DE10163593A1 - Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen und Bindemittelgemisch hierzu - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen und Bindemittelgemisch hierzuInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen durch Verpressen und Härten von Reibbelagsmischungen, die ein duroplastisches Bindemittel oder Bindemittelgemisch enthalten und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbelagsmischung einen Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide enthält.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit duroplastischen Harzen gebundenen Reibbelägen wie z. B. Brems- und Kupplungsbelägen.
- Dazu wird jeweils eine Reibbelagsmischung hergestellt, entweder durch Vermischen einer Reibbelagsbasismischung, bestehend aus Fasermaterial sowie Füll- und Zusatzstoffen wie z. B. Metallspänen. Keramikteilchen, Gleitmittel u. a. mit einem oder mehreren duroplastischen Bindemitteln oder durch gleichzeitiges Vermischen aller Komponenten miteinander. Die Reibbelagsmischung wird zu den entsprechenden Rohlingen verpreßt. Dabei oder in einer nachfolgenden thermischen Behandlung werden die duroplastischen Bindemittel gehärtet (vergl. Kunststoff Handbuch Bd. 10 "Duroplaste", Hanser-Verlag, 2. Auflage, 1988, Seiten 921-929).
- Üblicherweise wird zur Herstellung der Reibbeläge die Reibbelagsbasismischung mit dem duroplastischen Bindemittel, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Füll- und Zusatzstoffe so vermischt, daß eine rieselfähige Mischung entsteht. Die duroplastischen Bindemittel sind Pulver- oder Flüssigharze, bevorzugt entweder Phenolharze oder Gemische aus Phenolharzen, latenten Härtern und anderen Harzen, wie z. B. Epoxidharzen oder auch Pulverlacken sowie reaktive Gruppen enthaltenden Pulverlackrückständen. Insbesondere sind es Pulverharz-Gemische aus Novolak und Hexamethylentetramin (Hexa), die, wie aus EP-B 0 595 003 bekannt, bis zu 5 Gew.-% eines Öls oder einer öligen Substanz enthalten können, die die Staubbildung der Mischung reduziert.
- Es ist ein Nachteil der so hergestellten Reibbeläge, daß ihre Festigkeit und das Korrosionsverhalten in erheblichem Maß durch Witterungseinflüsse beeinträchtigt werden. Insbesondere bei Feuchtigkeitseinfluß und Streusalzeintrag sinken diese Festigkeiten und verschlechtert sich das Korrosionsverhalten, so daß sowohl die Haltbarkeit als auch die Reibleistung der Reibbeläge vermindert werden.
- Das an sich naheliegende Hydrophobieren der Reibbelagsmischungen durch Zusätze von üblichen Wachsen führt nicht zum gewünschten Erfolg, da diese Zusätze als Trennmittel wirken und somit einen Festigkeitsabbau der resultierenden Reibbelägen bewirken.
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem sich Reibbeläge mit hoher Festigkeit und geringem Korrosionsverhalten herstellen lassen, bei denen auch bei schlechten Witterungsbedingungen nur ein geringer Abfall der Festigkeit und ein geringes Korrosionsverhalten auftreten.
- Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 6, sowie durch Pulverharz- und Bindemittelgemische gemäß der Ansprüche 7 bis 11.
- Es wurde gefunden, daß durch Zugabe eines oder mehrerer Produkte aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide zu Reibbelagsmischungen Reibbeläge erhalten werden, bei denen die Festigkeit und das Korrosionsverhalten auch unter extremen Anwendungsbedingungen nicht abnimmt und bei denen überraschenderweise keine Verminderung der hohen Anfangswerte auftreten.
- Die zugegebenen Zusätze aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide sind bei Raumtemperatur feste bis halbfeste Substanzen oder Substanzgemische der allgemeinen Formeln
worin
n eine Zahl im Bereich von 1 bis 6 ist,
R eine verzweigte oder unverzweigte Alkylkette mit 10 bis 30 C-Atomen bedeutet
und R' und R" gleich oder verschieden sein können und entweder Wasserstoff oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylkette mit 1 bis 6 C-Atomen bedeuten. - Bevorzugte Produkte aus dieser Gruppe sind Oleamid, Behenamid, Stearamid und insbesondere Ethylenbisstearamid.
- Die Verwendung derartiger Produkte aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide mit Epoxidharzen oder Phenolharzen ist an sich bekannt. So dienen z. B. derartige Fettamide gemäß JP-A 10130462 (C. A. 129: 55251) als Trennmittel in Epoxidharzformulierungen.
- Bindemittel aus Phenolharz kombiniert mit substituierten und unsubstituierten Fettsäureamiden werden vornehmlich als Bindemittel für Sand bei der Herstellung von Formen im Gießereisektor beschrieben [JP-A 60111734 (C. A. 103: 182359) oder JP-A 57209741 (C. A. 98: 165573)].
- Gemäß einer Untersuchung über den Einfluß von Additiven auf das Fließ- und Härtungsverhalten von Phenolharz-Formmassen (C. A. 104: 34743) wurde festgestellt, daß mit zunehmendem Gehalt an Trennmitteln das Fließverhalten verbessert wird, aber auch, daß mit zunehmender Menge von z. B. Ethylenbisstearylamid die Durchhärtungsrate verschlechtert wird. Damit ist für den Fachmann zu erwarten, daß sich auch die Festigkeiten der entstehenden Produkte vermindern.
- Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Produkte aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide der Reibbelagsmischung in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt von 3 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Harzes des duroplastischen Bindemittels zugegeben.
- Der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide kann entweder zu dem als duroplastisches Bindemittel für die Reibbelagsmischung eingesetzten Pulver- oder Flüssigharz erfolgen. Bevorzugt ist die Zugabe zum Pulverharz.
- Es wurde weiterhin gefunden, daß sowohl die Festigkeit nach Lagerung der Rohlinge als auch der fertigen Reibbeläge wesentlich verbessert sind, wenn die Zusätze aus der Gruppe der Fettsäureamide oder der substituierten Fettsäureamide mit dem Pulverharz nicht nur vermischt sind, sondern wenn sie mit diesem Harz verschmolzen werden und das resultierende Gemisch nach dem Erstarren pulverisiert wird.
- Es wird somit ein neues Pulverharzgemisch erhalten, hergestellt durch Verschmelzen eines duroplastischen Harzes mit einem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide und Pulverisieren der erstarrten Schmelze.
- Bevorzugt ist ein derartiges Pulverharzgemisch bei dem das duroplastische Harz ein Novolak ist und das den Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Novolak, enthält.
- Dieses Pulverharzgemisch kann dann mit dem Härter für das duroplastische Harz sowie ggf. weiteren Füll- und Zusatzstoffen vermischt werden. So entsteht das Bindemittelgemisch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Als einer der Zusatzstoffe kann dem Pulverharzgemisch ein Öl oder eine ölartige Substanz in einer Menge von bis zu 5 Gew.-%, bezogen auf das Bindemittel, beigemischt werden. Damit wird ein staubfreies Bindemittelgemisch erhalten, daß das erfindungsgemäße Pulverharzgemisch, Härter für das duroplastische Harz, ein Öl oder eine ölartige Substanz sowie ggf weitere Füll- und Zusatzstoffe enthält.
- Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß auch bei Verwendung von Zusätzen aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide zur Reibbelagsmischung oder bei Verwendung des neuen Pulverharz- oder Bindemittelgemisches die Herstellung der Reibbeläge unter den bislang üblichen Verfahrensbedingungen und mit den bislang dafür verwendeten Vorrichtungen durchgeführt werden kann.
- Als duroplastische Harze für die Reibbelagsmischungen können die für diese Mischungen an sich bekannten festen Pulverharze auf der Basis von Phenol-, Alkylphenol-, Epoxid-, Polyester- oder Polyurethanharzen, aber auch Pulverlacke und reaktive Gruppen enthaltende Pulverlackrückstände verwendet werden, die, zusammen mit einem latenten Härter, in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-%, bevorzugt von 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reibbelagsmischung, eingesetzt werden.
- Bevorzugte duroplastische Harze sind Novolake. Der bevorzugte latente Härter für die Novolake ist Hexamethylentetramin, das dem Novolak, bzw. dem Pulverharzgemisch aus Novolak und einem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 3 bis 16 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Novolaks, zugemischt wird.
- Als Novolake sind alle im sauren Medium hergestellten Kondensationsprodukte aus phenolischen Verbindungen und einem Aldehyd, insbesondere Formaldehyd in einem molaren Verhältnis von phenolischer Verbindung zu Aldehyd von 1 : 0,9 bis 1 : 0,2 und einem Schmelzpunkt von 50 bis 110°C einsetzbar. Um schonend zu arbeiten, können Gemische aus nieder- und höherschmelzenden Novolaken Verwendung finden.
- Als phenolische Verbindungen können ein- oder mehrkernige Phenole oder Gemische der genannten Verbindungsklasse eingesetzt werden, und zwar sowohl ein- als auch mehrkernige Phenole. Beispiele hierfür sind das Phenol selbst, sowie dessen alkylsubstituierten Homologe, wie o-, m- oder p-Kresol, Xylole oder höher alkylierte Phenole, außerdem halogensubstituierte Phenole, wie Chlor- oder Bromphenol und mehrwertige Phenole wie Resorcin oder Brenzkatechin, sowie mehrkernige Phenole wie Naphthole, Bisphenol A oder Bisphenol F.
- Das Phenol bzw. die phenolische Verbindung wird mit Aldehyd, insbesondere mit Formaldehyd oder einer Formaldehyd abspaltenden Verbindung zu dem gewünschten Novolak umgesetzt. Die Novolake können durch übliche Modifizierungsmittel, wie z. B. Epoxidharze, Kautschuke, Polyvinylbutyral und anorganische Zusätze modifiziert sein.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen durch Verpressen und Härten von
Reibbelagsmischungen, die ein duroplastisches Bindemittel oder
Bindemittelgemisch enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reibbelagsmischung einen Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder
substituierten Fettsäureamide enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der
Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide zusammen mit dem
duroplastischen Bindemittel eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz des
duroplastischen Bindemittels mit dem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide
oder substituierten Fettsäureamide verschmolzen, dieses Gemisch nach dem
Erstarren pulverisiert und mit dem Härter und ggf. einem Öl oder einer ölartigen
Verbindung und weiteren Füll- und Zusatzstoffen zu einem Bindemittelgemisch
vermischt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder
substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die
Menge des Harzes, zugegeben wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder
substituierten Fettsäureamide Ethylenbisstearylamid ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Harz des duroplastischen Bindemittels ein Novolak ist.
7. Pulverharzgemisch, hergestellt durch Verschmelzen eines duroplastischen Harzes
mit einem Zusatz aus der Gruppe der Fettsäureamide oder substituierten
Fettsäureamide und Pulverisieren der erstarrten Schmelze.
8. Pulverharzgemisch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das
duroplastische Harz ein Novolak ist und daß es den Zusatz aus der Gruppe der
Fettsäureamide oder substituierten Fettsäureamide in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%,
bezogen auf den Novolak, enthält.
9. Bindemittelgemisch zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend Pulverharzgemisch gemäß der Ansprüche 7 und
8, Härter für das duroplastische Harz sowie ggf. weitere Füll- und Zusatzstoffe.
10. Bindemittelgemisch zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 6, enthaltend Pulverharzgemisch gemäß Anspruch 7, Härter
für das duroplastische Harz, ein Öl oder eine ölartige Substanz sowie ggf. weitere
Füll- und Zusatzstoffe.
11. Bindemittelgemisch gemäß Anspruch 10, enthaltend Novolak,
Hexamethylentetramin, ein Öl oder eine ölartige Substanz sowie ggf weitere Füll-
und Zusatzstoffe.
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| DE2001163593 DE10163593A1 (de) | 2001-12-21 | 2001-12-21 | Verfahren zur Herstellung von Reibbelägen und Bindemittelgemisch hierzu |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3211259A1 (de) * | 2016-02-12 | 2017-08-30 | C3 Sport S.r.o. | Kupplungsreibungselement für eine reibungskupplung und verfahren zur herstellung davon |
| EP3220000A1 (de) * | 2016-03-16 | 2017-09-20 | Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG | Verfahren zum herstellen einer reibschicht |
-
2001
- 2001-12-21 DE DE2001163593 patent/DE10163593A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3211259A1 (de) * | 2016-02-12 | 2017-08-30 | C3 Sport S.r.o. | Kupplungsreibungselement für eine reibungskupplung und verfahren zur herstellung davon |
| EP3220000A1 (de) * | 2016-03-16 | 2017-09-20 | Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG | Verfahren zum herstellen einer reibschicht |
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