FR2747753A1 - Non-magnet friction material for brake pads - Google Patents
Non-magnet friction material for brake pads Download PDFInfo
- Publication number
- FR2747753A1 FR2747753A1 FR9705019A FR9705019A FR2747753A1 FR 2747753 A1 FR2747753 A1 FR 2747753A1 FR 9705019 A FR9705019 A FR 9705019A FR 9705019 A FR9705019 A FR 9705019A FR 2747753 A1 FR2747753 A1 FR 2747753A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- weight
- amount
- friction
- friction material
- calcium fluoride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002783 friction material Substances 0.000 title claims abstract description 42
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 20
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims description 13
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims description 12
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims description 4
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 abstract description 4
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 abstract 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 14
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 6
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000158728 Meliaceae Species 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 229920000914 Metallic fiber Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 2
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000004643 cyanate ester Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- -1 organic Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
La présente invention concerne un matériau de friction qui contient du fluorure de calcium. Plus précisément, l'invention concerne les matériaux de friction sans amiante qui peuvent être utilisés dans les patins de frein, les garnitures de frein, les garnitures d'embrayage et autres types de matériaux de friction pour machines industrielles, pour véhicules de chemin de fer, pour véhicules commerciaux et pour automobiles et qui ont une création de bruit nettement réduite tout en ayant une rentabilité élevée. The present invention relates to a friction material which contains calcium fluoride. More specifically, the invention relates to friction materials without asbestos which can be used in brake pads, brake linings, clutch linings and other types of friction materials for industrial machines, for railway vehicles , for commercial vehicles and for cars and which have a clearly reduced noise creation while having a high profitability.
Les matériaux de friction (tels que les patins de frein, et les garnitures de frein et d'embrayage) destinés aux freins et embrayages contiennent en général les ingrédients essentiels suivants : des liants d'une résine thermodurcissable, par exemple une résine phénolique, des adjuvants modificateurs de friction, par exemple des poussières de résine, des charges minérales, telles que du sulfate de baryum, et des matériaux fibreux d'armature sans amiante, tels que des fibres organiques, minérales et métalliques (voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 785 029). Friction materials (such as brake pads, brake and clutch linings) for brakes and clutches generally contain the following essential ingredients: binders of a thermosetting resin, for example phenolic resin, friction-modifying adjuvants, for example resin dust, mineral fillers, such as barium sulphate, and fibrous asbestos-free reinforcing materials, such as organic, mineral and metallic fibers (see, for example, United States patent United States of America No. 4,785,029).
L'une des conditions les plus importantes des matériaux de friction au point de vue des performances est constituée par les propriétés de bruit (création limitée d'un bruit au freinage). Comme une partie importante du marché des freins à disque et analogues nécessite une réduction de bruit, une création réduite de bruit est considérée comme une considération essentielle dans les applications en pratique, si bien que la réduction des risques de création de bruit (bonnes propriétés de bruit) constitue l'une des caractéristiques les plus importantes des matériaux de friction. One of the most important performance conditions of friction materials is the noise properties (limited creation of noise when braking). Since a significant part of the disc brake and similar market requires noise reduction, reduced noise creation is considered to be an essential consideration in practical applications, so that the reduction of noise creation risks (good properties of noise) is one of the most important characteristics of friction materials.
On a déjà essayé diversement de mettre au point des matériaux de friction ayant d'excellentes propriétés de bruit. Deux procédés classiques sont l'addition de lubrifiants solides, tels que le graphite et le bisulfure de molybdène, destinés à donner un frottement régulier qui réduit les risques de création de bruit, et l'addition d'adjuvants modificateurs de friction, tels que des poussières d'acajou, afin que les caractéristiques d'amortissement du matériau de friction soient meilleures et réduisent le risque de création de bruit dû au matériau de friction. Various attempts have already been made to develop friction materials having excellent noise properties. Two conventional methods are the addition of solid lubricants, such as graphite and molybdenum disulphide, intended to give regular friction which reduces the risk of creating noise, and the addition of friction-modifying adjuvants, such as mahogany dust, so that the damping characteristics of the friction material are better and reduce the risk of noise creation due to the friction material.
