DD224641B1

DD224641B1 - PROCESS FOR PRODUCING REINFORCED MATERIALS

Info

Publication number: DD224641B1
Application number: DD26411684A
Authority: DD
Inventors: Peter Scholz; Rainer Helbig; Willi Koth; Rolf Prehl; Dieter Hoffmann
Original assignee: Cosid Kautasit Werke Veb
Priority date: 1984-06-14
Filing date: 1984-06-14
Publication date: 1987-08-12
Also published as: DD224641A1

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Reibwerkstoffen fur zum Beispiel Reibklotze fur Pressen, Stanzen, Scheren, Bremsklotze fur Scheibenbremsen fur Kraftfahrzeuge und Schienenfahrzeuge, fur Tromrnelbremsbelage als Bremsband oder formgepreßter Trommelbremsbelag oder aber fur Kupplungsbelage auf textiler Grundlage, mit überwiegend Kautschuk als Bindemittel, wobei als Kautschuk-Typen vorzugsweise Styrol-Butadien-Copolymere, Nitril-Butadien-Copolymere, Polybutadiene und Naturkautschuk vorgesehen sindThe invention relates to a process for the production of friction materials for example Reibklotze for pressing, punching, scissors, brake pads for disc brakes for motor vehicles and rail vehicles for Tromrnelbremsbelage as brake band or compression drum brake lining or for clutch lining on a textile basis, with predominantly rubber as a binder, said as rubber types, preferably styrene-butadiene copolymers, nitrile-butadiene copolymers, polybutadienes and natural rubber are provided

Charakteristik der bekannten technischen LosungenCharacteristic of the known technical solutions

