EP3314142A1 - Procede de fabrication d'un materiau de friction - Google Patents

Procede de fabrication d'un materiau de friction

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Publication number
EP3314142A1
EP3314142A1 EP16733015.8A EP16733015A EP3314142A1 EP 3314142 A1 EP3314142 A1 EP 3314142A1 EP 16733015 A EP16733015 A EP 16733015A EP 3314142 A1 EP3314142 A1 EP 3314142A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
friction material
matrix
manufacturing
formaldehyde resin
formaldehyde
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.)
Withdrawn
Application number
EP16733015.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Isabelle Alix
Emmanuel Bonnet
Mickael PALARD
Guy Fleury
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.)
Valeo Materiaux de Friction SAS
Original Assignee
Valeo Materiaux de Friction SAS
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 Valeo Materiaux de Friction SAS filed Critical Valeo Materiaux de Friction SAS
Publication of EP3314142A1 publication Critical patent/EP3314142A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F16D2200/006—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
    • F16D2200/0082—Production methods therefor
    • F16D2200/0086—Moulding materials together by application of heat and pressure

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a friction material and more particularly to a friction material intended to equip a friction disk, which may be of dry friction or wet friction type.
  • the invention relates in particular to the field of motor vehicles.
  • the friction disk can be integrated into a clutch capable of selectively connecting the heat engine to the gearbox.
  • the friction material may equip a braking device.
  • Such a friction material generally comprises glass fibers which provide resistance to centrifugal force, an elastomer for obtaining a good coefficient of friction and a good level of comfort, various loads and a matrix comprising a polymer, for example a melamine formaldehyde polymer and / or a phenolic formaldehyde polymer, to make the whole coherent.
  • a polymer for example a melamine formaldehyde polymer and / or a phenolic formaldehyde polymer
  • the friction materials may contain significant amounts of resin to prevent skidding phenomena under severe pipe conditions, especially in clutches with manual gearbox for a motor vehicle.
  • resin for the polymers commonly used, melamine resin Forma Idéhyde is known for its high temperature friction stability performance. Reducing the amount of melamine formaldehyde resin in the friction material formulations is therefore not the current key in order not to degrade the performance of the friction material.
  • the present invention aims to overcome the above problems.
  • the subject of the present invention is thus a method for producing a friction material, in particular for a friction disc, comprising the following steps:
  • the capturing agent reacts with at least a part of the formaldehyde released during the crosslinking.
  • the formaldehyde released during the crosslinking can be in a gaseous state and is captured by the capture agent. It then passes to the condensed state and remains trapped in the matrix.
  • the capture agent in an adequate amount, does not adversely affect the performance of the friction material. There is excellent stability of the elastic behavior of said friction material, as well as its dimensional and tribological characteristics in temperature and energy. With respect to a friction material without a capturing agent, the friction material according to the invention therefore makes it possible to reduce the amount of formaldehyde present in the surrounding air and to produce a friction material with performances substantially equivalent to those of a friction material produced without a capturing agent.
  • the matrix may comprise at least two different polymers, in particular two thermosetting resins, preferably a melamine formaldehyde resin and a phenol-formaldehyde resin.
  • the phenol-formaldehyde resin is of the novolak type.
  • This novolac type phenol-formaldehyde resin may be combined with a catalyst, especially methenamine (or hexamethylenetetramine), this catalyst promoting the crosslinking of this resin.
  • the matrix may comprise two polymers capable of releasing formaldehyde, the polymers being in particular a melamine formaldehyde resin and a resol type phenol-formaldehyde resin.
  • the melamine formaldehyde resin is that of the two resins which is likely to release the most formaldehyde during crosslinking.
  • the melamine formaldehyde resin has a formaldehyde / melamine mass ratio of between 1.3 and 2.5.
  • the novolak type phenol-formaldehyde resin has a formaldehyde / phenol mass ratio of less than 1.
  • this resin has a formaldehyde / phenol mass ratio between 1.3 and 2.
  • the matrix may also comprise at least one elastomer, in particular a styrene-butadiene rubber "SBR” (acronym for styrene-butadiene rubber in English), a butadiene-acrylonitrile rubber “NBR” (acronym for nitrile butadiene rubber in English).
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • NBR butadiene-acrylonitrile rubber
  • it may be incorporated in the elastomer a vulcanizing agent, especially sulfur or zinc oxide, but the case where no vulcanizing agent is incorporated in the elastomer is also possible.
  • the matrix may comprise rubbers of different types, in particular of the two types mentioned above, "SBR” and “NBR”.
  • the matrix Before transformation, the matrix may be in the aqueous phase, alternatively it may be an intimate mixture to dry.
  • the polymers are mixed together before the addition of the capture agent in the matrix.
  • Another step of the method according to the invention may consist in adding at least one charge to the matrix.
  • This charge can be organic, this charge can be chosen from the list, not limiting, following:
  • the organic filler may be a pre-polymerized organic resin.
  • several organic fillers chosen from the list just above and without limitation, may be added to the matrix. Organic fillers can be added at the same time to the matrix.
  • the filler can be inorganic. This charge can be chosen from the list, not limiting, following:
  • inorganic fillers chosen from the list just above and without limitation may be added to the matrix.
  • Organic fillers can be added at the same time to the matrix.
  • Organic fillers and inorganic fillers can be added together to the matrix.
  • the capture agent may be derived from green chemistry.
  • the uptake agent may comprise a tannin, especially a polymerizable condensed tannin, i.e., an oligomer or a flavanol polymer.
  • the chemical structure of the condensed tannin contains a large number of hydroxyl groups which react preferentially with the formaldehyde released during the crosslinking, thus reducing the free formaldehyde emissions generated during the crosslinking of one or more polymers of the matrix.
  • formaldehyde polymerizes with tannin forming methylen bridges, mainly at the aromatic rings of the flavonoid unit.
  • the capture agent may comprise one or more elements selected from the following list:
  • the capturing agent comprises a substance soluble in water, including a natural substance, especially condensed tannin, and in the case where the matrix is in aqueous phase, it is necessary to limit the amount of condensed tannin.
  • the condensed tannin can dissolve in water and form complexes with elastomeric macromolecules, especially present in the form of rubber.
  • the coagulation of the rubber has a negative impact on the coefficient of friction of the friction material.
