摩擦材料组合物

摘要

本发明提供一种摩擦材料组合物，其能够制成下述的摩擦材料：即使铜和铜合金的含量少、高温下的抗衰减特性也优异并且制动中的脚踏感特性良好。摩擦材料组合物含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量％以下，含有中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ‑氧化铝粉末和中位直径(D50)为80～400μm的第二γ‑氧化铝粉末这2种γ‑氧化铝粉末。

权利要求

1.一种摩擦材料组合物，其含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量％以下，其中，所述无机填充材料包含中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ-氧化铝粉末和中位直径(D50)为80～400μm的第二γ-氧化铝粉末这2种γ-氧化铝粉末，所述第一γ-氧化铝粉末与所述第二γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)之差为139～305μm，所述第一γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为0.8～60μm的粒径的粒分，所述第二γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为80～400μm的粒径的粒分。

2.根据权利要求1所述的摩擦材料组合物，其中，所述第一γ-氧化铝粉末的含量为0.5～3.0体积％，所述第二γ-氧化铝粉末的含量为0.5～2.0体积％。

3.根据权利要求1或2所述的摩擦材料组合物，其中，被分级为0.8～60μm的粒径的γ-氧化铝粒分的含量为所述摩擦材料组合物的0.25～3.0体积％，被分级为80～400μm的粒径的γ-氧化铝粒分的含量为所述摩擦材料组合物的0.25～2.0体积％。

4.根据权利要求1或2所述的摩擦材料组合物，其中，相对于所述摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，粒径超过60μm且低于80μm的γ-氧化铝粒分的比例为20体积％以下。

5.根据权利要求1或2所述的摩擦材料组合物，其中，相对于所述摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，被分级为0.8～60μm的粒径的粒分所占的比例为10～90体积％，被分级为80～400μm的粒径的粒分所占的比例为10～90体积％。

说明书

摩擦材料组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及作为汽车等的制动所使用的摩擦材料的原料的摩擦材料组合物，特别是涉及含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料的摩擦材料组合物。

背景技术

[0002] 在汽车等中，为了其制动，使用了盘式制动器制动衬块、制动衬片等摩擦材料。摩擦材料通过与制动盘(盘状转子)、制动鼓等对置构件摩擦，从而发挥制动的作用。因此，对于摩擦材料，在从低温到高温的较宽的制动器使用温度范围中需要摩擦材料的摩擦系数的稳定性(抗衰减特性)和高摩擦系数。另外，要求制动中的脚踏感特性(从制动开始到稳定为止的时间的缩短)。

[0003] 这样的摩擦材料含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料等成分，为了显现出上述特性，一般来说，对于各成分，使用1种或将2种以上组合使用。作为纤维基体材料，使用有机纤维、金属纤维、无机纤维等，为了提高耐磨损性，使用铜纤维和铜合金纤维作为金属纤维。另外，作为摩擦材料，不含有石棉的所谓非石棉摩擦材料已成为了主流，但在该非石棉摩擦材料中大量地使用了铜或铜合金等(专利文献1等)。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2002-97455号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的课题

[0008] 含有铜或铜合金的摩擦材料在制动时生成的磨损粉中含有铜，这意味着有可能成为河川、湖和海洋的污染等的原因，因此限制其使用的动向不断高涨。另外，就目前为止开发的铜和铜合金的含量少的摩擦材料而言，难以兼顾高温下的摩擦系数的稳定(抗衰减特性)和制动中的脚踏感特性(从制动开始到稳定为止的时间的缩短)。

[0009] 因此，本发明的目的在于提供一种摩擦材料组合物，其能够制成下述的摩擦材料：即使铜和铜合金的含量少、高温下的抗衰减特性也优异并且制动过程中的脚踏感特性良好。

[0010] 用于解决课题的手段

[0011] 为了在不含有铜或者即使含有铜时也仅为0.5质量％以下这样的极少量的情况下实现高温下的抗衰减特性和脚踏感特性的特性提高，本发明者们着眼于作为无机填充材料的1种的γ-氧化铝，并且对其粒径反复研究，结果发现了通过将粒径比较大的γ-氧化铝与粒径小的微细的γ-氧化铝并用，从而高温下的抗衰减特性和脚踏感特性提高。

[0012] 本发明的摩擦材料组合物是基于该认识而完成的，根据本发明的一实施方式，摩擦材料组合物含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料，不含有铜或者铜的含量为0.5质量％以下，其中，上述无机填充材料含有中位直径(D50)为0.8～60μm的第一γ-氧化铝粉末和中位直径(D50) 为80～400μm的第二γ-氧化铝粉末这2种γ-氧化铝粉末。

