包含摩擦改性層的摩擦材料用浸漬劑的製作方法

2023-09-20 23:56:15 3

專利名稱：包含摩擦改性層的摩擦材料用浸漬劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及摩擦材料用浸漬劑(saturant)，摩擦材料在浸漬劑自身中包括至少一種摩擦改性顆粒。本發明的摩擦材料具有高摩擦係數特性和極其高的耐熱性。該摩擦材料還具有提高的強度、耐磨性和抗噪性。
背景技術：
汽車工業正發展新的先進連續扭矩傳遞系統，具有連續滑動扭矩轉換器和換檔離合器系統。這些新系統往往涉及到高能量需求。因此，還必須發展摩擦材料技術以滿足這些先進系統日益增加的能量需求。
尤其需要新的高性能耐用摩擦材料。新摩擦材料必須能承受高速度，其中表面速度達到約65m/s。另外，該摩擦材料必須能承受高達約1500psi的高對向襯面壓力(facing lining pressure)。該摩擦材料在有限的潤滑條件下有用也是重要的。
為了在先進系統中有用，摩擦材料必須耐用並具有高耐熱性。摩擦材料不僅必須在高溫下保持穩定，而且還必須能快速散逸在運行條件下產生的高熱量。
在新系統的嚙合和脫離過程中產生的高速度意味著摩擦材料必須能在整個嚙合過程中保持相對固定的摩擦。重要的是摩擦嚙合應在寬範圍的速度和溫度內相對固定，以便最小化剎車過程中材料的「抖動」或從一個排擋動力換檔到另一個過程中傳遞系統的「抖動」。摩擦材料具有理想的扭矩曲線形狀也是重要的，從而在摩擦嚙合過程中，摩擦材料無噪聲或「嘎嘎聲」。
特別地，傳遞和扭矩需求系統結合滑動離合器主要為了燃料效率和駕駛舒適性。滑動離合器在這些系統內的角色從車輛起動裝置如溼式起動離合器變化到扭矩轉換器離合器。根據運行條件，滑動離合器可被分成三個基本類別(1)低壓高滑動速度離合器，如溼式起動離合器；(2)高壓低滑動速度離合器，如轉換器離合器；和(3)超低壓低滑動速度離合器，如空擋慢速離合器。
所有滑動離合器應用所關心的主要性能是防止抖動和摩擦界面的能量管理。抖動的發生可歸因於許多因素，包括摩擦材料的摩擦特性、配合表面的硬度和粗糙度、油膜保持力、潤滑劑化學和相互作用、離合器運行條件、傳動系統裝置和硬體排列，和傳動系統汙染。摩擦界面能量管理主要與控制界面溫度有關，並受泵容量、油流路和控制策略影響。摩擦材料表面設計還有助於界面能量管理的效率。
以前，為了溫度穩定性，在摩擦材料中包括石棉纖維。由於健康和環境問題，不再使用石棉。最近的摩擦材料已嘗試通過用酚醛或酚醛改性樹脂改性浸漬紙或纖維材料來克服石棉的缺乏。但是，這些摩擦材料不能迅速地散逸產生的高熱量，並且沒有目前發展的高速系統中應用正需要的必要耐熱性和令人滿意的高摩擦係數性能。
Kearsey的美國專利5585166描述了具有多孔襯底層(纖維素和合成纖維、填料和熱固性樹脂)和多孔摩擦層(在熱固性樹脂中的無紡合成纖維)的多層摩擦襯裡，其中摩擦層比襯底層具有較高的孔隙率。
Seiz的美國專利5083650文獻涉及多步驟浸漬和固化工藝；即用塗料組合物浸漬紙，碳顆粒被放在紙上，紙中的塗料組合物被部分固化，將第二塗料組合物施加到部分固化的紙上，最後，固化兩種塗料組合物。
已開發了與本文受讓人BorgWarner Inc.共有的各種紙基纖維材料用於摩擦材料。這些文獻和本文提到的所有文獻都被全文引入作為參考。
特別地，Lam等人的美國專利5998307涉及一種摩擦材料，具有用可固化樹脂浸漬的原纖維基材料，其中多孔第一層包括至少一種纖維材料，第二層包括覆蓋第一層至少約3-約90％表面的碳顆粒。
Lam等人的美國專利5858883涉及一種基底材料，具有原纖化較少的芳族聚醯胺纖維、合成石墨和填料的第一層，和在第一層表面上包括碳顆粒的第二層。
Lam等人的美國專利5856224涉及一種摩擦材料，包括用可固化樹脂浸漬的基底。第一層包括原纖化較少的芳族聚醯胺纖維、合成石墨和填料；第二層包括碳顆粒和助留劑。
Lam等人的美國專利5958507涉及一種製造摩擦材料的方法，其中纖維材料的至少一個表面塗有碳顆粒，纖維材料包括原纖化較少的芳族聚醯胺纖維。
Lam的美國專利6001750涉及一種摩擦材料，包括用可固化樹脂浸漬的纖維基材料。多孔第一層包括原纖化較少的芳族聚醯胺纖維、碳顆粒、碳纖維、填料材料、酚醛諾沃洛伊德類纖維和任選的棉纖維。第二層包括碳顆粒，其覆蓋表面的約3-約90％。
還一共有的專利申請序列號09/707274涉及紙類摩擦材料，具有多孔第一纖維底層，摩擦改性顆粒覆蓋第一層約3-約90％的表面積。
另外，各種紙基纖維基底材料描述在共有人BorgWarner Inc.和Lam等人的美國專利5753356和5707905中，它們描述了包括原纖化較少的芳族聚醯胺纖維、合成石墨和填料的基底材料，該文獻也被全文引入作為參考。
另一共有專利，Lam的美國專利6130176涉及非金屬紙基纖維基底材料，包括原纖化較少的芳族聚醯胺纖維、碳纖維、碳顆粒和填料。
其它共有和同時另案待審的專利申請，2002年8月30日提交的序列號10/233318、2002年9月4日提交的10/234976和2002年8月13日提交的10/218091都涉及改進的摩擦材料，但直到本申請為止，沒有人要求改進的浸漬劑自身。
對於各類摩擦材料，為了在「溼式」應用中有用，摩擦材料必須具有各式各樣的可接受特性。摩擦材料必須具有良好的抗抖動特性；具有高耐熱性和能快速散逸熱；並具有長期持久的穩定和一致摩擦性能。如果這些特性中的任何一個不能滿足，則不能達到摩擦材料的最佳性能。
另外重要的是應在摩擦材料中使用合適的浸漬樹脂，以便形成高能量應用摩擦材料。當摩擦材料在使用過程中充滿剎車液或傳動油時，摩擦材料在使用過程中必須具有良好的剪切強度。