Der überwiegende Teil der bekannten Reibwerkstoffe enthalt Asbest Diese Reibwerkstoffe bilden den Stand der Technik und genügen hinsichtlich ihrer mechanischen und reibtechnischen Eigenschaften unterschiedlich gut den differenzierten Einsatzbedingungen Neben Asbest enthalten sie Bindemittel, zum Beispiel Kautschuk und/oder warmehartbares Harz, Füllstoffe sowie auf Reibung und Verschleiß wirkende Modifikatorsn in einer Vielzahl von Kombinationen Es ist weiterhin bekannt, an Stelle von Asbest als Verstärkungsmittel neben Metallen in Form von Fasern auch Kohlenstoffasern, Keramikfasern, Polymerfasern und Glasfasern zu verwenden Glasfasern zeichnen sich neben einer guten Verfügbarkeit, vertretbaren Preis und eines technologischen Verhaltens, welches nicht den Ein- völlig neuer Misch und Verarbeitungsprinzipien erfordert, durch eine ausreichend gute thermische Beständigkeit aus Die Verwendung von Glasfasern in Reibmatenal ist unter anderem beschrieben in DD-AP 138 075,138 076, DE-OS 1 905118,1 905 119,2 014 540,2 150 845,2 231 101,2 323 997,2 833 289, US-PS 4 137 214 Die gesundheitsgefahrdende Wirkung des Asbestes wurde nachgewiesen und es entspricht dem Wissensstand, daß durch lungengangigen Staub insbesondere die Ausbildung von Krankheiten wie Asbestose, Tumore der Lunge, des Rippen- und Bauchfelles beim Umgang des Menschen mit Asbest oder asbesthaltigen Matenalien auftreten können Weltweit entstanden aus diesem Grunde staatliche Forderungen und technische Vorschriften, welche die Verwendung von Asbest einschränken oder verbieten Diesen Bestrebungen entgegen stehen vor allem auf dem Gebiet der Reibwerkstoffertigung die universelle Eignung des Asbestes, dessen vergleichsweise geringer Preis und ein bisher fehlender allgemeingültiger Nachweis fur entsprechende Alternativen Die Eignung von Glasfasern an Stelle von Asbest ist unter anderem durch die oben aufgeführten Erfindungsbeschreibungen nachgewiesen, und zwar fur spezielle Anwendungsfalle Neben bekannten Eigenschaften, die den Reibvorgang direkt betreffen, wie Gleit- und Haftreibwert, geringer Reibwerkstoff- und Gegenmaterialverschleiß, werden an den Reibwerkstoff spezielle Forderungen gestellt, die sich aus dem Verwendungszweck, etwa zur Verarbeitung zu Reibklotzen, Bremsbelage fur Trommelbremsen oder Kupplungsbelage ergeben Fur Reibklotze zur Verwendung in Pressen, Stanzen, Scheren ist beispielsweise eine große Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einwirkungen erforderlich So treten an den Abstutzflachen solcher Reibklotze schlagartig einsetzende Druckbelastungen bis zu 10 MPa auf, wobei zur verschleißbedingten Auswechslung der Reibklotze mehrere Millionen Schaltspiele gefordert werden Die bekannten Reibmatenalien auf der Basis von Glasfasern als Veistarkungsmittel weisen diese komplexen Wert an Harte, Elastizität, Zähigkeit und Weiterreißwiderstand nicht aus Trommelbremsbelage aus Bremsband oder als formgepreßtes Erzeugnis fur Kraftfahrzeug und Industriebremsen erfordern Eigenschaften, die die Funktionssicherheit der Bremse als Sicherheitselement bestimmen Durch ausreichende Materialfestigkeit ist zu garantieren, daß das Bremsband oder der Bremsbelag auch bei zeitweiser Überlastung nicht zerstört wird Der Widerstand gegen Rißbildung muß so groß sein, daß ein vorzeitiges Auswechseln des Reibmatenals vor der naturlichen Belagverschleißgrenze vermieden wird Bremsband soll eine große Flexibilität aufweisen, um den verschiedenen Einsatzbedingungen (Reibdurchmesser, Umschlingungswinkel) zu genügen Die mechanische Festigkeit muß bei allen Einsatzbedingungen und über die gesamte Einsatzzeit gewahrleistet sein Die Gleit und Haftreibwerte müssen den allgemeinen Anforderungen eines auf mittlere BeanspruchungshoheThe majority of the known friction materials containing asbestos These friction materials form the state of the art and meet in terms of their mechanical and friction properties differently well the differentiated conditions of use In addition to asbestos they contain binders, for example rubber and / or thermosetting resin, fillers and acting on friction and wear Modifiers in a Variety of Combinations It is also known to use fibrous, ceramic, polymeric and glass fibers in place of asbestos as a reinforcing agent besides metals in the form of fibers. Glass fibers are notable besides good availability, reasonable price and technological behavior The use of glass fibers in Reibmatenal is described inter alia in DD-AP 138 075,138 076, DE-OS 1 905118.1 905 119.2 014 540.2 150 845.2 231 101.2 323 997.2 833 289, US-PS 4 137 214 The health hazardous effect of asbestos has been demonstrated and it corresponds to the knowledge that by lung dust In particular, the formation of diseases such as asbestosis, tumors of the lungs, the ribs and peritoneum when dealing with humans with asbestos or asbestos-containing materials may occur worldwide For this reason, government claims and technical regulations that limit the use of asbestos or prohibit these efforts Especially in the field of friction material production, the universal suitability of asbestos, its comparatively low price and a previously lacking universal evidence of such alternatives The suitability of glass fibers in place of asbestos is demonstrated, inter alia, by the inventions described above, and for specific applications In addition to known Characteristics that directly affect the friction process, such as friction coefficient and friction coefficient, low friction material and Gegenmaterialverschleiß, special demands are made of the friction material, resulting from the intended use, such as processing to Reibklotzen, brake pads for drum brakes or clutch lining For Reibklotze for use in presses, stamping, shearing, for example, a high resistance to mechanical effects is required. Thus, on the support surfaces of such Reibklotze sudden onset of pressure up to 10 MPa, which are required for wear-related replacement of the Reibklotze several million operations The known Reibmatenalien based on glass fibers As a Veistarkungsmittel do not show this complex value of hardness, elasticity, toughness and tear resistance from drum brake pad brake band or as a molded product for motor vehicle and industrial brakes require E Characteristics that determine the functional safety of the brake as a safety element Due to sufficient material strength, it must be guaranteed that the brake band or brake lining will not be destroyed even if temporarily overloaded. The resistance to cracking must be so great that premature replacement of the friction material before the natural pad wear limit is avoided The brake band should have a high degree of flexibility to meet the various conditions of use (friction diameter, angle of wrap). Mechanical strength must be ensured under all conditions of use and over the entire service life. The sliding and static friction coefficients must meet the general requirements of a medium-high load