  • the friction material is more heterogeneous with rubber clumps and the risk of coagulation of the rubber in aqueous phase can lead to a too viscous matrix.
  • the condensed tannin may also react with the catalyst promoting the crosslinking of the novolak type phenol formaldehyde resin, for example methenamine, for example tetramine.
  • the condensed tannin reacting with the formaldehyde released, has a direct influence on the crosslinking of the polymers, in particular on the degree of crosslinking of all or some of the polymers.
  • Too much condensed tannin can therefore negatively impact the crosslinking of the phenol formaldehyde type novolac resin and / or resol type and / or melamine formaldehyde resin.
  • the mass ratio between the condensed tannin and the novolac type phenol formaldehyde resin may be between 0.15 and 2, preferably between 0.3 and 0.7.
  • Such a ratio advantageously allows the condensed tannin to react with the formaldehyde released while reacting to a limited extent with the catalyst associated with the novolak type phenol formaldehyde resin, so that this parasitic reaction does not influence substantially the performance of the material. friction.
  • the mass ratio between the condensed tannin and the melamine formaldehyde resin may be between 0.1 and 1.4, preferably between 0.2 and 0.5.
  • the condensed tannin does not limit the crosslinking of this resin.
  • the condensed tannin advantageously makes it possible to stabilize the coefficient of friction as a function of the temperature that the friction material sees.
  • Another step of the method according to the invention may consist in supplying at least one fiber.
  • fibers can be selected from the following list of fiber categories:
  • fiberglass for example type E, S or H
  • - Organic fiber for example aramid fiber or carbon, including PAN fibers or PAN-Preox fibers.
  • the fibers may be of one category or combinations thereof.
  • all or part of the fibers may be added to the matrix.
  • cut glass fibers are added to the matrix. These cut glass fibers advantageously make it possible to increase the wear resistance of the friction material.
  • These glass fibers may be between 0.1 and 4 mm in length.
  • These glass fibers added to the matrix may be arranged in groups, these groups may be between 0.5 and 1 mm in length.
  • the glass fibers added to the matrix may be arranged to form a preform of friction material.
  • This preform can take a lozenge shape.
  • This preform can be formed by intimate dry mixing.
  • all or part of the fibers can form a continuous yarn.
  • the titration of this thread can be between 400 and 5000 tex.
  • the elementary section of the fibers forming this wire may be between 10 and 25 ⁇ .
  • the fibers may be entangled with each other to form the continuous yarn.
  • the continuous wire may be impregnated with the matrix and optionally with one or more fillers, in particular organic and / or inorganic fillers.
  • the continuous yarn may be impregnated by passing through a bath with or without a solvent containing the matrix and optionally with one or more fillers.
  • a pre-melting step of the matrix resins may be provided before the continuous wire passes into the bath containing the matrix.
  • Another step of the process may consist of the spinning of the continuous wire after its impregnation to remove the excess matrix and possibly charge.
  • the impregnated continuous wire may be arranged to form the preform of friction material, in particular adapted to equip a friction disc.
  • the preform can be made by superimposing several sheets of impregnated continuous yarn.
  • the preform may take the form of a circular ring which will be the almost definitive form of the friction material after crosslinking of the matrix.
  • the impregnated continuous wire forms successive lobes moving around the center of rotation of the circular crown. From web ply, the lobes can be angularly offset from each other defining the circular crown shape.
  • the preform may include:
  • organic fillers inorganic fillers, fibers, in particular metal or glass, and
  • tannin especially condensed tannin.
  • the percentages indicated are percentages by weight relative to the dry extract of the preform. This percentage by weight of dry extract may be between 95% and 100%.
  • the crosslinking of the matrix can be obtained by thermo-compression of the preform. During this thermo-compression, the various elements constituting the preform can bind together. A creep phase of the resins around the fillers and fibers may precede the crosslinking of the resins.
  • thermo-compression takes place at a temperature between 130 and 200 ° C.
  • the friction material formed at the end of the crosslinking of the matrix, in particular by thermo-compression may comprise:
  • organic fillers 40% to 65% of organic fillers, inorganic fillers, metal fibers, glass fibers, and
  • the percentages given are percentages by weight relative to the finished material.
  • the friction material may take the form of the annular ring defined during the formation of the preform.
  • the invention also relates to a friction disc, in particular for clutching, equipped with at least one friction material as defined above.
  • a reinforcing element in particular made of steel, can be arranged between the friction material and the friction disk on which the friction material is, for example, glued or overmoulded being integral with the progressivity element and the disk, in particular by means of welding.
  • the friction material may be fixed to the friction disk, in particular by riveting, or by welding, or by gluing.
  • the friction material may be directly molded onto the friction disc.
  • the invention further relates to a clutch, in particular a dry clutch for a motor vehicle, comprising at least one friction material as defined above.
  • the clutch may comprise a friction disc comprising two faces and each of the faces may be associated with a ring-shaped friction material annular.
  • the clutch may for example comprise two friction discs.
  • the friction material as defined above can be integrated into a braking device.
  • the subject of the invention is a friction material capable of equipping a friction disk, especially for a clutch, comprising:
  • organic fillers 40% to 65% of organic fillers, inorganic fillers, metal fibers, glass fibers, and
  • FIG. 1 shows an example of friction material obtained according to the manufacturing method of the invention.
  • FIG. 2 represents an exemplary embodiment of the method for manufacturing the friction material according to the invention.
  • FIG. 3 shows the comparative evolution of the coefficient of friction as a function of temperature for two friction materials: the friction material of FIGS. 1 and 2 and a control friction material.
  • Figure 1 shows a friction material 1 for clutch of a motor vehicle.
  • Such a friction material 1, in the form of an annular ring, can in particular be implemented in a conventional clutch, dry, or in a double clutch. dry.
  • Such clutches conventionally comprise two friction materials 1, respectively four.
  • Each friction material may be associated with a face of a friction disc.
  • fixing holes 2 are formed in the friction material 1 for the passage of fastening means, for example rivets, for securing the friction material to the friction disc.
  • the friction disk so that the clutch transmits a torque, can be sandwiched between a pressure plate and a reaction plate.
  • the friction material 1 has radially inner 3 and outer edges 4.
  • the friction lining 1 also comprises a face bonded to a reinforcement, for example a foil or a steel support, and an opposite friction face 5.
