganic fibers and metal fibers, in addition to the inorganic fibers (X1). These fiber substrates exhibit a reinforcing action in the friction material. As for the organic fiber, other inorganic fiber and the metal fiber, one type may be used alone or two or more types may be used in combination.
The friction material of the present embodiment does not contain metal fibers, or even if it contains metal fibers, the total amount of the friction material is 100% by mass from the viewpoint of not excessively increasing the aggression to the disc rotor which is the mating material. On the other hand, it is preferably 0.5% by mass or less.

(有機繊維)
有機繊維としては、アラミド繊維、アクリル繊維、セルロース繊維等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性、補強効果及び適度な空隙付与の観点から、アラミド繊維が好ましい。アラミド繊維は、摩擦材に使用されている公知のものを使用することができる。有機繊維の平均繊維長は、例えば、650〜1500μmであり、1000〜1300μmが好ましい。平均繊維長の測定方法は上記と同様である。
本実施形態の摩擦材が有機繊維を含有する場合、その合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましく、2〜4質量%がさらに好ましい。
(Organic fiber)
Examples of the organic fiber include aramid fiber, acrylic fiber, cellulose fiber and the like. Among these, aramid fiber is preferable from the viewpoint of heat resistance, reinforcing effect and appropriate voiding. As the aramid fiber, a known material used for the friction material can be used. The average fiber length of the organic fiber is, for example, 650 to 1500 μm, preferably 1000 to 1300 μm. The method for measuring the average fiber length is the same as described above.
When the friction material of the present embodiment contains organic fibers, the total content thereof is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material. ~ 4% by mass is more preferable.

(その他の無機繊維)
その他の無機繊維としては、セラミック繊維、生分解性セラミック繊維、鉱物繊維、炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリウム繊維等が挙げられる。なお、人体への有害性の観点からは、チタン酸カリウム繊維等を含有しないことが好ましい。また、靭性が高い無機繊維の添加量を過度に多くすると、ロータ攻撃性が顕著に悪化してしまうため、無機繊維の靭性の観点から、セラミック繊維及び炭素繊維を含有しないことが好ましい。
また、本実施形態の摩擦材は、所望する性能に応じて、その他の無機繊維を含有しないものであってもよい。
なお、本明細書中、金属繊維は、無機繊維の定義に含まれないものとする。
(Other inorganic fibers)
Examples of other inorganic fibers include ceramic fibers, biodegradable ceramic fibers, mineral fibers, carbon fibers, glass fibers, potassium titanate fibers and the like. From the viewpoint of harmfulness to the human body, it is preferable not to contain potassium titanate fiber or the like. Further, if the amount of the inorganic fiber having high toughness added is excessively large, the rotor aggression is remarkably deteriorated. Therefore, from the viewpoint of the toughness of the inorganic fiber, it is preferable not to contain the ceramic fiber and the carbon fiber.
Further, the friction material of the present embodiment may not contain other inorganic fibers, depending on the desired performance.
In this specification, metal fibers are not included in the definition of inorganic fibers.

本実施形態の摩擦材中における繊維基材の合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、6〜20質量%が好ましく、7〜17質量%がより好ましく、8〜15質量%がさらに好ましい。繊維基材の合計含有量が上記範囲であると、低速低温制動域及び通常制動域において、より高い摩擦係数の安定性が得られる。 The total content of the fiber base material in the friction material of the present embodiment is preferably 6 to 20% by mass, more preferably 7 to 17% by mass, and 8 to 15% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. More preferred. When the total content of the fiber base material is in the above range, stability with a higher coefficient of friction can be obtained in the low-speed low-temperature braking region and the normal braking region.

<無機充填材>
本実施形態の摩擦材は無機充填材を含有することが好ましい。
無機充填材としては、チタン酸塩、ウォラストナイト、金属粉、黒鉛、研削材として使用される各種酸化物、その他の無機充填材等が挙げられる。
無機充填材は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
金属粉としては、鉄粉、錫粉、亜鉛粉、アルミニウム粉、それらの合金粉等が挙げられる。
ただし、本実施形態の摩擦材は、相手材であるディスクロータへの攻撃性を過度に高めない観点から、金属粉を含まない、又は含んでいてもその含有量が、摩擦材全量100質量%に対して、0.5質量%未満であることが好ましく、0.1質量%未満であることがより好ましく、0.01質量%未満であることがさらに好ましい。
<Inorganic filler>
The friction material of the present embodiment preferably contains an inorganic filler.
Examples of the inorganic filler include titanate, wollastonite, metal powder, graphite, various oxides used as abrasives, and other inorganic fillers.
As the inorganic filler, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Examples of the metal powder include iron powder, tin powder, zinc powder, aluminum powder, and alloy powders thereof.
However, the friction material of the present embodiment does not contain metal powder, or even if it contains metal powder, the total amount of the friction material is 100% by mass from the viewpoint of not excessively increasing the aggression to the disc rotor which is the mating material. On the other hand, it is preferably less than 0.5% by mass, more preferably less than 0.1% by mass, and even more preferably less than 0.01% by mass.

(チタン酸塩)
本実施形態の摩擦材は、無機充填材として、チタン酸塩を含有することが好ましい。
チタン酸塩はモース硬度が約4と低く、融点が1000℃以上と比較的高いため、高速高温制動時に摩擦界面に介在することで摩擦材の摩耗増大を低減することができる。
チタン酸塩としては、6チタン酸カリウム、8チタン酸カリウム、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、チタン酸ナトリウム等が挙げられる。これらの中でも、低速低温制動域の摩擦係数の安定性の観点から、6チタン酸カリウム、8チタン酸カリウムが好ましい。
チタン酸塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよいが、高速高温制動時の耐摩耗性の観点から、1種類のチタン酸塩を単独で用いることが好ましい。
(Titanate)
The friction material of the present embodiment preferably contains titanium salt as an inorganic filler.
Since titaniumate has a low Mohs hardness of about 4 and a relatively high melting point of 1000 ° C. or higher, it is possible to reduce an increase in wear of the friction material by intervening at the friction interface during high-speed high-temperature braking.
Examples of the titanate include potassium hexatitanate, potassium octatitanate, lithium potassium titanate, magnesium potassium titanate, sodium titanate and the like. Among these, potassium hexatitanium and potassium octatitanate are preferable from the viewpoint of stability of the friction coefficient in the low-speed low-temperature braking range.
As the titanate, one type may be used alone or two or more types may be used in combination, but from the viewpoint of wear resistance during high-speed high-temperature braking, one type of titanium salt may be used alone. preferable.

チタン酸塩は、人体有害性の観点から、針状ではないものが好ましい。すなわち、本実施形態の摩擦材は、非針状のチタン酸塩を含有することが好ましい。非針状のチタン酸塩とは、多角形、円、楕円等の形状を呈する板状チタン酸塩、不定形状のチタン酸塩などを意味する。
チタン酸塩の平均粒子径は、2〜50μmが好ましく、2.2〜40μmがより好ましく、2.5〜30μmがさらに好ましい。
なお、本明細書中における平均粒子径とは、特に断らない限り、メジアン径(D50)を意味し、レーザー回折粒度分布測定等の方法を用いて測定することができる。測定装置としては、例えば、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置、商品名:LA−920(株式会社堀場製作所製)を用いることができる。また、JISB 4130等に代表されるふるい分級によって測定することもできる。
Titanate is preferably non-needle-shaped from the viewpoint of harm to the human body. That is, the friction material of the present embodiment preferably contains a non-needle-shaped titanate. The non-needle-shaped titanium salt means a plate-shaped titanium salt having a polygonal, circular, elliptical shape, or an indefinite shape.
The average particle size of the titanate is preferably 2 to 50 μm, more preferably 2.2 to 40 μm, and even more preferably 2.5 to 30 μm.
Unless otherwise specified, the average particle size in the present specification means a median diameter (D 50 ), and can be measured by using a method such as laser diffraction particle size distribution measurement. As the measuring device, for example, a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device, trade name: LA-920 (manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.) can be used. It can also be measured by sieving classification represented by JISB 4130 or the like.

