KR20020011344A - 마찰부재 및 그 제조방법 - Google Patents

마찰부재 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20020011344A
KR20020011344A KR1020010046458A KR20010046458A KR20020011344A KR 20020011344 A KR20020011344 A KR 20020011344A KR 1020010046458 A KR1020010046458 A KR 1020010046458A KR 20010046458 A KR20010046458 A KR 20010046458A KR 20020011344 A KR20020011344 A KR 20020011344A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
back plate
friction member
friction material
chemical conversion
friction
Prior art date
Application number
KR1020010046458A
Other languages
English (en)
Inventor
야마네다케시
Original Assignee
모치즈키 아키히로
닛신보세키 가부시키 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 모치즈키 아키히로, 닛신보세키 가부시키 가이샤 filed Critical 모치즈키 아키히로
Publication of KR20020011344A publication Critical patent/KR20020011344A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Compositions of linings; Methods of manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/006—Pressing and sintering powders, granules or fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02—Compositions of linings; Methods of manufacturing
    • F16D69/025—Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026—Compositions based on an organic binder containing fibres
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04—Attachment of linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/16—Frictional elements, e.g. brake or clutch linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/04—Attachment of linings
    • F16D2069/0425—Attachment methods or devices
    • F16D2069/045—Bonding
    • F16D2069/0466—Bonding chemical, e.g. using adhesives, vulcanising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2250/00—Manufacturing; Assembly
    • F16D2250/0061—Joining
    • F16D2250/0069—Adhesive bonding

Abstract

마찰부재는 백플레이트, 백플레이트 표면에 접합되고 비석면 마찰재 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재, 및 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막으로 구성된다. 신품일 때, 마찰부재는, JIS D422에 따라서 측정했을 때, 9MPa 이상의 파단하중을 가지며, 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율인 접착면적율이 90% 이상이다. 이러한 마찰재는 방청성이 높으며, 우수한 접착력 및 내열성을 가지며, 최소한의 슬러지 형성으로 제조될 수 있으며 공정제어가 용이하다.

Description

마찰부재 및 그 제조방법{FRICTION MEMBER AND METHOD OF MANUFACTURE}
본 발명은 우수한 접착강도 및 높은 방청성을 갖는 마찰부재, 및 이러한 마찰부재의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은, 자동차, 산업용 기계류 및 다른 장치용 브레이크 및 클러치에서 디스크 브레이크, 드럼브레이크 슈 및 클러치 디스크와 같은 적용에 사용하기에 매우 적합한, 마찰부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
선행기술
디스크 브레이크용 디스크 패드로서 사용되고 자동차와 같은 장치에서의 적용과 관련된 마찰부재는 전형적으로 탈지되고, 표면처리되고 접착제로 피복된 철 또는 알루미늄 백플레이트에 마찰재 예비성형물을 배치한 후, 예비성형물을 이 상태로 몰드에서 성형하고 이어서 열처리하고, 스프레이도장하고, 베이킹하고, 연마하여 마찰재가 백플레이트의 표면에 접착되어 있는 표면마무리된 마찰재를 얻음으로써 제조된다.
이러한 마찰부재에서 금속 백플레이트의 표면에 녹이 형성될 경우, 플레이트 및 마찰재 사이의 접착강도는 감소한다.
이 문제를 해결하고자 제안된 한 백플레이트의 표면처리는 5 내지 20㎛ 두께의 인산금속(철, 아연, 칼슘, 망간)염 피막의 형성(JP-A 5-346129), 2 내지 6g/m2의 피막 중량을 갖는 인산아연칼슘 피막의 형성(JP-A 7-293615), 또는 0.2 내지 2㎛ 두께의 인산철 피막의 형성(JP-A 11-13802)을 포함한다.
그러나, 인산아연형 피막은 큰 결정크기를 가지며 상당히 두꺼워서, 특히 고온에서 접착강도를 감소시킨다. 인산철형 피막 또한 큰 결점을 가지고 있다. 이것은 불량한 방청능력을 가질 뿐만 아니라, 비결정질이다. 결과적으로, 피막은 얇고 쉽게 흠집이 생겨, 공정제어가 어렵다.
부가적인 고려사항은 브레이크 또는 클러치 작동중, 운동에너지가 마찰에 의해 열에너지로 바뀌고, 높은 온도를 발생하며 마찰부재는 반복적으로 높은 열부하를 받는다는 것이다. 마찰재에서의 이러한 열부하는 자동차의 속도 및 성능이 지속적으로 증가하고 있기 때문에 더욱 높아지고 있다. 따라서 반복적이고 강한 열주기에도 좋은 내열성을 가지며 접착력이 감소되지 않는 마찰재를 기대하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 높은 방청성, 우수한 접착력 및 내열성, 긴 수명을 가지며, 최소한의 슬러지 형성으로 제조될 수 있으며 공정제어가 용이한 마찰재를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 이러한 마찰재의 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 구체예에 따른 마찰부재에 대한 백플레이트를 보여주는 평면도이다.
본 발명자는 높은 방청성과 우수한 접착력 및 내열성을 가진 양질의 마찰재가, 백플레이트와 백플레이트의 표면에 접합되며 섬유기재, 바인더 및 충전재로 미리 만들어진 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조되는 비석면 마찰재사이에, 작은 결정크기, 최적화된 결정형상, 및 낮은 피막두께, 및 따라서 낮은 피막 중량을 갖는 인산아연 또는 인산아연칼슘 화성처리 피막을 형성함으로써 얻어질 수 있다. 게다가, 본 발명자는 또한 화성처리제가 높은 반응성을 가지기 때문에, 낮은 온도에서 비교적 단기간 처리가 가능하여, 최소한의 슬러지를 생성하고 공정제어를 용이하게 한다는 것을 발견하였다.
따라서, 제 1 측면에서, 본 발명은 백플레이트; 백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재; 그리고 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막을 갖는 마찰부재를 제공한다. 마찰부재는 신품일 때, JIS D4422에 따라 측정했을 때, 9MPa 이상의 파단하중을 가지며, 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된 접착면적율이 90% 이상이다.
제 2 측면에서, 본 발명은 유사하게 백플레이트; 백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재; 그리고 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막을 갖는 마찰부재를 제공한다. 300℃에서 24시간 동안의 열이력후, 본 발명의 이 측면에 따르는 마찰부재는 JIS D4422에 따라 측정했을 때, 6MPa 이상의 파단하중을 가지며, 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된 접착면적율이 50% 이상이다.
제 3 측면에서, 본 발명은 유사하게 백플레이트; 백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재; 그리고 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막을 갖는 마찰부재를 제공한다. 녹형성시험(rusting test)후, 본 발명의 이 측면에 따르는 마찰부재는 JIS D4422에 따라 측정했을 때, 7MPa 이상의 파단하중을 가지며, 백플레이트의 총표면적에 대한 백플레이트상의 녹형성 표면적의 비율로 정의된, 녹형성 면적율이 10% 이하이다.
제 4 측면에서, 본 발명은 백플레이트; 백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재; 그리고 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산아연 화성처리 피막을 갖는 마찰부재를 제공한다. 본 발명의 이 측면에서, 화성처리 피막은 최대길이 0.1 내지 50㎛ 및 애스펙트비(aspect ratio) 1/1 내지 1/10을 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가지며, 포스포필라이트 결정(P) 및 호페이트 결정(H)에 대한 포스포필라이트 비율 P/(P+H)이 0.1 내지 1이다.
제 5 측면에서, 본 발명은 백플레이트; 백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재; 그리고 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산아연칼슘 화성처리 피막을 갖는 마찰부재를 제공한다. 본 발명의 이 측면에서, 화성처리 피막은 최대길이 0.1 내지 50 ㎛ 및 애스펙트비 1/1 내지 1/10을 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가진다.
본 발명의 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 측면에 따르는 마찰부재의 구체예에서, 화성처리 피막은 최대길이 0.1 내지 50㎛ 및 애스펙트비 1/1 내지 1/10을 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가지며, 포스포필라이트 결정(P) 및 호페이트 결정(H)에 대한 포스포필라이트 비율 P/(P+H)이 0.1 내지 1인 인산아연 화성처리 피막이다.
본 발명의 제 1, 제 2 또는 제 3 측면에 따르는 마찰부재의 제 2 구체예에서, 화성처리 피막은 최대길이 0.1 내지 50㎛ 및 애스펙트비 1/1 내지 1/10을 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가진 인산아연칼슘 화성처리 피막이다.
제 6 측면에서, 본 발명은 마찰부재의 제조방법을 제공하며, 이 방법은 백플레이트를 블라스트하여 그것을 연삭하고 거기에서 녹을 제거하는 단계; 블라스트된 백플레이트 표면에 인산금속염 화성처리 피막을 형성하는 단계; 및 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재를 화성처리된 백플레이트 표면에 접합시키는 단계를 포함한다. 본 발명의 방법에서, (a) 백플레이트 표면을 화성처리 피막 형성 단계 이전에 표면조정제로 조정하는 것, (b) 반응조정제를 함유하는 화성처리 용액을 화성처리 피막 형성 단계에 사용하는 것 중 어느 하나 또는 (a) 및 (b)모두를 행한다.
본 발명의 상기 마찰부재 제조방법에서, 표면조정제는 바람직하게는 0.5 내지 7 포인트의 알칼리도를 갖는 티타늄 콜로이드계 조제물이다. 전형적으로, Ni2+, F-, 및 Mn2+으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 이온 종을 반응조정제로 사용하여 인산아연 화성처리 피막을 형성하거나, Ni2+또는 Mn2+을 반응조정제로 사용하여 인산아연칼슘 화성처리 피막을 형성한다.
본 발명의 방법에서 블라스트 단계는 바람직하게는 수성 탈지제, 수성 세척제 및 백플레이트 표면 보다 경도가 큰 입자로 구성된 슬러리를 고압공기를 사용하여 마찰재와 접합될 백플레이트의 한 쪽 표면에, 또는 백플레이트의 모든 표면에 불어 연삭하고 플레이트로부터 녹을 제거한다.