[0013] 在本发明的摩擦材料组合物中，优选的是，上述第一γ-氧化铝粉末的含量为0.5～3.0体积％，上述第二γ-氧化铝的含量为0.5～2.0体积％。另外，优选上述第一γ-氧化铝粉末与上述第二γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)之差为 139～305μm。

[0014] 优选的是，上述第一γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为 0.8～60μm的粒径的粒分，上述第二γ-氧化铝粉末以50体积％以上的比例含有被分级为80～400μm的粒径的粒分。被分级为0.8～60μm的粒径的γ-氧化铝粒分的含量为上述摩擦材料组合物的0.25～3.0体积％，被分级为80～ 400μm的粒径的γ-氧化铝粒分的含量为上述摩擦材料组合物的0.25～2.0体积％。

[0015] 相对于上述摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，粒径超过 60μm且低于80μm的γ-氧化铝粒分的比例优选为20体积％以下。能够以下述的方式进行配合：相对于上述摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，被分级为0.8～60μm的粒径的粒分所占的比例为10～90体积％，被分级为80～400μm的粒径的粒分所占的比例为10～90体积％。

[0016] 发明效果

[0017] 根据本发明的摩擦材料组合物，由于不含有铜或者即使在含有铜的情况下也仅为0.5质量％以下这样的极微量，因此能够提供实现下述特别的效果的摩擦材料：没有对环境产生不良影响之忧，并且高温下的抗衰减特性优异，并且制动中的脚踏感特性良好。

附图说明

[0018] 图1为表示脚踏感特性的试验中的从制动开始时刻的摩擦系数(μ)的变化的曲线图，图1(a)为实施例1的曲线图，图1(b)为比较例1的曲线图。

具体实施方式

[0019] [摩擦材料组合物]

[0020] 本发明的摩擦材料组合物为含有粘结材料、纤维基体材料、无机填充材料和有机填充材料的非石棉摩擦材料组合物(不含有石棉或者即使在含有石棉的情况下也仅为极微量的摩擦材料组合物)。关于构成摩擦材料组合物的各材料，以下具体地进行说明。基于下述的记载内容，通过将各材料配合来制备均匀的混合物，从而得到本发明的摩擦材料组合物。通过将其成型为所期望的形状并固化，从而得到制动衬块等摩擦材料。

[0021] (铜)

[0022] 本发明的摩擦材料组合物不含有铜或者即使在含有铜的情况下也仅为0.5 质量％以下的极微量，没有污染环境之忧。优选不含有铜，但在含有铜的情况下，能够以纤维或金属粉末的形态使用铜的单质金属或者青铜、黄铜等铜合金。

[0023] (γ-氧化铝)

[0024] 氧化铝即三氧化二铝(Al2O3)为无机填充材料的一种。作为氧化铝，一般是硬度高、具有三方晶系的晶体结构的α-氧化铝，但本发明的摩擦材料组合物含有具有立方晶系的晶体结构的γ-氧化铝(活性氧化铝)作为必要成分。γ-氧化铝具有比表面积大、硬度比α-氧化铝低的特性，用作无机填充材料、磨削材料、吸附剂等。γ-氧化铝例如通过是在低温下将氢氧化铝干燥来制备氧化铝凝胶、将其在500～800℃的温度下烧成而得到的，能够生成球状粒子的γ-氧化铝。

[0025] 本发明者们对γ-氧化铝粉末的粒径进行研究，获得了如下的认识。即，在摩擦材料组合物中，如果γ-氧化铝粉末的粒径大，则会嵌入作为对向材料的制动盘，能够利用划擦阻力使摩擦材料的抗衰减特性提高。不过，如果在较低的液压下，向制动盘的嵌入变得很小，制动初期时的摩擦系数不稳定。另一方面，如果γ-氧化铝粉末的粒径小，则摩擦材料的气孔径分布容易变化，因此能够迅速地使制动初期的摩擦系数稳定，但由于向制动盘的嵌入量变小，因此抗衰减特性有可能变差。

[0026] 从这些认识出发，本发明者们为了实现高温下的抗衰减特性的提高和脚踏感特性的提高，对将粒径大的γ-氧化铝粉末和粒径小的γ-氧化铝粉末并用的可能性进行研究，结果查明：通过将作为粒径小的第一γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)为0.8～60μm的γ-氧化铝粉末与作为粒径大的第二γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)为80～400μm的γ-氧化铝粉末组合，从而能够实现高温下的抗衰减特性的提高，并且能够实现脚踏感特性的提高。此外，本发明中，只要无特别记载，中位直径用累积分布为50体积％时的粒径(D50)表示。

