WO2009138618A2 - Compositions a base de resine silicone, leurs procedes d'obtention et leurs applications - Google Patents

Compositions a base de resine silicone, leurs procedes d'obtention et leurs applications Download PDF

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Definitions

  • compositions based on silicone resin compositions based on silicone resin, methods for obtaining them and their applications
  • the present invention relates to silicone resin compositions, processes for making them and their applications as a friction material, in particular their use in friction rings for clutch friction discs or brake pads.
  • a friction ring is generally made from at least one wire providing resistance to centrifugal force and a binder (also called cement) providing cohesion.
  • Most binders are made from phenolic and / or melamine organic resins. These binders have good thermal stability.
  • the recent evolutions in the immediate environment of the binder (reduction of the thermal masses in the double damping flywheels and clutches with catch-up of wear, increase of the powers and energy, etc.) gave rise to the need for binders to higher thermal resistance.
  • silicone resins that the introduction of silicone resin in a binder comprising a phenolic resin, increases the thermal resistance of said binder.
  • silicone resins this document is aimed at silicone elastomers.
  • fluids, elastomers and resins there are three major families of silicones: fluids, elastomers and resins, the latter two families being chemically distinct.
  • the combination of a phenolic resin with a silicone elastomer described in this application does not make it possible to obtain a binder having an acceptable coefficient of friction beyond a temperature of 350 ° C.
  • the work of the inventors has identified a composition capable of being used as a binder, said binder having an improved holding of the friction coefficient with the temperature, particularly above 350 0 C.
  • the present invention therefore aims at a composition comprising: 3 to 30% by weight of silicone resin, preferably 5 to 15%,
  • silicone resin also called “polysiloxane resin” means thermosetting silicone resins having a three-dimensional network with a high degree of crosslinking. They are in general of formula R n SiXmOy, in which - R, identical or different, represents a methyl or a phenyl,
  • X identical or different, represents a hydrogen, a chlorine, a hydroxy, a methoxy or a phenyloxy, y, n and m such that the molecule reaches a molecular mass of the order of 2000 to 6000.
  • These resins have a temperature of glass transition above ambient temperature (18-21 ° C.).
  • silicone resins of the polymethylsiloxane, polyphenylmethylsiloxane and / or polyphenylsiloxane type are particularly advantageous for silicone resins of the polymethylsiloxane, polyphenylmethylsiloxane and / or polyphenylsiloxane type.
  • NBR refers to "Nitrile Butadiene Rubber”. NBR derivatives are carboxylated NBR (XNBR), hydrogenated NBR (HNBR). By “NBR and / or its derivatives”, each of these compounds is targeted individually or as a mixture.
  • the composition according to the invention may comprise at least one other resin, the percentage by total weight of all the resins present in the composition being from 10 to 50%, preferably 15 to 30%.
  • This at least one other resin may be chosen from the group consisting of melamine formaldehyde resins, phenolic resins (novalaque resins, resole resins), resorcinols resins, epoxy resins, and the like.
  • the introduction of a melamine or phenolic resin into the composition is then advantageously carried out at a weight percentage of 5 to 30% and from 0 to 20%, respectively, relative to the total weight of the composition.
  • the percentages by weight of melamine or phenolic resin are 10 to 20% and 0 to 10% respectively.
  • a melamine resin is present without the presence of phenolic resin.
  • the composition according to the invention may comprise 10 to 40% by weight of at least one filler. It is more particularly friction loads such as barium sulfate or carbon black.
  • the composition may further comprise at least one surfactant and / or an adjuvant.
  • surfactant is more particularly targeted polyvinylalcohol (PVA) and anionic surfactants such as phosphates, polyphosphates, pyrophosphates, sulfates, sulphonates or carboxylates, associated with a cation (sodium, potassium, ammonium, calcium) or amines) and mixtures thereof.
  • PVA polyvinylalcohol
  • anionic surfactant is sodium polyphosphate and / or PVA.
  • the use of PVA is particularly recommended in the case of a binder comprising both NBR, and / or its derivatives mixed with a phenolic resin.
