CN107780291A - 纸基摩擦材料及其制造方法 - Google Patents

纸基摩擦材料及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107780291A
CN107780291A CN201611114627.5A CN201611114627A CN107780291A CN 107780291 A CN107780291 A CN 107780291A CN 201611114627 A CN201611114627 A CN 201611114627A CN 107780291 A CN107780291 A CN 107780291A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
friction
base
coating solution
latex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611114627.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107780291B (zh
Inventor
金润哲
韩在玟
郑民均
李在永
李秉灿
李润柱
洪性珍
赵银坡
安治德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frictech
Hyundai Motor Co
Original Assignee
Frictech
Hyundai Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frictech, Hyundai Motor Co filed Critical Frictech
Publication of CN107780291A publication Critical patent/CN107780291A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107780291B publication Critical patent/CN107780291B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/60—Clutching elements
    • F16D13/64—Clutch-plates; Clutch-lamellae
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/50—Spraying or projecting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C08L21/02—Latex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/149—Antislip compositions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H13/00—Pulp or paper, comprising synthetic cellulose or non-cellulose fibres or web-forming material
    • D21H13/10—Organic non-cellulose fibres
    • D21H13/20—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H13/26—Polyamides; Polyimides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63—Inorganic compounds
    • D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/24—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/40—Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/62—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/64—Inorganic compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/025—Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0034—Materials; Production methods therefor non-metallic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/006—Materials; Production methods therefor containing fibres or particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0078—Materials; Production methods therefor laminated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0082—Production methods therefor
