DE112009000283B4

DE112009000283B4 - Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials sowie Reibring für eine Kupplungsreibscheibe

Info

Publication number: DE112009000283B4
Application number: DE112009000283.8T
Authority: DE
Inventors: Isabelle Alix; Francis Amilien; Pierrick Pavallier; Guy Fleury
Original assignee: Valeo Materiaux de Friction SAS
Current assignee: Valeo Materiaux de Friction SAS
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-02-05
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2029-02-06
Also published as: SK672010A3; SK288314B6; KR20100121624A; WO2009103917A3; MX2010009258A; CN101925754A; DE112009000283T5; CN101925754B; KR20170018460A; WO2009103917A2; BRPI0908076A8; FR2927965B1; BRPI0908076A2; FR2927965A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials, umfassend zumindest einen Imprägnierungsschritt von zumindest einem Garn, welches Mineralfasern umfasst, durch mindestens einen wässrigen Imprägnierkitt, wobei der ein Phenolharz und/oder Latex umfassende wässrige Kitt mindestens eine grenzflächenaktive Verbindung und Füllstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die grenzflächenaktive Verbindung ein Polyvinylalkohol ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials und insbesondere eines Reibringes für eine Kupplungsreibscheibe sowie einen Reibring. Insbesondere ist der Reibring für eine Kupplungsreibscheibe für eine Trockenreibungskupplung ausgelegt.
Ein solcher Reibring wird im Allgemeinen ausgehend von mindestens einem Garn, das Fasern umfasst, insbesondere Mineralfasern wie etwa Glasfasern, welche die Fliehkraftfestigkeit gewährleisten, von Kautschuk zur Erzielung eines guten Reibungskoeffizienten, von verschiedenen Füllstoffen und von einem Bindemittel, in der Praxis einem Phenolharz, um dem Ganzen Zusammenhalt zu geben, hergestellt. Meist ist das Garn ein Garn auf der Basis von Fasern, das heißt es umfasst hauptsächlich Fasern. Tatsächlich muss ein solcher Reibring in einer Kupplung den mit der Fliehkraft zusammenhängenden Beanspruchungen standhalten, jedoch auch hohe Temperaturen bei wiederholten Betätigungen oder unter schwierigen Fahrbedingungen aushalten.
Bei der Herstellung des Reibringes ist es üblich, organische Lösungsmittel zu verwenden, besonders chlorhaltige, insbesondere um den Kautschuk zu lösen.
Das bei der Verwendung solcher Lösungsmittel auftretende Problem ist deren schädlicher Aspekt, welcher demzufolge die Implementierung von Arbeitsgängen des Einschlusses und der Rückgewinnung erforderlich macht, um jeden Kontakt mit dem Bedienpersonal und jedes Entweichen in die Atmosphäre zu vermeiden.
Um dieses Problem zu überwinden, ist es bekannt, diese chlorhaltigen Lösungsmittel durch Wasser zu ersetzen. Dies macht es erforderlich, anstelle von trockenen Kautschuken Latex zu verwenden. In der Praxis wird ein wässriger Kitt hergestellt, welcher im Allgemeinen aus der Mischung von Phenolharzen, von Füllstoffen, insbesondere in Form von Pulvern, und von Latex in Wasser besteht. Dieser Kitt wird anschließend verwendet, um ein hauptsächlich aus Mineralfasern bestehendes Garn zu imprägnieren, welches dazu dient, einen Rohling zu bilden, der anschließend unter Druck ausgehärtet wird, um einen Reibring zu bilden. Die Anmelderin hat festgestellt, dass der wässrige Kitt eine Viskosität aufweist, welche sich im Laufe der Zeit schnell erhöht. Dies hat einerseits eine kurze Dauer, während welcher der Kitt verwendbar ist, und andererseits Schwankungen in den Reibungs- und Verschleißfestigkeitseigenschaften der anschließend hergestellten Reibringe zur Folge. Die Hinzufügung von Phenolharz in Pulverform zu dem Latex enthaltenden Gemisch ruft die Absorption des Wassers hervor, das Bestandteil des Latex ist, was zu einer schnellen Erhöhung der Viskosität führt und den Kitt für die Imprägnierung eines Garns ungeeignet macht.
In der Schrift GB 2 054 626 A enthält der wässrige Imprägnierkitt mindestens eine Verbindung des Typs Tensid (grenzflächenaktive Verbindung).
In der Schrift EP 1 088 176 B1 enthält der wässrige Imprägnierkitt ein wässriges Tensid (eine grenzflächenaktive Verbindung) vom anionischen Typ wie etwa Natriumpolyphosphat, was es ermöglicht, den wässrigen Kitt zu stabilisieren.
Der nächste Stand des Technik findet sich in DE 600 06 473 T2 .
Trotzdem ist das Problem der Agglomeration der Kittpartikel ein Problem, welches ständige Verbesserungen erfordert, insbesondere wenn der wässrige Kitt von einem komplexen Typ mit Füllstoffen ist und einen hohen Anteil an Phenolharz und/oder an NBR- und/oder XNBR- (carboxyliertem NBR-) Latex aufweist. Eine der Aufgaben der Erfindung ist es, dieses Problem zu lösen.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung vor, mindestens eine oberflächenaktive Verbindung (Tensid) zu verwenden, welche ein Polyvinylalkohol ist. Eine solche Verwendung hat insbesondere die Aufgabe, die wässrigen Mischungen für Kupplungsringe zu stabilisieren, die Latexmischungen, Phenolharze, Melanin-Formol und verschiedene organische Pulver und Mineralien enthalten.
Genauer, die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials, insbesondere eines Reibringes für eine Kupplungsreibscheibe, zum Gegenstand, das mindestens einen Arbeitsgang der Imprägnierung mindestens eines Garns, das Mineralfasern wie etwa Glasfasern umfasst, mittels mindestens eines wässrigen Imprägnierkitts beinhaltet, wobei der wässrige Kitt mindestens eine Verbindung vom Typ Tensid und Füllstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung vom Typ Tensid ein Polyvinylalkohol (oder PVA) ist.
Im Allgemeinen wird der PVA gemäß der Erfindung in einer wasserlöslich gemachten Vorform verwendet, meist als 15 bis 30%-ige Lösungen, und anschließend mit dem gewünschten Anteil an Stabilisierungsmittel in einer wässrigen Suspension verdünnt.
Dank der Erfindung ist der wässrige Kitt stabilisiert, insbesondere bei Vorhandensein zahlreicher weiterer Bestandteile in dem Kitt, wie Formaldehydharzen mit hohem Molekulargewicht wie etwa Novolak (Oberbegriff, der eine Familie von Phenolharzen bezeichnet, die von verschiedenen Herstellern vertrieben werden), zum Beispiel in Gegenwart von Nitrile Butadiene Rubber (Nitril-Butadien-Kautschuk) Latex-Kautschuk, carboxyliert (XNBR) oder nicht carboxyliert (NBR). Ohne eine Einschränkung zu beabsichtigen, nimmt die Anmelderin an, dass ein Zusammenhang zwischen dieser Wirkung und dem stark nichtionischen, sterischen Charakter (Schutzkolloid) von PVA besteht.
Dem Fachmann ist bekannt, dass in Gegenwart von Latex der pH des Kitts basisch gemacht werden muss, um den Latex nicht zu destabilisieren. Gemäß der Erfindung wird allgemein Ammoniak zum Puffern zugeführt, wenn Latex verwendet wird.
Gemäß weiteren Kennzeichen der Erfindung, die für sich allein oder in ihren sämtlichen möglichen Kombinationen verwendet werden können:

- enthält der wässrige Kitt außerdem mindestens eine grenzflächenaktive Verbindung (Tensid) vom anionischen Typ;
- ist die Verbindung vom Typ eines anionischen Tensids aus der Gruppe der Phosphate, der Polyphosphate, der Pyrophosphate, der Sulfate, der Sulfonate und der Carboxylate ausgewählt;
- ist das Kation der Verbindung vom Typ eines anionischen Tensids aus den Elementen Natrium+, Kalium+, Ammonium+, Calcium++ und Aminen ausgewählt;
- hat der Polyvinylalkohol ein Molekulargewicht von 10 000 g/mol bis 100 000 g/mol, vorzugsweise von 20 000 g/mol bis 60 000 g/mol, zum Beispiel von 30 000 g/mol, und eine Hydrolyserate von 70 % bis 90 %, vorzugsweise von 80 % bis 90 %;
- ist die Verbindung vom Typ eines anionischen Tensids eine Mischung von Polyphosphaten und/oder Pyrophosphaten von Kalium und/oder von Natrium, das heißt eine Mischung von Kaliumpolyphosphaten oder eine Mischung von Natriumpolyphosphaten oder eine Mischung von Kaliumpyrophosphaten oder eine Mischung von Natriumpyrophosphaten oder eine Kombination dieser Mischungen.

