包括醚化三聚氰胺树脂的摩擦衬垫的制作方法

文档序号:12796001阅读:169来源:国知局

本发明涉及一种摩擦衬垫,尤其用于摩擦盘的摩擦衬垫,该摩擦盘特别是用于机动车辆的摩擦盘,以及涉及一种摩擦衬垫的制造方法。此外,本发明还涉及一种包括根据本发明的摩擦衬垫的摩擦盘和一种包括这样的摩擦盘的离合器。



背景技术:

已知地,安装在离合器的摩擦盘上的摩擦衬垫通常由这样的材料构成:该材料同时具有抗摩擦特性和机械强度特性,以用于衬垫的抗离心能力和用于将衬垫固定在金属支撑件上。

当离合器处于接合位置时,摩擦衬垫在被称作“接合器”的装置的作用下被夹紧在压盘和反作用盘之间。

因此使得摩擦衬垫摩擦抵靠通常由铸铁制成的压盘和反作用盘。

摩擦衬垫通常通过铆接或胶合被固定在支撑盘上。

为了既在抗摩擦性方面也在抗离心作用方面并在用于固定的机械强度方面获得对于摩擦衬垫的最好的性能,优选地选择具有不同组成的材料:一种材料因为其抵抗摩擦的能力而被选择,另一种则因为其机械强度而被选择。

此外,固定层的材料的组成成分可以比摩擦层的组成成分成本更低。

更具体地说,摩擦衬垫由一个或多个被浸渍的丝线组成,被浸渍的丝线是用基质浸渍了的称作白线(filblanc)的丝线。

浸渍基质本身由一种或多种热固性树脂、橡胶或填料组成。

通常,浸渍基质包括苯酚-甲醛、和三聚氰胺-甲醛(mf)和/或三聚氰胺-脲醛(muf)热固性树脂的组合,所有这些树脂分散在水性溶剂或非水性溶剂中。

最经常地用于制造离合器的摩擦衬垫的方法为:在溶剂(有机或水性)相中浸渍连续丝线基料,或甚至丝线层,之后是预成型阶段,然后是借助于“热压缩”的焙烧阶段以进行交联系统的聚合。

也可以使用其它浸渍连续丝线基料的方法,如共挤压或挤压拉伸方法。这些方法在焙烧或交联阶段之前,对于用可交联有机物质浸渍连续丝线基料的步骤,需要有热塑软化阶段或使用溶剂(水性或有机)。

在不使用溶剂(例如水性溶剂或有机溶剂)的情况下,在上述其它方法中使用三聚氰胺-甲醛(mf)和/或三聚氰胺-脲醛(muf)热固性树脂是不可行的。

实际上,这些三聚氰胺-甲醛(mf)和/或三聚氰胺-脲醛(muf)树脂是热交联的,即这些树脂没有经过塑性过渡阶段而交联并成为不熔的。

由此,存在利用这样的热固性树脂的需求:该热固性树脂允许使用诸如共挤压或挤压拉伸方法制造摩擦衬垫,而无需借助于溶剂,尤其是无需水性溶剂或有机溶剂。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种摩擦衬垫,其能够通过使用共挤压或挤压拉伸方法获得,而对于用基质浸渍丝线层无需借助溶液。

由此,本发明提出一种摩擦衬垫,该摩擦衬垫尤其用于摩擦盘,特别是用于机动车辆的摩擦盘,该摩擦衬垫包括相对的两个面,这两个面在其之间限定包括用基质浸渍的至少一个丝线层的厚度,其特征在于,浸渍丝线的基质包括醚化三聚氰胺树脂(mer)。

有利地,发明人已经能够观察到,醚化三聚氰胺树脂(mer)在低于其交联温度的温度下具有热塑性特性,这允许将其用于共挤压或挤压拉伸方法中,而无需在用基质浸渍丝线层的步骤中使用溶剂(诸如水性溶剂或有机溶剂)。

无需使用溶剂允许一方面减少实施浸渍步骤所必需的能量、消除与该浸渍步骤相关联的气态和液态污染、降低衬垫的制造成本。

而且,根据本发明的摩擦衬垫具有满足本领域技术人员已知的在摩擦和机械特性或性能方面(摩擦系数、抗衰退能力(tenueenfadding)、磨损水平、舒适水平或减振水平、热离心作用水平)的一般性标准的特征。