Ces procédés peuvent donner une réduction du bruit dans une certaine mesure, mais aucun d'eux n'est totalement satisfaisant, et il est encore nécessaire de mettre au point un matériau de friction ayant de meilleures propriétés de bruit. These methods can give some reduction in noise, but none of them is completely satisfactory, and there is still a need to develop a friction material with better noise properties.
L'invention a donc pour objet la réalisation d'un matériau de friction sans amiante qui a d'excellentes propriétés de bruit et qui est aussi satisfaisant au point de vue de la rentabilité. The subject of the invention is therefore the production of an asbestos-free friction material which has excellent noise properties and which is also satisfactory from the point of view of profitability.
A la suite d'études poussées réalisées à cet effet, les inventeurs ont constaté que cet objet pouvait être atteint par utilisation de fluorure de calcium comme ingrédient du matériau de friction. L'invention a été réalisée sur la base de cette découverte. Following extensive studies carried out for this purpose, the inventors have found that this object can be achieved by using calcium fluoride as an ingredient in the friction material. The invention was made on the basis of this discovery.
En conséquence, l'invention concerne essentiellement un matériau de friction sans amiante qui contient un liant d'une résine thermodurcissable, une armature fibreuse sans amiante, un adjuvant organique modificateur de friction, un lubrifiant solide, une charge minérale et du fluorure de calcium. The invention therefore relates essentially to an asbestos-free friction material which contains a binder of a thermosetting resin, a non-asbestos fibrous reinforcement, an organic friction-modifying adjuvant, a solid lubricant, a mineral filler and calcium fluoride.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la teneur en fluorure de calcium est comprise entre 2 et 35 % du poids total du matériau de friction. In a preferred embodiment of the invention, the content of calcium fluoride is between 2 and 35% of the total weight of the friction material.
Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, le liant de résine thermodurcissable est présent à raison de 5 à 15 k en poids, l'armature fibreuse à raison de 3 à 15 W en poids, l'adjuvant organique modificateur de friction à raison de 3 à 20 W en poids, le lubrifiant solide à raison de 3 à 15 k en poids, et la charge minérale à raison de 25 à 70 Oo en poids par rapport à la quantité totale du matériau de friction. In another preferred embodiment of the invention, the thermosetting resin binder is present in an amount of 5 to 15 k by weight, the fibrous reinforcement in an amount of 3 to 15 W by weight, the organic friction-modifying adjuvant at a rate of 3 to 20 W by weight, the solid lubricant at a rate of 3 to 15 k by weight, and the mineral filler at a rate of 25 to 70 Oo by weight relative to the total amount of the friction material.
Grâce à l'utilisation du fluorure de calcium comme ingrédient supplémentaire, on peut fabriquer à un faible coût un matériau de friction sans amiante qui réduit les vibrations de friction et qui réduit aussi le bruit. En outre, une résistance satisfaisante à l'usure est conservée, et l'attaque de diverses surfaces coopérantes peut être réduite. By using calcium fluoride as an additional ingredient, an asbestos-free friction material can be produced at low cost which reduces friction vibrations and also reduces noise. In addition, satisfactory wear resistance is maintained, and the attack of various cooperating surfaces can be reduced.
On décrit maintenant un mode de réalisation de l'invention. We now describe an embodiment of the invention.
Le matériau de friction sans amiante selon l'invention contient un liant d'une résine thermodurcissable, un matériau fibreux d'armature, un lubrifiant solide, une charge minérale et un adjuvant organique modificateur de friction, comme ingrédients essentiels, et il contient aussi du fluorure de calcium. The asbestos-free friction material according to the invention contains a binder of a thermosetting resin, a fibrous reinforcing material, a solid lubricant, a mineral filler and an organic friction-modifying adjuvant, as essential ingredients, and it also contains calcium fluoride.
Le fluorure de calcium (CaF2) utilisé comme ingrédient supplémentaire selon la présente invention est en général appelé "fluorure" et il n'est soumis à aucune restriction particulière ; cependant, plus précisément, il a de préférence une masse volumique apparente comprise entre 1,4 et 1,8 g/cm3 ("C-B-0010", dimension particulaire inférieure à 300 ym), une densité vraie comprise entre 2 et 3,3 (mesurée par rapport à l'air), une dureté égale à 4 sur l'échelle
Moh, et une température de fusion de 1 350 OC. The calcium fluoride (CaF2) used as an additional ingredient according to the present invention is generally called "fluoride" and it is not subject to any particular restriction; however, more specifically, it preferably has an apparent density of between 1.4 and 1.8 g / cm3 ("CB-0010", particle size less than 300 μm), a true density of between 2 and 3.3 (measured with respect to air), a hardness equal to 4 on the scale
Moh, and a melting temperature of 1350 OC.