[0027] (中位直径(D50)为0.8～60μm的γ-氧化铝粉末)

[0028] 本发明的摩擦材料组合物中使用的第一γ-氧化铝粉末、即粒径小的γ-氧化铝粉末是专门用于迅速地使制动初期的摩擦系数稳定化的有效成分，主要具有粒径为0.8～60μm的范围的粒子。如果摩擦材料组合物中所配合的γ-氧化铝粒子为60μm左右以下的粒径，则摩擦材料的塑性流动变得容易，气孔径分布变得容易变化，在使制动初期的摩擦系数稳定化方面会有效地发挥作用。不过，就低于0.8μm的过小的粒子而言，向制动盘的嵌入变得不足，抗衰减特性变差。即，粒径为0.8～60μm的范围的γ-氧化铝粒子是可在并没有那么使抗衰减特性降低的情况下迅速地使制动初期的摩擦系数稳定化(即，脚踏感特性提高)的有利成分。如果粒径超过60μm左右，则难以发生摩擦材料的塑性流动，气孔径分布难以变化，因此无法获得制动初期的摩擦系数的稳定化效果。由此可见，在第一γ-氧化铝粉末中，粒径为0.8～60μm的范围的γ- 氧化铝粒子优选占50体积％左右以上，更优选占75体积％左右以上。最优选将通过粉末的筛分等而将粒径被分级为0.8～60μm的范围的粒分用作粒径小的γ-氧化铝粉末。在设想为正态分布型的粒度分布时，在中位直径(D 50)为 0.8～60μm的粉末中，粒径为0.8～60μm的范围的粒子所占的比例大体上可以视为50体积％左右以上。因此，作为粒径小的γ-氧化铝粉末，可以优选地使用中位直径(D50)为0.8～60μm的γ-氧化铝粉末。进而，如果也考虑抗衰减特性，则粒径小的γ-氧化铝粉末优选中位直径为10～46μm，更优选为20～ 36μm，最优选为25～30μm。换言之，具有这样的范围的粒径的γ-氧化铝粒子在抗衰减特性方面也会有利地发挥作用。

[0029] 如果上述的粒径小的γ-氧化铝的含量为摩擦材料组合物的0.5体积％以上，则摩擦材料会显示出适合的摩擦系数，并且显现出优异的耐开裂性和耐磨损性，通过使其为3体积％以下，就能够避免耐磨损性的恶化。因此，粒径小的γ-氧化铝的含量优选为0.5～3.0体积％，更优选为1～2.5体积％，最优选为 1.5～2体积％。这相当于：粒径为0.8～60μm的范围的γ-氧化铝粒子(粒分) 的含量优选为摩擦材料组合物的0.25～3.0体积％，更优选为0.5～2.5体积％，最优选为0.75～2体积％。

[0030] (中位直径(D 50)为80～400μm的γ-氧化铝粉末)

[0031] 本发明的摩擦材料组合物中所使用的第二γ-氧化铝粉末、即粒径大的γ- 氧化铝粉末是专门用于提高摩擦材料的抗衰减特性的有效成分，主要具有粒径为80～400μm的范围的粒子。就γ-氧化铝粒子而言，如果粒径为80μm以上，则会对制动盘发挥非常良好的嵌入，摩擦材料的抗衰减特性提高。不过，如果粒径过大，则对制动盘的攻击性变得过大，会促进制动盘的磨损。即，粒径为80～400μm的范围的γ-氧化铝粒子是在适宜地发挥向制动盘的嵌入 (即提高抗衰减特性)的同时可抑制攻击性的有利成分。如果粒径低于80μm，则向制动盘的嵌入减少至某种程度的水平，高温下的抗衰减特性降低，粒径低于0.8μm时，向制动盘的嵌入进一步降低而变得极度不足。由此可见，在第二γ-氧化铝粉末中，粒径为80～400μm的范围的γ-氧化铝粒子优选占50 体积％左右以上，更优选占75体积％左右以上。最优选使用通过筛分等而被分级为粒径为80～400μm的范围的粒分。与上述同样地，在设想为正态分布型的粒度分布时，在中位直径(D50)为80～400μm的粉末中，粒径为80～ 400μm的范围的粒子所占的比例大体上可以视为50体积％左右以上。因此，作为粒径大的γ-氧化铝，能够优选地使用中位直径(D50)为80～400μm的γ- 氧化铝。粒径大的γ-氧化铝优选中位直径为100～350μm，更优选为175～ 325μm，最优选为200～300μm。

