JPH04253787A - 摩擦ライニング及びその製法 - Google Patents

摩擦ライニング及びその製法

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JPH04253787A
JPH04253787A JP3208702A JP20870291A JPH04253787A JP H04253787 A JPH04253787 A JP H04253787A JP 3208702 A JP3208702 A JP 3208702A JP 20870291 A JP20870291 A JP 20870291A JP H04253787 A JPH04253787 A JP H04253787A
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JP
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friction lining
friction
silicate
water
fibers
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JP3208702A
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English (en)
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Gerhard Kapl
ゲルハルド・カプル
Rudolf Hinterwaldner
ルドルフ・ヒンターバルドナ
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Miba Frictec GmbH
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Miba Frictec GmbH
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/027Compositions based on metals or inorganic oxides
    • F16D69/028Compositions based on metals or inorganic oxides containing fibres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/027Compositions based on metals or inorganic oxides

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無機、シリケート含有結
合剤マトリックスから成り、骨材を含む摩擦ライニング
並びにその製法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の摩擦ライニングは米国出願第4
019912号から公知である。摩擦ライニングは、主
として、自動車、鉄道車両及び航空機、及び機械設備の
ブレーキ及びクラッチに用いられるブレーキ片、ブレー
キライニング、クラッチライニングの製造に役立つ。
【0003】その他にもこれは、技術的領域でさらに広
く使用される。例えばシンクロンリング、トラクターの
車軸ブレーキなど。
【0004】摩擦ライニングは大きい応力がかかる場合
に使用され、実際に使用される場合には長い寿命をもっ
ていなければならない。そこで、これは種々の滑り速度
の際に、広い圧力範囲にわたって変化しない一定の摩擦
値を示すことが必要である。その他に、良い温度安定性
も必要である、なぜならば特にブレーキライニングでは
、温度が800℃に上がることもあるからである。
【0005】摩擦ライニングは多成分系として構成され
、その際個々の成分は強化剤、充填剤、滑剤、及び潤滑
剤及び摩擦値変更剤から成り、これらはことごとく一様
に分布して結合剤マトリックスに取り込まれる。摩擦ラ
イニングを製造するための結合剤マトリックスを構成す
る結合剤としては、一般にノボラック樹脂が用いられる
。ノボラック樹脂由来の結合剤の他に、フェノール及び
クレゾールも使用される。湿った状態で処理される素材
を使用する場合には、溶剤含有の水性レゾールが主に使
われる。この液状結合剤において、より重要なパラメー
ターは、それが高い含浸性、一様な乾燥及び硬化速度、
及び場合によっては用いられるゴム改質剤に対する良い
