TWI461321B

TWI461321B - 摩擦材組成物、使用其的摩擦材及摩擦構件

Info

Publication number: TWI461321B
Application number: TW100127938A
Authority: TW
Inventors: Takashi Kikudome; Mitsuo Unno
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2011-08-05
Publication date: 2014-11-21
Also published as: JP2015165024A; JP5765341B2; JPWO2012020660A1; CN102858903A; TW201213176A; WO2012020660A1; CN102858903B

Description

摩擦材組成物、使用其的摩擦材及摩擦構件

本發明是有關於一種摩擦材組成物、使用該摩擦材組成物的摩擦材以及摩擦構件，上述摩擦材組成物適合於用於汽車等的制動的圓盤煞車墊(disc brake pad)、煞車襯(brake lining)等的摩擦材。

對於汽車等而言，為了制動而使用有圓盤煞車墊、煞車襯、以及離合器輔片(clutch facing)等的摩擦材。上述摩擦材通常包含結合材、纖維基材、研磨材、無機填充材、以及有機填充材等作為組成。對於目前所使用的摩擦材例如圓盤煞車墊而言，非石棉有機(Non-Asbestos-Organic)(以下稱為「NAO材」)系的摩擦材已成為主流，該非石棉有機(Non-Asbestos-Organic)(以下稱為「NAO材」)系的摩擦材不包含石棉(asbestos)作為考慮到對於環境或人體造成的影響的纖維基材(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。

然而，作為上述摩擦材的結合材，一般自耐熱性、強度等的方面考慮，先前使用了酚樹脂。先前的摩擦材容易產生如下的現象，即，於摩擦滑動面達到300℃以上的高溫的苛刻的條件下(例如於高負載、高溫時)，因酚樹脂的熱分解而產生的液狀分解物等會作為潤滑成分而存在於滑動面上，因此，摩擦係數會大幅度地下降。因此，例如於高負載、高溫時，希望摩擦係數的下降程度小(亦稱為衰退(fade)特性)。

然而，先前的NAO材存在無法獲得充分的衰退特性的傾向，因此，希望使衰退特性進一步提高。

至今為止，作為嘗試對NAO材的衰退特性進行改善的例子，例如可列舉如下的報告，該報告是藉由添加活性氧化鋁(alumina)與氟系聚合物(polymer)來進行改善(參照專利文獻3)。

另一方面，近年來，對於煞車的性能要求存在逐步提高的傾向，要求使性能進一步提高，例如不僅要求使上述衰退特性進一步提高，而且要求不易產生異響或噪音(亦稱為噪音特性)。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平2-132175號公報

專利文獻2：日本專利特開平6-184525號公報

專利文獻3：WO2004/069954號公報

然而，已對NAO材的衰退特性進行了各種研究，當考慮到除了改善衰退特性之外，亦改善噪音特性時，上述各種研究並不充分，尚未獲得令人滿意的結果。

又，已知：若摩擦材組成物大量地吸附空氣中的水分，則於壓製(press)成形之後容易產生龜裂。本發明人等已獲得了如下的見解，即，當使用專利文獻3所揭示的比表面積(specific surface area)高的活性氧化鋁時，隨著比表面積變大，吸水性亦會變大，於壓製成形之後容易產生龜裂。本發明人等亦已發現：上述龜裂的產生會對摩擦材的強度下降產生影響。

本發明的課題在於獲得如下的摩擦材組成物、使用該摩擦材組成物的摩擦材以及摩擦構件，上述摩擦材組成物適用於高溫時的摩擦係數不會大幅度地下降，且噪音特性已得到改善的摩擦材。

為了解決上述課題，本發明人等仔細地對各種摩擦材組成物的組合與衰退特性、以及噪音特性的關係進行了研究，已藉由使用特定的研磨材而解決了上述課題。

具體而言，本發明人等已發現：使含有結合材、纖維基材、研磨材、無機填充材及有機填充材的摩擦材組成物包含矽酸鹽作為研磨材，上述矽酸鹽具有特定的比表面積，更佳為更具有特定的硬度，藉此，可獲得如下的摩擦材組成物，該摩擦材組成物例如即便於摩擦滑動面為300℃以上的高溫的苛刻的條件下，摩擦係數的下降程度亦小，且於依據JASO C402的實車測試中，噪音特性優異。