Unter „Hydrolyserate“ wird gemäß der Erfindung ein in Molekularprozenten angegebener Anteil der durch Hydroxylradikale substituierten Acetatradikale verstanden;

- umfasst der wässrige Kitt außerdem mindestens ein Formaldehydharz mit hohem Molekulargewicht, das heißt gemäß der Erfindung im Allgemeinen von 2000 bis 6000 g/mol, vorzugsweise in Gegenwart von Nitril-Butadien-Kautschuk- (oder „Nitrile Butadiene Rubber“ mit dem Akronym NBR) Latex, carboxyliert (XNBR) oder nicht carboxyliert (NBR), zum Beispiel über 80 Masse-% dieses Harzes in dem Kitt;
- beinhaltet die Herstellung des Imprägnierkitts entweder die Bildung einer Vormischung, welche Füllstoffe, möglicherweise mindestens ein Harz, möglicherweise mindestens eine Verbindung vom Typ eines anionischen Tensids, PVA und Wasser umfasst, und die Zugabe von Latex zu dieser Vormischung, oder vorzugsweise die Bildung einer im Wesentlichen flüssigen Vormischung, welche Wasser, PVA, möglicherweise mindestens eine Verbindung vom Typ eines anionischen Tensids und Latex umfasst, und die Zugabe einer trockene Substanzen (d.h. Füllstoffe und möglicherweise mindestens ein Harz) umfassenden Anfangsmischung zu dieser Vormischung;
- ist der Latex vom Typ NBR oder XNBR;
- beträgt der Gewichtsanteil des PVA bezüglich der vorhandenen festen Ausgangsstoffe (Trockenextrakt) in dem Kitt (das heißt im Allgemeinen dem Latex, den Füllstoffen und dem oder den Harzen) 0,4 bis 3 %, vorzugsweise 0,4 bis 2,6 %;
- weist das Garn mindestens ein texturiertes elementares Glasgarn auf;
- beträgt die Textur des texturierten Glasgarns 600 bis 5000 tex;
- umfasst das Garn Metallgarn;
- weist der Reibring für eine mit Trockenreibung arbeitende Kupplungsreibscheibe mindestens ein Garn, das auf der Basis von Fasern, insbesondere Mineralfasern wie etwa Glasfasern, solchen organischen Fasern wie Polyacrylnitrilfasern oder Derivaten zusammengesetzt ist, und einen wässrigen Kitt, der Füllstoffe, Latex und PVA umfasst, auf;
- wird der Reibring durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt.

Der wässrige Kitt gemäß der Erfindung kann weitere dem Fachmann bekannte Bestandteile aufweisen, wie etwa, wie oben dargelegt, wärmehärtbare Melamin-Formaldehyd-Harze, jedoch auch wasserlösliche Resorcinharze, Reibzusätze wie etwa Bariumsulfat und Ruß sowie andere Zusätze wie etwa Ammoniak. Alle flüssigen Vorläufer werden im Wesentlichen zum selben Zeitpunkt zugegeben, vorzugsweise als erste.
Es konnte festgestellt werden, dass dank der Erfindung die Viskosität der Mischungen weniger hoch ist, vor allem in Gegenwart von stabilisierten NBR-Latex, jedoch auch mit dem SBR-Latex, was es ermöglicht dass die wässrigen Kittlösungen konzentrierter sind und daher eine kürzere Trocknungsdauer haben.
Einer der weiteren Vorteile der Erfindung ist, dass das getrocknete getränkte Garn eine bessere Klebrigkeit besitzt als die Garne nach dem Stand der Technik, was den weiteren Verlauf der Formgebung zur Herstellung von Reibmaterialien für einen Kupplungsbelag erleichtert.
Außerdem ist eine Stabilität der physikalisch-chemischen Eigenschaften des Kitts während der gesamten Verwendungsdauer zu bemerken, was den Vorteil einer verbesserten und konstanten Qualität des Endproduktes, das heißt des Reibringes zur Folge hat.
Ebenso ermöglicht der als spezifischer oberflächenaktiver Stoff wirkende PVA beim Trocknen des Garns, den Feuchtigkeitsgehalt des Garns zu steuern, im Wesentlichen von 2 bis 7 %, und einen flexiblen Charakter dieses Garns aufrechtzuerhalten, vor allem in dem Falle, wenn der Kitt carboxylierten NBR-Latex enthält, der in der Lage ist, das getrocknete imprägnierte Garn zu versteifen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung ersichtlich, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gegeben wird, wobei:

- 1 die Änderung der Viskosität (V) in Abhängigkeit von der Zeit (T) für die Kitte Nr. 1-1 (o), 1-2 (△) und 1-3 (□) gemäß der Erfindung zeigt;
- 2 die Änderung der Viskosität (V) in Abhängigkeit von der Zeit (T) für einen Kitt Nr. 2-1 gemäß der Erfindung für verschiedene Gehalte an PVA zeigt;
- 3 die Änderung der Viskosität (V) in Abhängigkeit von der Zeit (T) für einen Kitt Nr. 2-2 gemäß der Erfindung für verschiedene Gehalte an PVA zeigt;
- 4 die Änderung der Viskosität (V) in Abhängigkeit von der Zeit (T) für einen Kitt Nr. 2-3 gemäß der Erfindung für verschiedene Gehalte an PVA zeigt;
- 5 die Änderung der Viskosität (V) in Abhängigkeit von der Zeit (T) für einen Kitt Nr. 2-4 gemäß der Erfindung für verschiedene Gehalte an PVA zeigt;
- 6 die Änderung der Viskosität in Abhängigkeit von der Zeit für einen Kitt Nr. 3-1 gemäß der Erfindung zeigt;
- 7 die Änderung der Viskosität in Abhängigkeit von der Zeit für einen Kitt Nr. 3-2 gemäß der Erfindung zeigt.

Die Figuren dienen dazu, die nachfolgenden Beispiele zu veranschaulichen, und werden in den nachfolgenden Beispielen erläutert.
Beispiele
Nachfolgend werden mehrere Beispiele von Kittrezepturen für Kupplungsreibmaterialien angegeben. Im Folgenden sind die Zusammensetzungen in Masseprozent ausgedrückt, bezogen auf die Gesamtmenge an trockenen Feststoffen im Kitt.
In den nachfolgenden Beispielen ist der verwendete PVA, dessen Konzentration variiert werden kann, ein Handelsprodukt mit einem Hydrolysegrad von 88 %, einem pH von 6,8 bis 8,2, einer Lösungskonzentration s1 von 18%, einer Brookfield-Viskosität von 10 Po und einem Molekulargewicht von 30.000 g/mol.
Beispiel Nr. 1 eines Kitts: Suspension nichtlöslicher wärmehärtbarer organischer Harze
Ausgegangen wird von einer Suspension mit 100 % Phenol-Formaldehyd-Novolak-Harz in Wasser (Trockenextrakt 58 bis 60 %), welche ohne Zugabe eines Stabilisierungsmittels oder bei Zugabe allein eines Verdickungsmittels (Carboxymethylcellulose) instabil ist; Tenside wie PPNa (Natriumpolyphosphat) und wie ein Fettalkoholpolyglykolether (HLB-Wert, oder Hydrophil-Lipophil-Balance, von 9 bis 16) sind durch klassische anionische Tenside schwer stabilisierbar. Die Zugabe eines wasserlöslichen Harzes, wie zum Beispiel von Melamin-Formaldehyd-Harzen, ermöglicht es, eine stabile Suspension herzustellen, jedoch in einem auf 50 Gew.-% begrenzten Anteil, bei 50 Gew.-% unlöslichem Phenolharz in der Suspension.
Es wird ein Kitt hergestellt. Seine grundlegende Zusammensetzung ist wie folgt definiert:

⇨ Wasserunlösliches Harz, Phenol-Formaldehyd vom Typ Novolak: 70 bis 100 Masse-%, und
⇨ lösliches Melamin-Formaldehyd-Harz: 30 bis 0 Masse-%.