本実施形態の摩擦材がチタン酸塩を含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、15〜25質量%が好ましく、15〜22質量%がより好ましく、15〜20質量%がさらに好ましい。チタン酸塩の含有量が、上記下限値以上であると、高速高温制動時の耐摩耗性に優れ、十分な摩擦係数保持の効果が得られ、上記上限値以下であると、低速低温制動域における摩擦係数の低下を抑制することができる。
本実施形態の摩擦材は、摩擦係数の安定性の観点から、非針状であって平均粒子径が2〜50μmのチタン酸塩を、摩擦材全量100質量%に対して、15〜25質量%含有することが特に好ましい。
When the friction material of the present embodiment contains titanium salt, the content thereof is preferably 15 to 25% by mass, more preferably 15 to 22% by mass, and 15 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. Mass% is more preferred. When the content of titanium salt is at least the above lower limit value, the wear resistance during high-speed high-temperature braking is excellent, and the effect of maintaining a sufficient friction coefficient is obtained. When it is at least the above upper limit value, the low-speed low-temperature braking range It is possible to suppress a decrease in the friction coefficient in.
From the viewpoint of the stability of the friction coefficient, the friction material of the present embodiment is a non-needle-shaped titanate having an average particle diameter of 2 to 50 μm, which is 15 to 25 mass by mass with respect to 100 mass% of the total amount of the friction material. % Is particularly preferable.

(ウォラストナイト)
ウォラストナイトは、CaSiOで示されるケイ酸塩鉱物であり、例えば、針状又は長柱状の形状を有するものである。
ウォラストナイトの平均アスペクト比(平均長さ/平均径又は厚さ)は3以上が好ましく、4〜12がより好ましく、5〜8がさらに好ましい。平均アスペクト比が3以上であると、摩擦材の常温及び高温におけるせん断強度並びに耐クラック性を効果的に向上させることができる。ここで、平均アスペクト比は、D50値(体積分布の累積中央値)を意味し、例えば、動的画像解析法により測定することができる。
ウォラストナイトの平均長さは、摩擦材への強度付与の観点から、100〜500μmが好ましく、150〜450μmがより好ましく、200〜400μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材がウォラストナイトを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、2〜10質量%が好ましく、3〜8質量%がより好ましく、4〜7質量%がさらに好ましい。
(Wollast Night)
Wollastonite is a silicate mineral represented by CaSiO 3 , for example, having a needle-like or oblong columnar shape.
The average aspect ratio (average length / average diameter or thickness) of wollastonite is preferably 3 or more, more preferably 4 to 12, and even more preferably 5 to 8. When the average aspect ratio is 3 or more, the shear strength and crack resistance of the friction material at normal temperature and high temperature can be effectively improved. The average aspect ratio refers to D 50 value (cumulative median of the volume distribution), for example, it can be measured by a dynamic image analysis method.
The average length of the wollastonite is preferably 100 to 500 μm, more preferably 150 to 450 μm, and even more preferably 200 to 400 μm from the viewpoint of imparting strength to the friction material.
When the friction material of the present embodiment contains wollastonite, the content thereof is preferably 2 to 10% by mass, more preferably 3 to 8% by mass, and 4 to 7 with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. Mass% is more preferred.

(研削材)
本実施形態の摩擦材は、研削材として、珪酸ジルコニウム、四酸化三鉄、二酸化三鉄、酸化ビスマス、酸化ジルコニウム等を含有していてもよい。これらの中でも、珪酸ジルコニウム、酸化ジルコニウムが好ましい。
(Abrasive)
The friction material of the present embodiment may contain zirconium silicate, triiron tetroxide, triiron dioxide, bismuth oxide, zirconium oxide or the like as an abrasive. Among these, zirconium silicate and zirconium oxide are preferable.

珪酸ジルコニウムは、モース硬度が6〜7.5と高く、研削による摩擦係数の発現に効果的である。
珪酸ジルコニウムの平均粒子径は、0.2〜2μmが好ましく、0.3〜2μmがより好ましく、0.4〜2μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材が珪酸ジルコニウムを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、4〜10質量%が好ましく、5〜10質量%がより好ましい。
本実施形態の摩擦材は、摩擦係数の安定性の観点から、平均粒子径が0.4〜2μmの珪酸ジルコニウムを、摩擦材全量100質量%に対して、4〜10質量%含有することが特に好ましい。
なお、本実施形態の摩擦材は、所望する性能に応じて、珪酸ジルコニウムを含有しないものであってもよい。
Zirconium silicate has a high Mohs hardness of 6 to 7.5 and is effective in developing a friction coefficient by grinding.
The average particle size of zirconium silicate is preferably 0.2 to 2 μm, more preferably 0.3 to 2 μm, and even more preferably 0.4 to 2 μm.
When the friction material of the present embodiment contains zirconium silicate, the content thereof is preferably 4 to 10% by mass, more preferably 5 to 10% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material.
From the viewpoint of the stability of the friction coefficient, the friction material of the present embodiment may contain 4 to 10% by mass of zirconium silicate having an average particle diameter of 0.4 to 2 μm with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. Especially preferable.
The friction material of the present embodiment may not contain zirconium silicate, depending on the desired performance.

酸化ジルコニウムの平均粒子径は、1〜14μmが好ましく、5〜10μmがより好ましく、8〜9μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材が酸化ジルコニウムを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、10〜20質量%が好ましく、12〜19質量%がより好ましく、14〜18質量%がさらに好ましい。酸化ジルコニウムの含有量が上記下限値以上であると、高速高温制動時の耐摩耗性に優れ、十分な摩擦係数保持の効果が得られ、上記上限値以下であると、低速低温制動域における摩擦係数の低下を抑制することができる。
The average particle size of zirconium oxide is preferably 1 to 14 μm, more preferably 5 to 10 μm, and even more preferably 8 to 9 μm.
When the friction material of the present embodiment contains zirconium oxide, the content thereof is preferably 10 to 20% by mass, more preferably 12 to 19% by mass, and 14 to 18% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. % Is more preferable. When the content of zirconium oxide is at least the above lower limit value, the wear resistance during high-speed high-temperature braking is excellent, and the effect of maintaining a sufficient coefficient of friction can be obtained. It is possible to suppress a decrease in the coefficient.

