专利名称：制动系统摩擦材料的摩擦表面涂层的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制动系统的，尤其是汽车、卡车、有轨车或飞机的制动系统的摩擦材料上的根据权利要求1的前序部分的摩擦表面涂层，进一步而言，本发明涉及一种制动衬片，尤其是盘式制动器的制动衬片它具有支架(carrier plate)和置于所述支架上的摩擦材料块，所述摩擦材料块构成根据权利要求14前序部分的摩擦表面。
对于摩擦系统盘式制动器而言，只有经过一定次数制动操作后才在盘式制动器和制动衬片间产生所要求的摩擦系数。在这些制动操作中，尚未磨合的新的摩擦副所具有的摩擦系数很大程度上取决于磨合状态，所述制动操作也叫作磨合制动操作。对于摩擦系数而言，制动衬片与制动盘间的几何匹配和一般称作摩擦涂层的摩擦边界层的构成是基本的影响参量。只有当通过磨合制动操作充分建立起所要求的边界层和几何匹配时，所述系统的摩擦系数才进入所谓的稳定状态。因此，只有经过次数相对多的磨合制动操作后，摩擦副才达到磨合状态，并且，达到所要求的摩擦系数水平。
然而，在某些汽车工程运行状态下，磨合系统与未磨合系统间的差异会导致问题出现。例如，卡车托车在制造后进行制动试验。就9吨的车轴载荷而言，该载荷值可推知为6.5巴，车辆的减速率必须达到至少45％(50％)。这些试验大多是在制造场所原地以低的试验速度在滚轮型试验台上进行，或者车辆在最近的技术评价场所，以很低的制动压力进行所述试验。但是，当以较高速度对道路上的双拖车制动系统进行测试时，也必须动态获得所述制动效率。这里，已发现的问题是，处于未磨合状态的新盘式制动系统大多不能符合上述要求。
本发明的目的是对摩擦系统制动器，尤其是盘式制动器进行改进，以消除上述的缺点并且也能够在未磨合状态获得充分的摩擦系数。
本发明的目的通过上述的具有权利要求1所示特征的摩擦表面涂层以及通过上述的具有权利要求14所示特征的制动衬片来实现。
为此，本发明提供具有下述成分的摩擦表面涂层0-30wt.％的酚醛树脂，5-95wt.％的氧化铝，0-20wt.％的氧化硅，5-75％的粘合剂，0-10wt.％的交织剂，0-50wt.％的弹性体以及0-50wt.％的填料。
所述涂层的优点在于在制动装置，例如在甚至具有尚未磨合的(盘式)制动系统的车辆的制动装置的每个试验状态下，都能获得足够且可靠的摩擦系数。由具有制动衬片和位于制动衬片上的涂层的制动盘制成的尚未磨合的系统的摩擦系数基本上与磨合系统的摩擦系数一致。出于这一原因，未经有效磨合的制动系统在所有的试验条件如滚轮型原位试验台，与制造场所分开的滚轮型试验台，带有拖车的卡车的动态试验中，借助本发明的涂层获得了所要求的制动比。这里，根据本发明的涂层在制动衬片与制动盘间的相对速度改变时也能发挥有利的作用。所述涂层同时也具有充分的抗磨损性能，因此，当试验地远离制造场所时，其也能发挥作用，而且，通过涂层作用向磨合状态的转移，摩擦系数不会下降。
所述摩擦表面涂层的优选改进在权利要求2-13中进行了描述。
为了通过丝网印刷方法，采用喷枪或用经浸渍处理的泡沫材料涂覆所述摩擦表面涂料，所述摩擦表面涂料进一步优选含有20-80wt.％，尤其是50wt.％的溶剂，特别是水。
这里，所述酚醛树脂例如是一种水中的苯酚甲期酚醛树脂(70～80％的固相含量)，尤其是9126SW树脂，所述氧化铝是Rhinalox专用熔融矾土白(alumina white)形式的刚玉，尤其是Bikorit F280，所述氧化硅是例如作为疏松的白色粉末的疏水SiO2形式的硅酸，尤其是Aerosil R 972，所述粘合剂是一种水基的酚醛/混甲酚树脂/NBR粘合剂(水基粘合剂)，尤其是W9-9501粘合剂WK700C，所述交织剂是一种有机溶剂与添加剂(尤其是褐色添加剂形式的ZG-1496)的混合物，所述弹性体是一种由SBR/NR基胎面制得的回收产品形式的橡胶或橡胶粉，尤其是橡胶粉289055，所述填料例如是一种着色剂，尤其是碳黑，特别是指Cabot Farbruβ Elftex 430。