據我所知，沒有公開用於傳遞系統的摩擦材料用浸漬劑包括其中摩擦改性材料百分比高的可固化樹脂材料。另外，據我所知，也沒有公開形成摩擦改性顆粒層作為摩擦材料頂面的這類浸漬劑材料。
因此，本發明的一個目的是提供改進的摩擦材料用浸漬劑，以提供與現有技術那些相比具有可靠和改進性能的這種摩擦材料。
本發明的又一目的是提供一種浸漬劑，其給予摩擦材料改進的「抗抖動」、耐「熱點」、高耐熱性、高摩擦穩定性和耐用性，和強度。


圖1a為顯示摩擦材料的示意圖，該摩擦材料具有纖維基底材料和至少一種形成頂層的摩擦改性顆粒，頂層使用包含摩擦改性材料的浸漬劑形成。
圖1b和1c為SEM圖。圖1b顯示摩擦材料實施例1，該摩擦材料包括基底材料和其中具有摩擦改性材料的浸漬劑材料，圖1c顯示對比例C。
圖2a-2d為放大500倍時沉積物表面的SEM圖；圖2a顯示對比例A；圖2b顯示對比B；圖2c顯示對比例C；圖2d顯示實施例1。
圖3a-d為放大100倍時沉積物表面的SEM圖；圖3a和3b顯示對比例C；圖3c和3d顯示實施例1。
圖4為顯示對比例C在10、50、100、500、1000、2000、3000和4000次循環時溼式起動離合器臺架評價的系列圖。
圖5為實施例1在10、50、100、500、1000、2000、3000和4000次循環時溼式起動離合器臺架評價的系列圖。
圖6a-d為顯示中點摩擦係數的有槽材料中實施例1和對比例C的T-N圖。
圖7為實施例1和對比例C關於模壓有槽材料的斜率對滑動時間的圖。
圖8為具有規則幾何形狀的摩擦改性材料頂層的摩擦材料示意圖。
圖9為基底材料上規則形狀Celite摩擦改性顆粒圓盤的SEM圖。
圖10為對比例A』和對比例C』μ-v斜率對滑動時間的圖。
圖11a為對比例A』低級油流動數據的圖；圖11b為具有非常好的抗抖動特性的實施例2的低級油流動數據的圖。
圖12a和12b為每層80微米處實施例2材料切片樣品的光學圖；圖12a顯示前視圖，圖12b顯示後視圖。
圖13a和13b為每層100微米處實施例2材料切片樣品的光學圖；圖13a顯示前視圖，圖13b顯示後視圖。
圖14a為顯示具有纖維基底和摩擦改性顆粒的現有技術摩擦材料的示意圖。
圖14b-14e為顯示顆粒相對大小的示意圖圖14b-10-15微米的典型纖維直徑；圖14c-10-20微米的硅藻土顆粒典型平均尺寸；圖14d 0.01微米的納米顆粒尺寸。圖14e為在纖維表面上具有納米顆粒的纖維示意圖。
圖15a為本發明的納米顆粒摩擦材料在放大5000倍時的SEM圖；圖15b為本發明的納米顆粒摩擦材料在放大500倍時的SEM圖。
圖16a-16d為本發明的摩擦材料在10、50、100、500、1000、2000、3000和4000次循環時溼式起動離合器臺架評價的系列圖(空圓線實施例3(顯示表面上一種納米顆粒的優化濃度)和實方塊線對比摩擦材料)。圖16a顯示初始摩擦係數；圖16b顯示中間摩擦係數；圖16c顯示最後摩擦係數；圖16d顯示最後/中間比。
圖17為顯示S31試驗結果的圖，比較摩擦係數對速度(rpm)初始係數—對比材料(實圓)；初始係數—實施例3(實方塊)；臺架試驗後—對比材料(空圓)；和臺架試驗後—實施例3發明(空方塊塊)。

發明內容
本發明涉及摩擦材料用浸漬劑。特別地，使用浸漬劑浸漬纖維基底材料使得摩擦改性顆粒層形成為基底材料的頂面。浸漬劑的組成使得在將浸漬劑施加到基底材料時形成樹脂和摩擦改性顆粒的基質。基質以這樣的方式形成，即樹脂材料基本均勻地分散在整個基底材料中，而多數摩擦改性材料沉積為基底材料頂面上的塗層。
在一些實施方案中，在浸漬劑中使用所需量的摩擦改性顆粒，使得頂層具有約30-200μm的平均厚度，並且頂層具有比第一層低的滲透率。在這種實施方案中，摩擦改性顆粒層可具有約60-約100μm的優選厚度。
在其它實施方案中，浸漬劑包含所需量的摩擦改性顆粒，使得頂層具有基本類似於基底材料的滲透率。
本發明的浸漬劑使摩擦改性顆粒沉積在單獨的纖維上，或如果是無紡布材料的話，沉積在基底材料表面的隨機隔開部分上。這種浸漬劑的使用提供了具有多孔或膨鬆鬆散結構的摩擦材料。該摩擦材料具有極其好的耐熱性和摩擦係數特性，這使得摩擦材料能在熱和機械應力下響應良好。
在另一實施方案中，當基底材料用浸漬劑浸漬時，浸漬劑使纖維基底材料保留了「大孔」特性。在這種實施方案中，纖維基底材料具有部分未被摩擦改性材料覆蓋的表面。大孔使摩擦改性材料沉入到基底材料的空隙或間隙內。在本發明的大孔摩擦材料中，大孔使流體中的汙染物容易地通過。
另外，在一些實施方案中，浸漬劑包括平均尺寸為約0.1-約80微米的所需摩擦改性顆粒，在一些實施方案中，摩擦改性顆粒具有約0.5-約20微米的平均尺寸，在一些其它實施方案中，具有約0.1-約0.15微米的平均尺寸。纖維基底材料可具有約50％-約85％的平均空隙體積。
在一些優選的實施方案中，浸漬劑中的摩擦改性顆粒包括二氧化矽顆粒如Celite顆粒、硅藻土，和/或碳顆粒和二氧化矽顆粒的混合物。
具體實施例方式
為了達到上述要求，評價了多種摩擦材料用浸漬劑在類似於運行中遇到的那些條件下的摩擦和耐熱特性。研究了市售摩擦材料用浸漬劑，並證實不適用於高能量應用。
根據本發明的一個方面，當用本發明的浸漬劑浸漬具有纖維基底材料的摩擦材料時，在纖維基底材料的頂面或外表面上形成摩擦改性材料的基本均勻層。在一些方面中，纖維基底材料層比摩擦改性顆粒頂層更多孔。另外，在本發明的一個特定方面中，頂層在徑向和法線方向上的滲透率比纖維基底材料層都低。在本發明的一個方面中，纖維基底材料平均空隙體積為約50％-約85％。在一些實施方案中，纖維基底材料具有約5μm的平均孔/空隙/間隙直徑。