Dieser Kitt wird dank der Zugabe von PVA stabilisiert. Es werden drei Typen von Kittrezepturen Nr. 1 hergestellt, nämlich der Kitt Nr. 1-1, der Kitt Nr. 1-2 und der Kitt Nr. 1-3, welche PVA enthalten und deren Zusammensetzungen in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben sind. Tabelle 1

Bezeichnung der Rezeptur	Trockenextra kt des Kitts (Gew.-%)	Masse-% Novolak	Masse-% Melamin	Masse-% PVA	(Masse-)% anderes Stabilisierungsmittel
Kitt Nr. 1-1	58-60	100	0	1,4-1,5	0,03*
Kitt Nr. 1-2	58-60	80	20	1,4-1,5	-
Kitt Nr. 1-3	58-60	70	30	1,3-1,4	-
* Verdickungsmittel = Carboxymethylcellulose

In Figur Nr. 1 ist für jeden der Kitte Nr. 1-1, 1-2 und 1-3 das Verhalten in Bezug auf die kinetische Stabilität der im Beispiel Nr. 1 angegebenen Dispersion in Gegenwart von PVA dargestellt. Die Ordinate ist die Viskosität V (in Po) und die Abszisse ist die Zeit T (in Minuten).
Es ist eine Stabilisierung festzustellen, welche durch die sterische Wirkung des Polymers an der Grenzfläche zwischen den Partikeln von unlöslichem Phenol-Formaldehyd-Harz und der kontinuierlichen Phase (Wasser) zu erklären wäre.
Beispiel Nr. 2 eines Kitts: Suspension nichtlöslicher wärmehärtbarer organischer Harze / carboxylierter und nicht carboxylierter Nitril-Butadien-Latex
Ausgegangen wird von einer Suspension mit einem hohen Gehalt an Phenolharz, die Nitril-Butadien-Latex mit oder ohne carboxylierte Oberflächengruppe enthält. Da der Latex ein anionisches Tensid enthält, ist er empfindlich gegenüber dem pH und nur in einem pH-Bereich von 8,2 bis 9 stabil. Das Phenolharz vom Typ Novolak setzt Säuregruppen im Wasser frei, welche die NBR- und XNBR-Latices destabilisieren können (Eindickung, Verfestigung der Partikel untereinander); eine solche Suspension ist im Allgemeinen nicht stabil, denn:

⇨ die Stabilisierung allein des pH durch Zugabe eines chemischen Puffers ist nicht ausreichend, um die kinetische Stabilität der Dispersion sicherzustellen, und
⇨ anionische Tenside wie PPNa und nichtionische Tenside wie ein Fettalkoholpolyglykolether (HLB-Wert 9 bis 16) verbessern die Stabilität dieses Typs von wässrigen Suspensionen nicht.

Es wird ein Kitt hergestellt. Seine grundlegende Zusammensetzung ist wie folgt definiert:

⇨ Wasserunlösliches Harz, Phenol-Formaldehyd vom Typ Novolak: 80 bis 90 Masse-%
⇨ Nitril-Butadien-Latex, carboxyliert (XNBR) (A) oder nicht carboxyliert (NBR) (B): 20 bis 10 Masse-%
⇨ Sonstiges: 1 bis 5 % (Beispiel: 2 % Resorcin, pH-Puffer, Aktivierungsmittel für Kautschukvulkanisation)

Dieser Kitt wird dank der Zugabe von PVA stabilisiert. Es werden vier Typen von Kittrezepturen Nr. 2 hergestellt, nämlich der Kitt Nr. 2-1, der Kitt Nr. 2-2, der Kitt Nr. 2-3 und der Kitt Nr. 2-4, welche PVA enthalten und deren Zusammensetzungen in der nachfolgenden Tabelle 2 angegeben sind. Tabelle 2

Bezeichnung der Rezeptur	Trockenextra kt des Kitts (Gew.-%)	Masse-% Novolak	Masse-% XNBR	Masse-% NBR	Masse-% PVA	(Masse-)% anderer Bestandteil
Kitt Nr. 2-1	60-63	90	10	-	0,7-2,6	2 bis 3
Kitt Nr. 2-2	60-63	90	10	-	0,7-2,6	-
Kitt Nr. 2-3	60-63	90	-	10	2,6	2 bis 3
Kitt Nr. 2-4	60-63	80	20	-	0,7-2,6	2 bis 3

