摩擦材料组合物及使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料制造技术

本发明专利技术提供一种摩擦材料组合物，其含有纤维基质、结合材料、有机填充材料和无机填充材料，其中作为上述纤维基质，含有平均纤维长度不同的至少２种以上的矿物纤维，所述矿物纤维的各自的平均纤维长度的最小值与最大值之差为５０μｍ以上。而且，本发明专利技术还提供一种通过对上述摩擦材料组合物进行加热加压成形而得到的摩擦材料、以及在摩擦面与里衬之间夹有衬里材料的摩擦材料，其中所述衬里材料是通过对上述摩擦材料组合物进行加热加压成形而得到的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适用于汽车等的制动中所使用的盘式制动器摩擦块、制动 摩擦衬片等摩擦材料的摩擦材料组合物及使用了摩擦材料组合物的摩擦材 料。
技术介绍
在汽车等中，使用盘式制动器摩擦块、制动摩擦衬片等摩擦材料来用 于其制动。上述摩擦材料为了制动而与配合材料例如圆盘转子、制动鼓等进行摩 擦来发挥制动效果。因此，不仅需要高摩擦系数和摩擦系数的稳定性，而 且还需要充足的强度。上述摩擦材料通过对配合了纤维基质、结合材料、填充材料等的组合 物进行成形加工来制造。特别是，上述纤维基质是形成摩擦材料的骨架的 材料，而且是赋予涉及到摩擦材料的剪切强度的特性的成分。以往，在摩擦材料中使用石棉材料作为纤维基质，但自从其被认为是 对人体产生不良影响的物质以来，根据各国法律限制等制造了其替代物。作为代替石棉材料的纤维基质，提出有配合了无机纤维、金属纤维、 有机纤维等多种纤维的摩擦材料(例如参照专利文献l)。其中，已知作为 替代品所列举的矿物纤维在摩擦材料的强度增加方面优异。但是， 一般而言，矿物纤维是通过熔融纺丝法而制造的，但在通过熔 融纺丝法制造的矿物纤维中，纤维长度长的矿物纤维的分散性差，未开纤 的纤维无助于摩擦材料的强度提高。另一方面，分散性优异的纤维长度短 的纤维具有增强效果变差的倾向。另外，如果增加矿物纤维的配合量，则具有产生下述弊端的倾向，S卩不仅分散性变差，而且对面材料的攻击性 也变差等。专利文献l:日本专利第2879364号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，本专利技术的目的是提供一种矿物纤维 产生的增强效果比以往品有所提高、而且与被粘着体的接合强度优异的摩 擦材料组合物以及使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料。本专利技术的另一个目的是提供一种以与以往品相同量的矿物纤维配合量 来使矿物纤维产生的增强效果比以往品有所提高、而且与被粘着体的接合 强度优异的摩擦材料组合物以及使用了该摩擦材料组合物的摩擦材料。本专利技术者等为了实现上述目标，对矿物纤维的纤维长度和纤维的分散 性、增强效果进行了锐意的研究，结果发现通过组合两种以上的平均纤 维长度不同的矿物纤维，可以改善矿物纤维的分散性；以及通过使摩擦材 料组合物中分散的矿物纤维的纤维长度分布变宽，与使用1种矿物纤维相 比，与被粘着体的接合强度有所提高。具体地说，发现在纤维长度不同的 矿物纤维的组合中，通过使各矿物纤维的平均纤维长度的最小值与最大值 之差为50m以上，由于矿物纤维的分散性变好，因此显现出接合强度提 高的效果，从而完成了本专利技术。艮卩，本专利技术如下所述。(1) 一种摩擦材料组合物，其含有纤维基质、结合材料、有机填充材 料和无机填充材料，其中上述纤维基质含有平均纤维长度不同的至少2种 以上的矿物纤维，所述矿物纤维的各自的平均纤维长度的最小值与最大值 之差为50um以上。(2) 根据上述(1)所记载的摩擦材料组合物，其中上述矿物纤维含 有Al元素。(3) 根据上述(1)或(2)所记载的摩擦材料组合物，其中上述矿物 纤维整体的平均纤维长度为500um以下。(4) 根据上述(1) (3)中任一项所记载的摩擦材料组合物，其中 上述矿物纤维是生物可溶性的矿物纤维。(5) 根据上述(1) (4)中任一项所记载的摩擦材料组合物，其中 上述矿物纤维的含量相对于摩擦材料组合物的总量为5 25质量％。4(6) 根据上述(1) (5)中任一项所记载的摩擦材料组合物，其中 上述纤维基质除矿物纤维以外还含有5质量％以上的有色金属纤维和/或1 质量％以上的原纤化有机纤维。(7) —种摩擦材料，其是通过对上述(1) (6)中任一项所记载的 摩擦材料组合物进行成形而得到的。(8) —种摩擦材料，其在成为摩擦面的摩擦部件与里衬之间夹有衬里 材料，所述衬里材料是通过对上述(1) (6)中任一项所记载的摩擦材 料组合物进行成形而得到的。