La distribution particulaire du fluorure de calcium est telle que le maximum de la dimension particulaire est de préférence voisin de 300 ssm ou d'une valeur inférieure, de préférence de 45 ym ou d'une valeur inférieure. The particle distribution of the calcium fluoride is such that the maximum of the particle size is preferably close to 300 ssm or less, preferably 45 µm or less.
Du fluorure de calcium qui correspond à ces conditions est disponible dans le commerce auprès de divers fabricants, par exemple auprès de Kinseimatec Co. Ltd. sous la marque de fabrique "Hotaruishi Y". Calcium fluoride which meets these conditions is commercially available from various manufacturers, for example from Kinseimatec Co. Ltd. under the trademark "Hotaruishi Y".
La teneur en fluorure de calcium est de préférence comprise entre 2 et 35 % en poids et avantageusement entre 5 et 15 k du poids total du matériau de friction. Lorsque la teneur en fluorure de calcium est comprise dans ces plages, on peut conserver des propriétés satisfaisantes de bruit sans augmentation de l'amplitude d'usure. The calcium fluoride content is preferably between 2 and 35% by weight and advantageously between 5 and 15 k of the total weight of the friction material. When the calcium fluoride content is within these ranges, satisfactory noise properties can be preserved without increasing the wear range.
Le liant de résine thermodurcissable utilisé selon l'invention a pour rôle de maintenir les autres ingrédients du matériau de friction en coopération sous forme d'une seule masse et il peut s'agir de résines phénoliques (résines phénoliques non ramifiées, ainsi que du caoutchouc et d'autres résines phénoliques modifiées), de résines mélamines, de résines époxydes, de résines d'ester de cyanate, etc. Parmi ces résines, les résines phénoliques sont préférables. Le liant de résine thermodurcissable est par exemple utilisé en quantité comprise entre 5 et 15 W du poids total du matériau de friction. The role of the thermosetting resin binder used according to the invention is to maintain the other ingredients of the friction material in cooperation in the form of a single mass and they may be phenolic resins (unbranched phenolic resins, as well as rubber and other modified phenolic resins), melamine resins, epoxy resins, cyanate ester resins, etc. Among these resins, phenolic resins are preferable. The thermosetting resin binder is for example used in an amount between 5 and 15 W of the total weight of the friction material.
L'armature fibreuse utilisée selon l'invention est par exemple constituée de fibres métalliques telles que des fibres de cuivre, de laiton et d'acier, de fibres organiques, par exemple de polyamide aromatique (par exemple des fibres d'aramide) et des fibres acryliques ignifugées, et de fibres minérales sans amiante telles que les fibres de titanate de potassium, les fibres de verre, les fibres d'alumine, les fibres de carbone et la laine de roche. Ces fibres peuvent être utilisées seules ou en combinaison. The fibrous reinforcement used according to the invention consists, for example, of metallic fibers such as copper, brass and steel fibers, organic fibers, for example aromatic polyamide (for example aramid fibers) and flame retardant acrylic fibers, and asbestos-free mineral fibers such as potassium titanate fibers, glass fibers, alumina fibers, carbon fibers and rock wool. These fibers can be used alone or in combination.
L'armature fibreuse est de préférence utilisée en quantité comprise entre 3 et 15 W et très avantageusement entre 3 et 10 k du poids total du matériau de friction.The fibrous reinforcement is preferably used in an amount between 3 and 15 W and very advantageously between 3 and 10 k of the total weight of the friction material.
L'adjuvant organique modificateur de friction utilisé selon l'invention est par exemple constitué de poussières de résine (poussière d'acajou et poussière de résine mélamine), de poussières de caoutchouc, etc. Ces adjuvants modificateurs peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. L'adjuvant organique modificateur de friction est de préférence incorporé en quantité comprise entre environ 3 et 20 W et de préférence entre 3 et 10 W du poids total du matériau de friction. The organic friction-modifying adjuvant used according to the invention consists for example of resin dust (mahogany dust and melamine resin dust), rubber dust, etc. These modifying adjuvants can be used alone or in combination. The organic friction-modifying adjuvant is preferably incorporated in an amount of between about 3 and 20 W and preferably between 3 and 10 W of the total weight of the friction material.