(黒鉛)
本実施形態の摩擦材は黒鉛を含有することが好ましい。黒鉛を含有することで摩擦材により優れた熱伝導率を付与できる。
黒鉛の平均粒子径は、100〜600μmが好ましく、200〜450μmがより好ましく、300〜350μmがさらに好ましい。また、黒鉛の平均粒子径は、所望する熱伝導率に応じて、10〜90μmであってもよく、20〜60μmであってもよい。黒鉛は、異なる平均粒子径を有するものを2種以上組み合わせて用いてもよく、例えば、平均粒子径が100〜600μm、好ましくは200〜450μmの黒鉛(I)と、平均粒子径が10〜90μm、好ましくは20〜60μmである黒鉛(II)とを、質量比(黒鉛(I)/黒鉛(II))が0.5〜5、好ましくは1〜2の範囲で使用してもよい。
本実施形態の摩擦材が黒鉛を含有する場合、その合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.5〜10質量%が好ましく、1〜5質量%がより好ましく、2〜4質量%がさらに好ましい。
黒鉛の平均粒子径及び合計含有量が上記範囲であると、良好な摩擦材への熱伝導率の付与と摩擦係数の保持とを両立することができる。
(graphite)
The friction material of the present embodiment preferably contains graphite. By containing graphite, excellent thermal conductivity can be imparted to the friction material.
The average particle size of graphite is preferably 100 to 600 μm, more preferably 200 to 450 μm, and even more preferably 300 to 350 μm. Further, the average particle size of graphite may be 10 to 90 μm or 20 to 60 μm depending on the desired thermal conductivity. As the graphite, two or more kinds having different average particle diameters may be used in combination. For example, graphite (I) having an average particle diameter of 100 to 600 μm, preferably 200 to 450 μm and an average particle diameter of 10 to 90 μm may be used. Graphite (II), preferably 20 to 60 μm, may be used in a mass ratio (graphite (I) / graphite (II)) of 0.5 to 5, preferably 1 to 2.
When the friction material of the present embodiment contains graphite, the total content thereof is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass, and 2 to 2 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. 4% by mass is more preferable.
When the average particle size and the total content of graphite are in the above ranges, it is possible to both impart thermal conductivity to a good friction material and maintain a friction coefficient.

(その他の無機充填材)
その他の無機充填材としては、酸化マグネシウム、三硫化アンチモン、水酸化ジルコニウム、硫化錫、二硫化モリブデン、硫化ビスマス、硫化亜鉛、硫化鉄、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、コークス、γアルミナ、αアルミナ、マイカ、バーミキュライト、硫酸カルシウム、ムライト、クロマイト、酸化チタン、シリカ等が挙げられる。これらの中でも、三硫化アンチモン、硫化錫、マイカ、水酸化カルシウム、硫酸バリウムが好ましい。これらのその他の無機充填材は、摩擦材に使用されている一般的なものを使用することができる。
(Other inorganic fillers)
Other inorganic fillers include magnesium oxide, antimony trisulfide, zirconium hydroxide, tin sulfide, molybdenum disulfide, bismuth sulfide, zinc sulfide, iron sulfide, calcium hydroxide, calcium oxide, sodium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate. , Barium sulfate, coke, γ-alumina, α-alumina, mica, vermiculite, calcium sulfate, mulite, chromate, titanium oxide, silica and the like. Among these, antimony trisulfide, tin sulfide, mica, calcium hydroxide, and barium sulfate are preferable. As these other inorganic fillers, general ones used for friction materials can be used.

本実施形態の摩擦材が硫化錫を含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.5〜5質量%が好ましく、1.5〜3質量%がより好ましい。
硫化錫の平均粒子径は、100〜800μmが好ましく、200〜700μmがより好ましく、250〜650μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材が三硫化アンチモンを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.2〜4質量%が好ましく、1.0〜2質量%がより好ましい。
三硫化アンチモンの平均粒子径は、10〜300μmが好ましく、20〜200μmがより好ましく、30〜170μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材がマイカを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、1〜10質量%が好ましく、3〜7質量%がより好ましい。
マイカの平均粒子径は、5〜100μmが好ましく、10〜60μmがより好ましく、12〜20μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材が水酸化カルシウムを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.01〜1質量%が好ましく、0.05〜0.3質量%がより好ましい。
水酸化カルシウムの平均粒子径は、10〜300μmが好ましく、30〜200μmがより好ましく、50〜100μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材が硫酸バリウムを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、5〜20質量%が好ましく、8〜12質量%がより好ましい。
硫酸バリウムの平均粒子径は、1〜50μmが好ましく、3〜30μmがより好ましく、5〜20μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材が、その他の無機充填材を含有する場合、その合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、12〜50質量%が好ましく、15〜40質量%がより好ましく、20〜35質量%がさらに好ましい。
When the friction material of the present embodiment contains tin sulfide, the content thereof is preferably 0.5 to 5% by mass, more preferably 1.5 to 3% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material.
The average particle size of tin sulfide is preferably 100 to 800 μm, more preferably 200 to 700 μm, and even more preferably 250 to 650 μm.
When the friction material of the present embodiment contains antimony trisulfide, the content thereof is preferably 0.2 to 4% by mass, more preferably 1.0 to 2% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material. ..
The average particle size of antimony trisulfide is preferably 10 to 300 μm, more preferably 20 to 200 μm, and even more preferably 30 to 170 μm.
When the friction material of the present embodiment contains mica, the content thereof is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 3 to 7% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material.
The average particle size of mica is preferably 5 to 100 μm, more preferably 10 to 60 μm, and even more preferably 12 to 20 μm.
When the friction material of the present embodiment contains calcium hydroxide, the content thereof is preferably 0.01 to 1% by mass, preferably 0.05 to 0.3% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material. More preferred.
The average particle size of calcium hydroxide is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm, and even more preferably 50 to 100 μm.
When the friction material of the present embodiment contains barium sulfate, the content thereof is preferably 5 to 20% by mass, more preferably 8 to 12% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material.
The average particle size of barium sulfate is preferably 1 to 50 μm, more preferably 3 to 30 μm, and even more preferably 5 to 20 μm.
When the friction material of the present embodiment contains another inorganic filler, the total content thereof is preferably 12 to 50% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material. 20 to 35% by mass is more preferable.

本実施形態の摩擦材中における無機充填材の総含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、50〜85質量%が好ましく、60〜80質量%がより好ましく、65〜75質量%がさらに好ましい。 The total content of the inorganic filler in the friction material of the present embodiment is preferably 50 to 85% by mass, more preferably 60 to 80% by mass, and 65 to 75% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. More preferred.

<有機充填材>
本実施形態の摩擦材は有機充填材を含有することが好ましい。有機充填材は、摩擦材の音振性能、耐摩耗性等を向上させるための摩擦調整剤として含まれるものである。
有機充填材は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
有機充填材としては、カシューダスト、ゴム成分等が挙げられる。
カシューダストとしては、例えば、カシューナッツシェルオイルを重合及び硬化させたものを粉砕して得られる、通常、摩擦材に用いられるものであればよい。なお、カシューダストは、未変性のカシューダストであることが好ましい。
カシューダストの平均粒子径は、50〜600μmが好ましく、70〜550μmがより好ましく、100〜500μmがさらに好ましい。
本実施形態の摩擦材がカシューダストを含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、4〜20質量%が好ましく、8〜16質量%がより好ましく、10〜14質量%がさらに好ましい。
カシューダストの含有量が上記範囲であると、摩擦材の低弾性化による鳴き等の音振性能を改善することができる。
<Organic filler>
The friction material of the present embodiment preferably contains an organic filler. The organic filler is contained as a friction modifier for improving the sound vibration performance, wear resistance, etc. of the friction material.
As the organic filler, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
Examples of the organic filler include cashew dust and rubber components.
The cashew dust may be, for example, one usually used as a friction material, which is obtained by pulverizing a polymerized and cured cashew nut shell oil. The cashew dust is preferably unmodified cashew dust.
The average particle size of cashew dust is preferably 50 to 600 μm, more preferably 70 to 550 μm, and even more preferably 100 to 500 μm.
When the friction material of the present embodiment contains cashew dust, the content thereof is preferably 4 to 20% by mass, more preferably 8 to 16% by mass, and 10 to 14% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. % Is more preferable.
When the content of cashew dust is within the above range, it is possible to improve the sound vibration performance such as squealing due to the low elasticity of the friction material.