  • the term "adjuvant” refers essentially to additives known as "manufacturability" such as catalysts (such as sulfur, particularly advantageous in the case where NBR is used), thickeners (cellulose or its derivatives), improvers adhesion (rosin, petroleum resin).
  • the composition according to the invention may also comprise at least one yarn, preferably a yarn mixture comprising at least one textured glass yarn, a metal yarn and a yarn based on mineral and / or organic fibers.
  • Such a composition in particular when there is presence of fillers, is particularly suitable for the manufacture of a friction ring for friction clutch disc of the dry friction type.
  • the textured glass yarn is 600 to 5000 tex.
  • the wire is advantageously a copper wire.
  • the mineral and / or organic fibers are preferably glass fibers or polyacrylonitrile or derived fibers.
  • the invention also relates to the processes for preparing the compositions described above.
  • the invention thus proposes a first process for preparing a composition according to the invention, comprising the following steps:
  • the process for preparing a composition according to the invention may comprise the following steps: -AT-
  • premix comprising the resin (s) and filler (s), optionally the surfactant (s) and / or adjuvant (s) and water, and
  • the process for preparing this composition may comprise the following steps:
  • composition further comprising at least one yarn is particularly preferred according to the invention, and it is produced by impregnating the yarn (s) with any one of the compositions obtained according to the three preparation methods according to the invention. described above.
  • compositions according to the invention are also within the scope of the invention. It is more particularly the use of a composition according to the invention for the manufacture of a friction material, in particular for the manufacture of a clutch lining. These compositions are particularly suitable for producing friction rings for clutch friction discs working dry and that of brake pads.
  • the invention also relates to a friction material, such as a friction ring for clutch friction disc working dry or brake pad, comprising the composition according to the invention described above.
  • FIG. 1 represents the evolution of the coefficient of friction with temperature for compositions with or without siloxane resin
  • FIG. 2 represents the evolution of the coefficient of friction with temperature for compositions comprising or not NBR
  • FIG. 3 represents the evolution of the coefficient of friction with temperature for compositions comprising or comprising no polymethylphenylsiloxane resin and NBR
  • FIG. 4 represents the evolution of the coefficient of friction with temperature for compositions comprising or not polymethylsiloxane and NBR resin.
  • Example 1 Example of Composition According to the Invention
  • the percentages are given as a percentage by weight relative to the total weight of the composition.
  • Example 2 Process for preparing a friction ring
  • the mixture is produced in aqueous phase.
  • Polysiloxane resin and any other resins are incorporated as powders in an aqueous mixture containing the NBR rubber latex and the other fillers or constituents of the mixture (dispersions).
  • the water content is adjusted to have a viscosity of 8 to 18 poles.
  • the solids content of the mixtures vary from 50 to 90%.
  • thickeners may be added at a level of from 0.1 to 5% by weight of the mixture (for example, 0.3% of hydroxyethylcellulose) or from 0.1 to 1% by weight of the surfactants.
  • mixture for example, 0.3% sodium polyphosphates, potassium oleate
  • improvers adhesion at a level of 0.1 to 5% by weight of the mixture (for example, 1, 5 or 3% rosin).
  • a continuous wire composed of several types of fibers such as glass, polyacrylonitrile (PAN) and copper is then impregnated and dried.
  • the water is evaporated to a relative humidity (RH) of 0.5 to 3%.
  • the crowns are then formed into lobing.
  • the following steps are thermocompression at 170-200 ° C. at 0.5 to 40 MPa and deburring of the crowns.
  • the post-baking step ranges from 2 to 6 hours, at temperatures ranging from 200 to 330 ° C., continuously or in stages. This step can also be omitted if no phenolic resin is present in the composition.
  • compositions are designated as follows: "Formula X (type of resin + type of rubber)".
  • Formula 1 when it comprises phenolic resin and SBR, corresponds exactly to the reference formula, formula 2 being a variant of this formula (identical to formula 1 with the exception of the absence of copper).
  • NBR or SBR NBR or SBR
  • EXAMPLE 3 Evolution of the coefficient of friction with temperature, in start-up simulation, for compositions with or without siloxane resin.