亦即，本發明如下所述。

(1)一種摩擦材組成物，其是含有結合材、纖維基材、研磨材、無機填充材及有機填充材的摩擦材組成物，該摩擦材組成物包含矽酸鹽作為上述研磨材，該矽酸鹽的由布厄特(Brunauer-Emmett-Teller，BET)法計算出的比表面積為400m² /g~800m² /g。

(2)如上述(1)所述之摩擦材組成物，其中上述由BET法計算出的比表面積為400 m² /g～800 m² /g的矽酸鹽的莫氏硬度(Mohs hardness)為6以下。

(3)如上述(2)所述之摩擦材組成物，其中上述由BET法計算出的比表面積為400 m² /g～800 m² /g且莫氏硬度為6以下的矽酸鹽，是選自矽酸鎂、矽酸鋁、矽酸鈣、矽酸鈉、矽酸鉀及矽酸鋰中的1種以上的矽酸鹽。

(4)如上述(2)或(3)所述之摩擦材組成物，其中相對於整個上述組成物，含有1 wt%～10 wt%的上述矽酸鹽，上述矽酸鹽的由BET法計算出的比表面積為400 m² /g～800 m² /g且莫氏硬度為6以下。

(5)一種摩擦材，其是使上述(1)至(4)中任一項所述之摩擦材組成物成形而成。

(6)一種摩擦構件，其是使摩擦材與背墊金屬(back metal)一體化而成，上述摩擦材是使上述(1)至(4)中任一項所述之摩擦材組成物成形而成。

發明的效果

根據本發明，可獲得如下的摩擦材組成物，使用該摩擦材組成物的摩擦材以及摩擦構件，上述摩擦材組成物不會使高溫時的摩擦係數大幅度地下降，且噪音特性已得到改善。

本申請案的揭示是與2010年8月9日提出申請的日本專利特願2010-178690號所記載的主題相關聯，該日本專利特願2010-178690號的揭示內容以引用的方式而援用於本申請案。

以下，對本發明的摩擦材組成物、使用該摩擦材組成物的摩擦材及摩擦構件進行詳述。

本發明的摩擦材組成物是含有結合材、纖維基材、研磨材、無機填充材及有機填充材的摩擦材組成物，該摩擦材組成物的特徵在於：包含矽酸鹽作為上述研磨材，該矽酸鹽的由BET法計算出的比表面積為400 m² /g～800 m² /g，且更佳為該矽酸鹽的莫氏硬度為6以下。

由於包含具有上述比表面積的矽酸鹽，因此，熱分解所產生的液狀熱分解物等容易吸附至具有上述比表面積的矽酸鹽的細孔內，從而可抑制摩擦係數大幅度地下降的情況。

再者，如上所述，已知：若摩擦材組成物大量地吸附空氣中的水分，則於壓製成形之後容易產生龜裂。當使用專利文獻3所揭示的比表面積高的活性氧化鋁時，隨著比表面積變大，吸水性亦會變大，於壓製成形之後容易產生龜裂。然而，於矽酸鹽的情形時，即便比表面積為對於活性氧化鋁而言過高的比表面積，亦不易受到水分的影響。可認為即便當使用具有大比表面積的材質時，上述性質亦會抑制龜裂的產生，但本發明並不限於相關的推測理論。

再者，本發明人等發現：當使用具有特定的比表面積的矽酸鹽作為研磨材時，與使用活性氧化鋁的情形相比較，噪音(squeal)特性、衰退特性亦優異。

又，上述比表面積的範圍為400 m² /g～800 m² /g，但更佳為500 m² /g～750 m² /g，進而較佳為600 m² /g～700 m² /g。若上述比表面積超過800 m² /g，則有時摩擦材的接著強度會下降，並且摩擦性能會下降。若上述比表面積不足400 m² /g，則例如於高溫時，摩擦係數會下降。

再者，本發明中的比表面積是設為由利用氮氣吸附的BET法所測定的值。

具有所需的比表面積的矽酸鹽可藉由選定市售品來獲得。又，例如對粒子徑進行調製，進行熱處理，實施機械處理，實施化學處理等，藉此，亦可調製出具有所需的比表面積的矽酸鹽。