[0032] 如果上述的粒径大的γ-氧化铝的含量为摩擦材料组合物的0.5体积％以上，则摩擦材料显示出适合的摩擦系数，并且显现出良好的耐开裂性和脚踏感特性，通过使其为2体积％以下，能够避免耐磨损性的恶化。因此，粒径大的γ- 氧化铝的含量优选为0.5～2.0体积％，更优选为0.75～1.75体积％，最优选为 1～1.5体积％。这相当于：粒径为80～400μm的范围的γ-氧化铝粒子(粒分) 的含量优选为摩擦材料组合物的0.25～2.0体积％，更优选为0.37～1.75体积％，最优选为0.5～1.5体积％。

[0033] 此外，上述两种γ-氧化铝粉末的中位直径(D50)之差大到某种程度时，粒径大的γ-氧化铝粉末与粒径小的γ-氧化铝粉末的效果会协同地发挥作用，并且各自的效果被更有效地发挥。从这一点来看，优选的是，粒径大的γ-氧化铝粉末与粒径小的γ-氧化铝粉末的中位直径之差为139μm～305μm。如果粒径大的γ-氧化铝粉末与粒径小的γ-氧化铝粉末的中位直径之差为139μm以上，则摩擦材料的摩擦系数显示出适合的值，抗衰减特性良好。另外，中位直径之差为305μm以下时，能够避免摩擦系数的组合(built-up)恶化。更优选地，粒径大的γ-氧化铝粉末与粒径小的γ-氧化铝粉末的中位直径之差为180μm～ 260μm为宜。上述的这一点也能够说成：在粉末的粒度分布中，被分级为 0.8μm～60μm的范围与80μm～400μm的范围之间的区域的粒子更少者为优选。基于该观点考虑，相对于在摩擦材料组合物中所配合的γ-氧化铝粉末的总量，粒径超过60μm且低于80μm的γ-氧化铝粒子(粒分)的比例优选为15体积％以下，更优选为10体积％以下。而且，优选的是，相对于摩擦材料组合物中所含有的γ-氧化铝粉末的总量，被分级为0.8～60μm的粒径的粒分所占的比例为30～
70体积％，被分级为80～400μm的粒径的粒分所占的比例为30～70 体积％。粒径超过60μm且低于80μm的γ-氧化铝粒子(粒分)具有使通过第一γ-氧化铝粉末与第二γ-氧化铝粉末并用而获得的协同效应减小的倾向。从协同效应的观点出发，可以以粒径为0.8～60μm的γ-氧化铝粒分与粒径为80～ 400μm的γ-氧化铝粒分的比率优选为3/7～7/3，更优选为4/
6～6/4的方式配合。

[0034] 此外，γ-氧化铝粉末的粒径和中位直径(D50)可以使用激光衍射粒度分布测定等方法进行测定。

[0035] (其它的无机填充材料)

[0036] 无机填充材料是作为用于避免摩擦材料的耐热性、耐磨损性、摩擦系数等的恶化的摩擦调整材料而配合的。本发明中，作为无机填充材料，可以将上述的γ-氧化铝以外的通常的摩擦材料组合物中所使用的无机填充材料并用。

[0037] 作为γ-氧化铝以外的无机填充材料，例如可列举出：石墨、焦炭等碳材料；三硫化锑、硫化锡、二硫化钼、硫化铋、硫化锌等金属硫化物；钛酸钾、钛酸锂钾、钛酸钠、钛酸镁钾等钛酸盐；以及氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、硫酸钙、氧化钙、氧化钛、氧化镁、二氧化硅(Silica)、α- 氧化铝、四氧化三铁、氧化锌、碳化硅等各种无机化合物。此外，在矿物类中，白云石、云母、蛭石、滑石、粘土、沸石、锆石(硅酸锆)、氧化锆(Zirconia)、莫来石、铬铁矿、石榴石等也可以用作填充材料。进而，作为金属，也可以使用铁、铝、镍和由它们中的一种或多种构成的合金等。可以将上述这样的原料的粉末单独地使用或者将2种以上组合使用。关于粒状钛酸钾、板状钛酸钾等这样的粒子形状不同的粉末，可从它们中适当地选择使用。

[0038] 本发明的摩擦材料组合物中的除γ-氧化铝以外的无机填充材料的含量优选为30～80质量％，更优选为40～78质量％，最优选为50～75质量％。通过使γ-氧化铝以外的无机填充材料的含量成为30～80质量％的范围，从而能够避免耐热性的恶化。

[0039] (粘结材料)

[0040] 粘结材料使摩擦材料组合物中所含有的有机填充材料、无机填充材料和纤维基体材料等一体化而赋予强度。作为本发明的摩擦材料组合物中所含有的粘结材料，只要是作为摩擦材料的粘结材料通常使用的热固化性树脂，则能够无特别限制地使用。