  • compositions are similar to the reference composition with one modification: the composition "formula 1 (PMS + SBR)" comprises a polymethylsiloxane resin replacing the phenolic resin contained in the reference composition,
  • composition "Formula 1 (PMPS + SBR)" comprises a polymethylphenylsiloxane resin to replace the phenolic resin contained in the reference composition.
  • compositions are compared in the context of a hill start test, aimed at determining the evolution of the coefficient of friction as a function of temperature.
  • the test aims to follow the evolution of the coefficient of friction with the temperature.
  • the measurement is made in a clutch on a brake bench.
  • Figure 1 are indicated: a continuous thick line representing the minimum permissible coefficient of friction.
  • a continuous fine curve representing the coefficient of friction of the reference composition
  • a regular dashed curve representing the coefficient of friction of the composition "formula 1 (PMS + SBR)”
  • - an irregular dashed curve representing the coefficient of friction of the composition "Formula 1 (PMPS + SBR)”.
  • compositions comprising siloxane resins have a much better resistance to the coefficient of friction at temperature.
  • EXAMPLE 4 Evolution of the coefficient of friction with temperature, in start-up simulation, for compositions comprising NBR or SBR.
  • This example is intended to compare two compositions based on phenolic resins, of a formulation substantially similar to that of the reference composition, comprising NBR ("Formula 2 (phenolic + NBR)") or SBR.
  • EXAMPLE 5 Evolution of the coefficient of friction with temperature, in hill start simulation, for compositions comprising polymethylphenylsiloxane type silicone resin coupled to NBR or SBR, in comparison with the reference composition.
  • EXAMPLE 6 Evolution of the coefficient of friction with temperature, in start-up simulation, for compositions comprising polysiloxane-type silicone resin with NBR or SBR, in comparison with the reference composition.
  • composition designated under the name "Formula 1 (phenolic + SBR)" corresponds to the reference composition described in Example 3.

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Abstract

La présente invention concerne des compositions à base de résine silicone, leurs procédés d'obtention et leurs applications en tant que matériau de friction, en particulier leurs utilisations dans des couronnes de friction pour disques de friction d'embrayage ou des plaquettes de frein. Elle vise plus particulièrement une composition comportant : - 3 à 30% en poids de résine silicone, - 5 à 50% en poids de caoutchouc NBR et/ou ses dérivés.

Description

Compositions à base de résine silicone, leurs procédés d'obtention et leurs applications
La présente invention concerne des compositions à base de résine silicone, leurs procédés d'obtention et leurs applications en tant que matériau de friction, en particulier leurs utilisations dans des couronnes de friction pour disques de friction d'embrayage ou des plaquettes de frein.
Une couronne de friction est généralement réalisée à partir d'au moins un fil assurant la résistance à la force centrifuge et d'un liant (également appelé ciment) apportant la cohésion. La plupart des liants sont fabriqués à partir de résines organiques du type phénolique et/ou mélamine. Ces liants présentent une bonne stabilité thermique. Cependant, les évolutions récentes dans l'environnement immédiat du liant (réduction des masses thermiques dans les doubles volants amortisseurs et des embrayages à rattrapage d'usure, augmentation des puissances et énergie, etc.) ont fait naître le besoin de liants à plus haute résistance thermique.
Il est connu de l'état de la technique et en particulier de la demande EP 0
637 698, que l'introduction de résine silicone dans un liant comprenant une résine phénolique, permet d'augmenter la résistance thermique dudit liant. Cependant, sous l'appellation « résines silicones », ce document vise en fait les élastomères silicones. Or, il existe trois grandes familles de silicones : les fluides, les élastomères et les résines, ces deux dernières familles étant chimiquement distinctes. Par ailleurs, la combinaison d'une résine phénolique avec un élastomère de silicone décrite dans cette demande ne permet pas d'obtenir un liant ayant un coefficient de frottement acceptable au delà d'une température de 3500C.
Le travail des inventeurs a permis de déterminer une composition susceptible d'être utilisée comme liant, ledit liant présentant une tenue améliorée du coefficient de frottement avec la température, en particulier au delà de 3500C.
