CN103119121B - 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 - Google Patents
无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103119121B CN103119121B CN201180041404.XA CN201180041404A CN103119121B CN 103119121 B CN103119121 B CN 103119121B CN 201180041404 A CN201180041404 A CN 201180041404A CN 103119121 B CN103119121 B CN 103119121B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- friction
- friction material
- asbestos
- copper
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 154
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 title abstract description 12
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 title abstract description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 101
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 58
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 62
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 29
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 22
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 19
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 19
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 claims description 13
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 claims description 13
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 10
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 30
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 abstract description 3
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 abstract description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 13
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical class [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 description 11
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 10
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 10
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- -1 phenolic aldehyde Chemical class 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 4
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 3
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- OQRWAMBQGTYSRD-UHFFFAOYSA-N dipotassium;oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[K+].[K+].[Ti+4].[Ti+4].[Ti+4].[Ti+4] OQRWAMBQGTYSRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);trisulfide Chemical compound [S-2].[S-2].[S-2].[Sb+3].[Sb+3] NVWBARWTDVQPJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L calcium;3,4,5,6-tetrahydroxy-2-oxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C([O-])=O NNLOHLDVJGPUFR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003818 cinder Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- LCDFWRDNEPDQBV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.OC1=CC=CC=C1 LCDFWRDNEPDQBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229950000845 politef Drugs 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000002990 reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/027—Compositions based on metals or inorganic oxides
- F16D69/028—Compositions based on metals or inorganic oxides containing fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/025—Compositions based on an organic binder
- F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D65/00—Parts or details