附图说明图1是表示接合强度与平均纤维长度的关系的图。 具体实施例方式以下，对本专利技术的摩擦材料组合物以及使用了该摩擦材料组合物的摩 擦材料进行详细描述。作为摩擦材料组合物的纤维基质，可以使用无机纤维、有机纤维、金 属纤维等，但本专利技术的摩擦材料组合物的特征在于，含有平均纤维长度不 同的至少2种以上的矿物纤维作为上述无机纤维，该矿物纤维的各自的平 均纤维长度的最小值与最大值之差为50 u m以上。该差值如果比50 U m小， 则具有接合强度下降的倾向。更优选为50 600um。另外，这里所说的矿物纤维是指，矿渣棉等高炉矿渣、玄武岩纤维等 玄武岩、以其它天然岩石为主成分的经过熔融纺丝而得到的人造无机纤维， 含有Al元素的天然矿物是更优选的。具体地说，可以使用含有Si02、 A1203、 CaO、 MgO、 FeO、 Na20等的纤维、或含有这些化合物中的1种或2种以 上的纤维，但更优选的是这些之中含有A1元素的材料可以作为矿物纤维 使用。而且，这里所说的平均纤维长度不同的2种以上的矿物纤维是指，将 在纤维长度分布中具有1个峰的纤维作为1种，即表示纤维长度分布中具 有2个以上峰的矿物纤维，本专利技术中的矿物纤维是其峰的最小和最大之差 为50 ii m。作为调整矿物纤维以使其平均纤维长度的最小值与最大值之差为50 u m以上的方法，可以列举出例如将平均纤维长度差在50 u m以上的2种 矿物纤维混合的方法。另外，如果平均纤维长度差以最小值和最大值计为 50Pm以上的话，还可以混合2种以上的具有该最小值和最大值之间的平 均纤维长度的矿物纤维。由于摩擦材料组合物中所含有的矿物纤维整体的平均纤维长度越大， 具有接合强度越下降的倾向，因此，矿物纤维整体的平均纤维长度优选为 500um以下。更优选为100 400um。作为调整矿物纤维以使矿物纤维整体的平均纤维长度达到500um以 下的方法，可以列举出例如适当调整平均纤维长度长的纤维与平均纤维长 度短的纤维的配合量的方法。另外，在本专利技术中，平均纤维长度是指，表示所符合的全部纤维的 长度的平均值的数均纤维长度。例如200 um的平均纤维长度表示，任意 地选择50个作为摩擦材料组合物原料使用的矿物纤维，通过光学显微镜测 定纤维长度，其平均值为200nm。对于本专利技术中所使用的矿物纤维，优选从人体有害性的观点出发是生 物可溶性的。这里所说的生物可溶性的矿物纤维是指，具有即使在进入人 体内的情况下，也会在短时间内部分分解并排出体外的特征的矿物纤维。 具体地说，其表示满足下述条件的纤维(EU指令97/69/EC的Nota Q (致 癌性适用除外))，上述条件是化学组成是碱金属氧化物、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、且利用 呼吸的短期生物持久性试验中，20 P m以上的纤维的质量半衰期为40天以 内、或者腹膜内试验中没有过度的致癌性证据或长期呼吸试验中没有相关 的病原性或肿瘤发生。作为这样的生物可溶性的矿物纤维，更具体地可以列举出Si02—Al203 —CaO—MgO—FeO—Na20系纤维等；并可以列举出任意组合含有Si02、 A1203、 CaO、 MgO、 FeO、 Na20的纤维。具体地说，可以使用Roxul (注 册商标)(Lapinus Fibres公司制造)等。Roxul含有Si02、 A1203、 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦材料组合物，其含有纤维基质、结合材料、有机填充材料和无机填充材料，其中所述纤维基质含有平均纤维长度不同的至少２种以上的矿物纤维，所述矿物纤维的各自的平均纤维长度的最小值与最大值之差为５０μｍ以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-6-20 162428/2007;JP 2007-12-13 322045/20071.一种摩擦材料组合物，其含有纤维基质、结合材料、有机填充材料和无机填充材料，其中所述纤维基质含有平均纤维长度不同的至少2种以上的矿物纤维，所述矿物纤维的各自的平均纤维长度的最小值与最大值之差为50μm以上。2、 根据权利要求.l所记载的摩擦材料组合物，其中所述矿物纤维含有Al元素。3、 根据权利要求1或2所记载的摩擦材料组合物，其中所述矿物纤维整体的平均纤维长度为500nm以下。4、 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：海野光朗，马场一也，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]