    • F16D2200/0086—Moulding materials together by application of heat and pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2200/00—Materials; Production methods therefor
    • F16D2200/0082—Production methods therefor
    • F16D2200/0095—Mixing an aqueous slurry of fibres with a binder, e.g. papermaking process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0038—Surface treatment
    • F16D2250/0046—Coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种纸基摩擦材料及其制造方法，其中纸基摩擦材料配置成使得填料和基体之间的分散性和粘接性增加。适用于在车辆中使用的纸基摩擦材料包括：摩擦基料，其包含浆料；以及涂布层，其通过使用胶乳和功能材料的混合物形成在摩擦基料上。浆料的OH反应基团和胶乳的芳香环氢键结合，使得摩擦基料和涂布层相互联接。

Description

纸基摩擦材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及纸基摩擦材料及其制造方法。本发明提供一种纸基摩擦材料及其制造方法，其中纸基摩擦材料配置成使得填料和基体之间的分散性和粘接性增加。
背景技术
为了用于自动变速器离合器，需要纸具有优越的物理性质，包括摩擦和磨损性、耐久性、浸渍孔隙度等等。具体地，因为自动变速器离合器在沉浸于变速器油的状态下运转，其即使在用油浸渍的状态下也必须具有优越的高温摩擦性质、耐磨性和耐久性。
迄今为止所使用的湿式离合器材料的实例包括：纸、烧结的Cu或树脂、石墨等。纸主要用作用于车辆的摩擦材料。纸主要由浆料构成，并包含无机填料和热固性树脂(例如酚、环氧树脂、三聚氰胺树脂)。已知无机填料的种类和量对纸的摩擦性质有影响。
特别地，为了改进自动变速器所需的NVH(噪声、振动、平稳性)减小的性能，摩擦表面应均匀，在其上均匀地施用用于吸收油的微尺寸颗粒。应防止微尺寸颗粒在使用过程中与摩擦材料分离。
为此目的，通常在摩擦材料的表面上形成功能涂布层。通过制备涂布溶液并将涂布溶液施用在摩擦材料的表面上形成涂布层。这样，在摩擦材料的表面上施用涂布溶液可以通过使用棒式涂布机或木头或橡胶辊进行。然而，这种涂布工序是有问题的，因为难以将涂布溶液施用至均匀厚度，因此，包含在所施用的涂布溶液中的功能材料和填料分布不均匀。
提供在背景技术所述的细节的目的在于更好地理解本发明的背景，但不能认为所述细节对应于本领域技术人员已知的常规技术。
发明内容
因此，本发明致力于在相关技术中遇到的上述问题，本发明旨在提供一种纸基摩擦材料及其制造方法，其中功能细颗粒均匀地施用在摩擦材料的表面上并增强粘合力，从而防止功能颗粒在摩擦材料的使用过程中与摩擦材料的表面分离。
本发明的实施方案提供一种用于车辆的纸基摩擦材料，其包括：摩擦基料，其包括浆料；以及涂布层，其通过将包含胶乳和功能材料的混合物施用于摩擦基料上形成，其中浆料的OH反应基团和胶乳的芳香环氢键结合使得摩擦基料和涂布层相互联接。
摩擦基料可以包含约35重量％至约45重量％(例如，约35重量％、36、37、38、39、40、41、42、43、44或约45重量％)的包含浆料的基体、约5重量％至约15重量％(例如，约5重量％、6、7、8、9、10、11、12、13、14或约15重量％)的增强体、约15重量％至约25重量％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的摩擦改性剂，以及其余的填料。
增强体可以包括芳族聚酰胺纤维，摩擦改性剂可以包括焦炭，填料可以包括硅藻土和氮化硅的至少一种。
涂布层可以通过使用包含经混合的胶乳和功能材料的涂布溶液喷洒涂布而形成。
涂布溶液可以包含约50重量％至约60重量％(例如，约50重量％、51、52、53、54、55、56、57、58、59或约60重量％)的水、约22重量％至约28重量％(例如，约22重量％、23、24、25、26、27或约28重量％)的胶乳、约15重量％至约25重量％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的填料，以及约8重量％或更少(例如，约8重量％、7、6、5、4、3、约2重量％或更少)的功能材料。
填料可以包括硅藻土，功能材料可以包括石墨和硫化钼(MoS2)的至少一种。
本发明的另一实施方案提供一种用于车辆的纸基摩擦材料的制造方法，其包括：制备包含浆料的摩擦基料；制备包含经混合的胶乳和功能材料的涂布溶液；利用喷洒涂布溶液涂布摩擦基料，由此在摩擦基料的表面上形成涂布层，所述涂布层配置成使得摩擦基料的浆料的OH反应基团和涂布溶液的胶乳的芳香环氢键结合；以及干燥具有形成在其上的涂布层的摩擦基料。
