KR101041031B1 - A Hybrid friction material and a brake for vehicle comprising the hybrid friction material - Google Patents
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Abstract
융합형 마찰재 및 이를 포함하는 차량용 브레이크가 제공된다.Provided are a fused friction material and a vehicle brake including the same.
본 발명에 따른 융합형 마찰재는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 융합형 마찰재는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 융합함으로써 시너지 효과를 발휘하는 새로운 개념의 마찰재로서, 속도 및 제동 감속도에 따른 마찰계수의 변화가 적어 안정적이며, 페이드에 대한 저항력이 우수하여 마찰 특성 면에서 뛰어난 효능을 가질 수 있다.Fusion type friction material according to the present invention is characterized in that it comprises a low-steel friction material and a non-steel friction material. The fused friction material according to the present invention is a friction material of a new concept that exhibits synergistic effect by fusing a lostil-based friction material and a non-steel friction material, and is stable due to a small change in the friction coefficient according to speed and braking deceleration, and is resistant to fading. This is excellent and can have an excellent efficacy in terms of friction properties.
Description
본 발명은 융합형 마찰재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동 특성과 페이드에 대한 저항성이 향상된 융합형 마찰재 및 이를 포함하는 브레이크에 관한 것이다.The present invention relates to a fused friction material, and more particularly to a fused friction material and a brake including the improved braking properties and resistance to fade.
브레이크(brake) 마찰재란 차륜 또는 기계의 작동을 마찰재와 대하는 면(드럼 또는 디스크)의 마찰력에 의해 감속 또는 제동 및 전달(clutch)시키는 역할을 하는 것으로서 이때의 운동(주행) 에너지를 마찰로 인하여 발생하는 열 에너지로 전환시키는 장치를 말한다. A brake friction material is a function of decelerating, braking, and clutching wheel or machine operation by frictional force on the surface (drum or disk) that faces the friction material, and generates kinetic (driving) energy due to friction. It means the device which converts into heat energy.
이러한 마찰재는 1900년 초에 면직물에 고부 또는 아스팔트를 함침시켜 만든 직조(woven)계가 최초의 마찰재로 사용되었으며, 그 후 1906년부터는 열안전성이 우수한 석면(asbestos)이 주성분으로 이루어진 브레이크 마찰재(라이닝)를 제동장치에 처음으로 사용하였고, 1927년 페놀 수지(phenol resin)가 개발되면서 1960년부터 수지 몰드(resin mold)계의 마찰재가 본격적으로 생산되기 시작하였다.In the early 1900s, these friction materials were first made of woven fabrics made by impregnating cotton or asphalt with cotton fabrics, and since 1906, brake friction materials (linings) mainly composed of asbestos, which has excellent thermal safety, Was used for the first time in the braking system, and in 1960, when a phenol resin was developed, a friction mold-based friction material began to be produced in earnest from 1960.
1980년대 후반 석면이 미국 환경 보호국(EPA)에 의해 발암 물질로 판명(청석면, 황석면)되면서 각종 제품에 규제를 받자 탈석면화를 꾀하기 위해 석면 대체 물질의 개발이 시작되었고, 이러한 비석면 계열 마찰재는 강철 섬유를 포함하고 있지 않은 논스틸(non-steel)계 마찰재와 강철 섬유가 내재되어 있는 로스틸(low-steel)계 마찰재를 중심으로 꾸준히 개발되어왔다.Asbestos was identified as a carcinogen by the US Environmental Protection Agency (EPA) in the late 1980's, as a result of the regulation of various products, asbestos-based friction materials began to be developed. Has been steadily developed around non-steel friction materials that do not contain steel fibers and low-steel friction materials in which steel fibers are embedded.
이러한 마찰재의 사용 범위는 자동차를 중심으로 하여 산업기계, 철도차륜, 항공기, 선박 등에 널리 사용되고 있으며 그 사용량도 매년 증가하고 있는 추세에 있다.The use range of such friction materials is widely used in industrial machines, railway wheels, aircrafts, ships, etc., mainly in automobiles, and the amount of use of friction materials is increasing every year.
자동차 브레이크용 마찰재는 일반적으로 약 8∼20종류의 다른 원료로 구성된 복합재료로서 그 구성요소는 크게 약 6 가지 정도로 크게 나누어지며, 일반적으로 마찰재의 구성요소는 기지재(Matrix), 결합제(Binder), 충전재(Filler), 연마재(Abrasive), 윤활제(Lubricant), 마찰 조절제(friction modifier) 등이 있다.Friction material for automobile brake is generally composed of about 8 ~ 20 kinds of different raw materials, and its components are divided into about 6 kinds. In general, the components of friction material are matrix and binder. , Fillers, abrasives, lubricants, friction modifiers, and the like.
이들 각각의 구성 원료는 자동차 제동시 요구되는 마찰 특성을 얻기 위하여 적정량이 첨가되며 이때 사용된 구성물질의 종류 및 함량은 일반적으로 마찰재 생산업체의 노하우로서 공표하지 않는 것이 상례이다.Each of these constituent materials is added in an appropriate amount to obtain the friction characteristics required for automobile braking, and it is common practice that the type and content of the constituent materials used are generally not disclosed as the know-how of the friction material producer.
상기 자동차 제동시 요구되는 마찰 특성은 크게 안정성과 내구성으로 대별되며, 상기 안정성은 마찰계수, 마찰계수의 안정성, 페이드(fade)와 리커버리(recovery) 및 기계적 강도 등에 의해 결정되고, 상기 내구성은 마모, 상대면 손상 및 불쾌감 유무 등에 의해 결정된다.The friction characteristics required for braking of the vehicle are largely classified into stability and durability, and the stability is determined by friction coefficient, stability of friction coefficient, fade and recovery, mechanical strength, and the like. It is determined by relative surface damage and unpleasantness.
상기 페이드와 리커버리는 브레이크 작동 중 발생하는 열에 의한 영향이다. 마찰재는 작동하는 기계의 운동에너지를 마찰력을 통해 열에너지로 변환시키는 장치인 만큼 작동시에 많은 열이 발생하게 된다. 따라서, 마찰재와 접촉하는 기계부의 온도가 상승하게 되어 마찰계수가 저하되는 현상이 발생하는데 이러한 현상을 페이드(fade)라 한다. 즉, 연속적으로 작동과 제동을 반복하는 기계는 점차 온도가 상승하게 되고 그에 따라 마찰 계수는 감소하게 되므로 동일한 감속을 유지하려면 마찰재가 기계에 가하는 함을 더 크게 해야한다. 이러한 페이드 현상은 기계의 작동 안전성을 저하시키는 직접적인 요소로 성능이 우수한 패드의 조건은 페이드 현상에 대해 우수한 저항성을 갖는 것이다. The fade and recovery is due to heat generated during brake operation. Friction material is a device that converts the kinetic energy of the working machine into thermal energy through the friction force, so a lot of heat is generated during operation. Therefore, a phenomenon occurs in which the temperature of the mechanical part in contact with the friction material rises and the friction coefficient decreases. This phenomenon is called a fade. In other words, a machine that repeats operation and braking gradually increases in temperature and thus decreases in coefficient of friction. Therefore, in order to maintain the same deceleration, the friction material must be applied to the machine. This fade phenomenon is a direct factor in deteriorating the operation safety of the machine, and the condition of the excellent pad is excellent resistance to the fade phenomenon.
또한, 페이드로 인해 감소한 마찰계수를 빠른 시간 내에 회복할 수 있어야 안정적인 제동이 가능해지는데, 이렇나 페이드 현상의 반대로 페이드로 인하여 상승하였던 온도가 원래의 온도로 되돌아 왔을 때 저하된 마찰계수가 회복되는 현상을 리커버리(recovery) 현상이라 한다. 이렇게 페이드와 리커버리 현상은 브레이크 패드의 마찰계수와 밀접한 관계가 있는 현상으로 패드의 안전성과 직접적으로 관계되는 현상이다. 즉, 어떠한 마찰재로 이루어진 브레이크 패드의 페이드와 리커버리 현상을 관찰하면 패드의 안전성을 평가할 수 있다.In addition, stable braking is possible when the friction coefficient reduced due to the fade can be recovered within a short time.However, when the temperature increased due to the fading returns to the original temperature, the reduced friction coefficient is recovered. This is called a recovery phenomenon. The fade and recovery phenomenon is a phenomenon that is closely related to the friction coefficient of the brake pad and is directly related to the pad safety. In other words, by observing the fading and recovery of the brake pad made of any friction material, it is possible to evaluate the safety of the pad.
상기 마찰 특성(안전성과 내구성)은 마찰재 구성요소의 원료와 그들의 조성 배합비 및 배합 방법 그리고 그 후의 제조과정에 따라 결정된다.The friction properties (safety and durability) are determined according to the raw materials of the friction material components, their composition ratios and formulation methods, and subsequent manufacturing processes.
상기 마찰재 구성요소의 원료는 강도, 경도, 녹는점 등 원료의 특성을 조사하여 각 역할에 충족하는 재료들을 선별하며 크기, 표면 처리, 밀도 등도 선별기준 에 영향을 미친다. 조성 배합비는 각 구성요소 간의 분율에 따라 마찰 특성이 변한다. 마찰재의 제조공정은 재료계량, 재료의 혼합, 예비성형(pre-form), 핫프레스(hot-press) 성형, 후경화 공정을 순서대로 하여, 성형 공정의 각 면압과, 처리온도 및 처리시간에 따라 마찰 특성을 조절할 수 있다.The raw material of the friction material component is to examine the properties of the raw material, such as strength, hardness, melting point to select the materials that meet each role, size, surface treatment, density, etc. also affect the selection criteria. The compositional blending ratio varies with the fraction between the components. The friction material manufacturing process is carried out in the order of material weighing, mixing of materials, pre-form, hot-press molding, and post-curing process, and then the surface pressure, processing temperature and processing time of the molding process. Accordingly the friction characteristics can be adjusted.
한편, 마찰 재료의 구성요소 중 기질 역할을 하는 파이버(fiber) 중 스틸 파이버(steel fiber)가 함유된 마찰재를 통상 로스틸계 브레이크 마찰재(low-steel type brake lining)라 칭하며 스틸 파이버가 함유되지 않은 마찰재를 논스틸계 브레이크 마찰재(non-steel type brake lining)라 칭한다.On the other hand, the friction material containing the steel fiber of the fiber (fiber) that serves as a substrate of the friction material components are commonly referred to as low-steel type brake lining (friction material that does not contain steel fiber) Is referred to as non-steel type brake lining.
상기 로스틸계 마찰재는 강화 섬유 중 하나로 포함된 철 섬유(steel fiber)의 역할이 크다 할 수 있다. 상기 철 섬유는 그 함량에 따라 비석면 마찰재와 구분될 만큼 석면을 대체하는데 매우 중요한 작용을 하는 섬유로, 그 길이 범위가 1/8∼1/4 인치(inch)에 속하는 철 섬유가 주로 사용된다. 그리고 아라미드 섬유에 비해 비중이 크고 열적으로 안정하여 상대적으로 가격이 저렴하다. The rostil-based friction material may have a large role of iron fiber included in one of the reinforcing fibers. The iron fiber is a fiber that plays a very important role in replacing asbestos, so that it can be distinguished from non-asbestos friction material according to its content, and an iron fiber having a length range of 1/8 to 1/4 inch (inch) is mainly used. . It is also relatively inexpensive due to its high specific gravity and thermal stability compared to aramid fibers.
또한, 상기 로스틸계 마찰재는 결합제 중 하나인 페놀 수지를 흡착하지 않아 강도가 뛰어나고, 강도와 마찰계수가 우수하며, 철 섬유가 포함되어 있어 논스틸계 마찰재에 비해 내마모성이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 그러나 다른 섬유를 이용한 마찰재에 비해 상대적으로 디스크에 대한 공격성(aggressiveness)과 마모량이 크고, 열전도율이 높기 때문에 브레이크 패드 본체의 온도 상승을 저지하기 위해 단열재가 필요하다. In addition, the rostil-based friction material is known to be excellent in strength, excellent in strength and coefficient of friction, and iron fiber is included because it does not adsorb phenolic resin which is one of the binders, compared to the non-steel friction material. However, since the aggressiveness and abrasion amount of the disk and the thermal conductivity are high, as compared with the friction material using other fibers, a heat insulating material is required to prevent the temperature increase of the brake pad body.
상기 논스틸계 마찰재는 철 섬유 대신 유리, 구리, 세라믹, 카본 등의 여러 가지의 섬유를 사용한 것으로, 상대적으로 다른 마찰재에 비해 기계적 강도는 약하나 제동력 및 디스크에 대한 공격성이 양호하다.The non-steel friction material uses various fibers such as glass, copper, ceramics, and carbon instead of iron fiber, and has relatively low mechanical strength but good braking force and aggression against disks compared to other friction materials.
상술한 바와 같이 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재는 각각의 내재적인 단점을 지니고 있어, 이를 극복하기 위한 다양한 종래 기술이 존재하였으나 대부분의 종래 기술은 각각의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 구성요소와 그들의 조성 배합비 등을 개량한 것이었다.As described above, the rostil-based friction material and the non-steel friction material have inherent disadvantages, and various conventional techniques exist to overcome this problem. Urea and their composition ratio were improved.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 제동 특성과 페이드에 대한 저항성이 향상된 융합형 마찰재를 제공하는 것이다.Accordingly, the first problem to be solved by the present invention is to provide a fused friction material with improved braking properties and resistance to fade.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 융합형 마찰재를 포함하는 차량용 브레이크를 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide a vehicle brake including the fused friction material.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위해서,In order to achieve the first object of the present invention,
로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 포함하는 융합형 마찰재를 제공한다.Provided is a fusion type friction material including a low steel friction material and a non-steel friction material.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재는 서로 교번하여 배열되어 있을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rostil friction material and the non-steel friction material may be arranged alternately with each other.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 교번하여 배열되어 있는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 부피비는 3:1∼1:3일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the volume ratio of the alternating rostil-based friction material and the non-steel friction material may be 3: 1 to 1: 3.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 형태는 삼각형, 사각형, 사다리꼴, 벌집형, 다각형, 무정형, 모자이크형 또는 이들의 혼합형태일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the form of the rostil friction material and the non-steel friction material may be triangular, square, trapezoidal, honeycomb, polygonal, amorphous, mosaic or a mixture thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 로스틸계 마찰재는 섬유 기재, 결합제, 입경이 0.5∼10㎛인 연마재, 입경이 180∼220㎛인 고체 윤활제, 마찰 조절제 및 충전재를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the rostil-based friction material may include a fiber substrate, a binder, an abrasive having a particle size of 0.5 to 10㎛, a solid lubricant having a particle size of 180 to 220㎛, a friction regulator and a filler.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 연마재는 지르콘 실리케이트, 알 루미나, 이산화 규소, 산화마그네슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the abrasive may be zircon silicate, alumina, silicon dioxide, magnesium oxide or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고체 윤활제는 흑연, 삼황화안티몬, 황화아연, 황화 구리 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the solid lubricant may be graphite, antimony trisulfide, zinc sulfide, copper sulfide or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 연마재의 부피%는 4∼6일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the volume% of the abrasive may be 4-6.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고체 윤활제의 부피%는 13∼15일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the volume percent of the solid lubricant may be 13 to 15.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 섬유기재는 스틸 섬유, 유기 섬유, 세라믹 섬유, 청동 섬유, 구리 섬유 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the fiber base may be steel fiber, organic fiber, ceramic fiber, bronze fiber, copper fiber or a mixture thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 결합제는 상용 페놀 수지 또는 변형계 페놀 수지일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the binder may be a commercial phenol resin or a modified phenolic resin.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 결합제의 부피%는 9∼11일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the volume percentage of the binder may be 9-11.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 마찰 조절제는 캐슈 분진, 니트릴 부타디엔 고무 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the invention, the friction modifier may be cashew dust, nitrile butadiene rubber or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 마찰 조절제의 부피%는 14∼16일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the volume percentage of the friction modifier may be 14 to 16.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 충전재는 수산화 칼슘, 바라이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the filler may be calcium hydroxide, barite or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 충전재의 부피%는 30∼34일 수 있 다.According to another embodiment of the present invention, the volume% of the filler may be 30 to 34.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 논스틸계 마찰재는 섬유 기재, 16∼18 부피%의 결합제, 14∼16 부피%의 연마재, 12∼14 부피%의 고체 윤활제, 18∼20 부피%의 마찰 조절제 및 6∼10 부피%의 충전재를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the non-steel friction material is a fibrous substrate, 16-18% by volume binder, 14-16% by volume abrasive, 12-14% by volume solid lubricant, 18-20% by volume Friction modifier and 6-10% by volume of filler.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 섬유 기재는 유기 섬유, 세라믹 섬유, 청동 섬유 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the fiber substrate may be an organic fiber, ceramic fiber, bronze fiber or a mixture thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 결합제는 상용 페놀 수지 또는 변형계 페놀 수지 일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the binder may be a commercial phenol resin or a modified phenolic resin.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 연마재는 지르콘 실리케이트. 운모, 사산화삼철 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the abrasive is zircon silicate. Mica, triiron tetraoxide, or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 고체 윤활제는 흑연, 삼황화 안티몬 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the solid lubricant may be graphite, antimony trisulfide or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 마찰 조절제는 캐슈 분진, 타이어 고무 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the invention, the friction modifier may be cashew dust, tire rubber or mixtures thereof.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 충전재는 수산화 칼슘, 바라이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the filler may be calcium hydroxide, barite or mixtures thereof.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 상기 융합형 마찰재를 포함하는 차량용 브레이크를 제공한다.The present invention provides a vehicle brake including the fused friction material to solve the second problem.