上述由BET法計算出的比表面積為400 m² /g～800 m² /g的矽酸鹽的莫氏硬度較佳為6以下。若上述莫氏硬度為6以下，則不易對噪音特性產生不良影響。又，「莫氏硬度為6以下的矽酸鹽」的形狀並無特別的限制，但例如根據可均一地分散於摩擦材組成物及摩擦材中的觀點，較佳為使用粉末狀的上述矽酸鹽。

所謂本發明中的具有上述比表面積的矽酸鹽，是指包含氧化矽及金屬氧化物的化合物，且由xMmOn‧ySiO₂ ‧zH₂ O來表示。此處，M表示金屬元素，滿足(M的價數)×m=2n。又，x及y由超過0的自然數來表示，z表示0或超過0的自然數。

又，作為上述矽酸鹽，例如可列舉矽酸鎂(例如2MgO‧6SiO₂ (任意的結晶水))、矽酸鋁(例如，Al₂ O₃ ‧9SiO₂ (任意的結晶水))、矽酸鈣、矽酸鈉、矽酸鉀、以及矽酸鋰等。可使用1種或組合地使用2種以上的上述矽酸鹽。上述矽酸鹽具有矽酸，且含有結合水或結晶水，藉此，存在如下的傾向，即，可抑制摩擦材組成物的溫度上升，且耐磨損性優異。

再者，上述已例示的矽酸鹽的莫氏硬度均為6以下。

又，矽酸鹽的平均粒子徑較佳為1 μm～300 μm，更佳為10 μm～250 μm，進而較佳為20 μm～50 μm。若上述平均粒子徑為300 μm以下，則不易對噪音特性產生不良影響。

平均粒子徑的測定是設為雷射(laser)繞射粒度分布測定中的D50(中位直徑(median diameter))。再者，所謂中位直徑，是指雷射繞射粒度分布測定所測定出的根據體積分布而求出的50%直徑。

上述矽酸鹽的添加量相對於整個組成物較佳為1 wt%～10 wt%。若上述矽酸鹽的添加量多於1 wt%，則易於獲得衰退特性。又，若上述矽酸鹽的添加量相對於整個組成物為10 wt%以下，則於使摩擦材成形時，不易產生龜裂，且耐磨損性亦優異，從而可獲得強度優異的摩擦材。又，自於使摩擦材成形時，進一步抑制龜裂的產生的觀點考慮，上述矽酸鹽的添加量相對於整個組成物更佳為1 wt%～7 wt%，進而較佳為2 wt%～7 wt%。

於本發明中，如上所述，較佳為使用如下的矽酸鹽作為矽酸鹽，該矽酸鹽的比表面積為400 m² /g～800 m² /g，更佳為500 m² /g～750 m² /g，進而較佳為600 m² /g～700 m² /g，而且莫氏硬度為6以下。然而，若為不會損害發明的效果的程度，則除了上述矽酸鹽之外，亦可含有其他研磨材。

作為其他研磨材，例如可列舉矽酸鋯、氧化鋯、莫來石(mullite)、鉻鐵礦(chromite)、氧化鈦、氧化鎂、矽土、以及氧化鐵等，可使用1種或組合地使用2種以上的上述其他研磨材。

又，於摩擦材用組成物中，上述其他研磨材的含有量較佳為10 wt%～45 wt%，更佳為15 wt%～40 wt%。將上述其他研磨材的含有量設為上述範圍，藉此，可使煞車的作用、耐磨損性、以及噪音特性良好。

本發明的摩擦材組成物中所含的結合材使摩擦材組成物中所含的有機填充材、無機填充材及纖維基材等一體化，且提供強度。本發明的摩擦材組成物中所含的結合材通常可使用熱固化性樹脂，該熱固化性樹脂可用於摩擦材。作為熱固化性樹脂，例如可列舉酚樹脂、丙烯酸改質酚樹脂、矽酮改質酚樹脂、腰果(cashew)改質酚樹脂、環氧改質酚樹脂、以及烷基苯改質酚樹脂等的各種改質酚樹脂等。由於提供尤其良好的耐熱性、成形性及摩擦係數，因此，酚樹脂、丙烯酸改質酚樹脂、矽酮改質酚樹脂、以及烷基苯改質酚樹脂較佳，可單獨地使用上述熱固化性樹脂，或可組合地使用2種以上的上述熱固化性樹脂。