另外，在一些實施方案中，浸漬劑包括預定量的摩擦改性顆粒，該摩擦改性顆粒包括二氧化矽、Celite顆粒，在一些其它實施方案中，包括硅藻土。在本發明的一個特定方面，摩擦改性顆粒包括具有不規則形狀的Celite。在又一實施方案中，摩擦改性顆粒可包括碳顆粒和二氧化矽顆粒的混合物。在還一實施方案中，摩擦改性顆粒還可包括其它摩擦改性顆粒如金屬氧化物、氮化物、碳化物和它們的混合物。在本發明考慮範圍內的這些實施方案可包括例如矽氧化物、鐵氧化物、鋁氧化物、鈦氧化物等；矽氮化物、鐵氮化物、鋁氮化物、鈦氮化物等；和矽碳化物、鐵碳化物、鋁碳化物、鈦碳化物等。
可用本發明的浸漬劑浸漬各種纖維基底材料，包括例如非石棉纖維基底材料，包括例如紡織材料、織物材料和/或無紡材料。合適的纖維基底材料包括例如纖維和填料。纖維可為有機纖維、無機纖維和碳纖維。有機纖維可為芳族聚醯胺纖維，如原纖化的和/或未原纖化的芳族聚醯胺纖維、丙烯酸纖維、聚酯纖維、尼龍纖維、聚醯胺纖維、棉/纖維素纖維等。填料可為例如二氧化矽、硅藻土、石墨、氧化鋁、檟如堅果粉等。
在其它實施方案中，纖維基底材料可包括纖維織物材料、纖維無紡材料和紙材料。另外，本發明中使用的各種纖維基底材料的例子公開在上面引用的BorgWarner的美國專利中，本文全文引入其作為參考。但是，應認識到，本發明的其它實施方案也可包括不同的纖維基底材料。
在一些實施方案中，摩擦材料包括其中具有大量空隙或間隙的纖維基底材料。纖維基底材料中空隙的尺寸可在約0.5μm至約20μm的範圍內。
在一些實施方案中，纖維基底材料優選具有約50-約60％的空隙體積，使得纖維基底材料與「多孔」織物材料相比被視為「緻密的」。
在一些實施方案中，浸漬劑材料還包括至少部分填充纖維基底材料中空隙的樹脂材料。該樹脂材料基本均勻地分散在纖維基底材料的整個厚度中。
因此，在一些實施方案中，用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料在纖維基底材料的第一或頂表面上具有摩擦改性顆粒頂層或第二層。摩擦改性材料作為纖維基底材料上頂層的存在為摩擦材料提供了許多有利的性能，包括良好的持油性(oil retention)性能。
在一些實施方案中，纖維基底材料包括這樣的纖維基底材料，其中在纖維基底材料中使用原纖化較少的纖維和碳纖維以為摩擦材料提供理想的孔結構。纖維幾何形狀不僅提供了提高的耐熱性，而且提供了抗分層性和抗嘯聲或噪聲性能。另外，在一些實施方案中，碳纖維和碳顆粒的存在有助於纖維基底材料提高耐熱性、保持穩定的摩擦係數和提高抗嘯聲性能。可在纖維基底材料中包括相對少量的棉纖維以改進摩擦材料離合器的「磨合(break in)」特性。
纖維基底材料中原纖化較少的芳族聚醯胺纖維和碳纖維的使用提高了摩擦材料承受高溫的能力。原纖化較少的芳族聚醯胺纖維通常其與芯纖維連接的原纖維較少。原纖化較少的芳族聚醯胺纖維的使用提供了具有更多孔結構的摩擦材料，即比如果使用典型的原纖化的芳族聚醯胺纖維有較大的孔。多孔結構一般用孔尺寸和液體滲透率表示。在一些實施方案中，纖維基底材料限定孔直徑平均尺寸為約2.0-約25微米，在一些實施方案中，為約2-約10微米。在一些實施方案中，平均孔直徑尺寸為約2.5-約8微米，在一些實施方案中，為約5-約8微米，並且該摩擦材料具有至少約50％的易用空隙率，在一些實施方案中，為至少約60％或更高。
另外，在一些實施方案中，希望芳族聚醯胺纖維具有約0.5-約10mm的長度和大於約300的加拿大標準游離度(CSF)。在一些實施方案中，還希望使用CSF為約450-約550、優選約530和更大的原纖化較少的芳族聚醯胺纖維，在其它一些實施方案中，CSF為約580-650和以上，並優選約650和以上。相反，原纖化較多的纖維如芳族聚酸胺紙漿具有約285-290的游離度。
「加拿大標準游離度」(T227om-85)指纖維的原纖化程度可被描述為纖維游離度的量度。CSF測試為經驗過程，其給出3克纖維在1升水中的懸浮液被排出速度的任意測量。因此，原纖化較少的芳族聚醯胺纖維比原纖化較多的芳族聚醯胺纖維或紙漿具有較高的自由度或較高的流體從摩擦材料中排出的速度。包含CSF範圍為約430-650(在一些實施方案中，優選約580-640，或優選約620-640)的芳族聚醯胺纖維的摩擦材料能提供比常規包含原纖化較多的芳族聚醯胺纖維的摩擦材料更優異的摩擦性能和更好的材料性能。較長的纖維長度和高加拿大自由度一起為摩擦材料提供了高強度、高孔隙率和良好的耐磨性。原纖化較少的芳族聚醯胺纖維(CSF約530-約650)具有尤其好的長期耐用性和穩定的摩擦係數。
在本發明的纖維基底材料第一層中也可使用各種填料。尤其是二氧化矽填料如硅藻土是有用的。但是，考慮到其它類型的填料也適用於本發明，填料的選擇取決於摩擦材料的具體要求。
在一些實施方案中，棉纖維被加入到本發明的纖維基底材料中，以給予纖維材料更高的摩擦係數。在一些實施方案中，約5-約20％，和在一些實施方案中，約10％的棉也可被加入到纖維基底材料中。
纖維基底材料第一層配方的一個例子如上面引入作為參考的美國專利6130176中所述，其包含約10-約50wt％的原纖化較少的芳族聚醯胺纖維；約10-約35wt％的活性炭顆粒；約5-約20wt％的棉纖維，約2-約15wt％的碳纖維；和約10-約35wt％的填料材料。
在一些其它實施方案中，發現一種特定的配方是有用的，該配方包含約35-約45wt％的原纖化較少的芳族聚醯胺纖維；約10-約20wt％的活性炭顆粒；約5-約15％的棉纖維，約2-約20wt％的碳纖維；和約25-約35wt％的填料。