본 발명에 따른 융합형 마찰재는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 융합 함으로써 시너지 효과를 발휘하는 새로운 개념의 마찰재로서, 속도 및 제동 감속도에 따른 마찰계수의 변화가 적어 안정적이며, 페이드에 대한 저항력이 우수하여 마찰 특성 면에서 뛰어난 효능을 가질 수 있어 본 발명이 속하는 기술 분야에 상당한 이점을 제공할 것이다.The fused friction material according to the present invention is a friction material of a new concept that exhibits synergistic effect by fusing a lostil friction material and a non-steel friction material, and is stable due to a small change in the friction coefficient according to speed and braking deceleration, and is resistant to fading. This excellent ability to have excellent efficacy in terms of friction properties will provide a significant advantage in the technical field to which the present invention belongs.
로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재는 상술한 바와 같이 각각의 내재적인 장단점을 갖고 있다. 이에 본 발명자는 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 융합하였을 경우 서로의 단점을 보완하여 시너지 효과를 나타낼 수 있다는 점에 착안하여 이에 대한 연구와 시험을 행하였고, 그 결과에 근거하여 본 발명에 따른 융합형 마찰재를 완성하였다. As described above, the low-steel friction material and the non-steel friction material have inherent advantages and disadvantages. Therefore, the present inventors carried out the research and test on the point that the synergistic effect can be exhibited by complementing the shortcomings of each other when the rothille friction material and the non-steel friction material is fused, based on the results According to the fused friction material was completed.
이하, 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 설명하고자 한다. 그러나 상기 도면 및 실시예에 의하여 본 발명의 범위는 제한되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings and examples. However, the scope of the present invention is not limited by the drawings and the embodiments.
본 발명에 따른 융합형 마찰재는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 두 마찰재의 융합에 의하여 마찰 특성이 향상되며 특히, 내페이드성이 향상된다.The fused friction material according to the present invention is characterized in that it comprises a low-steel friction material and a non-steel friction material, the friction properties are improved by the fusion of the two friction materials, in particular, the fade resistance is improved.
본 발명에 따른 융합형 마찰재는 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 서로 교번하여 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.The fused friction material according to the present invention is characterized in that the rostile friction material and the non-steel friction material are arranged alternately with each other.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 융합형 마찰재의 개략도를 나타낸 것이다. Figure 1 shows a schematic diagram of a fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기와 같이 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 교번하여 배열하면 고온에서의 마찰특성, 즉 내페이드성이 향상되는 데 이는 하기 시험예에서 보다 자세히 설명한다.Referring to FIG. 1, alternately arranging a rostil-based friction material and a non-steel friction material as described above improves friction characteristics at high temperatures, that is, fade resistance, which will be described in more detail in the following Test Example.
본 발명에 따른 융합형 마찰재는 교번하여 배열되어 있는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 부피비는 3:1∼1:3인 것이 바람직한데, 그 이유는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 부피비가 3:1을 초과하면, 즉 로스틸계 마찰재의 부피가 논스틸계 마찰재의 부피에 비해 3 배를 초과하게 되면 논스틸계 마찰재의 역할이 미비해져 의미가 없고, 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 부피비가 1:3을 초과하면, 즉 논스틸계 마찰재의 부피가 로스틸계 마찰재의 부피에 비해 3 배를 초과하게 되면 로스틸계 마찰재의 역할이 미비해져 의미가 없기 때문이다. 따라서, 상기 융합형 마찰재는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 부피비가 1:1일 때 가장 우수한 마찰특성을 나타내며 상기 부피비에서 멀어질수록 두 마찰재를 융합하였을 때의 시너지 효과가 미비해 짐을 알 수 있다.In the fusion-type friction material according to the present invention, the volume ratio of the alternating rutile friction material and the non-steel friction material is preferably 3: 1 to 1: 3, because the volume ratio of the rutile friction material and the non-steel friction material is When it exceeds 3: 1, that is, when the volume of the rothyl friction material exceeds three times the volume of the non-steel friction material, the role of the non-steel friction material is insignificant and meaningless. This is because when the volume ratio exceeds 1: 3, that is, when the volume of the non-steel friction material exceeds three times the volume of the rostil-based friction material, the role of the rostil-based friction material is insignificant and meaningless. Therefore, the fused friction material exhibits the best frictional characteristics when the volume ratio of the rostil-based friction material and the non-steel friction material is 1: 1, and the synergistic effect is obtained when the two friction materials are fused as the distance from the volume ratio increases. .
상기 부피비에 따른 융합형 마찰재를 도 2a 내지 도 3b에 나타내었다.Fusion type friction material according to the volume ratio is shown in Figures 2a to 3b.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 2:1이 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.2A is a schematic diagram of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged to have a volume ratio of 2: 1 according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 1:2가 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.2B is a schematic view of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged in a volume ratio of 1: 2 according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 3:1이 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.3A is a schematic diagram of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged to have a volume ratio of 3: 1 according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 1:3이 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.3B is a schematic view of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged in a volume ratio of 1: 3 according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 융합형 마찰재의 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 형태는 삼각형, 사각형, 사다리꼴, 벌집형, 다각형, 무정형, 모자이크형 또는 이들의 혼합형태인 것이 바람직하나 특별히 제한되지는 않는다.The form of the rostil friction material and the non-steel friction material of the fused friction material according to the present invention is preferably triangular, rectangular, trapezoidal, honeycomb, polygonal, amorphous, mosaic or a mixture thereof, but is not particularly limited.
상기 형태에 따른 융합형 마찰재를 도 4 내지 도 7에 예시하여 나타내었다.4 to 7 illustrate the fused friction material according to the above embodiment.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 형태의 융합형 마찰재의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a schematic diagram of a triangular fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리꼴 형태의 융합형 마찰재의 개략도이다. 5 is a schematic view of a trapezoidal fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌집형 형태의 융합형 마찰재의 개략도를 나타낸 것이다. Figure 6 shows a schematic diagram of a fused friction material of the honeycomb type according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모자이크형 융합형 마찰재의 개략도이다.7 is a schematic view of a mosaic fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 융합형 마찰재의 로스틸계 마찰재와 논스 틸계 마찰재의 형태가 삼각형, 사다리꼴, 벌집형, 모자이크형인 것으로, 상기 각각의 실시예의 융합형 마찰재는 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 부피비가 1:1이 되도록 교번하여 배열되어 있다.4 to 7, the forms of the rostil-based friction material and the non-steel friction material of the fused friction material are triangular, trapezoidal, honeycomb-shaped, and mosaic-type. The volume ratio of the system friction material is alternately arranged to be 1: 1.