又，較佳為使整個組成物中含有5 wt%～20 wt%的結合材，更佳為含有5 wt%～15 wt%的結合材，進而較佳為含有5 wt%～10 wt%的結合材。將上述結合材的含有量設為上述範圍，藉此，可避免摩擦材的強度下降，而且可抑制因摩擦材的孔隙率(porosity)減小，彈性率變高所引起的噪音等的聲音振動性能的惡化。

作為本發明中所使用的纖維基材，可列舉金屬纖維、無機纖維、有機纖維、以及碳系纖維等。纖維基材於摩擦材中表現出加強作用。

可使用銅纖維、黃銅纖維、青銅纖維、鈦纖維、鋁纖維、鋼纖維或不鏽鋼纖維等的鐵系纖維等作為金屬纖維，可使用1種或組合地使用2種以上的上述金屬纖維。

可使用陶瓷(ceramic)纖維、生物分解性陶瓷纖維、礦物纖維、玻璃(glass)纖維、鈦酸鉀纖維、矽酸鹽(silicate)纖維、以及矽灰石(wollastonite)纖維等作為無機纖維，可使用1種或組合地使用2種以上的上述無機纖維。根據使環境物質減少的觀點，較佳為不含有吸引性的鈦酸鉀纖維或陶瓷纖維。

再者，此處所謂的礦物纖維，是指以渣棉(slag wool)等的高爐渣(blast furnace slag)、玄武岩纖維(basalt fiber)等的玄武岩、以及其他天然岩石等為主成分經熔融紡絲而成的人造無機纖維，上述礦物纖維更佳為包含Al元素的天然礦物。具體而言，可使用包含SiO₂ 、Al₂ O₃ 、CaO、MgO、FeO、以及Na₂ O等的礦物纖維，或者可使用含有1種或2種以上的上述化合物的礦物纖維。更佳為將上述化合物中的包含Al元素的化合物用作礦物纖維。

由於存在如下的傾向，即，摩擦材組成物中所含的礦物纖維整體的平均纖維長度越大，則與摩擦組成物中的各成分的接著強度越低，因此，礦物纖維整體的平均纖維長度較佳為500 μm以下，更佳為100 μm～400 μm。

此處，所謂平均纖維長度，是指數目平均纖維長度，該數目平均纖維長度表示相應的全部纖維的長度的平均值。例如所謂200 μm的平均纖維長度，是表示隨機地選擇50個用作摩擦材組成物原料的礦物纖維，利用光學顯微鏡來對纖維長度進行測定，該纖維長度的平均值為200 μm。

根據人體有害性的觀點，本發明中所使用的礦物纖維較佳為生物可溶性的礦物纖維。此處所謂的生物可溶性的礦物纖維，是指具有如下的特徵的礦物纖維，該特徵是指即便當進入至人體內時，該礦物纖維的一部分亦會於短時間內被分解，並被排出至體外。具體而言，表示如下的纖維，該纖維的化學組成中的鹼性氧化物、鹼土類氧化物總量(鈉、鉀、鈣、鎂、以及鋇的氧化物的總量)為18 wt%以上，且滿足如下的條件，即，於根據利用呼吸的短期生物持續測試，20 μm以上的纖維的質量半衰期為40天以內或者於腹膜內測試，無過度致癌性的證據，或於長期呼吸測試，無相關聯的致病性或不會產生腫瘤(EU指令97/69/EC的Nota Q(致癌性應用除外))。作為此種生物分解性礦物纖維，可列舉SiO₂ -Al₂ O₃ -CaO-MgO-FeO-Na₂ O系纖維等，且可列舉以任意的組合而含有SiO₂ 、Al₂ O₃ 、CaO、MgO、FeO、以及Na₂ O等的纖維。作為市售品，可列舉LAPINUS FIBERS B.V製造的Roxul系列等。「Roxul」包含SiO₂ 、Al₂ O₃ 、CaO、MgO、FeO、以及Na₂ O等。

可使用芳族聚醯胺纖維、丙烯酸纖維、酚樹脂纖維、以及纖維素纖維等作為有機纖維，可使用1種或組合地使用2種以上的上述有機纖維。自耐磨損性的觀點考慮，較佳為使用芳族聚醯胺纖維作為有機纖維。