ゴム成分は、摩擦材に使用されている公知のものを使用することができ、タイヤゴム、アクリルゴム、イソプレンゴム、NBR(ニトリルブタジエンゴム)、SBR(スチレンブタジエンゴム)等が挙げられる。
本実施形態の摩擦材がゴム成分を含有する場合、その含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、0.2〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましく、1〜3質量%がさらに好ましい。
As the rubber component, known rubber components used for friction materials can be used, and examples thereof include tire rubber, acrylic rubber, isoprene rubber, NBR (nitrile butadiene rubber), and SBR (styrene butadiene rubber).
When the friction material of the present embodiment contains a rubber component, the content thereof is preferably 0.2 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on 100% by mass of the total amount of the friction material. 1 to 3% by mass is more preferable.

本実施形態の摩擦材は、カシューダスト及びゴム成分からなる群から選択される1種以上を含有することが好ましく、カシューダストとゴム成分とを併用することがより好ましい。また、カシューダストとゴム成分とを併用する場合には、カシューダストをゴム成分で被覆したものを用いてもよく、音振性能の観点から、カシューダストとゴム成分とを別個に配合してもよい。 The friction material of the present embodiment preferably contains at least one selected from the group consisting of cashew dust and a rubber component, and more preferably a cashew dust and a rubber component are used in combination. When cashew dust and a rubber component are used in combination, cashew dust coated with a rubber component may be used, or cashew dust and a rubber component may be mixed separately from the viewpoint of sound vibration performance. Good.

本実施形態の摩擦材が有機充填材を含有する場合、その合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、2〜20質量%が好ましく、5〜17質量%がより好ましく、10〜15質量%がさらに好ましい。
有機充填材の合計含有量が上記範囲であると、摩擦材の低弾性化による鳴き等の音振性能が改善し、また耐熱性の悪化及び熱履歴による強度低下を避けることができる。
When the friction material of the present embodiment contains an organic filler, the total content thereof is preferably 2 to 20% by mass, more preferably 5 to 17% by mass, and 10 to 10% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. 15% by mass is more preferable.
When the total content of the organic filler is within the above range, the sound vibration performance such as squealing due to the low elasticity of the friction material can be improved, and the deterioration of heat resistance and the decrease in strength due to the heat history can be avoided.

<結合材>
本実施形態の摩擦材は、さらに、結合材を含有することが好ましい。結合材は、摩擦材に含有される有機充填材、繊維基材等を一体化して、強度を与えるものである。
結合材は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
結合材としては、通常、摩擦材に用いられる熱硬化性樹脂を用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アクリルゴム変性フェノール樹脂、シリコーン変性フェノール樹脂、カシュー変性フェノール樹脂、エポキシ変性フェノール樹脂、アルキルベンゼン変性フェノール樹脂等の各種変性フェノール樹脂などが挙げられる。これらの中でも、摩擦界面の撥水性を高めることができる観点から、シリコーン変性フェノール樹脂が好ましい。シリコーン変性フェノール樹脂としては、シリコーンオイル又はシリコーンゴムを分散させたフェノール樹脂が好ましい。シリコーン変性フェノール樹脂は単独で使用してもよいが、上記したシリコーン変性フェノール樹脂以外の熱硬化性樹脂と併用してもよく、アクリルゴム変性フェノール樹脂と併用することが好ましい。
シリコーン変性フェノール樹脂とアクリルゴム変性フェノール樹脂とを併用する場合、その含有量比〔シリコーン変性フェノール樹脂:アクリルゴム変性フェノール樹脂〕は、質量比で、20:80〜80:20が好ましく、30:70〜70:30がより好ましく、40:60〜60:40がさらに好ましい。
<Binder>
The friction material of the present embodiment preferably further contains a binder. The binder is a material that integrates the organic filler, fiber base material, etc. contained in the friction material to give strength.
As the binder, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
As the binder, a thermosetting resin usually used as a friction material can be used.
Examples of the thermosetting resin include various modified phenol resins such as phenol resins, acrylic rubber-modified phenol resins, silicone-modified phenol resins, cashew-modified phenol resins, epoxy-modified phenol resins, and alkylbenzene-modified phenol resins. Among these, a silicone-modified phenol resin is preferable from the viewpoint of being able to enhance the water repellency of the friction interface. As the silicone-modified phenol resin, a phenol resin in which silicone oil or silicone rubber is dispersed is preferable. The silicone-modified phenol resin may be used alone, or may be used in combination with a thermosetting resin other than the above-mentioned silicone-modified phenol resin, and is preferably used in combination with an acrylic rubber-modified phenol resin.
When the silicone-modified phenol resin and the acrylic rubber-modified phenol resin are used in combination, the content ratio [silicone-modified phenol resin: acrylic rubber-modified phenol resin] is preferably 20:80 to 80:20, preferably 30: 70 to 70:30 is more preferable, and 40:60 to 60:40 is even more preferable.

本実施形態の摩擦材中における結合材の合計含有量は、摩擦材全量100質量%に対して、4〜14質量%が好ましく、6〜12質量%がより好ましく、8〜10質量%がさらに好ましい。
結合材の合計含有量が上記範囲であると、摩擦材の強度低下をより抑制でき、また、摩擦材の気孔率が減少し、弾性率が高くなることによる鳴き等の音振性能悪化を抑制できる。
The total content of the binder in the friction material of the present embodiment is preferably 4 to 14% by mass, more preferably 6 to 12% by mass, and further 8 to 10% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. preferable.
When the total content of the binder is within the above range, the decrease in the strength of the friction material can be further suppressed, the porosity of the friction material is reduced, and the deterioration of sound vibration performance such as squeal due to the high elastic modulus is suppressed. it can.

<その他の成分>
本実施形態の摩擦材は、必要に応じて、上記各成分以外のその他の材料を含有していてもよい。
<Other ingredients>
The friction material of the present embodiment may contain other materials other than the above-mentioned components, if necessary.

<摩擦材の製造方法>
本実施形態の摩擦材は、一般に使用されている方法により製造することができる。
本実施形態の摩擦材の製造方法としては、例えば、本実施形態の摩擦材の組成を充足する摩擦材組成物を加熱加圧成形して製造する方法が挙げられる。詳細には、例えば、後述する本実施形態の摩擦材組成物を、レーディゲ(登録商標)ミキサー、加圧ニーダー、アイリッヒ(登録商標)ミキサー等の混合機を用いて均一に混合し、この混合物を成形金型にて予備成形し、得られた予備成形物を成形温度140〜150℃、成形圧力30〜45MPa、成形時間3〜6分間の条件で成形し、得られた成形物を180〜210℃で3〜4時間熱処理する方法が挙げられる。なお、必要に応じて塗装、スコーチ処理、研磨処理等を行ってもよい。
<Manufacturing method of friction material>
The friction material of the present embodiment can be produced by a commonly used method.
Examples of the method for producing the friction material of the present embodiment include a method of heat-press molding a friction material composition satisfying the composition of the friction material of the present embodiment. Specifically, for example, the friction material composition of the present embodiment described later is uniformly mixed using a mixer such as a Raydige (registered trademark) mixer, a pressurized kneader, or an Erich (registered trademark) mixer, and this mixture is mixed. Pre-molded with a molding die, the obtained pre-molded product was molded under the conditions of a molding temperature of 140 to 150 ° C., a molding pressure of 30 to 45 MPa, and a molding time of 3 to 6 minutes, and the obtained molded product was 180 to 210. A method of heat-treating at ° C. for 3 to 4 hours can be mentioned. If necessary, painting, scorch treatment, polishing treatment and the like may be performed.