La présente invention vise donc une composition comportant : - 3 à 30% en poids de résine silicone, de préférence 5 à 15%,
- 5 à 50% en poids de caoutchouc NBR et/ou ses dérivés, de préférence 10 à 25%. Par « résine silicone » également appelée « résine polysiloxane », on entend les résines silicones thermodurcissables, ayant un réseau tridimensionnel à haut degré de réticulation. Elles sont en général de formule RnSiXmOy, dans laquelle - R, identique ou différent, représente un méthyl ou un phényl,
X, identique ou différent, représente un hydrogène, un chlore, un hydroxy, un méthoxy ou un phényloxy, y, n et m tels que la molécule atteigne une masse moléculaire de l'ordre de 2000 à 6000. Ces résines ont une température de transition vitreuse supérieure à la température ambiante (18-210C).
Il s'agit en particulier et de préférence selon l'invention de résines silicone de type polyméthylsiloxane, polyphénylméthylsiloxane et/ou polyphénylsiloxane.
Par « NBR », on vise le « Nitrile Butadiène Rubber ». Les dérivés du NBR sont le NBR carboxylé (XNBR), le NBR hydrogéné (HNBR). Par « NBR et/ou ses dérivés », on vise chacun de ces composés pris individuellement ou en mélange.
Avantageusement, la composition selon l'invention peut comporter au moins une autre résine, le pourcentage en poids total de l'ensemble des résines présentes dans la composition étant de 10 à 50%, de préférence 15 à 30%. Cette au moins une autre résine peut être choisie parmi le groupe constitué par les résines mélamines formaldéhydes, les résines phénoliques (résines novalaque, résol), les résines résorcinols, epoxy, etc. L'introduction d'une résine mélamine ou phénolique dans la composition est alors avantageusement réalisée à un pourcentage en poids de 5 à 30% et de 0 à 20%, respectivement, sur le poids total de la composition. De préférence, les pourcentages en poids de résine mélamine ou phénolique sont de 10 à 20% et 0 à 10% respectivement. Ainsi il est possible qu'une résine mélamine soit présente, sans présence de résine phénolique.
De manière préférentielle, la composition selon l'invention peut comporter 10 à 40% en poids d'au moins une charge. Il s'agit plus particulièrement de charges de friction telles que le sulfate de baryum ou le noir de carbone.
La composition peut comprendre en outre au moins un surfactant et/ou un adjuvant. Par « surfactant », on vise plus particulièrement le polyvinylalcool (PVA) et les surfactants anioniques tels que les phosphates, polyphosphates, pyrophosphates, sulfates, sulphonates ou carboxylates, associés à un cation (le sodium, le potassium, l'ammonium, le calcium ou les aminés) et leurs mélanges. De préférence, le surfactant anionique est le polyphosphate de sodium et/ou le PVA. L'utilisation du PVA est particulièrement recommandé dans le cas d'un liant comportant à la fois du NBR, et/ou ses dérivés en mélange avec une résine phénolique. En effet, le PVA permet de stabiliser la solution aqueuse lors de la préparation de la composition selon l'invention. Par « adjuvant », on vise essentiellement des adjuvants dits « de fabricabilité » tels que des catalyseurs (tel que le soufre, particulièrement avantageux dans le cas où du NBR est utilisé), des épaississants (la cellulose ou ses dérivés), des agents améliorant l'adhérence (la colophane, la résine pétrolière). La composition selon l'invention peut également comporter au moins un fil, de préférence un mélange de fils comportant au moins un fil de verre texture, un fil métallique et un fil à base de fibres minérales et/ou organiques. Une telle composition, en particulier quand il y a présence de charges, est particulièrement adaptée à la fabrication de couronne de friction pour disque de friction d'embrayage de type frottement à sec. De préférence, le fil de verre texture est de 600 à 5000 tex. Le fil métallique est avantageusement un fil de cuivre. Les fibres minérales et/ou organiques sont préférentiellement des fibres de verre, des fibres polyacrylonitriles ou dérivées.
L'invention vise également les procédés de préparation des compositions décrites ci-avant.
L'invention propose donc un premier procédé de préparation d'une composition selon l'invention, comportant les étapes suivantes :
- préparation d'un mélange aqueux comportant le caoutchouc NBR et/ou ses dérivés, - adjonction de la ou les résine(s).
Dans le cas d'une composition comportant également au moins une charge et éventuellement des surfactants et/ou adjuvants, le procédé de préparation d'une composition selon l'invention, peut comporter les étapes suivantes : -A-
- préparation d'un pré-mélange comportant la ou les résine(s) et charge(s), éventuellement le(s) surfactant(s) et/ou adjuvant(s) et de l'eau, et,
- adjonction audit pré-mélange du caoutchouc NBR et/ou ses dérivés.
De manière alternative, le procédé de préparation de cette composition peut comporter les étapes suivantes :
- préparation d'un pré-mélange comportant du caoutchouc NBR et/ou ses dérivés, éventuellement le(s) surfactant(s) et/ou adjuvant(s) et de l'eau, et,
- adjonction audit pré-mélange des résine(s) et charge(s).
L'obtention de la composition comportant en outre au moins un fil est particulièrement préférée selon l'invention, et elle est réalisée par imprégnation du ou des fil(s) avec l'une quelconque des compositions obtenue selon les trois procédés de préparation selon l'invention décrits précédemment.
Les utilisations des compositions selon l'invention entrent également dans le champ de l'invention. Il s'agit plus particulièrement de l'utilisation d'une composition selon l'invention pour la fabrication d'un matériau de friction, en particulier pour la fabrication d'une garniture d'embrayage. Ces compositions sont notamment adaptées à la réalisation de couronnes de friction pour disques de friction d'embrayage travaillant à sec ainsi qu'à celle de plaquettes de frein.
De façon générale, l'invention concerne aussi un matériau de friction, telle une couronne de friction pour disque de friction d'embrayage travaillant à sec ou plaquette de frein, comportant la composition selon l'invention précédemment décrite.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : la figure 1 représente l'évolution du coefficient de frottement avec la température pour des compositions comportant ou non de la résine siloxane, la figure 2 représente l'évolution du coefficient de frottement avec la température pour des compositions comportant ou non du NBR, la figure 3 représente l'évolution du coefficient de frottement avec la température pour des compositions comportant ou non de la résine polyméthylphénylsiloxane et NBR, et, Ia figure 4 représente l'évolution du coefficient de frottement avec la température pour des compositions comportant ou non de la résine polyméthylsiloxane et NBR.
Exemple 1 : Exemple de composition selon l'invention
Figure imgf000006_0001
Les pourcentages sont donnés en pourcentage en poids sur le poids total de la composition.
Exemple 2 : Procédé de préparation d'une couronne de friction
Le mélange est réalisé en phase aqueuse. De la résine polysiloxane et d'autres résines éventuelles sont incorporées sous forme de poudres dans un mélange aqueux contenant le latex de caoutchouc NBR et les autres charges ou constituants du mélange (dispersions). Le taux d'eau est ajusté pour avoir une viscosité de 8 à 18 Poises. L'extrait sec des mélanges varient de 50 à 90 %. Pour optimiser les dispersions, on peut ajouter des épaississants à hauteur de 0,1 à 5% poids du mélange (par exemple, 0,3% d'hydroxyéthylcellulose) ou des tensio- actifs à hauteur de 0,1 à 1 % poids du mélange (par exemple, 0,3% de polyphosphates de sodium, d'oléate de potassium) ou des agents améliorant l'adhérence à hauteur de 0,1 à 5% poids du mélange (par exemple, 1 ,5 ou 3% de colophane).
Un fil continu composé de plusieurs types de fibres tel que le verre, le polyacrylonitrile (PAN) et le cuivre est ensuite imprégné puis séché. L'eau est évaporée jusqu'à une humidité relative (HR) de 0,5 à 3%.
Les couronnes (ébauche de fils) sont ensuite formées en lobage. Les étapes suivantes sont la thermocompression à 170-2000C sous 0,5 à 40 MPa et l'ébavurage des couronnes.
L'étape de post cuisson varie de 2 à 6h, à des températures allant de 200 à 3300C, en continu ou par palier. Cette étape peut également être supprimée si aucune résine phénolique n'est présente dans la composition.
Suivent ensuite les étapes de rectification et perçage des pièces et de traitement anti-poussière.
Dans les exemples qui suivent, les compositions sont désignées de la manière suivante : « formule X (type de résine + type de caoutchouc) ». La formule 1 lorsqu'elle comporte de la résine phénolique et du SBR, correspond exactement à la formule de référence, la formule 2 étant une variante de cette formule (identique à la formule 1 à l'exception de l'absence de cuivre). Dans les comparaisons des formulations qui vont suivre, seule la nature de la résine (phénolique, PMPS=polyméthylphénylsiloxane ou PMS=polyméthylsiloxane) et/ou du caoutchouc (NBR ou SBR) est modifiée sans modification des pourcentages en poids et du reste de la formule (1 ou 2). Pour une identification immédiate des compositions, le type de formule est donc identifié en premier par l'indication « formule 1 » ou « formule 2 » suivie, entre parenthèses, de la nature de la résine et de celle du caoutchouc.
Exemple 3 : Evolution du coefficient de frottement avec la température, en simulation de démarrage en côte, pour des compositions comportant ou non de la résine siloxane.
Cet exemple vise à comparer deux compositions comportant des résines siloxane avec une composition de référence comportant une résine phénolique, désignée sous l'appellation « formule 1 (Phénolique + SBR) ». La composition de référence est décrite ci dessous
Figure imgf000008_0001
Les deux autres compositions sont similaires à la composition de référence à une modification près : - la composition « formule 1 (PMS + SBR) » comporte une résine polyméthylsiloxane en remplacement de la résine phénolique contenue dans la composition de référence,
- la composition « formule 1 (PMPS + SBR) » comporte une résine polyméthylphénylsiloxane en remplacement de la résine phénolique contenue dans la composition de référence.
Ces compositions sont comparées dans le cadre d'un test de démarrage en côte, visant à déterminer l'évolution du coefficient de frottement en fonction de la température.
Le test vise à suivre l'évolution du coefficient de frottement avec la température. La mesure est réalisée dans un embrayage sur un banc de freinage. Sur la figure 1 , sont indiquées : une ligne épaisse continue représentant le coefficient de frottement minimum admissible. une courbe fine continue représentant le coefficient de frottement de la composition de référence, une courbe en pointillées réguliers représentant le coefficient de frottement de la composition « formule 1 (PMS + SBR) », - une courbe en pointillées irréguliers représentant le coefficient de frottement de la composition « formule 1 (PMPS + SBR) ». On observe que l'évanouissement des coefficients de frottement des deux compositions à base de résines siloxane a lieu à des températures supérieures de environ 500C (« formule 1 (PMPS + SBR) ») à environ 1300C (« formule 1 (PMS + SBR) ») à celle de la composition de référence (i.e. environ 450°C ou environ 5300C par rapport à environ 400°C).
Conclusion : Comparé à la composition de référence, les compositions comportant des résines siloxane présentent une bien meilleure tenue du coefficient de frottement à la température.
Exemple 4 : Evolution du coefficient de frottement avec la température, en simulation de démarrage en côte, pour des compositions comportant du NBR ou du SBR.
Cet exemple vise à comparer deux compositions à base de résines phénoliques, de formulation sensiblement similaire à celle de la composition de référence, comportant du NBR (« formule 2 (phénolique + NBR) ») ou du SBR
(« formule 2 (phénolique + SBR) »). Ces deux compositions sont identiques, seule la nature du caoutchouc varie.
Les conditions du test sont identiques à celle de l'exemple 3. Les deux compositions testés dans cet exemple sont donc identiques à l'exception de la nature du caoutchouc introduit dans la composition. Sur la figure 2, sont indiquées : une ligne épaisse continue représentant le coefficient de frottement minimum admissible. - une courbe en pointillées réguliers représentant le coefficient de frottement de la composition comportant du SBR, une courbe en pointillées irréguliers représentant le coefficient de frottement de la même composition mais comportant du NBR en remplacement du SBR.