在又一其它實施方案中，基底材料包含約15-約25％的棉，約40-約50％的芳族聚醯胺纖維，約10-約20％的碳纖維，約5-約15％的碳顆粒，約5-約15％的Celite，和任選添加的約1-約3％的乳膠。
當纖維基底材料具有較高的平均孔直徑和流體滲透率時，摩擦材料由於傳動液更好地自動流過摩擦材料的多孔結構而更可能變冷或產生較少的熱。在傳遞系統運行過程中，流體往往隨著時間的流逝而分解並形成「油沉渣(oil deposit)」，尤其在高溫下。這些「油沉渣」降低了氣孔大小。因此，當摩擦材料最初以較大的孔開始時，在摩擦材料的有效使用期限內仍保留有較多的開孔。
纖維基底材料頂面上的摩擦改性顆粒為得到的摩擦材料提供改進的三維結構。
在頂部摩擦改性顆粒層上的油或流體層保持油膜在表面上，從而使得油或流體最初更難以滲透到摩擦材料內。頂部摩擦改性材料層保持液體潤滑劑在表面上，並提高了摩擦材料的持油能力。本發明的摩擦材料因此能使油膜保持在其表面上。這還提供了良好的摩擦係數特性和良好的滑動持久(slip durability)特性。
在一些實施方案中，形成頂層的摩擦改性顆粒的平均覆蓋面積在表面面積的約80-約100％範圍內。在一些其它實施方案中，平均覆蓋面積為約90-約100％。摩擦改性顆粒基本保持在基底材料的頂面上，優選的平均厚度為約35-約200μm。在一些實施方案中，頂層的優選平均厚度為約60-約100微米。
纖維基底材料表面上摩擦改性顆粒沉積層的均勻性通過使用直徑約0.1-約80微米的顆粒尺寸獲得，在一些實施方案中，直徑為約0.5-約20微米，在其它一些實施方案中，直徑為約0.1-約0.5微米。在一些實施方案中，顆粒具有約12μm的平均顆粒直徑。在一些實施方案中，發現如果摩擦改性顆粒尺寸太大或太小，就不能獲得所需的最佳三維結構，並且因此熱散逸和抗抖動(antishudder)特性不是最優。
摩擦改性顆粒在纖維基底材料上的覆蓋量充分厚，從而摩擦改性顆粒層具有由摩擦改性材料的單獨顆粒和單獨顆粒之間的空隙或間隙組成的三維結構。在一些實施方案中，頂層(摩擦改性顆粒)比較低層(纖維基底材料)的多孔性差。
各種摩擦改性顆粒可用於摩擦材料中。在一種實施方案中，有用的摩擦改性顆粒包括二氧化矽顆粒。其它實施方案可具有摩擦改性顆粒如樹脂粉末如酚醛樹脂、有機矽樹脂、環氧樹脂和它們的混合物。還有其它實施方案可包括部分和/或完全碳化的碳粉末和/或顆粒和它們的混合物；和這類摩擦改性顆粒的混合物。在一些實施方案中，二氧化矽顆粒如硅藻土、Celite、Celatom和/或二氧化矽尤其有用。二氧化矽顆粒是能有力粘合到基底材料的廉價無機材料。二氧化矽顆粒為摩擦材料提供高摩擦係數。二氧化矽顆粒還為基底材料提供光滑的摩擦表面，並為摩擦材料提供良好的「換檔感覺(shift feel)」和摩擦特性，從而使任何「抖動」最小。
在一些實施方案中，本發明浸漬劑中的摩擦改性材料可具有不規則形狀。不規則形狀的摩擦改性顆粒由於不規則形狀摩擦改性顆粒表面上大量內陷的毛細作用而用於在纖維基底材料表面處保持所需量的潤滑劑。在一些實施方案中，二氧化矽材料如Celite用作摩擦改性材料，因為Celite具有不規則或粗糙表面。
在其它方面，本發明浸漬劑中使用的摩擦改性材料可具有優選的幾何形狀，如對稱幾何形狀。有對稱幾何形狀的摩擦改性顆粒由於對稱形狀的摩擦改性顆粒堆疊層的微觀硬固體規則山-谷型表面形貌而用於在摩擦表面保持一定數量的潤滑劑，並沿摩擦表面形成油流的通道。在一些實施方案中，Celite用作摩擦改性材料，因為Celite一般具有對稱形狀。使用時，頂部幾何形狀的摩擦改性顆粒層上的油或流體層保持油流膜在表面上，從而使油或流體開始難以滲透到摩擦材料內。頂部摩擦改性材料層保持液體潤滑劑在表面上，並提高摩擦材料的持油能力。保持在摩擦材料表面上的這種油膜為摩擦材料提供了良好的摩擦係數特性和良好的滑動持久特性。
根據本發明的一個方面，按如下製備摩擦材料混合包括至少一種可固化樹脂材料和至少一種摩擦改性顆粒的混合物的浸漬劑材料，製備到處分散有大量間隙的多孔基底材料，和用浸漬劑材料浸漬多孔基底材料，藉此大量摩擦改性顆粒至少部分沉積在包括基底材料的單獨纖維上，並且藉此樹脂材料基本均勻地分散在整個基底材料內。在一些實施方案中，摩擦改性顆粒在基底材料的至少一面上形成多孔頂層。
在一些其它實施方案中，浸漬劑使纖維材料具有部分未被摩擦改性材料覆蓋的表面。大孔使摩擦改性材料能沉入到基底材料的空隙或間隙內。在大孔摩擦材料中，大孔使流體中的汙染物容易通過。由於潤滑油隨時間的流逝變質，因此產生殘渣。本發明的摩擦材料使摩擦材料的摩擦行為穩定。
在另外的其它實施方案中，浸漬劑可包括納米顆粒大小的摩擦改性顆粒。納米顆粒大小的摩擦改性顆粒具有約10nm-約150nm的平均直徑尺寸。在一些實施方案中，納米顆粒層覆蓋基底材料面積的約3-約99％，在另外的實施方案中，納米顆粒覆蓋基底材料面積的約3-約20％。
另外，在一些實施方案中，納米顆粒至少部分覆蓋基底材料的單獨纖維和/或填料成分。納米顆粒層沉積在纖維摩擦基底材料上，從而基底纖維層可被納米顆粒完全覆蓋。在其它納米顆粒浸漬的摩擦材料中，單獨纖維和/或填料成分部分被納米顆粒覆蓋。在任何一種實施方案中，納米顆粒都滲透到內部結構內並粘著到基底材料的纖維和/或填料成分上。
儘管不希望受理論約束，但認為納米顆粒在粘著到基底材料的纖維和/或填料上時，為摩擦材料提供了附加的機械強度和摩擦特性的提高。納米顆粒粘著到基底材料中存在的纖維和/或填料表面上，是由於它們極其小的尺寸，和由於與納米顆粒相比纖維/填料自身提供的相對大表面面積。與基底材料中的纖維/填料相比，納米顆粒的極其小尺寸使納米顆粒基本均勻地分布在基底材料成分(即例如纖維和/或填料)的表面上。