<摩擦材の用途>
本実施形態の摩擦材は、例えば、下記(1)〜(3)の態様で用いられる。
(1)摩擦材のみの構成
(2)裏金と、該裏金の上に形成させた、摩擦面となる本実施形態の摩擦材とを有する摩擦部材
(3)上記(2)の構成において、裏金と摩擦部材との間に、裏金の接着効果を高めるための表面改質を目的としたプライマー層、裏金と摩擦部材の接着を目的とした接着層をさらに介在させた構成
これらの中でも、上記(2)又は(3)のように、本実施形態の摩擦材と裏金とを一体化してなる摩擦部材として用いられることが好ましい。
上記裏金は、摩擦部材の機械的強度の向上のために用いるものであり、その材質としては、鉄、ステンレス等の金属;無機繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の繊維強化プラスチックなどが挙げられる。
上記プライマー層及び接着層としては、通常、ブレーキシュー等の摩擦部材に用いられるものであればよい。
<Use of friction material>
The friction material of the present embodiment is used, for example, in the following aspects (1) to (3).
(1) Configuration of only friction material (2) Friction member having a back metal and a friction material of the present embodiment which is a friction surface formed on the back metal (3) In the configuration of (2) above, the back metal A structure in which a primer layer for surface modification to enhance the adhesive effect of the back metal and an adhesive layer for adhesion between the back metal and the friction member are further interposed between the back metal and the friction member. As in 2) or (3), it is preferable to use the friction member of the present embodiment as a friction member in which the back metal is integrated.
The back metal is used for improving the mechanical strength of the friction member, and examples of the material thereof include metals such as iron and stainless steel; fiber reinforced plastics such as inorganic fiber reinforced plastics and carbon fiber reinforced plastics. ..
The primer layer and the adhesive layer may be those usually used for friction members such as brake shoes.

本実施形態の摩擦材は、自動車等のディスクブレーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦材として好適である。また、本実施形態の摩擦材は、目的形状に成形、加工、貼り付け等の工程を施すことにより、クラッチフェーシング、電磁ブレーキ、保持ブレーキ等の摩擦材としても使用することができる。
さらに、本実施形態の摩擦材は、低速低温制動域において安定した摩擦係数を発現できることから、回生ブレーキ等の制御ブレーキに搭載される乗用車用ブレーキパッドに好適である。すなわち、本発明によると、本実施形態の摩擦材を用いた制御ブレーキを搭載した、電気自動車、ハイブリッド自動車等の乗用車をも提供することができる。
さらに、本実施形態の摩擦材は、摩擦係数の安定性、高温での耐摩耗性等に優れるため、ディスクブレーキパッド、ブレーキライニング等の摩擦部材の「上張り材」として有用であり、さらに摩擦部材の「下張り材」として成形して用いることもできる。なお、「上張り材」とは、摩擦部材の摩擦面となる摩擦材であり、「下張り材」とは、摩擦部材の摩擦面となる摩擦材と裏金との間に介在する、摩擦材と裏金との接着部付近の剪断強度、耐クラック性向上を目的とした層のことである。
The friction material of this embodiment is suitable as a friction material for disc brake pads of automobiles and the like, brake linings and the like. Further, the friction material of the present embodiment can also be used as a friction material for clutch facings, electromagnetic brakes, holding brakes, etc. by subjecting the desired shape to steps such as molding, processing, and pasting.
Further, the friction material of the present embodiment is suitable for a brake pad for a passenger car mounted on a control brake such as a regenerative brake because it can exhibit a stable friction coefficient in a low-speed low-temperature braking range. That is, according to the present invention, it is also possible to provide a passenger car such as an electric vehicle or a hybrid vehicle equipped with a control brake using the friction material of the present embodiment.
Further, since the friction material of the present embodiment is excellent in stability of friction coefficient, wear resistance at high temperature, etc., it is useful as a "upholstery material" for friction members such as disc brake pads and brake linings, and further friction. It can also be molded and used as a "underlaying material" for members. The "upholstery material" is a friction material that serves as a friction surface of the friction member, and the "underlay material" is a friction material that is interposed between the friction material that is the friction surface of the friction member and the back metal. It is a layer for the purpose of improving shear strength and crack resistance in the vicinity of the adhesive portion with the back metal.

[摩擦材組成物]
本実施形態に係る摩擦材組成物は、銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材組成物であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材組成物である。
本実施形態の摩擦材組成物に含有される各成分の種類、及びその製造方法は、上記本実施形態の摩擦材と同様に説明されるものであり、その好適な態様もすべて同じである。なお、摩擦材組成物中における各成分の含有量の好適範囲は、本実施形態の摩擦材で説明した好適範囲と同じであるが、含有量の基準は「摩擦材組成物全量100質量%」とする。
さらに、本発明は本実施形態の摩擦材組成物を成形してなる摩擦材も提供する。本実施形態の摩擦材組成物を成形してなる摩擦材は、例えば、本実施形態の摩擦材組成物を予備成形した予備成形体を熱圧成形する方法、本実施形態の摩擦材組成物を直接熱圧成形し、必要に応じて熱処理を施して結合材を熱硬化する方法等によって製造することができる。具体的な製造方法は、上記本実施形態の摩擦材の製造方法及び後述する実施例に記載の通りである。
[Friction material composition]
The friction material composition according to the present embodiment is a friction material composition that does not contain copper, or even if it contains copper, the content thereof is 0.5% by mass or less as a copper element, and the inorganic fiber (X1) and the above. A friction material containing a shot (X2) of an inorganic fiber (X1), wherein the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more based on the total amount of the inorganic fiber (X1) and the shot (X2). It is a composition.
The types of each component contained in the friction material composition of the present embodiment and the method for producing the same are described in the same manner as the friction material of the present embodiment, and all preferred embodiments thereof are also the same. The preferable range of the content of each component in the friction material composition is the same as the preferable range described in the friction material of the present embodiment, but the standard of the content is "100% by mass of the total amount of the friction material composition". And.
Furthermore, the present invention also provides a friction material obtained by molding the friction material composition of the present embodiment. The friction material obtained by molding the friction material composition of the present embodiment is, for example, a method of hot-press molding a preformed body obtained by pre-molding the friction material composition of the present embodiment, a friction material composition of the present embodiment. It can be manufactured by a method such as direct thermal pressure molding and, if necessary, heat treatment to heat-cure the binder. The specific manufacturing method is as described in the manufacturing method of the friction material of the present embodiment and the examples described later.

[車両]
本実施形態の車両は、本実施形態の摩擦部材を搭載した車両である。
本実施形態の車両としては、本実施形態の摩擦部材を、ディスクブレーキパッド、ブレーキライニング、クラッチフェーシング、電磁ブレーキ、保持ブレーキ等に用いた車両等が挙げられる。車両としては、大型自動車、中型自動車、普通自動車、大型特殊自動車、小型特殊自動車、大型自動二輪車、普通自動二輪車等の自動車が挙げられる。
本実施形態の摩擦部材を搭載した車両としては、低負荷での制動においても優れた錆取り性を発現できることから、回生ブレーキシステムを搭載した電気自動車及びハイブリッド自動車等の乗用車が特に好適である。
[vehicle]
The vehicle of this embodiment is a vehicle equipped with the friction member of this embodiment.
Examples of the vehicle of the present embodiment include vehicles in which the friction member of the present embodiment is used for disc brake pads, brake linings, clutch facings, electromagnetic brakes, holding brakes, and the like. Examples of the vehicle include automobiles such as large automobiles, medium-sized automobiles, ordinary automobiles, large special automobiles, small special automobiles, large motorcycles, and ordinary motorcycles.
As the vehicle equipped with the friction member of the present embodiment, passenger vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles equipped with a regenerative braking system are particularly suitable because they can exhibit excellent rust removing property even when braking at a low load.

