(57)【要約】  水硬性結合材をベースとする結合組成物を含む改良摩擦材料、並びにブレーキパッド及び工業用途における前記摩擦材料の使用を記載する。
2018538386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキパッド用摩擦材料であって、
ｉ）多成分ブレーキブレンド、並びに
ｉｉ）以下のａ）〜ｃ）を含む水硬性結合材ベースの組成物又は結合材マトリクス
ａ）質量で少なくとも２／３がケイ酸カルシウム［３ＣａＯ・ＳｉＯ２］及び［２ＣａＯ・ＳｉＯ２］で構成され、残りの部分がＡｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及び／又は他の少量酸化物からなる、一般的なセメントクリンカーからなる水硬性結合材；
ｂ）アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属及び／又はケイ素の１又は複数の塩及び／又は水酸化物及び／又は酸化物から選択される活性化剤；並びに
ｃ）ポゾラン活性を有する１又は複数の材料又は潜在水硬活性を有する１又は複数の材料、及び／又はこれらの材料の混合物；
を含み、前記組成物又は結合材マトリクスが、水との水和反応によって硬化される、前記ブレーキパッド用の摩擦材料。
【請求項２】
前記水硬性結合材ａ）が、タイプＩのポルトランドセメントクリンカー、タイプＩＩＩの高炉セメント、タイプＩＶのポラゾンセメント及びこれらの混合物である、請求項１に記載の摩擦材料。
【請求項３】
前記結合材組成物ｉｉ）の成分ｂ）が、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び／又はシリケートから選択され、好ましくは酸化ケイ素、酸化カリウム、水酸化カリウム及び／又はシリケートから選択される、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項４】
前記結合材組成物ｉｉ）の成分ｃ）が、好ましくはマイクロシリカ、フライアッシュ、ポラゾン、シリカフューム、メタカオリンなどのポゾラン活性を有する１又は複数の材料、及び／又は高炉スラグなどの潜在水硬活性を有する１又は複数の材料；水和カルシウム；天然石灰石から選択される、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項５】
前記の水硬性結合材ベースの結合材組成物ｉｉ）が、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３〜６０重量％の範囲内の量で存在し、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して好ましくは５〜５２重量％の範囲内の量で存在する、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項６】
前記水硬性結合材ａ）が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜９５重量％、好ましくは１０〜９３重量％の範囲内の量で存在し、前記活性化剤ｂ）が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜５０重量％の範囲内の量で存在し、前記のポゾラン活性及び／又は潜在水硬活性を有する材料ｃ）が、構想されるとき、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜９５重量％、好ましくは１０〜９３重量％の範囲内の量で存在し、凝集体が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０〜２０重量％の範囲内の量で存在してもよく、異なる性質の添加剤が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０〜５重量％の範囲内の量で存在してもよい、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項７】
添加される水の総量が、水硬性結合材ベースの前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して２５〜１５０重量％の範囲内の量、好ましくは５０〜１５０重量％の範囲内の量である、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項８】
前記多成分ブレーキブレンドｉ）が、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３０〜９７重量％、好ましくは５０〜９５％の範囲内の量で存在する、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項９】
前記多成分ブレーキブレンドｉ）が、いずれも前記多成分ブレーキブレンドｉ）の合計重量に対する計算で、５〜１５重量％の範囲内の量の少なくとも１の潤滑剤、８〜２５重量％の範囲内の量の少なくとも１の研磨剤、８〜２５重量％の範囲内の量の少なくとも１の炭素含有成分、及び１５〜３０重量％の範囲内の量の少なくとも１の改質剤を含む、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項１０】
前記摩擦材料が、
ｉｉ）：ａ）６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度を有する、タイプＩ５２．５のポートランドセメント、ｂ）ケイ酸カリウム及び水酸化カリウム、ｃ）６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度を有するスラグ、及びメタカオリン、並びに水、をベースとする結合材組成物、並びに
ｉ）：酸化アルミニウム、鋼繊維、亜クロム酸塩、硫化スズ及び硫化モリブデン、グラファイト、コークス、金属粉末並びにバライトから好ましくは選択される成分を含む多成分ブレーキブレンド
からなる、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項１１】
請求項１〜１０の１又は複数に記載の摩擦材料、及び金属性支持基体を含むブレーキパッド。
【請求項１２】
請求項１〜１０の１又は複数に記載の、水硬性結合材ベースの結合材組成物及び多成分ブレーキブレンドを含む摩擦材料の、ブレーキパッド及び他の工業用途のための使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結合組成物ベースのブレーキパッド用改良摩擦材料及び関連するブレーキパッドに関する。
【０００２】
本発明は、知られているように、例えば幅広い操作条件の範囲内で均一且つ信頼性のある性能を保証する組成物を有さなければならない、ブレーキパッド用摩擦材料の範囲内にある。
【背景技術】
【０００３】
特に、車両用ディスクブレーキパッドは、特に要求が多い操作条件下で動作するため、信頼性及び同時に耐久性を確保しなければならないため、製造者らは、関連する摩擦材料の特徴及び性能を絶えず改良しようとしてきた。
【０００４】
ブレーキパッドは、概して金属性の支持体と、種々の材料から構成される、摩擦を保証する層とからなる。前記パッドの効率（すなわち、制動能力）又は持続時間は、摩擦材料の組成及びかかる同材料の特性を好適に選択することによって好適になり得る。
【０００５】
最新技術では、スチールと、異なるタイプの金属（例えば：銅、アルミニウム、亜鉛など）とを可変量で含有し、結合要素として、熱硬化性樹脂、中でもそのようなものとしてフェノール樹脂及び／又は変性フェノール／誘導体樹脂（シリコン、アクリル、エポキシ）を含む摩擦材料が開発されている。これらの熱硬化性樹脂は、摩擦材料の組成物の合計重量に対して８重量％〜２０重量％の範囲内の百分率で多数のブレーキパッド用摩擦材料に存在していて、ブレーキブレンドの熱成形プロセスを必要とし、また、ブレーキパッドの最適な最終性能：制動能力、損耗及び摩耗への耐性など；を保証する。
【０００６】
熱硬化性フェノール樹脂の使用は、しかし、種々の不利点、まず第１に、環境保護持続可能性及び潜在毒性の問題を有する。加工の際、さらには最終製品の使用の際の熱酸化分解の結果として、これらの樹脂は、実際、樹脂の基本的な成分であるフェノール及びホルムアルデヒドに由来する確認されている毒性及び／又は潜在的毒性物質を放出する可能性がある。規則ＥＣ１２７２／２００８によると、フェノールは、皮膚との長期接触の場合に有害であり得る毒性物質として、また、クラス３の変異原として分類される。環境中へのフェノールの混入を低減するために代替物の模索が多数の工業的研究分野において活発であり；この問題はまた、摩擦材料の分野においても直面している。新規の摩擦材料についての研究活動の中で、出願人らは、特許出願国際公開第２０１４／２０３１４２号を提出した。特許出願国際公開第２０１４／２０３１４２号に記載されている発明は、フェノール樹脂不含のブレーキパッド用摩擦材料の分野の範囲内にあり、上記で特定されているように、例えば、幅広い操作条件の範囲内で均一且つ信頼性のある性能を保証する組成物を有する。
【０００７】
この特許出願において、熱機械特性などの必要な技術仕様を同時に満たして、高い環境保護持続可能性も保証する、すなわち、最新技術によるフェノール樹脂を含有する摩擦材料及び水硬性結合剤ベースの摩擦材料の欠点を克服する、ブレーキパッドの製造において使用される摩擦材料の製造のための水硬性結合材ベースの結合組成物が開発されている。
【０００８】
国際公開第２０１４／２０３１４２号に記載されている摩擦材料に存在する水硬性結合材ベースの結合組成物は、既に完全に熱硬化性樹脂に取って代わっており、ブレーキパッドの全体での改良された性能を確保している。制動能力、耐損耗性、耐摩耗性などは、熱硬化性樹脂中の結合剤を用いて製造された最新技術によるブレーキパッドのものに匹敵する。
【０００９】
特に、国際公開第２０１４／２０３１４２号による摩擦材料のトライボロジー特性は、「ＳＡＥ  Ｊ２５２２」と呼ばれる試験（以下、「ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ」と示される）を通して求められた。ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ試験は、性能試験であり、ここでは、一対のパッドを種々の制動条件下で試験する：試行段階の後、一連の制動を、異なる圧力及び速度（低速、中速及び高速）、並びに低温制動及び高速道路制動などの特徴的な制動でシミュレーションする。
【００１０】
特許出願国際公開第２０１４／２０３１４２号の目的の材料は、前記のＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ試験に立派に合格して、圧縮成形プロセスを通してのセメント系ブレーキパッドの製造も可能にした。
【００１１】
特許出願国際公開第２０１４／２０３１４２号の目的の材料は、しかし、スポーツカーにおけるブレーキ系の熱への耐性及び高度利用を検証するために与えられたより厳しい温度条件に類似するかかる条件下で、より要求の多い試験に供されたときに（例えば、「高温内部試験」と呼ばれるトライボロジー試験に供されたときに）、より低い性能を有する傾向があった。この材料は、実際、「高温内部試験」によって構想される条件下では、かなりの表面剥離を有する。
【００１２】
熱硬化性有機樹脂不含のシリケートベースの結合マトリクスを含むブレーキ系の製造は、最新技術、より詳細には、米国特許第５，４３３，７７４号からも公知である。これらのシリケートベースの系は、場合によりアルキル酸化物及びアルミネートの添加によって、水に少なくとも部分的に可溶である酸化ケイ素及び他のシリケートの混合物が低温で三次元の緻密なマトリクスを生じさせる硬化プロセスによって、低温で且つ高圧の非存在下で概して生成される。このプロセスにおいて、水は、ブレーキ系の形成反応には参加しないが、もっぱら溶媒のように作用して、完全に蒸発する。米国特許第’７７４号は、国際公開第’１４２号に記載されている摩擦材料としても、フェノール樹脂不含の摩擦材料を結果として既に記載しており、この摩擦材料は、しかしながら「高温試験」に供されるとき性能の観点で満足のいくものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、摩擦／制動材料の製造、及び熱機械仕様などの必要な技術仕様を同時に満たすブレーキパッドにおける摩擦材料の使用を可能にして、高い環境保護持続可能性も保証し、最新技術による摩擦材料の欠点を克服する、水硬性結合材ベースの結合組成物又はマトリクスを同定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、そのため、ブレーキパッド用摩擦材料であって、
ｉ）多成分ブレーキブレンド、並びに
ｉｉ）水硬性結合材ベースの組成物又は結合材マトリクスにおいて
ａ）質量で少なくとも２／３がケイ酸カルシウム［３ＣａＯ・ＳｉＯ２］及び［２ＣａＯ・ＳｉＯ２］で構成され、残りの部分がＡｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及び／又は他の少量酸化物からなっている、一般的なセメントクリンカーからなる水硬性結合材；
ｂ）アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属及び／又はケイ素の１又は複数の塩及び／又は水酸化物及び／又は酸化物から選択される活性化剤；並びに
ｃ）ポゾラン活性を有する１又は複数の材料又は潜在水硬活性を有する１又は複数の材料、及び／又はこれらの材料の混合物；
を含む、前記組成物又は結合材マトリクス
を含み、前記組成物又は結合材マトリクスが、水との水和反応によって硬化される、前記ブレーキパッド用摩擦材料に関する。
【００１５】
本発明のさらなる目的はまた、
ｉ）多成分ブレーキブレンド、ｉｉ）水硬性結合材をベースとする結合組成物及びｉｉｉ）金属性支持基体を含む摩擦材料
から構成されるブレーキパッドにも関する。
【００１６】
本発明の目的はまた、ブレーキパッドにおける、及びさらなる工業用途における前記摩擦材料の使用にも関する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】「高温内部試験」によって試験したブレーキパッドを示す。
【図２】「高温内部試験」後のパッド表面の剥離状態を示す。
【図３】実施例４（比較）で製造したブレーキパッドの一表面状態を示す。
【図４】実施例４（比較）で製造したブレーキパッドの一表面状態を示す。
【図５】実施例４（比較）で製造したブレーキパッドの一表面状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明による摩擦材料のトライボロジー特徴を試験する際には、既に示しているように、「高温内部試験」と呼ばれる試験を使用した。
【００１９】