  • the friction lining 1 comprises grooves 6 regularly spaced from each other and delimiting between them pads 9.
  • the thickness of the lining 1 is of the order of 2 mm, ranging from 1.5 mm to 4 mm.
  • the depth of the grooves 6 can vary between 25 and 100% of the thickness of the lining 1.
  • Step 10 of the manufacturing process consists of having a matrix.
  • This matrix is formed by mixing the polymers, here two types of thermosetting polymers, a melamine formaldehyde resin and a novolak type phenol-formaldehyde resin.
  • Phenol-formaldehyde novolak type resin is associated with methenamine, a catalyst promoting the crosslinking of this resin.
  • the matrix may also comprise a second type of polymer capable of releasing formaldehyde during crosslinking, a phenol-formaldehyde resin resol type.
  • the matrix comprises an elastomer, for example an "SBR” rubber or an "NBR" rubber. This elastomer may be associated with a vulcanizing agent, for example sulfur or zinc oxide.
  • this capturing agent is a polymerizable condensed tannin, that is to say an oligomer or a polymer of flavanols.
  • a step 20 of adding charges to the matrix is provided.
  • organic fillers are organic and / or inorganic.
  • the organic fillers can be chosen from the following nonlimiting list:
  • inorganic fillers can be chosen from the following nonlimiting list:
  • Step 30 consists of the addition of cut glass fibers.
  • These cut glass fibers advantageously make it possible to increase the wear resistance of the friction material 1.
  • the glass fibers, of the E, S or H type are arranged in groups and are for example between 0.5 and 1mm.
  • a step 40 consists in supplying a continuous wire formed of glass fibers and / or metal fibers and / or organic fibers, the fibers being entangled with each other so that the titration of this continuous wire is between 400 and 5000 tex.
  • the fibers forming the continuous yarn are, inter alia, glass fibers, polyacrylonitrile (PAN) fibers, aramid fibers, carbon fibers and twist-entangled (copper) conductive metal filaments.
  • PAN polyacrylonitrile
  • aramid fibers aramid fibers
  • carbon fibers and twist-entangled (copper) conductive metal filaments.
  • a step 50 of the manufacturing process consists in impregnating the continuous wire formed in step 40 by passing through a bath containing the matrix and the fillers resulting from step 30. A spinning of the impregnated continuous wire is also provided to remove the surplus of matrix and loads.
  • Step 50 can also be an intimate dry blend of the constituents listed just above.
  • a step 60 the impregnated continuous yarn is arranged to form a preform of friction material 1.
  • This preform in the form of a circular ring is the almost definitive shape of the friction material 1.
  • step 70 the matrix is crosslinked during the thermo-compression under a temperature between 130 and 200 ° C of the preform formed in step 60.
  • This baking under pressure generally within a mold, allows creep of the various polymers of the preform so as to obtain a friction material 1 having a substantially constant thickness.
  • This step allows the face bonded to the reinforcement and the friction face 5 are substantially parallel to each other.
  • the manufacturing process may comprise a finishing step 80 comprising inter alia, a deburring operation, a post-firing, a grinding and a drilling operation of the fixing holes 2.
  • the condensed tannin has the disadvantage of reacting during thermocompression, in certain proportions, with methenamine, the catalyst promoting the crosslinking of the novolak type phenol formaldehyde resin.
  • the condensed tannin also influences, when it is present in certain proportions, the degree of crosslinking of the polymers during the thermo-compression of the preform.
  • the condensed tannin influences the coagulation of the rubber in the aqueous phase and leads, in certain proportions, to a too viscous and non-permeable dispersion of the matrix for the impregnation of the continuous wire.
  • the performance of the friction material 1 is related to the degree of crosslinking of the matrix polymers and in particular to the microstructure of the friction material, which is partly a result of the degree of crosslinking of the polymers.
  • the mass ratio between the condensed tannin and the melamine formaldehyde resin must be between 0.1 and 1.4, preferably between 0.2. and 0.5.
  • the mass ratio between the condensed tannin and the melamine formaldehyde resin must be between 0.15 and 2, preferably between 0.3 and 0.7.
  • the friction material 1 of FIGS. 1 and 2 comprising condensed tannin (composition B) and a control friction material (composition A) having no condensed tannin.
  • composition B condensed tannin
  • composition A control friction material
  • compositions of the preforms (before crosslinking of the polymers of the friction matrix), from which said friction materials are derived, are presented in Table I:
  • FIG. 3 illustrates the results of these tests by schematically showing the coefficients of friction as a function of the temperature for the friction materials coming from the preforms of compositions A and B. Although slightly weaker at high temperature, the frictional performances both friction materials are comparable.
  • Figure 3 also allows us to notice that the coefficient of friction of the material 1 has a coefficient of friction more stable as a function of the temperature than the control friction material.
  • friction material 1 derived from the preform of composition A comprises between:
  • organic fillers 40% to 65% of organic fillers, inorganic fillers, metal fibers, glass fibers, and

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau de friction (1), notamment pour disque de friction, comprenant les étapes suivantes : - disposer d'une matrice comprenant au moins un polymère susceptible de libérer du formaldéhyde lors d'une réticulation, - ajouter un agent de captation de formaldéhyde dans la matrice, - réticuler la matrice, procédé dans lequel, lors de la réticulation, l'agent de captation réagit avec au moins une partie du formaldéhyde libéré lors de la réticulation.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN MATERIAU DE FRICTION
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau de friction et plus particulièrement un matériau de friction destiné à équiper un disque de friction, lequel peut être du type frottement à sec ou frottement en milieu humide.
L'invention se rapporte notamment au domaine des véhicules automobiles.
Dans une telle application, le disque de friction peut être intégré dans un embrayage apte à relier sélectivement le moteur thermique à la boîte de vitesses.
En variante, le matériau de friction peut équiper un dispositif de freinage.
Un tel matériau de friction comprend en général des fibres de verre qui assurent la résistance à la force centrifuge, un élastomère pour l'obtention d'un bon coefficient de frottement et d'un bon niveau de confort, de charges diverses et une matrice comportant un polymère, par exemple un polymère mélamine formaldéhyde et/ou un polymère phénolique formaldéhyde, pour rendre le tout cohérent.