以下、実施例により本実施形態の摩擦材及び摩擦材組成物をさらに詳細に説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the friction material and the friction material composition of the present embodiment will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

<実施例1〜4及び比較例1〜2>
[ディスクブレーキパッドの作製]
表1に示す配合量(質量%)にしたがって材料を配合し、実施例1〜4及び比較例1〜2の摩擦材組成物を得た。
次に、この摩擦材組成物をレーディゲ(登録商標)ミキサー(株式会社マツボー製、商品名:レーディゲミキサーM20)で混合し、この混合物を成形プレス(王子機械工業株式会社製)で予備成形した。次いで、得られた予備成形物を成形温度150℃、成形圧力30MPa、成形時間5分間の条件で成形プレス(三起精工株式会社製)を用いて、日立オートモティブシステムズ株式会社製の裏金(鉄製)とともに加熱加圧成形した。続いて、得られた成形品を200℃で4時間熱処理し、ロータリー研磨機を用いて研磨し、500℃のスコーチ処理を行って、ディスクブレーキパッド(摩擦材の厚さ9mm、摩擦材投影面積52cm)を得た。
<Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2>
[Making disc brake pads]
The materials were blended according to the blending amount (mass%) shown in Table 1 to obtain the friction material compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.
Next, this friction material composition is mixed with a Ladyge (registered trademark) mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd., trade name: Ladyge Mixer M20), and this mixture is preformed by a molding press (manufactured by Oji Machinery Co., Ltd.). did. Next, the obtained premolded product was subjected to a molding press (manufactured by Sanki Seiko Co., Ltd.) under the conditions of a molding temperature of 150 ° C., a molding pressure of 30 MPa, and a molding time of 5 minutes, and a back metal (made of iron) manufactured by Hitachi Automotive Systems Co., Ltd. And heat and pressure molding. Subsequently, the obtained molded product is heat-treated at 200 ° C. for 4 hours, polished using a rotary polishing machine, and scorch-treated at 500 ° C. to perform a disc brake pad (friction material thickness 9 mm, friction material projected area). 52 cm 2 ) was obtained.

なお、実施例及び比較例において使用した各種材料の詳細は以下の通りである。
以下の説明及び表1において、単に「ショット含有量」と記載する場合は、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中におけるショット(X2)の含有量(質量%)を意味するものとし、「摩擦材中のショット含有量」とは、摩擦材総量100質量%に対するショット(X2)の含有量(質量%)を意味するものとする。
The details of the various materials used in the examples and comparative examples are as follows.
In the following description and Table 1, when the term "shot content" is simply used, it means the content (mass%) of the shot (X2) in the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). , "Shot content in friction material" means the content (mass%) of shot (X2) with respect to 100% by mass of the total amount of friction material.

[結合材]
・樹脂A:シリコーン変性フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製 PR54529)
・樹脂B:アクリルゴム変性フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製 PR55291A)
[Binder]
-Resin A: Silicone-modified phenol resin (PR54529 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)
-Resin B: Acrylic rubber modified phenol resin (PR55291A manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.)

[有機充填材]
・カシューダストA:黒系カシューダスト、平均粒子径150〜500μm
・カシューダストB:シリコーンゴムコートカシューダスト、平均粒子径150〜500μm
・ゴム成分(タイヤゴム粉):株式会社カークエスト製 粉末TPA
[Organic filler]
-Cashew dust A: Black cashew dust, average particle size 150-500 μm
-Cashew dust B: Silicone rubber coated cashew dust, average particle size 150-500 μm
-Rubber component (tire rubber powder): Powder TPA manufactured by Carquest Co., Ltd.

[繊維基材]
・銅繊維:平均繊維長3000μm
・アラミド繊維:平均繊維長1170μm
・鉱物繊維A:生体溶解性を有する鉱物繊維
ショット含有量:0.1質量%
平均繊維長:230±50μm
平均繊維径:5.5μm
組成:CaO(21.3質量%)、MgO(6.0質量%)、SiO(42.5質量%)、Al(18.0質量%)、TiO(1.5質量%)、Fe(7.9質量%)、NaO(2.0質量%)、KO(0.5質量%)、P(0.2質量%)、MnO(0.1質量%)
・鉱物繊維B:生体溶解性を有する鉱物繊維
ショット含有量:0.2質量%
平均繊維長:650±150μm
平均繊維径:5.5μm
組成:CaO(21.3質量%)、MgO(6.0質量%)、SiO(42.5質量%)、Al(18.0質量%)、TiO(1.5質量%)、Fe(7.9質量%)、NaO(2.0質量%)、KO(0.5質量%)、P(0.2質量%)、MnO(0.1質量%)
・鉱物繊維C:生体溶解性を有する鉱物繊維
ショット含有量:1質量%
平均繊維長:125±25μm
平均繊維径:5.5μm
組成:CaO(21.3質量%)、MgO(6.0質量%)、SiO(42.5質量%)、Al(18.0質量%)、TiO(1.5質量%)、Fe(7.9質量%)、NaO(2.0質量%)、KO(0.5質量%)、P(0.2質量%)、MnO(0.1質量%)
・鉱物繊維D:生体溶解性を有する鉱物繊維
ショット含有量:5質量%
平均繊維長:125±25μm
平均繊維径:5.5μm
組成:CaO(21.3質量%)、MgO(6.0質量%)、SiO(42.5質量%)、Al(18.0質量%)、TiO(1.5質量%)、Fe(7.9質量%)、NaO(2.0質量%)、KO(0.5質量%)、P(0.2質量%)、MnO(0.1質量%)
・鉱物繊維E:生体溶解性を有する鉱物繊維
ショット含有量:15質量%
平均繊維長:125±25μm
平均繊維径:5.5μm
組成:CaO(21.3質量%)、MgO(6.0質量%)、SiO(42.5質量%)、Al(18.0質量%)、TiO(1.5質量%)、Fe(7.9質量%)、NaO(2.0質量%)、KO(0.5質量%)、P(0.2質量%)、MnO(0.1質量%)
[Fiber base material]
-Copper fiber: Average fiber length 3000 μm
-Aramid fiber: Average fiber length 1170 μm
-Mineral fiber A: Biosoluble mineral fiber Shot content: 0.1% by mass
Average fiber length: 230 ± 50 μm
Average fiber diameter: 5.5 μm
Composition: CaO (21.3 wt%), MgO (6.0 wt%), SiO 2 (42.5 wt%), Al 2 O 3 ( 18.0 wt%), TiO 2 (1.5 wt% ), Fe 2 O 3 (7.9% by mass), Na 2 O (2.0% by mass), K 2 O (0.5% by mass), P 2 O 5 (0.2% by mass), MnO ( 0.1% by mass)
-Mineral fiber B: Biosoluble mineral fiber Shot content: 0.2% by mass
Average fiber length: 650 ± 150 μm
Average fiber diameter: 5.5 μm
Composition: CaO (21.3 wt%), MgO (6.0 wt%), SiO 2 (42.5 wt%), Al 2 O 3 ( 18.0 wt%), TiO 2 (1.5 wt% ), Fe 2 O 3 (7.9% by mass), Na 2 O (2.0% by mass), K 2 O (0.5% by mass), P 2 O 5 (0.2% by mass), MnO ( 0.1% by mass)
-Mineral fiber C: Biosoluble mineral fiber Shot content: 1% by mass
Average fiber length: 125 ± 25 μm
Average fiber diameter: 5.5 μm
Composition: CaO (21.3 wt%), MgO (6.0 wt%), SiO 2 (42.5 wt%), Al 2 O 3 ( 18.0 wt%), TiO 2 (1.5 wt% ), Fe 2 O 3 (7.9% by mass), Na 2 O (2.0% by mass), K 2 O (0.5% by mass), P 2 O 5 (0.2% by mass), MnO ( 0.1% by mass)
-Mineral fiber D: Biosoluble mineral fiber Shot content: 5% by mass
Average fiber length: 125 ± 25 μm
Average fiber diameter: 5.5 μm
Composition: CaO (21.3 wt%), MgO (6.0 wt%), SiO 2 (42.5 wt%), Al 2 O 3 ( 18.0 wt%), TiO 2 (1.5 wt% ), Fe 2 O 3 (7.9% by mass), Na 2 O (2.0% by mass), K 2 O (0.5% by mass), P 2 O 5 (0.2% by mass), MnO ( 0.1% by mass)
-Mineral fiber E: Biosoluble mineral fiber Shot content: 15% by mass
Average fiber length: 125 ± 25 μm
Average fiber diameter: 5.5 μm
Composition: CaO (21.3 wt%), MgO (6.0 wt%), SiO 2 (42.5 wt%), Al 2 O 3 ( 18.0 wt%), TiO 2 (1.5 wt% ), Fe 2 O 3 (7.9% by mass), Na 2 O (2.0% by mass), K 2 O (0.5% by mass), P 2 O 5 (0.2% by mass), MnO ( 0.1% by mass)