- F16D65/02—Braking members; Mounting thereof
- F16D65/04—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor
- F16D65/092—Bands, shoes or pads; Pivots or supporting members therefor for axially-engaging brakes, e.g. disc brakes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
本发明提供即使铜的含量少也能够形成剪切强度、耐开裂性及耐磨性优异的摩擦材料的无石棉摩擦材料组合物、以及使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件。本发明涉及如下的无石棉摩擦材料组合物、以及使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件，该无石棉摩擦材料组合物含有粘结材料、有机填充材料、无机填充材料及纤维基体材料，该摩擦材料组合物中的铜的含量以铜元素计为0.5质量%以下，铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下，该摩擦材料组合物中含有7～15质量%的分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂作为上述粘结材料，并且含有总计为1～5质量%的Ca(OH)2和/或CaO作为上述无机填充材料。
Description
技术领域
本发明涉及无石棉摩擦材料组合物、使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件。具体而言，涉及如下的无石棉摩擦材料组合物、以及使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件，该无石棉摩擦材料组合物适合于汽车等的制动所用的盘形制动器摩擦块（disc brake pad）、制动摩擦衬片（brake lining）等摩擦材料，由于铜的含量少，因此环境负荷少，并且剪切强度、耐开裂性及耐磨性优异。
背景技术
对于汽车等，为了其的制动而使用了盘形制动器摩擦块、制动摩擦衬片等摩擦材料。摩擦材料通过与盘形转子、制动鼓等对置构件摩擦，实现了制动的作用。因此，对于摩擦材料，不仅要求高的摩擦系数和摩擦系数的稳定性，而且要求作为对置构件的盘形转子不易削减（耐转子磨损性）、不易发生鸣叫（鸣叫特性）、摩擦块寿命长（耐磨性）等。另外，还要求高负荷的制动时不会发生剪切断裂（剪切强度）、不会由于高温制动履历（brakinghistory）而在摩擦材料上产生裂纹（耐开裂性）等耐久性能。
摩擦材料中含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料及有机填充材料等，为了表现出上述特性，通常来说，上述各成分分别含有一种材料或者含有两种以上组合而成的材料。作为纤维基体材料，使用有机纤维、金属纤维、无机纤维等，为了提高耐开裂性、耐磨性，通常使用铜、铜合金的纤维作为金属纤维。并且，为了提高耐磨性，还有时使用铜、铜合金的碎屑或粉末。另外，作为摩擦材料，无石棉摩擦材料正在成为主流，在该无石棉摩擦材料中大量使用了铜、铜合金等。
但是，对于含有铜、铜合金的摩擦材料来说，制动时产生的磨损粉中含有铜，从而被指出有可能会成为污染河流、湖及海洋等的原因，因此抑制其使用的运动正在不断的增多。所以，为了提供在不含铜及铜合金等金属的情况下摩擦系数、耐磨性、耐转子磨损性良好的摩擦材料，提出了如下的方案：使含有纤维基体材料、粘结材料及摩擦调节成分的制动用摩擦材料中不含有重金属和重金属化合物，而使上述摩擦材料中含有45～80体积%的氧化镁和石墨，并使氧化镁与石墨之比为1/1～4/1（参照专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-138273号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而，就专利文献1的制动用摩擦材料而言，难以得到剪切强度、耐开裂性及耐磨性全部得以满足的优异的摩擦材料。
另一方面，作为摩擦材料中所含有的铜以外的金属纤维，以改善耐开裂性为目的使用了钢纤维、铸铁纤维等铁系纤维，但铁系纤维有对对置构件的攻击性高这样的缺点。另外，作为铜以外的金属纤维，通常用于摩擦材料的锌纤维、铝纤维等非铁金属纤维与铜、铁系纤维相比在多数情况下耐热温度较低，有使摩擦材料的耐磨性恶化这样的问题。
另外，作为用于提高摩擦材料的耐开裂性的方法，有使用无机纤维的方法。但是，为了得到充分的耐开裂性，需要添加大量的无机纤维，使用大量的无机纤维时，虽然耐开裂性能够得到改善，但会产生耐磨性恶化这样的问题。
此外，还已知的是，使用石墨时，能够提高摩擦材料的耐磨性。但是，为了得到充分的耐磨性，需要大量添加石墨，使用大量的石墨时，虽然耐摩擦性能够得到改善，但会产生摩擦系数大幅降低这样的问题。
如上所述，减少了铜的含量的摩擦材料的剪切强度、耐磨性及耐开裂性差，难以得到剪切强度、耐开裂性及耐磨性全部得以满足的优异的摩擦材料。
鉴于这样的背景，本发明的目的在于，提供如下的无石棉摩擦材料组合物、以及使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件，该无石棉摩擦材料组合物即使可能会成为污染河流、湖及海洋等的原因的铜的含量少也能够形成剪切强度、耐开裂性及耐磨性优异的摩擦材料。
用于解决问题的手段
本发明者们反复进行了深入的研究，结果发现在无石棉摩擦材料组合物中，使铜的含量以及铜及铜合金以外的金属的含量为规定值以下，并将作为粘结材料的特定量的分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂、作为无机填充剂的特定量的Ca(OH)2和/或CaO作为必要成分，由此能够解决上述问题，从而完成了本发明。
即，本发明为如下。
（1）一种无石棉摩擦材料组合物，其含有粘结材料、有机填充材料、无机填充材料及纤维基体材料，该摩擦材料组合物中的铜的含量以铜元素计为0.5质量%以下，铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下，该摩擦材料组合物中含有7～15质量%的分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂作为上述粘结材料，并且含有总计为1～5质量%的Ca(OH)2和/或CaO作为上述无机填充材料。
（2）一种摩擦材料，其是通过将上述（1）所述的无石棉摩擦材料组合物成型而成的。
（3）一种摩擦构件，其是使用摩擦材料和里衬来形成的，上述摩擦材料是通过将上述（1）所述的无石棉摩擦材料组合物成型而成的。
发明效果
本发明的无石棉摩擦材料组合物在用于汽车用盘形制动器摩擦块、制动摩擦衬片等摩擦材料时，制动时产生的磨损粉中的铜少，因此环境负荷少，并且能够表现出优异的剪切强度、耐开裂性及耐磨性。另外，通过使用本发明的无石棉摩擦材料组合物，能够提供具有上述特性的摩擦材料及摩擦构件。
具体实施方式