根据本发明的摩擦衬垫还可以包括一个或多个以下特征,这些特征单独地或按照所有技术上可行的组合考虑:

-浸渍基质中的醚化三聚氰胺树脂的质量百分比高于或等于5;和/或

-浸渍基质中的醚化三聚氰胺树脂的质量百分比低于或等于50;和/或

-醚化三聚氰胺树脂基于以下成分制造:

-六甲氧基甲基三聚氰胺(hmmm)或六丁氧基甲基三聚氰胺(hbmm),和

-c1-c5混合醇醚;

和/或

-所述至少一个丝线层是分裂丝线层(unenappedefilslobés),和/或

-所述摩擦衬垫还包括属于两种类型的多个被浸渍的分裂丝线层,即所谓“摩擦”类型的被浸渍的丝线和所谓“固定”类型的被浸渍的丝线,其同时赋予摩擦衬垫抗摩擦性和机械强度,所述两种类型中的至少一种的丝线(尤其是所述两种类型的丝线)被包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍;和/或

-除醚化三聚氰胺树脂以外,浸渍基质还包括酚树脂、橡胶以及填料;和/或

-基质质量比i=100(mfi–mfs)/mfs大于或等于60且小于或等于180,其中mfi是被浸渍的丝线的质量,mfs是单独的丝线的质量。

该摩擦衬垫可以是单层类型的,该层通过用包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍的分裂丝线层的叠置形成。

作为变型,摩擦衬垫可以是双层类型的,其包括所谓的“摩擦”层和所谓的“固定”层,“摩擦”层由所谓的“摩擦”类型的被浸渍的分裂丝线层叠置形成,“固定”层由所谓的“固定”类型的被浸渍的分裂丝线层叠置形成。

所谓的“固定”类型的分裂丝线可以用包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍,和/或所谓的“摩擦”类型的分裂丝线可以用包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍。

本发明还涉及一种摩擦衬垫的制造方法,所述摩擦衬垫包括相对的两个面,这两个面在其之间限定包括至少一个浸渍丝线层的厚度,,该方法的特征在于,其包括这样的浸渍步骤:在该浸渍步骤过程中,用包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍丝线层。

浸渍步骤可通过共挤压或挤压拉伸实现,用基质浸渍丝线层的该浸渍步骤能够在塑性相实现,而无需溶剂,尤其是无需水性溶剂或有机溶剂,该浸渍步骤尤其是在高于或等于80℃且低于或等于130℃的温度下实现的。

根据本发明的摩擦衬垫的制造方法还可以包括一个或多个以下特征,所述特征单独地或按照所有技术可行的组合考虑:

-在浸渍步骤过程中所用的基质包括的醚化三聚氰胺树脂的质量百分比高于或等于5;和/或

-在浸渍步骤过程中所用的基质包括的醚化三聚氰胺树脂的质量百分比低于或等于50;和/或

-在浸渍步骤过程中所用的基质包括基于以下成分制造的醚化三聚氰胺树脂:

-六甲氧基甲基三聚氰胺(hmmm)或六丁氧基甲基三聚氰胺(hbmm),和

-c1-c5混合醇醚;

和/或

-所述方法在浸渍步骤之后还包括预成型步骤、然后是交联步骤和热稳定化步骤,在该交联步骤过程中,浸渍所述至少一个丝线层的基质通过加热到高于或等于140℃的温度而交联;和/或

-在浸渍步骤过程中,确定浸渍基质的质量使得基质的质量比i=100(mfi–mfs)/mfs大于或等于60且小于或等于180,其中mfi是被浸渍的丝线的质量,mfs是单独的丝线的质量。