ausgelegten Reibmatenals entsprechen Als mittlere Beanspruchungshohe sollen Parameter gelten, wie sie zum Beispiel in Pkw- und Kleintransportertrommelbremsen, Zweiradtrommelbremsen und im überwiegenden Teil der Industnebremsen einschließlich solcher in Hebezeugen verwendet werden Sie sollen charakterisiert werden mit Bremsanfangstemperatur bis 250°C, kurzzeitig bis 350°C, spezifische Flachenpressung bis 1,5 MPa und Gleitgeschwndigkeiten zu Bremsbeginn bis 15 m/s Unter diesen Bedingungen sollen Reibwerkstoff- und Gegenmaterialverschleißwerte annähernd in der Größenordnung der bisherigen lasbesthaltigen Materialien liegen Die gegenwartig bekanrten Reibwerksioffe mit Glasfasern als Verstärkungsmittel konnten die Summe der geforderten Eigenschaften, die an Bremsbander und formgepreßte Belage gestellt werden, nicht in erstrebter Weise erfüllen Als eine der wesentlichsten Ursachen wurde die solchen Erzeugnissen anhaftende große Harte und Steifigkeit erkannt Auf die den Glasfasern anhaftende abrasive Wirkung wird in den eingangs genannten Erfindungsbeschreibungen hingewiesen Durch die Verwendung von Harz als Bindemittel wird diese Erscheinung keinesfalls abgeschwächt, eher verstärkt Die faserverstärkten Harzerzeugnisse anhaftende Steifigkeit stellt sich in der Anpassung an die verschiedensten Anwendungsfallle im Bereich leichter bis mittlerer Belastungsfalle entgegen, sodaß durch geringe Rezepturvarianten kaum spurbare Eigenschaftsveranderungen bemerkbar werden, wodurch die Anwendungsbreite harzgebundener Reibwerkstoffe allgemein sehr eng ist Von Kupplungsringen wird gefordert, daß sie neben den den Reibvorgang direkt betreffenden Eigenschaften besondere Widerstandsfah gkeit gegenüber Fliehkräften, das heißt, eine ausreichend hohe Drehzahlfestigkeit auch bei Temperaturbelasttng sowie eine Mmdestflexibilitat fur den Einsatz auf axial gefederten Mitnehmerscheiben ausweisen sollen Um den hohen Anforderungen zu entsprechen, werden in Cen genannten Reibungskupplungen bevorzugt scheibenförmige Reibbelage im aufgenieteten, aufgeklebten oder aufgepreßtem Zustand eingesetzt Die zum Teil auf der Grundlage von Sahuttmassen zumeis· mit Armierungsanteilen in Form von Kurzfasern fur geringere spezifische Beanspruchung oder als textiles bzw lhalbtextiles Material mit Armierungsteilen in Form von Geweben, Zwirnen, Garnen, Rovings oder anderen in spiralgewickelter Form oder wildgewickelter Form (scatter wound) und gewebeartig odei ahnlicher Ausfuhrung fur hohe spezifische Belastungen enthalten zumeist Asbest Da jedoch die Forderungen nach asbestfreien Produkten immer zwingender werden, und diese Forderungen deshalb und auch wegen der objektiv vorhandenen Gesundheitsgefahrdung nicht mehr ignoriert werden können, ist die Suche nach geeigneten Losungen dringend erforderlich Dabei ist davon auszugehen, daß die bekannten technischen Losungen entweder die geforderten Reibeigenschaften nicht aufweisen oder die verwendeten, den Asbest ersetzenden Fasern als Verstärkungsmittel das Endprodukt wesentlich verteuerncorrespond to rated friction coefficients Parameters should be considered as average stress levels, as used for example in passenger car and small transport drum brakes, two-wheel drum brakes and in the majority of industrial brakes including those in hoists. They should be characterized with brake start temperature up to 250 ° C, briefly up to 350 ° C, specific surface pressure up to 1.5 MPa and sliding behavior at the beginning of braking up to 15 m / s Under these conditions, friction materials and counter-material wear values should be approximately on the order of the previous laserbased materials. The currently available friction materials with glass fibers as reinforcing agents could be the sum of the required properties Brake band and molded pads are not intended to be used in the desired way. One of the most important causes of this was the great hardness and rigidity inherent in such products The use of resin as a binder, this phenomenon is in no way attenuated, rather reinforced The fiber-reinforced resin products adhering stiffness is in the adaptation to the most diverse Anwendungsfallle in the range of light to medium load trap contrary, so by low Formulation variants hardly noticeable property changes are noticeable, whereby the scope of resin-bonded friction materials is generally very narrow From coupling rings is required that they in addition to the friction directly relevant properties special resistance to centrifugal forces, that is, a sufficiently high speed resistance even with Temperaturbelasttng and a Mmdestflexibilitat for To identify the use on axially sprung drive disks To meet the high requirements, are mentioned in Cen friction The use of disc-shaped friction linings in the riveted, glued or pressed state is preferred. This is based in part on the basis of Sahuttmassen with reinforcing components in the form of short fibers for lower specific stress or as textile or semi-textile material with reinforcing parts in the form of fabrics, threads, yarns, rovings or others in spirally wound form or scattered wound and fabric-like or similar design for high specific loads contain mostly asbestos. However, as the demands for asbestos-free products become more and more compelling, these demands and also because of the objectively present health hazards are no longer ignored The search for suitable solutions is urgently required. It can be assumed that the known technical solutions either do not exhibit the required frictional properties or the fibers used to replace the asbestos as a reinforcing agent significantly increase the cost of the final product

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung asbestfreien Reibwerkstoffes zu schaffen, dessen Materialkosten in vertretbaren Grenzen liegt und dessen Eigenschaften den herkömmlichen Reibmatenalien nicht nachstehen,The aim of the invention is to provide a method for producing asbestos-free friction material whose material costs are within reasonable limits and whose properties are not inferior to conventional Reibmatenalien,