以下，对本发明的无石棉摩擦材料组合物、使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件进行详细描述。而且，在本发明中，无石棉摩擦材料组合物、无石棉摩擦材料及无石棉摩擦构件是指实质上不含石棉的摩擦材料组合物、摩擦材料及摩擦构件。另外，在以下的描述中，有时分别将无石棉摩擦材料组合物简称为“摩擦材料组合物”、将无石棉摩擦材料简称为“摩擦材料”、将无石棉摩擦构件简称为“摩擦构件”。
［无石棉摩擦材料组合物］
本发明的无石棉摩擦材料组合物的特征在于，其含有粘结材料、有机填充材料、无机填充材料及纤维基体材料，该摩擦材料组合物中的铜的含量以铜元素计为0.5质量%以下，铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下，该摩擦材料组合物中含有7～15质量%的分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂作为上述粘结材料，并且含有总计为1～5质量%的Ca(OH)2和/或CaO作为上述无机填充材料。
通过上述构成，使用了本发明的无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件与现有制品相比制动时产生的磨损粉中的铜少，因此环境负荷少，并且表现出优异的剪切强度、耐开裂性及耐磨性。
在本发明中，“以铜元素计的铜的含量”是指铜单质及铜合金、以及氧化铜、硫化铜、铜配位化合物等含有铜作为元素的材料中所含有的以铜元素计的铜的总含量。通过使铜的含量以铜元素计为0.5质量%以下，能够制成与现有的摩擦材料相比环境负荷少的产品。
另外，在本发明中，“铜及铜合金以外的金属”是指铜以外的金属单质及不含铜的合金。例如，铝、铁、锌、锡、钛、锆、镍、铬、镁、硅、锗等金属单质或它们的合金、或者铸铁等以金属为主成分的材料等是符合的，作为其形态，例如可列举出上述金属单质或合金的纤维或粉末等。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中，需要铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下，优选实质上不含有（含量为0质量%）。由此，能够防止摩擦材料的耐磨性恶化。
而且，在本发明中，“铜及铜合金以外的金属的含量”中不包括金属氧化物、金属硫化物、金属配位化合物等中的金属元素的含量。
接着，对本发明的摩擦材料组合物中所含有的各成分进行说明。
（粘结材料）
粘结材料是使摩擦材料组合物中所含的有机填充材料、无机填充材料及纤维基体材料等成为一个整体（一体化）而赋予强度的材料。
从提高剪切强度、耐开裂性及耐磨性等的观点考虑，本发明的无石棉摩擦材料组合物作为必要成分含有7～15质量%的分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂作为粘结材料。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中，通过使上述分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂的含量为7质量%以上，能够表现出优异的剪切强度、耐开裂性及耐磨性，通过使该含量为15质量%以下，能够减少摩擦材料的孔隙率，能够避免由于弹性模量变大而引起的鸣叫等声振动性能恶化。从提高剪切强度的观点考虑，上述分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂的含量优选为8～15质量%，更优选为10～15质量%。
分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂是指使丙烯酸酯弹性体分散在酚醛树脂中而成的树脂。作为上述分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂，例如可以列举出：三井化学株式会社制Milex RN-2830MR、RN-2830MB、RN-2410MB等，这些树脂能够通过商业途径获取。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中，可以将上述分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂作为粘结材料的主成分、并与该分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂以外的粘结材料组合使用。作为分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂以外的粘结材料，通常来说只要是用作摩擦材料的粘结材料的热固化性树脂就行，可以没有限制地使用。
作为上述热固化性树脂，例如可以列举出：酚醛树脂/分散有硅氧烷弹性体的酚醛树脂等各种分散有弹性体的酚醛树脂/丙烯酸酯改性酚醛树脂、硅氧烷改性酚醛树脂、腰果壳油改性（cashew modified）酚醛树脂、环氧改性酚醛树脂、烷基苯改性酚醛树脂等各种改性酚醛树脂等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。特别是，从赋予良好的耐热性、成型性及摩擦系数的观点考虑，在与分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂以外的粘结材料并用的情况下，优选使用酚醛树脂、丙烯酸酯改性酚醛树脂、硅氧烷改性酚醛树脂、烷基苯改性酚醛树脂。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中的上述粘结材料的含量包括分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂在内优选为5～20质量%，更优选为5～15质量%，进一步优选为7～15质量%。通过使粘结材料的含量为5～20质量%的范围，能够进一步抑制摩擦材料的强度降低，并且能够减少摩擦材料的孔隙率，能够进一步抑制由于弹性模量变大而引起的鸣叫等声振动性能恶化。
（有机填充材料）
有机填充材料是作为用于提高摩擦材料的声振动性能、耐磨性等的摩擦调节剂而被含有的材料。
作为本发明的无石棉摩擦材料组合物中所含有的有机填充材料，只要是能够发挥上述性能的材料就行，没有特别的限制，能够使用通常用作有机填充材料的腰果壳油粉（cashew dust）、橡胶成分等。
上述腰果壳油粉只要是通过对使腰果壳油固化而成的产物进行粉碎而得到的通常用于摩擦材料的材料即可。
作为上述橡胶成分，例如可以列举出：天然橡胶、丙烯酸酯橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶（BR）、丁腈橡胶（NBR）、丁苯橡胶（SBR）等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。
另外，可以将腰果壳油粉与橡胶成分并用，也可以使用将腰果壳油粉用橡胶成分覆盖而成的材料。从声振动性能的观点考虑，作为有机填充材料，优选将腰果壳油粉与橡胶成分并用。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中的上述有机填充材料的含量优选为1～20质量%，更优选为1～15质量%，进一步优选为5～15质量%。通过使有机填充材料的含量为1～20质量%的范围，能够避免摩擦材料的弹性模量变大、鸣叫等声振动性恶化，并且能够避免耐热性恶化、由于热履历而引起的强度降低。另外，在将腰果壳油粉与橡胶成分并用的情况下，腰果壳油粉与橡胶成分的质量比（腰果壳油粉/橡胶成分）优选为0.2～10的范围，更优选为0.3～5的范围。