Le lubrifiant solide utilisé selon l'invention peut être par exemple du graphite, du bisulfure de molybdène, etc. Ces substances peuvent être utilisées seules ou en combinaison. Le lubrifiant solide est de préférence incorporé en quantité comprise entre environ 3 et 15 z en poids et avantageusement entre 3 et 10 W en poids par rapport au poids total du matériau de friction. The solid lubricant used according to the invention can be for example graphite, molybdenum disulfide, etc. These substances can be used alone or in combination. The solid lubricant is preferably incorporated in an amount of between approximately 3 and 15% by weight and advantageously between 3 and 10% by weight relative to the total weight of the friction material.
La charge minérale utilisée selon l'invention peut être constituée par exemple de particules d'oxydes métalliques durs (par exemple d'alumine, de silice et de zircon) de particules métalliques (par exemple de cuivre, de laiton, de fer ou de zinc), de matériaux minéraux sous forme d'écailles (par exemple la "Vermiculite" et le mica), et de composés minéraux (par exemple le sulfate de baryum, le carbonate de calcium et l'oxyde de magnésium). Ces substances peuvent être utilisées seules ou en combinaison. La charge minérale est de préférence incorporée en quantité comprise entre environ 25 et 70 W et de préférence entre 25 et 60 k du poids total du matériau de friction. The mineral filler used according to the invention can consist, for example, of particles of hard metal oxides (for example of alumina, of silica and of zircon) of metallic particles (for example of copper, of brass, of iron or of zinc ), mineral materials in the form of scales (for example "Vermiculite" and mica), and mineral compounds (for example barium sulphate, calcium carbonate and magnesium oxide). These substances can be used alone or in combination. The mineral filler is preferably incorporated in an amount of between approximately 25 and 70 W and preferably between 25 and 60 k of the total weight of the friction material.
Le matériau de friction sans amiante selon l'invention peut être produit par traitement à sec ou de type humide. The asbestos-free friction material according to the invention can be produced by dry or wet-type treatment.
Dans le procédé à sec, les poudres de matières premières de tous les ingrédients décrits précédemment sont uniformément mélangées, et le mélange résultant subit une mise en forme par chauffage sous pression (plus précisément, le mélange est mis préalablement en forme dans un moule, transféré dans un moule chauffé dans lequel une plaque de support a été montée, comprimé à chaud pour la formation d'une partie solidaire de la plaque d'appui, puis polymérisé postérieurement). Dans le procédé de type humide, les poudres de tous les ingrédients sont mélangées sous forme d'une masse humide uniforme en présence d'un solvant (agent mouillant), et le mélange humide résultant est séché puis comprimé à chaud.In the dry process, the raw material powders of all the ingredients described above are uniformly mixed, and the resulting mixture is shaped by heating under pressure (more precisely, the mixture is previously shaped in a mold, transferred in a heated mold in which a support plate has been mounted, hot pressed to form an integral part of the support plate, then polymerized later). In the wet-type process, the powders of all the ingredients are mixed as a uniform wet mass in the presence of a solvent (wetting agent), and the resulting wet mixture is dried and then hot pressed.
L'agent mouillant utilisé dans le procédé de type humide n'est pas limité à un type particulier, mais un agent floculant et liant sous forme d'un système solvant eaualcool est utilisé avantageusement. Une opération particulière mise en oeuvre dans le procédé de type humide avec un tel agent floculant formant liant est le suivant : pendant que les ingrédients précités sont mélangés à sec, le floculant formant liant sous forme d'un système solvant eaualcool est ajouté et mélangé aux ingrédients pour la préparation d'un mélange humide et visqueux qui est alors granulé et séché pour la formation de granulés secs. The wetting agent used in the wet type process is not limited to a particular type, but a flocculating and binding agent in the form of a water-alcohol solvent system is advantageously used. A particular operation carried out in the wet type process with such a flocculating agent forming a binder is as follows: while the abovementioned ingredients are being dry-mixed, the flocculant forming a binder in the form of a water-alcohol solvent system is added and mixed with the ingredients for the preparation of a wet and viscous mixture which is then granulated and dried for the formation of dry granules.