II est usuel d'utiliser des polymères libérant du formaldéhyde durant leur réticulation, en particulier des polymères mélamine formaldéhyde qui sont nécessaires à l'obtention d'un bon niveau de frottement en température élevée. Ainsi, lors de l'étape de thermo-compression menant à la fabrication du matériau de friction, du formaldéhyde est libéré.
La libération de formaldéhyde, par son aspect nocif, nécessite la mise en place d'opérations de confinement et de récupération afin de minimiser son inhalation par les opérateurs.
Le formaldéhyde favorisant la réticulation de certains polymères du matériau de friction, il est nécessaire au maintien des bonnes performances de ce matériau de friction, la présence de formaldéhyde est nécessaire. Il existe donc toujours un excès de formaldéhyde et celui-ci est susceptible d'être inhaler par les opérateurs lors de la fabrication du matériau de friction.
Les matériaux de friction peuvent contenir des quantités importantes de résine pour éviter les phénomènes de patinage dans les conditions sévères de conduites, notamment dans les embrayages à boite de vitesses manuelle pour véhicule automobile. Parmi les polymères couramment utilisés, la résine mélamine forma Idéhyde est connue pour ses performances de stabilité de frottement en température élevée. La réduction de la quantité de résine mélamine formaldéhyde dans les formulations de matériau de friction n'est donc pas la clé actuelle afin de ne pas dégrader les performances du matériau de friction.
Afin de surmonter ce problème et pour respecter la réglementation en matière d'exposition des opérateurs au formaldéhyde, il est usuellement mis en place des systèmes d'aspiration adaptés pour réduire sa concentration dans l'air environnant les opérateurs.
La mise en place de telles solutions est contraignante en termes d'encombrement, de maintenance et reste une solution palliative et à posteriori, au problème énoncé ci- dessus.
La présente invention vise à pallier les problèmes ci-dessus.
La présente invention a ainsi pour objet un procédé de fabrication d'un matériau de friction, notamment pour disque de friction, comprenant les étapes suivantes :
- disposer d'une matrice comprenant au moins un polymère susceptible de libérer du formaldéhyde lors d'une réticulation,
- ajouter un agent de captation de formaldéhyde dans la matrice,
- réticuler la matrice,
procédé dans lequel, lors de la réticulation, l'agent de captation réagit avec au moins une partie du formaldéhyde libéré lors de la réticulation.
Une partie du formaldéhyde libéré lors de la réticulation demeure dans le matériau de friction et ainsi sa concentration dans l'air environnant est réduite et par conséquent les effets nocifs sur les opérateurs.
Le formaldéhyde libéré lors de la réticulation peut être dans un état gazeux et il est capté par l'agent de captation. Il passe alors à l'état condensé et reste emprisonné dans la matrice.
L'agent de captation, en quantité adéquate, n'influe pas négativement sur les performances du matériau de friction. On note une excellente stabilité du comportement élastique dudit matériau de friction, ainsi que de ses caractéristiques dimensionnelles et tribologiques en température et en énergie. Par rapport à un matériau de friction sans agent de captation, le matériau de friction selon l'invention permet donc de diminuer la quantité de formaldéhyde présente dans l'air environnant et de réaliser un matériau de friction aux performances sensiblement équivalentes à celles d'un matériau de friction réalisé sans agent de captation.
La matrice peut comprendre au moins deux polymères différents, notamment deux résines thermodurcissables, de préférence une résine mélamine formaldéhyde et une résine phénol-formaldéhyde.
De préférence, la résine phénol-formaldéhyde est de type novolaque. Cette résine phénol-formaldéhyde de type novolaque peut être associée à un catalyseur, notamment la méthénamine (ou hexaméthylène tétramine), ce catalyseur favorisant la réticulation de cette résine.
La matrice peut comporter deux polymères susceptibles de libérer du formaldéhyde, les polymères étant notamment une résine mélamine formaldéhyde et une résine phénol-formaldéhyde de type résol.
Il convient de remarquer que dans le cas où ces deux résines sont présentes dans la matrice, la résine mélamine formaldéhyde est celle des deux résines qui est susceptible de libérer le plus de formaldéhyde lors de la réticulation.
De préférence, la résine mélamine formaldéhyde présente un ratio massique formaldéhyde/mélamine compris entre 1,3 et 2,5.
De préférence, la résine phénol-formaldéhyde de type novolaque présente un ratio massique formaldéhyde /phénol inférieur à 1.
Dans le cas où la matrice comprend également de la résine phénol-formaldéhyde de type résol, cette résine présente un ratio massique formaldéhyde/phénol entre 1,3 et 2.
Avantageusement, la matrice peut également comporter au moins un élastomère, notamment un caoutchouc styrène-butadiène « SBR » (acronyme de styrene-butadiene rubber en anglais), un caoutchouc butadiène-acrylonitrile « NBR » (acronyme de nitrile butadiene rubber en anglais) non carboxylé « NBR » ou carboxylé « XNBR » ou un caoutchouc nitrile hydrogéné « HNBR ». Avantageusement, Il peut être incorporé à l'élastomère un agent vulcanisant, notamment du souffre ou de l'oxyde de zinc, mais le cas où aucun agent vulcanisant n'est incorporé à l'élastomère est également possible.
La matrice peut comprendre des caoutchoucs de différents types, notamment des deux types précités, « SBR » et « NBR ».
Avant transformation, la matrice peut être en phase aqueuse, en variante elle peut être un mélange intime à sec.
De préférence, les polymères sont mélangés entres eux avant l'ajout de l'agent de captation dans la matrice.
Une autre étape du procédé selon l'invention peut consister en l'ajout d'au moins une charge à la matrice.
Cette charge peut être organique, cette charge peut être choisie parmi la liste, non limitative, suivante :
- noir de carbone,
- cardolite,
- graphite,
- charbon actif,
- coke de pétrole...
En variante, la charge organique peut être une résine organique pré-polymérisée. Avantageusement, plusieurs charges organiques, choisies parmi la liste juste au- dessus et non limitative, peuvent être ajoutées à la matrice. Les charges organiques peuvent être ajoutées au même moment à la matrice.
En variante, la charge peut être inorganique. Cette charge peut être choisie parmi la liste, non limitative, suivante :
- sulfate de Baryum,
- carbonate de calcium,
- billes de verre,
- kaolin calciné,
- cuivre
- laiton... Avantageusement plusieurs charges inorganiques, choisies parmi la liste juste au- dessus et non limitative peuvent être ajoutées à la matrice. Les charges organiques peuvent être ajoutées au même moment à la matrice.