（无机填充材料）
无机填充材料是作为用于避免摩擦材料的耐热性恶化的摩擦调节剂而被含有的材料。
另外，本发明的无石棉摩擦材料组合物作为必要成分含有总计为1～5质量%范围的Ca(OH)2和/或CaO作为无机填充材料。通过使上述Ca(OH)2和/或CaO的含量总计为1质量%以上，能够表现出优异的剪切强度、耐开裂性及耐磨性，通过使该含量为5质量%以下，能够防止耐磨性恶化。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中，可以组合使用上述Ca(OH)2及CaO以外的无机填充材料。作为该Ca(OH)2及CaO以外的无机填充材料，通常来说只要是用于摩擦材料的无机填充材料就行，可以没有特别限制地使用。
作为上述Ca(OH)2及CaO以外的无机填充材料，例如可以列举出：三硫化锑、硫化锡、二硫化钼、硫化铁、硫化铋、硫化锌、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、白云石、焦炭、石墨、云母、氧化铁、蛭石、粒状钛酸钾、硫酸钙、片状钛酸钾、滑石、粘土、沸石、硅酸锆、氧化锆、莫来石、铬铁矿、二氧化钛、氧化镁、二氧化硅、氧化铁、γ-氧化铝等活性氧化铝等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。从降低对对置构件的攻击性的观点考虑，优选含有石墨、硫酸钡。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中的上述无机填充材料的含量包括Ca(OH)2及CaO在内优选为30～80质量%，更优选为50～80质量%，进一步优选为50～70质量%。通过使无机填充材料的含量为30～80质量%的范围，能够避免耐热性恶化。
（纤维基体材料）
纤维基体材料是在摩擦材料中呈现机械强度的提高等增强作用的材料。
作为本发明中所使用的纤维基体材料，可以列举出：无机纤维、金属纤维、有机纤维、碳系纤维等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。
作为上述无机纤维，可以列举出：陶瓷纤维、生物降解性陶瓷纤维、矿物纤维、玻璃纤维、钛酸钾纤维、硅酸盐纤维、硅灰石等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。
而且，从降低环境负荷物质的观点考虑，这些无机纤维中，优选不含容易被人体经口摄入的钛酸钾纤维、陶瓷纤维，优选将SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等以任意组合含有的生物降解性陶瓷纤维、生物降解性矿物纤维。
这里所说的矿物纤维是以矿渣棉等高炉矿渣、玄武岩纤维等玄武岩、其他的天然岩石等为主成分进行了熔融纺丝而得到的人造无机纤维，更优选为含有Al元素的天然矿物。具体来说，可以使用含有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等的材料、或将这些化合物单独含有或含有两种以上的材料，更优选能够将上述材料中含有Al元素的材料用作矿物纤维。由于具有摩擦材料组合物中所含有的矿物纤维整体的平均纤维长越大、与摩擦材料组合物中的各成分之间的粘接强度就越低的倾向，因此矿物纤维整体的平均纤维长优选为500μm以下。更优选为100～400μm。这里，平均纤维长是指表示相应的所有纤维的长度的平均值的数均纤维长。例如，200μm的平均纤维长是表示：随机地选择50个矿物纤维，用光学显微镜对纤维长进行测定，显示其平均值为200μm。
从人体危害性的观点考虑，本发明中所使用的矿物纤维优选为生物体可溶性。这里所说的生物体可溶性矿物纤维是指具有即使被摄入人体内时也可短时间内部分地分解而排出到体外的特征的矿物纤维。具体来说，表示满足如下条件的纤维：化学组成为碱金属氧化物、碱土金属氧化物，总量（钠、钾、钙、镁、钡的氧化物的总量）为18质量%以上，并且在通过呼吸进行的短期生物持久性试验中，20μm以上的纤维的质量半衰期为40天以内，或在腹膜内试验中，没有发现过度致癌性的证据，或者在长期呼吸测试中，没有关联的致病性、肿瘤形成（EU指令97/69/EC的Nota Q（排除适用于致癌性））。作为这样的生物体分解性矿物纤维，可以列举出：SiO2-Al2O3-CaO-MgO-FeO-Na2O系纤维等，还可以列举出：将SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等以任意组合含有的纤维。作为市售品，可以列举出：LAPINUS FIBRESB.V公司制的Roxul系列等。“Roxul”包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等。
为了提高耐开裂性及耐磨性，作为上述金属纤维，可以使用铜或铜合金的纤维。作为铜或铜合金的纤维，可以列举出：铜纤维、黄铜纤维、青铜纤维等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。
但是，在含有铜或铜合金的纤维的情况下，考虑环境负荷时，需要本发明的无石棉摩擦材料组合物中的铜整体的含量以铜元素计为0.5质量%以下的范围。
另外，从提高摩擦系数、耐开裂性的观点考虑，作为上述金属纤维，可以使用铜及铜合金以外的金属纤维。作为铜及铜合金以外的金属纤维，例如可以列举出：铝、铁、锌、锡、钛、镍、镁、硅等的金属单质或合金形态的纤维、铸铁纤维等以金属为主成分的纤维，它们可以单独使用或两种以上组合使用。
从耐磨性的观点考虑，需要本发明的无石棉摩擦材料组合物中的铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下的范围。从提高耐磨性的观点考虑，优选不含有铜及铜合金以外的金属纤维（含量为0质量%）。
在本发明中，有机纤维是指后述的碳系纤维以外的以有机物为主成分的纤维状的材料，其用于提高耐开裂性及耐磨性等。
作为上述有机纤维，可以列举出：芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维、丙烯腈系纤维、酚醛树脂纤维（具有交联结构）等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。从耐磨性的观点考虑，作为有机纤维，优选使用芳族聚酰胺纤维。
作为上述碳系纤维，可以列举出：耐燃化纤维、沥青系碳纤维、聚丙烯腈（PAN）系碳纤维、活性炭纤维等，它们可以单独使用或两种以上组合使用。
本发明的无石棉摩擦材料组合物中的上述纤维基体材料的含量优选为5～40质量%，更优选为5～30质量%，进一步优选为5～20质量%。通过使纤维基体材料的含量为5～40质量%的范围，能够得到作为摩擦材料的适宜孔隙率，因此能够避免由于弹性模量变大而引起的鸣叫等声振动性能恶化。另外，可以得到适宜的材料强度及耐磨性，还能够进一步提高成型性。
（其他材料）
另外，本发明的无石棉摩擦材料组合物中，除了上述的粘结材料、有机填充材料、无机填充材料及纤维基体材料以外，根据需要还可以配合其他材料。
