摩擦材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于機動車輛、軌道車輛、工業(yè)機器等的制動器中使用的摩擦材 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于機動車輛等的制動器諸如盤式制動器和鼓式制動器、離合器等的摩擦材料， 一般由諸如賦予摩擦功能及調(diào)整摩擦性能的摩擦改良劑、發(fā)揮增強功能的纖維基材以及整 合這些部分以給予強度的粘合劑形成。摩擦材料具有通過與配對材料摩擦接合將動能轉(zhuǎn)化 為熱能的作用，因此需要優(yōu)異的耐熱性、耐磨性、高摩擦系數(shù)以及摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性。而且， 還需要不易發(fā)生嘯叫（嘯叫特性）等。
[0003] 舉例說明了改良摩擦材料的摩擦特性的摩擦改良劑，其包括無機或有機填料、磨 料和固體潤滑劑等。它們具有相應(yīng)的特性，并且難以通過其中一種滿足所有要求。因此，通 常組合其中兩種以上使用。
[0004] 在摩擦改良劑中，氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鋯、銅、鋁或鋅等用作無機填料 (無機摩擦改良劑）。
[0005] 而且，為了穩(wěn)定摩擦材料的摩擦系數(shù)或為了改進其耐磨性，研宄了其中摻入金屬 的摩擦材料。專利文獻1公開了一種通過成形和固化包含纖維基材、摩擦改良劑和粘合劑 的摩擦材料組合物而獲得的摩擦材料，其中包含作為摩擦改良劑的青銅粉。專利文獻2公 開了一種包含F(xiàn)e203以及非晶須狀堿金屬鈦酸鹽和非晶須狀堿土金屬鈦酸鹽中的至少任一 種的摩擦材料。
[0006] 但是，專利文獻1和2中描述的摩擦材料兩者都包含諸如青銅粉或銅纖維的銅組 分，并且當(dāng)使用這樣的摩擦材料時，在制動期間產(chǎn)生的研磨粉末中包含銅，因此存在污染環(huán) 境的可能性。
[0007] 然后，作為銅組分含量低的摩擦材料，專利文獻3公開了一種其中銅的含量限制 在一定量以下并且包含作為摩擦改良劑的鈦酸鋰鉀和石墨的摩擦材料。
[0008] 而且，為了提高摩擦材料的機械強度或耐熱性，已知可以在摩擦材料中摻入金屬 纖維或金屬顆粒。專利文獻4公開了一種通過成形和固化一摩擦材料組合物而獲得的非石 棉摩擦材料，該摩擦材料組合物主要包含：包含鋼纖維的纖維基材、粘合劑和填料，該非石 棉摩擦材料中包含具有50~150ym的平均粒度的石油焦和具有5~30ym的平均粒度的 硬質(zhì)無機顆粒。專利文獻5公開了一種包含高熔點金屬粉末、低熔點金屬粉末和金屬硫化 物粉末的摩擦材料，該低熔點金屬粉末具有420°C以下的熔點，該熔點比高熔點金屬粉末的 熔點低。
[0009] 此外，近年來，提出了如下觀點：因為在制動期間產(chǎn)生的研磨粉末中包含銅，所以 包含諸如銅或銅合金的銅組分的摩擦材料具有污染環(huán)境的可能性。由此，為了在保持摩擦 材料的高性能的同時不對環(huán)境施加不利的影響，需求不包含銅組分的摩擦材料。
[0010] 作為銅組分含量低的摩擦材料，專利文獻6公開了一種摩擦材料，其中銅的含量 和除銅和銅合金以外的金屬的含量限制在一定量以下，并且包含作為粘合劑的特定量的丙 烯酸彈性體分散的酚醛樹脂和作為無機填料的特定量的Ca(0H) 2和/或CaO作為基本組分。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0012] 專利文獻
[0013] 專利文獻 1 JP-A-2005-024005
[0014] 專利文獻 2 JP-A-2007-197533
[0015] 專利文獻 3 TO2012/066968
[0016] 專利文獻 4 JP-A_2〇04-l55843
[0017] 專利文獻 5 JP-A-4-304284
[0018] 專利文獻 6 TO2012/066965
[0019] 發(fā)明概述
[0020] 本發(fā)明待解決的問題
[0021] 然而，在專利文獻3中描述的摩擦材料在效果穩(wěn)定性、耐磨性和嘯叫特性方面具 有改進的空間。
[0022] 因此，本發(fā)明的第一目的是提供一種不包含銅組分并且具有效果穩(wěn)定性、耐磨性 和抑制制動嘯叫的效果的摩擦材料。
[0023] 而且，摩擦材料還需要耐磨性和在制動期間不發(fā)生剪切斷裂。然而，在專利文獻4 中描述的摩擦材料中使用了鋼纖維，因此在鋼纖維大量使用時，該摩擦材料對配對材料諸 如轉(zhuǎn)子的沖擊性質(zhì)增加。結(jié)果，存在著對摩擦材料的耐磨性惡化的憂慮。此外，在專利文獻 5中描述的摩擦材料中，作為低熔點金屬的錫或鋅為粉末，因此存在沒有充分獲得增強效果 的可能性。另外，在專利文獻中6中描述的摩擦材料在耐磨性和剪切強度方面具有改進的 空間。
[0024] 因此，本發(fā)明的第二目的是提供一種降低環(huán)境負荷并且耐磨性和剪切強度優(yōu)秀的 摩擦材料。
[0025] 解決問題的手段
[0026] 本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述第一目的進行了深入的研宄。結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過其中包 含摻混的非晶須狀鈦酸鋰鉀和一種以上其他非晶須狀鈦酸鹽化合物的摩擦改良劑的摩擦 材料，即使在不包含銅組分時，也能夠滿足效果穩(wěn)定性、耐磨性和抑制制動嘯叫的效果。從 而，本發(fā)明得以實現(xiàn)。
[0027] 為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明人進行了深入的研宄。結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過其中 摻混了非晶須狀鈦酸鹽化合物和低熔點金屬纖維的摩擦材料，即使在不包含銅組分時，也 能夠滿足摩擦材料的耐磨性和剪切強度。從而，本發(fā)明得以實現(xiàn)。
[0028] 即，本發(fā)明涉及下列的（1)至（6)以及（7)至（9)。
[0029] (1) -種摩擦材料，該摩擦材料包含纖維基材、摩擦改良劑和粘合劑，其中，所述摩 擦改良劑包含兩種以上非晶須狀鈦酸鹽化合物，該非晶須狀鈦酸鹽化合物至少包含非晶須 狀鈦酸鋰鉀，并且所述摩擦材料不包含銅組分。
[0030] (2)根據(jù)⑴的摩擦材料，其中，所述非晶須狀鈦酸鹽化合物包含具有多個凸部的 形狀的鈦酸鉀。
[0031] (3)根據(jù)（1)或（2)的摩擦材料，其中，所述粘合劑包含彈性體改性的酚醛樹脂。
[0032] (4)根據(jù)（3)的摩擦材料，其中，所述彈性體改性的酚醛樹脂是丙烯酸橡膠改性的 酚醛樹脂或硅酮橡膠改性的酚醛樹脂。
[0033] (5)根據(jù)⑴至⑷任意一項所述的摩擦材料，以1~30體積％的量包含所述非 晶須狀鈦酸鋰鉀。
[0034] (6)根據(jù)⑴至（5)任意一項所述的摩擦材料，以1~25體積％的量包含所述非 晶須狀鈦酸鹽化合物。
[0035] (7) -種摩擦材料，該摩擦材料包含纖維基材、摩擦改良劑和粘合劑，該摩擦材料 包含非晶須狀鈦酸鹽化合物和低熔點金屬纖維，并且不包含銅組分。
[0036] (8)根據(jù)（7)所述的摩擦材料，其中，所述低熔點金屬纖維是鋁和鋅的至少一種的 金屬纖維。
[0037] (9)根據(jù)（7)或⑶所述的摩擦材料，其中，所述非晶須狀鈦酸鹽化合物是選自由 鈦酸鉀、鈦酸鋰鉀和鈦酸鎂鉀所組成的組中的至少一種。
[0038] 本發(fā)明的有利效果
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的摩擦材料不需要摻入具有對環(huán)境施加不利影響的可能性的銅組分， 使效果穩(wěn)定，能夠防止制動衰減期間摩擦系數(shù)的降低，由于穩(wěn)定的摩擦系數(shù)抑制造成的噪 音及不正常聲音的產(chǎn)生，并且減少摩擦材料的磨損。
[0040] 另外，根據(jù)本發(fā)明的摩擦材料不需要摻入具有對環(huán)境施加不利影響的可能性的銅 組分，改進摩擦材料的耐磨性，并且能夠提供充分的剪切強度。
【附圖說明】
[0041] 圖1是圖示出具有多個凸部的形狀的鈦酸鹽化合物的投影視圖。
[0042] 參考編號及標(biāo)記說明
[0043] 1 :具有多個凸部的形狀的鈦酸鹽化合物
[0044] 2:凸部
【具體實施方式】
[0045] 在本說明書中，"質(zhì)量％ "和"重量％ "互為同義詞。
[0046] 〈第一摩擦材料〉
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的第一摩擦材料描述如下。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的摩擦材料包括作為摩擦改良劑的兩種以上非晶須狀鈦酸鹽化合物， 其中一種非晶須狀鈦酸鹽化合物為非晶須狀鈦酸鋰鉀。通過包含兩種以上非晶須狀鈦酸鹽 化合物，能夠在效果穩(wěn)定性、耐磨性和嘯叫抑制上發(fā)揮優(yōu)秀的效果，并且通過非晶須狀鈦酸 鹽化合物的一種為非晶須狀鈦酸鋰鉀的特征，能夠使效果穩(wěn)定并且能夠改進嘯叫特性。通 過如上述的在摩擦材料中組合摻混兩種以上非晶須狀鈦酸鹽化合物，使得可能實現(xiàn)優(yōu)秀的 效果穩(wěn)定性、耐磨性和嘯叫抑制。
[0049] 本發(fā)明的摩擦材料的各個組分描述如下。
[0050] 用于本發(fā)明的鈦酸鹽化合物為非晶須狀形狀。此處的非晶須狀形狀意指其不是具 有3以上的縱橫比的針狀形狀（晶須狀形狀）。其具體實例包括諸如層狀（鱗片狀）、柱狀、 板狀、薄片狀和顆粒狀的形狀。
[0051] 作為用于本發(fā)明的非晶須狀鈦酸鋰鉀（以下有時簡稱為"鈦酸鋰鉀"）的形狀，諸 如層狀、柱狀或板狀的形狀是優(yōu)選的。從使效果穩(wěn)定的觀點來看，層狀形狀是優(yōu)選的。
[0052