Des charges organiques et des charges inorganiques peuvent être ajoutées ensemble à la matrice.
De préférence, l'agent de captation peut être issu de la chimie verte. L'agent de captation peut comprendre un tannin, notamment un tannin condensé polymérisable, c'est-à-dire un oligomère ou un polymère de flavanols.
La structure chimique du tannin condensé contient un grand nombre de groupements hydroxyles qui réagissent préférentiellement avec le formaldéhyde libéré lors de la réticulation, réduisant ainsi, les émissions de formaldéhyde libre générées lors la réticulation de l'un ou de plusieurs polymères de la matrice.
Plus précisément, le formaldéhyde polymérise avec le tannin en formant des ponts méthylènes, principalement au niveau des cycles aromatiques de l'unité flavonoïdique.
En variante ou en addition, l'agent de captation peut comprendre un ou plusieurs éléments choisis parmi la liste suivante :
- guanidine carbonate
- acétate de polyvinyle
- farines de riz,
- farines de blé...
Lorsque que l'agent de captation comprend une substance soluble dans l'eau, notamment une substance naturelle, notamment du tannin condensé, et dans le cas ou la matrice est en phase aqueuse, il convient de limiter la quantité de tannin condensé. En effet, le tannin condensé peut se dissoudre dans l'eau et former des complexes avec des macromolécules d'élastomère, notamment présent sous forme de caoutchouc. La coagulation du caoutchouc présente un impact négatif sur le coefficient de frottement du matériau de friction. En effet, le matériau de friction est plus hétérogène avec des amas de caoutchouc et le risque de coagulation du caoutchouc en phase aqueuse peut conduire à une matrice trop visqueuse. Dans certaines proportions, le tannin condensé peut également réagir avec le catalyseur favorisant la réticulation de la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque, par exemple la méthénamine, par exemple la tétramine.
Le formaldéhyde favorisant la réticulation de tout ou partie des polymères présents, le tannin condensé, réagissant avec le formaldéhyde libéré, influe directement sur la réticulation des polymères, notamment sur le degré de réticulation de tout ou partie des polymères.
Une trop grande quantité de tannin condensé peut donc impacter négativement la réticulation de la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque et/ou de type résol et/ou de la résine mélamine formaldéhyde.
Les performances du matériau de friction étant liées au degré de réticulation de ses polymères, une trop grande quantité de tannin condensé peut donc dégrader ses performances (diminution du frottement, accélération de l'usure).
Il peut donc être nécessaire de définir un rapport en masse tel entre le tannin condensé et la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque et/ou entre le tannin condensé et la résine mélamine formaldéhyde de sorte que les performances de ce matériau de friction soit sensiblement équivalentes à celles d'un matériau de friction sans tannin condensé.
Le rapport massique entre le tannin condensé, et la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque peut être compris entre 0.15 et 2, de préférence compris entre 0.3 et 0.7.
Un tel rapport permet avantageusement que le tannin condensé réagisse avec le formaldéhyde libéré tout en réagissant dans une mesure limitée avec le catalyseur associé à la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque, de sorte que cette réaction parasite n'influe pas sensiblement sur les performances du matériau de friction.
Le rapport massique entre le tannin condensé et la résine mélamine formaldéhyde peut être compris entre 0.1 et 1.4, de préférence compris entre 0.2 et 0.5.
Dans ces proportions, il a même été observé que le tannin condensé ne limite pas la réticulation de cette résine. Dans ces proportions, le tannin condensé permet avantageusement de stabiliser le coefficient de friction en fonction de la température que voit le matériau de friction.
Une autre étape du procédé selon l'invention peut consister en l'approvisionnement d'au moins une fibre.
Ces fibres peuvent être choisies parmi la liste de catégories de fibres suivantes :
- fibre de verre par exemple de type E, S ou H
- fibre métallique, par exemple fibre de cuivre ou de laiton
- fibre organique, par exemple fibre d'aramide ou de carbone, notamment des fibres PAN ou des fibres PAN-Preox.
Les fibres peuvent être d'une seule catégorie ou des combinaisons de celles-ci.
Selon une autre étape du procédé, tout ou partie des fibres peut être ajouté à la matrice.
De préférence, seules des fibres de verre coupées sont ajoutées à la matrice. Ces fibres de verres coupées permettent avantageusement d'augmenter la résistance à l'usure du matériau de friction.
Ces fibres de verre peuvent être de longueur comprise entre 0.1 et 4 mm.
Ces fibres de verre ajoutées à la matrice peuvent être agencées en groupe, ces groupes pouvant être de longueur comprise entre 0,5 et 1 mm.
Dans le cas ou seules des fibres coupées sont approvisionnées, les fibres de verre ajoutées à la matrice peuvent être agencées de façon à former une préforme de matériau de friction. Cette préforme peut prendre une forme de pastille. Cette préforme peut être formée par mélange à sec intime.
En variante ou à la suite de l'étape précédemment décrite, tout ou partie des fibres peut former un fil continu. Le titrage de ce fil peut être compris entre 400 et 5000 tex. La section élémentaire des fibres formant ce fil peuvent être comprise entre 10 et 25 μιτι.
Les fibres peuvent être enchevêtrées les unes avec les autres pour former le fil continu.
Selon une autre étape du procédé, le fil continu peut être imprégné par la matrice et éventuellement par une ou plusieurs charges, notamment organiques et/ou inorganiques. Le fil continu peut être imprégné par passage dans un bain avec ou sans solvant contenant la matrice et éventuellement par une ou plusieurs charges.
Une étape de préfusion des résines de la matrice peut être prévue avant le passage du fil continu dans le bain contenant la matrice.
Une autre étape du procédé peut consister en l'essorage du fil continu après son imprégnation pour retirer l'excédent de matrice et éventuellement de charge.
Selon une autre étape du procédé, le fil continu imprégné peut être agencé de façon à former la préforme de matériau de friction, notamment apte à équiper un disque de friction.
De façon connue, la préforme peut être réalisée en superposant plusieurs nappes de fil continu imprégné.
La préforme peut prendre une forme de couronne circulaire qui va être la forme quasi définitive du matériau de friction après réticulation de la matrice.