例如，为了提高耐磨性，能够配合聚四氟乙烯（PTFE）等氟系聚合物等有机添加剂。
［摩擦材料及摩擦构件］
另外，本发明提供使用了上述无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件。
对于本发明的无石棉摩擦材料组合物，通过对其进行成型，能够用作汽车等的盘形制动器摩擦块、制动摩擦衬片等摩擦材料。本发明的摩擦材料显示出良好的摩擦系数、耐开裂性及耐磨性，因此适合于制动时负荷大的盘形制动器摩擦块的摩擦材料。
并且，通过使用上述摩擦材料，能够得到以使该摩擦材料为摩擦面的方式形成的摩擦构件。作为能够使用该摩擦材料来形成的本发明的摩擦构件，例如可以列举出如下的构成等。
（1）仅为摩擦材料的构成。
（2）具有里衬和在该里衬之上成为摩擦面的由本发明的无石棉摩擦材料组合物形成的摩擦材料的构成。
（3）在上述（2）的构成中，在里衬与摩擦材料之间进一步夹着以用于提高里衬的粘接效果的表面改性为目的的底漆层和以对里衬和摩擦材料进行粘合为目的的粘合层的构成。
上述里衬是为了提高摩擦构件的机械强度而通常在摩擦构件中使用的构件。作为材质，能够使用金属或纤维增强塑料等，例如可以列举出：铁、不锈钢、无机纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等。作为底漆层及粘合层，只要是通常用于制动蹄（brake shoe）等摩擦构件的那些即可。
本发明的摩擦材料可以使用常用的方法来制造，通过对本发明的无石棉摩擦材料组合物进行成型、优选进行加热加压成型来制造。
具体来说，用Lodige混合机、加压捏合机、Eirich混合机等混合机将本发明的无石棉摩擦材料组合物均匀混合，将该混合物用成型模具进行预成型，将得到的预成型物在成型温度为130～160℃、成型压力为20～50MPa的条件下进行2～10分钟的成型，将得到的成型物在150～250℃下进行2～10小时的热处理。根据需要，能够通过进行涂装、焦化处理、研磨处理来制造摩擦材料。
将本发明的无石棉摩擦材料组合物成型而成的摩擦材料的摩擦系数、耐开裂性及耐磨性优异，因此作为盘形制动器摩擦块、制动摩擦衬片等摩擦构件的“上层材料”是有用的，并且具有作为摩擦材料的高耐开裂性，因此还能够作为摩擦构件的“下层材料”进行成型来使用。
另外，“上层材料”是指成为摩擦构件的摩擦面的摩擦材料，“下层材料”是指介于成为摩擦构件的摩擦面的摩擦材料与里衬之间的以提高摩擦材料与里衬之间的粘合部附近的剪切强度、耐开裂性为目的的层。
实施例
以下，使用实施例及比较例对本发明的无石棉摩擦材料组合物、摩擦材料及摩擦构件进行更详细的说明，但本发明不受这些例子的任何限制。
［实施例1～5及比较例1～5］
（盘形制动器摩擦块的制作）
按照表1所示的配合比率对材料进行配合，得到实施例1～5及比较例1～5的摩擦材料组合物。将该摩擦材料组合物用Lodige混合机（株式会社Matsubo制，商品名：Lodige混合机M20）混合，将该混合物用成型压机（王子机械工业株式会社制）预成型。将得到的预成型物用成型压机（三起精工株式会社制）在成型温度为145℃、成型压力为30MPa的条件下与铁制的里衬（日立汽车***株式会社制）一起进行5分钟的加热加压成型。将得到的成型品在200℃下进行4.5小时的热处理，使用旋转研磨机进行研磨，进行500℃的焦化处理，得到实施例1～5及比较例1～5的盘形制动器摩擦块。另外，在实施例及比较例中，制作如下的盘形制动器摩擦块：里衬的厚度为6mm，摩擦材料的厚度为11mm，摩擦材料投影面积为52cm2。
（剪切强度的评价）
剪切强度是基于日本工业标准JIS D4422来进行测定。
（耐开裂性的评价）
关于耐开裂性，反复进行JASO C427所示的制动器温度为400℃的制动（初始速度为50km/小时，最终速度为0km/小时，减速度为0.3G，制动前制动器温度为100℃）直到摩擦材料变为一半的厚度，测定摩擦材料侧面及摩擦面的裂纹的产生。裂纹的产生按照下述以三级评分进行评价。
水平1：未产生裂纹
水平2：在摩擦材料的摩擦面或侧面上产生0.1mm的测厚仪无法进入程度的裂纹
水平3：在摩擦材料的摩擦面或侧面产生0.1mm的测厚仪可以进入程度的裂纹
另外，将在摩擦材料的摩擦面及侧面之中的一个上产生测厚仪无法进入程度的裂纹、在另一个上产生测厚仪可以进入程度的裂纹的情况设为水平3。
（耐磨性的评价）
关于耐磨性，基于汽车技术协会标准JASO C427来进行测定，评价与在制动器温度为100℃及300℃下进行1000次制动相当的摩擦材料的磨损量。
关于上述基于JASO C406、JASO C427得到的摩擦系数、耐磨性、耐开裂性的评价，使用测力计（三起精工株式会社制），以惯量为7kgf·m·s2进行评价。另外，上述评价使用通风盘形转子（材质：FC190，株式会社Kiriu制）及常规的铰链滑动式夹头（collet）型测径器来实施。
评价结果示于表1。
另外，表1中各构成成分的详细情况如下。
（粘结材料）
分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂：三井化学株式会社制（商品名：Milex RN-2830MB，丙烯酸酯弹性体量：30质量份）
（有机填充材料）
腰果壳油粉：东北化工株式会社制（商品名：FF-1056，最大粒径为500μm）
（无机填充材料）
硫酸钡：堺化学株式会社制（商品名：硫酸钡BA）
碳酸钙：竹原化学工业株式会社制（商品名：Sunlight）
云母：Imerys公司制（商品名：325HK）
石墨：TIMCAL公司制（商品名：KS75）
钛酸钾：株式会社Kubota制（商品名：TAXA-MA，片状钛酸钾）
Ca(OH)2：秩父石灰工业株式会社制（商品名：SA-149）
CaO：近江化学工业株式会社制（商品名：CML-31）
（有机纤维）
芳族聚酰胺纤维：东丽-杜邦株式会社制（商品名：1F538）
（金属纤维）
铜纤维：Sunny metal公司制（商品名：SCA-1070）
铁纤维：GMT公司制（商品名：＃0）
（无机纤维）
矿物纤维：LAPINUS FIBRES B.V公司制（商品名：RB240Roxul1000，平均纤维长为300μm）
表1
实施例1～5显示出了与大量含有铜的比较例1相同水平的剪切强度、耐开裂性及耐磨性。另外，实施例1～5与比较例2、比较例3、比较例5及比较例4相比，剪切强度、耐开裂性及耐磨性优异，其中，比较例2中不含铜，铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下，分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂的含量低于7质量%，并且不含Ca(OH)2及CaO中的任一个；比较例3中不含铜，铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量%以下，分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂的含量超过15质量%，并且CaO的含量超过5质量%；比较例5中Ca(OH)2的含量超过5质量%；比较例4中不含Ca(OH)2及CaO中的任一个，含有超过0.5质量%的量的铜及铜合金以外的金属。
产业上的可利用性
本发明的无石棉摩擦材料组合物、使用了该无石棉摩擦材料组合物的摩擦材料及摩擦构件与现有制品相比制动时产生的磨损粉中的铜少，因此环境负荷少，并且可以表现出优异的剪切强度、耐开裂性及耐磨性，适合于乘用车用制动器摩擦块等。
