KR101562392B1 - 마찰재 - Google Patents
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Abstract
[과제]
본 발명은 워터페이드(water fade) 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능하고, 더욱이 효능, 내마모성이 양호하고, 대면공격성이 작은 마찰재를, 생산공수를 증가시키는 일이 없이 제공하는 것을 목적으로 한다.
[해결수단]
무기연삭재와 윤활제를 함유하여 이루어지는 마찰재에 있어서, 무기연삭재로서, 모스경도 5 ~ 8, 평균 입경 0.5 ~ 10㎛의 무기입자를 마찰재 전량에 대하여, 0.5 ~ 10체적% 함유하고, 윤활제의 일부로서 흑연과 석유 코크스를 합계하여 마찰재 전량에 대하여 8 ~ 15체적% 함유하고, 더욱이 흑연과 석유코크스의 비율이 체적비로 2 : 8 ~ 3 : 7이 되도록 함유한다.
또한, 석유 코크스는 평균 입경이 400 ~ 900㎛이다.
마찰재
Description
본 발명은 자동차의 제동장치에 사용되는 마찰재에 관한 것으로, 특히 워터페이드(water fade) 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능한 마찰재에 관한 것이다.
종래, 자동차의 제동장치로서 디스크 브레이크, 드럼 브레이크가 사용되고 있고, 그 마찰 부재로서, 금속제의 베이스 부재에 마찰재가 붙어 있는 브레이크 패드, 브레이크 슈가 사용되고 있다.
특히, 브레이크 패드에 사용되는 마찰재는, 섬유기재가 스틸섬유인 세미메탈릭재(材), 섬유기재의 일부에 스틸섬유를 포함하는 로우스틸재, 섬유기재로서 스틸섬유를 포함하지 않는 NAO(Non-Asbestos-Organic)재의 3종류로 분류되고 있다.
세미메탈릭재는 고(高)내마모성, 로우스틸재는 높은 효능, NAO재는 낮은 브레이크 노이즈의 특성을 가지는 것을 특징으로 한다.
낮은 브레이크 노이즈의 특성이 요구되는 근년에는, 스틸섬유를 포함하지 않고, 비철금속섬유, 유기섬유, 무기섬유 등의 섬유기재, 열경화성 수지 등의 결합제, 유기충전재, 무기충전재, 무기연삭재, 윤활제, 금속입자 등의 마찰 마모 조정 제를 이용한, NAO재의 마찰재를 사용한 브레이크 패드가 널리 사용되고 있다.
NAO재의 마찰재는 낮은 브레이크 노이즈의 특성을 가지는 한편, 자동차가 물 웅덩이를 주행할 때 등의 경우에, 상대재(상대하는 물품)인 브레이크 디스크나 브레이크 드럼과, 마찰재 사이에 물이 침입하면, 물이 상대재의 마찰면과 마찰재의 마찰면 사이에 박막을 형성하여, 브레이크 효능이 저하한다. 이른바, 워터페이드 현상이 발생하는 문제가 있다.
워터페이드를 해소하는 수단으로서, 마찰재를 브레이크 디스크에 압압(押壓)하는 압압력(押壓力)을 제어하는 것에 의하여 적극적으로 해소하는 기술도 알려져 있다(특허문헌 1). 그러나, 특허문헌 1의 방법에서는 보다 정밀도가 높은 제어기구를 구비하지 않으면 안되므로, 제어 수단에 의지하지 않고서, 브레이크 패드 등의 마찰부재를 개량하는 것에 의하여, 워터페이드를 억제하는 기술이 요구되고 있다.
워터페이드 현상은, 브레이크 디스크나 브레이크 드럼의 마찰면에 적절한 거칠기를 형성하여, 물의 표면장력을 저하시켜, 물의 박막(수막)을 형성하기 어렵게 함으로서 억제하는 것이 가능하다.
연삭력이 큰 스틸섬유를 포함하는 세미메탈릭재나 로우스틸재는, 브레이크 디스크나 브레이크 드럼의 마찰면에 적당한 거칠기를 형성할 수 있기 때문에, 워터페이드 현상의 발생이 적다.
그러나, 스틸섬유을 포함하지 않고, 연삭력이 작은 NAO재는, 브레이크 디스크와 브레이크 드럼의 마찰면에 적당한 거칠기를 형성하기 어렵기 때문에, 워터페이드 현상이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.
연삭력을 크게 하기 위해서는, 마찰재에 첨가하는 무기연삭재의 경도를 높게 하거나, 입경을 크게 하거나, 첨가량을 늘리면 좋지만, 마찰재의 내마모성이 저하하거나, 대면공격성(對面攻擊性)(상대재(상대하는 물품)로의 공격성)이 커지기 때문에, 다른 요구성능을 만족시키지 못하는 문제가 발생한다.
워터페이드 현상의 발생을 억제한 브레이크 패드로서, 특개평 8-227866호 공보(특허문헌 2)에, 브레이크 패드의 마찰재 표면에, 당해 마찰재의 길이 방향의 대략 중심선으로부터 양쪽의 가장자리를 향하여, 상대재의 마찰방향으로 경사지는 구(溝)를 각각 복수 본 마련하여, 배수성을 향상시킨 브레이크 패드가 개시되어 있다.
그러나, 이 문헌에 따른 기술의 경우, 특수한 구(溝)를 형성할 필요가 있고, 생산공수가 증가되는 문제가 있다.
또, 산화지르코늄 등의 고경도의 무기연삭재를 배합한 마찰재로서, 특개 2007-326999호 공보(특허문헌 3)가 있고, 이 실시예에는, 무기연삭재, 흑연을 5체적%, 코크스를 0.5 ~ 3체적% 포함하는 마찰재가 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 3의 마찰재는 워터페이드 현상의 억제효과는 기대할 수 없다.
이것은, 흑연의 첨가량이 너무 많은 것이 원인으로 생각된다. 흑연은 허니콤(Honeycomb) 구조의 2차원 흑연 시트가 층상으로 적층한 결정구조를 가지고 있어, 전단력이 움직이면 층간 미끄럼이 발생하여 양호한 윤활작용을 나타내기 때문에, 마찰재의 윤활제로서 널리 사용되고 있지만, 흑연은 결정질이기 때문에, 상대재의 마찰면에 형성되는 피막이 성장하기 쉽고, 두껍게 되기 쉽다. 이 두꺼워진 피 막이 무기연삭재의 연삭작용을 저해하기 때문에, 상대재의 마찰면에 적당한 거칠기를 형성하지 못하고, 물의 박막이 형성되기 쉽고, 워터페이드 현상이 발생하기 쉽게 되기 때문이다.
특개 2004-155843호 공보(특허문헌 4), 특개 2007-056063호 공보(특허문헌 5), 특개 2007-112952호 공보(특허문헌 6)에는 로우스틸재로 이루어지는 마찰재의 발명이 개시되어, 내마모성을 향상시키는 것을 목적으로, 윤활제로서 흑연 외에 석유 코크스를 더 첨가하고 있다.
그러나, 로우스틸재이어서, 워터페이드 현상이 발생하는 문제가 적기 때문에, 마찰재 조성과 워터페이드 현상과의 관계를 언급하고 있지 않다.
[특허문헌1] 특개 2007-191010호 공보
[특허문헌2] 특개평 8-227866호 공보
[특허문헌3] 특개 2007-326999호 공보
[특허문헌4] 특개 2004-155843호 공보
[특허문헌5] 특개 2007-056063호 공보
[특허문헌6] 특개 2007-112952호 공보
본 발명은, 워터페이드 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능하고, 더욱이, 효능, 내마모성이 양호하고, 대면공격성이 작은 마찰재를, 생산공수를 증가시키는 일이 없이 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 무기연삭재의 연삭력를 크게 하는 것보다, 연삭작용을 저해하는 요인을 제거하는 것에 주안점을 두고, 종래에는, 내마모성을 향상시키기 위하여, 흑연 첨가량은, 마찰계수를 두드러지게 저하시키지 않은 범위에서, 가능한 한 많은 것이 좋다고 하는 사정을, 흑연이 형성하는 피막이 무기연삭재의 연삭작용을 저해하는 요인이 되고 있다는 생각에 바탕을 두어, 반대로 흑연의 첨가량을 감하는 검토를 행하였다.
흑연을 줄이는 것으로 인하여, 효능이 불안정하고, 내마모성이 저하하기 때문에, 윤활제로서 석유 코크스를 첨가하였다. 석유 코크스는 비정질(非晶質)이어서, 연삭재의 연삭작용을 저해하는 피막이 성장하기 어렵다.
그리고, 흑연과 석유 코크스를 합계로 마찰재 전량에 대하여 8 ~ 15체적%, 더욱이 흑연과 석유 코크스의 비율이 체적비로 2 : 8 ~ 3 : 7이 되도록 함유시키는 것으로써, 내마모성이 저하하지 않고, 대면공격성이 커지지 않는 정도의 연삭력이라도 상대재의 마찰면에 적당한 거칠기를 형성하는 것이 가능하고, 워터페이드 현상을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알아내었다.
본 발명은, 특정의 무기연삭재와 윤활제를 함유하고, 더욱이 특정의 비율로 함유하여 이루어지는 마찰재이고, 이하의 기술(技術)을 기초로 하는 것이다.
(1) 무기연삭재와 윤활제를 함유하여 이루어지는 마찰재이고, 상기 무기연삭재로서, 모스경도 5 ~ 8, 평균 입경 0.5 ~ 10㎛의 무기입자를 마찰재 전량에 대하여 0.5 ~ 10체적% 함유하고, 상기 윤활제의 적어도 일부로서 흑연과 석유 코크스를 합계하여 마찰재 전량에 대하여 8 ~ 15체적% 함유하고, 더욱이, 흑연과 석유 코크스의 비율이 체적비로 2 : 8 ~ 3 : 7이 되도록 함유하는 것을 특징으로 하는 마찰재.
(2) 상기 석유 코크스는 평균 입경이 400 ~ 900㎛인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 마찰재.
본 발명에 의하면, 워터페이드 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능하고, 더욱이, 효능, 내마모성이 양호하고, 대면공격성이 작은 마찰재를, 생산공수를 증가시키는 일이 없이 제공하는 것이 가능하다.
본 발명에 있어서, 무기연삭재로서, 모스경도 5 ~ 8, 평균 입경 0.5 ~ 10㎛의 무기입자를 사용하고, 마찰재 전량(全量)에 대하여 0.5 ~ 10체적% 배합한다.
모스경도 5 ~ 8의 무기연삭재로서는, 규산지르코늄(모스경도 7.5), 이산화규소(모스경도 7), 산화지르코늄(모스경도 7), 이산화티탄(모스경도 6), 사삼산화철(모스경도 5) 등으로부터 선택되는 것을 단독, 또는 조합해서 사용하는 것이 가능하다.
모스경도가 5 미만이면, 상대재(상대하는 물품)의 마찰면에 적당한 거칠기를 형성하는 것이 가능하지 않아 워터페이드 현상의 억제 효과를 얻을 수 없고, 모스경도가 8을 넘으면, 내마모성이 저하하고, 대면공격성이 커진다. 또한, 본 발명에 있어서 모스경도는 10단계의 모스경도를 사용한다.
또한, 무기연삭재의 평균 입경이 0.5㎛ 미만이면, 상대재의 마찰면에 적당한 거칠기를 형성하는 것이 불가능하여 워터페이드 현상의 억제효과를 얻을 수 없다. 평균 입경이 10㎛를 넘으면, 내마모성이 저하하고, 대면공격성이 커진다.
그리고, 첨가량이 0.5체적% 미만이면, 상대재에 적당한 거칠기를 형성하는 것이 불가능하여 워터페이드 현상의 억제 효과를 얻을 수 없고, 첨가량이 10체적%를 넘으면, 내마모성이 저하하고, 대면공격성이 커진다.
또, 본 발명에 있어서, 평균 입경은 레이저 회절 입도 분포법에 의해 측정한 50%입경의 수치를 이용하였다.
또한, 본 발명에 있어서 무기연삭재는, 상대재에 대하여 큰 연삭력을 가지는, 각(角)이 있는 부정형(不定形) 형상의 것이라고 정의한다.
모스경도가 5 ~ 8의 무기입자라도, 용융법·전융법(電融法) 등으로 제조된, 형상이 대략 구상(球狀)으로, 상대재에 대하여 연삭력이 작은 것은 본 발명의 무기연삭재로서 포함하지 않는다.
본 발명에 있어서, 윤활제의 일부로서 흑연과 석유 코크스를 합계하여 마찰재 전량에 대하여 8 ~ 15체적% 배합한다.
흑연과 석유 코크스의 합계가 8체적% 미만이면, 충분한 윤활작용을 얻을 수 없어, 내마모성이 나빠지고, 흑연과 석유 코크스의 합계가 15체적%를 넘으면, 마찰계수가 불안정하며, 충분한 효능을 얻을 수 있다.
또한, 흑연의 양이 너무 적으면, 고온 시 내마모성이 저하하고, 흑연의 양이 너무 많으면, 워터페이드 현상의 억제 효과가 저하하기 때문에, 흑연과 석유 코크 스는 체적비로 2 : 8 ~ 3 : 7의 범위가 되도록 첨가한다.
본 발명에 있어서, 흑연은 평균 입경이 200 ~ 500㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 300 ~ 400㎛인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경이 너무 작으면 상대재와의 접촉면적이 작아지기 때문에, 윤활제로서의 효과가 불충분해지고 내마모성이 저하하고, 평균 입경이 너무 크면, 상대재로의 접촉면적이 커지기 때문에, 상대재에 피막을 형성하기 쉬워서 워터페이드 현상의 억제 효과가 저하한다. 또한, 흑연은, 천연흑연, 인조흑연을 단독, 또는 조합해 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 있어서, 석유 코크스는 평균 입경이 400 ~ 900㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 600 ~ 700㎛인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경이 너무 작으면 상대재와의 접촉면적이 작아지기 때문에, 윤활제로서의 효과가 불충분해지고 내마모성이 저하하고, 평균 입경이 너무 커지면, 석유 코크스가 마찰재 표면으로부터 탈락하기 쉬워져 내마모성이 저하한다.
또한, 본 발명의 마찰재는, 상기의 무기연삭재, 흑연, 석유 코크스 외에, 통상 마찰재에 사용되는 비철금속섬유, 유기섬유, 무기섬유 등의 섬유기재, 열경화성 수지 등의 결합제, 유기충전재, 무기충전재, 윤활제, 금속입자 등의 마찰 마모 조정제를 포함하여 이루어진다.
섬유기재로서는 구리섬유, 놋쇠섬유, 청동섬유 등의 비철금속섬유, 아라미드섬유, 아크릴섬유, 카본섬유 등의 유기섬유, 세라믹섬유, 암면(Rock wool), 티탄산 칼륨섬유 등의 무기섬유를 열거할 수 있고, 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 섬유기재의 함유량은, 충분한 기계강도를 확보하기 위하여, 마 찰재 전량에 대하여 5 ~ 60체적%로 하는 것이 바람직하고, 10 ~ 50체적%로 하는 것이 보다 바람직하다.
결합제로서는 페놀수지, 에폭시수지 등의 열경화성 수지, 이들을 캐슈오일, 실리콘오일, 각종 에라스토머 등에서 변성한 열경화성 수지, 각종 에라스토머, 불소폴리머 등을 분산시킨 열경화성 수지 등을 열거할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 결합제의 함유량은, 충분한 기계강도, 내마모성을 확보하기 위하여, 마찰재 전량에 대하여, 10 ~ 30체적%로 하는 것이 바람직하고, 12 ~ 25체적%로 하는 것이 보다 바람직하다.
마찰 마모 조정제로서는 캐슈더스트, 고무더스트(타이어트래드 고무의 분쇄분), 미가류(未加硫)의 각종 고무입자, 가류(加硫)된 각종 고무입자 등의 유기충전재, 황산바륨, 탄산칼슘, 수산화칼슘, 버미큘라이트, 운모, 형상이 대략 구상인 무기입자 등의 무기충전재, 이황화몰리브덴, 황화주석, 황화아연, 황화철 등의 윤활제, 구리입자, 황동입자, 아연입자, 알루미늄입자 등의 금속입자를 열거할 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 마찰 마모 조정제의 함유량은 소망하는 마찰 마모 특성에 따라 마찰재 전량에 대하여 40 ~ 70체적%로 하는 것이 바람직하며, 50 ~ 70체적%으로 하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 마찰재는, 소정량 배합한 상기의 무기연삭재, 흑연, 석유 코크스와, 섬유기재, 결합제, 마찰 마모 조정제를 뢰디게 혼합기(L
dige mixer), 아이리히 혼합기(eirich mixer) 등의 혼합기를 이용하여 균일하게 혼합하는 혼합공정, 얻어진 원료혼합물을 예비 성형틀에 투입하여, 예비 성형물을 성형하는 예비 성형 공 정, 예비 성형물을 열 성형틀에 투입하여, 성형온도 130 ~ 180℃, 성형압력 15 ~ 49MPa로, 3 ~ 10분 성형하는 가열가압 성형공정, 얻어지는 성형품을 140 ~ 250℃의 온도로 2 ~ 12 시간 열처리(후 경화)하는 열처리 공정, 마찰면을 형성하는 연마처리 공정을 거쳐 제조되고, 적절히, 도장, 도장의 소부(가열고화)공정, 스코치(scorch) 공정이 실시된다.
브레이크 패드를 제조하는 경우에는, 가열가압 성형공정에 있어서, 예비 세정, 표면처리, 접착제를 도포한 금속제의 백 플레이트와 상기 예비 성형물을 겹친 상태에서 성형이 시행된다.
[실시예]
[실시예·비교예의 마찰재의 제조방법］
표로 나타내는 마찰재 원료 조성물(실시예 1 ~ 8: 표 1, 실시예: 9 ~ 15: 표 2, 비교예 1 ~ 10: 표 3 )을 뢰디게 혼합기로 10분간 혼합하여, 얻어진 마찰재 원료 혼합물을 예비 성형틀에 투입하고, 35MPa로 1분 가압하여 예비 성형하였다.
이 예비 성형물과, 예비 세정, 표면처리를 시행하고, 접착제를 도포한 철제의 백 플레이트를 열성형 금형에 겹쳐서 투입하고, 성형온도 155℃, 성형압력 40MPa의 조건하에서 5분간 가열·가압 성형한 후, 열처리로(爐)에서 200℃로 4시간 열처리(후 경화)를 행하고, 도포, 소부(가열고화), 연마하여, 실시예, 비교예의 승용차용 브레이크 패드를 제작하였다.
| 실시예 № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 조성 체적％ |
스트레이트페놀수지 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| p-아라미드펄프 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | |
| 동(구리)절삭섬유 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 캐슈더스트 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 고무더스트 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 판상6티탄산칼륨 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |
| 수산화칼슘 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 황산바륨 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | 27.5 | |
| 산화칼슘（모스경도４） 10μm |
- | - | - | - | - | - | - | - | |
| 사삼산화철（모스경도６） 10μm | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）0.1μm | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）0.5μm | 5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）5μm | - | 5 | - | 5 | 5 | 5 | 5 | 0.5 | |
| 산화지르코늄（모스경도７）10μm | - | - | 5 | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）20μm | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 탄화규소（모스경도９） 5μm |
- | - | - | - | - | - | - | - | |
| 흑연 200μm | - | - | - | - | - | 2 | - | - | |
| 흑연 300μm | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | - | - | 2 | |
| 흑연 500μm | - | - | - | - | - | - | 2 | - | |
| 석유 코크스 200μm | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 400μm | - | - | - | 8 | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 600μm | 8 | 8 | 8 | - | - | 8 | 8 | 8 | |
| 석유 코크스 900μm | - | - | - | - | 8 | - | - | - | |
| 석유 코크스 1200μm | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 비고 | 흑연·코크스 합계 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 흑연·코크스 비율 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | |
| 실시예 № | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| 조성 체적％ |
스트레이트페놀수지 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| p-아라미드펄프 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | |
| 동(구리)절삭섬유 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 캐슈더스트 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 고무더스트 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 판상6티탄산칼륨 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |
| 수산화칼슘 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 황산바륨 | 18 | 25 | 18 | 23 | 23 | 23 | 23 | |
| 산화칼슘（모스경도４） 10μm |
- | - | - | - | - | - | - | |
| 사삼산화철（모스경도６） 10μm | - | - | - | - | - | - | 5 | |
| 산화지르코늄（모스경도７）0.1μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）0.5μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）5μm | 10 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）10μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）20μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 탄화규소（모스경도９） 5μm |
- | - | - | - | - | - | - | |
| 흑연 200μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 흑연 300μm | 2 | 1.6 | 3 | 2 | 2 | 3 | 2 | |
| 흑연 500μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 200μm | - | - | - | 8 | - | - | - | |
| 석유 코크스 400μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 600μm | 8 | 6.4 | 12 | - | - | 7 | 8 | |
| 석유 코크스 900μm | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 1200μm | - | - | - | - | 8 | - | - | |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 비고 | 흑연·코크스 합계 | 10 | 8 | 15 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 흑연·코크스 비율 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 3：7 | 2：8 | |
| 비교예 № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 조성 체적％ |
스트레이트페놀수지 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 |
| p-아라미드펄프 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | |
| 동(구리)절삭섬유 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| 캐슈더스트 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 고무더스트 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 판상6티탄산칼륨 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |
| 수산화칼슘 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 황산바륨 | 18 | 27.7 | 13 | 23 | 23 | 23 | 28 | 13 | 23 | 23 | |
| 산화칼슘（모스경도４） 10μm |
- | - | - | - | 5 | - | - | - | - | - | |
| 사삼산화철（모스경도６） 10μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）0.1μm | 10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）0.5μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）5μm | - | 0.3 | 15 | - | - | - | 5 | 5 | 5 | 5 | |
| 산화지르코늄（모스경도７）10μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산화지르코늄（모스경도７）20μm | - | - | - | 5 | - | - | - | - | - | - | |
| 탄화규소（모스경도９） 5μm |
- | - | - | - | - | 5 | - | - | - | - | |
| 흑연 200μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 흑연 300μm | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 4 | 1 | 4 | |
| 흑연 500μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 200μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 400μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 600μm | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 4 | 16 | 9 | 6 | |
| 석유 코크스 900μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 석유 코크스 1200μm | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| 합계 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 비고 | 흑연·코크스 합계 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 20 | 10 | 10 |
| 흑연·코크스 비율 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 2：8 | 1：9 | 4：6 | |
［평가방법］
〈워터페이드 현상의 억제성능〉
실시예 1 ~ 15, 비교예 1 ~ 10의 승용차용 브레이크 패드를 동력계(dynamometer)에 장착하여, JASO C406-00(승용차-브레이크장치-동력계 시험방법)의 워터리커버리(water recovery) 시험에 준거하여 시험을 행하고, 다음 식으로 워터리커버리율을 산출했다.
사용 캘리퍼 브레이크(caliper brake) 형식: 플로팅(floating)형 캘리퍼
이너시아(inertia) : 7.0㎏·㎡
식 : 워터리커버리율(%) = 리커버리 시험의 최저μ／베이스라인 체크의 평균μ×100
워터페이드 현상의 억제성능의 평가기준은 다음과 같다.
⊙ : 90%이상
○ : 90%미만, 80%이상
× : 80%미만
〈내마모성 및 대면공격성〉
실시예 1 ~ 15, 비교예 1 ~ 10의 승용차용 브레이크 패드를 동력계에 장착하고, JASO C427-88(브레이크 라이닝, 패드 마모 동력계 시험 방법)의 일반 마모시험(제동 전 브레이크 온도 200℃)에 준거하여 시험을 행하고, 브레이크 패드의 마모량과, 브레이크 디스크의 마모량을 측정했다.
사용 캘리퍼 브레이크(caliper brake) 형식: 플로팅(floating)형 캘리퍼
이너시아(inertia) : 7.0㎏·㎡
평가기준은 각각 다음과 같다.
〈내마모성〉200℃마모량
⊙ : 0.15㎜미만
○ : 0.15㎜이상, 0.25㎜미만
× : 0.25㎜이상
〈대면공격성〉브레이크 디스크 마모량
⊙ : 5㎛미만
○ : 5㎛이상, 10㎛미만
× : 10㎛이상
실시예 및 비교예의 성능 평가 결과를 표 4 ~ 6에 나타낸다.
| 실시예 № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 평가결과 |
워터리커버리 성능 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ |
| 내마모성 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | |
| 대면공격성 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | |
| 실시예 № | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| 평가결과 |
워터리커버리 성능 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ○ |
| 내마모성 | ○ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | |
| 대면공격성 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 비교예 № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 평가결과 |
워터리커버리 성능 | × | × | ◎ | ◎ | × | ◎ | ◎ | × | ◎ | × |
| 내마모성 | ◎ | ◎ | × | × | ◎ | × | × | ◎ | × | ◎ | |
| 대면공격성 | ◎ | ◎ | × | × | ◎ | × | ○ | ◎ | ○ | ◎ | |
표 4 ~ 6에 나타낸 성능평가결과로부터, 본 발명의 마찰재인, 무기연삭재로서, 모스경도 5 ~ 8, 평균 입경 0.5 ~ 10㎛의 무기입자를 마찰재 전량에 대하여 0.5 ~ 10체적% 함유하고, 윤활제의 일부로서 흑연과 석유 코크스를 합계하여 마찰재 전량에 대하여 8 ~ 15체적% 함유하고, 더욱이, 흑연과 석유 코크스의 비율이 체적비로 2 : 8 ~ 3 : 7이 되도록 함유한 마찰재는, 워터페이드 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능하고, 내마모성이 양호하고, 대면공격성이 작은 것이 확인되었다.
또한, 표 4의 실시예 2, 4, 5와, 표 5의 실시예 12, 13에 나타낸 성능평가결과로부터, 평균 입경이 400 ~ 900㎛의 석유 코크스를 첨가한 마찰재는, 내마모성이 보다 양호하게 되는 것이 확인되었다.
본 발명에 의해, 생산공수를 증가시키는 일이 없이, 워터페이드 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능하고, 더욱이, 효능, 내마모성이 양호하고, 대면공격성이 작은 마찰재를 얻는 것이 가능하고, 생산성에 있어서도 유용하다. 또한 마찰재를 브레이크 디스크에 압압하는 압압력을 제어하는 제어수단에 의지하지 않고 워터페이드 현상을 효과적으로 억제하는 것이 가능한 마찰재로서, 실용하기에 더없이 유용하다.
Claims (2)
- 결합제로서 열경화성 수지와, 무기연삭재와 윤활제를 함유하여 이루어지는 NAO재의 마찰재이고,상기 열경화성 수지를 마찰재 전량(全量)에 대하여 10 ~ 30체적%와,상기 무기연삭재로서, 모스경도 5 ~ 8, 평균 입경 0.5 ~ 10㎛의 무기입자를 마찰재 전량에 대하여 0.5 ~ 10체적% 함유하고,상기 윤활제의 일부로서 흑연과 석유 코크스를 합계하여 마찰재 전량에 대하여 8 ~ 15체적% 함유하고, 더욱이, 흑연과 석유 코크스 비율이 체적비로 2 : 8 ~ 3 : 7이 되도록 함유하는 것을 특징으로 하는 마찰재.
- 제 1 항에 있어서,상기 석유 코크스는 평균 입경이 400 ~ 900㎛인 것을 특징으로 하는 마찰재.
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