この試験は、キャリパー、ディスク及びブレーキパッドを含めた実験セットアップが組み立てられている動的ベンチにおいて行われ、この動的ベンチは、フル装備の車両の質量に等しい慣性負荷をシミュレートするフライホイールが接続されている、選択車両の車軸に取り付けられる系を複製している。第１の走行段階は、３ｍ／ｓ２の制御された減速及び１００℃の初期ディスク温度で８０Ｋｍ／ｈ〜３０Ｋｍ／ｈの６０のブレーキ適用を与える。この試験は、そして、一連の制動からなっていて、全てが、定義された初期速度が、車両の最高速度及び９０Ｋｍ／ｈに等しい最終速度の８０％に等しく、減速が７ｍ／ｓ２以上である。合計で２５のブレーキ適用が行われ、８０秒の冷却時間が組み込まれて、続いて、上記で示されているのと同じ速度及び減速条件下で、しかし上記で特定されている初期温度に系を冷却した後に、５制動が行われる。
【００２０】
本発明による摩擦材料は、本発明による材料によって製造されたパッドが前記試験に供されたとき、これらのパッドは、以前に考慮されている最新技術によるセメント系材料で生じているのとは対照的に、深くて広範なクラック及び表面剥離などの明らかな表面欠陥を示さず、前記試験の最後に無傷のままであるように、前記の試験に合格しており、また、特許出願国際公開第’１４２号及び特許米国特許第’７７４号に記載されている摩擦材料に対してより高い性能を有する傾向がある。
【００２１】
本発明の目的の、前記摩擦材料の水硬性結合材ベースの結合組成物は、そのため、より一層厳しい試験条件下でも、最新技術のセメント系摩擦材料に対して、より良好な結果が得られることを可能にする。
【００２２】
本発明による摩擦材料に存在する水硬性結合材ベースの組成物又は結合マトリクスは、熱硬化性樹脂に完全に取って代わっており、本発明によるブレーキパッドのための全体に改良された性能に加えて、高く且つ改良された環境保護持続可能性を保証する。本発明による結合組成物は、実際、摩擦、耐損耗性及び耐摩耗性、制動能力、持続時間並びに他の特徴の点において、熱硬化性樹脂をベースとする材料を使用している従来の製品に実質的に等しく、また、他のタイプの結合材を使用している公知の製品に対しても実質的に等しい性能を与える。
【００２３】
本発明の目的の摩擦材料は、熱硬化性樹脂を含まない、米国特許第’７７４号に記載されている系とさらに異なる。本発明による材料においては、結合マトリクスが、規格ＵＮＩ  ＥＮ１９７．１によって定義されているように、いずれかの一般的なセメントクリンカー、すなわち、質量で少なくとも２／３がケイ酸カルシウム［３ＣａＯ・ＳｉＯ２］及び［２ＣａＯ・ＳｉＯ２］から構成されていて、残りの部分がＡｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及び／又は他の少量酸化物からなっている水硬性材料（例えば、ポルトランドセメントクリンカー）を含む水硬性結合材をベースとしており、粉末形態の結合部分の硬化プロセスは、水硬性結合材の定義に従って、水の存在によって誘導される。水は、ブレーキパッドの形成プロセスに活動的に参加する：粉末形態の水硬性結合材が、水と混合されるとき、温度条件（ただし、温度は、４℃：この温度未満であると水がもはや水和反応に利用可能な形態でなくなる；より高いことを条件とする）に関わらず水和によって硬化し、硬化後、その耐性及び安定性を維持する。
【００２４】
結果として、ブレーキパッドの製造プロセスの際に、９０℃未満のより一層低い温度条件が採用されて、セメントベースの最終製品について最新技術において知られていることによって、短い硬化時間での水硬性結合材の硬化プロセスを容易に迅速化し、これにより、前記硬化プロセスをブレーキパッドの製造プロセスの成形時間に匹敵させる。
【００２５】
米国特許第’７７４号の場合には、一方で、水に少なくとも部分的に可溶である微粉化したシリカ及びシリケートを含むシリケートベースの無機結合材が、圧力を適用することなく１２０℃未満の温度で水の存在下に架橋されて、この水が溶媒として作用して、無機の、三次元格子のポリシリケートを形成する。
【００２６】
最新技術において既に知られているセメント系組成物をベースとする摩擦材料に対しての本発明による摩擦材料の根本的な利点は、本発明による摩擦材料もまた、この材料によって製造されたパッドがいずれの明らかな表面欠陥も示さず、前記の高温試験の最後にも無傷のままであるように、前記の高温試験に合格しており、また、特許出願国際公開第’１４２号及び特許米国特許第’７７４号に記載されている摩擦材料に対してより高い性能を有する傾向があるという事実にある。
【００２７】
既に示しているように、本発明は、ブレーキパッド用摩擦材料であって、
ｉ）多成分ブレーキブレンド、並びに
ｉｉ）水硬性結合材ベースの組成物又は結合材マトリクスにおいて：
ａ）質量で少なくとも２／３がケイ酸カルシウム［３ＣａＯ・ＳｉＯ２］及び［２ＣａＯ・ＳｉＯ２］で構成され、残りの部分がＡｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及び／又は他の少量酸化物からなっている、一般的なセメントクリンカーからなる水硬性結合材；
ｂ）アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属及び／又はケイ素の１又は複数の塩及び／又は水酸化物及び／又は酸化物から選択される活性化剤；並びに
ｃ）ポゾラン活性を有する１又は複数の材料又は潜在水硬活性を有する１又は複数の材料、及び／又はこれらの材料の混合物；
を含む、前記組成物又は結合材マトリクス
を含み、前記組成物又は結合材マトリクスが、水との水和反応によって硬化される、前記ブレーキパッド用摩擦材料に関する。
【００２８】
本発明による、用語「水硬性結合材ベースの組成物又は結合材マトリクス」は、そのため、水硬性結合材、活性化剤、並びに、場合により、ポゾラン活性を有する１又は複数の材料又は潜在水硬活性を有する１又は複数の材料及び／又はこれらの材料の混合物を含む又はこれらからなる、粉末形態での材料を指す。
【００２９】
用語「水硬性結合材」は、粉末形態での材料であって、水と混合されるとき、温度条件（ただし、温度は、４℃：この温度では、この水がもはや水和反応に利用可能な形態でなくなる；より高いことを条件とする）に関わらず水和によって硬化し、硬化後、その耐性及び安定性を維持する前記材料を指す。
【００３０】
本発明による摩擦材料の結合組成物に存在する水硬性結合材ａ）は、規格ＵＮＩ  ＥＮ１９７．１によって定義されている、いずれかの一般的なセメントクリンカー、すなわち、質量で少なくとも２／３がケイ酸カルシウム［３ＣａＯ・ＳｉＯ２］及び［２ＣａＯ・ＳｉＯ２］から構成されていて、残りの部分がＡｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及び／又は他の少量酸化物からなっている水硬性材料（例えば、ポルトランドセメントクリンカー）を含む。
【００３１】
少量酸化物は、一般的なクリンカーに通常存在する他の金属の酸化物であって、前記セメントクリンカーの合計重量に対して約２〜３重量％に等しい少量で存在する前記の他の金属の酸化物、例えば、酸化マグネシウム及び／又は酸化カリウムを指す。
【００３２】
上記の規格ＵＮＩ  ＥＮ１９７．１によって定義されている白色、灰色又は着色されたセメントもまた、１９６５年５月２６日のＮ．５９５のイタリア法に定義されている、保持バリア、セメント系結合材及び水硬性石灰用の所謂セメント、並びに無機シリケートと一緒になって、本発明による水硬性結合材の広い定義の範囲内に含まれる。
【００３３】
本発明による「水硬性結合材」として好ましいセメントは、タイプＩのポートランドセメント、タイプＩＩＩの高炉セメント、タイプＩＶのポゾランセメント及びこれらの混合物である。
【００３４】
水硬性結合材ａ）がタイプＩＩＩの高炉セメント又はタイプＩＶのポゾランセメント及びこれらの混合物であるとき、前記セメントは、結合組成物ｉｉ）の成分ａ）又は成分ｃ）のいずれかを形成することができ、すなわち、前記セメントはまた、前記結合組成物ｉｉ）においてポゾラン活性を有する１又は複数の材料又は潜在水硬活性を有する１又は複数の材料及び／又はこれらの材料の混合物の存在の条件を満たすこともできる。