沉積這類納米顆粒到表面上的浸漬劑的一個優點在於所得摩擦材料的摩擦性能得到提高(例如更高的摩擦係數、更好的mu-v斜率等)。
在一些實施方案中，納米顆粒形成納米顆粒簇，從而納米顆粒摩擦改性顆粒的頂層形成緻密或基本無孔的層，該層在徑向和法線方向上的滲透率都比基底層低。納米顆粒摩擦改性顆粒頂層的較低滲透率使摩擦材料能在頂面上保留所需量的流體。
根據另一方面，納米顆粒摩擦改性顆粒頂層形成開著的或基本多孔的層，該層比基底材料層的滲透率高。納米顆粒摩擦改性顆粒頂層的較高滲透率仍使摩擦材料能在摩擦材料頂面上保留所需量的流體，同時為摩擦材料提供所需的特性。
因此，本發明的又一方面涉及如上所述的具有新型微結構表面(即「緻密」或「多孔」納米顆粒表面)的摩擦材料。這些納米顆粒或微結構表面摩擦材料具有理想的高摩擦係數，更強的抗抖動特性，和極其高的耐熱性。
在一些實施方案中，本發明的浸漬劑用於形成具有多孔或膨鬆鬆散基底材料的摩擦材料。該摩擦材料具有理想的低密度，並具有使樹脂材料滲透入摩擦材料的纖維結構。該摩擦材料具有極其好的耐熱性和摩擦係數特性，這使該摩擦材料在熱和機械應力條件下響應良好。
在一些實施方案中，浸漬劑可包括不同的樹脂體系。在一些實施方案中，使用至少一種酚醛樹脂、至少一種改性酚醛基樹脂、至少一種有機矽樹脂、至少一種改性有機矽樹脂、至少一種環氧樹脂、至少一種改性環氧樹脂和/或上述的組合是有用的。在一些其它實施方案中，在相容溶劑中與酚醛樹脂共混或混合的有機矽樹脂是有用的。
本發明中可使用各種樹脂。在一些實施方案中，該樹脂可包括酚醛或酚醛基樹脂，從而優選每100重量份摩擦材料中，浸漬劑材料佔約45-約65重量份。
在將包括合適樹脂和摩擦改性顆粒混合物的浸漬劑施加到纖維基底材料上並用浸漬劑浸漬纖維基底材料後，加熱浸漬的纖維基底材料至所需的溫度，保持預定的時間以形成摩擦材料。在一些實施方案中，加熱在約300°F的溫度下固化浸漬劑中存在的酚醛樹脂。當浸漬劑中存在其它樹脂時，如有機矽樹脂，加熱在約400°F的溫度下固化有機矽樹脂。然後，通過合適的方式將固化的摩擦材料粘著到所需的襯底上。
各種有用的樹脂包括酚醛樹脂和酚醛基樹脂。要認識到在樹脂共混物中包括其它改性成分如環氧樹脂、丁二烯、矽酮、桐油、苯、檟如果油等的各種酚醛基樹脂都被考慮用於本發明。在酚醛改性樹脂中，酚醛樹脂通常佔樹脂共混物的約50wt％或更多(不包括存在的任何溶劑)。但是，已發現在一些實施方案中，當樹脂混合物包括以矽酮-酚醛樹脂混合物(不包括溶劑和其它處理酸)重量計含約5-約80wt％有機矽樹脂的樹脂共混物時，摩擦材料可得到改善，為了特定目的，可含約15-約55wt％，在一些實施方案中，含約15-約25wt％。
本發明中使用的有用酚醛樹脂和酚醛-有機矽樹脂的例子全部公開在上面引用的BorgWarner的美國專利中，本文全文引入其作為參考。本發明中有用的有機矽樹脂包括例如熱固矽酮密封劑和矽酮橡膠。各種有機矽樹脂適用於本發明。特別地，一種樹脂包括二甲苯和乙醯丙酮(2，4-戊二酮)。有機矽樹脂沸點為約362°F(183℃)，蒸汽壓在68°F下為21mmHg，蒸汽密度(空氣＝1)為4.8，在水中幾乎不溶解，比重為約1.09，揮發率為5wt％，蒸發速度(乙醚＝1)小於0.1，閃點約149°F(65℃)，使用Pensky-Martens方法。應認識到其它有機矽樹脂也可用於本發明。其它有用的樹脂共混物包括例如合適的酚醛樹脂，其包括(wt％)約55-約60％的酚醛樹脂；約20-約25％的乙醇；約10-約14％的苯酚；約3-約4％的甲醇；約0.3-約0.8％的甲醛；和約10-約20％的水。另一合適的酚醛基樹脂包括(wt％)約50-約55％的苯酚/甲醛樹脂；約0.5％的甲醛；約11％的苯酚；約30-約35％的異丙醇；和約1-約5％的水。
還發現另一有用的樹脂為環氧改性的酚醛樹脂，其包含約5-約25wt％、優選約10-約15wt％的環氧化合物，餘量(不包括溶劑和其它處理酸)為酚醛樹脂。在一些實施方案中，環氧-酚醛樹脂化合物比單獨酚醛樹脂為摩擦材料提供更高的耐熱性。
在一些實施方案中，優選樹脂混合物包括所需量的樹脂和摩擦改性顆粒，從而纖維基底材料獲得的目標樹脂範圍為約25-約70％，在其它實施方案中，為約40-約65％，在一些實施方案中，為約60-至少65％，以全部矽酮-酚醛樹脂重量計。
在一些實施方案中，樹脂混合物可包括在彼此相容的溶劑中存在的有機矽樹脂和酚醛樹脂兩者。這些樹脂被混合到一起(在優選的實施方案中)形成均勻共混物，然後用於浸漬纖維基底材料。在一些實施方案中，如果用酚醛樹脂浸漬纖維基底材料，然後在其後加入有機矽樹脂或反之亦然，則沒有相同的效果。在矽酮-酚醛樹脂溶液的混合物和有機矽樹脂粉末和/或酚醛樹脂粉末的乳液之間也有差別。當有機矽樹脂和酚醛樹脂在溶液中時，它們完全不能固化。相反，有機矽樹脂和酚醛樹脂的粉末顆粒被部分固化。有機矽樹脂和酚醛樹脂的部分固化抑制了基底材料的良好浸漬。
在一些實施方案中，浸漬劑可包括在與酚醛樹脂相容的溶劑中的有機矽樹脂與其溶劑的共混物。在一種實施方案中，發現異丙醇是尤其合適的溶劑。但是，應認識到，在本發明的實施中可使用各種其它合適的溶劑，如乙醇、甲乙酮、丁醇、異丙醇、甲苯等。當與酚醛樹脂共混並用於浸漬纖維基底材料時，有機矽樹脂的存在使得到的摩擦材料比只用酚醛樹脂浸漬的纖維基底材料更有彈性。當給本發明的共混矽酮-酚醛樹脂浸漬的摩擦材料施加壓力時，壓力有更均勻的分布，這又降低了不均勻襯裡磨損的可能性。在將有機矽樹脂和酚醛樹脂與摩擦改性顆粒混合到一起後，使用該混合物浸漬纖維基底材料。
還考慮在浸漬劑中可包括已知在製備樹脂共混物和製備纖維基底材料中有用的其它成分和處理助劑，並在本發明的考慮範圍內。