耐容性を示すことである。合成ゴム基礎の結合剤の欠点
は、それが十分な温度安定性を示さないことである。例
えばディスクブレーキライニングとして使われる摩擦ラ
イニングでは、重要なパラメーターはいわゆる“フェー
ディング挙動”である。何回も、短い距離で、あらかじ
め定められた速度で行われる制動では、一定の制動距離
に達するためには、ペダルを踏む力をだんだん強くしな
ければならない。なぜならば、その時その時の制動中に
、摩擦値は、温度に依存する初回摩擦値からだんだん小
さくなって終点摩擦値にまで低下するからである(定義
フェーディング)。このようなディスクブレーキライニ
ングにおいて、その上にキーキーきしんだりガダガタい
うブレーキ音を大きく減らすためには、結合剤系をエラ
ストマーでフレキシブルにするか、エポキシド又はメラ
ミン樹脂の添加によって剪断強度を改良することが知ら
れている。これは確かに、合成樹脂部分が大きくなるた
め温度安定性が著しく低下するという欠点をもっている
。さらに、そのような摩擦ライニングの製法には、固有
の造形及び硬化のために費用のかかる製造技術が必要で
あるという欠点がある。特に、プレス加工品を高圧処理
する(4000ないし8000kN−プレス)いわゆる
加熱硬化の場合、例えばいわゆる段階式プレスの場合に
、プレス加工品に一様な圧力がかかることが保証されず
、そのため材料には高い内部張力が生ずることがある。 この製法の特に著しい欠点は、重縮合したフェノール及
びノボラック樹脂を使用したときの比較的高い収縮率で
ある。それによって摩擦ライニングには非常に高い損耗
応力が生ずる。使用時のこの樹脂の温度安定性は、特に
ブレーキライニングとして用いた場合、限られている;
この時、強い応力では長時間続く波高値は500ないし
1000℃に達することもある。これは、前に述べたフ
ェーディング挙動にマイナスの影響を与える。 このような摩擦ライニングはさらに、高温では非常に大
きい摩耗を示すという欠点ももっている。さらに、フェ
ノール含有結合剤の処理は、環境的に、またその製造技
術の場で働く人々にとって有害であるという欠点もある
。作業場の費用のかかる廃棄物処理の他に、排ガスも特
別にお金のかかる後処理を必要とする。使用ずみの摩擦
ライニングは将来特殊廃棄物として非常にお金のかかる
廃棄物処理をしなければならないことも予測される。
【0006】合成樹脂と結合する摩擦材料の他に、焼結
金属、特に金属粉末の焼結によって得られる焼結金属か
ら摩擦ライニングを製造することはすでに公知である。 この種の焼結ライニングは、確かに比較的高い温度安定
性を示すが、厚いため使用が限られることが多い。焼結
金属から成るブレーキライニングは対向材料、例えばブ
レーキ板の金属と熔接する危険性を含む。さらにこの製
造技術は労力も費用もかかる。
【0007】はじめに述べた米国出願第4019912
号から、無機、シリケート含有材料を炭素含有材料から
成る強化繊維と混合し、この材料から保護ガス気流下で
、非常に高い圧力を使用し、900℃以上の温度に加熱
することによって摩擦ライニングを作るという摩擦ライ
ニング製造法は公知である。この製法は、高温と高圧の
ために、設備に非常にお金がかかるし、ブレーキライニ
ングの製造には適さない。なぜならば、このように高い
温度では、有機繊維材料又は有機の充填又は強化剤は熱
分解してしまうからである。
【0008】WO  89/08685から、合成樹脂
基礎の摩擦ライニングに微粉状ガラス並びにアルカリシ
リケートを最高10%まで加えることは公知である。水
ガラスの形のアルカリシリケートは微粉状のガラス粉末
と結合し、その際アルカリ水ガラスはゾル型からゲル型
に移行する。こうして形成された材料を引き続き500
℃以上の高温と、非常に高い圧力の使用下で摩擦ライニ
ングに変換しなければならない。この製法も、高温を使
用し、高圧をかけるために、設備に非常にお金がかかる
【0009】有機結合剤の他にシリケート含有、無機結
合剤を使用し、高温、高圧下で作られるその他の摩擦ラ
イニングが、日本特許出願第59−24776号、日本
特許出願第61−106687号、ドイツ出願第261
0233号、ドイツ出願第3303696号及びドイツ
出願第2808174号に記載されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡単
に製造することができ、特に高圧及び高温を使用する必
要がなく、特に良いフェーディング挙動、高い温度安定
性及び長い寿命などの良い特質を示す摩擦ライニングを