可使用耐燃纖維、瀝青系碳纖維、聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，PAN)系碳纖維、以及活性碳纖維等作為碳系纖維，可使用1種或組合地使用2種以上的上述碳系纖維。

較佳為使整個組成物中含有5 wt%～40 wt%的全部的纖維基材，更佳為含有10 wt%～30 wt%的全部的纖維基材，進而較佳為含有10 wt%～20 wt%的全部的纖維基材。將上述全部的纖維基材的含有量設為上述範圍，藉此，獲得作為摩擦材的最佳的孔隙率，可防止噪音，且獲得恰當的材料強度，從而可使成形性良好。

本發明的摩擦材組成物含有無機填充材作為摩擦調節劑，該摩擦調節劑用以避免摩擦材的耐熱性惡化。通常可將用於摩擦材的無機填充材作為本發明中所使用的無機填充材。例如可使用三硫化銻、硫化錫、二硫化鉬、硫化鐵、硫化鉍、硫化鋅、氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、白雲石(dolomite)、焦炭(coke)、石墨、雲母(mica)、氧化鐵、蛭石(vermiculite)、粒狀鈦酸鉀、硫酸鈣、板狀鈦酸鉀、滑石(talc)、黏土(clay)、以及沸石(zeolite)等，可使用1種或組合地使用2種以上的上述物質。這些物質中，自使對於對面材(counter material)的攻擊性下降的觀點考慮，較佳為含有石墨、硫酸鋇。

又，於摩擦材用組成物中，上述無機填充材的含有量較佳為10 wt%～50 wt%，更佳為10 wt%～40 wt%，進而較佳為15 wt%～35 wt%。將上述無機填充材的含有量設為上述範圍，藉此，可避免耐熱性惡化，在與摩擦材的其他成分的含有量保持平衡(balance)的方面亦較佳。

本發明的摩擦材組成物包含有機填充材作為摩擦調節劑，該摩擦調節劑用以使摩擦材的聲音振動性能或耐磨損性等提高。作為本發明中所使用的有機填充材，例如可列舉腰果塵(cashew dust)、輪胎橡膠(tire rubber)粉、丙烯酸橡膠粉、異戊二烯橡膠、丁腈橡膠(Nitrile Butadiene Rubber，NBR)粉、以及苯乙烯丁二烯橡膠(Styrene Butadiene Rubber，SBR)粉等，可使用1種或組合地使用2種以上的上述有機填充材。上述腰果塵只要是將使腰果殼油(cashew nuts shell oil)固化所得的物質予以粉碎而獲得且通常用於摩擦材即可。

於摩擦材用組成物中，上述有機填充材的含有量較佳為1 wt%～20 wt%，更佳為1 wt%～10 wt%，進而較佳為3 wt%～8 wt%。將上述有機填充材的含有量設為上述範圍，藉此，可使摩擦材的彈性率變高、以及避免噪音等的聲音振動性能的惡化，而且可避免耐熱性的惡化、以及由熱歷程引起的強度下降。

又，對於本發明的摩擦材組成物而言，除了上述材料以外，可根據需要而調配其他材料，例如可調配銅粉、黃銅粉、青銅粉、鋅粉、錫粉、以及鋁粉等的金屬粉末或聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene，PTFE)等的氟系聚合物等的有機添加材等。

尤其若使用PTFE，則可改善衰退特性。於摩擦材組成中，PTFE的含有量較佳為處於0.3 wt%～6 wt%的範圍，更佳為處於1 wt%～5 wt%的範圍，進而較佳為處於2 wt%～4 wt%的範圍。

氟系聚合物較佳為以粉末的形式而被使用，但即便用作乳液(emulsion)，且藉由濕式混合而包含於摩擦材組成物中，亦可期待同樣的效果。

本發明的摩擦材組成物可用作汽車等的圓盤煞車墊或煞車襯等的摩擦材，或者亦可使本發明的摩擦材組成物成形為目標形狀，實施加工、貼附等的步驟，藉此可用作離合器輔片、電磁煞車、以及保持煞車(holding brake)等的摩擦材。

