KR0182782B1 - 습식 마찰 재료 - Google Patents

Abstract

5-4％의 열경하성 수지를 결합성분으로 하고, 나머지가 충진물(filler)인 습식 마찰 재료로서, 상기 충진물에 적어도 고무와 팽창화 흑연(exfoliated graphite)을 함유하는 것을 특징으로하는 습식마찰재료.

Description

습식 마찰 재료

도1은 본 발명의 마찰 재료와 비교하기 위한 마찰 재료의 마찰 특성 측정 실험에서 경과시간과 탄성률의 관계를 나타낸 곡선이며, 도2도는 동일하게 경과시간과 라이닝 두께의 변화율의 관계를 나타낸 곡선이며, 도3 및 도 4는 동일하게 경과시간과 탄성률의 간계를 나타낸 곡선이며, 도 5는 동일하게 사이클수와 실면적당 버클링 하중(荷重)의 관계를 나타낸 곡선이며, 도6은 동일하게 에너지 흡수와 흡수능의 관계를 나타낸 곡선이며, 도7은 제동 횟수와 마찰 계수 및 마모율의 관계를 나타낸 곡선이다.

본 발명은 적당한 윤활유(냉각오일) 존재 하에서 사용되는, 소위 습식 브레이크 또는 클러치의 페이싱(facing) 또는 라이닝(lining)용 유기 물질 마찰 재료에 관한 것이다.

종래의 기술에 이용하던 습식 마찰 재료로서는 소결(燒結)금속계 마찰 재료, 페이퍼계 마찰 재료, 우븐(woven)계 마찰 재료 등이 있으며, 몰드계 마찰 재료 중에는 몰드계 마찰 재료 중에는 흑연 또는 코크를 주성분으로 하는 흑연계 마찰 재료가 있으며, 다양한 충진물(fillers)을 주성분으로 하는 레진몰드(resin mold)계 마찰 재료가 있다.

이들 마찰 재료 중에서, 소결 금속 마찰 재료는 내열성이 우수할뿐 아니라 열 전도율이 높으며, 고부하(燒負荷, heavy duty) 용도에 사용되어 왔다. 그러나 마찰판의 크기가 커지면, 가공상의 제약으로 인해 평행도를 균일하게 하는 것이 곤란하다.

따라서, 상대판과 부분적인 접촉이 생기고, 이로 인하여 그 영역에서 집중적인 열부하를 받아 소부(燒付, seizure) 한계를 초과하거나, 플라스틱 유동 등이 발생하는 불편함이 있다.

이러한 이유로, 마찰판을 플라스틱 변형시켜서 상대판과 접촉을 전면에 걸쳐 균일하게 함으로써 열을 분산시기는 것이 고려되었다. 이러한 목적을 위한 마찰 재료로서는 페이퍼계, 고무계, 흑연계, 레진몰드계 등이 있으며, 특히 페이퍼계와 고무계가 많이 이용되왔다.

페이퍼계 마찰 재료는 주성분인 셀룰로우스 섬유에 여러 가지 부가 성분을 첨가하고, 그것들을 페놀 수지와 결합시키는 제지 제조법에 의해서 제조되며, 약 40-50%의 연통 기공(communicated pores)을 갖는다. 이들은 압력에 의한 플라스틱 변형이 크기 때문에 상대판의 전표면과 쉽게 접촉할 수 있으며, 소위 상화성(相和性)이 좋다고 할 수 있다.

셀룰로오스 섬유는 오일과의 친화성이 좋고, 마찰 계수 또한 크다는 장점을 가지고 있다. 그러므로 중,저 에너지 흡수(또는 에너지 손실)하에서 높은 흡수능(또는 에너지 소실율)을 가지는 재료로서 대량으로 사용된다.

그러나, 페이퍼 타입의 대범으로는, 섬유의 엉킴에 의해 탄력성이 생기므로, 압력 변형후의 복원응답성(recovery response)이 좋지 못하고, 섬유는 시트 제조에 의해 일정한 방향으로 짜여져 있으므로 상대판의 표면의 거칠음을1㎛ 이하로 줄일 필요가 있으며, 반면, 가압중 스트로크 조정(stroke adjustmrnt) 등의 문제와 압력에 대한 마찰 계수의 변동 및 부하 용적이 고무계보다 열등하다는 등의 문제점이 또한 있다.

이러한 점을 개선하기 위하여, 일본특허공고번호27755/1978에 기술된 바에 의한 펄프 분말을 과립 상태로 첨가한 재료는 섬유의 조직이 무질서하므로, 페이퍼계의 장점을 유지시키면서 내마모성, 압력응답성을 증진시키고 있다.

다음, 고무계의 경우는 탄성 변형에 의하여 상대판과의 전면 접촉을 얻는 것이다.

따라서, 탄성율이 낮으며, 탄력성이 풍부한 재료를 사용하는 많은 시도가 행해졌다. 바인더(binder)로서 플루오로-엘라스토머(fluoro-elastomer)를 사용한 마찰 재료(일본특허공개 제18749/1977호, 제85878/1982호) 및 에폭시 수지와 니트릴 고무를 사용한 재료 일본특허공고2733/1982호)및 페놀 수지의 니트릴 고무를 사용한 재료(일본특허공개 92983/1981호)등이 제안되었다. 이들은 모두 탄성율이 약10-60 kg/mm²정도이며, 일반적으로 사용되는 계합(係合)압력 하에서 바람직한 탄력성을 가지며, 또한 부분적으로 접촉이 발생할 때에도 열을 가해줌으로써 부드럽게하여, 전면 접촉을 통한 처리 에너지 분산이 가능하다. 따라서, 어떤 사용 조건 하에서도 매우 높은 내소부성(耐燒付性: 내열성은 아님)을 갖는 재료가 생겨났다.

중,저 흡수 에너지의 사용에서도 흡수능이 매우 높다는 것은 고무계의 특징이다. 그러나, 고무계 마찰 재료는 고무의 종류에 따라서, 또는 고무계 전부에서 공통적으로 갖는 결졈이 있다.

불소 고무계는 내열성과 내유성(耐油性)이 뛰어나지만, 불소 고무 자체는 강도가 약하므로, 필요한 재료 강도를 얻기 위해서는 다량으로 사용되어야 하기 때문에 가격 면에서 문제가 있다. 또한, 같은 이유로 다공성 물질 또는 충진물을 다량으로 첨가한 재료를 얻는 것이 힘들며, 또한 마찰특성상의 제약이 따른다.

불소 고무 이외의 고무는 수지와의 결합성이 풍부한 재료가 많으며, 바인더로서 다른 수지와 중합시키거나, 또는 수지와 혼합하여 첨가하는 것이 가능하다. 그러나 이들 고무는 내열성, 내유성 또는 열노화성 등의 측면에서, 과격한 조건 하에서 사용되는 브레이크 또는 클러치 등에는 성능상 바람직스럽지 못하였다. 예를 들면, 바인더로서 에폭시 수지와 공유 결합한 카르복시 변성 니트릴 고무를 사용하는 재료의 경우에는 에너지 흡수가 작으면 매우 높은 흡수능을 얻을 수 있긴 하지만, 에너지 흡수가 크거나 재료 전체의 온도가 높아지는 사용 조건, 예컨대 연속 슬립(slip) 등의 조건 하에서는 재료의 버클링(buckling) 또는 비정상 마모가 생기는 등의 불편한 점이 있다. 그에 따라, 매우 낮은 흡수능이 적용될 수 있다. 또한, 대부분의 고무는 분자내에 이중 결합을 가지고 있으며, 또한 열경화성 수지와 비교하여 분자간의 자유도가 높다. 그러므로, 고온과 오일 첨가제의 영향으로 인해, 분해, 산화, 팽윤 또는 화학 반응이 일어나서, 경도, 탄성률, 강도와 같은 여러 물성이 변화하여 내소부성, 마찰 계수 및 마모와 같은 마찰 특성에서의 현저한 손상 등의 단점이 많이 발생한다.

고무를 바인더의 일부로 사용한 마찰 재료는 통상의 고무 성형 방법, 즉 니딩 롤(kneading roll) 및 밴버리(Banbury) 믹서 등과 같은 니더(kneader)로 각 성분을 혼합한 후에, 캘린더링 롤(calendering roll)로 혼화하여 시트를 얻으며, 이 시트를 성형틀에 넣어 가열 경화하거나, 압축 트랜스퍼 성형 등으로 직접 성형틀에 투입하여 경화하는 등의 방법을 사용하는 것이다. 그러나, 재료의 기공률은 몇 % 정도로 매우 낮아서, 오일의 냉각 효과가 재료의 내부까지 미치기 힘들고, 또한 상대 재료와의 계면상에 존재하는 오일의 방출 효과에 지장을 초래하며, 사용 조건에 따라 마찰 계수가 저하되는 등의 불편한 점이 수반될 수도 있다.

더욱이, 고무계의 또 하나의 커다란 결점은 내열성이 작다는 것이다. 고무가 바인더의 일부로서 사용될 때, 일반적으로150℃ 이상의 온도에서는 재료의 강도가 극히 약해지며,200 ℃ 이상에서는 대부분의 물질이 강도가 저하되는 것은 물론이고, 심지어는 단시간내에 분해되기도 한다. 이러한 이유로, 슬라이딩(sliding)에 의한 압축과 전단력으로 인해 재료의 버클링(buckling), 비정상 마모 및 마찰 계수의 저하 현상이 발생할 것이다. 반면에, 습식용 고부하 마찰 재료용으로는, 온도를200-250 ℃로 승온시킨 상태 하에서의 재료의 강도가 비교적 단시간 동안일지라도 매우 중요하다. 현재 고부하 재료에 대해 요구되는 사용 조건 하에서, 상대판은 물론이고, 마찰판, 윤활유 전체가200-250 ℃까지 도달한 상황을 고려해 볼 수 있고, 그러한 상황은 실제로 발생되고 있다. 그러나, 현재 많이 사용되는 윤활유는 발화점이230-240 ℃이며, 윤활유 전체가 발화점 이상의 온도에 노출되는 것은 안전상 바람직하지 못하다. 이 온도 부근의 온도가 현상태 하에서 사용 가능한 최고 온도로 간주할 수 있다.

다음, 흑연계 또는 코크계 마찰 재료는 고무계, 페이퍼계와 비교해 볼 때 내열성은 더 우수하지만 탄성률은 열등하다. 그리고 고무계와 비교해 볼 때 높은 흡수 에너지를 갖지만, 에너지 흡수 용량은 더 열등하다.

레진몰드계 마찰 재료는 페이퍼계와 고무계의 중간 성능을 나타내는 것이 많으며, 비교적 높은 마찰 계수와 중간 정도의 흡수 에너지에서 높은 흡수능을 갖는다. 이들은 대부분 내열성이 큰데, 즉, 마찰 재료로 통상적으로 사용되는 페놀 수지, 에폭시 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 폴리이미드 수지와 같은 열경화성 수지는, 단시간 동안에200-250℃의 온도 조건 하에서 사용될지라도 슬라이딩 동안에 요구되는 기계적 요소가 또한 갖추어져 있으며, 특히, 폴리이미드 수지는250℃ 이상의 온도에서 유지가 가능하다.

본 발명의 목적은 상기에서 언급한 재료들의 단점을 개선하고, 고부하 사용 조건하에서도 장기간 안정하고, 고성능 마찰 특성을 갖는 습식 마찰 재료를 제공하는 것이다.

본 발명자들의 연구에 의하면, 마찰 재료의 골격을 형성하는 바인더는 상기에서 언급한 바와 같이 내열성이 크고, 또한 화학적으로 안정한 수지가 바람직하고, 상대판과의 전면 접촉에 필요한 탄력성은 첨가 성분(충진물)에 의해 얻어져야만 한다.

탄력성을 얻기 위한 충진물로서는 압력응답성이 우수하고, 하중(荷重)을 가할 때의 변형량이 크고, 하중이 제거될 때 급속도로 복원되는 등의 이유로 고무가 선호된다. 따라서, 고무를 충진물로서 과립 상태로 첨가하는 것이 효과적인 수단이다. 그러나, 필요한 탄력성을 얻을 수 있을 때까지 고무를 충분한 양 첨가할 때는, 고무가 열 또는 화학 반응으로 인해 변화될 가능성이 크므로, 마찰 특성의 안정성이 결여된다.

따라서, 본 발명자들이 충진물로서 고무를 첨가하는 방법을 다각적으로 연구, 실험한 결과 본 발명을 완성하게 되었다. 특히, 본 발명은 바인더로서 5-40%(중량%)의 열경화성 수지를 사용하고, 나머지를 충진물로 채운 마찰 재료에 관한 것인데, 상기 충진물에 적어도 고무 및 판상형 흑연(exfoliated graphite)을 함유하는 습식 마찰 재료, 또는 상기 충진물에 적어도 고무를 함침하거나 고무로 코팅된 판상형 흑연을 함유하는 습식 마찰 재료가 본 발명에 해당된다. 더욱이, 상기 충진물은 고무가 함침되거나 코팅된 판상형 흑연 외에 열경화성 수지에 부분적으로 결합한 다공성 펄프 과립 분말을 함유함을 특징으로하고 있다. 고무를 함침시키거나 코팅한 판상형 흑연의 함유량은1-60 중량 ％가 바람직하며, 열경화성 수지에 부분적으로 결합한 다공성 펄프 과립분말을함유할 때, 과립 분말의 기공률은20-70%가 바람직하다.

본 발명의 판상형 흑연은 천연 또는 인공의 흑연을 물리적 또는 화학적 작용에 의해 육각형 모양의 평면을 층상으로 쌓아놓은 형상의 흑연 결정에 해당되며, 그 결정의 층간 간격은 수배에서 수백배로, 바람직하게는2배에서200배로 팽창되어 있다.

함침용 또는 코팅용의 고무로는 내열성, 내유성이 우수한 일반적인 고무가 사용된다. 바람직한 예로는 천연 고무, NBR(아크릴로니트릴-부타디엔 고무), SBR(스티텐-부타디엔 고무), 아크릴 고무, 티오콜 고무, 우레탄 고무, 에피클로로하이드린 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 및 이들에 수소가 첨가된 고무 또는 변형된 고무 등이 있다.

특허청구범위에서 규정한 조성 비율은 만일 어느 한 성분이 이 범위에서 벗어난다면, 마찰 재료의 마찰 계수, 내마모성, 내구성 및 강도와 같은 여러 특성 중의 어느 한 가지에서 문제점이 발생한다는 것을 의미한다.

특히, 열경화수지 바인더가 5% 이하라면, 재료 강도가 약해지는 재료의 결함이 생기고, 마모가 증가된다. 반면에 40% 이상이 된다면, 고부하시에 플라스틱 플로우(flastic flow)가 발생하거나, 원하는 마찰 계수 또는 안정한 마찰 계수를 얻을 수 없는 불합리한 점이 발생한다.

청구범위 제 7항의 한계(고무로 코팅되거나 함침된 판상형 흑연의 양)를 정한 이유는, 이 범위를 벗어남으로해서 단점이 발생하기 때문이 아니라, 이 범위가 첨가 효과가 크게 나타남으로 좀더 경제적이기 때문이다.

펄프 과립 분말의 기공률을 한정하는 이유는 만일20% 이하이면 탄력성 및 함유성(oil containtment)이 좋지 못하며, 반면에 70% 이상이면 강도와 외견상의 플라스틱 변형량 등에서 문제점이 발생하기 때문이다.

본 발명의 마찰 재료 제조 방법은 특별하게 제한하지는 않았지만, 분말야금 제조방법이 바람직한 예로서 이용된다.

충진물과 수지 성분을 V-타입 블렌더, 헨쉘(Henschel) 믹서, 레디게(Ledige) 믹서 등 기타 다른 적당한 블렌더에 넣어 혼합하고, 그 혼합물을 성형틀에 넣어 가압 성형한다. 가압 성형한 그린 콤팩트를 가열 성형하여, 수지 성분과의 반응을 통해 경화된다. 가압 성형시에 가열을 동시에 행하는 것이 물론 가능하며, 가열 경화와 동시에 금속 지지체에 접착하여 성형하는 것 또한 가능하다.

본 발명의 첫 번째 특징은 고무와 판상형 흑연을 동시에 첨가하는 것이며, 특히 고무를 함침시키거나 코팅한 판상형 흑연을 첨가하는 것이 좀더 효과적이다. 두 번째 특징은 펌프 분말을 주성분으로 하고 열경화성 수지에 결합된 과립 분말을 이 재료에 추가로 첨가하는 것이다. 본 발명은 단지 첫 번째 특징만으로 충분한 효과를 발휘할 수 있으며, 그자체가 독립된 발명이라 할 수 있다. 그러나, 두번째 특징인 과립분말의 첨가로 인해서, 첫 번째 특징만으로 이루어진 경우에 받을 수 있는 오일 첨가제의 영향 또는 열의 영향을 분산시킬 수 있으며, 또한 동적 마찰 계수를 증강시킬 수 있을 뿐만 아니라 동적(動) 마찰 계수와 정적(靜) 마찰 계수의 차를 줄이는 것과 같은 마찰 특성의 개선이 가능하다.

종래의 기술대로 윤활 성분과 함께 마찰 재료에 첨가되는 흑연은 열용량이 크고, 내소부성(seizing resistance)을 매우 큰 폭으로 향상시켰으며, 또한 열안정성과 화학적 안정성이 우수하다. 본 발명은 상기 흑연을 고무와 배합시킴으로써, 마찰 슬라이딩 재료용으로 우수한 효과를 지닌 충진물을 형성한다. 또한, 수배 또는 수백배로 팽창된 판상형 흑연은 적당한 양의 고무로 함침되거나 코팅되므로, 매우 소량의 첨가에 의해서도 첨가 효과를 인지할 수 있다. 이 판상형 흑연은 압축성은 매우 우수할지라도 복원성은 거의 없다. 그러나, 본 발명의 고무로 함침되거나 코팅된 흑연은 압력응답성이 우수하고, 소량의 첨가로서도 탄력성면에서 매우 우수한 효과를 나타낸다. 또한, 열과 화학 반응으로부터의 영향 하에서도 탄력성에는 거의 영향을 받지 않는다.

펄프 분말을 주성분으로 하고 열경화성 수지에 결합된 과립 분말을 첨가하는 것은 상기에서 언급한 페이퍼계 마찰 재료 기술에서 공지된 기술이었다. 그러나 이것을 수지 결합 마찰 재료에 응용함으로써, 특히, 고무가 함침되거나 코팅된 판상형 흑연과 배합하여 본 발명 특유의 상승 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 마찰 재료를 상기의 분말야금 제조방법에 의해 제조한다면, 적당한 양의 연통 기공(communicated voids)을 가진 재료를 얻을 수 있으며, 그 기공은 마찰 재료와 상대 재료와의 계면에 존재하는 오일을 적절하게 방출시키거나, 재료 내부로 부터 마찰 계면으로의 오일 공급 경로 역할을 함으로써, 계면에 존재하는 윤활유의 양을 조정해준다. 이에 의해서, 슬라이딩속도-마찰계수 특성 및 계면압력-마찰계수 특성이 잘 조절될 수 있다. 또한, 냉각 매체로서의 오일은 연통 기공에 의하여 계면의 냉각 뿐 아니라, 재료 내부를 냉각시키는 역할을 할 수 있다. 더욱이, 그 기공은 재료의 탄력성을 증강시키는 작용을 한다. 마찰 재료의 제조에 있어서, 분말 야금 제조법 및 상기한 바와 같은 효과가 이 기술 분야에서 공지된 바일지라도, 본 발명이 분말 야금 제조법에 의해서 제조될 수 있는 재료로, 개선된 마찰 재료를 얻을 수 있다는 점에서 본 발명의 가치가 있다.

본 발명의 마찰 재료는 기공률15-70 부피%, 탄성률10-80 kg/mm2일 경우에 특히 좋은 결과를 얻을 수 있고, 기공률이15% 이하의 재료에서도 본 발명의 충진물의 효과를 얻을 수 있다.

[실시예]

본 발명의 분말야금법 실시예를 다음에 설명하고자 한다. 이 실시예로서 본 발명의 효과를 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.

출발물질은 상기 표1에 나타내었다. CTBN은 카드복시 변성 니트릴 고무이고, 표1에 나타낸 것 이외에는 기타 미량의 경화제, 촉매 및 산화방지제가 적당히 첨가 될 수 있다.

상기 표1에 나타낸 각 성분은, 표에 나타난대로 중량%로 무게를 측정하였으며, V-타입 믹서, 레디게 믹서 또는 헨셀 믹서로 혼합하여, 외부 직경 335mm, 내부 직경283mm, 깊이 5mm의 성형틀에 채워 가압성형하였다. 얻어진 성형체는 폴리이미드 수지계는250 ℃에서, 폐놀수지계는180 ℃에서 약 4시간 동안 경화시켰다.

얻어진 라이닝(또는 페이싱) 재료의 대표적인 물성치는 기공률 40%, 항절력(抗折力) 강도200kgf/cm , 경도 HR15Y24이며, 탄성률이 35kgf/mm 이였다. 제품 디스크는 스틸로 제조된 코오판에 접착제로 접착되었으며, 윤활유를 위한 오일홈을 기계적 가공에 의해 형성시켰고, 라이닝(또는 페이싱) 두께는 한 표면을 0.9mm까지 연삭하였으며, 그것을 실험에 이용하였다.

비교예로서는, 비교예1에서 니딩(kneading) 시트법에 의한 고무계 마찰 재료를 나타내었고, 비교예2에서는 분말 야금 제조법에 의한 코크-흑연계 마찰 재료를 나타내었다. 상기 두 가지 재료 모두는 시판품이거나 시판품에 거의 근사한 것이다.

다음에 실험 결과에 대한 설명을 기술하고자 한다. 실시예로서는 실시예 3의 결과를 대표로 나타내었다.

도1은 디젤 엔진 오일, S-310W 를 사용하여 튜브 테스터로 장시간 동안 오일 온도120 ℃에서 오일내에 침적시켰을 경우의 실험 결과를 나타낸 것이다. 비교예1에서는 침적 시간이 경과함에 따라서 탄성률이 급격히 증가하였으며, 라이닝 재료가 경화하게 된다. 반면에, 비교예2에서는 시간의 경과에 따른 변화는 없지만, 탄성률은 크고, 클러치 또는 브레이크에 적용될 때, 히트 스포트(heat spot)가 발생하며, 소부 한계(한계 에너지 흡수 부하능)가 낮다.

도2는 동일한 오일(디젤 엔진 오일 : S-210W, 오일 온도:120 ℃, 실험 기계: 테스트 튜브 에이징 테스터(test tube aging tester))에 침적시킬 때 팽윤 결과를 나타낸 것이다. 오일 또는 오일 첨가제의 양의 영향에 의해 팽윤되는 비교예1과 대조해볼 때, 본 실시예가 안정함을 알 수 있다.

도 3 및 도 4는 공기중에서100℃ 및200℃의 온도에 노출시켰을 때, 경과 시간에 따른 탄성률의 변화를 나타낸 것이다. 실시예가200℃의 고온에서도 안정함을 알 수 있었다. 비교예1은200℃에서1000 시간 후에는 탄성률이 저하되었으며, 이는 재료가 경화된 후 노화되어 쉽게 부서지기 때문이다.

도 5는180℃의 온도에서 슬라이딩시 재료의 버클링 강도를 나타낸 것이다(진폭 앵글: ±1°, 오일 종류: EO 30-CD, 나선형의 효과적인 영역: 60로 구성, 로터 헤드: ψ20, 로터 순환 시간:100cpm, 표면 관찰은 약 500 사이클마다 행함). 종(縱)축에는 라이닝에 적용된 실면적당의 하중을 나타내었으며, 횡(橫)축에는 하중시 버클링이 발생하기까지 견뎌내는 사이클 수를 나타내었다. 비교예와 비교해보면, 실시예가 3배 이상의 내가중(耐加重)이 있음을 알 수 있다. 게다가, 버클링의 형태에서 볼 때, 비교예에서는 재료내에 균열이 형성되어 조각으로 갈라지는 것이 관찰된 반면, 실시예에서는 균열은 관찰되지 않고 하중에 의한 싱킹(sinking)만이 관찰되었다.

도 6은 한계 에너지 흡수 곡선을 나타낸 것이다(라이닝 사이즈: ψ335×ψ283.5, 마찰 표면의 총수:2 디스크(4 surfaces), 오일 종류: 디젤 엔젤 오일 #30, 오일 온도:100℃, 오일 유동률: 8 cc/cm ·min). 곡선의 상부 영역은 위험 영역이며, 곡선의 하부 영역은 안전 영역이다. 실시예는 매우 높은 한계 에너지 흡수를 나타내어, 고부하 용도에 적용가능하다는 것을 알 수 있다.

도 7에서는 다음과 같은 실험 조건 하에서 흡수 에너지 약20kgf/cm 및 흡수능 약10 kgfm/cm ·sec 의 에너지 산재도(에너지 흡수도)의 고부 하에서의 50,000 사이클 내구성 실험 결과를 나타낸 것이다.

흡수 에너지:20.0 kg·m/cm

슬라이딩 속도:18.53m/sec

회전수:1142rpm

관성:2.807gk·m·sec

단위 압력: 9.0-10.1 kg/cm

오일 종류: 디젤엔젠오일-30

오일 유동률: 8 cc/cm ·min

오일 온도:100 ℃

간격: 42sec/cyclc

홉의 모양: 와플 홈(waffle groove)

마찰 재료: ψ335 Sψ283.5,2 discs, 4 surfaces

상대 재료: S55C(AISI1055)

표면의 조면도(祖面度): 최대 6μm.

생산품의 단위면적당 흡수에너지와 실단위면적당 최대 흡수능은 약 650(kgfm) /(cm )(cm ·sec)이며, 실시예가 종래의 약2배의 고부하에서의 내구성 실험을 하였을 때, 안정한 마찰 계수와 허용 가능한 마모량을 가지고 있음을 알 수 있다.

상기 표2는 연속 슬라이딩에 의한 테스트 결과를 나타낸 것이다.2 개의 디스크( 4 surfaces)가 사용되고, 오일은 오일 종류 #30, 오일 유동률 8 cc/cm ·min 및 오일 온도100 ℃로 사용되었다. 테스트 조건1은 슬라이딩 속도 8.6 m/sec, 단위 압력 3.1 kgf/cm 이였으며, 테스트 조건2는 슬라이딩 속도10.0 m/sec, 단위 압력 7.0 kgf/cm 이다. 테스트 조건2에서의 실시예는 오일 온도가15 분 후에 인화점 이상으로 상승되었기에, 테스트를 중지하였다. 실시예가 연속 슬라이딩에서도 역시 우수한 재료라는 것을 알 수 있다.

상기 표 3은 실시예1-6과 비교예1-2에서 생성물의 단위 면적당 에너지 흡수와 실제 단위 면적당 최대 흡수능의 한계를 나타낸 것이다. 외부직경 335 mm, 내부직경283.5 mm의2 개의 디스크(4 surfaces)가 사용되었으며, 오일 종류는 #30의 디젤엔진오일을 사용하였고, 오일 온도는100 ℃, 오일 유동률 8 cc/cm ·min, 제동 회수200, 에너지 흡수한계치는20 kgm/cm 인 것을 오일로서 사용하였다. 본 발명의 효과가 높음을 알 수 있다.

본 발명이 우수한 습식 마찰 재료를 제공함으로써, 본 발명의 공업적 가치는 매우 높다.

Claims (9)

1. 5-40%(중량%)의 열경화성 수지를 바인더 성분으로 하고, 나머지가 충진물(filler)인 마찰 재료로서, 이 충진물이 고무와 판상형 흑연을 함유하는 것을 특징으로 하는 습식 마찰 재료.
2. 제1항에 있어서, 상기 충진물이 다공성 펄프 과립 분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 습식 마찰 재료.
3. 제2항에 있어서, 상기 다공성 펄프 과립 분말이20-70%의 기공률을 갖는 것을 특징으로 하는 습식 마찰 재료.
4. 5-40%(중량%)의 열경화성 수지를 바인더 성분으로 하고, 나머지가 충진물인 마찰재료로서, 이 충진물이 고무가 함침되거나 코팅된 판상형 흑연을 함유하는 것을 특징으로 하는 습식마찰 재료.
5. 제4항에 있어서, 상기 충진물이 열경화성 수지와 부분적으로 결합된 다공질 펄프 과립 분말을 함유하는 것을 특징으로 하는 습식 마찰 재료.
6. 제5항에 있어서, 열경화성 수지와 부분적으로 결합한 상기 다공질 펄프 과립 분말이20-70%의 기공률을 갖는 것을 특징으로 하는 습식 마찰 재료.
7. 제 4항에 있어서, 고무가 함침되거나 코팅된 상기 판상형 흑연의 함유량이1-60%(중량%)인 습식 마찰 재료.
8. 제5항에 있어서, 고무가 함침되거나 코팅된 상기 판상형 흑연의 함유량이1-60%(중량%)인 습식 마찰 재료.
9. 제6항에 있어서, 고무가 함침되거나 코팅된 상기 판상형 흑연의 함유량이1-60%(중량%)인 습식 마찰 재료.