在第一个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层的组成为3wt.％的酚醛树脂，54.8wt.％的氧化铝，3.2wt.％的氧化硅，38wt.％的粘合剂以及1wt.％的交织剂。
在第二个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层的组成为56.49wt.％的氧化铝，3.3wt.％的氧化硅，39.18wt.％的粘合剂以及1.03wt.％的交织剂。
在第三个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层的组成为49.12wt.％的氧化铝，2.87wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合剂，0.9wt.％的交织剂以及约13.04％的弹性体。
在第四个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层包含41.99-31.99wt.％的氧化铝，10-20wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合剂，0.9wt.％的交织剂以及约13.04％的弹性体。
对于上述的根据本发明的制动衬片而言，上述的摩擦表面涂层位于所述摩擦表面上。
下面，将结合附图对本发明进行详细介绍。
图1示出的是一个根据本发明的制动衬片的优选实施方案的顶视图。
图2示出的是一个根据本发明的制动衬片的优选实施方案沿图1中的线II-II所做的剖面图。
图3示出的是一个根据本发明的制动衬片的优选实施方案的纵剖面图。
如图1-3所示的制动衬片100的优选实施方案包含一个其上存在一摩擦材料块16的支架10。所述摩擦材料块16的自由表面构成制动系统的制动盘的摩擦表面18，制动盘未在图中示出。
在制动块加工完成后，根据本发明，将摩擦表面涂层200涂覆在所述摩擦表面上，这例如借助涂料喷枪或者浸渍有所述摩擦表面涂料的海绵或泡沫材料来实施，对于优选的涂覆方法而言，采用胶辊和与所述摩擦衬片的轮廓相适应的型板来进行所述涂覆过程(修正的丝网印刷方法)。
根据本发明的摩擦表面涂层200根据本发明含有如下组分0-30wt.％的酚醛树脂，5-95wt.％的氧化铝，0-20wt.％的氧化硅，5-75wt.％的粘合剂，0-10wt.％的交织剂，0-50wt.％的弹性体以及0-50wt.％的填料。
这里，所述酚醛树脂是一种水中的苯酚-甲期酚醛树脂(70-80％的固相含量)，尤其是树脂9216SW，所述氧化铝是Rhinalox专用熔融矾土白(alumina white)形式的刚玉，尤其是Bikorit F280，所述氧化硅是例如作为疏松的白色粉末的疏水SiO2形式的硅酸，尤其是AerosilR972，所述粘合剂是一种水基的酚醛/混甲酚树脂/NBR粘合剂(水基粘合剂)，尤其是W9-9501粘合剂WK700C，所述交织剂是一种有机溶剂与添加剂(尤其是褐色添加剂形式的ZG-1496)的混合物，所述弹性体是一种由SBR/NR基的胎面制得的回收产品形式的橡胶或橡胶粉，尤其是橡胶粉289055，所述填料例如是一种着色剂，尤其是碳黑，特别是指Cabot Farbruβ Elftex 430。
为涂覆根据本发明的摩擦表面涂层，需将所述摩擦表面涂料用溶剂，比如水加以适当稀释，这样，所述摩擦表面涂料就可以根据涂覆方法进行涂覆。为此，溶剂含量应为20-80wt％，尤其是50wt.％.