製造することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】結合剤マトリックスが、
a)微粒子状SiO2 と b)少なくとも一部は水に溶けるシリケートとから成り
、水の存在下で硬化する混合物から製造されることを特
徴とする、骨材を一体化した、無機のシリケート含有結
合剤マトリクッスから成る摩擦ライニング。
【0012】
【実施例】本発明により、水の存在下で硬化する、a)
微粒子状SiO2 と b)少なくとも一部は水に溶けるシリケートの混合物か
ら結合剤マトリックスを作ることによって、この目的は
達成される。微粒子状成分から成るこの混合物は、非常
に高い反応性を示し、それに加えて、水の存在下では重
縮合が起こり、実際、高温及び高圧をかけなくても直ち
に使用できる摩擦材料が得られることが確認された。水
そのものは反応に関与せずに、反応ビヒクルとしてのみ
役立ち、最後は蒸発する。
【0013】その時に生ずる、三次元のシリケート格子
から構成される結合剤マトリックスは、一方では、摩擦
ライニングの素晴らしい機械的安定性を、他方では極め
て高い温度安定性をもたらす。さらに、充填剤、滑剤及
び潤滑剤などの骨材、及び摩擦値変更剤が微細に分散さ
れてシリケートマトリックスに取り込まれる。本発明に
よるシリケート含有結合剤マトリックスをもった摩擦ラ
イニングでは、繊維の形の強化剤は大部分の使用領域で
もはや必要ない。そこで、例えば摩擦ライニングに繊維
、特にアスベスト繊維を添加することを見合わせること
ができる。
【0014】その他に、本発明によるシリケート含有結
合剤マトリックスを使えば、1000℃以上の温度に対
する継続的安定性を実現することができる。その際、1
500℃までの温度で温度安定性が認められる。その他
の長所は、結合剤マトリックスが不燃性であることであ
る。その他に、シリケートの骨組みは、溶剤、脂肪、油
、あらゆる種類の燃料に対して、また強アルカリ及び強
酸に対して安定性を示す。結合剤マトリックスの極めて
高い硬度の他に、大きい、例えば30MPaにも及ぶ曲
げ強さ、高い、例えば90MPaにも及ぶ耐圧性、高い
弾性率及び高い振動減衰が認められる。
【0015】さらに、シリケート結合剤マトリックスは
非常に低い熱膨張係数を示す(約4〜9×10−6K−
1)。さらに、合成樹脂と結合した摩擦ライニングにお
けるよりも明らかに低い、極めて低い縮み及びクリープ
特性が認められた。さらに、温度交番荷重の際に非常に
高い寸法安定性が認められる。焼結金属ライニングをみ
ると、低い比重が注目される。その他に、シリケートマ
トリックスは環境にやさしく、したがって廃棄物処理の
問題は起こらない。
【0016】製造時の利点は、処理温度が20ないし1
00℃と低く、その際保護ガスも溶剤も使わず処理でき
ることである。溶剤としては、練るための水だけが必要
である;その水は一部は架橋反応の際にマトリックス中
に組み込まれ、一部はその後の後硬化過程で逃げる。出
発材料は鋳造可能、押出し可能、プレス可能であり、し
たがってあらゆる一般的処理技術が使用できる。熱エネ
ルギーによって支えられる硬化工程そのものは、プレス
圧をかけることなく行われる。すなわち摩擦ライニング
製造のための高価な装置は必要ない。
【0017】微粒子状SiO2 と少なくとも一部は水
溶性のシリケートから成る混合物の重縮合の際に、三次
元に枝分かれした、規則正しい構造の結合剤マトリック
スが現われる。それは摩擦ライニングのすぐれた品質及
び寿命を引き起こす。さらに、これらの出発材料は良い
架橋性を示す。すなわち結合剤マトリックス中に同時に
入れられる骨材が一様にそして微粒子状になって出発物
質に付着し、やはり細かく分散して結合剤マトリックス
中に一様に分布して組み込まれる。このおかげで、例え
ば、或る摩耗状態にある摩擦ライニングが摩擦ライニン
グ面に同じ性質を示すことができる。
【0018】本発明による結合剤マトリックスの製造に
おける反応性成分として適しているのは、無晶形SiO
2 、場合によってはAl2 O3 、及び入手できれ
ば、無晶形含水珪酸の不溶性SiO2 である。特に好
適なのは、SiO2 対Al2 O3 の重量比が、S
iO2 5〜98重量%対Al2 O3 95〜2重量
%、より好適には5〜80重量%対95〜2重量%にあ
る、無晶形SiO2 とAl2 O3 との混合物であ
る。
【0019】好適にはSiO2 は無晶形、特に無水の
形である。この形はSiO2 とAl2 O3 との微
粒子状混合物にも好適である。但し、Al2 O3 は
例えば一部は結晶形であってもよい。SiO2 は無晶