In den Figuren Nr. 2 (2 Quellen carboxylierter NBR, Latex A und Latex B), 3 (carboxylierter NBR), 4 (carboxylierter NBR) und 5 (nicht carboxylierter NBR) ist jeweils für jeden der Kitte Nr. 2-1, 2-2, 2-4 und 2-3 das Verhalten in Bezug auf die kinetische Stabilität der im Beispiel Nr. 2 angegebenen Dispersion in Gegenwart von PVA, dessen Anteil variiert, dargestellt. Die Ordinate ist die Viskosität V (in Po) und die Abszisse ist die Zeit T (in Minuten).
Es ist festzustellen, dass, auch wenn das Verhalten in Abhängigkeit von der Zusammensetzung und Komplexität des zu dispergierenden Systems variieren kann (Fall einer zunehmenden Anzahl unterschiedlicher Bestandteile), insgesamt 1 bis 2,6 % PVA (Massenanteil, bezogen auf den Trockenextrakt des Kitts) für diesen Typ von Dispersionszusammensetzung eine ausgezeichnete Stabilisierung ermöglichen, ohne dass im Übrigen eine Adhäsion Kolloid-Kolloid oder eine Ausflockung zu bemerken gewesen wäre.
Alle Ergebnisse sind für die Beherrschung der Imprägnierung des Garns zufriedenstellend.
Beispiel Nr. 3 eines Kitts: Komplexe Suspension nichtlöslicher wärmehärtbarer organischer Harze / carboxylierter Nitril-Butadien-Latex und Reibzusätze, sowie lösliche Harze
Ausgegangen wird von Kautschuks vom Typ NBR, carboxyliert oder nicht carboxyliert, welche im Allgemeinen in einem organischen Medium oder in einer wässrigen Phase mit löslichen Phenol-Formaldehyd-Harzen (niedriges Molekulargewicht, das heißt im Allgemeinen unter 1000 g/mol) stabil sind. Dagegen macht in einem wässrigen Medium und in Gegenwart von Phenol-Formaldehyd-Harz vom Typ Novolak mit hohem Molekulargewicht, mit den gegenwärtigen Stabilisierungsmitteln (anionisches Tensid vom Typ von Natriumpolyphosphaten und Ammoniak), die Zugabe dieser NBR-Kautschuks das System metastabil: Eindickung in weniger als 15 Minuten des Mischens.
Da der Latex ein anionisches Tensid enthält, ist er empfindlich gegenüber dem pH und nur in einem pH-Bereich von 8,2 bis 9 stabil. Das Phenolharz vom Typ Novolak setzt Säuregruppen (Protonen) im Wasser frei, welche die NBR-Latices destabilisieren können (Eindickung, Verfestigung der Partikel untereinander), denn:

⇨ die Stabilisierung allein des pH durch Zugabe eines chemischen Puffers ist nicht ausreichend, um die kinetische Stabilität der Dispersion sicherzustellen, und
⇨ anionische Tenside wie PPNa, die bei den SBR-Latices wirksam sind, oder nichtionische Tenside wie der Fettalkoholpolyglykolether (HLB-Wert zwischen 9 und 16), separat getestet, verbessern die Stabilität dieses Typs von wässrigen Suspensionen nicht.

In Anbetracht der Komplexität des Systems, insbesondere durch die Gegenwart von löslichen Harzen und von anorganischen Füllstoffen, die zusätzliche Wechselwirkungen in der Dispersion hervorrufen, wurden zwei unterschiedliche Stabilisierungssysteme (anionisches Tensid vom Typ PPNa + PVA für Kitt Nr. 3-1 oder PVA allein für Kitt Nr. 3-2) getestet.
Es wird ein Kitt hergestellt. Seine grundlegende Zusammensetzung ist wie folgt definiert:

⇨ Wasserunlösliches Harz, Phenol-Formaldehyd vom Typ Novolak: 27 Masse-%
⇨ Nitril-Butadien-Latex, carboxyliert (XNBR): 19 Masse-%
⇨ andere organische Bestandteile (Melamin, Dermulsen): 22 %
⇨ Reibzusatz (BaSO4, Ruß): 29 %
⇨ Sonstiges (PPNa, Ammoniak, S): 3 %

Der pH des Kitts wird in allen Fällen zwischen 8,5 und 9 gehalten, um den Latex nicht auszufällen. Dieser Kitt wird dank der Zugabe von PVA stabilisiert. Es werden zwei Typen von Kittrezepturen Nr. 3 hergestellt, nämlich der Kitt Nr. 3-1 und der Kitt Nr. 3-2, welche PVA enthalten und deren Zusammensetzungen in der nachfolgenden Tabelle 3 angegeben sind. Tabelle 3

Typ der Rezeptur	Trockenextrakt des Kitts, Masse-%	Masse-% Novolak	Masse-% XNBR	Masse-% NBR	Masse-% PVA	Masse-% (Sonstiges)	Masse-% PPNa
Kitt Nr. 3-1	64	27	19	-	0,4-0,6	54	0,4
Kitt Nr. 3-2	64	27	19	-	0,6	54	-