在用本發明的浸漬劑浸漬纖維基底材料後，在300-400℃之間的溫度下固化纖維基底材料一段時間(在一些實施方案中約1/2小時)，以固化樹脂粘合劑並形成摩擦材料。
使用本發明的浸漬劑形成的摩擦材料在纖維基底材料的頂面上包括摩擦改性顆粒層。該摩擦材料具有良好的抗抖動特性、高抗力、高摩擦係數、高耐用性、良好的耐磨性和改進的磨合(break-in)特性。
下面的實施例進一步證明本發明的摩擦材料內的摩擦改性顆粒的梯度能提供超過常規摩擦材料的改進。該摩擦材料具有理想的摩擦係數，耐熱性和耐用特性。下面的實施例中描述本發明的各種優選實施方案，但是，其不用於限制本發明的範圍。
實施例實施例I圖1a顯示了用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料10的示意圖，摩擦材料10包括纖維基底材料12和基本覆蓋纖維基底材料12的表面摩擦改性材料層14。
圖1b顯示了實施例1的包括Celite的沉積材料的SEM圖，其中該摩擦改性材料在纖維基底材料上沉積成層。圖1c顯示了對比實施例，即對比例C，其中摩擦改性材料不是作為層存在，而是作為纖維基底材料上不完整的塗層。
在對比例C中，摩擦材料具有許多大孔，從而至少部分潤滑劑不能停留在摩擦材料表面上。對比例C中的摩擦顆粒更深地滲透入纖維基底材料內，從而表面孔保持相當地敞開。
圖2a-d為SEM圖。圖2a顯示了對比實施例，即對比例A，其為商業摩擦材料配方。圖2a顯示，存在纖維基底材料的不完全纖維覆蓋，並顯示出纖維基底材料下面的纖維。
圖2b顯示對比例B，另一商業製造的摩擦產品。圖2b顯示了纖維基底材料的不完全覆蓋，並顯示出纖維基底材料下面的纖維。
圖2c中所示的對比例C為另一商業製造的摩擦產品，其具有纖維基底材料。該材料非常多孔，並可看到摩擦改性顆粒層下面的纖維和填料。
圖2d中所示的實施例1為用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其在纖維基底材料頂面上顯示出摩擦改性顆粒層。摩擦改性材料層為摩擦材料提供良好的抗抖動特性。在所示實施方案中，高溫合成纖維和纖維基底材料的孔隙率提供提高的耐熱性。
對比例C材料在圖3a-3b中的SEM圖顯示纖維基底材料的不完全覆蓋。相反，在圖3c-d中實施例1的SEM圖顯示纖維基底材料的較光滑的表面和幾乎完全覆蓋。
進行實施例1和對比例C的溼式起動離合器評價(4000次循環，950kPa，2100rpm)。
圖4顯示了對比實施例C(對比例C)在10、50、100、500、1000、2000、3000和4000次循環時的嚙合曲線，其為平滑遞減曲線。對比例C具有約0.14的摩擦係數。
圖5示了本發明實施例1在10、50、100、500、1000、2000、3000和4000次循環時的嚙合曲線，其也是平滑的，但遞減較陡峭。圖4和圖5之間曲線形狀的差異清楚表明較高的係數，並顯示出μ-v斜率是正的。摩擦係數增加達到約0.16。
圖6a-6d顯示了換檔離合器6000rpm時對比例1和實施例1在未開槽板中的TN中點係數結果。這是一個耐久性-高能試驗。如圖所示，實施例1具有超過7000次循環的耐久性，而對比例C由於摩擦材料的厚度變化在試驗早期就失敗。本發明的實施例1材料沒有表現出快速的厚度變化，並且是較穩定的。這種特性在換檔離合器中和在例如不希望活塞與原始設計行進的距離不同的其它應用中是重要的。
實施例1和對比例C在有槽材料中斜率對滑動時間的比較示於圖7。mu-v(摩擦係數對滑動速度(rpm))斜率的失效標準設為-1.0*E-5，其在工業上是可接受的。斜率低於這個水平的產品更易於抖動。實施例1材料允許油流在所需的條件內，並允許良好的散熱。
摩擦改性顆粒的沉積形成降低頂層滲透率的緻密表面層。在一些實施方案中，本發明的摩擦材料具有在徑向(即平行於頂層或摩擦改性顆粒層所限定平面的方向)和法線方向(即垂直於頂層所限定平面的方向)上都比第一層或纖維基底材料層的徑向和法向滲透率低的滲透率。頂部摩擦改性顆粒層的較低滲透率保持流體或潤滑劑在摩擦材料的表面處。
摩擦材料具有約0.03Darcy或更低的法向滲透率(k法向)和約0.03Darcy或更大的橫向滲透率(k橫向)。在摩擦改性顆粒包括Celite的實施方案中，Celite具有微孔，其由於微孔中潤滑劑的毛細作用而有助於保持潤滑劑在表面處。特別地，各種Celite如硅藻土具有不規則形狀和粗糙或凹陷表面，這進一步有助於保持潤滑劑在表面處。因此，頂部摩擦改性顆粒層徑向滲透率對纖維基底材料徑向滲透率的比小於1，並且頂部摩擦改性顆粒層法向滲透率對纖維基底材料法向滲透率的比小於1。
實施例II圖8顯示了用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料110的示意圖，摩擦材料110包括基底材料112和基本覆蓋基底材料112的規則幾何形狀表面摩擦改性材料114層。
本發明浸漬劑中使用的摩擦改性材料層為摩擦材料提供了良好的抗抖動特性。在所示實施方案中，高溫合成纖維和纖維基底材料的孔隙率提供提高的耐熱性。圖9中所示的實施例2為用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其中在基底材料頂面上形成規則形狀摩擦改性顆粒層。圓盤Celite層提供提高的持油性。