L'utilisation du système solvant eau-alcool présente l'avantage, même lorsque l'opération précitée de granulation du mélange humide d'alimentation et de séchage des granulés est adoptée pour éviter la formation de poussière dans l'étape de séchage, de ne pas permettre la rupture des granulés pendant la granulation ou le séchage due à des opérations mécaniques telles que le transfert et la vibration. Les granulés secs résultant subissent une compression à chaud dans un moule chauffé dans lequel une plaque de support ou d'appui a été incorporée, si bien que les granulés sont mis en forme afin qu'ils soient solidaires de la plaque de support, et la pièce obtenue subit une polymérisation ultérieure destinée à produire le matériau de friction voulu. On peut utiliser les conditions connues pour l'exécution des opérations de moulage qu'on vient de décrire (voir par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 5 433 907).The use of the water-alcohol solvent system has the advantage, even when the aforementioned operation of granulation of the wet mixture for feeding and drying the granules is adopted to avoid the formation of dust in the drying step, of not not allow the granules to break during granulation or drying due to mechanical operations such as transfer and vibration. The resulting dry granules are subjected to hot compression in a heated mold in which a support or support plate has been incorporated, so that the granules are shaped so that they are integral with the support plate, and the part obtained undergoes a subsequent polymerization intended to produce the desired friction material. The known conditions can be used for the execution of the molding operations which have just been described (see for example the patent of the United States of America No. 5,433,907).
On décrit maintenant des exemples de mise en oeuvre de l'invention. We will now describe examples of implementation of the invention.
(1) Préparation d'échantillons du matériau de friction
Le tableau qui suit indique les types et quantités (en pourcentages pondéraux) des ingrédients utilisés pour la préparation d'échantillons du matériau de friction d'exemples 1 à 6 et d'un exemple comparatif 1. Le fluorure de calcium, formant un ingrédient supplémentaire, est disponible auprès de Kinseimatec Co. Ltd sous la marque de fabrique "Hotaruishi Y" et a les propriétés suivantes : 80 W de CaF2, masse volumique apparente 1,4 à 1,8 g/cm3, densité vraie 3,0 à 3,3, dureté sur l'échelle Moh 4, température de fusion 1 350 OC, numéro granulométrique 88 à 95 (c'est-à-dire dimension nominale = 45 ym). (1) Preparation of friction material samples
The following table indicates the types and quantities (in percentages by weight) of the ingredients used for the preparation of samples of the friction material of Examples 1 to 6 and of Comparative Example 1. Calcium fluoride, forming an additional ingredient , is available from Kinseimatec Co. Ltd under the trademark "Hotaruishi Y" and has the following properties: 80 W of CaF2, apparent density 1.4 to 1.8 g / cm3, true density 3.0 to 3 , 3, hardness on the Moh scale 4, melting temperature 1 350 OC, particle size number 88 to 95 (that is to say nominal size = 45 µm).
Les ingrédients indiqués dans le tableau ont subi un mélange à sec dans un mélangeur en présence d'un système solvant ajouté formé d'eau et d'éthanol (10 mol d'eau par mole d'éthanol), et le mélange humide résultant est passé dans un granulateur à extrusion pour la formation de granulés ayant une dimension granulaire moyenne de 5 mm et une longueur moyenne de 10 mm, puis les granulés ont été séchés à 105 OC environ jusqu'à ce que leur teneur en humidité soit inférieure ou égale à 1,0 k ; les granulés secs ont été empilés dans un moule chaud ayant un réglage de température de 150 OC, puis ont subi une compression à chaud à une pression de 400 bar, puis une polymérisation ultérieure à 250 OC a permis la préparation d'échantillons du matériau de friction sous forme de patins de frein. Ces échantillons avaient une épaisseur de 10 mm et chacun d'eux avait une surface de friction de 50 cm2. The ingredients indicated in the table were subjected to dry mixing in a mixer in the presence of an added solvent system formed of water and ethanol (10 mol of water per mole of ethanol), and the resulting wet mixture is passed through an extrusion granulator for the formation of granules having an average granular dimension of 5 mm and an average length of 10 mm, then the granules were dried at approximately 105 ° C. until their moisture content was less than or equal at 1.0 k; the dry granules were stacked in a hot mold having a temperature setting of 150 OC, then underwent hot compression at a pressure of 400 bar, then a polymerization subsequent to 250 OC allowed the preparation of samples of the material friction in the form of brake pads. These samples had a thickness of 10 mm and each of them had a friction surface of 50 cm2.