【００３５】
水硬性結合材ａ）は、規格ＵＮＩ  ＥＮ１９６−６の空気透過法（Ｂｌａｉｎｅ）に従って測定される、好ましくは３，５００〜９，０００ｃｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは４，０００〜８，０００ｃｍ２／ｇ、さらにより好ましくは５，５００〜７，０００ｃｍ２／ｇの範囲内の粉末度を有する。
【００３６】
「水硬性結合材」ａ）は、さらにより好ましくは、タイプＩのポートランドセメント、タイプＩＩＩの高炉セメント、タイプＩＶのポゾランセメント及びこれらの混合物であり、規格ＵＮＩ  ＥＮ１９６−６の空気透過法（Ｂｌａｉｎｅ）に従って測定される、３，５００〜９，０００ｃｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは４，０００〜８，０００ｃｍ２／ｇ、さらにより好ましくは５，５００〜７，０００ｃｍ２／ｇの範囲内の粉末度を有する。
【００３７】
これらの特定のタイプのセメントの選択は、実際に、５，５００〜７，０００ｃｍ２／ｇの範囲内の粉末度が得られるまでさらに粉砕されたタイプＩのポートランドセメントの場合において最大である熱安定性及び機械的耐性をさらに増加させることを可能にする。
【００３８】
本発明による水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）はまた、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属及び／又はケイ素の１又は複数の塩及び／又は水酸化物及び／又は酸化物から選択される活性化剤である成分ｂ）も含む。
【００３９】
前記の、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属及び／又はケイ素の１又は複数の塩及び／又は水酸化物及び／又は酸化物は、粉末形態で、又は溶液で、種々の濃度で添加され得る。
【００４０】
これらの物質の例は：酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及びシリケートである。これらの物質の好ましい例は：酸化ケイ素、酸化カリウム、水酸化カリウム及びシリケートである。
【００４１】
本発明による水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）はまた、好ましくはマイクロシリカ、フライアッシュ、ポラゾン、シリカフューム、メタカオリンなどのポゾラン活性を有する１又は複数の材料、及び／又は高炉スラグなどの潜在水硬活性を有する１又は複数の材料；水和カルシウム；天然石灰石からなる成分ｃ）も含まなければならない。
【００４２】
高炉スラグの非限定例は以下の化学組成を有するものである（ＸＲＤ分析）：
【００４３】
【表１】
2018538386.tif 000003
【００４４】
成分ｃ）はまた、規格ＵＮＩ  ＥＮ１９６−６の空気透過法（Ｂｌａｉｎｅ）に従って測定される、好ましくは３，５００〜９，０００ｃｍ２／ｇの範囲内、より好ましくは４，０００〜８，０００ｃｍ２／ｇ、さらにより好ましくは５，５００〜７，０００ｃｍ２／ｇの範囲内の粉末度を有する。
【００４５】
結合組成物ｉｉ）において、成分ｃ）は、好ましくは水硬性結合材ａ）の粉末度に等しい粉末度を有することを特徴とする。
【００４６】
本発明の目的で、水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）はまた、凝集体を含むこともできる。
【００４７】
前記凝集体、又は、不活性凝集体とも呼ばれる不活性生成物は、規格ＵＮＩ  ＥＮ１３１３９及びＵＮＩ  ＥＮ１２６２０によって定義されている、石灰質凝集体、シリカ凝集体又はシリカ石灰質凝集体から選択され得る。これらの凝集体は、任意の形態、破砕された又は球形の形態の、石英の石灰質凝集体、又はシリカ石灰質凝集体から好適に選択され得る。前記凝集体は、鉱物起源の１又は複数の充填剤、例えば、規格ＵＮＩ  ＥＮ１３１３９の定義による微細な粒径を有する、石灰質充填剤、シリカ充填剤若しくはシリカ石灰質充填剤又は石英を含むことができる。
【００４８】
本発明の目的で、水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）はまた、防水剤若しくは撥水剤又は添加剤を含有することもできる。これらの剤は、シランなどの有機性の広範な化合物を含む。
【００４９】
前記成分に加えて、本発明の目的の摩擦材料に存在する水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）は、混合物の特性を具体的な要件に適合させるための種々の他の添加剤を含むことができる。
【００５０】
これらの添加剤の例は、好ましくはポリカルボン酸タイプの超流動化剤、収縮防止剤、硬化及び／又は凝結促進剤、レオロジー改質剤又は物理機械特性の改質剤、例えばセルロース又はラテックスなど、膨張剤、曝気剤、脱気剤及び接着剤であり得る。これらの添加剤は、本発明の目的で所望により存在する。
【００５１】
水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）は、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３〜６０重量％の範囲内の量で存在してもよく、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量（成分ｉ）及び成分ｉｉ）の和によって与えられる）に対して、好ましくは５〜５２重量％の範囲内の量で存在してもよい。
【００５２】
前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して５〜５２重量％の好ましい量は、剪断プロセスにおいて且つ熱酸化条件下で機械的シール特性に関して最適な摩擦材料が得られることを可能にする。
【００５３】
水硬性結合材ベースの前記結合組成物ｉｉ）において、水硬性結合材ａ）は、結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜９５重量％、好ましくは１０〜９３重量％の範囲内の量で存在し、活性化剤ｂ）は、結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜５０重量％の範囲内の量で存在し、ポゾラン活性を有する材料及び／又は潜在水硬活性を有する材料ｃ）は、付与されるとき、結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜９５重量％、好ましくは１０〜９３重量％の範囲内の量で存在し、凝集体が、結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０〜２０重量％の範囲内の量で存在してもよく、異なる性質の添加剤が、結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０〜５重量％の範囲内の量で存在てもよい。
【００５４】
本発明の目的で、前記水硬性結合材の硬化プロセスに必要な、添加される水の総量は、水硬性結合材をベースとする前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して、２５〜１５０重量％の範囲内の量、好ましくは５０〜１５０重量％の範囲内の量である。
【００５５】
前記水の一部は、前記パッドの成形工程の際の最初のプレス段階において取り除かれる。
【００５６】