On observe que l'évolution des coefficients de frottement des deux compositions est similaire.
Conclusion : Lorsque la résine présente dans la composition est une résine phénolique, la nature du caoutchouc introduit dans cette composition n'a pas d'effet sur la tenue à la température du coefficient de frottement.
Exemple 5 : Evolution du coefficient de frottement avec la température, en simulation de démarrage en côte, pour des compositions comportant de la résine silicone type polyméthylphénylsiloxane couplée à du NBR ou du SBR, en comparaison avec la composition de référence.
Les conditions du test sont identiques à celle de l'exemple 3. La composition désignée sous l'appellation « formule 1 (phénolique +
SBR ) » correspond à la composition de référence décrite dans l'exemple 3.
Cette composition de référence est comparée à deux autres compositions : « formule 1 (PMPS + SBR) » qui correspond à la composition de référence comportant de la résine polyméthylphénylsiloxane en remplacement de la résine phénolique, et,
« formule 1 (PMPS + NBR) » qui correspond à la composition de référence comportant de la résine polyméthylphénylsiloxane en remplacement de la résine phénolique ainsi que du NBR en remplacement du SBR. Cette dernière composition entre dans le champ de l'invention.
Sur la figure 3 sont indiquées : une ligne épaisse continue représentant le coefficient de frottement minimum admissible. une courbe fine continue représentant le coefficient de frottement de la composition de référence, une courbe en pointillées réguliers représentant le coefficient de frottement de la « formule 1 (PMPS + SBR) », et, une courbe en pointillées irréguliers représentant le coefficient de frottement de la « formule 1 (PMPS + NBR) ».
On observe que l'évanouissement des coefficients de frottement des compositions contenant de la silicone et du NBR a lieu à des températures supérieures de environ 500C (PMPS + SBR) à environ 1400C (PMPS + NBR) à celle de la composition de référence (i.e. environ 450°C ou environ 5400C par rapport à environ 400°C).
Conclusion : De manière surprenante, la substitution du SBR par le NBR a un effet sur la composition. La combinaison de la résine polyméthylphénylsiloxane avec le NBR permet d'obtenir un résultat nettement supérieur, en terme de tenue à la température du coefficient de frottement.
Exemple 6 : Evolution du coefficient de frottement avec la température, en simulation de démarrage en côte, pour des compositions comportant de la résine silicone type polvméthylsiloxane avec du NBR ou du SBR, en comparaison avec la composition de référence.
La composition désignée sous l'appellation « formule 1 (phénolique + SBR ) » correspond à la composition de référence décrite dans l'exemple 3.
Cette composition de référence est comparée à deux autres compositions : - « formule 1 (PMS + SBR) » qui correspond à la composition de référence comportant de la résine polyméthylsiloxane en remplacement de la résine phénolique, et,
« formule 1 (PMS + NBR) » qui correspond à la composition de référence comportant de la résine polyméthylsiloxane en remplacement de la résine phénolique ainsi que du NBR en remplacement du SBR.
Cette dernière composition entre dans le champs de l'invention. Sur la figure 4 sont indiquées : une ligne épaisse continue représentant le coefficient de frottement minimum admissible. - une courbe fine continue représentant le coefficient de frottement de la composition de référence, une courbe en pointillées réguliers représentant le coefficient de frottement de la « formule 1 (PMS + SBR) », et, une courbe en pointillées irréguliers représentant le coefficient de frottement de la « formule 1 (PMS + NBR) ».
On observe que l'évanouissement des coefficients de frottement des compositions contenant de la résine polyméthylsiloxane et du SBR a lieu à des températures supérieures d'au moins environ 1200C à celle de la composition de référence. Concernant la composition « formule 1 (PMS + NBR) », l'évanouissement du coefficient de frottement n'a pu être obtenu dans le cadre de ce test.