[無機充填材]
・チタン酸リチウムカリウム:平均粒子径2.5μm、形状:板状
・ウォラストナイト:平均長さ300μm、アスペクト比:6
・黒鉛A:平均粒子径300μm
・黒鉛B:平均粒子径35〜55μm
・酸化ジルコニウム:平均粒子径8〜9μm
・珪酸ジルコニウム:平均粒子径0.4〜0.6μm、最大粒子径1.1μm(株式会社キンセイマテック製 A−PAXUF)
・金属硫化物A:硫化錫、平均粒子径300〜600μm
・金属硫化物B:三硫化アンチモン:平均粒子径50〜150μm
・マイカ:平均粒子径16〜17μm
・水酸化カルシウム:平均粒子径50〜70μm
・硫酸バリウム:平均粒子径12.5μm
[Inorganic filler]
-Potassium titanate: average particle diameter 2.5 μm, shape: plate-shaped-Wollastonite: average length 300 μm, aspect ratio: 6
Graphite A: Average particle size 300 μm
Graphite B: Average particle size 35-55 μm
-Zirconium oxide: Average particle size 8-9 μm
-Zirconium silicate: average particle diameter 0.4 to 0.6 μm, maximum particle diameter 1.1 μm (A-PAXUF manufactured by Kinsei Matek Co., Ltd.)
-Metallic sulfide A: tin sulfide, average particle size 300-600 μm
-Metal sulfide B: Antimony trisulfide: Average particle size 50 to 150 μm
-Mica: Average particle size 16 to 17 μm
-Calcium hydroxide: Average particle size 50-70 μm
-Barium sulfate: Average particle size 12.5 μm

各例で得たディスクブレーキパッドを、ブレーキダイナモ試験機(新日本特機株式会社製)を用いて各種性能の評価を行った。実験には、一般的なピンスライド式のコレット型キャリパー及び株式会社キリウ製ベンチレーテッドディスクローター(FC250(ねずみ鋳鉄))を用い、50kgmの慣性モーメントで評価を行った。The disc brake pads obtained in each example were evaluated for various performances using a brake dynamo testing machine (manufactured by Shin Nihon Tokuki Co., Ltd.). In the experiment, a general pin slide type collet type caliper and a ventilated disc rotor manufactured by Kiriu Corporation (FC250 (gray cast iron)) were used, and the evaluation was performed with a moment of inertia of 50 kgm 2 .

[低速低温制動域の摩擦係数安定性、及び一制動中の摩擦係数変動率の評価]
試験環境は25℃、湿度30%の条件で実施し、40km/h、0.15Gの制動を1500回実施し、制動回数500回目の摩擦係数から制動回数1500回目の摩擦係数の変化率を「低速低温制動域での摩擦係数安定性」とし、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
(評価基準)
A:変化率±5%以内
B:変化率+5%超+10%以下、又は−10%以上−5%未満
C:変化率10%超又は−10%未満
[Evaluation of friction coefficient stability in the low-speed low-temperature braking range and friction coefficient volatility during one braking]
The test environment was carried out under the conditions of 25 ° C. and 30% humidity, braking at 40 km / h and 0.15 G was performed 1500 times, and the rate of change of the friction coefficient from the 500th braking number to the 1500th braking number was changed to ". Friction coefficient stability in the low-speed low-temperature braking range ”was evaluated based on the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
A: Rate of change within ± 5% B: Rate of change over + 5% + 10% or less, or -10% or more and less than -5% C: Rate of change over 10% or less than -10%

また、制動回数1500回目における一制動中の摩擦係数の変動率を「一制動中の摩擦係数変動率」とし、下記算出方法及び下記評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
(算出方法)
一制動中の摩擦係数変動率(%)=((時間X2における摩擦係数−時間X3における摩擦係数)×100)/(X2−X3)
制動開始時間(秒):X1
制動終了時間(秒):X2
実制動時間の中点(秒):X3=(X1+X2)/2
(評価基準)
A:変動率3%以下
B:変動率3%超5%以下
C:変動率5%を超えるもの
Further, the fluctuation rate of the friction coefficient during one braking at the 1500th braking frequency was defined as the "friction coefficient fluctuation rate during one braking", and the evaluation was made based on the following calculation method and the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1.
(Calculation method)
(1) Friction coefficient fluctuation rate during braking (%) = ((Friction coefficient at time X2 − Friction coefficient at time X3) × 100) / (X2-X3)
Braking start time (seconds): X1
Braking end time (seconds): X2
Midpoint (seconds) of actual braking time: X3 = (X1 + X2) / 2
(Evaluation criteria)
A: Volatility 3% or less B: Volatility over 3% 5% or less C: Volatility over 5%

[通常制動域における摩擦係数の評価]
試験環境は25℃、湿度30%の条件で実施し、JASO C406に準拠し、第二効力試験における200km/h、0.6G制動における摩擦係数を計測し、下記評価基準に基づいて評価した。結果を表1に示す。
(評価基準)
A:0.38以上、0.41未満
B:0.35以上、0.38未満
C:0.35未満
[Evaluation of friction coefficient in normal braking range]
The test environment was carried out under the conditions of 25 ° C. and 30% humidity, and the friction coefficient at 200 km / h and 0.6 G braking in the second efficacy test was measured in accordance with JASO C406 and evaluated based on the following evaluation criteria. The results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
A: 0.38 or more and less than 0.41 B: 0.35 or more and less than 0.38 C: less than 0.35

[錆取り性の評価]
制動初速度60km/h、2.0MPa制動、制動回数1000回、制動前ブレーキ温度100℃の試験条件で、予め表面に錆を発生させたディスクロータの錆の研削程度を下記基準に基づき評価した。
(評価基準)
A:錆が完全に落ちている
B:錆がほぼ完全に落ちている
C:錆がやや残っている
D:錆が残っている
[Evaluation of rust removal property]
Under the test conditions of initial braking speed of 60 km / h, 2.0 MPa braking, 1000 braking times, and pre-braking braking temperature of 100 ° C, the degree of rust grinding of the disc rotor that had rusted on the surface in advance was evaluated based on the following criteria. ..
(Evaluation criteria)
A: Rust is completely removed B: Rust is almost completely removed C: Rust is slightly left D: Rust is left