より詳細には、結合組成物ｉｉ）は、その量が３〜６０重量％の範囲内であり、成分ａ）、成分ｂ）及び成分ｃ）と、場合により、前記結合組成物を参照して上記に示した前記凝集体及び添加剤とから構成される。水の量は、そのため、前記結合組成物の合計重量に対して２５〜１５０％の範囲内である。
【００５７】
本発明による摩擦材料は、結合組成物ｉｉ）及び硬化プロセスに必要な水に加えて、繊維、潤滑剤、研磨剤、摩擦調整剤及び／又は他の付加的な材料を含む又はこれらからなる「多成分ブレーキブレンド」ｉ）も含む材料である。
【００５８】
本発明による摩擦材料はまた、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３〜６０重量％の範囲内の量で存在する、水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）、及び水硬性結合材ベースの結合組成物ｉｉ）の合計重量に対して２５〜１５０重量％の範囲内の量の水に加えて、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３０〜９７重量％の範囲内の量、好ましくは５０〜９５％の範囲内の量の多成分ブレーキブレンドｉ）も含む。
【００５９】
本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）は、いずれも前記多成分ブレーキブレンドｉ）の合計重量に対する計算で、５〜１５重量％の範囲内の量の少なくとも１の潤滑剤、８〜２５重量％の範囲内の量の少なくとも１の研磨剤、８〜２５重量％の範囲内の量の炭素を含有する少なくとも１の成分、及び１５〜３０重量％の範囲内の量の少なくとも１の改質剤を含む。
【００６０】
本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）は、多成分ブレーキブレンドｉ）の合計重量に対して２〜３０重量％の範囲内の量の１又は複数の繊維を所望により含むことができる。
【００６１】
繊維の可能な例は、これらから、本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）において使用される繊維が選択され、ポリアクリロニトリルベースの繊維、ポリアミド、セルロース繊維、金属繊維、玄武岩繊維、鋼繊維及び炭素繊維であり得る。
【００６２】
潤滑剤の可能な例は、これらから、本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）において使用される潤滑剤が選択され、有機潤滑剤及び金属潤滑剤、金属硫化物（硫化スズ、硫化亜鉛、硫化鉄及び硫化モリブデンなど）の混合物、窒化ホウ素、スズ粉末並びに亜鉛粉末であり得る。
【００６３】
潤滑剤は、好ましくは金属硫化物から選択される。
【００６４】
モース硬度を基準にして概して分類される研磨剤の可能な例は、これらから、本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）において使用される研磨剤が選択され、鉱物繊維、酸化ジルコニウム、ジルコン、ケイ酸ジルコニウム、マイカ、アルミナ、セラミック繊維；ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ジルコニウム及び／又はケイ酸アルミニウム；硬質ウール、スラグウール及びロックウール、シリカ、二酸化ケイ素、砂、炭化ケイ素、酸化鉄、亜クロム酸鉄、酸化マグネシウム及びチタン酸カリウムなどの合成鉱物繊維であり得る。
【００６５】
本発明による摩擦材料における研磨剤は、好ましくは６を超えるモーススケールによる硬度を有する金属酸化物及び他の研磨剤から選択される。
【００６６】
炭素含有成分の可能な例は、これらから、本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）の前記成分が選択され、天然グラファイト、合成グラファイト、石油コークス、脱硫石油コークス及びカーボンブラックであり得る。
【００６７】
前記の炭素含有成分は、好ましくはグラファイト及びコークスから選択される。
【００６８】
改質剤の可能な例は、これらから、本発明による摩擦材料の多成分ブレーキブレンドｉ）の改質剤が選択され、石灰、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、タルク、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、バライト、フッ素化化合物、金属粉末、粉末形態のゴム又はリサイクルゴム（粉砕）及び種々の他のタイプの摩擦粉末であり得る。
【００６９】
改質剤は、好ましくはバライト及び金属粉末から選択される。
【００７０】
本発明による好ましい摩擦材料は、
ｉｉ）：ａ）６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度を有する、タイプＩ５２．５のポートランドセメント、ｂ）ケイ酸カリウム及び水酸化カリウム、ｃ）６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度を有するスラグ及びメタカオリン、並びに水、をベースとする結合組成物、並びに
ｉ）金属酸化物、鋼繊維、アラミド繊維、亜クロム酸塩、金属硫化物、グラファイト、コークス、金属粉末及びバライトから好ましくは選択される成分を含む多成分ブレーキブレンド
からなる。
【００７１】
さらに好ましい摩擦材料において、タイプＩのポートランドセメントは、タイプＩＩＩの高炉セメントによって置き換えられている。
【００７２】
調製プロセス
上記に列挙されている種々の成分、及び、具体的には、結合組成物ｉｉ）、多成分ブレンドｉ）及び水は、前記摩擦材料を形成し、また、示唆されているように且つ示唆されている割合で混合されているとき、最新技術によるセメント系材料の性能よりも高い性能を有するクラスの摩擦材料を提供する。
【００７３】
完全な均質化のために、前記摩擦材料を形成する前記セメント、水及び他の成分は、次いでブレーキパッドの製造のための成形プロセスに供される、好適な稠度を有する均質な塊の無いペーストが得られるまで、適切な割合で混合される。
【００７４】
こうして得られたブレーキ混合物は、その後、４０〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃の範囲内の温度、及び１〜６ｋＮ／ｃｍ２、好ましくは２〜５ｋＮ／ｃｍ２の範囲内の圧力での圧縮成形プロセスに供され、前記温度及び圧力条件は、本発明による摩擦材料から出発するブレーキパッドの成形に最適である傾向がある。
【００７５】
前記成形プロセスの後、こうして得られたブレーキパッドは、前記成形プロセス後２４時間から、好ましくは７日後、さらにより好ましくは１４日後から開始して、２５℃〜８００℃、好ましくは２５℃〜６００℃、より好ましくは２５℃〜４５０℃の範囲内の温度での熱処理に供される。
【００７６】
上記に既に説明されているように、セメントモルタル／ペーストなどのセメント系材料は、３００℃超の熱処理に供されるとき、最終製品の最終的な物理的機械的性質の進行性の損失を経験することが最新技術から知られている。硬化のタイプに関わらず、実際、３００℃で熱的に処理されたモルタル試験サンプルの、熱的に処理されていない同一の試験サンプルに対しての弾性率の性能の減少は、初期値に対して３０％付近で振動する。
【００７７】
前記成形プロセス及び可能な熱処理の後の、ブレーキパッドの製造のための、本発明による摩擦材料に存在するセメント系結合材は、制動効率の安定性などの改良された性能を驚くべきことに示す。
【００７８】
成形の後の硬化の約２８日後に、パッドを以下に示すように特性決定及び試験する。