Claims (3)
1.一种无石棉摩擦材料组合物，其含有粘结材料、有机填充材料、无机填充材料及纤维基体材料，该摩擦材料组合物中的所述无机填充材料的含量为50～80质量％，该摩擦材料组合物中的所述纤维基体材料的含量为5～20质量％，该摩擦材料组合物中的铜的含量以铜元素计为0.5质量％以下，铜及铜合金以外的金属的含量为0.5质量％以下，该摩擦材料组合物中含有7～15质量％的分散有丙烯酸酯弹性体的酚醛树脂作为所述粘结材料，并且含有总计为1～5质量％的Ca(OH)2和/或CaO作为所述无机填充材料，腰果壳油粉与橡胶成分被并用作为所述有机填充材料。
2.一种摩擦材料，其是通过将权利要求1所述的无石棉摩擦材料组合物成型而成的。
3.一种摩擦构件，其是使用摩擦材料和里衬来形成的，所述摩擦材料是通过将权利要求1所述的无石棉摩擦材料组合物成型而成的。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010-259510 | 2010-11-19 | ||
| JP2010259510 | 2010-11-19 | ||
| PCT/JP2011/075639 WO2012066965A1 (ja) | 2010-11-19 | 2011-11-07 | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103119121A CN103119121A (zh) | 2013-05-22 |
| CN103119121B true CN103119121B (zh) | 2017-05-17 |
Family
ID=46083899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180041404.XA Expired - Fee Related CN103119121B (zh) | 2010-11-19 | 2011-11-07 | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9464683B2 (zh) |
| EP (1) | EP2641956B1 (zh) |
| JP (1) | JP5071604B2 (zh) |
| KR (1) | KR101318486B1 (zh) |
| CN (1) | CN103119121B (zh) |
| WO (1) | WO2012066965A1 (zh) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5981839B2 (ja) * | 2012-12-21 | 2016-08-31 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| US10060492B2 (en) * | 2012-12-21 | 2018-08-28 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Friction material |
| JP2014159871A (ja) * | 2013-01-23 | 2014-09-04 | Nisshinbo Brake Inc | 摩擦材 |
| JP6207891B2 (ja) * | 2013-06-24 | 2017-10-04 | 日清紡ブレーキ株式会社 | 摩擦材 |
| CN103410888B (zh) * | 2013-07-30 | 2016-05-04 | 山东德嘉石油装备有限公司 | 耐高温无火花刹车片及其制备方法 |
| JP6247079B2 (ja) | 2013-11-12 | 2017-12-13 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| JP6543440B2 (ja) * | 2014-05-16 | 2019-07-10 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| US9404546B2 (en) * | 2014-06-18 | 2016-08-02 | Robert Bosch Gmbh | Copper free friction material composition |
| CN104099065B (zh) * | 2014-07-04 | 2016-04-27 | 青岛基宏汽车部件有限公司 | 无铜摩擦材料及其制备方法 |
| WO2016060129A1 (ja) * | 2014-10-14 | 2016-04-21 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材および摩擦部材 |
| JP6557006B2 (ja) * | 2014-12-24 | 2019-08-07 | 日本ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材および摩擦部材 |
| JP6509054B2 (ja) * | 2015-06-25 | 2019-05-08 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| US10233988B2 (en) | 2015-09-23 | 2019-03-19 | Akebono Brake Industry Co., Ltd | Friction material |
| JP6630136B2 (ja) | 2015-11-27 | 2020-01-15 | 曙ブレーキ工業株式会社 | 摩擦材 |
| CN106015410A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-10-12 | 海安县东洋通达汽车配件有限公司 | 刹车片用无石棉摩擦材料 |
| CN110382654A (zh) * | 2017-03-06 | 2019-10-25 | 日立化成株式会社 | 摩擦材料组合物、摩擦材料以及摩擦构件 |
| US20200332851A1 (en) * | 2017-10-26 | 2020-10-22 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Frictional member, and frictional material composition and frictional material for lower-layer material |
| WO2020158735A1 (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 日立化成株式会社 | 摩擦材組成物、摩擦材及び摩擦部材 |
| CN110273952B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-10-26 | 晋江凯燕新材料科技有限公司 | 少铜无石棉有机摩擦材料及制品 |
| DE102021208803A1 (de) * | 2021-08-11 | 2023-02-16 | Blanco Gmbh + Co Kg | Aushärtbare Gießmasse zur Herstellung von Kunststoffformteilen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1572857A (zh) * | 2003-05-22 | 2005-02-02 | 日立化成工业株式会社 | 摩擦材组合物及使用摩擦材组合物的摩擦材 |
| CN1748015A (zh) * | 2003-02-05 | 2006-03-15 | 日立化成工业株式会社 | 摩擦材料组合物及使用摩擦材料组合物的摩擦材料 |
| CN101679838A (zh) * | 2007-06-20 | 2010-03-24 | 日立化成工业株式会社 | 摩擦材料组合物及使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6051504B2 (ja) | 1980-03-24 | 1985-11-14 | 三井東圧化学株式会社 | 成型用フェノ−ル樹脂組成物 |
| US4403047A (en) * | 1980-08-29 | 1983-09-06 | Borg-Warner Corporation | Asbestos-free friction material |
| US4722950A (en) * | 1986-07-07 | 1988-02-02 | Allied Corporation | Friction material |
| US5268398A (en) * | 1989-09-01 | 1993-12-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Friction material and method of manufacturing such material |
| US5339931A (en) * | 1993-05-07 | 1994-08-23 | Allied-Signal Inc. | Porous copper powder modified friction material |
| US5830566A (en) * | 1994-10-14 | 1998-11-03 | Nichias Corporation | Friction material for dampers and process for producing the same |
| JP4246813B2 (ja) * | 1998-05-18 | 2009-04-02 | 日産自動車株式会社 | 自動車用非石綿ディスクブレーキパッド |
| JP2001247852A (ja) | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP2002003823A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Hitachi Chem Co Ltd | 摩擦材組成物及び摩擦材組成物を用いた摩擦材 |
| JP2002048174A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Nisshinbo Ind Inc | 摩擦部材及びその製造方法 |
| JP4071434B2 (ja) | 2000-10-31 | 2008-04-02 | 株式会社曙ブレーキ中央技術研究所 | ブレーキ用摩擦材 |
| JP2002241737A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Nisshinbo Ind Inc | 非石綿系摩擦材 |
| JP2004182845A (ja) | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Hitachi Chem Co Ltd | 熱硬化性樹脂組成物及びその硬化物 |
| JP2004247852A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Mitsubishi Electric Corp | マルチキャリア受信装置 |
| US7008498B2 (en) * | 2003-04-18 | 2006-03-07 | Delphi Technologies, Inc. | Coating method for disc brake pads |
| US7097009B2 (en) * | 2003-10-30 | 2006-08-29 | Akebono Corporation (North America) | Friction material configuration and method of manufacture for brake applications |
| CN101077912B (zh) | 2006-05-25 | 2011-03-09 | 洪建栋 | 新型无石棉非金属摩擦材料及其制备方法 |
| DE102007061459B4 (de) * | 2006-12-27 | 2020-10-08 | Akebono Brake Industry Co., Ltd. | Asbestfreies Reibungsmaterial |
| US20100084232A1 (en) | 2008-10-03 | 2010-04-08 | Federal-Mogul Products, Inc. | Friction material for brakes |
| US8172051B2 (en) * | 2008-10-03 | 2012-05-08 | Federal-Mogul Products, Inc. | Friction material for brakes |
| JP5797428B2 (ja) * | 2010-04-23 | 2015-10-21 | 日清紡ブレーキ株式会社 | ディスクブレーキパッド |
| US9863493B2 (en) * | 2010-11-19 | 2018-01-09 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Non-asbestos friction material composition, friction material using same, and friction member |
| KR101318515B1 (ko) * | 2010-11-19 | 2013-10-16 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 비석면 마찰재 조성물, 이를 이용한 마찰재 및 마찰 부재 |
| EP2641954A4 (en) * | 2010-11-19 | 2017-12-13 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Non-asbestos friction material composition, and friction material and friction member using same |