De préférence, le fil continu imprégné forme des lobes successifs en se déplaçant autour du centre de rotation de la couronne circulaire. De nappe en nappe, les lobes peuvent être décalés angulairement les uns par rapport aux autres définissant la forme de couronne circulaire.
Indépendamment du type de fibres prévu, la préforme peut comprendre :
- 7% à 30% de résine mélamine formaldéhyde,
- 5% à 20% de résine phénolique formaldéhyde,
- 5% à 15% d'élastomère de type NBR ou SBR,
- 45% à 70% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres, notamment métalliques ou de verre, et
-3% à 10%, de préférence 5% de tannin, notamment de tannin condensé.
Les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport à l'extrait sec de la préforme. Ce pourcentage en poids en extrait sec peut être compris entre 95% et 100%.
La réticulation de la matrice peut être obtenue par thermo-compression de la préforme. Durant cette thermo-compression, les différents éléments constituant la préforme peuvent se lier entre eux. Une phase de fluage des résines autour des charges et fibres peut précéder la réticulation des résines.
De préférence, la thermo-compression se déroule sous une température comprise entre 130 et 200°C.
Le matériau de friction formé à l'issu de la réticulation de la matrice, notamment par thermo-compression peut comporter :
- 6,5% à 27% de résine mélamine formaldéhyde polymérisée,
- 5,5% à 21% de résine phénolique formaldéhyde polymérisée,
- 4,5% à 14,5% d'élastomère de type NBR ou SBR polymérisée,
- 40% à 65% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres métalliques, de fibres de verre, et
- 3% à 10%, de préférence 5% de tannin condensé polymérisé.
Les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport au matériau fini.
Le matériau de friction peut prendre la forme de la couronne annulaire définie lors de la formation de la préforme.
L'invention a également pour objet un disque de friction, notamment pour embrayage, équipé d'au moins un matériau de friction tel que défini ci-dessus.
Un élément de renfort, notamment en acier, peut être agencé entre le matériau de friction et le disque de friction sur lequel le matériau de friction est, par exemple, collé ou surmoulé étant solidaire de l'élément de progressivité et du disque, notamment par soudage.
Indépendamment de la présence ou non de l'élément de renfort, le matériau de friction peut être fixé au disque de friction notamment par rivetage, ou par soudage, ou par collage. En variante, le matériau de friction peut être directement surmoulé sur le disque de friction.
L'invention a encore pour objet un embrayage, notamment un embrayage à sec pour véhicule automobile, comportant au moins un matériau de friction tel que défini ci-dessus. L'embrayage peut comprendre un disque de friction comprenant deux faces et chacune des faces pouvant être associée à un matériau de friction en forme de couronne annulaire.
L'embrayage peut par exemple comprendre deux disques de friction.
Selon une autre application, le matériau de friction tel que défini ci-dessus peut être intégré à un dispositif de freinage.
L'invention a enfin pour objet un matériau de friction apte à équiper un disque de friction notamment pour embrayage, comportant :
- 6,5% à 27% de résine mélamine formaldéhyde polymérisée,
- 5,5% à 21% de polymère phénolique formaldéhyde polymérisée,
- 4,5% à 14,5% d'élastomère de type NBR ou SBR polymérisée,
- 40% à 65% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres métalliques, de fibres de verre, et
- 3% à 10%, de préférence 5% de tannin polymérisé,
les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport au matériau fini.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description d'un exemple de mise en œuvre de l'invention en références aux figures annexées qui représentent :
- la figure 1 représente un exemple de matériau de friction obtenu selon le procédé de fabrication de l'invention.
- la figure 2 représente un exemple de réalisation du procédé de fabrication du matériau de friction selon l'invention, et
- la figure 3 représente l'évolution comparative du coefficient de friction en fonction de la température pour deux matériaux de friction : le matériau de friction des figures 1 et 2 et un matériau de friction témoin.
La figure 1 représente un matériau de friction 1 pour embrayage d'un véhicule automobile.
Un tel matériau de friction 1, en forme de couronne annulaire, peut notamment être mise en œuvre dans un embrayage classique, à sec, ou dans un embrayage double à sec. De tels embrayages comportent classiquement deux matériaux de friction 1, respectivement quatre.
Chaque matériau de friction peut être associé à une face d'un disque de friction. Dans l'exemple considéré, des trous de fixation 2 sont ménagées dans le matériau de friction 1 pour le passage de moyens de fixation, par exemple des rivets, servant à solidariser le matériau de friction au disque de friction.
Dans l'exemple considéré, le disque de friction, pour que l'embrayage transmette un couple, peut être enserré entre un plateau de pression et un plateau de réaction.
Le matériau de friction 1 comporte des bords radialement interne 3 et externe 4. La garniture de friction 1 comporte également une face liée à un renfort, par exemple un clinquant ou un support en acier, et une face de friction 5, opposée.
Sur la face de friction 5, la garniture de friction 1 comprend des rainures 6 régulièrement espacées les unes des autres et délimitant entre elles des plots 9.
L'épaisseur de la garniture 1 est de l'ordre de 2 mm, pouvant varier de 1,5 mm à 4 mm. La profondeur des rainures 6 peut varier entre 25 et 100% de l'épaisseur de la garniture 1.
En référence à la figure 2 nous pouvons maintenant décrire le procédé de fabrication du matériau de friction de la figure 1.
L'étape 10 du procédé de fabrication consiste à disposer d'une matrice.
Cette matrice est formée par mélange des polymères, ici deux types de polymères thermodurcissables, une résine mélamine formaldéhyde et une résine phénol- formaldéhyde de type novolaque.
La résine phénol-formaldéhyde de type novolaque est associée à de la méthénamine, un catalyseur favorisant la réticulation de cette résine.
Seule la résine mélamine formaldéhyde est susceptible de libérer du formaldéhyde lors d'une réticulation. Bien que cela ne soit pas le cas dans l'exemple considéré ici, la matrice peut aussi comprendre, un deuxième type de polymère susceptible de libérer du formaldéhyde lors d'une réticulation, une résine phénol-formaldéhyde de type résol. La matrice comprend un élastomère, par exemple un caoutchouc « SBR » ou un caoutchouc « NBR ». Cet élastomère peut être associé à un agent vulcanisant, par exemple du souffre ou de l'oxyde de zinc.