[0041] 作为上述热固化性树脂，例如可列举出酚醛树脂、分散有弹性体的酚醛树脂、改性酚醛树脂等。更具体地说，作为分散有弹性体的酚醛树脂，可以使用分散有丙烯酸系弹性体的酚醛树脂、分散有有机硅弹性体的酚醛树脂等各种分散有弹性体的酚醛树脂。作为改性酚醛树脂，可以使用丙烯酸系改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、腰果改性酚醛树脂、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。这些热固化性树脂能够单独地使用或者将2种以上组合使用。这些热固化性树脂之中，特别是酚醛树脂、丙烯酸系改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、烷基苯改性酚醛树脂会赋予良好的耐热性、成型性和摩擦系数，因此优选使用。

[0042] 本发明的摩擦材料组合物中的上述粘结材料的含量优选为5～20质量％，更优选为5～10质量％。通过使粘结材料的含量为5～20质量％的范围，从而能够进一步抑制摩擦材料的强度降低，另外，由于摩擦材料的气孔率减少，因此能够抑制由于弹性模量升高而产生的鸣响等，能够防止音振性能的恶化。

[0043] (有机填充材料)

[0044] 有机填充材料是被作为用于提高摩擦材料的音振性能、耐磨损性等的摩擦调节剂而配合的。

[0045] 作为可使用于本发明的摩擦材料组合物中的有机填充材料，只要能够发挥上述性能，则并无特别限制，可以使用通常作为有机填充材料使用的腰果粉、橡胶成分等。

[0046] 腰果粉是通过将腰果壳油的固化物粉碎而得到的，在本发明的摩擦材料组合物中，可使用通常在摩擦材料中所使用的腰果粉。作为上述橡胶成分，例如可列举出天然橡胶、丙烯酸酯系橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)等，它们可以单独地使用或者将2种以上组合使用。另外，也可将腰果粉与橡胶成分并用，也可使用将腰果粉用橡胶成分被覆而成者。从音振性能的观点出发，作为有机填充材料，优选将腰果粉与橡胶成分并用。

[0047] 本发明的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1～10质量％，最优选为3～8质量％。通过使有机填充材料的含量成为1～20质量％的范围，从而能够避免由于与摩擦材料的弹性模量的增加相伴的鸣响的发生等而使音振性能恶化，另外，能够避免耐热性的恶化、由热经历引起的强度降低。

[0048] 此外，将腰果粉与橡胶成分并用的情况下，腰果粉与橡胶成分的比率优选为2/1～10/1(质量比)，更优选为3/1～9/1(质量比)，最优选为3/1～8/1 (质量比)。

[0049] (纤维基体材料)

[0050] 纤维基体材料在摩擦材料中显示出将机械强度提高等补强作用。作为本发明中使用的纤维基体材料，可列举出无机纤维、金属纤维、有机纤维、碳系纤维等，可以将它们单独地使用或者将2种以上组合使用。此外，此处的无机纤维是指除金属纤维和碳纤维以外的以下记载那样的无机物的纤维。

[0051] 在无机纤维中包括陶瓷纤维、生物体溶解性陶瓷纤维、矿物纤维、玻璃纤维等。关于这样的无机纤维，可以单独地使用或者将2种以上组合使用。

[0052] 矿物纤维被分类为天然的矿物纤维和人造矿物纤维，这里所说的矿物纤维是指渣棉、玄武岩纤维等之类的将以高炉炉渣、玄武岩、其它天然岩石等为主成分的原料熔融纺丝而成的人造矿物纤维。具体地说，可以使用含有SiO2、 Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等成分的矿物纤维，或者，单独地含有这些成分或者含有2种以上这些成分的矿物纤维。优选的是，将这些矿物纤维之中的含有Al元素(即，含有Al2O3成分)者用作矿物纤维为宜，即，优选的是以含有Al元素的天然矿物为原料来制成纤维而成的人造矿物纤维。由于存在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变大，与摩擦材料组合物中的各成分的粘接强度越降低的倾向，因此矿物纤维整体的平均纤维长优选为500μm以下。更优选的是，平均纤维长为100～400μm。此外，这里所说的“平均纤维长”是随机地选择50个矿物纤维、用光学显微镜测定纤维长、计算其平均而求出的值。