在此方法中，制备摩擦基料可以包括：混合约35重量％至约45重量％(例如，约35重量％、36、37、38、39、40、41、42、43、44或约45重量％)的包含浆料的基体、约5重量％至约15重量％(例如，约5重量％、6、7、8、9、10、11、12、13、14或约15重量％)的增强体、约15重量％至约25重量％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的摩擦改性剂，以及其余的填料从而获得混合物，所述混合物然后经受脱水挤压以形成片材，由此制造摩擦基料，并干燥所述摩擦基料。
此外，制备涂布溶液可以包括混合约50重量％至约60重量％(例如，约50重量％、51、52、53、54、55、56、57、58、59或约60重量％)的水、约22重量％至约28重量％(例如，约22重量％、23、24、25、26、27或约28重量％)的胶乳、约15重量％至约25重量％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的填料，以及约8重量％或更少(例如，约8重量％、7、6、5、4、3、约2重量％或更少)的功能材料。
此外，制备涂布溶液可以包括：(1)用填料和功能材料与水混合，由此获得涂布溶液，(2)搅拌所得涂布溶液，(3)用胶乳混合经搅拌的涂布溶液，以及(4)搅拌所得经混合的涂布溶液。
所述方法可以进一步包括用酚树脂浸渍摩擦基料，压榨用酚树脂浸渍的摩擦基料，并进行热处理用于硬化掺入摩擦基料中的酚树脂。在干燥后，摩擦基料具有形成在其上的涂布层。
根据本发明的实施方案，涂布层通过使用包含胶乳和功能颗粒的涂布溶液喷洒涂布工序可以均匀地形成在摩擦材料的表面上，由此改进摩擦材料NVH减小的性能。
因为使用胶乳形成涂布层，涂布层的粘合力增强，其中功能颗粒可以在摩擦材料的使用过程中防止与摩擦材料分离。
附图说明
通过随后结合附图所呈现的详细描述将会更清楚地理解本发明的上述和其它特征以及优点。
图1为显示根据本发明的实施方案的制造纸基摩擦材料的方法的流程图。
图2为显示比较实施例和根据本发明的实施例的剪切强度的结果的图表。
具体实施方式
下文中，详细的说明将参考附图以本发明的实施方案给出。然而，本发明不限于如下实施方案，其可以改变以具有各种形式。提供这些实施方案用于完善本发明的公开并对本领域技术人员完整地说明本发明。
根据本发明的实施方案，纸基摩擦材料(后文中称为“摩擦材料”)包括包含浆料的摩擦基料和通过在摩擦基料上施用包含胶乳和功能材料的混合物形成的涂布层。这样，浆料的OH反应基团和胶乳的芳香环氢键结合，其中摩擦基料和涂布层相互联接。
摩擦基料构成主要的纸基摩擦材料，从而获得所需的耐压缩性、机械强度和耐热性。摩擦基料可以为基于纸基摩擦材料的总重量的约95重量％的量。
摩擦基料可以由基于重量％(后文中，除非另有说明，％表示重量％)的约35重量％至约45重量％(例如，约35重量％、36、37、38、39、40、41、42、43、44或约45重量％)的包含浆料的基体、约5重量％至约15重量％(例如，约5重量％、6、7、8、9、10、11、12、13、14或约15重量％)的增强体、约15重量％至约25重量％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的摩擦改性剂，以及其余的填料组成。
构成摩擦基料的基体为螺旋型棉绒浆。螺旋型棉绒浆的特征在于柔软，因此减小摩擦噪音。在分子链内的键角或内旋转角基本上连贯地形成，其中可以产生对连续疲劳的高耐性和高回弹性。此外，吸收进入并存在摩擦材料中的油可以如海绵一样立即释放，由此在滑动时产生的热快速消散，摩擦材料的耐久性可以增加。
棉绒浆用作摩擦基料的基体，从而可以使用在棉绒浆中包含的O-H浆料结构形成氢键结合层。
基体优选地以约35％至45％(例如，约35％、36、37、38、39、40、41、42、43、44或约45％)的量使用，从而维持上述物理性质。
添加增强体以赋予摩擦材料拉伸强度、韧性、耐热性、弹性模量。取决于摩擦材料的最终用途，增强体可以由各种组分组成。增强体的量限制在约5％至约15％(例如，约5重量％、6、7、8、9、10、11、12、13、14或约15重量％)的范围。因此，在摩擦基料中所希望的物理性质由于增强体的添加而可以保留，此外，由于包含增强体而希望的物理性质可以维持。
在此实施方案中，增强纤维，例如芳族聚酰胺纤维，可以用作增强体。因此，将高拉伸强度、韧性、耐热性和弹性模量赋予摩擦材料，摩擦噪音由于柔软的性质而可以减小。
可以添加摩擦改性剂以增加摩擦材料的摩擦性质。在本实施方案中，使用焦炭。
摩擦改性剂的量限制在约15％至约25％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的范围。因此，摩擦材料的噪音和振动优选地通过添加摩擦改性剂而减小至所需的水平。
摩擦基料由以所需的量混合的基体、增强体和摩擦改性剂，以及其余的填料组成。以剩余的量使用的填料可以由多孔材料制得以最小化表面间滑动并实现完全接触。填料优选地包括硅藻土和氮化硅的至少一种。硅藻土和氮化硅具有孔和微米范围的颗粒尺寸。当用于吸收油的孔分布在全部基体中时，可以有利地形成油润滑膜。当硅藻土和氮化硅用作填料时，可以改进噪音和振动减少的性能。
涂布层形成在摩擦基料的表面上。涂布溶液包含混合在一起的胶乳和功能材料，涂布溶液可以通过喷洒涂布而施用。
在某些实施方案中，涂布溶液由约50重量％至约60重量％(例如，约50重量％、51、52、53、54、55、56、57、58、59或约60重量％)的水、约22重量％至约28重量％(例如，约22重量％、23、24、25、26、27或约28重量％)的胶乳、约15重量％至约25重量％(例如，约15重量％、16、17、18、19、20、21、22、23、24或约25重量％)的填料，以及约8重量％或更少(例如，约8重量％、7、6、5、4、3、2、约1重量％或更少)的功能材料组成。填料可以包括硅藻土，功能材料优选地包括石墨和硫化钼(MoS2)的至少一种。
如果水的量小于50％，涂布喷头可能在喷洒涂布工序中堵塞，涂布工序可能不能均匀地进行。另一方面，如果水的量超过60％，粘接性可能下降，摩擦材料的表面吸收性可能变的有问题。
胶乳用于将填料和功能材料紧实地粘附至摩擦基料的表面。强的结合得以维持，这是由于胶乳自身的键合以及棉绒浆的OH反应基团和胶乳的芳香环之间的氢键结合可以增加键合能。因此，这些相互作用可以提供摩擦基料和涂布层之间的单层结构的键合强度。
如果胶乳的量小于22％，填料和功能材料不能通过胶乳的组分充分地粘接至摩擦材料的表面，因此，在浸渍后的压榨工序中，填料和功能材料可能剥离。另一方面，如果胶乳的量超过28％，填料和摩擦材料的孔可能堵塞，油的流动可能减小，不利地引起噪音问题。
当用作填料的硅藻土的量为15％或更大时，其均匀地分布在对应的表面以由此显示出优越的噪音减小性能。如果硅藻土的量超过25％，在喷洒涂布工序中过度地喷洒矿物颗粒，不利地引起可靠性问题。
作为功能材料，石墨和硫化钼(MoS2)是固体润滑剂，它们的量优选地限制在8％或更少，从而改进润滑性质。
参考附图如下说明制造纸基摩擦材料的方法。
图1为显示根据本发明的实施方案的制造纸基摩擦材料的方法的流程图。
如图1中所示，根据本发明的实施方案的制造纸基摩擦材料的方法包括：制备摩擦基料(S100)，制备涂布溶液(S200)，形成涂布层(S300)，干燥摩擦基料(S400)，用酚树脂浸渍摩擦基料(S500)，压榨摩擦基料(S600)，以及进行热处理(S700)。
在制备摩擦基料(S100)时，摩擦基料以单一层的形式提供。
通过以上述的量组合基体、增强体、摩擦改性剂和填料，然后使用混合器用水混合所得组合从而实现均匀分布(S110)来制备摩擦基料。
由此获得的混合物放置在片材成型器中，然后脱水挤压，其中混合物均匀地留在片材成型器的线网上(S120)。脱水挤压在2500至3000psi下操作8至12秒，从而去除高达约90％的水。
接着，以片材形式的混合物从线网分离，然后在约140℃至160℃(例如，约140℃、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159或160℃)下干燥约8至12min(例如，约8min、9、10、11或12min)，由此制备摩擦基料(S130)。由此制备的摩擦基料具有小于5％的水含量。
在制备摩擦基料之后，制备施用在摩擦基料上的涂布溶液(S200)。
通过以上述的量混合水、胶乳、填料和功能材料，然后搅拌它们来制备涂布溶液。这样，通过多个程序进行涂布溶液的制备，从而防止其他材料由于胶乳的聚集力而凝结，从而由此防止喷洒涂布工序中喷枪的喷头堵塞。
具体地，水与预定的量的填料和功能材料混合(首次混合；S210)。接着，在首次混合工序中获得的涂布溶液充分搅拌(首次搅拌；S220)。
当水与填料和功能材料以此方式充分混合时，经首次搅拌的涂布溶液与预定的量的胶乳混合(二次混合；S230)。接着，将二次混合的涂布溶液充分搅拌以制备涂布溶液(二次搅拌；S240)。
当摩擦基料和涂布溶液以此方式制备时，使用喷洒将涂布溶液施用至摩擦基料上(S300)。涂布溶液喷洒在摩擦基料上，其中涂布层形成在摩擦基料的表面上，同时摩擦基料的棉绒浆的OH反应基团和涂布溶液的胶乳的芳香环氢键结合。
在用涂布溶液喷洒涂布之后，干燥用作涂布溶液中的粘合剂的水和胶乳，以增加形成在摩擦基料的表面上的涂布层的粘接性(S400)。此处，使用非接触干燥器(如热空气干燥器)替代接触型干燥器防止涂布溶液的损失。
在摩擦基料的表面上形成涂布层之后，具有形成在其上的涂布层的摩擦基料用酚树脂浸渍以增加摩擦材料的拉伸强度和剪切强度，并改进耐热性和耐磨性(S500)。
当具有形成在其上的涂布层的摩擦基料用酚树脂充分浸渍时，经酚树脂浸渍的摩擦基料通过经过具有预定间隔的辊而被压榨，使得酚树脂均匀地分布在具有涂布层形成在其上的摩擦基料(S600)。
在压榨后，进行热处理以硬化掺入摩擦基料的酚树脂，由此完成摩擦材料的制造(S700)。此处，在约170℃至约180℃(例如，约170℃、171、172、173、174、175、176、177、178、179或约180℃)下进行热处理约3至约5min(例如，约3min、4min或约5min)。
下面，通过如下比较实施例和实施例描述本发明。
在如下测试中，本发明的实施例为这样的摩擦材料(包括两个层)，其配置成涂布层使用喷洒涂布工序形成在摩擦基料上，比较实施例是不具有涂布层的摩擦材料(包括一个层)。
进行用于测量剪切强度的测试。结果显示于图2中。在比较实施例和实施例中的剪切强度根据ASTM D1002(搭接剪切强度测试)测量。
图2为显示根据本发明的实施例和比较实施例的剪切强度的结果的图表。
如图2中所示，在实施例的情况中，由于胶乳粘合剂的完全粘接而显示出内部粘接强度等于或大于比较实施例。
此外，测量比较实施例(比较实施例1)和实施例的摩擦材料的摩擦稳定性。结果显示于下表1中。
为了评估噪音和振动性质，使用符合国际标准的LVFA进行测试，基于获得的dμ/dv值评估摩擦稳定性。此处，dμ/dv是摩擦系数相对于速度的斜率。当dμ/dv具有正(+)值时，不发生粘滑运动，显著地减小噪音和振动。另一方面，当dμ/dv具有负(-)值时，产生造成振动的粘滑运动的可能性增加，因此不能减少噪音和振动。亦即，当dμ/dv值大于0时，噪音和振动可以更有利地减小。
[表1]
如根据图1的结果变得明显的是，不同于比较实施例1，实施例的dμ/dv值具有正值，因此确保摩擦稳定性。
此外，为了评估用于涂布溶液的胶乳的效果，评估本发明的实施例和使用酚树脂而非涂布溶液的胶乳的比较实施例2的摩擦材料的摩擦稳定性。结果显示于下图2中。
[表2]
如根据图2变得明显的是，不同于比较实施例2，实施例的dμ/dv值具有正值，因此确保摩擦稳定性。
当使用酚树脂时，填料的稳定性减小，因此在喷洒涂布时不能均匀地施用填料。由于这一问题，摩擦表面相对不均匀，在连续滑动测试时油膜不均匀地形成，因此NVH减小性能变差。
尽管出于说明的目的已参考附图公开了本发明的优选实施例，但是本领域一般技术人员应当理解，各种修改、增加和删减是可能的，并不脱离所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神。

Claims (11)

1.一种用于车辆的纸基摩擦材料，其包括：
摩擦基料，其包含浆料；以及
涂布层，其通过将包含胶乳和功能材料的混合物施用于摩擦基料上形成，
其中浆料的OH反应基团和胶乳的芳香环氢键结合使得摩擦基料和涂布层相互联接。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的纸基摩擦材料，其中摩擦基料包含约35重量至约45重量％的含有浆料的基体，约5重量％至约15重量％的增强体，约15重量％至约25重量％的摩擦改性剂，以及剩余的填料。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的纸基摩擦材料，其中增强体包括芳族聚酰胺纤维，摩擦改性剂包括焦炭，填料包括硅藻土和氮化硅的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的纸基摩擦材料，其中涂布层通过使用包含经混合的胶乳和功能材料的涂布溶液喷洒涂布而形成。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的纸基摩擦材料，其中涂布溶液包含约50重量％至约60重量％的水，约22重量％至约28重量％的胶乳，约15重量％至约25重量％的填料，以及约8重量％或更少的功能材料。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的纸基摩擦材料，其中填料包括硅藻土，功能材料包括石墨和硫化钼MoS2的至少一种。
7.一种用于车辆的纸基摩擦材料的制造方法，其包括：
制备包含浆料的摩擦基料；
制备包含经混合的胶乳和功能材料的涂布溶液；
利用喷洒用涂布溶液涂布摩擦基料，由此在摩擦基料的表面上形成涂布层，所述涂布层配置成使得摩擦基料的浆料的OH反应基团和涂布溶液的胶乳的芳香环氢键结合；以及
干燥具有涂布层形成在其上的摩擦基料。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的纸基摩擦材料的制造方法，其中制备摩擦基料包括：
混合约35重量％至约45重量％的包含浆料的基体、约5重量％至约15重量％的增强体、约15重量％至约25重量％的摩擦改性剂，以及其余的填料从而获得混合物，所述混合物然后经受脱水挤压以形成片材，由此制造摩擦基料；以及
干燥摩擦基料。
9.根据权利要求7所述的用于车辆的纸基摩擦材料的制造方法，其中制备涂布溶液包括混合约50重量％至约60重量％的水，约22重量％至约28重量％的胶乳，约15重量％至约25重量％的填料，以及约8重量％或更少的功能材料。
10.根据权利要求9所述的用于车辆的纸基摩擦材料的制造方法，其中制备涂布溶液包括：
用填料和功能材料与水首次混合，由此获得涂布溶液，
首次搅拌涂布溶液，
用胶乳二次混合经首次搅拌的涂布溶液，以及
二次搅拌经二次混合的涂布溶液。
11.根据权利要求7所述的用于车辆的纸基摩擦材料的制造方法，其在干燥具有涂布层形成在其上的摩擦基料之后进一步包括：
用酚树脂浸渍摩擦基料；
压榨用酚树脂浸渍的摩擦基料；以及
进行热处理用于硬化掺入摩擦基料中的酚树脂。
CN201611114627.5A 2016-08-29 2016-12-07 纸基摩擦材料及其制造方法 Active CN107780291B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0110000 2016-08-29
KR1020160110000A KR20180025337A (ko) 2016-08-29 2016-08-29 페이퍼 마찰재 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107780291A true CN107780291A (zh) 2018-03-09
CN107780291B CN107780291B (zh) 2022-05-13

Family

ID=61240397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611114627.5A Active CN107780291B (zh) 2016-08-29 2016-12-07 纸基摩擦材料及其制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US10161461B2 (zh)
KR (1) KR20180025337A (zh)
CN (1) CN107780291B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109837802A (zh) * 2019-03-01 2019-06-04 浙江理工大学 一种纸基摩擦材料的制备方法
CN112594308A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 黄山菲英汽车零部件有限公司 一种高性能汽车刹车片的制备方法
CN115066567A (zh) * 2020-04-29 2022-09-16 舍弗勒技术股份两合公司 用于形成具有纤维素层的双层湿摩擦材料的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT522255B1 (de) * 2019-03-13 2022-01-15 Miba Frictec Gmbh Reibbelag

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0807766A1 (en) * 1996-05-17 1997-11-19 Borg-Warner Automotive, Inc. Two-ply friction material
CA2283147A1 (en) * 1997-03-10 1998-09-17 Alliedsignal Inc. Coated friction pad for brake assembly
JP2005299840A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Nippon Valqua Ind Ltd 被膜付き摩擦材およびその製造方法
CN1718672A (zh) * 2004-07-09 2006-01-11 博格华纳公司 包含摩擦改性层的摩擦材料用浸渍剂
CN102093842A (zh) * 2010-11-18 2011-06-15 西北工业大学 碳质双层纸基摩擦材料及其制备方法
US20160160146A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-09 Hyundai Motor Company Paper-based wet friction material of automotive auto transmission

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4279696A (en) * 1980-06-20 1981-07-21 Armstrong World Industries, Inc. Process for forming friction materials
JPH07197015A (ja) * 1993-12-28 1995-08-01 Sumitomo Electric Ind Ltd 摩擦材組成物
JP3948844B2 (ja) 1998-06-12 2007-07-25 トヨタ自動車株式会社 湿式摩擦材
JP2000161406A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Toyota Motor Corp 湿式摩擦材
FR2792383B1 (fr) 1999-04-16 2001-05-11 Valeo Procede de fabrication d'un materiau de friction et notamment d'une couronne de friction d'embrayage
KR101086454B1 (ko) * 2004-08-18 2011-11-25 코오롱인더스트리 주식회사 접착 조성물 및 상기 조성물로 처리된 고무 보강 섬유
JP2007100933A (ja) 2005-10-07 2007-04-19 Dainatsukusu:Kk 湿式摩擦材
KR20090042465A (ko) 2007-10-26 2009-04-30 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의 비트라인 형성방법
KR101038710B1 (ko) 2008-11-19 2011-06-02 한국후지냉기(주) 내열성이 우수하고 고마찰계수를 갖는 마찰재 및 이의 제조방법과 이를 이용한 습식 마찰재
JP2014141541A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Aisin Chemical Co Ltd 摩擦材及びその製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0807766A1 (en) * 1996-05-17 1997-11-19 Borg-Warner Automotive, Inc. Two-ply friction material
CA2283147A1 (en) * 1997-03-10 1998-09-17 Alliedsignal Inc. Coated friction pad for brake assembly
JP2005299840A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Nippon Valqua Ind Ltd 被膜付き摩擦材およびその製造方法
CN1718672A (zh) * 2004-07-09 2006-01-11 博格华纳公司 包含摩擦改性层的摩擦材料用浸渍剂
CN102093842A (zh) * 2010-11-18 2011-06-15 西北工业大学 碳质双层纸基摩擦材料及其制备方法
US20160160146A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-09 Hyundai Motor Company Paper-based wet friction material of automotive auto transmission

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109837802A (zh) * 2019-03-01 2019-06-04 浙江理工大学 一种纸基摩擦材料的制备方法
CN115066567A (zh) * 2020-04-29 2022-09-16 舍弗勒技术股份两合公司 用于形成具有纤维素层的双层湿摩擦材料的方法
CN112594308A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 黄山菲英汽车零部件有限公司 一种高性能汽车刹车片的制备方法
CN112594308B (zh) * 2020-12-11 2024-03-12 黄山菲英汽车零部件有限公司 一种高性能汽车刹车片的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180058512A1 (en) 2018-03-01
CN107780291B (zh) 2022-05-13
US10655687B2 (en) 2020-05-19
US20190085909A1 (en) 2019-03-21
US10161461B2 (en) 2018-12-25
KR20180025337A (ko) 2018-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107780291A (zh) 纸基摩擦材料及其制造方法
JP4159721B2 (ja) 非アスベストの摩擦材料及びその製造方法
JP4074364B2 (ja) 高性能二層摩擦材料
JP4166844B2 (ja) 二層摩擦材料
US7749562B1 (en) Porous friction material comprising nanoparticles of friction modifying material
US8863917B2 (en) Friction material for brakes
US20050244654A1 (en) Artificial leather
JP2007045860A (ja) 湿式摩擦材の製造方法
US8603614B2 (en) Porous friction material with nanoparticles of friction modifying material
JPH0783258A (ja) 粉末フェノール樹脂を含む摩擦材料およびそれを製造する方法
WO2013048627A1 (en) Friction material for brakes
US20120108698A1 (en) Friction material including a plurality of binder particles with friction modifying particles bound thereto
EP1521008A2 (en) Elastic and porous friction material with high amount of fibers
CN104562689A (zh) 经氨基树脂处理的背衬材料、及含有使用所述背衬材料的涂附磨具产品和其制备方法
CN106544924A (zh) 一种氧化铝纤维增强纸基摩擦材料的制备方法
US10995810B2 (en) Friction material
CN105155334B (zh) 一种用于自适应自动变速器的纸基摩擦材料及制作方法
GB2064565A (en) Clutch facings
JPS6319550B2 (zh)
JP2617075B2 (ja) 湿式摩擦材の製造方法
US2311244A (en) Method of making friction material
CN110436960A (zh) 一种减震垫用吸音材料的制备方法
JPH0466899B2 (zh)
JP3564627B2 (ja) 湿式摩擦材料の製造方法
JPH0712158A (ja) 摩擦材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant