KR101949563B1 - 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 구현예는 보강 섬유 사를 멜라민 수지를 포함하는 코팅액이 저장된 용기 내로 통과시켜 표면에 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 제조하는 단계; 상기 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출하여 연속 스트랜드를 제조하는 단계; 상기 연속 스트랜드를 이용하여 프리폼을 제조하는 단계; 상기 프리폼을 가열 및 가압하여 성형품을 제조하는 단계; 및 상기 성형품을 열경화한 후 가공하여 클러치 페이싱을 제조하는 단계;를 포함하는 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법에 관한 것이다. 이를 통해, 본 발명은 공정 중 건조로의 생략이 가능하면서도, 성형 시 흐름성 및 경화성의 제어에 유리하고, 작업성 및 공정 효율성이 우수하여, 경제적인 비용으로 강도 및 내구성이 우수한 클러치 페이싱을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법에 관한 것이다.
클러치는 동력 전달 시스템을 구성하는 기계부품 중 하나로, 하나의 축과 다른 하나의 축을 접속하거나 차단함으로써 동력의 전달을 제어하는 역할을 한다. 클러치는 대표적으로 자동차의 클러치 컨트롤 시스템에 이용되어 동력기관의 크랭크축과 차륜 축의 접속 또는 차단을 제어하거나, 기어의 변경을 제어하는 것과 같이 동력을 선택적으로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
일반적인 자동차의 클러치 컨트롤 시스템은 주행 중에는 압력판이 회전판 형상의 클러치 디스크를 압박하고, 클러치 디스크와 이에 면접촉하고 있는 플라이 휠이 마찰에 의해 함께 회전하면서 동력을 크랭크축에 전달하며, 운전자가 클러치 페달을 조작하는 때에는 발생하는 유압을 통해 압력판과 클러치 디스크를 이격하여 동력의 전달을 차단한다.
클러치 디스크는 플라이 휠과 직접적으로 면접촉하는 클러치 페이싱을 포함하고, 이외에 디스크 플레이트, 서브 플레이트, 스플라인 허브, 허브 플랜지, 쿠션 플레이트, 토션 스프링, 스프링 시트, 부시, 프릭션 스프링, 스토퍼 핀, 리벳 등을 구비한다. 이 중 클러치 페이싱은 클러치의 성능을 결정하는 주요한 마찰재로서, 고속으로 회전하는 고온의 환경에서 장시간 견딜 수 있는 특성이 요구되며, 특히 우수한 마찰계수의 안정성, 내열성, 내마모성, 내 자다(judder)성, 버스트(burst) 강도 등이 요구된다.
과거에는 클러치 페이싱에 요구되는 상기의 특성을 만족시키기 위한 마찰재로 석면이 주로 이용되었으나, 최근에는 유해성 문제로 인해 석면의 사용이 금지되었기 때문에 보강 섬유가 대신 이용되고 있다. 보강 섬유만을 이용하여 클러치 페이싱을 제조하는 경우, 마찰면에 무기 섬유가 노출되는 비함침 구조를 이루기 때문에 마찰수명 및 필링성능의 조정이 매우 어렵다. 이에 따라, 종래의 클러치 페이싱 제조 방법은 일반적으로 함침조에 담가 수지를 함침시킨 보강 섬유를 건조한 후 프리폼으로 성형하고, 상기 프리폼을 열처리 등을 통해 완전 경화(후경화)시킨 후, 연마, 방청, 드릴 가공 등을 거쳐 최종 부품으로 완성하는 함침법을 이용하고 있다.
이러한 함침법은 수지가 함침된 보강 섬유로부터 용제 등을 제거해야 하기 때문에 건조로 등의 용제 건조용 설비가 필수적으로 포함되어야 하므로, 경제적 부담과 생산성 저하를 야기하게 된다. 더욱이, 건조로에서의 열화 건조 작업은 함침된 보강 섬유의 경도를 높이기 때문에 성형 공정에 좋지 않은 영향을 미치며, 이러한 경우 예열 장치 등의 추가 설비가 필요하다.
또한, 함침에 이용되는 수지는 일반적으로 흡습성이 높아 보강 섬유의 보관성을 낮추고, 운송 및 운반에 불리하게 작용하는 단점이 있다. 흡습도가 높아진 보강 섬유를 이용하여 클러치 페이싱을 제조하는 경우 성형 시 흐름성 및 경화성의 제어가 어려워지는 문제점이 발생할 수 있다. 때문에, 외부 환경에 장기간 노출된 보강 섬유는 성형 전에 추가의 건조 작업을 거쳐 수분을 증발시킨 후 이용하고 있는데 이러한 작업 역시 공정 설비의 증대와 생산 비용 증가 및 보강 섬유의 경도 향상을 유발한다.
따라서, 건조로, 예열 장치 등과 같은 부가 설비의 생략이 가능하면서도 클러치 페이싱의 물성 및 제조 공정 상의 작업성을 향상시킬 수 있고, 공정 효율성이 우수하여 생산성이 우수한 클러치 페이싱 제조 방법에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명의 하나의 목적은 공정 중 건조로의 생략이 가능하면서도, 성형 시 흐름성 및 경화성의 제어에 유리하고, 작업성 및 공정 효율성이 우수하여, 경제적인 비용으로 강도 및 내구성이 우수한 클러치 페이싱을 제공할 수 있는 클러치 페이싱 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 보강 섬유 사를 멜라민 수지를 포함하는 코팅액이 저장된 용기 내로 통과시켜 표면에 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 제조하는 단계; 상기 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출하여 연속 스트랜드를 제조하는 단계; 상기 연속 스트랜드를 이용하여 프리폼을 제조하는 단계; 상기 프리폼을 가열 및 가압하여 성형품을 제조하는 단계; 및 상기 성형품을 열경화한 후 가공하여 클러치 페이싱을 제조하는 단계;를 포함하는 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 멜라민 수지를 포함하는 코팅액은 페놀 수지를 더 포함하고, 상기 코팅액 중 멜라민 수지와 페놀 수지의 중량비는 1:3 내지 1:5일 수 있다.
상기 코팅액은 멜라민 수지 및 페놀 수지의 반응에 의한 잠재경화(latent hardening) 특성을 갖는 것일 수 있다.
상기 보강 섬유 사는 유리 섬유 사, 금속 섬유 사 및 유기 섬유 사 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 마찰재용 수지 조성물은 고무수지, 가황제, 난연제 및 무기 충전제를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은 공정 중 건조로의 생략이 가능하면서도, 성형 시 흐름성 및 경화성의 제어에 유리하고, 작업성 및 공정 효율성이 우수하여, 경제적인 비용으로 강도 및 내구성이 우수한 클러치 페이싱을 제공할 수 있는 클러치 페이싱 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 예시적인 형상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 자동차용 클러치 페이싱이 장착된 예시적인 클러치 디스크를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 예시적인 형상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 자동차용 클러치 페이싱이 장착된 예시적인 클러치 디스크를 나타낸 것이다.
본 발명의 일 구현예는 보강 섬유 사를 멜라민 수지를 포함하는 코팅액이 저장된 용기 내로 통과시켜 표면에 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 제조하는 단계; 상기 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출하여 연속 스트랜드를 제조하는 단계; 상기 연속 스트랜드를 이용하여 프리폼을 제조하는 단계; 상기 프리폼을 가열 및 가압하여 성형품을 제조하는 단계; 및 상기 성형품을 열경화한 후 가공하여 클러치 페이싱을 제조하는 단계;를 포함하는 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법에 관한 것이다. 이를 통해, 본 발명은 공정 중 건조로의 생략이 가능하면서도, 성형 시 흐름성 및 경화성의 제어에 유리하고, 작업성 및 공정 효율성이 우수하며, 경제적인 비용으로 강도 및 내구성이 우수한 클러치 페이싱을 제조할 수 있다.
본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법은 보강 섬유 사를 멜라민 수지를 포함하는 코팅액이 저장된 용기 내로 통과시켜 코팅하여, 표면에 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 제조하는 단계를 포함한다. 이러한 경우, 보강 섬유 사를 심재로 하고 표면에 코팅층이 형성된 보강 섬유 사가 제조된다. 이러한 코팅층이 형성된 보강 섬유 사는 공정 중 건조로의 생략이 가능하면서도, 압출 및 성형 시 흐름성의 저해를 방지할 수 있고, 강도 및 내구성이 향상 효과가 매우 우수한 클러치 페이싱을 제조할 수 있다.
상기 멜라민 수지를 포함하는 코팅액은 보강 섬유 사 표면에 반경화 상태의 멜라민 수지를 포함하는 코팅층을 형성한다. 멜라민 수지를 포함하는 코팅층을 포함하는 보강 섬유 사는 자동차용 클러치 페이싱의 내열성 및 강도를 우수한 수준으로 향상시키는 동시에, 상온 건조속도가 빠르고 작업성이 우수하여 공정성 및 생산성이 우수하다. 또한, 상기와 같이 멜라민 수지를 포함하는 코팅층이 형성된 보강 섬유 사는 보관성이 우수하고, 흡습도가 높지 않으므로 압출 또는 프리폼 형성 전에 추가 가열을 생략할 수 있다. 상기에서의 추가 가열은 예를 들면 고온의 건조로에서 소각 또는 열화하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 멜라민 수지를 포함하는 코팅액은 페놀 수지를 더 포함할 수 있다. 이러한 코팅층은 자동차용 클러치 페이싱의 내열성을 더욱 현저하게 높이는 동시에 내열성과 강도, 마찰계수를 균형있는 범위로 양립할 수 있다. 상기 페놀 수지는 예를 들면, 산성 촉매하에서 제조된 노볼락형 페놀 수지일 수 있다. 이러한 경우, 자동차용 클러치 페이싱의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 멜라민 수지 및 페놀 수지를 모두 포함하는 코팅액은 멜라민 수지 및 페놀 수지의 반응에 의한 잠재경화(latent hardening) 특성을 갖는 것일 수 있다. 이러한 경우, 보강 섬유 사 표면에 형성된 코팅층의 경화속도가 더욱 향상되므로 생산성 및 작업성을 향상시키는 동시에 연속 스트랜드의 경화성을 더욱 정밀하게 제어할 수 있으면서도, 최종 가공된 클러치 페이싱 제품의 강도 및 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅액 중 멜라민 수지와 페놀 수지의 중량비는 1:3 내지 1:5일 수 있다. 상기 중량비 범위에서 보강 섬유 사 표면에 형성된 코팅층의 경화속도를 더욱 높이면서도, 연속 스트랜드의 경화성과 압출, 성형 등의 작업 용이성 간의 균형을 맞출 수 있다. 또한, 상기 중량비 범위에서, 최종 가공된 클러치 페이싱 제품의 강도 및 내열성이 더욱 향상될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 멜라민 수지 및 페놀 수지를 포함하는 코팅액은 경화촉매 비함유형 코팅액일 수 있다. 이러한 코팅액은 멜라민 수지 및 페놀 수지의 잠재경화 반응에 의한 별도의 촉매를 함유하지 않은 상태에서도 코팅층의 형성 속도를 향상시킬 수 있으며 적절한 경도 범위의 반경화상태를 유지할 수 있다.
상기 코팅액은 클러치 페이싱 제품에 요구되는 특성을 향상시키기 위해 윤활제 및 분산제 중 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 예를 들면 코팅액의 물성을 저해하지 않는 범위의 함량, 예를 들면, 코팅액 중 1 중량% 내지 10 중량%로 포함될 수 있다.
상기 윤활제는 이황화 몰리브덴, 흑연, 이들의 혼합물을 등을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 클러치 페이싱의 마찰계수를 낮추고 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 분산제는 변성아크릴계 고분자, 저분자량 폴리카르복실염, 변성아크릴계 고분자 등을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 보강 섬유 사에 대한 코팅액의 코팅성및 코팅 균일성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 보강 섬유 사는 유리 섬유 사, 금속 섬유 사 및 유기 섬유 사 중 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 금속 섬유 사는 구리 섬유 사, 황동 섬유 사 등을 포함하고, 상기 유기 섬유 사는 아크릴 섬유 사, 폴리아마이드 섬유 사 등을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 최종 가공된 클러치 페이싱의 강도, 내구성, 내마모성, 마찰열 제거율이 더 향상되고, 마찰계수 및 내마모성이 자동차용 클러치 페이싱에 더욱 적합한 범위로 조절될 수 있다.
또한, 상기 보강 섬유 사는 예를 들면, 보강 섬유 제조 장치의 노즐에서 방사된 모노 필라멘트 및/또는 상기 모노 필라멘트를 100 내지 200 가닥 단위로 집속한 집속체를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 보강 섬유 사가 유리 섬유 사인 경우, 용융 유리를 보강 섬유 제조 장치로부터 노즐을 통해 방사하여 유리 섬유 모노 필라멘트를 제조할 수 있다. 이러한 유리 섬유 모노 필라멘트는 노즐에서 인출된 후 보강 섬유 사로서 연속적으로 코팅액이 저장된 용기를 통과하여 코팅층을 형성할 수 있다.
다른 구체예에서, 유리 섬유 모노 필라멘트는 노즐에서 인출된 후 보빈에 감아져 집속체의 형태로 제조된 후 보강 섬유 사로서 연속적으로 코팅액이 저장된 용기를 통과하여 코팅층을 형성할 수 있다.
본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법은 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출하여 연속 스트랜드를 제조하는 단계를 포함한다. 이러한 연속 스트랜드 제조 단계는 건조로가 생략된 공정에서도 성형 시 흐름성 및 경화성을 제어하기에 더욱 유리하고, 작업성 및 공정 효율성이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 이와 같이 제조된 연속 스트랜드는 보강 섬유 사 심재를 포함하고, 상기 심재를 피복하고 있는 멜라민 수지를 포함하는 코팅층 및 상기 코팅층의 상부에 압출에 의해 피복된 마찰재용 수지 조성물층을 포함하는 구조를 갖게 된다. 이러한 연속 스트랜드는 유연성이 우수하면서도 강도가 높아 클러치 페이싱 제조에 더욱 적합한 특성을 갖는다. 특히, 이러한 연속 스트랜드는 최종적으로 제조된 클러치 페이싱의 강도 및 버스트 강도를 우수한 수준으로 양립할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 연속 스트랜드는 유리 섬유 사 및 아크릴 섬유 사를 혼방하여 이용할 수 있다. 이러한 경우, 최종 가공된 클러치 페이싱의 가격 대비 강도, 내구성, 내마모성이 향상될 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 연속 스트랜드는 유리 섬유 사 및 구리 섬유 사를 혼방하여 이용할 수 있다. 이러한 경우, 최종 가공된 클러치 페이싱의 강도, 내구성, 내마모성이 더욱 우수하고, 마찰열 제거율이 더욱 향상될 수 있다.
상기 마찰재용 수지 조성물은 마찰재용 수지 조성물은 고무수지, 고분자 수지, 가황제, 난연제 및 무기 충전제를 포함하는 것일 수 있다. 이러한 경우, 최종 가공된 클러치 페이싱의 마찰 계수를 클러치에 사용하기에 적합 범위로 제어할 수 있다.
상기 고무 수지는 카르복실 변성 SBR 및 카르복실 변성 NBR 라텍스일 수 있다. 이러한 경우, 최종 가공된 클러치 페이싱의 탄성력, 충격 흡수력 및 마찰 계수가 더욱 향상될 수 있다.
상기 고분자 수지는 페놀 수지 및 멜라민 수지 중 1 종 이상을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 연속 스트랜드의 강도 및 집속력이 더욱 향상될 수 있고, 강도 및 내열성이 더욱 우수할 수 있다. 이러한 경우, 공정비용 절감의 효과 및 반응성 향상의 효과를 구현할 수 있다.
상기 난연제는 예를 들면, 인계 난연제 및 멜라민계 난연제 중 1 종 이상을 이용할 수 있다. 이러한 경우, 반응성 향상의 효과가 더욱 우수하며, 연속 스트랜드의 경화성을 더욱 향상시키고, 마찰재용 수지 조성물의 상용성을 더욱 높일 수 있어 강도 향상에 유리하다.
상기 무기 충전제는 카본블랙, 탄산칼슘, 황산바륨, 리토폰, 미분 규산 등을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 클러치 페이싱의 압축강도 및 치수 안정성이 향상될 수 있고, 페이드 현상을 감소시킬 수 있다.
일 구체예에서, 상기 마찰재용 수지 조성물은 페놀 수지를 10 중량% 내지 30 중량%, 고무수지 10 중량% 내지 30 중량%, 무기 충전제 30 중량% 내지 50 중량%, 가황제 0.1 중량% 내지 15중량% 및 난연제 0.1 중량% 내지 5 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 최종 가공된 클러치 페이싱의 가격 대비 마찰 계수가 특히 우수하면서도, 강도, 내구성, 내마모성이 향상될 수 있다.
본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법은 상기 연속 스트랜드를 이용하여 프리폼을 제조하는 단계를 포함한다. 프리폼을 제조하는 단계는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 연속 스트랜드를 와인딩하고, 프리 프레그로 제조 후 프리폼의 형태로 제조하는 방법일 수 있다.
본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법은 상기 프리폼을 가열 및 가압하여 성형품을 제조하는 단계를 포함한다. 구체적으로, 성형품을 제조하는 단계는 상기 프리폼을 180℃ 내지 200℃로 가열된 금형에 넣고, 20㎫ 내지 30㎫의 압력으로 가압하여 자동차용 클러치 페이싱의 형상으로 열성형하는 것일 수 있다.
본 발명의 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법은 상기 성형품을 열경화한 후 가공하여 클러치 페이싱을 제조하는 단계를 포함한다. 구체적으로, 클러치 페이싱을 제조하는 단계는 상기 성형품을 트리밍(trimming)하여 성형 시 발생되는 플래쉬를 제거하고, 이를 열경화하여 성형품에 포함된 미경화 수지를 후경화한다. 상기와 같이 후경화에 의해 완전경화된 성품은 연마 가공으로 사용조건에 맞게 두께를 조절하고, 방청 가공으로 녹방지용 약품을 처리하는 등의 과정을 거치고, 드릴 공정을 통하여 조립용 리벳 홀을 형성하는 가공을 하여 최종 자동차용 클러치 페이싱 제품으로 완성한다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 예시 중 일부로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예
1
액상 멜라민 수지 25 중량% 및 액상 페놀 수지 75 중량%를 포함하는 코팅액을 준비한다. 상기 코팅액이 담긴 용기를 유리 섬유 제조 장치의 후방부에 설치한 후, 유리섬유 제조 장치의 노즐로부터 방사된 유리 섬유 모노 필라멘트를 롤러를 이용해 연속적으로 코팅액이 담긴 용기로 통과시켜, 모노 필라멘트 심재의 표면에 멜라민 수지 및 페놀 수지를 포함하는 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 제조하였다.
상기 보강 섬유 사를 NBR 라텍스를 포함하는 고무수지 25 중량%, 페놀 수지 및 멜라민 수지를 1:3의 비율로 포함하는 고분자 수지 25 중량%, 유황 15 중량%, 멜라민계 난연제 5 중량% 및 카본 블랙 30 중량%를 포함하는 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출기에 투입하여, 연속 스트랜드로 압출하였다. 연속 스트랜드는 와인딩기한 후, 일정한 중량을 갖는 프리폼으로 제조하고 180℃ 내지 200℃로 가열된 금형에 넣어 20㎫ 내지 30㎫의 압력으로 가압하여 성형품을 제조하였다. 상기와 같이 제조된 성형품은 금형과 프레스를 이용하여 burr를 제거하고 오븐에서 200℃ 내지 250℃로 열처리를 실시하여 후경화(열경화)하였다. 경화가 완료된 성형품은 양쪽 표면을 연마하고, 방청 가공한 후 리벳용 구멍을 가공하여 자동차용 클러치 페이싱으로 완성하였다.
비교예
1
유리섬유 제조 장치의 노즐로부터 방사된 유리 섬유 모노 필라멘트를 로빙 기를 이용해 유리 섬유 사로 로빙하여 보강 섬유 사를 제조하였다. 상기 보강 섬유 사를 NBR 라텍스를 포함하는 고무수지 25 중량%, 페놀 수지 및 멜라민 수지를 1:3의 비율로 포함하는 고분자 수지 25 중량%, 유황 15 중량%, 멜라민계 난연제 5 중량% 및 카본 블랙 30 중량%를 포함하는 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출기에 투입하여, 연속 스트랜드로 압출하였다. 연속 스트랜드는 와인딩기한 후, 일정한 중량을 갖는 프리폼으로 제조하고 180℃ 내지 200℃로 가열된 금형에 넣어 20㎫ 내지 30㎫의 압력으로 가압하여 성형품을 제조하였다. 상기와 같이 제조된 성형품은 금형과 프레스를 이용하여 burr를 제거하고 오븐에서 200℃ 내지 250℃로 열처리를 실시하여 후경화(열경화)하였다. 경화가 완료된 성형품은 양쪽 표면을 연마하고, 방청 가공한 후 리벳용 구멍을 가공하여 자동차용 클러치 페이싱으로 완성하였다.
비교예
2
디스크형 고속믹서를 이용하여 분산제 5 중량%를 물에 용해시킨 후에 무기 충전제 30 중량%, 가황제 5 중량%를 투입하고 고속 교반하였다. 이어 저속 교반하면서 페놀 수지 30 중량% 및 라텍스 30 중량%를 혼합하여 함침액을 제조하였다.
제조된 함침액에 유리합연사를 침적시킨 후 노즐에 통과시킨 후, 함침된 유리합연사를 열풍순환식 건조로를 통과시켜 건조하였다. 이때의 건조온도는 100℃ 내지 120℃로 유지하였다. 건조된 함침 유리합연사는 와인딩기를 통해 일정한 중량을 갖는 프리폼으로 제조된 후 180℃ 내지 200℃로 가열된 금형에 넣고 20㎫ 내지 30㎫의 압력으로 가압하여 열성형하였다. 열성형된 제품을 금형과 프레스를 이용하여 burr를 제거하고 오븐에서 200℃ 내지 250℃로 열처리를 실시하여 후경화 및 가황을 실시하였다. 열처리된 성형품은 양쪽 표면을 연마하고, 방청 가공한 후 리벳용 구멍을 가공하여 자동차용 클러치 페이싱으로 완성하였다.
| 실시예 1 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 보강 섬유 | 유리 섬유 사 | 유리 섬유 사 | 유리 섬유 사 |
| 보감 섬유 처리방법 | 코팅층 형성 | 코팅층 비형성 | 코팅층 비형성 |
| 코팅액 | 멜라민 및 페놀 수지 | × | × |
| 건조로의 이용 | × | × | ○ |
| 프리폼 경화 상태 | 반경화 및 잠재경화 | 반경화 | 고경도, 반경화 |
| 최종제품 경화 상태 | 완전경화 | 완전경화 | 완전경화 |
| 최대 burst 강도 (Φ210mm, 1000/min) |
16150 | 11520 | 14130 |
| 최소 burst 강도 | 15400 | 11400 | 13750 |
상기 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1의 제조 방법은 공정 중 건조로의 생략하면서도, 경제적인 비용으로 강도 및 내구성이 우수한 클러치 페이싱을 제공하였다. 반면, 코팅층이 형성되지 않은 유리 섬유 사를 이용하는 비교예 1 및 비교예 2는 실시예 1에 비하여 버스트 강도가 현저하게 낮음을 확인하였다. 또한, 비교예 2는 건조로를 이용하였음에도 불구하고, 버스트 강도 향상이 실시예 1에 미치지 못하였으며, 건조로에 의해 보강 섬유의 경도가 과도하게 상승하여 압출 가공성이 좋지 못하였다.
Claims (5)
- 유리 섬유 사의 모노 필라멘트인 보강 섬유 사를 멜라민 수지 및 페놀 수지를 1:3의 중량비로 포함하는 경화촉매 비 함유형 코팅액이 저장된 용기 내로 통과시켜 표면에 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 제조하는 단계;
상기 코팅층이 형성된 보강 섬유 사를 NBR 라텍스를 포함하는 고무 수지 25 중량%; 페놀 수지 및 멜라민 수지를 포함하는 고분자 수지 25 중량%; 유황 15 중량%; 멜라민계 난연제 5 중량%; 및 카본 블랙 30 중량%;를 포함하는 마찰재용 수지 조성물과 함께 압출하여 연속 스트랜드를 제조하는 단계;
상기 연속 스트랜드를 와인딩하여 프리 프레그를 제조한 후, 상기 프리 프레그로 반경화 및 잠재경화 상태의 프리폼을 제조하는 단계;
상기 프리폼을 180℃ 내지 200℃로 가열된 금형에 넣어 20㎫ 내지 30㎫의 압력으로 가열 및 가압하여 성형품을 제조하는 단계; 및
상기 성형품을 오븐에서 200℃ 내지 250℃로 열처리를 실시하여 완전 경화한 후 표면 연마 및 방청 가공하여 클러치 페이싱을 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 코팅액은 멜라민 수지 및 페놀 수지의 반응에 의한 잠재경화(latent hardening) 특성을 갖는 것인 자동차용 클러치 페이싱의 제조 방법.
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- 2016-06-30 KR KR1020160082278A patent/KR101949563B1/ko active IP Right Grant
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