Darlegung des Wesens der Erfindung ·Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von asbestfreien Reibwerkstoffen zu schaffen, welches geeignet ist zur Herstellung von Reibklotzen mit großer Harte, hoher Elastizität, Zähigkeit und Weiterreißfestigkeit, zur Herstellung von Bremsband und formgepreßten Trommelbremsbelage mit großer Harte und Elastizität und genugenden Widerstand gegen Rißbildung und zur Herstellung von Kupplungsbelagen mit hoher Drehzahlfestigkeit und guter Flexibilität, wobei fur alle Anwendfungsfalle des Verfahrens das Reibverhalten sowie der Reibbelag- und Gegenmaterialverschleiß bezogen auf die bekannter Reibwerkstoffe mit Glasbestandteilen als Verstärkungsmittel verbessert werden soll und das bisherige Qualitatsmveau garantiert werden soll Die Aufgabe wird dadurch gelost, daß der als Bindemittel wirkende Kautschuk, durch vorzugsweise Glasfasern und üblichen reib- und verschleißbeeinflussenden Stoffen verstärkt, zu einer Mischung verarbeitet oder als Bestandteil eines strangformigen Gebildes oder Gewebestreifens nach entsprechender Vorformung im Semi Ebonit Bereich vulkanisiert wird Allgemein werden bei der Vulkanisation von Kautschukmischungen mit Schwefel als Vulkanisationsmittel zwei Konzentrationsbereiche angewendet, in denen die verschiedenen erforderlichen Werkstoffeigenschaften der Vulkanisate gezielt beeinflußt werden Gemeint sind der Bereich Weichgummi mit bis 5% Schwefel auf Kautschuk und der Hartgummibereich mit nr ehr als 25% Schwefel auf Kautschuk Vulkanisate mit Schwefelanteden zwischen 5 und 25<3ew ·% auf Kautschuk;, sogenannte „Semi Ebonite", gelten als minderwertig und werden nicht zur Anwendung empfohlen In der Fachliteratur ist auf diese Tatsache hingewiesen, zum Beispiel in „Roh- und Hilfsstoffe der Gummiindustrie" VEB Deutscher Verlag fur Grundstaffindustrie Leipzig 1968, Seite 177, oder auch Heinisch, „Kautschuk-Lexikon" A W Gentner Verlag Stuttgart 1977, Seite 230 Obwohl also die kautschukverarbeitende Industrie eine Vulkanisation im Semi-Ebonit Bereich allgemein ablehnt, ist im vorliegenden Falle die Eignung unter Beachtung nachfolgender Hinweise zur Losung der Aufgabenstellung nachweisbar Der Anteil des Schwefels bezogen auf den Kautschuk soll erfindungsgemaß zwischen 17-22 Gew % eingestellt werden Bei Unterschreitung ve η 17 Gew ·% Schwefel auf Kautschuk nimmt allgemein die Festigkeit des geformten Korpers soweit ab, daß eine Verwendung desselben fur den Anwendungszweck nicht mehr ratsam ist, obwohl die Anwendung fur leichte Anwendungsfalle noch möglich sein kann Ein Überschreiten von 22 Gew % Schwefel auf Kautschuk wiederum erhöht zwar die Festigkeit, hat aber den Nachteil hinsichtlich anderer wichtiger Eigenschaften, zum Beispiel des Belagverschleißes Der Bereich von 17 bis 22 Gew % Schwefel auf Kautschuk, also innerhalb des Semi-Ebonit Bereiches, stellt somit den gunstigsten Bereich fur die vorgesehenen Anwendungsfal e darThe object of the invention is to provide a method for producing asbestos-free friction materials, which is suitable for the production of Reibklotzen with great hardness, high elasticity, toughness and tear strength, for the production of brake band and molded drum brake pad with great hardness and elasticity and sufficient resistance against Cracking and for the production of clutch linings with high rotational speed resistance and good flexibility, the frictional behavior and the Reibbelag- and Gegenmaterialverschleiß based on the known friction materials with glass components as reinforcing agent to be improved and the previous Qualitatsmveau should be guaranteed for all cases of application of the method solved that the acting as a binder rubber, preferably reinforced by glass fibers and conventional friction and wear-influencing substances, processed into a mixture or as part of a stran Generally vulcanization of rubber mixtures with sulfur as vulcanizing agent uses two concentration ranges in which the various required material properties of the vulcanizates are specifically influenced. This refers to the area of soft rubber with up to 5% sulfur Rubber and hard rubber with less than 25% sulfur on rubber Vulcanizates with sulfur content between 5 and 25 <3% by weight on rubber; so-called "semi-ebonites" are considered inferior and are not recommended for use In the specialist literature this fact is important pointed out, for example, in "raw and auxiliary materials of the rubber industry" VEB German publishing house for basic industry Leipzig 1968, page 177, or also Heinisch, "rubber encyclopedia" AW Gentner publishing house Stuttgart 1977, page 230 Thus, although the rubber processing industry a volcano In the present case, the suitability is observable in observance of the following instructions for solving the problem. The proportion of sulfur relative to the rubber should be adjusted according to the invention to between 17 and 22% by weight. If the value falls below ve η 17% by weight. Sulfur on rubber generally decreases the strength of the molded body to such an extent that it is no longer advisable to use it for the intended purpose, although it may still be possible to use it for light applications. Exceeding 22% by weight sulfur on rubber, in turn, increases the strength, But has the disadvantage of other important properties, for example, the lining wear The range of 17 to 22% by weight of sulfur on rubber, ie within the semi-ebonite range, thus represents the most favorable range for the intended use cases

Fur die Herstellung von Reibwerkstoffmischungen zur erfindungsgemaßen Weiterverarbeitung zu Reibklotze fur Pressen, Scheren, Stanzen, Reibklotze fur Scheibenbremsbelage fur Kraftfahrzeuge und Schienenfahrzeuge sowie Trommelbremsbelage oder Bremsband hat es sich als vorteilhaft erwiesen, hochdisperse Füllstoffe, wie SiOj, AI₂O₃, AVSiO₃ oder Ca/SiO₂ in die Mischung einzubringen Die Verwendung hochdisperser Füllstoffe als Verstärkungsmittel in Kautschukmischungen ist üblich In der kautschukverarbeitenden Industrie werden solche m ähnlicher Weise eingesetzt wie aktive und halbaktive Ruße Die vorgenannten hochdispersen Füllstoffe rufen in Verbindung mit Glasfaser, die in Kautschukmischungen mit Vulkanisation inn Semi-Ebonit-Berei3h abgemischt und so vulkanisiert werden, fur die Anwendung als Reibmatenal eine gute thermische Beständigkeit desselben hervo· Ruße haben in diesem Falle nicht die erwarteten Ergebnisse gebracht Daraus ergibt sich, daß die Verwendung von Rohstoffen entsprechend den allgemeinen Wissensstand nicht zwangsläufig auch fur den vorgesehenen Verwendungszweck geeigneteFor the production of friction material mixtures for further processing according to the invention into friction pads for pressing, shearing, punching, friction pads for disc brake pads for motor vehicles and rail vehicles and drum brake pad or brake band, it has proven to be advantageous to use highly dispersed fillers such as SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , AVSiO ₃ or Ca introducing / SiO ₂ in the mixture, the use of highly disperse fillers as a reinforcing agent in rubber compounds is conventional in the rubber industry such m similarly be employed as active and semi-active carbon blacks the aforementioned highly disperse fillers call in conjunction with glass fiber in rubber mixtures with vulcanization inn semi- Ebonite coating 3h mixed and vulcanized, for the application as a Reibmatenal good thermal stability of the same hervo soo have not in this case the expected results brought It follows that the use of raw materials According to the general level of knowledge, this is not necessarily suitable for the intended use

Produkte ergibt Desweiteren werden trotz Verwendung hochdisperser Füllstoffe bei Verwendung in Vulkanisaten im Weichgummi- und Hartgummibereich, also außerhalb des Semi-Ebonit-Bereiches, nicht die komplexen Eigenschaften erreicht wie bei Anwendung des erfindungsgemaßen Verfahrens Es ist auch möglich, an Stelle von Glasfasern qualitativ und in ihrem allgemeinen Verhalten bessere und dementsprechend teurere Fasern, wie zum Beispiel Stahlfasern oder Mischungen von Stahlfasern mit anderen Fasern zu verwenden, obwohl das vorgeschlagene Verfahren primär die Verwendung von Glasfasern fordern soll Auch die Verwendung anderer mineralischer nichtasbestoser Fasern ist möglichFurthermore, despite the use of highly dispersed fillers when used in vulcanizates in the soft rubber and hard rubber area, ie outside the semi-ebonite range, the complex properties are not achieved as in the application of the method according to the invention. It is also possible to use qualitative and in-situ glass fibers instead to use their better and therefore more expensive fibers, such as steel fibers or blends of steel fibers with other fibers, although the proposed process is primarily intended to require the use of glass fibers. The use of other mineral non-asbestos fibers is also possible

Zweckmaßigerweise werden dabei Kurzfasern, wie Stapelfasern, mill-Fasern, Kurzschnitte und dergleichen in geeigneten Knetmischgeraten mit Kautschuk in fester, gelöster oder dispergierter Form mit den oben genannten hochdispersen Füllstoffen sowie Vulkanisationsmittel und -Hilfsmitteln vermischt, gegebenenfalls durch Kaltpressen vorgeformt und durch Heißpressen zu Belagen verarbeitet oder kalt oder warm gewalzt und verdichtet und so in Bandform vulkanisiert Als Variantengrenzen der Reibbelagbestandteile fur das vorgeschlagene Verfahren wurden ermittelt 15 bis 60 VoI -% KautschukbindemittelExpediently short fibers, such as staple fibers, mill fibers, short cuts and the like in suitable Knetmischgeraten with rubber in solid, dissolved or dispersed form mixed with the abovementioned highly dispersed fillers and vulcanizing agents and additives, optionally preformed by cold pressing and processed by hot pressing into coatings or cold or hot rolled and compacted and thus vulcanised in strip form. Variant limits of the friction lining constituents for the proposed method were determined to be 15 to 60% by volume of rubber binder

3 bis 50 VoI -% Glasfasern (Stahlfasern oder ein Gemisch)3 to 50% by volume of glass fibers (steel fibers or a mixture)

3 bis 50 VoI -% hochdisperser anorganischer Füllstoff3 to 50% by volume of highly dispersed inorganic filler

1 bis 50 VoI -% sonstige Füllstoffe, Reibung und Verschleiß beeinflussende Zusätze und Schwefel, letzteres in einer Menge von mehr als 5 Gew -% und weniger als 25 Gew -% bezogen auf den Kautschukanteil Dieses Verfahren kann in beschriebener Weise auch bei der Herstellung von Kupplungsringen angewendet werden, soweit es sich um sogenannte „fasergepreßte" Kupplungsringe handelt, also solche, die aus einer Schuttmasse hergestellt werden Der Erfindungsgedanke schließt jedoch die Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens fur spiralgewickelte und wildgewickelte (scatter wound) Kupplungsringe nicht aus Zweckmäßiger Weise werden dabei fadenförmige Gebilde, wie Garne, Zwirne, Seiden, Rovings oder Strange aus Glas mit einer Matrix aus beispielsweise fullstoffhaltigem Kautschuk versehen, die Schwefelanteile zwischen 5 und 25 Gew -%, bevorzugt 10 bis 20 Gew % auf Kautschuk berechnet, enthalt Dabei kann erforderlichenfalls ein üblicher Vulkanisationsbeschleuniger zugesetzt werden Die Verwendung hochdisperser anorganischer Füllstoffe ist auch hier zu empfehlen, jedoch nicht immer erforderlich, da die notwendige Festigkeit bereits durch die Armierung realisiert wird Selbstverständlich tonnen an Stelle von Glasfasern auch Mineralfasern, wie 2um Beispiel Basalt- oder Keramikfasern oder Fasergemische hieraus oder mit Glas gute Ergebnisse zeigen, obwohl das erfindungsgemaße Verfahren primär auf die Verwendung von Glas ausgerichtet ist Der Faseranteil kann im Falle der Herstellung solcher gewickelter Ringe bis 95 Gew -% betragen Das vorgeschlagene Verfahren ist auch anwendbar fur die inzwischen veraltete, aber teilweise noch angewendete Methode zur Herstellung textiler Kupplungsringe durch Verwendung von Gewebestrerfen In diesem Falle wird ein Glasgewebe mit einer Kautschukmatrix, ähnlich der, wie sie fur die Herstellung gewickelter Ringe vorgeschlagen wurde, versehen, das Gewebe in Diagonalstreifen geschnitten und diese in gewohnter Weise zu Kupplungsringen geformtFrom 1 to 50% by volume of other fillers, friction and wear-influencing additives and sulfur, the latter in an amount of more than 5% by weight and less than 25% by weight, based on the rubber content This process can also be used in the preparation of However, the inventive idea does not exclude the application of the proposed method for spiral wound and wound wound (scatter wound) coupling rings are not expediently become filamentous formations , such as yarns, threads, silk, rovings or strings of glass provided with a matrix of, for example, full-bodied rubber which calculates sulfur contents of between 5 and 25% by weight, preferably 10 to 20% by weight on rubber, containing a conventional vulcanization accelerator if necessary The Verw Of course, in place of glass fibers also mineral fibers, such as basalt or ceramic fibers or mixtures of fibers from them or with glass show good results Although the inventive method is primarily aligned with the use of glass The fiber content may be in the case of producing such wound rings to 95 wt .-% The proposed method is also applicable to the now outdated, but still partially used method for producing textile coupling rings by Use of Tissue Thinning In this case, a glass cloth is provided with a rubber matrix similar to that proposed for the manufacture of wound rings, the fabric cut into diagonal strips and formed into coupling rings in the usual way

AusfuhrungsbeispieleExemplary embodiments

Die nachfolgend ausgewählten Beispiele sollen Hinweise fur die Herstellung von Reibmatenal mit guten anwendungstechnischen Kenndaten gebenThe examples selected below are intended to give hints for the production of Reibmatenal with good performance characteristics

Beispiel 1 40 VoI % Acrylnitril-Butadien-KautschukExample 1 40% by volume of acrylonitrile-butadiene rubber

20 VoI % E-Glasfasern20% by volume of E-glass fibers

15 VoI % hochdisperser anorganischer Füllstoff15% by volume of highly dispersed inorganic filler

15 VoI % andere übliche Füllstoffe15% by volume of other common fillers

5 VoI % Reibmodifikator5 % friction modifier

5 VoI-%Verschleißmodifikator dazu ein Vulkanisationssystem, bestehend aus5 VoI-% wear modifier to a vulcanization system consisting of

19 Gew-% Schwefel auf Kautschuk 3 Gew % ZnO auf Kautschuk19% by weight of sulfur on rubber 3% by weight of ZnO on rubber

1,5 Gew -% Stearinsaure auf Kautschuk1.5% by weight of stearic acid on rubber

1 Gew -% Beschleuniger auf Kautschuk1% by weight accelerator on rubber

werden in einem Innenmischer homogenisiert und nachfolgend mittels einer Reißmuhle zerkleinert Diese Mischung kann in bekannter Weise über die Verfahrensschritte Vorformen und Heißpressen zu Reibbelagen fur Scheibenbremsbelage und Brems bzw Reibklotze fur Pressen, Scheren, Stanzen verarbeitet werden Eine drucklose thermische Nachbehandlung ist zu empfehlenare homogenized in an internal mixer and then crushed by means of a shredder This mixture can be processed in a known manner through the process steps of preforming and hot pressing friction linings for disc brake pads and brake or Reibklotze for pressing, shearing, punching A pressureless thermal aftertreatment is recommended

Beispiel 2 35 VoI -% Nitrilkautschuk 30VoI % E-Glasfasern 10 VoI -% hochdisperser anorganischer FüllstoffExample 2 35% by volume nitrile rubber 30% by weight% E glass fibers 10% by volume highly dispersed inorganic filler

20 VoI -% andere organische Füllstoffe20% by volume of other organic fillers

5 VoI -% Verarbeitungs und Konfektionshilfsmtttel 18 Gew % Schwefel auf Kautschuk werden in einem Innenmischer homognisiert und5% by weight of processing and conversion aid 18% by weight of sulfur on rubber are homognised in an internal mixer and

a) mittels eines 3·Walzenkalanders zu einem endlosen Fell entsprechender Dicke gezogen, dieses Fell in Streifen definierter Breite und Lange geschnitten und diese Streifen drucklos vulkanisiert Es entsteht ein Bremsband mit den in der Aufgabe der Erfindung geforderten Eigenschaften, das gut spanabhebend bearbeitet werden kanna) drawn by means of a 3 × roll calender to an endless coat of corresponding thickness, this coat cut into strips of defined width and length and these strips vulcanized without pressure. A brake band is produced having the properties required in the object of the invention, which can be easily machined

b) mittels eines 3-Walzenkalanders zu einem Fell entsprechender Dicke geformt, dieses Fell zu rechteckigen Abschnitten definierter Lange und Breite zerteilt und diese Abschnitte unter Druck und Hitze zu einem Trommelbremsbelag verarbeitetb) formed by means of a 3-roll calender to a coat of appropriate thickness, this coat divided into rectangular sections of defined length and width and processed these sections under pressure and heat to a drum brake pad

Beispiel 3 250 Teile (Trockenmasse) Nitr IButadienkautschuk in LatexformExample 3 250 parts (dry matter) nitr of IButadiene latex rubber

50 Teile (Trockenmasse) Schwefel50 parts (dry matter) of sulfur

werden mit Verdickungsmittel und Stabilisatoren, wie ζ B Verdicker AN und Stabilisator 1216 des VEB Kombinates BUNA-Werke in an sich bekannter Weise vermischt und bildet so die Imprägnierung fur fadenförmiges Ε-Glas (z B als Seiden- oder Faserzwirn), welches derart durch das Imprägniermittel gefuhrt wird, daß 30 Gew -% Festanteile des Bindemittels (Kautschuk/Schwefelgerr isch) mit 70 Gew ·% Glasfasern nach Trocknung vorliegen Hierzu sind folgende Varianten möglichare mixed with thickeners and stabilizers, such as ζ B thickener AN and stabilizer 1216 of the VEB Combine BUNA works in a conventional manner and thus forms the impregnation for filamentary Ε glass (eg, as silk or fiber twine), which thus by the Impregnating agent is led that 30 wt -% solid portions of the binder (rubber / Schwefelgerr isch) with 70 wt% glass fibers are present after drying The following variants are possible

a) Das fadenförmige Gebilde besteht aus A oder E-Glasa) The thread-like structure consists of A or E-glass

b) Das fadenfomige Gebilde besteht aus Mischgarn Glasfaserorganische Fasern ζ B Viskosefaser, wobei das Verhältnis zwischen Glasfaser und organischer Faser 99 1 bis 50 50 bezogen auf das Gewicht betragen kannb) The filament-like structure consists of mixed yarn fiberglass-organic fibers ζ B viscose fiber, wherein the ratio between glass fiber and organic fiber 99 1 to 50 can be 50 by weight

c) Das fadenförmige Gebilde besteht aus einem Mischgarn aus Glasfasern, Mineralfasern und organischen Fasern, wobei das Verhältnis Gldsfasern zu Mineralfasern von 99 1 bis 50 50 und das Verhältnis anorganische Fasern zu organische Fasern 99 1 bis 50 50 jeweils Gew % betragen kann Als Mineralfasern seien hier Basaltfasern vorgeschlagenc) The thread-like structure consists of a mixed yarn of glass fibers, mineral fibers and organic fibers, wherein the ratio Gldsfasern to mineral fibers of 99 1 to 50 50 and the ratio of inorganic fibers to organic fibers 99 1 to 50 50 each wt% may be as mineral fibers here basalt fibers proposed

d) Der oben genannten Impragnierlosung werden an sich bekannte Reibstoffe und/oder Reibmodifikatoren, wie Erdalkalisulfate oder oxide und/oder disperse silikatische Füllstoffe und/oder Ruße, Grafit, Hartstoffe und dergleichen zugesetzt, wobei das Verhältnis Kautschuk-Trockenmasse zu Füllstoff Anteil von 99 1 bis 40 60 betragen kannd) The above-mentioned impregnation solution is added to known abrasives and / or friction modifiers, such as alkaline earth sulfates or oxides and / or disperse siliceous fillers and / or carbon blacks, graphite, hard materials and the like, wherein the ratio of dry rubber to filler content of 99 can be up to 40 60

Das so behandelte fadenförmige Gebilde wrd nach den bekannten Verfahren zu einem scheibenförmigen Rohling gewickelt und dieser Rohling unter Druck und Hitze geformt und vulkanisiertThe filamentary structure treated in this way was wound into a disk-shaped blank by the known methods and this blank was shaped and vulcanized under pressure and heat

Beispiel 4 35VoI Teile Acrylnitril-Butadienkautschuk 3 VoI Teile SchwefelExample 4 35 parts of acrylonitrile-butadiene rubber 3 parts of sulfur

50 VoI -Teile E-Glasstapelfaser50 VoI parts E-glass staple fiber

10 VoI -Teile hochdisperse anorganische Füllstoffe10 parts by volume of finely divided inorganic fillers

zuzüglich Vulkanisationsbeschleunigerplus vulcanization accelerator

werden in einem Innenmischer, Luftwirbelmischer oder Kneter homogenisiert und nachfolgend zerkleinert, daraus scheibenförmige Korper geformt und diese nachfolgend unter Druck und Hit2e vulkanisiert und erforderlichenfalls nachgehartet Die so erhaltenen Preßlinge tonnen auch wie die nach Beispiel 4 durch Schleifen, Bohren, Senken zu Kupplungsringen bearbeitet werdenare homogenized in an internal mixer, air vortex mixer or kneader and then crushed, disc shaped body formed and this subsequently vulcanized under pressure and Hit2e and if necessary nachgehartet The compacts thus obtained also like those of Example 4 by grinding, drilling, sinks are processed into coupling rings

Claims

1 Process for the preparation of friction materials with preferably glass as reinforcing agent and rubber of the types styrene-butadiene copolymers, nitrile-butadiene copolymers, polybutadienes and natural rubber as a binder for the production of friction pads for pressing, punching, shearing, brake pads for disc brake pads for motor vehicles and Rail vehicles, for drum brake lining as a brake band or compression drum brake lining or for clutch lining on a textile basis, characterized in that the friction material in the semi-ebonite, ie with more than 5 wt -% and less than 25 wt -% sulfur on the rubber contained in the friction material is cured vulcanized

2 Method according to item 1, characterized in that in the friction material, an inorganic highly dispersed filler, such as SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Al / SiO ₂ , or Ca / SiO _{2 was} mixed in an amount of 3 to 50% by volume

3 Method according to item 1, characterized in that the vulcanization in the semi-Ebonitbereich takes place after a filamentary structure such as yarn, twine, silk, roving or strand of glass provided with a matrix and spiral or by the scatter-wound method to a annular structure is preformed

4 Method according to item 1 and 2, characterized in that instead of glass or in mixture with glass steel fibers or mineral fibers are used

5 Method according to item 1 and 3, characterized in that instead of glass or in mixture with glass mineral fibers and / or organic fibers are used