特别地,酚醛改性三聚氰胺树脂不是醚化三聚氰胺(mer)。

特别地,所述摩擦衬垫是不包括石棉的衬垫,该衬垫可以仅基于矿物纤维和有机纤维。

特别地,三聚氰胺树脂可以是用c1-c5醇醚化的,尽管三聚氰胺树脂可用任何类型的醇醚化。

本发明还涉及一种摩擦盘,该摩擦盘至少包括支撑盘和根据本发明的摩擦衬垫。

本发明还涉及一种离合器,尤其是用于机动车辆的离合器,该离合器包括根据本发明的摩擦盘。

附图说明

依据参照图1作出的以下说明,将更好地理解本发明,该说明仅是示意性地提供的而不意于限制所述本发明,该图1示出了根据本发明的摩擦盘。

具体实施方式

如图1所示,本发明涉及一种摩擦衬垫10,该摩擦衬垫10能够例如通过胶合被固定在支撑盘12上,由此形成摩擦盘14。

摩擦衬垫10在支撑盘12上的固定可以通过不同的已知方法来实现。

例如由ep0781937已知将摩擦材料胶合到钢制支撑件上以获得摩擦盘的胶合方法。在ep0781937中所述的胶合方法包括将摩擦材料胶合到预先涂有包含溶剂的胶合剂的钢制支撑件上。该胶合方法包括在给定温度下施加压强,从而使得金属支撑件涂有胶合剂的那一侧的加热更加快速,以使得胶合剂在与摩擦材料接触时于摩擦材料膨胀之前固化。

摩擦衬垫10和摩擦盘14尤其用于机动车辆,特别是用于干式或湿式离合器或用于制动盘和制动片。

在本发明的意义上,“机动车辆”指的是具有轮子并装备有推进该机动车辆的车载发动机的陆用车辆,尤其是轿车、小型卡车、卡车、公共汽车、多用途汽车、双轮车等等。

根据本发明的摩擦衬垫10包括相对的两个面,这两个面在其之间限定一厚度。根据本发明的摩擦衬垫在其厚度上包括被基质浸渍的至少一个丝线层。

根据本发明的摩擦衬垫的显著之处在于,浸渍丝线的基质包括醚化三聚氰胺树脂(mer)。

例如在专利申请us2009/0054616a1和申请ep1607391a1中描述了醚化三聚氰胺树脂(mer)的例子,这些申请描述了在严格意义上的交联阶段之前具有热塑性特性的、改性的的2、4、6-三氨基-s-三嗪三聚氰胺结构的热固性树脂。

文档《ratsch&al-thereactionmechanismofthetransetherificationandcrosslinkingofmelamineresins(三聚氰胺树脂的醚交换和交联的反应机理),macromol.symp.204,217,431-443》描述了通过完全或部分“羟甲基化”、然后通过借助于醇化合物的完全或部分“醚化”使2、4、6-三氨基-s-三嗪三聚氰胺结构改性。

这样的醚化三聚氰胺树脂(mer)的化学结构可以如下地描述:

其中tr为r为脂肪族或芳香族成分。

这些树脂在低温下(通常在低于其交联温度的温度下,例如当交联温度大约为150℃时在80℃至130℃的温度下)具有热塑性特性。

有利地,发明人已经观察到,将这些树脂添加到浸渍基质中允许赋予浸渍基质在低于交联温度的温度下具有热塑性的特性,即软化阶段。浸渍基质的这些热塑性特性允许使用共挤压或挤压拉伸类型的浸渍方法。

根据本发明的一个优选实施方式,所用的醚化三聚氰胺树脂(mer)基于以下成分制造:

-六甲氧基甲基三聚氰胺(hmmm)或六丁氧基甲基三聚氰胺(hbmm),和

-c1-c5混合醇醚。

实际上,使用这些树脂允许在浸渍基质的热塑性特性和摩擦衬垫的摩擦和机械特性之间获得良好的平衡。

通常,用于浸渍根据本发明的摩擦衬垫中的丝线的基质除包括醚化三聚氰胺树脂(mer)之外,还包括酚树脂、橡胶或弹性体、有机和/或矿物填充填料、以及摩擦学填料(例如磨料和/或润滑剂)。

浸渍基质包括例如质量百分比至少为5%、例如至少为10%的醚化三聚氰胺树脂(mer)。有利地,这允许保证浸渍基质的与共挤压或拉伸挤压方法兼容的热塑性特性。

发明人已经观察到,通过使具有的醚化三聚氰胺树脂的质量百分比达至50%(例如45%),制造出满足摩擦和机械特性方面的一般性标准的摩擦衬垫是可行的。

通常,被浸渍的丝线由包括例如铜、玻璃和丙烯酸树脂的白线组成。丝线层可以是分裂丝线层。

如在申请fr2858672中所详细描述的,根据本发明的摩擦衬垫可包括属于两种类型的多个被浸渍的分裂丝线层,即所谓的摩擦类型的被浸渍的丝线和所谓的固定类型的被浸渍的丝线,这同时赋予该摩擦衬垫抗摩擦性和机械强度。在根据本发明的摩擦衬垫中,这两种类型的丝线被包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍。

本发明还涉及一种摩擦衬垫的制造方法,其中所述摩擦衬垫包括相对的两个面,这两个面在其之间限定包括被浸渍的至少一个丝线层的厚度。根据本发明的方法的显著之处在于,该方法包括这样的浸渍步骤:在该浸渍步骤过程中,用包括醚化三聚氰胺树脂的基质浸渍所述至少一个丝线层。

有利地,该醚化三聚氰胺树脂的热塑性特性允许该浸渍步骤可在塑性相通过共挤压或挤压拉伸(尤其是在高于或等于80℃并低于或等于130℃的温度下)实施,且该浸渍步骤不使用溶剂(尤其是不使用水性溶剂和不使用有机溶剂)而实现。

丝线的性质和浸渍基质的组成如前所述。

特别地,在该浸渍步骤过程中所用的基质优选地包括质量百分比为大于或等于5且小于或等于50的醚化三聚氰胺树脂。

并且,在该浸渍步骤过程中所用的浸渍基质优选地包含基于以下成分制造的醚化三聚氰胺树脂:

-六甲氧基甲基三聚氰胺(hmmm)或六丁氧基甲基三聚氰胺(hbmm),和

-c1-c5混合醇醚。

在预成型步骤之后,根据本发明的摩擦衬垫制造方法还优选地包括:

-交联步骤,在该步骤过程中,浸渍所述至少一个丝线层的基质通过加热到高于或等于140℃、并优选地低于或等于180℃(例如低于或等于160℃)的温度而交联,

-热稳定化步骤。

交联步骤通常是在受压状态下实现的。

基于根据本发明的方法获得的被浸渍或覆层的丝线,包括例如酚树脂、含有磨料或润滑剂类型的摩擦改性剂的填料、填充填料和弹性体类型的减振填料,其可通过使醚化三聚氰胺与用于摩擦材料的传统的系统相关联而在用于干式离合器的摩擦衬垫中被用作摩擦层。

基于根据本发明的方法获得的被浸渍或覆层的丝线可在用于干式离合器的摩擦衬垫中被用作加强层或次级层。

发明人已经基于具有以下质量组成的浸渍基质实现了两种摩擦衬垫:

为了制造这些摩擦衬垫,按照不使用溶剂的共挤压或挤压拉伸方法将浸渍基质沉积在连续丝线基料上。

浸渍基质的质量相对于连续丝线的质量的比i%为60至180%,并如下地定义:

i=100x(被浸渍或覆层的丝线的重量–单独的丝线的重量)/单独的丝线的重量。

根据本领域技术人员已知的方法获得这些摩擦衬垫,即:

-使被浸渍的、包含浸渍树脂的连续丝线预成型,以及

-对预型件的焙烧/去毛刺。

该方法也可包括过焙烧和/或热处理步骤。

同样地,可以设置最终加工步骤,尤其是为了允许更正初始厚度或尺寸和穿孔。

发明人已经观察到,由此获得的摩擦衬垫的特征满足本领域技术人员已知的在摩擦和机械特性或性能(摩擦系数、抗衰退能力、磨损水平、舒适水平或减振水平、热离心作用水平)方面的一般性标准。

以上借助于在附图中示出的实施方式描述了本发明,而不限制一般性的发明理念。

在考虑了本申请中示出的不同实施方式之后,其它改动和变型对于本领域的技术人员是显而易见的。这些实施方式仅作为例子而被提供,而非意于限制本发明的范围,本发明的范围仅由以下权利要求来确定。

在相互从属的权利要求中列出的不同特征不意味着不能有利地使用这些特征的组合。最后,在权利要求中所用的任何附图标记都不应被解释为是对本发明的范围的限制。

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