본 발명의 실행에서는, 높은 방청성과 우수한 접착력 및 내열성을 가진 양질의 마찰재가, 백플레이트와 백플레이트의 표면에 접착되며 섬유기재, 바인더 및 충전재로 미리 만들어진 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조되는 비석면 마찰재사이에, 작은 결정크기, 최적화된 결정형상, 및 낮은 피막두께, 및 따라서 낮은 피막 중량을 같는 인산아연 또는 인산아연칼슘 화성처리 피막을 형성함으로써, 심지어고온 다습하의 열악한 환경하에서도 우수한 방청성 및 접착성을 갖는 양질의 마찰재를 얻을 수 있다. 본 발명의 이러한 마찰부재는 신품일 때, JIS D4422에 따라 측정했을 때, 9MPa 이상의 파단하중을 가지며, 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된 접착면적율이 90% 이상이며; 300℃에서 24시간 동안의 열이력후, 6MPa 이상의 파단하중을 가지며, 접착면적율이 50% 이상이며; 녹형성시험후, 백플레이트의 총표면적에 대한 백플레이트상의 녹형성 표면적의 비율로 정의된, 녹형성 면적율이 10% 이하이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 마찰부재는 백플레이트; 백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재; 그리고 백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막으로 구성된다.
신품시, 마찰부재는, JIS D 4422 에 따라 측정했을 때, 9MPa 이상, 바람직하게는 9 내지 12MPa, 가장바람직 하게는 10 내지 12MPa의 파단하중을 갖는다. 게다가, 이것은 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된 접착면적율이 90% 이상, 바람직하게는 90 내지 100%, 가장 바람직하게는 95 내지 100%이다. 파단하중이 너무 작으면 마찰재가 브레이크 또는 클러치 작동중 반복적인 응력하에서 백플레이트로부터 분리된다. 부재의 에지에서의 분리는 공기중의 산소 및 습기를 침투하게 하여 플레이트에 녹이 형성되게 하고 결국 녹형성으로 인해 플레이트로부터 마찰재가 분리되게 한다.
300℃에서 24 시간 동안의 열이력후에, 본 발명의 마찰부재는, JIS D 4422 에 따라 측정했을 때, 6MPa 이상, 바람직하게는 6 내지 10MPa, 가장 바람직하게는 7 내지 10MPa의 파단하중을 갖는다. 게다가, 이것은 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된 접착면적율이 50% 이상, 바람직하게는 60 내지 100%, 가장 바람직하게는 70 내지 95%이다. 상기 열이력후 이러한 조건들을 만족하지 않는 마찰부재는 고온환경 및 큰 부하에서의 반복사용으로 피막층이 열화되고, 요구되는 접착강도를 얻을 수 없다.
녹형성시험후, 본 발명의 마찰부재는, JIS D 4422에 따라 측정했을 때, 7MPa 이상, 바람직하게는 7 내지 12MPa, 가장 바람직하게는 8 내지 11MPa의 파단하중을 갖는다. 게다가, 플레이트의 총표면적에 대한 백플레이트상의 녹형성 표면적의 비로 정의된, 녹형성 면적율이 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 가장 바람직하게는 0 내지 5%이다. 녹형성시험후 이러한 조건들을 만족하지 않는 마찰부재는 가혹한, 고온, 고습의 환경 또는 진흙탕 길, 비포장 길 또는 제빙 화합물이 뿌려진 길과 같은 열악한 환경에 사용될 때, 녹형성이 진행함에 따라 접착강도는 낮아진다. 최악의 시나리오에서, 마찰재는 백플레이트에서 분리되어 떨어질 수 있다. 녹형성시험에서, 마찰부재는 20 주기의 시험을 받게되며, 각 주기는 50℃에서 5% 염수의 72시간 분무, 70℃에서 4시간 건조 및 50℃ 상대습도 95%에서 20시간 방치로 구성된다.
이러한 마찰부재는 백플레이트와 백플레이트의 표면에 접착되며 섬유기재, 바인더 및 충전재로 미리 만들어진 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조되는 비석면 마찰재사이에, 작은 결정크기, 최적화된 결정형상, 및 낮은 피막두께, 및 따라서 낮은 피막 중량을 같는 인산아연 또는 인산아연칼슘 화성처리 피막을 형성함으로써 제조될 수 있다.
인산아연 또는 인산아연칼슘 화성처리 피막에서, 결정은, 주사전자현미경에서 측정된 각 결정의 가장 긴 변에 대한 평균 값으로서 측정된, 최대길이가 0.1 내지 50㎛, 바람직하게는 0.3 내지 15㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10㎛, 그리고 가장 바람직하게는 1 내지 6㎛이다.
결정의 형상은 침상이라기 보다는 구상이 바람직하다. 침상 결정이 작은 직경, 바람직하게는 5㎛ 이하, 가장 바람직하게는 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 결정은 주사전자현미경으로 측정시, 1/1 내지 1/10, 바람직하게는 1/1 내지 1/5의 애스펙트비(짧은 변/긴 변)를 갖는다.
크롬산(JIS K3151)으로 박리된 재료의 중량으로 측정된 피막중량은 0.5 내지 20g/m2, 바람직하게는 0.5 내지 6g/m2, 더욱 바람직하게는 0.8 내지 3.5g/m2, 가장 바람직하게는 1.0 내지 2.5g/m2이다.
화성처리 피막이 인산아연 화성처리 피막일 경우, 이것은 0.1 내지 1, 바람직하게는 0.3 내지 1, 보다 바람직하게는 0.7 내지 1, 가장 바람직하게는 0.8 내지 1의 포스포필라이트 비 P/(P+H)P를 가지며, 여기에서 P는 포스포필라이트(Zn2Fe(PO4)2·4H2O) 결정을 나타내고 H는 호스페이트(Zn3(PO4)2·4H2O) 결정을 나타낸다.
본 발명의 상기 마찰부재의 제조에서, 백플레이트를 필요에 따라 습식 블라스트한 후, (a) 백플레이트 표면을 화성처리 피막 형성 단계 이전에 표면조정제로 조정하는 것, (b) 반응조정제를 함유하는 화성처리 용액을 화성처리 피막 형성 단계에 사용하는 것 중 어느 하나 또는 (a) 및 (b) 모두를 행한다.
종래의 마찰부재에서 사용된 적절한 백플레이트는 본 발명에서의 백플레이트로서 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 예시된 플레이트는 합금화 용융아연도금 강판, 전기아연도금 강판, 합금화 전기아연도금 강판, 냉간압연 강판, 알루미늄(적어도 1wt%의 SiC 또는 세라믹과 같은 충전재를 함유한 알루미늄 포함)과 다른 금속과의 합금판, 및 알루미늄계 금속표면을 갖는 금속 또는 알루미늄/망간 함금판을 포함한다.
이 목적에 적합한 플레이트의 특수한 예들을 다음의 JIS등급을 포함한다: G3113 SAPH; G3134 SPFH; G3135 SPFC; G3131 SPHC, -D, -E 및 -HR; G3141 SPCC, -D 및 -E; G3302 SGH; G3313 SE; G3313 SEHC, -D 및 -E; G3313 SEFH; G3313 SEPH; G3101 SS; G3106 SM; G3111 SRB; G4051 SxxC 및 SccCK(여기에서 "x"는 0 내지 9의 정수); G4104 SCr; G4103 SNCM; G4105 SCM; 및 G4102 SNC. 이들중 상기된 JIS 등급 G3113, G3134, G3131 및 G3111 강판이 바람직하다. G3113이 특히 바람직하다. 강판은 바람직하게는 0.3% 이하의 탄소함량, 0.55% 이하의 실리콘함량, 각 0.05% 이하의 인 및 황함량, 1.0% 이하의 크롬함량, 및 0.25% 이하의 니켈함량을 갖는다.
표면조정제는 백플레이트의 표면에 염기의 핵을 부착할 수 있는 물질이 바람직하다. 1㎛ 이하, 특히 0.1㎛ 이하의 평균 입자크기를 갖는 티타늄계 콜로이드 입자가 바람직하다. 티타늄의 인산염 및 잔스티드(Jansted)염이 가장 바람직하다.
이러한 표면조정제를 이루기 위해 사용될 수 있는 적절한 재료의 예들을 이하에 열거한다.
(1) 황산티타늄, 삼염화티타늄, 수산화티타늄, 옥살산칼륨염티타늄, 염소산칼륨염티타늄, 암모늄티탄산염, TiBr3·6H2O, TiF4, TiF3, TiI2및 TiI4와 같은 티타늄 화합물.
(2) 나트륨 및 다른 제1인산 알칼리금속염, 제1인산 암모늄염, 나트륨 및 다른 제2인산 알칼리금속염, 제2인산 암모늄염, 나트륨 및 다른 제3인산 알칼리금속염 및 제3인산 암모늄염과 같은 인산 및 그것들의 염.
(3) 나트륨 및 다른 피로인산 알칼리금속염, 및 피로인산 암모늄염과 같은 피로인산 및 그것들의 염.
(4) 탄산 알칼리금속염 및 알칼리금속이 나트륨인 것과 같은 산성 탄산알칼리금속염, 및 산성 탄산암모늄염을 포함하는 탄산 및 그것들의 염.
(5) 실리카, 실리카 알루미나, 실리카 티타니아, 실리카 지르코니아, 산화안티몬 및 아크릴 입자와 같은 등전점(isoelectric point) 3 이하(pH 3 이하)에서 정으로 대전하는 입자를 사용할 수 있다. 또한 발명의 목적 및 효과가 얻어질 수 있는 한 아질산염을 첨가할 수 있다.
표면조정제를 제조하기 위해 적절한 방법이 사용될 수 있다. 하나의 전형적인 방법에서, 산화티타늄을 pH 1의 황산중에 용해하고, 인산, 인산 알칼리금속염, 폴리인산 및 폴리인산 알칼리금속염중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 이용액에 가하여져 슬러리를 형성한후, 이것을 pH 6.5 내지 9.5 내에서 숙성한다.
본 발명의 실행에 있어서, 표면조정제를 0.5 내지 7포인트, 바람직하게는 1.0 내지 5포인트의 알칼리도로 사용하는 것이 유익하다. 비록 약 10초 내지 120초의 기간동안 5 내지 40℃ 온도에서의 처리가 바람직하지만, 표면조정제가 사용됨에 있어서 처리조건에 대한 제한은 없다. 비록 과도하게 긴 처리는 이것이 표면활성동를 떨어뜨려 녹형성을 유도하기 때문에 바람직하지 않지만, 약 3 내지 5분까지의 처리기간의 연장은 어떤 특별한 문제를 일으키지 않는다.
표면처리제는 시판품일 수 있으며, 이것의 적절한 예는 Prefix 707 및 704(모두 Nippon CB Chemical제), Prepan-X 및 Prepan-Z(모두 Nihon Parkerizing Co., Ltd.제), Grander-Finer 5(Million Chemical Co.,Ltd.제), 및 Surffine 5N-HM(Nippon Paint Co., Ltd.제)를 포함한다.
본 발명에서 사용된 화성처리제는 화성처리 용액에 필수적인 다음의 이온 (1) 및 (2)를 포함한다:
(1) 인산, 인산아연 및 인산망간과 같은 화합물에서 5,000 내지 40,000ppm의 인산이온;
(2) 산화아연, 탄산아연 및 질산아연과 같은 화합물에서 100 내지 10,000ppm의 아연이온.
인산아연칼슘 화성처리 피막형성을 위해 사용된 화성처리제는 또한 다음의 칼슘이온(3)을 함유한다:
(3) 질산칼슘, 황산칼슘, 인산칼슘, 플루오르화 칼슘, 탄산칼슘, 수산화칼슘 및 염화칼슘과 같은 화합물에서 10 내지 5,000ppm의 칼슘이온.
하기 (4) 내지 (10)하에 열거된 것들 중에서 하나 이상의 반응조정제를 화성처리제에 가하는 것은 유익하다.
(4) 탄산망간, 질산망간, 염화망간 및 인산망간과 같은 화합물에서 바람직하게는 100 내지 3,000ppm의 망간이온.
(5) 탄산니켈, 질산니켈, 염화니켈 및 인산니켈과 같은 화합물에서 바람직하게는 100 내지 4,000ppm의 니켈이온.
(6) 텅스텐산 나트륨 및 텅스텐산 암모늄과 같은 화합물에서 바람직하게는 50 내지 2,000ppm의 텅스텐이온.
(7) 질산코발트, 황산코발트, 인산코발트, 수산화코발트, 염화코발트 및 플루오르화 코발트와 같은 화합물에서 바람직하게는 100 내지 4,000ppm의 코발트 이온.
(8) 질산마그네슘, 황산마그네슘, 인산마그네슘, 플루오르화 마그네슘, 수산화마그네슘 및 탄산마그네슘과 같은 화합물에서 바람직하게는 10 내지 3,000ppm의 마그네슘 이온.
(9) 질산구리, 염화구리 및 황산구리와 같은 화합물에서 바람직하게는 5 내지 200ppm의 구리 이온.
(10) 플루오르화 수소산과 그것의 나트륨, 칼륨 및 암모늄염, 테트라플루오로 붕산과 플루오로 규산, 뿐만 아니라 그것들의 코발트 및 아연염, 플루오르화 나트륨, 플루오르화 칼륨, 및 플루오르화 암모늄과 같은 화합물에서 바람직하게는 50 내지 4,000ppm, 보다 바람직하게는 50 내지 1,000ppm의 플루오르 이온. 이 경우 단순 플루오르화 이온에 대한 착플루오르화 이온의 몰비는 바람직하게는 0.01 내지 0.5이다.
상기에서, 플루오르 이온, 망간 이온 및 니켈이온중 하나 이상의 첨가는 특히 효과적이다. 인산아연칼슘 화성처리제에서, 플루오르 이온은 이것들이 플루오르화 칼슘 슬러지의 형성을 초래하기 때문에 사용될 수 없다는 것을 주목해야 한다.
상기 반응조정제로서 작용하는 금속이온은 결정으로서 부분적으로 피막에 흡수되지만, 실제적으로 플루오르 이온은 피막에 거의 흡수되지 않는다.
화성처리 용액이 또한 반응촉진제로서 다음을 포함하는 것이 유익하다:
(1) 아질산, 아질산나트륨 및 아질산암모늄과 같은 화합물에서 바람직하게는 10 내지 5,000ppm의 아질산 이온;
(2) m-니트로벤젠술폰산나트륨과 같은 화합물에서 바람직하게는 50 내지 5,000ppm의 m-벤젠술폰산 이온.
(3) 바람직하게는 100 내지 100,000ppm의 과산화수소수.
다음의 내부 반응촉진제가 또한 바람직하게 포함된다:
(4) 질산나트륨, 질산암모늄, 질산아연, 질산망간, 질산니켈, 질산코발트,질산칼슘, 질산망간 및 질산구리와 같은 화합물에서 바람직하게는 10 내지 15,000ppm의 질산 이온;
(5) 황산, 황산나트륨, 황산암모늄, 황산아연, 황산망간, 황산니켈, 황산코발트, 황산칼슘, 황산망간 및 황산구리와 같은 화합물에서 바람직하게는 10 내지 15,000ppm의 황산 이온;
(6) 아염소산 나트륨 및 아염소산 암모늄과 같은 화합물에서 바람직하게는 50 내지 2,000ppm의 아염소산 이온.
본 발명을 실행함에 있어서, 아민기제 방청제는 화성처리된 후 세척수, 수세후의 물 또는 뜨거운 물에 가해질 수 있다.
스프레이, 디핑, 스프레이-디핑, 하프디핑, 디핑-스프레이, 및 간헐적인 스프레이를 포함하는 다양한 기술중 어떤 것이 화성처리를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 디핑 기술은 특히 바람직하다.
온도, 농도 및 시간과 같은 화성처리 조건은 용액의 교반 및 스프레이의 유속과 같은 요소에 따라 실험적으로 바뀐다. 온도는 전형적으로 실온 내지 95℃, 바람직하게는 30 내지 80℃의 범위내에서 적절하게 맞추어진다. 인산아연 화성처리제의 경우, 처리는 전형적으로 50℃까지의 온도에서 180초 까지의 기간동안, 바람직하게는 30 내지 50℃에서 120 내지 180초 동안 수행된다. 인산아연칼슘 화성처리제의 경우, 처리는 전형적으로 70℃까지의 온도에서 400초 까지의 기간동안, 바람직하게는 50 내지 70℃에서 200 내지 400초 동안 수행된다. 화성처리제의 농도는 2 내지 5, 바람직하게는 2.5 내지 4의 범위내에서 조정되는 것이 유익하다. 보다 구체적으로, 5 내지 50 포인트, 바람직하게는 0.3 내지 5 포인트의 총산소수준이 바람직하다. 본 발명의 실행에 있어서, 높은 반응도를 갖는 화성처리제의 사용은 처리가 낮은 온도에서 비교적 짧은 시간에 수행될 수 있도록 해준다. 낮은 온도에서의 처리는 슬러지 발생을 더욱 적게하여, 필터의 수명을 연장시키고 산업쓰레기를 감소시킨다.
시판용 제품이 화성처리제로서 사용될 수 있다. 적절한 시판용 인산아연 화성처리제의 예는 Chemibonder 5020, 304 및 306(모두 Nippon CB Chemical제), Palbond L3020, WL35, E3091 및 N160(모두 Nihon Parkerizing Co., Ltd.제), Grander S-53A(Million Chemical Co., Ltd.제), 및 Surfdine SD2500(Nippon Paint Co., Ltd.제)를 포함한다.
적절한 시판용 인산아연칼슘의 예는 Chemibonder 5011( Nippon CB Chemical제), Palbond 880(Nihon Parkerizing Co., Ltd.제), 및 Grander 4310(Million Chemical Co., Ltd.제)를 포함한다.
비록 인산아연 화성처리제가 이것이 저온처리가 수행될 수 있게하고 슬러지를 적게 발생시키기 때문에 바람직하지만, 본 발명을 수행함에 있어서, 인산아연 이나 인산아연칼슘이 유익하게 사용될 수 있다.
본 발명을 수행함에 있어서, 방청성 및 접착력은 화성처리된 백플레이트에 프라이머를 도포하고, 프라이머를 경화(반경화: semi-curing)함으로써 향상될 수 있다. 이러한 목적의 바람직한 프라이머는 레졸형 페놀수지이다. 프라이머는 전형적으로 150 내지 250℃ 범위내의 온도에서 베이크되며 5 내지 25㎛, 바람직하게는10 내지 20㎛의 필름두께를 형성한다.
필요하다면, 프라이머 위에 접착제를 바르고 점착성(tack)이 없어질 때까지 다소 건조한후 그것 위에 마찰재를 가압접착시킨다. 이러한 접착제는 그것이 접착력을 증가시키고 방청성을 향상시키기 때문에 바람직하다.
도 1을 참조하면, 백플레이트(1)는 일반적으로 1 내지 10 개의 보스구멍(2)을 가지고 있으며, 각 구멍은 직경이 약 10 내지 20mm이다. 보스구멍(2)을 마찰재에서 일반적으로 사용되는 타입의 낮은 기공도, 낮은 흡습재료로 조제된 조성물로 채우는 처리(i)를 수행함으로써 수분의 침투를 방지할 수 있어, 제품의 수명을 연장시킬 수 있으며, 여기에서 페놀수지, 에폭시수지, 멜라민수지 또는 우레아수지와 같은 열경화성 수지, 또는 실리콘고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 터폴리머(EPDM), 아크릴고무 또는 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)와 같은 고무가 바인더로서 작용한다.
제품수명은 상기 고강도, 고접착강도, 낮은 기공도의 재료를 0.3 내지 3mm, 바람직하게는 1 내지 2mm의 두께로 마찰재 및 백플레이트 사이의 접합표면에 바르는 또 다른 처리(ii)에 의해서도 연장될 수 있다.
본 발명의 실행에서, 처리(i) 및/또는 (ii)를 상기된 화성처리와 더불어 수행함으로써 방청성은 향상되며 제품수명은 연장될 수 있다.
프라이머 및 백플레이트사이에 좋은 접착강도를 확보하기 위해, 백플레이트의 표면은 어느 정도의 조도를 가져야 한다. 보다 구체적으로, 백플레이트가 5 내지 40㎛, 바람직하게는 10 내지 30㎛의 10점 평균조도 Rz; 1 내지 10㎛ 바람직하게는 1.5 내지 7㎛의 조도값 Ra가 특징인 표면조도를 갖는 것이 유익하다.
이 등급의 백플레이트의 표면조도를 확보하기 위해, 블라스트 방법으로 표면을 마무리 하는 것이 일반적으로 바람직하다. 수성탈지가 수행되기 때문에, 습식 블라스트 방법이 바람직하다. 습식블라스트는 수용액과 함께 백플레이트보다 큰 경도의 입자(연마재)를 혼합하여 슬러리를 형성하는 것을 포함한다. 그 다음 슬러리를 고압공기로 백플레이트의 표면에 분다. 연마재로 사용될 수 있는 재료는 알루미나, 스테인레스 강, 산화티타늄, 이산화규소, 산화지르코늄, 티타늄합금, 세라믹, SiN, 질화 보론, SiC 또는 TiC 입자를 포함한다. 이들중, 둥근 모서리와 0.1 내지 3mm, 바람직하게는 특히 0.2 내지 1mm의 크기를 갖는 스테인레스 강 또는 티타늄 입자가 바라직하다.
이렇게 하여 백플레이트의 표면을 블라스트하는 것은, 이것이 활성도를 증가시키고, 화성처리 피막에 좋은 반응성을 제공하고, 녹 및 초기에 존재하는 다른 바람직하지 않은 물질을 제거하기 때문에, 바람직하다. 더욱이, 이것은 프라이머와 마찰재와의 접촉부위의 표면적을 증가시킨다.
그 다음 프라이머를 화성처리된 백플레이트 표면에 바르고 경화(반경화)한다. 필요하다면, 프라이머 위에 접착제를 바르고 건조한다. 다음, 마찰부재를 제조하는 종래의 방법에 따라, 마찰재를 압력을 가함으로써 백플레이트에 접합시킨후 열처리, 피복, 마찰표면의 연마 및 다른 적절한 단계를 수행하여 마찰부재를 제조한다. 비록 스프레이 도장, 분말피복 및 전착 피복이 바람직 하지만 어떠한 적절한 피복방법도 사용될 수 있다.
백플레이트에 접합된 비석면마찰재는 미리 (A) 섬유기재, (B) 바인더 및 (C) 충전재로 구성된 비석면 마찰재 조성물을 성형하고 경화하여 제조된 종래의 것일 수 있다.
성분 (A)로서 사용되는 섬유기재는 일반적으로 마찰재에 사용되는 석면이외의 유기섬유 또는 무기섬유가 사용될 수 있다. 적절한 섬유기재의 실례는 금속섬유(예를 들어, 철, 구리, 황동, 청동, 및 알루미늄), 세라믹섬유, 티탄산칼륨 섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 암면(rock wool), 월라스토나이트, 세피올라이트, 아타풀가이트, 및 인공 광물섬유와 같은 무기섬유와; 및 아라미드 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 페놀 섬유, 셀룰로스, 및 아크릴 섬유와 같은 유기섬유를 포함한다.
섬유기재는 단섬유 또는 분말형태로 사용될 수 있다. 이것은, 마찰재 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 5 내지 90wt%, 가장 바람직하게는 20 내지 70wt%의 양으로 포함된다.
성분 (B)로서 사용되는 바인더는 마찰재에 일반적으로 사용되는 공지의 바인더일 수 있다. 실례는 페놀수지, 멜라민수지, 에폭시수지, 다양한 고무-변성 페놀수지, 및 NBR을 포함한다. 이들중 하나 또는 둘 이상의 조합이 사용될 수 있다.
조성물에 포함된 바인더(B)의 양은, 마찰재 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 5 내지 50wt%, 가장 바람직하게는 10 내지 25wt%이다.
성분 (C)로서 사용되는 충전재는 마찰재에서 일반적으로 사용되는 유기 또는 무기 충전재이다. 실례는 이황화몰리브덴, 삼황화안티몬, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화마그네슘, 캐슈더스트(cashew dust), 흑연, 수산화칼슘, 플루오르화 칼슘, 활석, 삼산화몰리브덴, 삼산화안티몬, 규산지르코늄, 산화철, 운모, 황화철, 산화지르코늄, 금속분말, 석영, 이산화규소, 고무분말, 알루미나, 산화크롬, 및 버미큘라이트를 포함한다. 이들은 단독 또는 그것들의 둘 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
조성물에 포함된 충전재 (C)의 양은 마찰재 조성물 전체에 대하여, 바람직하게는 5 내지 60 wt%, 가장 바람직하게는 10 내지 40 wt%이다.