圖10為顯示實施例2斜率對滑動時間的滑動持久性試驗圖；對比例A』包含約20-約40％的Celite和約1-10％的Celite作為頂層或第二層，以紙重計；對比例C』包含約40-約60％的單層材料和約40-約60％的有機纖維。相反，實施例2在基底材料表面上有更有效的摩擦改性顆粒沉積。實施例2摩擦材料的頂面上只有微量摩擦改性顆粒滲透入基底層或第一層。對稱形狀的摩擦改性顆粒堆疊或堆積在基底材料上形成「山和谷」型三維結構的良好層。這種三維結構形成本發明摩擦材料的正摩擦行為，包括良好的油流或潤滑，良好的正μ-v斜率，和良好的耐用性。儘管不希望受理論約束，但認為新材料具有較好的三維結構和較好的特性，因為對稱形狀的摩擦改性顆粒停留在摩擦表面上，支撐纖維和填料保留在基底材料中。
實施例2的斜率對滑動時間比對比實施例有較長的壽命。注意到-1×10-5的斜率(μ-速度)在工業上是可以接受的。任何斜率低於該水平的產品不具有所需的摩擦係數特性。實施例2材料允許油流在所需的條件內並允許良好的散熱。
圖11a和11b顯示對比例A』和實施例2低油流進行「E」離合器臺架試驗的結果。兩個實施例都具有提高的抗抖動特性和都為具有抗嘯聲的改進材料。
圖11a和11b顯示對比例C』的上升或猛增有尾扭矩曲線(roostertailed torque curve)對實施例2的遞減扭矩曲線。對比例C』曲線在整個速度範圍內具有負μ-v斜率，而實施例2曲線在整個速度範圍內具有正μ-v斜率。正μ-v斜率是優選的，並對平滑離合器操作(嚙合或滑動)是必要的。
圖11a和11b所示的條件尤其專用於換檔離合器。這種離合器連接長軸並在低潤滑情形下運行。運行條件是苛刻的(高能量、低潤滑嚙合)，並對振動敏感(由於長軸連接)。這種離合器的任何上升扭矩曲線都產生噪聲(嘯聲)和振動，如圖11a所示。車輛試驗或Dyno試驗可容易地顯現這種條件的扭矩振動。實施例2顯示如何克服這些障礙，如圖11b所示。
圖12a-12b顯示沉積層的厚度為約80μm。還顯示了沉積顆粒的不同層。對於80μm每層的切口，頂層的前視圖和後視圖顯示黃色/棕色，這正是沉積層的顏色。此圖(12a-12b)中第二層的前視圖顯示基底材料的綠色。通過結合前視圖和後視圖中頂層和第二層圖象，清楚地表明沉積層厚度為約80μm(切口的厚度)。
在圖13a-13b中，頂層顯示黃色/棕色(其總是這樣，因為這是由Celite顆粒和樹脂組成的摩擦表面)，而後視圖顯示綠色(這是基底材料的顏色)。前視圖和後視圖上不同的顏色表明100μm(每層切口)超過沉積層的厚度。
這兩組圖(12a-b和13a-b)說明沉積層厚度為約80μm。沉積層和基底材料之間顯示的顏色對比更證明沉積層的存在。
摩擦改性顆粒沉積形成降低頂層滲透率的緻密表面層。在一些實施方案中，用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料在法向(即垂直於頂層所限定平面的方向)上具有低於第一層或基底材料層法向滲透率的滲透率。
頂層的較低法向流體滲透率連同微觀硬固體規則山-谷型表面形貌使油保持在摩擦表面上，並沿摩擦表面形成油流通道。於是獲得有效的表面冷卻機理和穩定的表面潤滑。這種獨特表面結構的獨特特徵使得用本發明的浸漬劑浸漬的摩擦材料在滑動離合器應用中非常耐用。另外，改性顆粒的對稱圓形結構比其它不規則形狀顆粒提供了低得多的磨損。
實施例III圖14a為顯示現有技術摩擦材料210的示意圖，摩擦材料210具有纖維基底材料212和硅藻土摩擦改性顆粒214。圖14b、14c和14d為顯示纖維(圖14b)、常規二氧化矽顆粒(圖14c)和本發明中所用納米顆粒(圖14d)尺寸之間比較的示意圖。
圖14e為纖維表面上具有納米顆粒的纖維示意圖。
圖15a為本發明浸漬劑中納米顆粒摩擦材料放大5000倍時的SEM圖；圖15b為本發明納米顆粒浸漬的摩擦材料放大500倍時的SEM圖。
圖16a-16d為本發明的摩擦材料在10、50、100、500、1000、2000、3000和4000次循環時溼式起動離合器臺架評價的系列圖(空圓線實施例3(顯示表面上一種納米顆粒的優化濃度)和實方塊線對比摩擦材料)圖16a-初始摩擦係數；圖16b-中間摩擦係數；圖16c-最後摩擦係數；圖16d-最後/中間比。空圓線(本發明)和方塊線(現有技術材料)之間曲線形狀的差異清楚表明較高的係數，並顯示μ-v斜率是正的。
圖17為顯示S31試驗結果的圖，比較摩擦係數對速度(rpm)初始係數—對比材料(實圓)；初始係數—實施例3(實方塊)；臺架試驗後—對比材料(空圓)；和臺架試驗後—實施例3(空方塊塊)。
有槽材料的斜率對滑動速度表明實施例3具有較長的壽命。-1×10-5的斜率(μ-速度)在工業上是可以接受的。低於該水平的任何產品不具有所需的摩擦係數特性。實施例3材料允許油流在所需的條件內，並允許良好的散熱。
在一些實施方案中，使用本發明浸漬劑的納米顆粒大小摩擦改性顆粒的沉積形成降低頂層滲透率的緻密表面層。在一些實施方案中，用本發明浸漬劑浸漬的摩擦材料具有在徑向(即平行於頂層或摩擦改性顆粒層所限定平面的方向)和法線方向(即垂直於頂層所限定平面的方向)上都比第一層或纖維基底材料層的徑向和法向滲透率低的滲透率。頂部摩擦改性顆粒層的較低滲透率保持流體或潤滑劑在摩擦材料的表面處。
在摩擦改性顆粒納米顆粒包含二氧化矽的實施方案中，二氧化矽顆粒具有微孔，微孔由於其中潤滑劑的毛細作用而有助於保持潤滑劑在表面處。特別地，各種Celite如硅藻土具有不規則形狀和粗糙或內陷表面，這進一步有助於保持潤滑劑在表面處。因此，頂部摩擦改性顆粒層徑向滲透率對基底層徑向滲透率的比小於1，並且頂部摩擦改性顆粒層法向滲透率對基底層法向滲透率的比小於1。
工業適用性本發明適用於離合器板、傳遞帶、剎車片、同步環、摩擦片或系統板使用的高能摩擦材料。
上述本發明優選和可選實施方案的描述用於說明，不是用於限制下面權利要求的範圍和內容。
權利要求
1.一種摩擦材料用基底材料浸漬劑，包含至少一種可固化樹脂材料和至少一種摩擦改性材料，其中該樹脂材料和摩擦改性材料以這樣的方式形成基質，即樹脂材料基本均勻地分散在整個基底材料中，而大量摩擦改性材料至少部分被塗敷在基底材料的至少第一表面上。
2.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含降低滲透率並提高基底材料持油性的合適摩擦改性顆粒或包含覆蓋基底材料表面積約60％至約90％的摩擦改性顆粒。
3.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含以浸漬劑重量計約0.2-約20wt％的摩擦改性顆粒。
4.如權利要求3的浸漬劑，其中該浸漬劑包含以浸漬劑重量計約0.5-約10wt％的摩擦改性材料。
5.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含以浸漬劑重量計約15-約20wt％的摩擦改性顆粒或包含粒度範圍為約0.5-約20微米的摩擦改性顆粒。
6.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含至少一種厚度為約10nm-約250μm的納米顆粒大小的摩擦改性顆粒。
7.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含包括二氧化矽、氧化鋁、碳顆粒及其混合物中至少一種的摩擦改性顆粒或包含包括Celite顆粒的摩擦改性顆粒。
8.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含包括硅藻土的摩擦改性顆粒。
9.如權利要求8的浸漬劑，其中該浸漬劑包含具有不規則形狀的Celite顆粒。
10.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含具有至少一種以下基本對稱幾何形狀的摩擦改性顆粒，該幾何形狀包括基本圓盤形狀、圓筒形狀、棒狀、纖維狀和它們的混合。
11.如權利要求10的浸漬劑，其中該浸漬劑包含包括基本圓盤狀Celite的摩擦改性顆粒。
12.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑以這樣的方式包含合適的摩擦改性材料，即摩擦改性顆粒沉積到基底材料的第一表面上至約35-45μm的深度。
13.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含至少一種酚醛樹脂或改性酚醛樹脂。
14.如權利要求1的浸漬劑，其中該浸漬劑包含酚醛樹脂和有機矽樹脂的混合物，其中以樹脂混合物的重量計，樹脂混合物中有機矽樹脂的量為大約5-大約80wt％。
15.如權利要求14的浸漬劑，其中該酚醛樹脂存在於溶劑材料中，有機矽樹脂存在於與酚醛樹脂的溶劑材料相容的溶劑材料中。
16.如權利要求14的浸漬劑，其中以混合物的重量計，矽酮-酚醛樹脂混合物中存在的有機矽樹脂量為約15-約25wt％。
17.如權利要求13的浸漬劑，其中該改性酚醛樹脂包括環氧酚醛樹脂。
18.如權利要求17的浸漬劑，其中以環氧酚醛樹脂的重量計，環氧酚醛樹脂中存在的環氧樹脂量為約5-約25wt％。
19.如權利要求17的浸漬劑，其中以環氧酚醛樹脂的重量計，環氧酚醛樹脂中存在的環氧樹脂量為約10-約15wt％。
20.一種用權利要求1的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其中該摩擦材料包括無紡纖維材料或織物纖維材料。
21.一種用權利要求1的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其中該摩擦材料包含具有大量纖維和至少一種填料材料的合適基底材料，從而摩擦改性顆粒至少部分粘著到基底材料中合適數量的纖維和填料上。
22.一種用權利要求1的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其中該摩擦材料包含平均空隙體積為約65-約85％的基底材料。
23.一種用權利要求1的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其中該摩擦材料包含大量纖維，從而該摩擦改性顆粒至少部分粘著到構成基底材料的纖維上。
24.一種用權利要求1的浸漬劑浸漬的摩擦材料，其中該摩擦材料包含約15-約25％的棉，約40-約50％的芳族聚醯胺纖維，約10-約20％的碳纖維，約5-約15％的碳顆粒，約5-約15％的Celite，和任選添加的約1-約3％的乳膠。
25.一種製造摩擦材料的方法，包括用權利要求1的浸漬劑浸漬基底材料，其中該浸漬劑包含至少一種樹脂材料和至少一種摩擦改性顆粒，以浸漬劑重量計，該摩擦改性顆粒佔約0.2-約20wt％，從而大量摩擦改性顆粒在基底材料第一表面上形成摩擦改性材料的至少部分塗層，而樹脂基本均勻地分散在整個樹脂中，和在預定溫度下固化浸漬的基底材料達預定的一段時間。
全文摘要
本發明涉及基底材料用浸漬劑，包含至少一種可固化樹脂材料和至少一種摩擦改性材料。該樹脂材料和摩擦改性材料以這樣的方式形成基質，即樹脂材料基本均勻地分散在整個基底材料內，而要求大量摩擦改性材料被塗敷。
文檔編號C09K3/14GK1718672SQ200510083520
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月8日 優先權日2004年7月9日
發明者Y·-F·陳, R·C·林, F·董, R·迪恩斯, B·查夫達 申請人:博格華納公司