又，可將本發明的摩擦材組成物用作成為摩擦面的摩擦材，從而獲得摩擦構件。作為使用上述摩擦材組成物的摩擦構件，例如可列舉下述構成等。

(1)僅包括摩擦材的構成。

(2)包括背墊金屬、及包含本發明的摩擦材組成物的摩擦材的構成，該摩擦材形成於上述背墊金屬上，且成為摩擦面。

(3)於上述(2)的構成中，在背墊金屬與摩擦材之間更插入有底塗層(primer layer)、及接著層的構成，上述底塗層是以用以使背墊金屬的接著效果提高的表面改質為目的，上述接著層是以使背墊金屬與摩擦材接著為目的。

為了使摩擦構件的機械強度提高，通常將上述背墊金屬用作摩擦構件。可使用金屬或纖維強化塑膠(plastic)等作為材質，例如作為金屬，可列舉鐵、不鏽鋼等，作為纖維強化塑膠，可列舉無機纖維強化塑膠、碳纖維強化塑膠等。

上述底塗層及上述接著層通常只要可使用於煞車塊(brake shoe)等的摩擦構件即可。

可使用一般被使用的方法來製造本發明的摩擦材，使本發明的摩擦材組成物成形，較佳為進行加熱加壓成形，從而製造本發明的摩擦材。詳細而言，使用羅地格混合機(Loedige mixer)、加壓捏合機(kneader)、以及愛立許混合機(Eirich mixer)等的混合機來均一地對本發明的摩擦材組成物進行混合，利用成形模具來對上述混合物進行預成形，接著在成形溫度為130℃～160℃，成形壓力為20 MPa～50 MPa的條件下，以2分鐘～10分鐘來使已獲得的預成形物成形，然後以150℃～250℃的溫度來對已獲得的成形物進行2小時～10小時的熱處理。又，根據需要而進行塗裝、焦化(scorch)處理、以及研磨處理。

本發明的摩擦材組成物具有高的加強效果，因此，可有效果地用作摩擦材的「上覆材」，而且亦可成形為摩擦構件的「下覆材」而被使用。再者，所謂「上覆材」，是指成為摩擦構件的摩擦面的摩擦材，所謂「下覆材」，是指如下的層，該層介於成為摩擦構件的摩擦面的摩擦材與背墊金屬之間，且以使摩擦材與背墊金屬的剪切強度提高為目的。

實例

使用實例來進一步對本發明的摩擦材組成物進行說明。

(圓盤煞車墊的製作)

根據表1所示的調配比率來調配材料，獲得實例1～實例6及比較例1～比較例2的摩擦材組成物。利用羅地格混合機(MATSUBO股份有限公司製造，商品名：羅地格混合機M20)來對該摩擦材組成物進行混合，利用成形壓機(王子機械工業股份有限公司製造)來對上述混合物進行預成形，接著在成形溫度為145℃，成形壓力為30 MPa的條件下，使用成形壓機(三起精工股份有限公司製造)，以5分鐘來對已獲得的預成形物進行加熱加壓成形，然後以200℃來對已獲得的成形品進行4.5小時的熱處理，使用旋轉(rotary)研磨機來進行研磨，接著進行500℃的焦化處理，從而獲得圓盤煞車墊。

再者，於本實例及比較例中，製作摩擦材投影面積為52 cm² 的圓盤煞車墊。

再者，各種研磨材的物理性質如下所述。

(氧化鋯)

比表面積：1.4 m² /g，平均粒子徑：5.2 μm，莫氏硬度：6.5

(矽酸鋯)

比表面積：5.5 m² /g，平均粒子徑：1.5 μm，莫氏硬度：7.5

(矽酸鎂(A)：協和化學(股)製造的KYOWARD)

比表面積：680 m² /g，平均粒子徑：50 μm，莫氏硬度：≦5

(矽酸鋁(B)：協和化學(股)製造的KYOWARD)

比表面積：620 m² /g，平均粒子徑：20 μm，莫氏硬度：≦5

(矽酸鋁(C)：協和化學(股)製造的KYOWARD)

比表面積：650 m² /g，平均粒子徑：250 μm，莫氏硬度：≦5

(活性氧化鋁(D)：水澤化學工業(股)製造的γ-氧化鋁)

比表面積：180 m² /g，平均粒子徑：20 μm，莫氏硬度：≦6

(矽酸鎂(E)：協和化學(股)製造的KYOWARD)