| US10302165B2 (en) * | 2010-11-19 | 2019-05-28 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Non-asbestos friction material composition, friction material using same, and friction member |
| US9470283B2 (en) * | 2011-06-07 | 2016-10-18 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Non-asbestos friction material composition |
| KR101669350B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2016-10-25 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 페놀 수지 성형 재료, 마찰재, 및 페놀 수지 성형품 |
-
2011
- 2011-11-07 KR KR1020137004656A patent/KR101318486B1/ko active IP Right Grant
- 2011-11-07 US US13/819,729 patent/US9464683B2/en active Active
- 2011-11-07 CN CN201180041404.XA patent/CN103119121B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-11-07 EP EP11841308.7A patent/EP2641956B1/en not_active Not-in-force
- 2011-11-07 WO PCT/JP2011/075639 patent/WO2012066965A1/ja active Application Filing
- 2011-11-07 JP JP2012521415A patent/JP5071604B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1748015A (zh) * | 2003-02-05 | 2006-03-15 | 日立化成工业株式会社 | 摩擦材料组合物及使用摩擦材料组合物的摩擦材料 |
| CN1572857A (zh) * | 2003-05-22 | 2005-02-02 | 日立化成工业株式会社 | 摩擦材组合物及使用摩擦材组合物的摩擦材 |
| CN101679838A (zh) * | 2007-06-20 | 2010-03-24 | 日立化成工业株式会社 | 摩擦材料组合物及使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130041264A (ko) | 2013-04-24 |
| KR101318486B1 (ko) | 2013-10-16 |
| EP2641956A4 (en) | 2013-12-04 |
| US9464683B2 (en) | 2016-10-11 |
| CN103119121A (zh) | 2013-05-22 |
| JP5071604B2 (ja) | 2012-11-14 |
| US20130240310A1 (en) | 2013-09-19 |
| JPWO2012066965A1 (ja) | 2014-05-12 |
| EP2641956A1 (en) | 2013-09-25 |
| EP2641956B1 (en) | 2015-03-18 |
| WO2012066965A1 (ja) | 2012-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103119121B (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
| CN103119120B (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
| CN103168084B (zh) | 无石棉摩擦材料组合物、使用了该组合物的摩擦材料及摩擦构件 | |
| JP6481775B2 (ja) | 摩擦材組成物、摩擦材及び摩擦部材 | |
| JP5790175B2 (ja) | ノンアスベスト摩擦材組成物 | |
| JP6977778B2 (ja) | 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物及び摩擦材 | |
| CN108884378B (zh) | 摩擦材料组合物 | |
| CN107001915A (zh) | 摩擦材料组合物、使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料和摩擦构件 | |
| WO2012066968A1 (ja) | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| CN106795423A (zh) | 摩擦材料组合物、摩擦材料以及摩擦部件 | |
| WO2012066967A1 (ja) | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| KR101969177B1 (ko) | 마찰재 조성물, 이를 이용한 마찰재 및 마찰 부재 | |
| CN111201296B (zh) | 摩擦材料组合物、使用了摩擦材料组合物的摩擦材料和摩擦构件 | |
| JP5263454B2 (ja) | ノンアスベスト摩擦材組成物、これを用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| CN113366082A (zh) | 摩擦材料组合物、摩擦材料和摩擦构件 | |
| JP6440947B2 (ja) | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| JP7184094B2 (ja) | 摩擦部材、下張り材用摩擦材組成物及び下張り材 | |
| WO2020255279A1 (ja) | 摩擦部材、摩擦材組成物、摩擦材及び車両 | |
| JP2004331861A (ja) | 摩擦材 | |
| JP2019059941A (ja) | 摩擦材組成物、摩擦材組成物を用いた摩擦材及び摩擦部材 | |
| JP7464039B2 (ja) | 摩擦部材、摩擦材組成物、摩擦材及び車両 | |
| JP2022029787A (ja) | 摩擦部材、摩擦材組成物、摩擦材及び車両 | |
| JP2023073058A (ja) | 摩擦材組成物、摩擦材及び摩擦部材 | |
| JP2021187887A (ja) | 摩擦部材、摩擦材組成物、摩擦材及び車両 | |
| JPWO2020065721A1 (ja) | 摩擦部材、摩擦材組成物及び摩擦材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170517 |