(2) Evaluation des propriétés de bruit
Les patins de frein ainsi préparés (comme échantillons du matériau de friction) ont été montés sur un véhicule entraîné à une vitesse de 40 km/h et les propriétés de bruit ont été évaluées par un essai subjectif de niveau du bruit créé par vibration pour une décélération égale à 0,4 G. Le niveau de bruit a été classé à cinq niveaux et les critères d'évaluation des propriétés de bruit étaient les suivants s pour les valeurs de 1 à 2, O pour une valeur de 3, X pour une valeur de 4 à 5. Les résultats sont indiqués dans le tableau qui suit. (2) Assessment of noise properties
The brake pads thus prepared (as samples of the friction material) were mounted on a vehicle driven at a speed of 40 km / h and the noise properties were evaluated by a subjective test of the level of noise created by vibration for a deceleration equal to 0.4 G. The noise level was classified into five levels and the criteria for evaluating the noise properties were as follows s for the values from 1 to 2, O for a value of 3, X for a value from 4 to 5. The results are shown in the table below.
Tableau
Exemples Exemple
Ingrédient compa
1 2 3 4 5 6 ratif 1
Armature fibreuse
Fibres d'aramide 5 5 5 5 5 5 5
Liant
Résine phénolique 10 10 10 10 10 10 10
Adjuvant organique modi
ficateur de friction
Poussière d'acajou 10 10 10 10 10 10 10
Lubrifiant solide
Graphite 7 7 7 7 7 7 7
Charge minérale
Sulfate de baryum 28 28 28 28 28 23 28
Carbonate de calcium 25 20 10 - 28 - 25
Mica 5 5 5 5 5 5 5
Poudre de cuivre 5 5 5 5 5 5 5
Poudre d'alumine - - - - - - 5
Fluorure de calcium 5 10 20 30 2 35
Total 100 100 100 100 100 100 100 Niveau de bruit o o e @ e O e X
Comme l'indique clairement dans le tableau 1 dans lequel les valeurs numériques sont indiquées en pourcentages pondéraux, les échantillons du matériau de friction contenant le fluorure de calcium n'ont donné que de faibles niveaux de vibration et donc avaient des propriétés satisfaisantes de bruit.Board
Examples Example
Compa ingredient
1 2 3 4 5 6 rat 1
Fibrous reinforcement
Aramid fibers 5 5 5 5 5 5 5
Binder
Phenolic resin 10 10 10 10 10 10 10
Modi organic admixture
friction cracker
Mahogany dust 10 10 10 10 10 10 10
Solid lubricant
Graphite 7 7 7 7 7 7 7 7
Mineral filler
Barium sulfate 28 28 28 28 28 23 28
Calcium carbonate 25 20 10 - 28 - 25
Mica 5 5 5 5 5 5 5
Copper powder 5 5 5 5 5 5 5
Alumina powder - - - - - - 5
Calcium fluoride 5 10 20 30 2 35
Total 100 100 100 100 100 100 100 Noise level ooe @ e O e X
As clearly indicated in Table 1 in which the numerical values are given in percentages by weight, the friction material samples containing calcium fluoride gave only low levels of vibration and therefore had satisfactory noise properties.