[0053] 人造矿物纤维中也包括钛酸钾纤维、硅酸盐纤维、硅灰石等的纤维，关于钛酸钾纤维等，有可能经口吸入到人体。由此可见，本发明中，考虑减轻对人体的影响和减少环境负荷物质，优选使用生物体溶解性的矿物纤维。所谓生物体溶解性的矿物纤维，是具有即使被摄入人体内的情况下也会溶解并用短时间就会被排出到体外的特征的人造矿物纤维。具体地说，表示下述的纤维：在化学组成中，碱金属氧化物、碱土类氧化物总量(钠、钾、钙、镁、钡的氧化物的总量)为18质量％以上并且在采用呼吸进行的短期生物持久试验、腹膜内试验或长期呼吸试验中满足规定的要件。就各试验中的要件而言，具体地，在采用呼吸进行的短期生物持久试验中，20μm以上的纤维的质量半衰期为40日以内；在腹膜内试验中，无过度的致癌性的证据；以及在长期呼吸试验中，无关联的病原性、肿瘤发生等(EU指令97/69/EC的Nota Q(排除致癌性适用))。作为这样的生物体溶解性矿物纤维，可列举出SiO 2-Al2O3-CaO-MgO-FeO-Na2O系纤维等，可利用以任意的组合和比例含有SiO2、 Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等成分的纤维。其也被称为生物体溶解性陶瓷纤维，作为市售品，可列举出LAPINUS FIBRES B.V公司制的Roxul系列等。“Roxul”中包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO、FeO、Na2O等。

[0054] 作为金属纤维，例如可以使用将铝、铁、锌、锡、钛、镍、镁、硅等金属单质或其合金制成纤维而成者。可将铜和铜合金以外的金属纤维用作金属纤维。可以将这样的金属纤维单独地使用或者将2种以上组合使用，这对于摩擦系数的提高和耐开裂性的赋予是有效的。

[0055] 从耐磨损性的观点出发，铜和铜合金以外的金属的含量优选为本发明的摩擦材料组合物的0.5质量％以下的范围，更优选不配合铜和铜合金以外的金属纤维(含量为0质量％)。

[0056] 有机纤维是出于提高耐开裂性和耐磨损性等目的而被使用。作为有机纤维，例如可以使用芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维、丙烯酸系纤维、酚纤维(具有交联结构)等。

[0057] 碳系纤维是通过将高分子纤维烧成、进行碳化来得到的纤维基体材料，具体地可列举出沥青纤维系碳纤维、聚丙烯腈(PAN)系碳纤维、活性炭纤维等。在碳系纤维中也包括耐燃化纤维，耐燃化纤维是通过作为生成碳系纤维的烧成的初期阶段的耐燃化处理而得到的纤维。

[0058] 有机纤维和碳系纤维可以单独地使用或者将2种以上组合使用。从耐磨损性的观点出发，优选使用芳族聚酰胺纤维作为有机纤维。

[0059] 本发明的摩擦材料组合物中的纤维基体材料的含量以包含铜或铜合金的金属纤维在内的总量计优选为5～40质量％，更优选为5～20质量％，最优选为5～10质量％。通过使纤维基体材料的含量为5～40质量％的范围，获得作为摩擦材料的适合的气孔率，因此能够避免由弹性模量升高引起的鸣响等的发生，可抑制音振性能的恶化。另外，获得适合的材料强度和耐磨损性，进而，也能够提高成型性。

[0060] (其它材料)

[0061] 在本发明的摩擦材料组合物中，除了上述的粘结材料、有机填充材料、无机填充材料、纤维基体材料以外，根据需要可以配合其它材料。例如，从耐磨损性的观点出发，可以将PTFE(聚四氟乙烯)等含氟聚合物作为有机添加剂配合于本发明的摩擦材料组合物中。

[0062] [摩擦材料]

[0063] 通过基于上述内容来配合各材料，从而得到本发明的摩擦材料组合物，通过对摩擦材料组合物实施热成型和热固化，从而得到摩擦材料。摩擦材料可应用于汽车等车辆中所使用的盘式制动器制动衬块、制动衬片等摩擦构件。由上述摩擦材料组合物制成的摩擦材料的高温下的抗衰减特性优异，并且制动中的脚踏感特性良好，适合于汽车用的摩擦材料。

[0064] 就摩擦材料的制造而言，可通过采用通常所使用的方法将摩擦材料组合物成型来实施，优选的是，通过摩擦材料组合物的加热加压成型来制造。详细地说，使用勒迪格混合机(Loedige Mixer)、加压捏合机、爱立许混合机 (Eirich Mixer)等混合机将本发明的摩擦材料组合物制备为均匀的混合物，使用成型模具进行预成型，将得到的预成型物在成型温度为140～160℃、成型压力为15～50MPa的条件下实施4～10分钟的加热加压成型，进而将得到的成型物在180～250℃下进行2～10小时热处理，由此得到摩擦材料。进而，根据需要，能够对摩擦材料实施涂装、焦烧处理、研磨处理。