比表面積：130 m² /g，平均粒子徑：30 μm，莫氏硬度：≦5

(衰退特性的評價)

使用煞車功率測試機，對由上述方法製作的實例1～實例6及比較例1～比較例2的圓盤煞車墊的衰退特性進行評價。於實驗中，使用一般的銷滑動式(pin slide type)的科萊特(Colette)型卡鉗(caliper)及KIRIU股份有限公司製造的通風盤式轉子(ventilated disc rotor)(FC190)，根據日產汽車製造的SKYLINE V35的慣性力矩(inertia moment)來進行評價。

實施依據SAE J2522的效力測試，對FADE1 SECTION中的總計15次的制動中所產生的摩擦係數中，平均摩擦係數的最小值(設為平均μ的最小值)及一次制動中的摩擦係數(μ)的最小值進行評價。

(耐磨損性的評價)

實施依據SAE J2522的效力測試，根據測試前後的煞車墊厚度來對磨損量進行評價。

(噪音特性的評價)

根據JASO C402來進行實車測試，對測試中的煞車噪音與異響進行測定，求出70 dB以上的煞車噪音的產生率。

[數學式1]

(使摩擦材成形時的龜裂產生的評價)

當使上述方法所獲得的實例1～實例6及比較例1～比較例2的摩擦材組成物成形時，於摩擦材表面上，以目視來觀察0.5 mm×0.5 mm×2.0 mm的龜裂，藉此來進行評價。評價基準如下所述。

A：相對於圓盤煞車墊的總成形數，產生了龜裂的圓盤煞車墊的數量為0%。

B：相對於圓盤煞車墊的總成形數，產生了龜裂的圓盤煞車墊的數量多於0%。

將結果表示於表2中。

如表2所示，顯然實例1～實例6的圓盤煞車墊與比較例1～比較例2相比較，表現出了優越的衰退特性，且表現出了顯著的優異噪音特性。

產業上之可利用性

本發明的摩擦材組成物具有下述的優異效果。

根據本發明，可提供如下的摩擦材組成物、使用該摩擦材組成物的摩擦材及摩擦構件，上述摩擦材組成物與先前的摩擦材組成物相比較，高溫時的摩擦係數不會大幅度地下降，能夠改善衰退特性，並且能夠抑制異響或噪音的產生。

Claims

一種摩擦材組成物，含有結合材、纖維基材、研磨材、無機填充材及有機填充材，其中上述摩擦材組成物是NAO系摩擦材組成物，上述摩擦材組成物包含矽酸鹽作為上述研磨材，上述矽酸鹽的由BET法計算出的比表面積為400m² /g~800m² /g。
如申請專利範圍第1項所述之摩擦材組成物，其中上述由BET法計算出的比表面積為400m² /g~800m² /g的矽酸鹽，包含莫氏硬度為6以下的矽酸鹽。
如申請專利範圍第2項所述之摩擦材組成物，其中上述由BET法計算出的比表面積為400m² /g~800m² /g且莫氏硬度為6以下的矽酸鹽，是選自矽酸鎂、矽酸鋁、矽酸鈣、矽酸鈉、矽酸鉀及矽酸鋰中的1種以上的矽酸鹽。
如申請專利範圍第2項或第3項所述之摩擦材組成物，其中相對於整個上述組成物，含有1wt%~10wt%的上述矽酸鹽，上述矽酸鹽的由BET法計算出的比表面積為400m² /g~800m² /g且莫氏硬度為6以下。
如申請專利範圍第1項所述之摩擦材組成物，其中上述矽酸鹽的由BET法計算出的比表面積為600m² /g~700m² /g。
如申請專利範圍第1項所述之摩擦材組成物，其中更包含選自矽酸鋯、氧化鋯、莫來石、鉻鐵礦、氧化鈦、氧化鎂、矽土、以及氧化鐵的至少一種作為其他研磨材。
如申請專利範圍第6項所述之摩擦材組成物，其中上述其他研磨材中的一個是氧化鋯。
一種摩擦材，其是使如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之摩擦材組成物成形而成。
一種摩擦構件，其是使摩擦材與背墊金屬一體化而成，上述摩擦材是使如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之摩擦材組成物成形而成。