形の、水を含む珪酸から得ることもできる。この酸化物
は、鉄、ナトリウム、カリウム、カルシウムなどの不純
物を含んでいてもよい。酸化物成分、SiO2 及び/
又はAl2 O3 も、水溶性シリケートに対して80
〜20:5〜60の比で存在する、特に両成分の混合物
全体に対して15重量%の量的範囲にある。特に反応性
の大きい成分としては、高温融解プロセスから出る塵、
フィルター塵、高温発電所からの電気フィルター灰、焼
成して粉にしたボーキサイトが適している。
【0020】特に好適なのは、このような反応性成分を
それだけで、又は水でつないだ前述の重縮合成分と一緒
に用いることである。これに属するのは、セメント製造
からのクリンカー相、例えば、アリット(C3 S)、
トリカルシウムアルミネート(C3 A)(ここでC=
酸化カルシウム、S=二酸化珪素、A=酸化アルミニウ
ムを意味する)、アルミナ融解セメント、無水物、石膏
、無水アルカリ土類金属酸化物及び酸化マグネシウムで
ある。
【0021】酸化物SiO2 及びAl2 O3 の硬
化剤として作用する水溶性シリケートとして適している
のは、特別なアルカリ及び/又はアンモニウムシリケー
トである。これらはそれだけで、又は混合物として挿入
される。それらは概して、過剰の遊離アルカリ及び/又
はアンモニウムをもっている。酸化珪素に対するアルカ
リ或いはアンモニウムのモル比は、概してアルカリ或い
はアンモニウム1モルに対し1.0ないし5モル、より
好適には1.5ないし4モルのSiO2 である。カリ
及び/又はアンモニウム水ガラスが特に好適である。な
ぜならばそれらは構造形成マトリックスに特に良い均質
な物理的性質を与え、必要な骨材を非常に良く包含する
からである。アルカリ或いはアンモニウムシリケートは
調合された水分を多く含む形でも存在する。特に好都合
なことに、シリケートの代わりにその構成成分、すなわ
ちアルカリ或いはアンモニウムのそれぞれの酸化物或い
は水酸化物及び無晶形で分散した粉末状の、水を含有す
る珪酸を含むこともできる。この方法は、これらシリケ
ートの前駆体が、固体の形で良く貯蔵でき、処理直前に
水で練ることができるという利点を有する。
【0022】特に好都合なことに、フルオロ珪酸の塩を
それだけで、又は前述のアルカリシリケートと共に、硬
化剤として加えることができる。これに属するのは、下
記の式2で表される化合物である。
【0023】
【化2】 例として、フルオロ珪酸のアルカリ金属及びアルカリ土
類金属塩、例えばナトリウム、バリウムヘキサフルオロ
シリケートが挙げられる。有機フルオロシリケート、例
えばビス−(メチルアンモニウム)−フルオロシリケー
ト、ビス−(ジブチルアンモニウム)−フルオロシリケ
ート、ジアニリニウムフルオロシリケートも適している
【0024】本発明による結合剤マトリックスは、水硬
性工程及び/又は重縮合工程によって生成する。この硬
化メカニズムによって、一又は二成分系摩擦ライニング
系が作られるのみならず、その硬化パラメーターは比較
的広い範囲に変動する。これに属するのは、いわゆるポ
ットタイム(Topfzeit)、未処理安定性、及び
最終安定性である。
【0025】本発明により重縮合し、結合剤マトリック
スを構成する物質に対して、水はビヒクル及び架橋機能
を有するだけであるが、組み合わせ系においては水は、
水で硬化して結合剤マトリックスを構成する物質の活性
化のために利用され、それによってより速い未処理安定
性に達する。
【0026】本発明による結合剤マトリックスに挿入す
るのに特に適した骨材(Zuschlagstoffe
)を下記に示す: 充填物質   ウォラストナイト、雲母、硫酸バリウム、硫酸カル
シウム、金属粉末(鉄、銅、及びそれらの合金)滑剤及
び潤滑剤   例えば黒鉛、窒化ホウ素、モリブデンジスルフィド
、硫化銅、硫化アンチモン及びその他の金属硫化物、フ
ルオロポリマー(例:ポリテトラフルオロエチレン)。 滑剤及び潤滑剤は主として粉末、顆粒などになっている
【0027】摩擦値変更剤   無機硫酸塩、例:硫酸バリウム 無機炭酸塩、例:炭酸カルシウム 無機酸化物、例:二酸化珪素 カシュー粉末、ゴム粉末、コルク粉末など前述のように
、多くの使用領域で強化剤はもう必要ない。しかし或る
使用領域でそれが必要である場合は、強化剤を繊維の形
で加えることができる。例えば無機繊維の場合は:ガラ
ス繊維、炭素繊維、ストーンウール、金属ウール、チタ
ナート繊維、アルミニウムシリケート繊維、アルミニウ
ムオキシド繊維、セラミック繊維、炭化珪素繊維、及び
鉄及び銅及びこれらの合金から成る繊維。例えば有機繊
維の場合は:ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリ
エステル、フェノール、アラミド、綿、セルロース繊維
など。
【0028】摩擦ライニングを種々様々に使用する際、
消音及び断熱機能をもたせ、及び/又はそのものの重さ
を減らすために、多孔性構造がすすめられることが多い
。いわゆる湿式(Nasslaufend)摩擦ライニ
ングでは油を受け入れるための孔があることが必要であ
る。そこで本発明の形態においては、硬化前又は硬化中
に膨張剤及び/又は発泡剤を加えることによって、構造
的気泡を生成せしめることが考えらる。膨張剤及び/又
は発泡剤としては、本発明によると、特にペルオキシ化
合物、例えば過酸化水素、過硫酸塩、過硼酸塩、過炭酸
塩、有機ペルオキシド(例ジベンゾイルペルオキシド)
、又は水性ガスとの接触によって形成され、膨張するよ
うな化合物、例えば、カーバイド、アルミニウム粉末、
金属水化物、ヒドラチン誘導体、セミカルバチドなどが
適している。例えば空気、窒素、二酸化炭素などのガス
をポット・タイム・フェーズ(Topfzeitpha
se)中に導入することによって泡を発生することもで
きる。これらの泡は連続気泡にも独立気泡にもなり得る
。したがってそれは広い使用範囲に適用できる。
【0029】硬化の際に蒸発し、溶融し又は収縮する粉
末又は繊維物質を孔形成物質として加えることによって
多孔構造を製造することもできる。
【0030】その他に、本発明による摩擦材料に、その
他の充填物質、例えば色素、染料、チクソトロピー剤、
又は濡れの流体力学的性質を調節するためのその他の骨
材を加えることができる。
【0031】本発明による方法では、主として、次に記
すように行われる;出発成分SiO2 及び水溶性シリ
ケートと必要な骨材の均質混合物に水を加えて成形可能
のコンシステンシーにまで練り上げ、その後必要な骨材
を加えて流動性のぶよぶよしたコンシステンシーを形成
せしめ、それから、場合によっては成形後に、その材料
を硬化せしめる。硬化する材料を金属、無機又は有機工
業材料から成る担体材料上にかぶせ、最後に硬化させる
こともできる。そのような担体材料としては、鋼鉄、鉄
、木、石、コンクリート、合成樹脂、例えばジューロプ
ラスチック、熱可塑性樹脂などがある。
【0032】成形され硬化した摩擦ライニングを、張り
付けることによって担体材料と一体化することもできる
。高温使用の際には、高温安定性接着剤、特にシリケー
ト基礎のものが使われ、それは摩擦ライニングと担体材
料との間をぴったりと接着する。
【0033】摩擦ライニングのための緻密素材を製造す
るために、あらかじめ真空にしてガス抜きをすることが
できる。しかし、ガス抜きは成形された鋳造品又は摩擦
ライニングおおい上でも、振動又は真空化によって達成
することができる。
【0034】その際、水又は水性、アルカリ性溶媒は、
総乾燥重量に対して例えば5〜70重量%、より好適に
は20〜50重量%加えられる。
【0035】水を加えて練り上げた素材を鋳造、押出し
、及びプレスによって加工する。
【0036】緻密な摩擦ライニングの製造時には、約1
ないし2時間、+85℃で硬化させる。この場合発熱重
縮合が起こる。その後重量が一定になるまで20〜50
℃で後乾燥を行い、残っている付着水を追い出す。高温
使用が予定される摩擦ライニングは、段階的に+80℃
ないし1500℃の温度まで加熱する。その際後硬化が
認められる。高温領域で使用する場合は、良い温度安定
性及び形状安定性を得るために、使用温度以上の温度に
まで徐々に、段階的に加熱することが必要である。
【0037】多孔性摩擦ライニングの製造時には、材料
は20℃で最高2時間、又は50℃で約1時間硬化され
る。後硬化は+50℃ないし+100℃で行うことがで
きる。やはり高温使用が予定される多孔性摩擦ライニン
グの場合にも、1100℃までの温度に段階的に加熱す
る。
【0038】驚くべきことに、摩擦ライニングの段階的
後硬化は特に低い摩耗値を引き起こすことがわかった。
【0039】摩擦ライニングは必要な場合は疎水性に仕
上げる、そのためには例えばシラン、ポリジメトキシシ
ランなどが適している。
【0040】低い加工温度のため、結合剤マトリックス
製造のための本発明による無機材料では、上述のすべて
の、及びその他の骨材が簡単に構造マトリックスに一体
化されるため、極めて種々さまざまの変種が得られる。
【0041】本発明による摩擦ライニング或いはその製
法に関するいくつかの選択された実施例が、本発明を下
記の実施例に基づいてより詳細に説明する。
【0042】製造時には、反応性物質とみなされる下記
の酸化物混合物が使用される: 硬化溶液としては下記の混合物を使用した:実施例1:
  2リットル容器に硬化剤No.1、366重量部分
(GT)を入れる。この容器に、高速撹拌機で固体物質
No.1、366GTを撹拌しながら入れる。 この均質な結合剤材料に黒鉛顆粒83GT、銅粉末16
6GT、綿繊維119GTを入れる。その後、鋳造可能
の素材をシリコンゴムから成る型に注入し、90分間8
5℃で硬化させた。最後に、摩擦ライニング組成物を2
時間、50℃で、重量一定になるまで乾燥した。
【0043】実施例2:  実施例1の変法において、
硬化剤No.2を230GTだけ容器に入れ、固体物質
No.1、440GTを加えた。その他の添加物及びそ
の量は実施例1のそれらと同じである。類似物も硬化に
は有効である。
【0044】実施例3:  硬化剤No.3、246G
Tに、高速撹拌機により撹拌しながら固体物質No.2
、246GTを入れた。その後、銅粉末246GT及び
黒鉛顆粒268GTを入れた。成形品の製造後、素材を
85℃で1時間硬化させた。後硬化は、150℃,20
0℃,及び220℃でそれぞれ1時間づつ行われた。
【0045】実施例4:  硬化剤No.1、270G
Tに、固体物質No.3、335GTを、高速撹拌機で
撹拌しながら均質に加えた。その後、銅粉末136GT
と黒鉛顆粒263GTを添加した。これらの材料から製
造された成型品を85℃で1時間硬化させた。後硬化を
150℃,250℃及び280℃でそれぞれ1時間づつ
行った。
【0046】実施例5ないし10:  実施例5ないし
10においては実施例1と同様に行った。摩擦ライニン
グは表1の組成をもっていた。
【0047】
【表1】 ◆

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  結合剤マトリックスが、a)微粒子状
    SiO2 と b)少なくとも一部は水に溶けるシリケートとから成り
    、水の存在下で硬化する混合物から製造されることを特
    徴とする、骨材を一体化した、無機のシリケート含有結
    合剤マトリクッスから成る摩擦ライニング。
  2. 【請求項2】  部分a):部分b)の比が、80〜2
    0:5〜60であることを特徴とする請求項1記載の摩
    擦ライニング。
  3. 【請求項3】  混合物の成分a)が微粒子状SiO2
     及びAl2O3 の混合物から成ることを特徴とする
    請求項1又は請求項2記載の摩擦ライニング。
  4. 【請求項4】  SiO2 :Al2 O3 の重量比
    が5〜98重量%SiO2 :95〜2重量%Al2 
    O3 、より好適には5〜80重量%SiO2 :95
    〜20重量%Al2 O3 であることを特徴とする請
    求項3記載の摩擦ライニング。
  5. 【請求項5】  成分a)が、高温融解工程からの塵、
    フィルター塵、高温発電所からの電気フィルター灰、焼
    結ボーキサイトから成る群から選択される塵を含むこと
    を特徴とする請求項1ないし請求項4記載の摩擦ライニ
    ング。
  6. 【請求項6】  混合物の成分a)が、無晶形、分散し
    た粉末状の水分含有珪酸からの、少なくとも一部は不溶
    性のSiO2 を含むことを特徴とする請求項1ないし
    請求項5記載の摩擦ライニング。
  7. 【請求項7】  混合物の成分a)が周期系の第二主要
    群の無水酸化物及び/又はセメント製造から得られるク
    リンカー相、特にアリット及びトリカルシウムアルミネ
    ートを含むことを特徴とする請求項1ないし請求項6記
    載の摩擦ライニング。
  8. 【請求項8】  部分b)の部分的に水に溶けるシリケ
    ートが、アルカリ及び/又はアンモニウムシリケートで
    あることを特徴とする請求項1ないし請求項7記載の摩
    擦ライニング。
  9. 【請求項9】  部分b)の、部分的に水に溶けるシリ
    ケートが、無晶形の分散−粉末状、水分含有珪酸中に、
    アルカリ前駆体或いはアンモニウム前駆体の形で、特に
    、固体水酸化アルカリの形であると考えられることを特
    徴とする請求項1ないし請求項8に記載の摩擦ライニン
    グ。
  10. 【請求項10】  アルカリ又はアンモニウムと、二酸
    化珪素とのモル比が、アルカリ又はアンモニウム1モル