[0065] [摩擦构件]

[0066] 摩擦构件是在里衬上层叠配置上述摩擦材料而成的，通过将摩擦材料的表面压接于制动盘等之类的对向构件，从而以摩擦材料的表面作为摩擦面，将对向构件制动。摩擦材料可直接层叠配置在里衬上，或者也可隔着中间层层叠在里衬与摩擦材料之间。作为中间层，例如可列举出以用于提高里衬的粘接效果的表面改性为目的的底漆层、以里衬与摩擦材料的粘接为目的的粘接层等。

[0067] 本发明的摩擦材料组合物由于高温下的抗衰减特性优异，并且制动中的脚踏感特性良好，因此也能够作为摩擦构件的“底层材”成型使用。

[0068] 此外，“底层材”是构成介于作为摩擦构件的摩擦面的摩擦材料与里衬之间的层的材料，是以摩擦材料与里衬的粘接部附近的剪切强度、耐开裂性的提高为目的而设置的。与其对应地，作为摩擦构件的摩擦面的摩擦材料被称为“贴面材”。

[0069] 实施例

[0070] [实施例和比较例]

[0071] (盘式制动器制动衬块的制作)

[0072] 按照表1、2中所示的配合比率来配合材料，得到了实施例1～7和比较例1～3的摩擦材料组合物。

[0073] 将各摩擦材料组合物用勒迪格混合机(MATSUBO Corporation制造、商品名：Loedige Mixer M20)混合，用成型压机(王子机械工业株式会社制造) 进行预成型。此外，γ-氧化铝1是中位直径(D50)为28μm的粉末，γ-氧化铝 2是中位直径(D50)为250μm的粉末。
将得到的预成型物与铁制的里衬(Hitachi Automotive Systems,Ltd.制造)一起，使用成型压机在成型温度为145℃、成型压力为30MPa、成型时间为5分钟的条件下进行了加热加压成型。对得到的成型品在220℃下进行5小时热处理，使用旋转式研磨机进行研磨，进行了 
500℃的焦烧处理。通过这样地操作，得到了实施例1～7和比较例1～3的盘式制动器制动衬块。此外，实施例1～7和比较例1～3中，使里衬的厚度为 5mm，使摩擦材料的厚度为11mm，制作了摩擦材料投影面积为50cm2的盘式制动器制动衬块。

[0074] 对于制作的盘式制动器制动衬块的各试样，按照下述的步骤，进行了评价摩擦系数和脚踏感特性的试验。将试验结果一并记载于表1、2中，将摩擦系数和脚踏感特性的评价记载于下。此外，表1、2中记载的各材料的详细情况如下所述，粉末的中位直径是使用激光衍射/散射式粒径分布测定装置(商品名：LA·920、堀场制作所制造)来测定。

[0075] (粘结材料)

[0076] 酚醛树脂A：Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.制造(商品名：SUMILITE RESIN PR-54529)

[0077] 酚醛树脂B：Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.制造(商品名：SUMILITE RESIN PR-55291A)

[0078] (有机填充材料)

[0079] NBR粉：三洋贸易株式会社制造(商品名：TPA)

[0080] 异戊二烯橡胶：三洋贸易株式会社制造(商品名：LIR30)

[0081] 腰果粉：东北化工株式会社制造(商品名：FF-1056、最大粒径：500μm)[0082] (无机填充材料)

[0083] 石墨：日本石墨商事株式会社制造(商品名：F15)

[0084] 金属硫化物：RIMSA METAL TECHNOLOGY S.A.公司制造(商品名： EnviroLube)[0085] 三硫化锑：Chemetall公司(奥地利)制造(商品名：Flickster(フリクスター))[0086] α-氧化铝：昭和电工公司制造(商品名：A-31、莫氏硬度：8～9)

[0087] γ-氧化铝1：水泽化学工业株式会社制造(商品名：Neobead GP-20、中位直径(D10)：5.31μm、中位直径(D90)：59.9μm、粒径为0.8～60μm的粒分：89.6％以上)[0088] γ-氧化铝2：水泽化学工业株式会社制造(商品名：Neobead MSC#300、粒径为80～400μm的粒分：99％以上)

[0089] 氧化锆：第一稀元素化学工业株式会社制造(商品名：BR90G)

[0090] 钛酸锂钾：大塚化学株式会社制造(商品名：TERRACESS LSS)

[0091] 云母：Imerys公司制造(商品名：40S)