Une fois ces polymères mélangés, un agent de captation peut être ajouté à la matrice. Dans l'exemple considéré, cet agent de captation est un tannin condensé polymérisable, c'est-à-dire un oligomère ou un polymère de flavanols.
Nous détaillerons son action lors de la description des étapes suivantes du procédé de fabrication du matériau de friction 1.
À la suite de cette étape 10, une étape 20 consistant en l'ajout de charges à la matrice est prévue.
Ces charges sont organiques et/ou inorganiques. Les charges organiques peuvent être choisies dans la liste non limitative suivante :
- noir de carbone,
- cardolite,
- graphite,
- charbon actif,
- coke de pétrole.
Tandis que les charges inorganiques peuvent être choisies dans la liste non limitative suivante :
- Sulfate de Baryum,
- carbonate de calcium,
- billes de verre,
- kaolin calciné,
- cuivre
- laiton
Toutes ces charges sont ajoutées à la matrice au même moment.
Une étape 30 consiste en l'ajout de fibres de verres coupées. Ces fibres de verres coupées permettent avantageusement d'augmenter la résistance à l'usure du matériau de friction 1. Les fibres de verres, de type E, S ou H sont agencées en groupe et sont par exemple de longueur comprise entre 0,5 et 1mm. Parallèlement, aux étapes précédemment citées, une étape 40 consiste en l'approvisionnement d'un fil continu formé de fibres de verre et/ou de fibres métalliques et/ou de fibres organiques, les fibres étant enchevêtrées entre elles de façon à ce que le titrage de ce fil continu soit compris entre 400 et 5000 tex.
En particulier, les fibres formant le fil continu sont, entre autres, des fibres de verres, des fibres de polyacrylonitrile (PAN), des fibres d'aramide, des fibres carbones et des filaments métalliques conducteurs (cuivre) enchevêtrées par torsion.
Une étape 50 du procédé de fabrication consiste en l'imprégnation du fil continu formé à l'étape 40 par passage dans un bain contenant la matrice et les charges issues de l'étape 30. Un essorage du fil continu imprégné est également prévu pour retirer le surplus de matrice et de charges.
L'étape 50 peut également être un mélange intime à sec des constituants cités juste au dessus.
Lors d'une étape 60, le fil continu imprégné est agencé de façon à former une préforme de matériau de friction 1. Cette préforme en forme de couronne circulaire est la forme quasi définitive du matériau de friction 1.
A l'étape 70, la matrice est réticulée lors de la thermo-compression sous une température comprise entre 130 et 200°C de la préforme formée à l'étape 60. Cette cuisson sous pression, généralement au sein d'un moule, permet un fluage des différents polymères de la préforme de sorte à obtenir un matériau de friction 1 présentant une épaisseur sensiblement constante. Cette étape permet que la face liée au renfort et la face de friction 5 sont sensiblement parallèles l'une par rapport à l'autre.
En réticulant, les polymères de la résine mélamine formaldéhyde libèrent du formaldéhyde sous forme gazeuse. Celui-ci est capté par le tannin condensé, il passe alors à l'état condensé et reste emprisonné dans la matrice. Ce sont des groupements hydroxyles du tannin condensé qui réagissent avec le formaldéhyde libéré et qui permettent sa captation. Le tannin condensé permet donc de réduire les émissions de formaldéhyde lors de la thermo-compression. Enfin, le procédé de fabrication peut comprendre une étape 80 de finition comportant entres autres, une opération d'ébavurage, une post-cuisson, une rectification et une opération de perçage des trous de fixation 2.
Le tannin condensé présente le désavantage de réagir lors de la thermocompression, dans certaines proportions, avec la méthénamine, le catalyseur favorisant la réticulation de la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque.
Le tannin condensé influe également, quand il est présent dans certaines proportions, sur le degré de réticulation des polymères lors de la thermo-compression de la préforme.
Enfin, le tannin condensé influe sur la coagulation du caoutchouc en phase aqueuse et conduit, dans certaines proportions, à une dispersion trop visqueuse et non imprégnable de la matrice pour l'imprégnation du fil continu.
Les performances du matériau de friction 1 étant liées au degré de réticulation des polymères de la matrice et en particulier à la microstructure du matériau de friction, qui est en partie une résultante du degré de réticulation des polymères.
Il convient donc de définir les proportions pour lesquelles le tannin condensé n'influe pas sensiblement et de manière négative sur les performances du matériau de friction. Des rapports en masse entre le tannin condensé et les différents polymères ont donc été définis pour que les performances du matériau de friction 1 soit sensiblement équivalentes à celles d'un matériau de friction sans tannin condensé.
Il a été observé que pour une résine mélamine formaldéhyde présentant un rapport massique formaldéhyde/mélamine compris entre 1,3 et 2,5, le rapport massique entre le tannin condensé et la résine mélamine formaldéhyde doit être compris entre 0.1 et 1.4 de préférence entre 0.2 et 0.5.
De même, il a été observé que pour une résine phénol-formaldéhyde de type novolaque présentant un rapport massique formaldéhyde/mélamine inférieur à 1, le rapport massique entre le tannin condensé et la résine mélamine formaldéhyde doit être compris entre 0.15 et 2 de préférence entre 0.3 et 0.7.
Pour illustrer l'influence du tannin sur les performances du matériau de friction 1, notamment en termes d'usure, de comportement thermique et de friction, mais aussi pour étudier l'influence du tanin sur la quantité de formaldéhyde dans l'air environnant, il a été comparé deux matériaux de friction, le matériau de friction 1 des figures 1 et 2 comportant du tannin condensé (composition B), et un matériau de friction témoin (composition A), ne comportant pas de tannin condensé. Il convient de remarqué que les pourcentages de résine phénol-formaldéhyde de type novolaque, de résine mélamine formaldéhyde, de caoutchouc NBR, de charges organiques et de fibres de verre sont identiques dans les compositions A et B.