【００７９】
予め選択された配合により前記成形プロセスによって製造されたパッドの特性決定は、以下の態様の評価をベースとする：
Ａ）エッジのプロファイルの均一性及び規則性、並びに形状の欠陥の不在；
Ｂ）圧縮率及び表面硬度；
Ｃ）ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ及び「高温内部試験」と呼ばれる試験を通して求められた、前記摩擦材料のトライボロジー特性。
【００８０】
特性決定Ａ）及び特性決定Ｂ）を以下の試験によって行う：
Ａ）エッジのプロファイルの均一性及び規則性、並びに形状の欠陥の不在：これは、基本的に、以下のパラメータを観察することにある成形試験の評価である：Ａ１）前記材料による金型の均質な充填、結果としての、欠陥を有さない生成物の製造；Ａ２）起こり得る表面酸化又は異常な膨張の観察。これらの観察は、目視検証によって、並びに前記最終製品の平坦度及び平行度測定によって行われる。
【００８１】
Ｂ）ＩＳＯ−６３１０による「圧縮率」及びＪＩＳ  Ｄ４４２１による「表面硬度」；かかる圧縮率及び表面硬度は、それぞれ、圧縮レジメン下での寸法変動の尺度、並びに、前記パッドの表面の周辺部及び中央部間の機械特性の均質性指数を提供する。
【００８２】
摩擦材料について、規格ＩＳＯ−６３１０による許容可能な圧縮率値は、２０〜１２０ミクロンの範囲内の値であり、一方で、規格ＪＩＳ  Ｄ４４２１による許容可能な表面硬度値（ＨＲＲ）は、１０〜１２０の範囲内の値である。
【００８３】
Ｃ）トライボロジー特性
摩擦材料のトライボロジー特性は、ＳＡＥ  Ｊ２５２２と呼ばれる（「ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ」と呼ばれる）試験及び「高温内部試験」を通して求められる。
【００８４】
ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ試験は、性能試験であり、ここでは、一対のパッドを種々の制動条件下で試験する：試行段階の後、一連の制動を、異なる圧力及びスピード（低速、中速及び高速）、並びに低温制動及び高速道路制動などの特徴的な制動でシミュレーションする。
【００８５】
「高温内部試験」は、キャリパー、ディスク及びブレーキパッドを含めた実験セットアップが組み立てられている動的ベンチにおいて実施され、この動的ベンチは、フル装備の車両の質量に等しい慣性負荷をシミュレートするフライホイールが接続されている、選択車両の車軸に取り付けられた系を複製している。第１の走行段階は、３ｍ／ｓ２の制御された減速及び１００℃の初期ディスク温度で８０Ｋｍ／ｈ〜３０Ｋｍ／ｈの６０のブレーキ適用を与える。この試験は、そして、一連の制動からなっていて、全てが、定義された初期速度が、車両の最高速度及び９０Ｋｍ／ｈに等しい最終速度の８０％に等しく、減速が７ｍ／ｓ２以上である。合計で２５のブレーキ適用がなされ、８０秒の冷却時間が組み込まれて、続いて、上記で示されているのと同じ速度及び減速条件下で、しかし上記で特定されている初期温度に系を冷却した後に、５制動が行われる。
【００８６】
本発明による摩擦材料の主な利点は、前記材料が、実際に、使用の際又は製造の際のいずれかで、大気中にフェノール性誘導体又はフェノール−ホルムアルデヒド誘導体が放出されないような、より一層高い環境保護持続可能性を有するブレーキパッドが製造されることを可能にすることである。さらに、本発明による結合組成物の固有の特性のおかげで、これらの特性が、フェノール樹脂を含有する材料の性能と類似する性能、並びに、例えば国際公開第’１４２号及び米国特許第’７７４号に記載されているセメント系結合材料を含有する材料の性能よりも高い性能を保証している。
【００８７】
本発明のさらなる特徴及び利点は、例示的且つ非限定的な目的で提供されている以下の実施例から明らかになる。
【実施例】
【００８８】
実施例１
以下の表１に示す組成を有する摩擦材料を調製した。
【００８９】
【表２】
2018538386.tif 000004
【００９０】
より詳細には、摩擦材料を、およそ６，５００ｃｍ２／ｇに等しい粉末度が得られるまで過剰粉砕したＴＥＲＭＯＣＥＭ  Ａ  ３２．５  Ｎ  ＬＨ  Ｃａｌｕｓｃｏセメントを含有する結合組成物を使用して調製した。
【００９１】
ＴＥＲＭＯＣＥＭ  Ａ  ３２．５  Ｎ  ＬＨセメントはタイプＩＩＩの高炉セメントである。規格ＵＮＩ  ＥＮ１９７−１（すなわち、硫酸カルシウム及び添加剤を除くセメントの質量に言及している）によって要求されている組成物によると、この組成物は、３５％〜６４％のクリンカーを含有するが、一方で、残りの部分は、粒状の高炉スラグ及び可能な二次的な構成要素からなる。
【００９２】
前記結合組成物は、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して合計１１．５６重量％に等しい量で水硬性結合材ＴＥＲＭＯＣＥＭ  Ａ  ３２．５  Ｎ  ＬＨ  Ｃａｌｕｓｃｏを含み、また、両方が前記摩擦材料の混合物の合計重量に対して、０．７４重量％に等しい量のケイ酸カリウム及び０．２８重量％に等しい量の防水添加剤Ｓｅａｌ２００（ポリビニルアルコールと、シラン、すなわち、アルキルシロキサンとの混合物）も含有する。
【００９３】
本実施例において使用されている多成分ブレーキブレンドは、以下から構成される：
【００９４】
【表３】
2018538386.tif 000005
【００９５】
上記表に示されている多成分ブレーキブレンドの成分の百分率量は、前記多成分ブレーキブレンド単独の合計重量に対しての重量基準でのフラクションである。
【００９６】
こうして得られた摩擦材料は、５０℃及び４．５ｋＮ／ｃｍ２の温度及び圧力条件下、適切な金型を使用して成形した圧縮物であり、７７ｃｍ２の表面及び１．５ｃｍに等しい厚さを有するパッドの製造をもたらす。
【００９７】
より詳細には、本実施例において示されている試験において使用されている金型は、７７ｃｍ２の表面及び１．５ｃｍに等しい厚さを有するパッドの製造を提供する金型である。空気中で１週間硬化した後、前記パッドを粉砕した。
【００９８】
成形の後の硬化のおよそ２１日後に、前記パッドを、以下に示す熱サイクルによる窒素雰囲気における熱処理サイクルに供した：
−２５〜４５０℃の３時間での加熱プロファイル；
−４５０℃における１時間の等温線；
−窒素雰囲気における閉鎖オーブンでの自然冷却による４５０℃〜２５℃の冷却。
【００９９】
前記パッドに、次いで、通常の方法によってワニスを塗った。
【０１００】
成形（硬化時間）後およそ２８日目に、前記パッドを以下に示すように特性決定及び試験した。
【０１０１】
表１に示す配合から得られたパッドを目視で観察したところ、これらのパッドは、表面酸化又は異常な膨張のいずれも示さなかった。
【０１０２】
こうして得られた最終製品のＨＲＲ表面硬度試験を次いで規格ＪＩＳ  Ｄ４４２１に従って実施して、４４の平均値を得、また、前記パッドの周辺及び中心表面領域間で機械特性の良好な均質性を示した。
【０１０３】
この均質性の態様は、潜在的な脱離点を有さず、また、高い耐損耗性を結果として特徴とする摩擦材料を製造するのに極めて重要である。
【０１０４】
前記エッジのプロファイルの均一性及び規則性、並びに前記パッドの前記周辺部に対する均質性は、フェノール樹脂を結合剤として使用しているパッドの典型的な値に対して類似する又は改良された損耗を有するのに必須の要素である。
【０１０５】
ＩＳＯ−６３１０による「圧縮率」試験は、７２ミクロンに等しい平均値を示した。
【０１０６】
ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ試験によって試験された前記パッドは、０．４５〜０．４９ｍｍの範囲内の驚くべき損耗値（この値は、前記パッド対について行われた測定の平均を指す）、０．４１に等しい平均摩擦係数を示したが、前記パッド及びディスクの外観は、熱硬化性樹脂ベースの結合剤を用いた常套的なパッドによって概して得られる基準に従って目視で許容可能である傾向があった。
【０１０７】
先に記載されている「高温内部試験」によって試験したパッドを図１に示す。試験した前記パッドは、前記試験の最後に剥離及び／又は広範且つ著しいクラックに由来するいずれの材料の脱離も有していないことが目視レベルで明らかである。
【０１０８】
実施例２
以下の表２に示す組成を有する摩擦材料を調製した。
【０１０９】
【表４】
2018538386.tif 000006
【０１１０】
より詳細には、前記摩擦材料を、Ｃａｌｕｓｃｏセメント工場において製造したセメントタイプＩ５２．５Ｒを含有する結合組成物を使用して調製し、約６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度が得られるまで過剰粉砕し、メタカオリンに、前記摩擦材料を形成する前記組成物の合計重量に対して７．３３重量％に等しい量で添加した。セメント及びメタカオリン間の比は、それぞれ１：９重量部であった。
【０１１１】
【表５】
2018538386.tif 000007
【０１１２】
上記の表に示されている前記多成分ブレーキブレンドの成分の百分率量は、前記多成分ブレーキブレンド単独の合計重量に対しての重量基準での量であるとされるべきである。
【０１１３】
こうして得られた摩擦材料は、５０℃及び４．５ｋＮ／ｃｍ２の温度及び圧力条件下、適切な金型を使用して成形した圧縮物であり、７７ｃｍ２の表面及び１．５ｃｍに等しい厚さを有するパッドの製造をもたらす。
【０１１４】
空気中で１週間硬化した後、前記パッドを粉砕した。
【０１１５】
成形（硬化時間）後およそ２８日目に、前記パッドに、次いで、通常の方法によってワニスを塗り、以下に示すように特性決定及び試験した。
【０１１６】
表２に示す配合から得られたパッドを目視で観察したところ、これらのパッドは、表面酸化又は異常な膨張のいずれも示さなかった。
【０１１７】
こうして得られた最終製品のＨＲＲ表面硬度試験を次いで規格ＪＩＳ  Ｄ４４２１に従って実施して、７６の平均値を得、また、前記パッドの周辺及び中心表面領域間で機械特性の良好な均質性を示した。
【０１１８】
この均質性の態様は、潜在的な脱離点を有さず、また、高い耐損耗性を結果として特徴とする摩擦材料を製造するのに極めて重要である。
【０１１９】
前記エッジのプロファイルの均一性及び規則性、並びに前記パッドの前記周辺部に対する均質性は、フェノール樹脂を結合剤として使用しているパッドの典型的な値に対して類似する又は改良された損耗を有するのに必須の要素である。
【０１２０】
ＩＳＯ−６３１０による「圧縮率」試験は、３６ミクロンに等しい平均値を示した。
【０１２１】
ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ試験によって試験された前記パッドは、０．２８〜０．３２ｍｍの範囲内の驚くべき損耗値（この値は、前記パッド対について行われた測定の平均を指す）、０．３９に等しい平均摩擦係数を示したが、前記パッド及びディスクの外観は、熱硬化性樹脂ベースの結合剤を用いた常套的なパッドによって概して得られる基準に従って目視で許容可能である傾向があった。
【０１２２】
先に記載されている「高温内部試験」によって試験したパッドは、目視レベルで、前記試験の最後に剥離及び／又は広範且つ著しいクラックに由来するいずれの材料の脱離も有していない。
【０１２３】
実施例３（比較）
摩擦材料を、以下の表３に示す組成で調製した。
【０１２４】
【表６】
2018538386.tif 000008
【０１２５】
より詳細には、前記摩擦材料を、Ｃａｌｕｓｃｏセメント工場において製造したセメントタイプＩ５２．５Ｒを含有する結合組成物を使用して調製し、約６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度が得られるまで過剰粉砕した。前記結合組成物を、前記摩擦材料を形成する組成物の合計重量に対して１１．７９重量％に等しい量で添加した。
【０１２６】
本実施例において使用されている多成分ブレーキブレンドは、以下から構成される：
【０１２７】
【表７】
2018538386.tif 000009
【０１２８】
前記多成分ブレーキブレンドの成分の百分率量を、前記多成分ブレーキブレンド単独の合計重量に対しての重量基準での量として表す。
【０１２９】
こうして得られた摩擦材料は、５０℃及び４．５ｋＮ／ｃｍ２の温度及び圧力条件下、適切な金型を使用して成形した圧縮物であり、７７ｃｍ２の表面及び１．５ｃｍに等しい厚さを有するパッドの製造をもたらす。
【０１３０】
空気中で１週間硬化した後、前記パッドを粉砕した。
【０１３１】
成形（硬化時間）後およそ２８日目に、前記パッドに、次いで、通常の方法によってワニスを塗り、以下に示すように特性決定及び試験した。表３に示す配合から得られたパッドを目視で観察したところ、これらのパッドは、表面酸化又は異常な膨張のいずれも示さなかった。
【０１３２】
こうして得られた最終製品のＨＲＲ表面硬度試験を次いで規格ＪＩＳ  Ｄ４４２１に従って実施して、７０の平均値を得、また、前記パッドの周辺及び中心表面領域間で機械特性の良好な均質性を示した。
【０１３３】
この均質性の態様は、潜在的な脱離点を有さず、また、高い耐損耗性を結果として特徴とする摩擦材料を製造するのに極めて重要である。
【０１３４】
前記エッジのプロファイルの均一性及び規則性、並びに前記パッドの前記周辺部に対する均質性は、フェノール樹脂を結合剤として使用しているパッドの典型的な値に対して類似する又は改良された損耗を有するのに必須の要素である。
【０１３５】
ＩＳＯ−６３１０による「圧縮率」試験は、６３ミクロンに等しい平均値を示した。
【０１３６】
ＡＫ  Ｍａｓｔｅｒ試験によって試験された前記パッドは、約０．３３の驚くべき損耗値（この値は、前記パッド対について行われた測定の平均を指す）、０．４２に等しい平均摩擦係数を示したが、前記パッド及びディスクの外観は、熱硬化性樹脂ベースの結合剤を用いた常套的なパッドによって概して得られる基準に従って目視で許容可能である傾向があった。
【０１３７】
先に記載されている「高温内部試験」によって試験したパッドは、目視レベルで、図２に示すように、前記試験の最後に、材料の脱離及び／又は深いクラックによる著しい表面剥離を有している。
【０１３８】
したがって、前記「高温内部試験」に特徴的な条件などのより厳しい条件下では、本発明による摩擦材料（表１又は表２）によって製造したブレーキパッドが、表３に記載の摩擦材料から出発して得たブレーキパッドに対してより良好な全体的な一般挙動を有することが明らかである。
【０１３９】
実施例４（比較）
摩擦材料を、遊星型ミキサーでの混合によって、以下の表４に示す組成で調製した。
【０１４０】
【表８】
2018538386.tif 000010
【０１４１】
より詳細には、前記摩擦材料を、均質なブレンドが得られるまで、遊星型ミキサーでの混合によって表４に示す組成で調製した；このブレンドを、次いで、ブレーキパッドの製造のための金型に注ぎ入れ、次いで、８０℃で９０分間及びその後の１２０℃で２時間の熱処理に供した。
【０１４２】
より詳細には、本実施例において示されている試験において使用されている金型は、７７ｃｍ２の表面及び１．５ｃｍに等しい厚さを有するパッドの製造のための金型である。
【０１４３】
成形（硬化時間）後およそ２８日目に、前記パッドを、次いで、以下に示すように特性決定及び試験した。
【０１４４】
表４に示す配合から得られたパッドを目視で観察した：これらのパッドは、目視で不規則であり且つ比較的緻密でない表面を示しており、この表面は、図３〜５に示すように、脆性であり且つ接触に対して容易に砕ける傾向がある。
【０１４５】
これらのパッドでは、そのため、本発明による摩擦材料について行った前記の試験を実施することができなかった。
【図１】
2018538386.tif 000011
【図２】
2018538386.tif 000012
【図３】
2018538386.tif 000013
【図４】
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【図５】
2018538386.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月22日(2017.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキパッド用摩擦材料であって、
ｉ）多成分ブレーキブレンド、並びに
ｉｉ）以下のａ）〜ｃ）を含む水硬性結合材ベースの組成物又は結合材マトリクス
ａ）質量で少なくとも２／３がケイ酸カルシウム［３ＣａＯ・ＳｉＯ２］及び［２ＣａＯ・ＳｉＯ２］で構成され、残りの部分がＡｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３及び／又は他の少量酸化物からなる、一般的なセメントクリンカーからなる水硬性結合材；
ｂ）アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属及び／又はケイ素の１又は複数の塩及び／又は水酸化物及び／又は酸化物から選択される活性化剤；並びに
ｃ）ポゾラン活性を有する１又は複数の材料又は潜在水硬活性を有する１又は複数の材料、及び／又はこれらの材料の混合物；
を含み、前記組成物又は結合材マトリクスが、水との水和反応によって硬化される、前記ブレーキパッド用の摩擦材料であって、
前記水硬性結合材ａ）が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜９５重量％の範囲内の量で存在し、前記活性化剤ｂ）が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜５０重量％の範囲内の量で存在し、前記のポゾラン活性及び／又は潜在水硬活性を有する材料ｃ）が、構想されるとき、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜９５重量％の範囲内の量で存在し、凝集体が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０〜２０重量％の範囲内の量で存在してもよく、異なる性質の添加剤が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０〜５重量％の範囲内の量で存在してもよい、前記ブレーキパッド用の摩擦材料。
【請求項２】
前記水硬性結合材ａ）が、タイプＩのポルトランドセメントクリンカー、タイプＩＩＩの高炉セメント、タイプＩＶのポラゾンセメント及びこれらの混合物である、請求項１に記載の摩擦材料。
【請求項３】
前記結合材組成物ｉｉ）の成分ｂ）が、酸化ケイ素、酸化カリウム、酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム及び／又はシリケートから選択され、好ましくは酸化ケイ素、酸化カリウム、水酸化カリウム及び／又はシリケートから選択される、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項４】
前記結合材組成物ｉｉ）の成分ｃ）が、好ましくはマイクロシリカ、フライアッシュ、ポラゾン、シリカフューム、メタカオリンなどのポゾラン活性を有する１又は複数の材料、及び／又は高炉スラグなどの潜在水硬活性を有する１又は複数の材料；水和カルシウム；天然石灰石から選択される、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項５】
前記の水硬性結合材ベースの結合材組成物ｉｉ）が、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３〜６０重量％の範囲内の量で存在し、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して好ましくは５〜５２重量％の範囲内の量で存在する、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項６】
前記水硬性結合材ａ）が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して１０〜９３重量％の範囲内の量で存在し、前記活性化剤ｂ）が、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して０．５〜５０重量％の範囲内の量で存在し、前記のポゾラン活性及び／又は潜在水硬活性を有する材料ｃ）が、構想されるとき、前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して１０〜９３重量％の範囲内の量で存在する、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項７】
添加される水の総量が、水硬性結合材ベースの前記結合材組成物ｉｉ）の合計重量に対して２５〜１５０重量％の範囲内の量、好ましくは５０〜１５０重量％の範囲内の量である、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項８】
前記多成分ブレーキブレンドｉ）が、前記摩擦材料を形成する混合物の合計重量に対して３０〜９７重量％、好ましくは５０〜９５％の範囲内の量で存在する、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項９】
前記多成分ブレーキブレンドｉ）が、いずれも前記多成分ブレーキブレンドｉ）の合計重量に対する計算で、５〜１５重量％の範囲内の量の少なくとも１の潤滑剤、８〜２５重量％の範囲内の量の少なくとも１の研磨剤、８〜２５重量％の範囲内の量の少なくとも１の炭素含有成分、及び１５〜３０重量％の範囲内の量の少なくとも１の改質剤を含む、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項１０】
前記摩擦材料が、
ｉｉ）：ａ）６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度を有する、タイプＩ５２．５のポートランドセメント、ｂ）ケイ酸カリウム及び水酸化カリウム、ｃ）６，５００ｃｍ２／ｇの粉末度を有するスラグ及びメタカオリン、並びに水、をベースとする結合材組成物、並びに
ｉ）：酸化アルミニウム、鋼繊維、亜クロム酸塩、硫化スズ及び硫化モリブデン、グラファイト、コークス、金属粉末並びにバライトから選択される成分からなる多成分ブレーキブレンド
からなる、先行請求項の１又は複数に記載の摩擦材料。
【請求項１１】
請求項１〜１０の１又は複数に記載の摩擦材料、及び金属性支持基体を含むブレーキパッド。
【請求項１２】
請求項１〜１０の１又は複数に記載の、水硬性結合材ベースの結合材組成物及び多成分ブレーキブレンドを含む摩擦材料の、ブレーキパッドのための使用。
【国際調査報告】
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