[0092] 硫酸钡：堺化学株式会社制造(商品名：硫酸钡BA)

[0093] 氢氧化钙：秩父石灰工业株式会社制造(商品名：SA-149)

[0094] (纤维基体材料)

[0095] 芳族聚酰胺纤维：东丽-杜邦株式会社制造(商品名：1F538)

[0096] 矿物纤维：LAPINUS FIRERS B.V.公司制造(商品名：RB240)

[0097] 摩擦系数的评价：

[0098] 按照汽车技术会标准JASO C406，进行第2效力试验(通常制动时)、第2抗衰减试验(高负荷制动时)和第3效力试验(热经历后)，在第2效力试验和第3效力试验中，分别算出了摩擦系数的平均值。另外，将第2抗衰减试验中的摩擦系数的min-minμ值(从制动开始时到车辆停止0.5秒前为止的摩擦系数的最低值)作为高负荷制动时的摩擦系数进行了评价。第3效力试验中的值为0.40以上、min-minμ值为0.30以上的情形能够评价为摩擦系数良好。

[0099] 摩擦系数的相对值：

[0100] 在对上述的摩擦系数进行评价的试验中，在第2效力试验与第3效力试验之间实施第2抗衰减试验，因此通过对第2效力试验的摩擦系数和第3效力试验的摩擦系数结果进行比较，从而能够评价热经历前后的摩擦系数的变动。因此，算出了第3效力试验的摩擦系数相对于第2效力试验的摩擦系数的相对值。相对值为90％以上的情形能够评价为在热经历前后的摩擦系数稳定性方面良好，相对值为95～105％的情形能够视为在热经历前后的摩擦系数稳定性方面优异。

[0101] 脚踏感特性：

[0102] 算出与实车相当的通常制动时(初速度：80km/h、终速度：60km/h、液压：2MPa、制动前制动器温度：100℃)的μ的组合性以及从制动开始到稳定为止的时间，进行了脚踏感特性的评价。关于评价，在制动中摩擦系数(μ) 的组合没有恶化的情形以及从制动开始到摩擦系数稳定为止的时间为0.1秒以下的短时间的情形能够评价为良好的脚踏感特性。

[0103] 表1

[0104]

[0105] 表2

[0106]

[0107] (摩擦系数)

[0108] 由表1可知，实施例1的试样在第2效力试验和第3效力试验这两者中，摩擦系数高，并且与第2效力试验的摩擦系数相比较的第3效力试验的摩擦系数的相对值为96％，变化小。在实施例2～7中，也是在第2效力试验和第 3效力试验这两者中获得了高摩擦系数，摩擦系数的相对值超过了90％。另一方面，比较例1～3的试样均是第3效力试验的值低，与第2效力试验的摩擦系数相比较的第3效力试验的摩擦系数的相对值达到89％，变化大。

[0109] 进而，将比较例1～3的结果相互比较的话，比较例1中的摩擦系数在第 2效力试验和第3效力试验的任一个中都特别低。考虑这一点的话，在将γ- 氧化铝1或γ-氧化铝2单独地配合的情况下(比较例2、3)，在摩擦系数的提高上获得少许的效果，通过组合地配合(实施例1～7)，能够视为摩擦系数协同地增加。另外，关于摩擦系数的相对值，在将γ-氧化铝1或γ-氧化铝2 单独地配合的情况下，没有发现有效性。由此，可以说摩擦系数的变动抑制是由将γ-氧化铝1和γ-氧化铝2组合使用所产生的效果。

[0110] (脚踏感特性)

[0111] 在实施例1～7的试样中，制动中的摩擦系数的组合没有恶化，就比较例 1的试样而言，制动中的摩擦系数的组合发生了恶化。

[0112] 将实施例1和比较例1的试样中的从制动开始时刻的摩擦系数(μ)的变化示于图1中。图1(a)为实施例1的情形，图1(b)为比较例1的情形。由图1求出从制动开始到摩擦系数(μ)稳定为止的时间，在实施例1的试样中为0.01秒，但在比较例1的试样中为0.02秒，可知实施例1的试样从制动开始到稳定为止的时间短。

[0113] 直到摩擦系数(μ)稳定为止的时间在实施例2～7中也与实施例1同样地短，在配合了γ-氧化铝1的比较例3中也同样地短。由此，可以说γ-氧化铝1的配合对于摩擦系数的稳定化有效。

[0114] 产业上的可利用性

[0115] 根据本发明的摩擦材料组合物，能够得到不会对环境产生不良影响并且高温下的抗衰减特性优异、并且制动中的脚踏感特性良好的摩擦材料，因此能够适合地应用于汽车用的摩擦材料。