(57)【要約】酸化第一錫又は酸化第二錫（それらに限定されないが）のような酸化錫と、該酸化錫を物理的又は化学的に結合させるバインダーシステムとを含む摩擦材料マトリクスを開示する。酸化錫は、好ましくは、摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在する。酸化錫は、好ましくは、約６．５のモース硬度レベルを有する。酸化錫は、摩擦材料マトリクスと自動車ブレーキング要素との界面における摩擦カップルの性能動作を向上させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種類の酸化錫含有材料；及び
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を物理的又は化学的に結合させる少なくとも１種類のバインダーシステムを含み；その場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在することを特徴とする摩擦材料マトリクス。
【請求項２】
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総体積を基準にして約６体積％の量で存在する請求項１記載の発明。
【請求項３】
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、約６．５のモース硬度レベルを有する請求項１記載の発明。
【請求項４】
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を、酸化第一錫、酸化第二錫、及びそれらの組合せから成る群より選択する請求項１記載の発明。
【請求項５】
該摩擦材料マトリクスを、自動車ブレーキングシステムのドラムライニング中に組み込む請求項１記載の組成物。
【請求項６】
少なくとも１種類の酸化錫含有材料；及び
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を物理的又は化学的に結合させる少なくとも１種類のバインダーシステムを含み；その場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在し；またその場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、約６．５のモース硬度レベルを有することを特徴とする摩擦材料マトリクス。
【請求項７】
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約６重量％の量で存在する請求項６記載の発明。
【請求項８】
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を、酸化第一錫、酸化第二錫、及びそれらの組合せから成る群より選択する請求項６記載の発明。
【請求項９】
該摩擦材料マトリクスを、乗物ブレーキシステムのドラムライニング中に組み込む請求項６記載の発明。
【請求項１０】
少なくとも１種類の酸化錫含有材料；及び
該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を物理的又は化学的に結合させて、摩擦材料マトリクスを形成させる少なくとも１種類のバインダーシステムを含み；
その場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在し；
またその場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスと該自動車ブレーキング要素との界面における摩擦カップルの性能動作を向上させることを特徴とする自動車ブレーキング要素。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般的に摩擦材料に関するものであり、更に詳しくは、酸化錫を含む摩擦材料に関するものである。
【０００２】
発明の背景
摩擦材料は、限定するものではないが自動車のような種々の乗物及び機械の減速を制御するための様々な方法において役立つ。自走車両では、摩擦要素の目的の一つは、乗物を物理的に停止させることである。ディスクブレーキパッド、ディスクブレーキローター、ブレーキシューズ、及びブレーキドラムを含むこれらのユニットは、物理的な運動を摩擦熱へと変える。すべてのホイールは、ディスクアセンブリ又はプレーキドラムアセンブリを含む。
【０００３】
ブレーキ用の摩擦要素は、典型的には、ブレーキング中にローター又はドラムと一緒になって摩擦を生起させ且つ発生された高温に耐える材料から作られる。通常のブレーキ及びクラッチで使用される摩擦材料の最も普通のタイプは、一般的に有機物質である。これらの有機摩擦材料は、通常は、有機成分を約３０重量％ 〜 約４０重量％含む。実質的にすべての有機摩擦材料の主要な構成成分の一つは、アスベスト繊維であったが、他の繊維強化材を少量用いていたかもしれない。アスベスト単独では所望の特性のすべてを提供しえなかったが、特性改質剤と呼ばれている他の材料、すなわち磨耗材又は非磨耗材（nonabrasive）を加えて、所望量の摩擦、磨耗、フェード、回復、騒音、及びローター適合性を提供した。フェノール樹脂又はクレゾール樹脂のような樹脂バインダーによって、マトリクス中において他の材料が一緒に保持された。このバインダーは、完全に不活性ではなく、複合材料の摩擦特性に寄与した。アスベストは、ある種の健康問題の原因であると言われており、もはや環境的に許容できないので、最新のブレーキパッド及びブレーキドラムライニングはアスベストを用いずに作られている。而して、最新の摩擦ブレーキライニングは、合成スチール繊維及び鉄粉、セラミック粉末、及び金属粉末から作られている。
【０００４】
従来の摩擦材料は、全範囲の動作温度及び動作圧力の下で動作する。しかしながら、低荷重条件下において摩擦材料の寿命を支配している磨耗メカニズムは、重荷重条件下で支配している因子と有意に異なる。使用中に、摩擦材料と鋳鉄ドラムとの間の界面における物理化学的変化は、例えば、摩擦カップル（friction couple）の性能動作（performance behavior）を支配する。適当な磨耗材の選択は、動的摩擦（すなわち、伝達）膜の形成及び破壊に影響を及ぼす。残念なことに、従来の摩擦材料組成物は、特に低荷重条件下において摩擦カップルの性能動作に関していくぶん不満足である。そのことにより、ブレーキング時において、ブレーキングシステムが平均以下の性能しか示さず、また好ましくない騒音が生じることがある。その二つのことは消費者の不満の原因となり得る。
【０００５】
而して、特に低重荷重条件下において摩擦カップルの性能動作を向上させるための改良された磨耗特性（abrasive characteristics）を有する摩擦材料組成物に関するニーズが存在する。
【０００６】
発明の概要
本発明の第一態様にしたがって：（１）少なくとも１種類の酸化錫含有材料；及び（２）該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を物理的又は化学的に結合させる少なくとも１種類のバインダーシステムを含み；その場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在することを特徴とする摩擦材料マトリクスが提供される。
【０００７】
本発明の第二態様にしたがって：（１）少なくとも１種類の酸化錫含有材料；及び（２）該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を物理的又は化学的に結合させる少なくとも１種類のバインダーシステムを含み；その場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在し；またその場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が約６．５のモース硬度レベルを有することを特徴とする摩擦材料マトリクスが提供される。
【０００８】
本発明の第三態様にしたがって：（１）少なくとも１種類の酸化錫含有材料；及び（２）該少なくとも１種類の酸化錫含有材料を物理的又は化学的に結合させて、摩擦材料マトリクスを形成させる少なくとも１種類のバインダーシステムを含み；その場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％の量で存在し；またその場合、該少なくとも１種類の酸化錫含有材料が、該摩擦材料マトリクスと該自動車ブレーキング要素との界面における摩擦カップルの性能動作を向上させることを特徴とする自動車ブレーキング要素が提供される。
【０００９】
本発明の更なる適用可能な領域は、以下に記載した詳細な説明から明らかになる。本発明の好ましい態様を示している詳細な説明及び特定の実施例は、説明することのみを目的としており、本発明の範囲を限定することを意図していないと理解すべきである。
【００１０】
発明の詳細な説明
好ましい態様（１つ又は複数）に関する以下の説明は、本質的にただの例示であり、本発明、その適用、又は用途を限定することを決して意図していない。
【００１１】
本発明の実施で有用な摩擦材料は、従来の量で存在する１種類以上の熱硬化性樹脂バインダー；従来の量で存在する補強繊維；従来の量で存在する金属粉末；従来の量で存在する好ましくは固体の潤滑剤；従来の量で存在する磨耗材；従来の量で存在する有機充填剤；及び従来の量で存在する無機充填剤を任意に含むことができる。当業では公知のように他の材料を更に加えてもよい。
【００１２】
本明細書で使用される「摩擦材料マトリクス」という用語は、本発明の実施において有用な少なくとも１種類の酸化錫含有材料、少なくとも１種類のバインダーシステム（例えば、フェノール樹脂）、及び、任意に、強化繊維、金属粉末、潤滑剤、磨耗材、有機充填剤及び無機充填剤など（それらに限定されない）のような添加剤を意味している。
【００１３】
本発明は、特に低荷重磨耗条件下における磨耗メカニズムを制御するために、ドラムライニングで用いられる摩擦材料における磨耗材として、例えば酸化第一錫（ＳｎＯ）及び／又は酸化第二錫（ＳｎＯ2）（それらに限定されない）のような酸化錫の使用を提案する。本発明の操作に関する特定の理論に結びつけるものではないが、本発明の酸化錫は、摩擦を安定化させ、且つ摩擦材料の騒音発生特性を低下させるのに役立つと考えられる。
【００１４】
粉末化された天然又は合成の酸化第一錫及び／又は酸化第二錫を用いて、本発明を実施できる。更に、本発明の酸化錫は、好ましくは約６．５のモース硬度レベルを有する。
非限定的な実施例として、本発明の酸化錫は、好ましくは、多くの従来の方法によって、ドラムライニングへと成形できる湿式混合物又は乾式混合物中へと混和される。酸化錫の好ましい量は、摩擦材料マトリクスの総重量を基準にして約０．３重量％ 〜 約２０重量％である。酸化第一錫及び酸化第二錫の両方は、Post  Apple  Scientific,  Inc.（ペンシルヴェニア州ノースイースト）から市販されており容易に入手できる。
【００１５】
本発明の一般的な教示にしたがって、例示的な摩擦材料マトリクス組成物の非限定的な実施例として、以下の実施例を掲げる：
（実施例）
【００１６】
【表１】
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【００１７】
本発明の説明は、本質的に単なる例示であるので、本発明の要旨から逸脱しないバリエーションは、本発明の範囲内であると意図される。そのような変更は、本発明の精神及び範囲から逸脱しているとは見なさない。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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