对不同含量的上述组分的试验表明，下述优选的实施方案特别适合作为摩擦表面涂层。
在第一个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层的组成为3wt.％的酚醛树脂，54.8wt.％的氧化铝，3.2wt.％的氧化硅，38wt.％的粘合剂和1wt.％的交织剂。
在第二个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层的组成为56.49wt.％的氧化铝，3.3wt.％的氧化硅，39.18wt.％的粘合剂和1.03wt.％的交织剂。
在第三个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层的组成为49.12wt.％的氧化铝，2.87wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合剂，0.9wt.％的交织剂和约13.04wt.％的弹性体。
在第四个优选的实施方案中，所述摩擦表面涂层包含41.99-31.99wt.％的氧化铝，10-20wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合剂，0.9wt.％的交织剂和约13.04wt.％的弹性体。
权利要求
1.制动系统的摩擦材料(16)的摩擦表面涂层(200)，尤其是汽车、卡车、有轨车或飞机的制动系统的摩擦材料(16)的摩擦表面涂层(200)，其特征在于用于改善摩擦系统制动器并且用于甚至在制动器尤其是盘式制动器的未磨合状态下获得足够摩擦系数的摩擦表面涂层(200)具有如下组成0-30wt.％的酚醛树脂，5-95wt.％的氧化铝，0-20wt.％的氧化硅，5-75wt.％的粘合剂，0-10wt.％的交织剂，0-50wt.％的弹性体和0-50wt.％的填料。
2.根据权利要求1的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述摩擦表面涂料含有20-80wt.％，尤其是50wt.％的溶剂，特别是水。
3.根据权利要求1和/或2的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述酚醛树脂是一种处于水中的苯酚/甲期酚醛树脂(70-80％的固相含量)，尤其是树脂9126SW。
4.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述氧化铝是Rhinalox专用熔融矾土白形式的刚玉，尤其是Bikorit F 280。
5.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述氧化硅是例如作为疏松白色粉末的疏水SiO2形式的硅酸，尤其是Aerosil R 972形式的硅酸。
6.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述粘合剂是酚醛/混甲酚/NBR粘合剂(水基粘合剂)，尤其是W9-9501粘合剂WK700C。
7.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述交织剂是一种有机溶剂与添加剂尤其是褐色添加剂形式的ZG-1496的混合物。
8.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述弹性体是一种由SBR/NR基的胎面制得的回收产品形式的橡胶或橡胶粉，尤其是橡胶粉289055。
9.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述填料是一种着色剂，尤其是碳黑，特别是指Cabot FarbruβElftex 430。
10.根据前述权利要求中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述摩擦表面涂层包含3wt.％的酚醛树脂，54.8wt.％的氧化铝，3.2wt.％的氧化硅，38wt.％的粘合剂和1wt.％的交织剂。
11.根据权利要求1-9中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述摩擦表面涂层包含56.49wt.％的氧化铝，3.3wt.％的氧化硅，39.18wt.％的粘合剂和1.03wt.％的交织剂。
12.根据权利要求1-9中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述摩擦表面涂层包含49.12wt.％的氧化铝，2.87wt％的氧化硅，34.07wt.％的粘合剂，0.9wt.％的交织剂和约13.04wt.％的弹性体。
13.根据权利要求1-9中之任一项的摩擦表面涂层(200)，其特征在于所述摩擦表面涂层包含41.99-31.99wt.％的氧化铝，10-20wt.％的氧化硅，34.07wt.％的粘合剂，0.9wt.％的交织剂和约13.04wt.％的弹性体。
14.制动衬片(100)，尤其是用于盘式制动器的制动衬片(100)，它具有一个支架和一个位于所述支架之上并构成摩擦表面的摩擦材料块，其特征在于所述摩擦表面上具有根据前述权利要求中至少一项的摩擦表面涂层。
全文摘要
为了改善摩擦系统制动器并且为了甚至在盘式制动器处于未磨合状态时获得足够的摩擦系数,向制动系统,尤其是汽车、卡车、有轨车或飞机的制动系统的摩擦材料(16)上提供一个摩擦表面涂层(200),所述涂层包含:0—30wt.%的酚醛树脂,5—95wt.%的铝的氧化物,0—20wt.%的硅的氧化物,5—75wt.%的粘合剂,0—10wt.%的交织剂,0—50wt.%的弹性体和0—50wt.的填料。
文档编号F16D69/02GK1263125SQ00101099
公开日2000年8月16日 申请日期2000年1月19日 优先权日1999年1月20日
发明者N·施乌, U·施瓦兹, H·格林米, T·凡内拜克 申请人:联信制动材料有限公司