본 발명의 따른 상기 융합형 마찰재의 로스틸계 마찰재는 섬유 기재, 결합제, 입경이 0.5∼10㎛인 연마재, 입경이 180∼220㎛인 고체 윤활제, 마찰 조절제 및 충전재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rostil-based friction material of the fused friction material according to the present invention is characterized in that it comprises a fiber base, a binder, an abrasive having a particle diameter of 0.5 to 10㎛, a solid lubricant having a particle diameter of 180 to 220㎛, a friction regulator and a filler.
상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 연마재의 입경은 0.5∼10㎛인 것이 바람직한데, 이유는 0.5㎛ 미만인 경우에는 연마재와 상대재와의 접촉면적이 증가함에 따라 초기 마찰계수가 증가하여 마찰 안정성이 떨어지고 고온에서 페이드 현상이 발생하기 때문이고, 10㎛를 초과하는 경우에는 연마재가 고르게 분포하지 못하여 연마재의 기능이 떨어지고 대면 공격성이 증가하여 상대재의 마모량이 증가하기 때문이다.It is preferable that the particle size of the abrasive among the components of the rostil-based friction material is 0.5 to 10㎛, when the less than 0.5㎛ the initial friction coefficient increases as the contact area between the abrasive and the counterpart increases, the friction stability is lowered This is because a fade phenomenon occurs at a high temperature, and when it exceeds 10 μm, the abrasive is not evenly distributed, and thus the abrasive function is decreased, and the aggression of the facing material is increased, thereby increasing the wear amount of the counterpart.
상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 고체 윤활제의 입경은 180∼220㎛인 것이 바람직한 이유는 180㎛ 미만인 경우에는 상기 연마재의 공격성을 완화시키는 고체 윤활제의 역할이 미비해지고, 220㎛를 초과하는 경우에는 상기 연마재와 입경의 차이가 커져 연마재와 혼합시 고르게 분포하지 못하여 마찰재의 마찰특성을 악화시키기 때문이다.The reason why the particle diameter of the solid lubricant among the components of the rostil-based friction material is preferably 180 to 220 μm is less than 180 μm, and the role of the solid lubricant to mitigate the aggressiveness of the abrasive is insufficient. This is because the difference between the abrasive and the particle size is increased, and thus the friction characteristics of the friction material are deteriorated because it is not evenly distributed when mixed with the abrasive.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 연마재는 지르코늄 실리케 이트(ZrSiO2), 알루미나(Al2O3), 석영(SiO2), 산화마그네슘(MgO) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나 마찰재에 사용되는 통상의 연마재라면 특별히 제한되지 않는다.In the present invention, the abrasive among the components of the rostil-based friction material is zirconium silicate (ZrSiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO) or a mixture thereof, but the friction material The abrasive is not particularly limited as long as it is a conventional abrasive.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 고체 윤활제는 흑연(graphite), 삼황화안티몬(Sb2S3), 황화아연(ZnS), 황화구리(CuS) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나, 마찰재에 사용되는 통상의 고체 윤활제라면 특별히 제한되지 않는다.In the present invention, the solid lubricant among the components of the rostil-based friction material is graphite, antimony trisulfide (Sb 2 S 3 ), zinc sulfide (ZnS), copper sulfide (CuS) or a mixture thereof. It will not be restrict | limited especially if it is a normal solid lubricant used for the.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 연마재의 부피%는 4∼6인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 연마재의 부피 분율이 4 부피% 미만인 경우에는 마찰계수와 내페이드성이 감소하고, 6 부피%를 초과하는 경우에는 상대재가 손상되거나 마모량이 증가하는 문제점이 발생하기 때문이다.In the present invention, it is preferable that the volume% of the abrasive is 4 to 6 in the components of the rostil-based friction material, because the friction coefficient and the fade resistance are decreased when the volume fraction of the abrasive is less than 4 vol. If the volume is exceeded, the counterpart may be damaged or wear may increase.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 고체 윤활제의 부피%는 13∼15인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 고체 윤활제의 부피 분율이 13 부피% 미만인 경우에는 마찰재와 연마재의 마모량이 증가하고, 15 부피%를 초과하는 경우에는 마찰 계수가 떨어지는 문제점이 발생하기 때문이다. In the present invention, it is preferable that the volume% of the solid lubricant in the components of the rostil-based friction material is 13 to 15, because the amount of wear of the friction material and the abrasive increases when the volume fraction of the solid lubricant is less than 13 volume%, It is because the problem that friction coefficient falls when it exceeds 15 volume% arises.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 섬유 기재는 스틸 섬유, 유기 섬유, 세라믹 섬유, 청동 섬유, 구리 섬유 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나 로스틸계 마찰재에 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지는 않는다.In the present invention, the fiber base of the components of the rothyl-based friction material is preferably steel fibers, organic fibers, ceramic fibers, bronze fibers, copper fibers or mixtures thereof, but is not particularly limited as long as it is commonly used in rothyl-based friction materials. .
유기 섬유의 예로는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 아라미드 펄프, 폴리 이미드 섬유, 폴리 아미드 섬유, 페놀 섬유, 셀룰로오스 또는 아크릴 섬유 등을 들 수 있으며, 세라믹 섬유로는 락 울(rock wool), 티탄산 칼륨 등을 들 수 있고, 그 이외에 윌라스토나이트, 세피오라이트, 아타펄가이트 및 인조 광물섬유와 같은 무기 섬유도 사용가능하다. Examples of the organic fibers include carbon fibers, aramid fibers, aramid pulp, polyimide fibers, polyamide fibers, phenol fibers, cellulose or acrylic fibers, and the like, and ceramic fibers include rock wool, potassium titanate, and the like. And other inorganic fibers such as willlastonite, sepiolite, attapulgite and artificial mineral fibers.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 결합제는 상용 페놀 수지(straight phenolic resin) 또는 변형계 페놀 수지인 것이 바람직하나 마찰재에 통상적으로 사용되는 결합제이면 특별히 제한되지 않는다. 특히 본 발명에서는 하기에 설명하는 바와 같이 연마재와 고체 윤활제의 입경을 조절하여 마찰재 구성 요소 간의 결합 면적을 증가시켜 변형계 페놀 수지뿐만 아니라 제조 비용이 저렴한 상용 페놀 수지의 사용을 가능하게 하였다. In the present invention, the binder is preferably a commercial phenolic resin or a modified phenolic resin, but the binder is not particularly limited as long as it is a binder commonly used in friction materials. In particular, in the present invention, as described below, the particle diameter of the abrasive and the solid lubricant is adjusted to increase the bonding area between the friction material components, thereby making it possible to use not only a strain-based phenol resin but also a commercial phenol resin having a low manufacturing cost.
상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 결합제의 부피 분율은 9∼11 부피%인 것이 바람직 한데, 그 이유는 상기 결합제의 부피 분율이 9 부피% 미만인 경우에는 마찰재 구성 요소 간에 충분한 결합력 부여하기 힘들어 마찰재의 강도가 감소하고, 11 부피%를 초과하는 경우에는 소음이 증가하기 때문이다.Preferably, the volume fraction of the binder in the components of the rostil-based friction material is 9 to 11% by volume. The reason is that when the volume fraction of the binder is less than 9% by volume, it is difficult to impart sufficient bonding force between the friction material components and thus the strength of the friction material. This is because the noise decreases and the noise increases when it exceeds 11% by volume.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 마찰 조절제는 케슈 분진(cashew dust), 니트릴 부타디엔 고부(NBR) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하나 마찰재에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않는다.In the present invention, the friction modifier among the components of the rostil-based friction material is preferably cashew dust, nitrile butadiene high portion (NBR) or a mixture thereof, but is not particularly limited as long as it is commonly used in the friction material.
상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 마찰 조절제의 부피 분율은 14∼16 부피%인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 마찰 조절제의 부피 분율이 14 부피% 미만인 경우에는 소음이 증가하고, 16 부피%을 초과하는 경우에는 마찰계수가 감소하고 고온특성이 나빠질 우려가 있기 때문이다.Preferably, the volume fraction of the friction modifier among the components of the rostil-based friction material is 14-16% by volume, because the noise increases when the volume fraction of the friction modifier is less than 14% by volume, and exceeds 16% by volume. This is because the friction coefficient may decrease and high temperature characteristics may deteriorate.
본 발명에서 상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 충전재는 수산화 칼슘(CaOH), 바라이트(barite) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하나 마찰재에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. In the present invention, the filler of the components of the rostil-based friction material is preferably calcium hydroxide (CaOH), barite (barite) or a mixture thereof, but is not particularly limited as long as it is commonly used in the friction material.
상기 로스틸계 마찰재의 구성요소 중 충전재의 부피 분율은 30∼34 부피%인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 충전재의 부피 분율이 30 부피% 미만인 경우에는 내마모성이 증가하고, 34 부피%를 초과하는 경우에는 충전재의 역할이 미비하여 의미가 없기 때문이다. It is preferable that the volume fraction of the filler among the components of the rostil-based friction material is 30 to 34% by volume, because the wear resistance increases when the volume fraction of the filler is less than 30% by volume, and exceeds 34% by volume. This is because the role of the filler is insignificant.
본 발명의 따른 상기 융합형 마찰재의 논스틸계 마찰재는 섬유기재, 16∼18 부피%의 결합제, 14∼16 부피%의 연마재, 12∼14 부피%의 고체 윤활제, 18∼20 부피%의 마찰 조절제 및 6∼10 부피%의 충전재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The non-steel friction material of the fused friction material according to the present invention is a fiber substrate, 16-18% by volume binder, 14-16% by volume abrasive, 12-14% by volume solid lubricant, 18-20% by volume friction modifier And 6 to 10% by volume of filler.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 섬유 기재는 유기 섬유, 세라믹 섬유, 청동 섬유 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나 논스틸계 마찰재에 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지는 않는다.Among the components of the non-steel friction material in the present invention, the fiber base is preferably organic fiber, ceramic fiber, bronze fiber, or a mixture thereof, but is not particularly limited as long as it is commonly used for non-steel friction material.
유기 섬유의 예로는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 아라미드 펄프, 폴리 이미드 섬유, 폴리 아미드 섬유, 페놀 섬유, 셀룰로오스 또는 아크릴 섬유 등을 들 수 있으며, 세라믹 섬유로는 락 울(rock wool), 티탄산 칼륨 등을 들 수 있고, 그 이외에 윌라스토나이트, 세피오라이트, 아타펄가이트 및 인조 광물섬유와 같은 무기 섬유도 사용가능하다. Examples of the organic fibers include carbon fibers, aramid fibers, aramid pulp, polyimide fibers, polyamide fibers, phenol fibers, cellulose or acrylic fibers, and the like, and ceramic fibers include rock wool, potassium titanate, and the like. And other inorganic fibers such as willlastonite, sepiolite, attapulgite and artificial mineral fibers.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 결합제는 상용 페놀 수지(straight phenolic resin) 또는 변형계 페놀 수지인 것이 바람직하나 마찰재에 통상적으로 사용되는 결합제이면 특별히 제한되지 않는다. 특히 본 발명에서는 하기에 설명하는 바와 같이 연마재와 고체 윤활제의 상대량을 조절하여 안정된 윤활막이 형성되게 함으로써 변형계 페놀 수지뿐만 아니라 제조 비용이 저렴한 상용 페놀 수지의 사용을 가능하게 하였다. Among the components of the non-steel friction material in the present invention, the binder is preferably a commercial phenolic resin or a modified phenolic resin, but is not particularly limited as long as it is a binder commonly used in friction materials. In particular, in the present invention, as described below, by controlling the relative amounts of the abrasive and the solid lubricant to form a stable lubricating film, it is possible to use not only the strain-based phenol resin but also a commercial phenol resin having low manufacturing cost.
상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 결합제의 부피 분율은 16∼18 부피%인 것이 바람직 한데, 그 이유는 상기 결합제의 부피 분율이 16 부피% 미만인 경우에는 마찰재 구성 요소 간에 충분한 결합력 부여하기 힘들어 마찰재의 강도가 감소하고, 18 부피%를 초과하는 경우에는 소음이 증가하기 때문이다.It is preferable that the volume fraction of the binder of the components of the non-steel friction material is 16-18% by volume, because when the volume fraction of the binder is less than 16% by volume, it is difficult to provide sufficient bonding force between the friction material components. This is because the strength decreases and the noise increases when it exceeds 18% by volume.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 연마재는 지르코늄 실리케이트(ZrSiO2), 운모(Mica), 사산화삼철(Fe3O4) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나 마찰재에 사용되는 통상의 연마재라면 특별히 제한되지 않는다.Among the components of the non-steel friction material in the present invention, the abrasive is preferably zirconium silicate (ZrSiO 2 ), mica (Mica), triiron tetraoxide (Fe 3 O 4 ) or a mixture thereof, but if it is a conventional abrasive used for friction materials It is not particularly limited.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 연마재의 부피%는 14∼16인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 연마재의 부피 분율이 14 부피% 미만인 경우에는 연마재의 역할이 미비하여 마찰계수가 감소하기 때문이고, 연마재의 부피 분율이 16 부피%를 초과하는 경우에는 마찰재의 공격성이 증가하여 상대재의 마모량이 증가하고, 마찰 계면의 온도가 고체 윤활제의 분해온도 이상으로 상승할 경우 안정적인 윤활막이 생성되지 못하여 연마재에 의한 연마 효과가 상승하게 되어 마 찰 계면의 온도를 가속시켜 불균일한 윤활막이 형성되어 떨림 현상(judder)이 발생하기 때문이다.In the present invention, it is preferable that the volume% of the abrasive is 14 to 16 among the components of the non-steel friction material, because when the volume fraction of the abrasive is less than 14 vol%, the role of the abrasive is insufficient and the friction coefficient is reduced. When the volume fraction of the abrasive exceeds 16% by volume, the aggressiveness of the friction material increases and the amount of wear of the counterpart increases, and when the friction interface temperature rises above the decomposition temperature of the solid lubricant, a stable lubricant film is not produced. This is because the polishing effect due to the abrasive is increased to accelerate the temperature of the friction interface to form a non-uniform lubricating film, which causes a judder.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 고체 윤활제는 흑연(graphite), 삼황화안티몬(Sb2S3) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하나, 마찰재에 사용되는 통상의 고체 윤활제라면 특별히 제한되지 않는다.In the present invention, the solid lubricant among the components of the non-steel friction material is preferably graphite, antimony trisulfide (Sb 2 S 3 ), or a mixture thereof, but is not particularly limited as long as it is a conventional solid lubricant used in the friction material. Do not.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 고체 윤활제의 부피%는 12∼14인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 고체 윤활제의 부피 분율이 12 부피% 미만인 경우에는 안정적인 윤활막이 형성되지 못하여 고온고압에서 마찰계수의 변화폭이 커져 내페이드성이 감소하고, 상대재의 온도 증가에 따른 상대재의 열변형과 불균일한 윤활막의 생성을 야기시켜 진동이 증가하여 떨림 현상이 발생하고, 마찰재의 공격성(aggressiveness)이 증가하여 상대재의 마모량이 증가하기 때문이고, 상기 고체 윤활제의 부피 분율이 14 부피%를 초과하는 경우에는 마찰계수가 감소하기 때문이다. In the present invention, it is preferable that the volume% of the solid lubricant in the components of the non-steel friction material is 12 to 14, because when the volume fraction of the solid lubricant is less than 12% by volume, a stable lubricant film is not formed at high temperature and high pressure. In this case, the friction coefficient becomes larger and the fade resistance decreases.Thermal vibration and increase of vibration cause the formation of non-uniform lubrication film due to the increase of the temperature of the counterpart, resulting in the vibration, and the aggressiveness of the friction material. This is because the amount of wear of the counterpart increases and the friction coefficient decreases when the volume fraction of the solid lubricant exceeds 14% by volume.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 마찰 조절제는 케슈 분진(cashew dust), 타이어 고무(tire rubber) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하나 마찰재에 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않는다.Among the components of the non-steel friction material in the present invention, the friction modifier is preferably cashew dust, tire rubber or a mixture thereof, but is not particularly limited as long as it is commonly used in friction materials.
상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 마찰 조절제의 부피 분율은 18∼20 부피%인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 마찰 조절제의 부피 분율이 18 부피% 미만인 경우에는 소음이 증가하고, 20 부피%을 초과하는 경우에는 고온특성이 나빠질 우려가 있기 때문이다.Preferably, the volume fraction of the friction modifier among the components of the non-steel friction material is 18-20% by volume, because when the volume fraction of the friction modifier is less than 18% by volume, the noise increases and 20% by volume It is because there exists a possibility that a high temperature characteristic may worsen when it exceeds.
본 발명에서 상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 충전재는 수산화 칼슘(CaOH), 바라이트(barite) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하나 마찰재에 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. Among the components of the non-steel friction material in the present invention, the filler is preferably calcium hydroxide (CaOH), barite or a mixture thereof, but is not particularly limited as long as it is commonly used in the friction material.
상기 논스틸계 마찰재의 구성요소 중 충전재의 부피 분율은 6∼10 부피%인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 충전재의 부피 분율이 6 부피% 미만인 경우에는 내마모성이 증가하고, 10 부피%를 초과하는 경우에는 충전재의 역할이 미비하여 의미가 없기 때문이다.The volume fraction of the filler in the components of the non-steel friction material is preferably from 6 to 10% by volume, because the wear resistance increases when the volume fraction of the filler is less than 6% by volume, and exceeds 10% by volume. In this case, the role of the filler is insignificant.
본 발명에 따른 상기 융합형 마찰재는 상기 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 각각 혼합, 예비성형 한 후, 상기 예비성형된 각각의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 교번하여 배열한 후 핫 프레스 성형하고, 그 후 후경화 공정을 거쳐 제조한다. 상기 제조 방법을 보다 상세히 설명하면, 먼저 헨쉘 믹서, 로디지 믹서 또는 아리리히 믹서와 같은 적합한 혼합기에서 상기 각각의 마찰재 조성물을 균일하게 배합한 후 상기 배합물을 몰드(mold)에서 예비성형한다. 다음으로, 상기 각각의 예비성형물을 융합형 마찰재 몰드에 교번하여 배열한 후 130 내지 200℃의 온도 및 10 내지 100MPa의 압력에서 2 내지 15분의 시간 동안 핫프레스 성형한 후 상기 핫프레스 성형물을 2 내지 48시간 동안 140 내지 250℃에서 열처리에 의해 후경화시킨 다음, 도장 및 소성하고, 필요에 따라 표면 연마처리하여 융합형 마찰재를 제조한다. The fused friction material according to the present invention is a hot press molding after the mixed and pre-molded, respectively, and the pre-formed rostil-based friction material and the non-steel-based friction material, and alternately arranged each of the pre-molded friction material and non-steel friction material Then, it manufactures through a postcure process. In more detail, the manufacturing method is first uniformly blended with each of the friction material compositions in a suitable mixer such as a Henschel mixer, a Lodge mixer or an Aririch mixer, and then preformed in the mold. Next, the respective preforms are alternately arranged in a fused friction material mold, and then hot press molded at a temperature of 130 to 200 ° C. and a pressure of 10 to 100 MPa for 2 to 15 minutes. After curing by heat treatment at 140 to 250 ° C. for 48 to 48 hours, coating and firing, and surface polishing as necessary, to produce a fused friction material.
본 발명의 차량용 디스크는 상기 융합형 마찰재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle disk of the present invention is characterized in that it comprises the fused friction material.
본 발명에 따른 융합형 마찰재는 자동차, 대형 트럭, 철도차량 및 각종 형태의 산업용 기계에서 브레이크 라이닝, 클러치 페이싱, 디스크 패드, 페이퍼 클러치 페이싱 및 브레이크 슈를 포함하는 광범위한 용도에서 사용될 수 있다.The fused friction material according to the invention can be used in a wide range of applications, including brake linings, clutch facings, disc pads, paper clutch facings and brake shoes in automobiles, heavy trucks, railway vehicles and various types of industrial machinery.
이하, 실시예 및 시험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이들 실시예 및 시험예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예 및 시험예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples. However, these Examples and Test Examples are intended to illustrate the present invention in more detail, it is apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these Examples and Test Examples. .
실시예Example
실시예 1Example 1
융합형 마찰재Fused Friction Material
본 발명에서는 하기 표 1과 같은 조성과 조성비율(부피 분율)을 갖는 로스틸계 마찰재와 하기 표 2와 같은 조성과 조성비율(부피 분율)을 갖는 논스틸계 마찰재를 사각형 형태로 제조한 후 이를 부피비가 1:1이 되도록 교번하여 배열한 도 1과 같은 형태의 융합형 마찰재를 실시예 1로 하였다.In the present invention, a non-steel friction material having a composition and composition ratio (volume fraction) and a non-steel friction material having a composition and composition ratio (volume fraction) as shown in Table 2 in the form of a square and then volume ratio Is a fused friction material of the same type as that shown in FIG.
Fiber base
Organic friction modifier
Solid lubricant
filling
실시예 1에서 로스틸계 마찰재는 표 1에 나타난 바와 같이 유기 섬유로 폴리 아미드 수지 계열인 케블라TM를 사용하였으며, 세라믹 섬유로 락 울을 사용하였고, 금속 섬유로 구리 조각, 청동 섬유 및 스틸 울을 사용하였다. 또한, 결합제로 상용 페놀 수지를 사용하였다.Example 1 Los tilgye friction material was used as the polyamide resin series of Kevlar TM of organic fibers, as shown in Table 1 in, was used as a rock wool of ceramic fibers, using the copper strips, bronze fibers, and steel wool of a metallic fiber It was. In addition, a commercial phenol resin was used as the binder.
또한, 연마재로 입경이 1㎛의 지르코늄 실리케이트를 사용하였으며, 고체 윤활제는 흑연(입경 200㎛)과 루보리드TM를 사용하였다.In addition, a zirconium silicate having a particle size of 1 μm was used as the abrasive, and a solid lubricant used was graphite (particle size of 200 μm) and ruboride ™ .
Fiber base
Organic friction modifier
Abrasive
Solid lubricant
filling
실시예 1에서 논스틸계 마찰재는 표 2에 나타난 바와 같이 섬유 기재는 유기 섬유로 폴리 아미드 수지 계열인 케블라TM를 사용하였으며, 세라믹 섬유로 티탄산 칼륨(Potassium Titanate)을 사용하였고, 청동 섬유을 사용하였다. 또한, 결합제로 상용 페놀 수지를 사용하였다.As shown in Table 2, the non-steel friction material in Example 1 used a polyamide resin-based Kevlar ™ as the organic fiber, potassium titanate (Potassium Titanate) as the ceramic fiber, and bronze fiber. In addition, a commercial phenol resin was used as the binder.
또한, 연마재로 지르코늄 실리케이트(입경 1㎛), 운모 및 사산화삼철로 이루어진 혼합물을 사용하였고, 고체 윤활제로 흑연(입경 200㎛)과 삼황화 안티몬으로 이루어진 혼합물을 사용하였다. In addition, a mixture of zirconium silicate (
상기 표 1과 표 2의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 구성요소를 각각 준비한 후, 이들 각각의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재의 구성요소를 1200rpm 이상의 로디지 믹서에서 균일하게 혼합하고, 상온에서 400Kgf/cm2을 가하여 2분 동안 예비성형하였다. After preparing the components of the loam friction friction material and the non-steel friction materials of Table 1 and Table 2, respectively, the components of each of the loam friction friction material and the non-steel friction material are uniformly mixed in a lodge mixer of 1200rpm or more, room temperature Preformed for 2 minutes by adding 400Kgf / cm 2 at.
상기 예비성형한 로스틸계 마찰재 조성물과 논스틸계 마찰재 조성물을 본 발명에 의한 융합형 마찰재용 몰드에 부피비가 1:1이 되도록 교번하여 배열한 후 180℃의 온도에서 면압 300Kgf/cm2을 가하여 6분 동안 핫 프레스(hot-press) 성형한 후, 200℃에서 2시간, 240℃에서 4시간 동안 후경화하여 융합형 마찰재를 제조하였다.After arranging the preformed rostil-based friction material composition and the non-steel friction material composition alternately so as to have a volume ratio of 1: 1 in the mold for fusion friction material according to the present invention, by adding a surface pressure of 300 Kgf / cm 2 at a temperature of 180 ° C. 6 After hot-press molding for minutes, post-curing at 200 ° C. for 2 hours and at 240 ° C. for 4 hours, a fused friction material was prepared.
비교예 1Comparative Example 1
로스틸계 마찰재Rostil friction material
상기 표 1과 같은 조성과 조성비율을 갖는 로스틸계 마찰재를 비교예 1로 하였다.Rothyl friction material having a composition and composition ratio as shown in Table 1 was set as Comparative Example 1.
비교예 1에서는 상기 표 1의 로스틸계 마찰재 구성요소를 준비한 후, 1200rpm 이상의 로디지 믹서에서 균일하게 혼합하고, 상온에서 400Kgf/cm2를 가하여 2분 동안 예비성형한 하였다. 상기 예비 성형물을 180℃에서 면압 300Kgf/cm2를 가하여 6분 동안 핫 프레스 성형한 후, 200℃에서 2시간, 240℃에서 4시간 동안 후경화하여 비교예 1의 로스틸계 마찰재를 제조하였다.In Comparative Example 1, after preparing the rothyl friction material component of Table 1, the mixture was uniformly mixed in a lodge mixer of 1200rpm or more, and was preformed for 2 minutes by adding 400Kgf / cm 2 at room temperature. The preform was hot pressed for 6 minutes by adding a surface pressure of 300 Kgf / cm 2 at 180 ° C., followed by post-curing at 200 ° C. for 2 hours and at 240 ° C. for 4 hours to prepare a rostil-based friction material of Comparative Example 1.
비교예 2Comparative Example 2
논스틸계Non-steel 마찰재 Friction material
상기 표 2와 같은 조성과 조성비율을 갖는 논스틸계 마찰재를 비교예 2로 하였다.Non-steel friction material having a composition and the composition ratio as shown in Table 2 was set as Comparative Example 2.
비교예 1에서는 상기 표 2의 논스틸계 마찰재 구성요소를 준비한 후, 1200rpm 이상의 로디지 믹서에서 균일하게 혼합하고, 상온에서 400Kgf/cm2를 가하여 2분 동안 예비성형한 하였다. 상기 예비 성형물을 180℃에서 면압 300Kgf/cm2를 가하여 6분 동안 핫 프레스 성형한 후, 200℃에서 2시간, 240℃에서 4시간 동안 후경화하여 로스틸계 마찰재를 제조하였다. 이 후 600℃에서 약 90초간 스코칭(scorching)시켜 표면처리를 하였다. 여기서 상기 스코칭은 마찰재 표면을 태워 초기 효력과 내페이드성을 개량하는 열처리 공정을 의미하는 것으로 당업계에서 통상적으로 사용되는 용어이다.In Comparative Example 1, the non-steel friction material component of Table 2 was prepared, and then uniformly mixed in a lodge mixer of 1200rpm or more, and was preformed for 2 minutes by adding 400Kgf / cm 2 at room temperature. The preform was hot pressed for 6 minutes by adding a surface pressure of 300 Kgf / cm 2 at 180 ° C., followed by post-curing at 200 ° C. for 2 hours and at 240 ° C. for 4 hours to prepare a rothyl-based friction material. Thereafter, the surface treatment was performed by scouring at 600 ° C. for about 90 seconds. Here, the scorch is a term commonly used in the art to mean a heat treatment process to burn the friction material surface to improve the initial effect and the fade resistance.
시험예Test Example
마찰성능시험Friction Performance Test
마찰성능시험은 1/5 크기의 차대동력계(1/5 scale dynamometer)를 이용하여 수행하였으며, 회주철 디스크와 실시예 1, 비교예 1 또는 비교예 2의 마찰재를 장착하여 시험을 수행하였다. 속도 및 제동 감속도에 따른 마찰계수 및 온도증가에 따른 마찰계수의 변화를 보기 위하여 검증된 시험방법인 JASO 406C-P1을 변형한 시험방법을 고안하여 마찰성능(효력 시험 및 페이드$리커버리 시험)을 시험하였다.The friction performance test was performed using a 1/5 scale dynamometer, and the test was performed by mounting a gray cast iron disk and the friction material of Example 1, Comparative Example 1 or Comparative Example 2. Friction performance (effect test and fade $ recovery test) was devised by devising a test method modified from JASO 406C-P1, which is a proven test method to see the change of the friction coefficient according to speed and braking deceleration and the increase of friction coefficient with temperature increase. Tested.
표 3은 상기 시험의 절차 및 조건을 나타낸 것이다.Table 3 shows the procedure and conditions of the test.
표 3을 참조하면, 상기 시험 과정은 다음과 같다. 먼저, 새로 만들어진 마찰재가 상대재(로터) 표면에 균일하게 접촉되게 하기 위하여 프리버니싱(Preburnishing)을 하였다. 다음으로, 제동 감속도(Braking Deceleration)에 대한 마찰계수의 변화를 알아보기 위해서 효력(Effectiveness) 시험을 수행한 후 상기 효력 시험에 대한 영향을 제거하기 위해 리버니싱(Reburnishing)을 한 후 페이드 & 리커버리(Fade & Recovery) 시험을 수행하였다.Referring to Table 3, the test procedure is as follows. First, preburnishing was performed in order to make the newly produced friction material uniformly contact the counterpart (rotor) surface. Next, after the effectiveness test to determine the change in the friction coefficient for braking deceleration, after reburnishing to remove the effect on the test, fade & recovery Fade & Recovery tests were performed.
(km/h)speed
(km / h)
(sec)duration
(sec)
횟수repeat
Count
(Preburnish)Preburnish
(Preburnish)
(Constant Torque)Constant torque
(Constant Torque)
(Effectiveness)
Effect test
(Effectiveness)
6 or more at each speed
(Constant Pressure)
Constant pressure
(Constant Pressure)
(Reburnish)1st Liberty
(Reburnish)
(Constant Torque)Constant torque
(Constant Torque)
점검
(Base line
check)base line
check
(Base line
check)
(Constant Torque)Constant torque
(Constant Torque)
시험
(Fade
test)Fade
exam
(Fade
test)
(Constant Torque-Duration time)
Constant torque-constant time
(Constant Torque-Duration time)
시험
(Recovery test)Recovery
exam
(Recovery test)
상기 IBT는 초기 제동 온도(initial brake temperature)를 의미하고, 반복 횟수(interation)는 시험 중 제동 횟수를 의미하고, 지속 시간(duration time)은 시험 중 제동이 완전히 된 후 다시 속도를 올릴 때까지의 시간 간격을 의미한다.The IBT denotes an initial brake temperature, the interval of repetition refers to the number of brakings during the test, and the duration time is determined until the speed is increased again after the braking is completed during the test. It means the time interval.
(1) 효력 시험 결과(1) effect test result
도 8은 비교예 1의 효력 시험 결과를 나타낸 것이다.8 shows the results of the efficacy test of Comparative Example 1.
도 9는 비교예 2의 효력 시험 결과를 나타낸 것이다.9 shows the results of the efficacy test of Comparative Example 2.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 비교예 1과 비교예 2는 제동 감속도가 증가할수록 마찰계수가 감소하는 경향을 보이지 않으며 마찰계수의 변화 폭이 1 보다 작음을 알 수 있다. 상기 비교예 1은 다양한 상황에서 전체적으로 마찰계수가 약 0.39∼0.59 정도의 범위에서 존재한다는 것을 알 수 있고, 상기 비교예 2는 다양한 상황에서 전체적으로 마찰계수가 약 0.33∼0.57 정도의 범위에서 존재한다는 것을 알 수 있다. 8 to 9, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 does not show a tendency to decrease the friction coefficient as the braking deceleration increases, it can be seen that the change in the friction coefficient is less than one. Comparative Example 1 can be seen that the friction coefficient is present in the range of about 0.39 to 0.59 as a whole in various situations, and Comparative Example 2 is that the friction coefficient is present in the range of about 0.33 to 0.57 as a whole in various situations Able to know.
도 10은 실시예 1의 효력 시험 결과를 나타낸 것이다.10 shows the results of the efficacy test of Example 1.
도 10을 참조하면, 실시예 1은 상기 비교예 1과 비교예 2의 효력 시험 결과와 유사하게 제동 감속도가 증가할수록 마찰계수가 감소하는 경향을 보이지 않으며 마찰계수의 변화 폭이 1 보다 작음을 알 수 있다.Referring to FIG. 10, similar to the results of the test results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, Example 1 does not show a tendency to decrease the friction coefficient as the braking deceleration increases, and the variation range of the friction coefficient is smaller than 1. Able to know.
상기 실시예 1은 다양한 상황에서 전체적으로 마찰계수가 약 0.32∼0.59 정도의 범위에서 존재한다는 것을 알 수 있다.In Example 1, it can be seen that the friction coefficient as a whole is present in the range of about 0.32 to 0.59.
(2)페이드 & 리커버리 시험 결과(2) Fade & Recovery Test Results
도 11은 비교예 1의 페이드 & 리커버리 시험 결과를 나타낸 것이다.Figure 11 shows the results of the fade & recovery test of Comparative Example 1.
도 12는 비교예 2의 페이드 & 리커버리 시험 결과를 나타낸 것이다.12 shows the results of the fade and recovery test of Comparative Example 2.
도 11과 도 12를 참조하면, 비교예 1의 경우 페이드 시험에서 약 0.07 정도의 마찰계수의 감소를 보였으며, 뒤이어 리커버리 시험에서 마찰계수가 회복되는 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 2의 경우 페이드 시험에서 약 0.06 정도의 마찰계수의 감소를 보였으며, 뒤이어 리커버리 시험에서 마찰계수가 회복되는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 11 and 12, in the case of Comparative Example 1, the coefficient of friction was decreased by about 0.07 in the fade test, and then the friction coefficient was recovered in the recovery test. In addition, in the case of Comparative Example 2 showed a decrease in the coefficient of friction of about 0.06 in the fade test, it can be seen that the recovery of the friction coefficient in the recovery test.
도 13은 실시예 1의 페이드 & 리커버리 시험 결과를 나타낸 것이다.13 shows the results of the fade & recovery test of Example 1.
도 13을 참조하면, 실시예 1의 경우 페이드 시험에서 약 0.04 정도의 마찰계수의 감소를 보였으며, 뒤이어 리커버리 시험에서 마찰계수가 회복되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 13, in the case of Example 1, a friction coefficient of about 0.04 was decreased in the fade test, and the friction coefficient was recovered in the recovery test.
상기 마찰성능 시험결과를 참조할 때, 본 발명에 따른 실시예 1의 속도 및 제동 감속도에 따른 마찰계수의 변화가 비교예 1과 비교예 2와 유사하고, 페이드에 대한 저항성은 본 발명에 따른 실시예 1이 비교에 1과 비교예 2보다 현저하게 우수함을 알 수 있다. When referring to the friction performance test results, the change of the friction coefficient according to the speed and braking deceleration of Example 1 according to the present invention is similar to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the resistance to fade according to the present invention It can be seen that Example 1 is remarkably superior to Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
결론적으로, 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재를 융합함으로써 시너지 효과를 발휘하여 속도 및 제동 감속도에 따른 마찰계수의 변화가 적어 안정적인 마찰특성을 나타내며, 페이드에 대한 저항성이 향상된 융합형 마찰재를 제조할 수 있다는 것을 알 수 있다. In conclusion, the fusion type friction material with improved frictional resistance due to the small change of the friction coefficient according to the speed and braking deceleration is exhibited by the synergy effect by fusing the lostri friction material and the non-steel friction material. It can be seen that.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 융합형 마찰재의 개략도를 나타낸 것이다. Figure 1 shows a schematic diagram of a fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 2:1이 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.2A is a schematic diagram of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged to have a volume ratio of 2: 1 according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 1:2가 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.2B is a schematic view of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged in a volume ratio of 1: 2 according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 3:1이 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.3A is a schematic diagram of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged to have a volume ratio of 3: 1 according to an embodiment of the present invention.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 사각형 형태의 로스틸계 마찰재와 논스틸계 마찰재가 부피비가 1:3이 되도록 교번하여 배열되어 있는 융합형 마찰재의 개략도이다.3B is a schematic view of a fused friction material in which a square-shaped rostil-based friction material and a non-steel friction material are alternately arranged in a volume ratio of 1: 3 according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 삼각형 형태의 융합형 마찰재의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a schematic diagram of a triangular fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사다리꼴 형태의 융합형 마찰재의 개략도이다. 5 is a schematic view of a trapezoidal fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 벌집형 형태의 융합형 마찰재의 개략도 를 나타낸 것이다. Figure 6 shows a schematic diagram of a fused friction material of the honeycomb type according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모자이크형 융합형 마찰재의 개략도이다.7 is a schematic view of a mosaic fused friction material according to an embodiment of the present invention.
도 8은 비교예 1의 효력 시험 결과를 나타낸 것이다.8 shows the results of the efficacy test of Comparative Example 1.
도 9는 비교예 2의 효력 시험 결과를 나타낸 것이다.9 shows the results of the efficacy test of Comparative Example 2.
도 10은 실시예 1의 효력 시험 결과를 나타낸 것이다.10 shows the results of the efficacy test of Example 1.
도 11은 비교예 1의 페이드 & 리커버리 시험 결과를 나타낸 것이다.Figure 11 shows the results of the fade & recovery test of Comparative Example 1.
도 12는 비교예 2의 페이드 & 리커버리 시험 결과를 나타낸 것이다.12 shows the results of the fade and recovery test of Comparative Example 2.
도 13은 실시예 1의 페이드 & 리커버리 시험 결과를 나타낸 것이다.13 shows the results of the fade & recovery test of Example 1.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833833U (en) | 1981-08-28 | 1983-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | Disc brake pad structure with caliper |
| KR100484470B1 (en) | 2001-12-07 | 2005-04-20 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Brake lining of brake device |
| KR20050078707A (en) * | 2004-01-31 | 2005-08-08 | 학교법인고려중앙학원 | Non-asbestos brake lining |
| KR20070018159A (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-14 | 현대자동차주식회사 | Environmental friendly double-layer composition for automotive friction materials and its preparing method |
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2008
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833833U (en) | 1981-08-28 | 1983-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | Disc brake pad structure with caliper |
| KR100484470B1 (en) | 2001-12-07 | 2005-04-20 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Brake lining of brake device |
| KR20050078707A (en) * | 2004-01-31 | 2005-08-08 | 학교법인고려중앙학원 | Non-asbestos brake lining |
| KR20070018159A (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-14 | 현대자동차주식회사 | Environmental friendly double-layer composition for automotive friction materials and its preparing method |
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