Le matériau de friction sans amiante selon l'invention a une excellente rentabilité et cependant des propriétés satisfaisantes de bruit. En outre, il a une résistance à l'usure satisfaisante et l'attaque est réduite sur diverses surfaces de coopération. The asbestos-free friction material according to the invention has excellent profitability and yet satisfactory noise properties. In addition, it has satisfactory wear resistance and the attack is reduced on various cooperation surfaces.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux matériaux de friction qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the friction materials which have just been described solely by way of nonlimiting example without departing from the scope of the invention.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10106896A JPH09286973A (en) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | Non-asbestos-based abrasion material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2747753A1 true FR2747753A1 (en) | 1997-10-24 |
FR2747753B1 FR2747753B1 (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=14290794
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9705019A Expired - Fee Related FR2747753B1 (en) | 1996-04-23 | 1997-04-23 | ASBESTOS-FREE FRICTION MATERIAL, ESPECIALLY FOR BRAKE PADS |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09286973A (en) |
FR (1) | FR2747753B1 (en) |
ID (1) | ID16657A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103939510A (en) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 中国矿业大学盱眙矿山装备与材料研发中心 | Nanometer superparamagnetic shaft hoist brake shoe formula and preparing method of nanometer superparamagnetic shaft hoist brake shoe formula |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4620582B2 (en) * | 2005-12-16 | 2011-01-26 | 曙ブレーキ工業株式会社 | Sintered friction material |
KR102308147B1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-10-05 | (주)홍성브레이크 | Friction Material for Shoe of Highspeed Railway |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0034258A2 (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-26 | Teijin Limited | Friction material |
EP0554902A1 (en) * | 1992-02-07 | 1993-08-11 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of production of a friction material for brake |
US5339931A (en) * | 1993-05-07 | 1994-08-23 | Allied-Signal Inc. | Porous copper powder modified friction material |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP10106896A patent/JPH09286973A/en active Pending
-
1997
- 1997-04-22 ID IDP971334A patent/ID16657A/en unknown
- 1997-04-23 FR FR9705019A patent/FR2747753B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0034258A2 (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-26 | Teijin Limited | Friction material |
EP0554902A1 (en) * | 1992-02-07 | 1993-08-11 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Method of production of a friction material for brake |
US5339931A (en) * | 1993-05-07 | 1994-08-23 | Allied-Signal Inc. | Porous copper powder modified friction material |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103939510A (en) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 中国矿业大学盱眙矿山装备与材料研发中心 | Nanometer superparamagnetic shaft hoist brake shoe formula and preparing method of nanometer superparamagnetic shaft hoist brake shoe formula |
CN103939510B (en) * | 2014-05-04 | 2016-09-07 | 中国矿业大学盱眙矿山装备与材料研发中心 | A kind of nanometer superparamagnetism mine hoist brake shoe formula and preparation method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2747753B1 (en) | 1999-12-10 |
JPH09286973A (en) | 1997-11-04 |
ID16657A (en) | 1997-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2893374A1 (en) | FRICTION MEMBER WITHOUT ASBESTOS. | |
US4373038A (en) | Asbestos-free friction material | |
FR2802544A1 (en) | Friction material for vehicle disc brake pads, brake and clutch linings comprises a fibrous reinforcement comprising fibers of potassium hexatitanate and octatitanate | |
FR2817004A1 (en) | Friction material for brakes of vehicles or industrial machines, includes magnesium oxide and graphite at specific amounts and specific rates | |
FR2857714A1 (en) | FRICTION MAERIAU FOR BRAKES AND CLUTCHES | |
FR2507612A1 (en) | ORGANIC FRICTION MATERIAL | |
FR2910947A1 (en) | FRICTION MATERIAL WITHOUT ASBESTOS | |
FR2750420A1 (en) | Friction material free from asbestos | |
CN103080266A (en) | Friction material | |
FR2746158A1 (en) | Frictional lining for e.g. car brakes and clutches | |
FR2802543A1 (en) | Friction material for, e.g., brake pad or brake lining for railway vehicle, baggage car or passenger car comprises powdery and flaky potassium titanate with specific aspect ratio | |
FR2491934A1 (en) | ASBESTOS-FREE FRICTION MATERIAL | |
JPH06136145A (en) | Production of friction material | |
FR2706556A1 (en) | Friction lining | |
US6534565B1 (en) | Friction facing composition and method of manufacture | |
FR2747753A1 (en) | Non-magnet friction material for brake pads | |
FR2771151A1 (en) | Friction lining | |
WO2015174435A1 (en) | Friction material | |
JP2001107025A (en) | Non-asbestos friction material | |
US5411773A (en) | Friction material | |
JP2004331861A (en) | Friction material | |
FR2792046A1 (en) | Friction lining that overcomes problems associated with the use of inorganic fibrous materials such as rock wool, slag wool and alumina-silica based ceramics | |
FR2532385A1 (en) | Dry friction composition, for example for a vehicle clutch. | |
WO1993009257A1 (en) | Conglomerated dust material and method for manufacturing same | |
JP4795213B2 (en) | Friction material and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |