專利名稱：包括在其上結(jié)合有摩擦改性顆粒的多個(gè)粘合劑顆粒的摩擦材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及的領(lǐng)域包括用于多種應(yīng)用的摩擦材料，這些應(yīng)用包括但不限于滑動(dòng)離合器、起動(dòng)式離合器、扭力傳遞離合器、轉(zhuǎn)矩變換器以及類似物。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員正不斷地尋求對(duì)于在許多應(yīng)用中所用的摩擦材料的替代方案以及改進(jìn)，這些應(yīng)用包括但不限于安全摩擦離合器、扭力傳遞離合器、以及轉(zhuǎn)矩變換
ο本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的概述一種產(chǎn)品包含了一種摩擦材料，該摩擦材料包括一種含有多根纖維的基底材料， 該基底材料具有一個(gè)接合表面、以及多個(gè)離散地布置在該接合表面處的粘合劑顆粒、和結(jié)合到至少一個(gè)粘合劑顆粒上的多個(gè)更小的摩擦改性顆粒。本發(fā)明的其他示例性實(shí)施方案將從以下提供的詳細(xì)說明中變得清楚。應(yīng)該理解， 雖然這些詳細(xì)的說明和具體的實(shí)例披露了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方案，但它們是旨在用于說明的目的而并非旨在限定本發(fā)明的范圍。附圖簡(jiǎn)要說明從詳細(xì)的說明以及附圖中將更全面地理解本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，在附圖中

圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的一種摩擦材料，該摩擦材料包括具有多根纖維的一種基底，該摩擦材料具有一個(gè)接合表面以及在該接合表面處的多個(gè)未固化的粘合劑顆粒以及多個(gè)更小的摩擦改性顆粒。圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的一種摩擦材料，該摩擦材料包括多根纖維，該摩擦材料具有一個(gè)接合表面以及多個(gè)不規(guī)則形狀的離散地布置的粘合劑顆粒，其中多個(gè)更小的摩擦改性顆粒結(jié)合在該不規(guī)則形狀的粘合劑顆粒上。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案的一種摩擦材料、與沒有粘合劑顆粒的一種摩擦材料的對(duì)比性耐磨試驗(yàn)結(jié)果的條形圖，本發(fā)明的摩擦材料包括多個(gè)不規(guī)則形狀的離散地布置的粘合劑顆粒，有多個(gè)更小的摩擦改性顆粒結(jié)合在該不規(guī)則形狀的粘合劑顆粒上。示例性實(shí)施方案的詳細(xì)說明以下對(duì)這種或這些實(shí)施方案的說明在本質(zhì)上僅是示例性的(展示性的)而決非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。參見圖1，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案包括一種摩擦材料10，該摩擦材料可以包括多根纖維12和14，這些纖維可以具有如以下描述的不同類型。在該摩擦材料中還可以包括多個(gè)顆粒16和18。顆粒16中有一些可以是較大的，以提供一種所希望的摩擦特征和孔隙大小?？梢蕴峁┒喾N更小的顆粒18和20來改進(jìn)摩擦特征、耐熱性以及強(qiáng)度。該摩擦材料10 包括一個(gè)接合表面22用于接合另一種摩擦材料或基體。在該接合表面22之處或附近，在間隔開的離散位置提供了多個(gè)粘合劑顆粒對(duì)?？梢詫⒍鄠€(gè)更小的摩擦改性顆粒26結(jié)合到這些粘合劑顆粒M上。在圖1所示的實(shí)施方案中，粘合劑顆粒M可以是一種可能沒被固化的聚合物或樹脂。在實(shí)施方案中，這些粘合劑顆粒M可以包括一種可流動(dòng)的未固化的樹脂或聚合物。這些粘合劑顆粒M可以包括例如硅氧烷、酚類、聚酰胺或聚酰亞胺樹脂。更小的摩擦改性顆粒沈可以是無機(jī)的或有機(jī)的顆粒。例如，更小的摩擦改性顆粒沈可以包括碳、金屬、金屬氧化物、硅石或腰果樹油改性的顆粒。在一個(gè)實(shí)施方案中，圖1中所示的摩擦材料包括一種規(guī)則形狀的粘合劑顆粒24。 例如，可流動(dòng)的未固化的粘合劑顆粒M可以具有一種總體上球形的形狀。摩擦材料10的進(jìn)一步處理可以使粘合劑顆粒M流動(dòng)成為圖2中所示的一種不規(guī)則形狀，其中另外的更小的摩擦改性顆粒沈粘附到了粘合劑顆粒M上。例如，可以對(duì)摩擦材料10進(jìn)行熱處理以致使這些球形形狀的粘合劑顆粒M流動(dòng)，從而獲取另外的摩擦改性顆粒沈并且將其粘合。這種處理可以進(jìn)一步進(jìn)行使得這些粘合劑顆?？梢宰兂刹灰?guī)則形狀的、固化的粘合劑顆粒對(duì)’(例如，變成固體的熱固性顆粒)從而提供高的溫度性能特征，其中這些更小的摩擦改性顆粒保持是粘合在這些粘合劑顆粒上。例如，包括不規(guī)則形狀的固化的粘合劑顆粒 24'(有多個(gè)摩擦改性顆粒沈結(jié)合到其上)的一種摩擦材料可以在350°C或更高的高界面溫度下提供高的性能特征。制備了根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的一種摩擦材料，該摩擦材料在接合表面處包括多個(gè)離散的、間隔開的粘合劑顆粒，這些粘合劑顆粒具有多個(gè)結(jié)合至其上的更小的摩擦改性顆粒。類似地構(gòu)造了一種摩擦材料，但該摩擦材料不帶有在其上結(jié)合了更小的摩擦改性顆粒的粘合劑顆粒。在這兩種材料上進(jìn)行了對(duì)比的耐磨性試驗(yàn)。在每個(gè)盤上將包括片1、2、 3、4的離合器組件與該摩擦材料一起使用。使這些離合器組件運(yùn)行13，500個(gè)周期的高能量滑動(dòng)操作，并且在試驗(yàn)之后測(cè)量了摩擦片1、2、3和4上的每種摩擦材料的厚度變化。對(duì)于不帶有在其上結(jié)合了更小的摩擦改性顆粒的粘合劑顆粒的這種摩擦材料，厚度變化由具有斷面線的條形示出。對(duì)于帶有在其上結(jié)合了更小的摩擦改性顆粒的粘合劑顆粒的這種摩擦材料，厚度變化由無斷面線的條形30、32、34和36示出。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案，包括這些含多個(gè)更小的摩擦改性顆粒的、離散布置的粘合劑顆粒的這種摩擦材料具有改進(jìn)的耐磨性。包括了含有多個(gè)結(jié)合至其上的更小的摩擦改性顆粒的、或者可流動(dòng)的未固化的粘合劑顆?；蛘吖袒恼澈蟿╊w粒的多種摩擦材料可以通過本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可考慮到的多種手段中的任一種來制造。例如，可以將可流動(dòng)的未固化粘合劑顆粒與更小的摩擦改性顆粒在一個(gè)流漿箱中進(jìn)行混合并且噴灑到一種含多根纖維的基底摩擦材料的上表面上(當(dāng)此種材料沿著一個(gè)在該流漿箱下面經(jīng)過的運(yùn)輸帶前行時(shí))。從運(yùn)輸帶產(chǎn)生的摩擦材料可以進(jìn)一步用一種液體樹脂來浸漬，如以下將描述的。此后，這種可流動(dòng)的未固化粘合劑顆粒可以引起軟化并且流動(dòng)成為一種不規(guī)則的形狀并且更多的這些更小的摩擦改性顆?？赡芙Y(jié)合到這種被軟化的粘合劑材料上?？梢酝ㄟ^許多方法中的熱量施加來引起該可流動(dòng)的未固化粘合劑顆粒流動(dòng)或軟化，這些方法包括但不限于烘箱烘烤、暴露于輻射中、微波能量、離子轟擊、壓縮加熱、激光加熱以及類似過程。作為替代方案，在其上結(jié)合有多個(gè)更小的摩擦改性顆粒的固化的樹脂顆?？梢栽谝粋€(gè)加料箱中制備并提供并且將其噴灑到沿運(yùn)輸帶流動(dòng)的濕的摩擦材料上?？梢赃M(jìn)行或可以不進(jìn)行隨后的摩擦材料的熱處理。
可以使用多種選擇和粒度、粒度比或所用飽和樹脂的量來實(shí)現(xiàn)一種開放的孔隙結(jié)構(gòu)的摩擦材料，在其中包括多個(gè)摩擦改性顆粒的粘合劑顆粒是在摩擦材料的表面處在離散的、間隔開的位置提供的。這樣一種開放的孔隙結(jié)構(gòu)提供了油穿過該摩擦材料的改進(jìn)的流動(dòng)。例如，使根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說明性實(shí)施方案所生產(chǎn)的一種摩擦材料經(jīng)受一個(gè)油滴落試驗(yàn)，其中將一個(gè)四微米的油滴置于該摩擦材料的表面上并且允許其流進(jìn)該摩擦材料中。與花費(fèi)大約十秒鐘的一種常規(guī)的摩擦材料相比，油滴流經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的材料的時(shí)間花費(fèi)了大約四秒鐘。因此，包括了在其上結(jié)合有摩擦改性顆粒的、離散的、間隔開的粘合劑顆粒的一種摩擦材料產(chǎn)生了改進(jìn)的油流動(dòng)以及這種摩擦材料。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，被包括多個(gè)結(jié)合至其上的更小的摩擦改性顆粒的這些粘合劑顆粒所覆蓋的表面積的量的范圍可以是該接合表面面積的從與約百分之3至約百分之30。在一個(gè)實(shí)施方案中，該規(guī)則形狀的顆粒是具有的平均粒徑范圍從1. 8-40微米、從15-30微米或18-22微米的球形形狀。這些更小的摩擦改性顆?？梢跃哂蟹秶鷱?-25微米、或2-10微米的平均直徑。這些更小的摩擦改性顆粒與粘合劑顆粒的重量比可以是范圍從50/50至90/10。在一個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)于每3，000平方英尺的接合表面面積使用約九磅的摩擦改性顆粒以及約九磅的粘合劑顆粒。發(fā)現(xiàn)包括了多個(gè)在其上結(jié)合有多個(gè)摩擦改性顆粒的、離散布置的固化的粘合劑顆粒的一種摩擦材料具有更好的抗震顫性、降低的歸于磨損的厚度損失、改進(jìn)的在高能發(fā)動(dòng)下的耐久性，并且能夠在該材料的整個(gè)壽命中保持高的性能，盡管被暴露于350°C或更高的界面溫度下。以下說明包括了可以在摩擦材料中使用的不同組分的示例性實(shí)施方案。該摩擦材料的示例性實(shí)施方案可以具有改進(jìn)的抗震顫特征。而且，該摩擦材料還可以具有改進(jìn)的彈性以及孔隙率，該孔隙率允許了在摩擦材料的使用過程中更均勻的熱耗散。變速器或制動(dòng)器中的流體可以迅速地移動(dòng)通過該摩擦材料的多孔隙結(jié)構(gòu)。此外，增加的彈性提供了在這種材料上更一致的壓力或均勻的壓力分布使得不均勻的襯里磨損或分離片“熱點(diǎn)”被消除了。該摩擦材料的結(jié)構(gòu)越是多孔的，熱耗散就越有效。當(dāng)這種摩擦材料是多孔的時(shí)候， 在使用過程中在摩擦材料的接合過程中更迅速地發(fā)生了油流入或流出這種摩擦材料?？梢允褂貌煌姆椒ㄓ糜诮n該摩擦材料。將該纖維基底材料用酚醛樹脂或酚基樹脂進(jìn)行浸漬，這樣該浸漬用樹脂材料對(duì)于每100重量份摩擦材料占大約20至大約65重量份。在使用該樹脂浸漬該纖維基底材料之后，將浸漬過的纖維基底材料加熱到一個(gè)所希望的溫度持續(xù)一個(gè)預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度以形成這種摩擦材料。在約350° F的溫度下的加熱固化了該酚醛樹脂。當(dāng)存在其他樹脂如硅氧烷樹脂時(shí)，在大約400° F的溫度下的加熱固化了該硅氧烷樹脂。此后，被浸漬并且固化的摩擦材料以合適的方式附著到了所希望的基體上。在浸漬該纖維基底材料中有用的不同樹脂包括酚醛樹脂和酚基樹脂。應(yīng)當(dāng)理解的是，在樹脂共混物中包括其他的改性成分如環(huán)氧物、丁二烯、硅氧烷、桐油、苯、腰果油等的不同的酚基樹脂被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明有用的。在酚類改性的樹脂中，酚醛樹脂通常以按該樹脂共混物的重量計(jì)大約50%或更高的比例存在(排除存在的任何溶劑)。然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在某些實(shí)施方案中，當(dāng)浸漬劑樹脂共混物包含的硅氧烷樹脂基于該有機(jī)硅-酚類混合物(排除溶劑和其他處理酸)的重量是按重量計(jì)大約5%至約80%、并且為了某些目的是約15% 至約55%、并且在某些實(shí)施方案中是按重量計(jì)約15%至約25%時(shí)，摩擦材料可以得到改進(jìn)。硅氧烷樹脂可以包括例如熱固化硅氧烷密封劑類以及硅橡膠類。許多硅氧烷樹脂對(duì)于本發(fā)明是有用的。一種樹脂特別地包括二甲苯以及乙酰丙酮(2，4-戊二酮)。這種硅氧烷樹脂具有約362° F(183°C )的沸點(diǎn)，在68° F下21mmHg的蒸氣壓、4. 8的蒸氣密度(空氣=1)、可忽略的在水中的溶解度、約1.09的比重、按重量計(jì)5%的百分比揮發(fā)物、小于0. 1 的蒸發(fā)速度(醚=1)、使用Pensky-Martens方法時(shí)約149° F(65°C )的閃點(diǎn)。應(yīng)理解的是對(duì)于本發(fā)明可以使用其他硅氧烷樹脂。其他有用的樹脂共混物包括例如一種適當(dāng)?shù)姆尤渲?，該酚醛樹脂包?按重量計(jì)的％)約55%至約60%的酚醛樹脂；約20%至約25%的乙醇；約10 %至約14%的苯酚；約3 %至約4%的甲醇；約0. 3 %至約0. 8 %的甲醛；以及約 10%至約20%的水。另一種合適的酚基樹脂包括(按重量計(jì)的％)約50%至約55%的苯酚/甲醛樹脂；約0. 5%的甲醛；約11%的苯酚；約30%至約35%的異丙醇；以及約至約5%的水。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)另一種有用的樹脂是環(huán)氧改性的酚醛樹脂，其包含按重量大約5%至大約25%、優(yōu)選按重量大約10%至大約15%的環(huán)氧化合物，剩余物是(排除溶劑和其他處理助劑)酚醛樹脂。在某些實(shí)施方案中該環(huán)氧-酚醛樹脂復(fù)合物為摩擦材料提供了比單獨(dú)的酚醛樹脂更高的耐熱性。在某些實(shí)施方案中，纖維基底材料對(duì)樹脂的目標(biāo)獲取量可以是范圍從按重量計(jì)約 20 %至約65 %、并且在某些實(shí)施方案中是約60 %到至少65 %的總硅氧烷-酚醛樹脂。在用該樹脂浸漬該纖維基底材料后，將該纖維基底材料于范圍在300°C -400°C之間的溫度下固化一段時(shí)間(在某些實(shí)施方案中是大約1/2小時(shí))來固化該樹脂粘合劑并且形成該摩擦材料。摩擦材料的最終厚度取決于纖維基底材料的初始厚度并且在某些實(shí)施方案中優(yōu)選地是范圍從約0. 014英寸至約0. 040英寸。進(jìn)一步考慮到可以在這些摩擦材料中包括其他的、已知在制備樹脂共混物和制備浸漬纖維基材料二者中均有用的成分和加工助劑。硅氧烷樹脂和酚醛樹脂二者均存在于彼此相容的溶劑中。將這些樹脂混合在一起 (在優(yōu)選的實(shí)施方案中)以形成一種均勻的共混物并然后用來浸漬一種纖維基底材料。如果使用一種酚醛樹脂來浸漬一種纖維基底材料然后在此后加入一種硅氧烷樹脂的話則不存在相同的效果，反之亦然。在一種硅氧烷-酚醛樹脂溶液、與硅氧烷樹脂粉末乳液和/或酚醛樹脂粉末之間也存在差別。當(dāng)硅氧烷樹脂和酚醛樹脂是在溶液中時(shí)，它們一點(diǎn)也不固化。相比之下，硅氧烷樹脂和酚醛樹脂的粉末顆粒是部分地固化的。硅氧烷樹脂和酚醛樹脂的部分固化抑制了纖維基底材料的一種良好浸漬。在某些實(shí)施方案中，這種纖維基底材料使用硅氧烷樹脂在一種溶劑中的共混物來浸漬，該溶劑是與酚醛樹脂及其溶劑相容的。在一個(gè)實(shí)施方案中，發(fā)現(xiàn)異丙醇是一種尤其合適的溶劑。然而，應(yīng)理解的是可以使用不同的其他合適的溶劑，例如乙醇、甲基乙基酮、丁醇、異丙醇、甲苯以及類似物。當(dāng)與一種酚醛樹脂共混并且用來浸漬一種纖維基底材料時(shí)， 一種硅氧烷樹脂的存在導(dǎo)致了所產(chǎn)生的摩擦材料與僅用一種酚醛樹脂浸漬的纖維基底材料相比是更加彈性的。當(dāng)對(duì)于本發(fā)明的硅氧烷-酚醛樹脂共混的浸漬的摩擦材料施加壓力時(shí)，存在更均勻的壓力分布，這進(jìn)而降低了不均勻的襯里磨損的可能性。當(dāng)將硅氧烷樹脂和酚醛樹脂混合在一起之后，使用該混合物來浸漬一種纖維基底材料。
在某些實(shí)施方案中，在該纖維基底材料中使用更少原纖化的纖維和碳纖維以對(duì)該摩擦材料提供一種所希望的孔隙結(jié)構(gòu)，這進(jìn)而為該摩擦材料提供了增加的耐熱性。纖維的幾何形狀不僅提供了增加的耐熱性、而且還提供了抗層離性以及抗鳴響音或噪音作用。碳纖維和碳顆粒的存在幫助增加了耐熱性，從而維持了穩(wěn)定的摩擦系數(shù)并且增加了抗鳴響性。在纖維基底材料中一個(gè)相對(duì)低的棉纖維量值改進(jìn)了摩擦材料的離合器“磨合 (breake-in) ” 特性。在纖維基底材料內(nèi)使用較少原纖化的芳族聚酰胺纖維和碳纖維改善了摩擦材料耐受高溫的能力。更少原纖化的芳族聚酰胺纖維總體上具有極少的附接到一個(gè)中心纖維上的原纖維。更少原纖化的芳族聚酰胺纖維的使用提供了具有更多孔的結(jié)構(gòu)的摩擦材料；也就是說，與使用一種典型的原纖化的芳族聚酰胺纖維相比存在更多并且更大的孔隙。這種多孔結(jié)構(gòu)通常由孔隙尺寸和液體滲透性來定義。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該纖維基底材料限定的孔隙的直徑平均尺寸是范圍從大約2. 0至25微米。在某些實(shí)施方案中，平均孔隙尺寸范圍為直徑大約2. 5至8微米，摩擦材料具有很容易供使用的至少大約50%的空氣孔隙， 在某些實(shí)施方案中是至少大約60%或更高。當(dāng)該摩擦材料具有一個(gè)更高的平均流動(dòng)孔徑和通透性時(shí)，由于貫穿該摩擦材料的多孔結(jié)構(gòu)更好的自動(dòng)變速器的流體流動(dòng)，該摩擦材料更可能更涼地運(yùn)行或在變速器中產(chǎn)生更少的熱量。在一個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行中，該摩擦材料表面上的油沉積物由于自動(dòng)變速器流體的故障而易于隨著時(shí)間而發(fā)展。在這些纖維上的油沉積物減小了孔隙開口。因此，當(dāng)摩擦材料初始時(shí)以更大的孔隙開始時(shí)，在摩擦材料的有用壽命中仍然還有更多開放的孔隙。此外，在至少部分地使用一種硅氧烷樹脂浸漬的實(shí)施方案中，這種硅氧烷樹脂由于其彈性特征而允許摩擦材料中的纖維具有甚至更開放的結(jié)構(gòu)。所希望的是這些芳族聚酰胺纖維具有的長(zhǎng)度范圍是從約0. 5至約IOmm并且具有大于約300的加拿大標(biāo)準(zhǔn)游離度。在某些實(shí)施方案中，所希望的是使用更少原纖化的芳族聚酰胺纖維，它們具有的CFS是約450至約550、優(yōu)選地約530以及更大、并且在其他實(shí)施方案中是約580-650及以上并且優(yōu)選地是約650以及以上。相比之下，更多原纖化的纖維如芳族聚酰胺漿料具有的游離度是約觀5-四0?！凹幽么髽?biāo)準(zhǔn)游離度” (T227om-85)意思是可以將纖維的原纖化程度描述為纖維的游離度的量度。CSF試驗(yàn)是一種經(jīng)驗(yàn)程序，它給出了可以將三克纖維在一升水中的懸浮體排出時(shí)的速率的任意測(cè)量值。因此，更少原纖化的芳族聚酰胺纖維具有比其他芳族聚酰胺纖維或漿料更高的游離度或更高的從摩擦材料中排出流體的速率。包括具有的CSF范圍從約 430-650 (并且在某些實(shí)施方案中優(yōu)選地是約580-640、或優(yōu)選地約620-640)的芳族聚酰胺纖維的摩擦材料與包括常規(guī)地更多原纖化的芳族聚酰胺纖維的摩擦材料相比提供了優(yōu)越的摩擦性能并且具有更好的材料特性。更長(zhǎng)的纖維長(zhǎng)度與高的加拿大游離度一起提供了具有高強(qiáng)度、高孔隙率以及良好的耐磨損性的摩擦材料。更少原纖化的芳族聚酰胺纖維(CSF 是約530-約650)具有尤其好的長(zhǎng)期耐久性以及穩(wěn)定的摩擦系數(shù)。在基底材料中個(gè)可以包括不同的填充劑。具體地，硅石填充劑如硅藻土是有用的。 然而，在此設(shè)想其他類型的填充劑也適于使用，且填充劑的選擇取決于該摩擦材料的特定要求。在某些實(shí)施方案中，可以將棉纖維加入纖維基底材料中以便給出該纖維材料更高的摩擦系數(shù)。在某些實(shí)施方案中，還可以向該纖維基底材料中添加約5%至約20%、并且在某些實(shí)施方案中約10%的棉纖維。該基底材料的配方的一個(gè)例子可以包括按重量計(jì)約10%至約50%的一種更少原纖化的芳族聚酰胺纖維、按重量計(jì)約10%至約35%的活性碳顆粒、按重量計(jì)約0至約20% 的棉纖維、按重量計(jì)約2%至約15%的碳纖維、以及按重量計(jì)約10%至約35%的一種填充劑材料。在一些實(shí)施方案中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種特定配方是有用的，該配方包括按重量計(jì)約 35%至約45%的更少原纖化的芳族聚酰胺纖維；按重量計(jì)約10%至約20%的活性碳顆粒； 約5%至約15%的綿纖維；按重量計(jì)約2%至約10%的碳纖維；以及按重量計(jì)約25%至約 35%的填充劑。在纖維基底材料的基礎(chǔ)層上使用另外的游離的摩擦改性顆粒為該纖維基底材料提供了一種三維結(jié)構(gòu)。在纖維的基底材料表面上的另外的游離的摩擦改性顆粒的均一性是通過使用一定范圍和尺寸的顆粒實(shí)現(xiàn)的，該尺寸優(yōu)選是從約0. 5至約80微米、并且更優(yōu)選地約0. 5至約20微米。在這些特定的實(shí)施方案中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果摩擦改性顆粒尺寸太大或太小，就不會(huì)實(shí)現(xiàn)所希望的最佳三維結(jié)構(gòu)，并且因此熱耗散就不是最佳的。在多個(gè)示例性實(shí)施方案中，在該基礎(chǔ)層上的另外的游離的摩擦改性顆粒的量值范圍是該摩擦紙的按重量計(jì)從約0. 2%至約20%、并且在某些實(shí)施方案中是按重量計(jì)從約 2%至約15%，并且在某些其他實(shí)施方案中是按重量計(jì)約2%至約5%。在又其他的實(shí)施方案中，摩擦改性顆粒在表面上的覆蓋面積是在該表面面積的約3%至約90%的范圍內(nèi)。這些摩擦改性顆粒可以被布置在基底材料上。不同的摩擦改性顆粒在該纖維基底材料上是有用的。有用的摩擦改性顆粒包括硅石顆粒；樹脂粉末，如酚醛樹脂、硅氧烷樹脂、環(huán)氧樹脂以及它們的混合物；腰果樹油改性的顆粒；部分和/或完全碳化的碳粉末和/ 或顆粒以及它們的混合物；以及此類摩擦改性顆粒的混合物。具體地，硅石顆粒如硅藻土、 Celite. RTMXelatom. RTMjP /或二氧化硅尤其有用的。這些硅石顆粒是便宜的有機(jī)材料， 它們與纖維材料有力地結(jié)合。這些硅石顆粒為該摩擦材料提供了高的摩擦系數(shù)。這些硅石顆粒還為該摩擦材料提供哦了一個(gè)光滑的摩擦表面并且提供一種良好的“偏移感覺”并且為該摩擦材料提供了摩擦特征使得“震顫”被最小化。本發(fā)明的實(shí)施方案的以上說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且因此其多種變體不得被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種摩擦材料包括含有多根纖維的一種基底材料，該基底材料具有一個(gè)接合表面、在該基底材料的接合表面處的多個(gè)粘合劑顆粒以及多個(gè)摩擦改性顆粒，這些摩擦改性顆粒具有小于這些粘合劑顆粒的粒度，并且摩擦改性顆粒與粘合劑顆粒的重量比的范圍是從 50/50 至 90/10。