Conclusion : De manière surprenante, la substitution du SBR par le NBR a un effet sur la composition. La combinaison de la résine polyméthylsiloxane avec le NBR permet d'obtenir un résultat nettement supérieur en terme de tenue à la température du coefficient de frottement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition comportant : - 3 à 30%, de préférence de 5 à 15% en poids de résine silicone, la résine silicone étant de préférence une résine silicone de type polyméthylsiloxane, polyphénylméthylsiloxane et/ou polyphénylsiloxane
5 à 50%, de référence de 10 à 25% en poids de caoutchouc NBR et/ou ses dérivés.
2. Composition selon la revendication précédente, comportant également au moins une autre résine, le pourcentage en poids total des résines présentes dans la composition étant de 10 à 50%, de préférence de 15 à 30%.
3. Composition selon la revendication précédente, comportant 5 à 30%, de préférence de 10 à 20% en poids de résine mélamine, et comportant de 0 à 20%, de préférence de 0 à 10% d'une résine phénolique.
4. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant 10 à 40% en poids d'au moins une charge.
5. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant en outre au moins un surfactant anionique et/ou un adjuvant, le surfactant ionique étant de préférence le polyphosphate de sodium et/ou le PVA.
6. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant également au moins un fil, de préférence un mélange de fils comportant au moins un fil de verre texture, un fil métallique et un fil à base de fibres minérales et/ou organiques.
7. Procédé de préparation d'une composition selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un fil, comportant les étapes suivantes : préparation d'un mélange aqueux comportant le caoutchouc NBR et/ou ses dérivés, - adjonction de la ou les résine(s), puis imprégnation du ou des fil(s) avec la composition ainsi obtenue.
8. Procédé de préparation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comportant au moins un fil, comportant les étapes suivantes : préparation d'un pré-mélange comportant la ou les résine(s) et charge(s), éventuellement le(s) surfactant(s) et/ou adjuvant(s) et de l'eau, et, adjonction audit pré-mélange du caoutchouc NBR et/ou ses dérivés, puis - imprégnation du ou des fil(s) avec la composition ainsi obtenue.
9. Procédé de préparation d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 comportant au moins un fil, comportant les étapes suivantes : préparation d'un pré-mélange comportant du caoutchouc NBR et/ou ses dérivés, éventuellement le(s) surfactant(s) et/ou adjuvant(s) et de l'eau, et, - adjonction audit pré-mélange des résine(s) et charge(s), puis
- imprégnation du ou des fil(s) avec la composition ainsi obtenue.
10. Matériau de friction, telle une couronne de friction pour disque de friction d'embrayage travaillant à sec ou plaquette de frein, comportant la composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104040209A (zh) * 2011-11-21 2014-09-10 福乐尼·乐姆宝公开有限公司 用于盘式制动器的摩擦组件的材料

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1323297A (en) * 1970-02-04 1973-07-11 Secr Defence Synthetic rubbers
JPH0741567A (ja) * 1993-07-28 1995-02-10 Mitsui Toatsu Chem Inc 摩擦材
US5753356A (en) 1993-08-04 1998-05-19 Borg-Warner Automotive, Inc. Friction lining material comprising less fibrillated aramid fibers and synthetic graphite
US6358610B1 (en) * 1998-04-16 2002-03-19 Toray Industries, Inc. Hose reinforcing filament cord
FR2779989B1 (fr) * 1998-06-17 2000-08-04 Valeo Procede de fabrication d'un materiau de friction et plus particulierement d'une couronne de friction pour disque de friction d'embrayage et couronne d'embrayage
CA2436586A1 (fr) 2003-08-05 2005-02-05 Bayer Inc. Composes hnbr ayant une meilleure aptitude a l'ecoulement
JP2006096830A (ja) 2004-09-28 2006-04-13 Kaneka Corp ゴム組成物および成形体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104040209A (zh) * 2011-11-21 2014-09-10 福乐尼·乐姆宝公开有限公司 用于盘式制动器的摩擦组件的材料
JP2015503004A (ja) * 2011-11-21 2015-01-29 フレニー ブレンボ ソシエテ ペルアチオニ ディスクブレーキの摩擦コンポーネントのための材料
CN104040209B (zh) * 2011-11-21 2020-11-10 福乐尼·乐姆宝公开有限公司 用于盘式制动器的摩擦组件的材料

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