    あたり1ないし5、より好適には1,2ないし4モルS
    iO2 であることを特徴とする請求項8又は請求項9
    記載の摩擦ライニング。
  11. 【請求項11】  さらに、c)硬化する混合物中にフ
    ルオロ珪酸塩及び/又は有機フルオロシリケートが含ま
    れることを特徴とする請求項1ないし請求項10記載の
    摩擦ライニング。
  12. 【請求項12】  成分c)の全部又は一部が、下記の
    式1で表され、 【化1】 式1中MI は一価の金属であるフルオロ珪酸塩から成
    ることを特徴とする請求項11記載の摩擦材料。
  13. 【請求項13】  骨材として、特に、ウォラストナイ
    ト、雲母、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、金属粉末、
    例えば鉄、銅、又は合金から成る群から選択される充填
    物質を含むことを特徴とする請求項1ないし請求項12
    記載の摩擦ライニング。
  14. 【請求項14】  骨材として、滑剤及び潤滑剤、特に
    黒鉛、窒化ホウ素、モリブデンジスルフィド、硫化銅、
    硫化アンチモン、フルオロポリマー、例えばポリテトラ
    フルオロエチレンから成る群から選択される滑剤及び潤
    滑剤が粉末、顆粒の形で含まれることを特徴とする請求
    項1ないし請求項13記載の摩擦ライニング。
  15. 【請求項15】  骨材として、摩擦値変更剤、特に、
    硫酸バリウムのような無機硫酸塩、炭酸カルシウムのよ
    うな無機炭酸塩、二酸化珪素のような無機酸化物、カシ
    ュー塵、ゴム塵、コルク粉末から成る群から選択される
    摩擦値変更剤を含むことを特徴とする請求項1ないし請
    求項14記載の摩擦ライニング。
  16. 【請求項16】  骨材として、特に、ガラス繊維、炭
    素繊維、ストーンウール、金属ウール、チタナート繊維
    、アルミニウムシリケート及び酸化アルミニウム繊維、
    セラミック繊維、炭化珪素繊維、鉄、銅及びそれらの合
    金から成る繊維;ポリアミド、ポリアクリルニトリル、
    ポリエステル、フェノール、アラミド、綿、セルロース
    繊維から成る群から選択される無機又は有機繊維を含む
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項15記載の摩擦
    ライニング。
  17. 【請求項17】  骨材が、残りの物質に比して、1〜
    50重量%の量的比で含まれることを特徴とする請求項
    1ないし請求項16記載の摩擦ライニング。
  18. 【請求項18】  水と接触するとガスを遊離する発泡
    性成分を加えることを特徴とする請求項1ないし17記
    載の摩擦ライニング。
  19. 【請求項19】  高温安定性の接着化合物によって、
    特にシリケート基礎の接着剤によって担体材料と結合す
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項18記載の摩
    擦ライニング。
  20. 【請求項20】  成分a)とb)との、場合によって
    はc)も加えた緻密な均質な混合物を、水で成形可能の
    コンシステンシーまで練り、その後、必要な場合には加
    えるべき骨材を加えて流動性のぶよぶよしたコンシステ
    ンシーを形成せしめ、得られた材料をそれから硬化せし
    めることを特徴とする請求項1ないし請求項19記載の
    摩擦ライニングの製法。
  21. 【請求項21】  硬化が80℃から120℃までの温
    度で行われることを特徴とする請求項20記載の製法。
  22. 【請求項22】  硬化した素材を使用温度以上の温度
    まで段階的に焼戻すことを特徴とする請求項20及び請
    求項21記載の製法。
  23. 【請求項23】  硬化させる素材を担体材料上に、場
    合によっては成形して付与し、それから硬化し、その際
    、担体材料と摩擦ライニングの間に密な結合が起こるこ
    とを特徴とする請求項20ないし請求項22記載の製法
  24. 【請求項24】  硬化した摩擦ライニングを高温安定
    性の接着材料、特にシリケート基礎の接着剤によって担
    体材料と結合せしめることを特徴とする請求項20ない
    し23記載の製法。
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