In den Figuren Nr.6 (Quelle XNBR) und 7 ist jeweils für jeden der Kitte Nr. 3-1 und 3-2 das Verhalten in Bezug auf die kinetische Stabilität der im Beispiel Nr. 3 angegebenen Dispersion in Gegenwart von PVA dargestellt. Die Ordinate ist die Viskosität V (in Po) und die Abszisse ist die Zeit T (in Minuten).
Aus 6 ist die Stabilität des carboxylierten NBR-Latex im Kitt Nr. 3-1 ersichtlich, und zwar für geringe Mengen an Stabilisierungsmittel PVA, kombiniert mit einem anionischen Stabilisierungsmittel (PPNa).
Aus 7 ist die Stabilität des Systems ohne anionisches Tensid (PPNa), sondern ausschließlich mit dem Stabilisierungsmittel PVA ersichtlich: Mit dem carboxylierten NBR-Latex: Die Viskosität nimmt mit der Zeit stärker zu, bleibt jedoch bei einer Lebensdauer von 2h für die Imprägnierung geeignet (Änderung um 5 Po). Dagegen wird gemäß dieser 7 der SBR-Latex nicht stabilisiert.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials, umfassend zumindest einen Imprägnierungsschritt von zumindest einem Garn, welches Mineralfasern umfasst, durch mindestens einen wässrigen Imprägnierkitt, wobei der ein Phenolharz und/oder Latex umfassende wässrige Kitt mindestens eine grenzflächenaktive Verbindung und Füllstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die grenzflächenaktive Verbindung ein Polyvinylalkohol ist.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wässrige Kitt außerdem mindestens eine grenzflächenaktive Verbindung vom anionischen Typ enthält.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die anionische grenzflächenaktive Verbindung aus der Gruppe der Phosphate, der Polyphosphate, der Pyrophosphate, der Sulfate, der Sulfonate und der Carboxylate ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei das Kation der anionischen grenzflächenaktiven Verbindung aus den Elementen Natrium+, Kalium+, Ammonium+, Calcium++ und Aminen ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Polyvinylalkohol ein Molekulargewicht von 10.000 bis 100.000 g/mol, vorzugsweise von 20.000 g/mol bis 60.000 g/mol, zum Beispiel von 30.000 g/mol, und eine Hydrolyserate von 70 % bis 90 %, vorzugsweise von 80 % bis 90 % hat.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die anionische grenzflächenaktive Verbindung eine Mischung von Kaliumpolyphosphaten oder eine Mischung von Natriumpolyphosphaten oder eine Mischung von Kaliumpyrophosphaten oder eine Mischung von Natriumpyrophosphaten oder eine Kombination dieser Mischungen ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wässrige Kitt ein Formaldehydharz mit hohem Molekulargewicht, vorzugsweise in Gegenwart von NBR Latex, carboxyliert oder nicht carboxyliert, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Herstellung des Imprägnierkitts entweder die Bildung einer Vormischung, welche Füllstoffe, möglicherweise mindestens ein Harz, möglicherweise mindestens eine anionische grenzflächenaktive Verbindung, PVA und Wasser umfasst, und die Zugabe von Latex zu dieser Vormischung, oder vorzugsweise die Bildung einer im Wesentlichen flüssigen Vormischung, welche Wasser, PVA, möglicherweise mindestens eine anionische grenzflächenaktive Verbindung und Latex umfasst, und die Zugabe einer trockene Substanzen (d.h. Füllstoffe und möglicherweise mindestens ein Harz) umfassenden Anfangsmischung zu dieser Vormischung; beinhaltet.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Latex vom Typ NBR oder XNBR ist.
Verfahren zur Herstellung eines Reibmaterials nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gewichtsanteil des PVA bezüglich des Trockenextrakts in dem Kitt 0,4 bis 3 %, vorzugsweise 0,4 bis 2,6 % beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Garn mindestens ein texturiertes elementares Glasgarn aufweist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Textur des texturierten Glasgarns 600 bis 5000 tex beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Garn Metallgarn umfasst.
Reibring für eine mit Trockenreibung arbeitende Kupplungsreibscheibe, umfassend mindestens ein Garn, das auf der Basis von Fasern zusammengesetzt ist, und einen wässrigen Kitt, der Füllstoffe, ein Phenolharz und/oder Latex, und PVA aufweist.
Reibring nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei er durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.