Les compositions des préformes (avant réticulation des polymères de la matrice de friction), dont sont issus lesdits matériaux de friction sont présentées dans le tableau I :
Tableau I
Après plusieurs essais, on constate que les émissions de formaldéhyde du matériau de friction 1 ont été réduites en moyenne de 13,8% par rapport à un matériau de friction sans tannin condensé. Pour tester et comparer, les performances des matériaux de friction issus des préformes de compositions A et B, plusieurs enchaînements de cycle d'accouplement dans un embrayage manuel à sec avec une puissance de 305J/cm2 puis une montée de la température de 50°C et 400°C ont été réalisés. Ces essais permettent de mesurer la stabilité de frottement, la tenue thermique du matériau de friction ainsi que le niveau d'usure du matériau de friction après essai. Ces caractéristiques étant liées au degré de réticulation, les essais permettent donc de juger de l'influence du tannin sur la réticulation des polymères de la matrice.
La figure 3 illustre les résultats de ces essais en représentant schématiquement les valeurs de coefficient de friction en fonction de la température pour les matériaux de friction issu des préformes de compositions A et B. Bien que légèrement plus faibles à haute température, les performances en friction des deux matériaux de friction sont comparables.
La figure 3 nous permet également de remarquer que le coefficient de friction du matériau 1 possède un coefficient de friction plus stable en fonction de la température que le matériau de friction témoin.
Bien que cela ne soit pas représenté, le comportement thermique et le niveau d'usure des matériaux de friction sont similaires.
L'ajout de 5% en masse de tannin condensé, en remplacement de charges inorganiques, dans la composition ne dégrade donc pas les performances du matériau de friction et permet de réduire de près de 14% les émissions de formaldéhyde dans l'air.
Il convient également de remarquer que le matériau de friction 1 issu de la préforme de composition A, comporte entre :
- 6,5% à 27% de résine mélamine formaldéhyde polymérisée,
- 5,5% à 21% de polymère phénolique formaldéhyde polymérisée,
- 4,5% à 14,5% d'élastomère de type NBR ou SBR polymérisée,
- 40% à 65% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres métalliques, de fibres de verre, et
- 3% à 10%, de préférence 5% de tannin polymérisé, les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport au matériau fini.
L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisation et doit être interprétée de façon non limitative, et englobant tout mode de réalisation équivalent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un matériau de friction (1), notamment pour disque de friction, comprenant les étapes suivantes :
- disposer d'une matrice comprenant au moins un polymère susceptible de libérer du formaldéhyde lors d'une réticulation,
- ajouter un agent de captation de formaldéhyde dans la matrice,
- réticuler la matrice,
procédé dans lequel, lors de la réticulation, l'agent de captation réagit avec au moins une partie du formaldéhyde libéré lors de la réticulation.
2. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication précédente, la matrice comprenant au moins deux polymères différents, notamment deux résines thermodurcissables, de préférence une résine mélamine-formaldéhyde et une résine phénol-formaldéhyde.
3. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication 1 ou 2, la matrice peut également comporter au moins un élastomère, notamment un caoutchouc styrène-butadiène ou un caoutchouc butadiène-acrylonitrile.
4. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape consistant en l'ajout d'au moins une charge organique à la matrice.
5. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape consistant en l'ajout d'au moins une charge inorganique à la matrice.
6. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'agent de captation comprenant un tannin, notamment un tannin condensé polymérisable.
7. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication précédente, le rapport massique entre le tannin condensé, et la résine phénolique formaldéhyde de type novolaque étant compris entre 0.15 et 2, de préférence compris entre 0.3 et 0.7.
8. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication 6 ou 7, Le rapport massique entre le tannin condensé et la résine mélamine formaldéhyde étant compris entre 0.1 et 1.4, de préférence compris entre 0.2 et 0.5.
9. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, une étape du procédé consistant en l'approvisionnement d'au moins une fibre choisie par parmi la liste de catégories de fibres suivantes :
- fibre de verre par exemple de type E, S ou H
- fibre métallique, par exemple fibre de cuivre ou de laiton
- fibre organique, par exemple fibre d'aramide ou de carbone.
10. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication précédente, tout ou partie des fibres étant ajouté à la matrice, de préférence, seules des fibres de verre coupées sont ajoutées à la matrice.
11. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon l'une des revendications précédentes 9 et 10, tout ou partie des fibres formant un fil continu.
12. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication l'une des revendications précédentes 9 et 10, le fil continu étant imprégné par la matrice de façon à former une préforme de matériau de friction (1), notamment apte à équiper un disque de friction.
13. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication précédente, la préforme comprenant :
- 7% à 30% de résine mélamine formaldéhyde,
- 5% à 20% de résine phénolique formaldéhyde,
- 5% à 15% d'élastomère de type NBR ou SBR,
- 45% à 70% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres, notamment métalliques ou de verre,
-3% à 10%, de préférence 5% de tannin, notamment de tannin condensé.
Les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport à l'extrait sec de la préforme. Ce pourcentage en poids en extrait sec étant compris entre 95% et 100%.
14. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon l'une des revendications précédentes 12 et 13, la réticulation de la matrice étant obtenue par thermo- compression de la préforme, de préférence sous une température comprise entre 130 et 200°C.
15. Procédé de fabrication de matériau de friction (1) selon la revendication précédente, le matériau de friction (1) formé à l'issu de la réticulation de la matrice, comportant :
- 6,5% à 27% de résine mélamine formaldéhyde polymérisée,
- 5,5% à 21% de résine phénolique formaldéhyde polymérisée,
- 4,5% à 14,5% d'élastomère de type NBR ou SBR polymérisée,
- 40% à 65% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres métalliques, de fibres de verre,
- 3% à 10%, de préférence 5% de tannin condensé polymérisé,
les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport au matériau fini.
16. Disque de friction, notamment pour embrayage, équipé d'au moins un matériau de friction (1) selon l'une des revendications précédentes.
17. Embrayage, notamment un embrayage à sec pour véhicule automobile, comportant au moins un matériau de friction selon l'une des revendications 1 à 15.
18. Matériau de friction (1) apte à équiper un disque de friction, notamment pour embrayage, comportant :
- 6,5% à 27% de résine mélamine formaldéhyde polymérisée,
- 5,5% à 21% de polymère phénolique formaldéhyde polymérisée,
- 4,5% à 14,5% d'élastomère de type NBR ou SBR polymérisée,
- 40% à 65% de charges organiques, de charges inorganiques, de fibres métalliques, de fibres de verre,
- 3% à 10%, de préférence 5% de tannin polymérisé,
les pourcentages indiqués étant des pourcentages en poids par rapport au matériau fini.
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