Figure 2019151390
Figure 2019151390

実施例1〜4は、銅を含有する比較例1と同水準の低速低温制動時の摩擦係数安定性を示すと共に、比較例1に対して通常制動時の摩擦係数及び錆取り性が良好である。また、実施例1〜4は、ショット含有量が0.2質量%未満である鉱物繊維Aを使用した比較例2に対して、一制動中の摩擦係数変動率、通常制動域における摩擦係数及び錆取り性に優れており、低速低温制動域における優れた摩擦係数の安定性と、通常制動域における優れた摩擦係数とを両立し、錆取り性に優れていることが分かる。 Examples 1 to 4 show the same level of friction coefficient stability during low-speed low-temperature braking as in Comparative Example 1 containing copper, and have better friction coefficient and rust removal property during normal braking than in Comparative Example 1. .. Further, in Examples 1 to 4, the friction coefficient fluctuation rate during one braking, the friction coefficient in the normal braking range, and the friction coefficient in the normal braking range are compared with those of Comparative Example 2 using the mineral fiber A having a shot content of less than 0.2% by mass. It is found that the rust removing property is excellent, the stability of the excellent friction coefficient in the low speed low temperature braking range and the excellent friction coefficient in the normal braking range are compatible, and the rust removing property is excellent.

本発明の摩擦材、摩擦材組成物及び摩擦部材は従来品と比較して、環境負荷の高い銅を用いなくとも、錆取り性に優れるため、一般的な乗用車向けには勿論、回生ブレーキ等の制御ブレーキ搭載の乗用車用ブレーキパッドなどに好適である。
Compared with conventional products, the friction material, friction material composition, and friction member of the present invention are excellent in rust removing property without using copper, which has a high environmental load. Therefore, of course, for general passenger cars, regenerative brakes, etc. It is suitable for brake pads for passenger cars equipped with control brakes.

Claims (20)

銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材。 It is a friction material that does not contain copper, or even if it contains copper, whose content is 0.5% by mass or less as a copper element, and contains an inorganic fiber (X1) and a shot (X2) of the inorganic fiber (X1). A friction material in which the content of the shot (X2) is 0.2% by mass or more based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). 前記無機繊維(X1)の平均繊維長が、100〜800μmである、請求項1に記載の摩擦材。 The friction material according to claim 1, wherein the average fiber length of the inorganic fiber (X1) is 100 to 800 μm. 前記無機繊維(X1)とショット(X2)の合計含有量が、摩擦材全量100質量%に対して、1.0質量%以上10.0質量%未満である、請求項1又は2に記載の摩擦材。 The first or second claim, wherein the total content of the inorganic fibers (X1) and shots (X2) is 1.0% by mass or more and less than 10.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of friction material. Friction material. 前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2〜10質量%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の摩擦材。 The friction material according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of the shot (X2) is 0.2 to 10% by mass based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). 前記無機繊維(X1)及びショット(X2)中におけるAlの含有量が、1〜35質量%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の摩擦材。The friction material according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of Al 2 O 3 in the inorganic fiber (X1) and the shot (X2) is 1 to 35% by mass. さらに、無機充填材として、平均粒子径が0.4〜2μmの珪酸ジルコニウムを、摩擦材全量100質量%に対して、4〜10質量%含有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の摩擦材。 Further, according to any one of claims 1 to 5, zirconium silicate having an average particle diameter of 0.4 to 2 μm is contained as an inorganic filler in an amount of 4 to 10% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material. The friction material described. さらに、無機充填材として、非針状であって平均粒子径が2〜50μmのチタン酸塩を、摩擦材全量100質量%に対して、15〜25質量%含有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の摩擦材。 Further, as the inorganic filler, 15 to 25% by mass of titaniumate which is non-needle-shaped and has an average particle diameter of 2 to 50 μm is contained in an amount of 15 to 25% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material, according to claims 1 to 6. The friction material according to any one item. さらに、無機充填材として、酸化ジルコニウムを、摩擦材全量100質量%に対して、10〜20質量%含有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の摩擦材。 The friction material according to any one of claims 1 to 7, further containing 10 to 20% by mass of zirconium oxide as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. さらに、無機充填材として、ウォラストナイトを、摩擦材全量100質量%に対して、2〜10質量%含有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の摩擦材。 The friction material according to any one of claims 1 to 8, further containing 2 to 10% by mass of wollastonite as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の摩擦材と裏金とを一体化してなる摩擦部材。 A friction member in which the friction material according to any one of claims 1 to 9 and a back metal are integrated. 請求項10に記載の摩擦部材を搭載した車両。 A vehicle equipped with the friction member according to claim 10. 銅を含まない、又は含んでいてもその含有量が、銅元素として0.5質量%以下の摩擦材組成物であり、無機繊維(X1)と該無機繊維(X1)のショット(X2)とを含有し、前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2質量%以上である、摩擦材組成物。 A friction material composition that does not contain copper, or even if it contains copper, has a content of 0.5% by mass or less as a copper element, and includes an inorganic fiber (X1) and a shot (X2) of the inorganic fiber (X1). The friction material composition contains 0.2% by mass or more of the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shots (X2). 前記無機繊維(X1)の平均繊維長が、100〜800μmである、請求項12に記載の摩擦材組成物。 The friction material composition according to claim 12, wherein the average fiber length of the inorganic fiber (X1) is 100 to 800 μm. 前記無機繊維(X1)とショット(X2)の合計含有量が、摩擦材組成物全量100質量%に対して、1.0質量%以上10.0質量%未満である、請求項12又は13に記載の摩擦材組成物。 According to claim 12 or 13, the total content of the inorganic fibers (X1) and shots (X2) is 1.0% by mass or more and less than 10.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The friction material composition described. 前記ショット(X2)の含有量が、無機繊維(X1)及びショット(X2)の総量中、0.2〜10質量%である、請求項12〜14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 12 to 14, wherein the content of the shot (X2) is 0.2 to 10% by mass based on the total amount of the inorganic fibers (X1) and the shot (X2). Stuff. 前記無機繊維(X1)及びショット(X2)中におけるAlの含有量が、1〜35質量%である、請求項12〜15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 12 to 15, wherein the content of Al 2 O 3 in the inorganic fiber (X1) and the shot (X2) is 1 to 35% by mass. さらに、無機充填材として、平均粒子径が0.4〜2μmの珪酸ジルコニウムを、摩擦材組成物全量100質量%に対して、4〜10質量%含有する、請求項12〜16のいずれか1項に記載の摩擦材組成物。 Further, as an inorganic filler, any one of claims 12 to 16 contains 4 to 10% by mass of zirconium silicate having an average particle diameter of 0.4 to 2 μm with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The friction material composition according to the item. さらに、無機充填材として、非針状であって平均粒子径が2〜50μmのチタン酸塩を、摩擦材組成物全量100質量%に対して、15〜25質量%含有する、請求項12〜17のいずれか1項に記載の摩擦材組成物。 Further, claims 12 to 12 to claim, wherein, as an inorganic filler, titanate which is non-needle-shaped and has an average particle diameter of 2 to 50 μm is contained in an amount of 15 to 25% by mass based on 100% by mass of the total amount of the friction material composition. The friction material composition according to any one of 17. さらに、無機充填材として、酸化ジルコニウムを、摩擦材組成物全量100質量%に対して、10〜20質量%含有する、請求項12〜18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 12 to 18, further containing 10 to 20% by mass of zirconium oxide as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition. さらに、無機充填材として、ウォラストナイトを、摩擦材組成物全量100質量%に対して、2〜10質量%含有する、請求項12〜19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 12 to 19, further containing 2 to 10% by mass of wollastonite as an inorganic filler with respect to 100% by mass of the total amount of the friction material composition.
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