2.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，這些粘合劑顆粒包括可流動(dòng)的未固化的顆粒。
3.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，這些粘合劑顆粒具有一種總體上球形的形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，多個(gè)摩擦改性顆粒被結(jié)合到每個(gè)粘合劑顆粒上。
5.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，這些粘合劑顆粒是不規(guī)則形狀的。
6.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這些粘合劑顆粒是固化的并且其中這些摩擦改性顆粒被結(jié)合到這些粘合劑顆粒上。
7.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這些粘合劑顆粒包括硅氧烷、酚類、聚酰胺或聚酰亞胺聚合物中的至少一種。
8.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中，這些粘合劑顆粒包括一種聚合物。
9.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這些摩擦改性顆粒包括碳顆粒、氧化物顆?；蚬枋蜓麡溆透男缘念w粒中的至少一種。
10.如權(quán)利要求5所述的摩擦材料，其中這些粘合劑顆粒具有的尺寸范圍是從1.8-40 微米。
11.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這些摩擦改性顆粒具有的尺寸范圍是從1-25 微米。
12.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這些粘合劑顆粒包括一種酚醛樹脂并且其中這些摩擦改性顆粒包括硅石。
13.如權(quán)利要求12所述的摩擦材料，其中，這些粘合劑顆粒是固化的。
14.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這些摩擦改性顆粒被結(jié)合到這些粘合劑顆粒上并且其中具有結(jié)合到其上的摩擦改性顆粒的這些粘合劑顆粒覆蓋了該基底材料的接合表面的約百分之2至30。
15.如權(quán)利要求1所述的摩擦材料，其中這多個(gè)粘合劑樹脂顆粒以及結(jié)合至其上的多個(gè)摩擦改性顆粒是離散地位于該接合表面處，從而在該接合表面處提供了孔隙率。
16.一種摩擦材料包括具有結(jié)合到其上的多個(gè)摩擦改性顆粒的多個(gè)不規(guī)則形狀的固化的樹脂顆粒，這些摩擦改性顆粒具有比粘合劑顆粒小的尺寸，其中這些粘合劑顆粒包括硅氧烷聚合物、酚類聚合物、聚酰胺或聚酰亞胺樹脂中的至少一種，并且其中這些摩擦改性顆粒包括碳顆粒、氧化物顆粒、硅石顆?；蜓透男缘念w粒中的至少一種。
17.如權(quán)利要求16所述的摩擦材料，進(jìn)一步包括一種含有多根纖維的基底材料，該基底材料具有一個(gè)接合表面，其中具有多個(gè)結(jié)合至其上的多個(gè)摩擦改性顆粒的這多個(gè)不規(guī)則形狀的固化的樹脂顆粒是離散地位于該接合表面處，從而在該接合表面處提供了孔隙率。
全文摘要
一個(gè)示例性實(shí)施方案包括一種摩擦材料，該摩擦材料包括一種含有多根纖維的基底。該基底包括一個(gè)接合表面、以及在該接合表面處的多個(gè)粘合劑顆粒和摩擦改性顆粒。
文檔編號(hào)C09K3/14GK102264859SQ200980152310
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者F·董, R·C·拉姆 申請(qǐng)人:博格華納公司