본 발명의 마찰재를 제조하는 방법은 헨셀(Henschel)믹서, 레오디지(Leodige)믹서 또는 아이리히(Eirich)믹서와 같은 적절한 혼합기에서 상기 성분 (A) 내지 (C)를 균일하게 혼련하여 성형용 분말을 얻고, 그 분말을 몰드에서 예비성형하는 것을 포함한다. 예비성형물을 본 발명에 따르는 인산금속염 화성처리 피막이 형성된 백플레이트에 접합하고, 이 상태로 예비성형물을 130 내지 200℃의 온도와 100 내지 1,000kg/cm2의 압력으로 2 내지 10분간 성형한다.
그 다음 성형품을 140 내지 250℃에서 2 내지 48시간 동안 열처리에 의해 후경화하고, 이어서, 스프레이 도장하고, 베이크하고, 필요시 연마하여 표면마무리된 마찰재를 얻는다.
본 발명에 따르는 마찰재는 자동차, 대형트럭, 열차 및 다양한 산업기계에서 브레이크 및 클러치용 디스크 브레이크 패드, 드럼브레이크 슈, 클러치 디스크 및 브레이크 슈를 포함하는 다양한 적용에 매우 적합하다.
실시예
실시예 및 비교예를 실례로서 하기에 제공하지만, 본 발명을 제한하고자한 것은 아니다.
실시예 1 내지 12, 및 비교예 1 내지 4
화성처리제 및 필요에 따라 표 1 내지 3에 나타낸 표면조정제를 사용한 인산아연 피막(실시예 1 내지 8, 비교예 1 내지 3) 또는 인산아연칼슘 피막(실시예 9 내지 12, 비교예 4)을 도 1에 나타낸 타입의 탈지된 백플레이트 (1)(SAPH 440; 표면적, 50cm2)에 형성하였다. 도 1에 나타낸 백플레이트는 2개의 보스구멍(2)을 가지고 있다.
표 1 내지 3에 나타낸 총산소, 유리산소, 촉진제농도 및 표면조정제 농도를 하기한 바와 같이 측정하였다. 본 발명에 따르는 실시예에서 사용된 표면조정제는 0.1㎛ 이하의 입자크기를 가졌고, 화성처리제중의 아연이온 농도는 500 내지 5,000ppm의 범위였다. 사용된 다양한 화성처리제 및 표면처리제에서 다른 이온 농도는 지시된 범위내에 있었다.
<총산소>
페놀프탈레인을 지시약으로 사용하여 10mL의 처리용액을 적정하는데 요구되는 0.1N 수산화나트륨의 밀리리터 수를 포인트로 나타냈으며, 여기에서 1포인트는 0.1N 수산화나트륨 1mL와 같다.
<유리산소>
브로모페놀 블루를 지시약으로 사용하여 10mL의 처리용액을 적정하는데 요구되는 0.1N 수산화나트륨의 밀리리터 수를 포인트로 나타냈으며, 여기에서 1포인트는 0.1N 수산화나트륨 1mL와 같다.
<촉진제 농도>
50mL 용액중의 아질산을 용해하고 질소산화물로 변성시켰을 때 40℃에서 질소산화물의 용적을 밀리리터로 나타냈다.
<표면조정제 농도(알칼리도)>
브로모페놀 블루를 지시약으로 사용하여 10mL의 처리용액을 적정하는데 요구되는 0.1N 황산수용액의 밀리리터 수를 포인트로 나타냈으며, 여기에서 1포인트는 0.1N 황산수용액 1mL와 같다.
각 실시예에서 피막에 대한 결정크기, 결정형상(애스펙트 비), 피막중량, 및 포스포필라이트비를 다음과 같이 측정하였다. 결과를 표 1 내지 3에 나타낸다.
<결정크기>
1,000x의 배율로 주사전자현미경을 사용하여 측정하였다.
<결정형상(애스펙트 비)>
애스펙트비를 1,000x의 배율로 주사전자현미경에서 측정된 결정의 (짧은 변)/(긴 변)로서 계산하였다.
<피막중량>
JIS K3151에 따라서, 백플레이트에서 크롬산으로 박리된 재료의 중량을 측정하였다.
<포스포필라이트 비, P/(P+H)>
X선 회절분석(JIS K3151-1996)에서 강도비를 다음과 같이 계산하였다.
다음, 표 4에 나타낸 마찰재 조성물을 조제하고 혼합한 후, 압축성형과 같은 적절한 방법으로 예비성형 하였다. 예비성형물을 몰드에 넣고 140℃ 내지 180℃로 가열하고, 각 예의 백플레이트를 성형물(마찰재)과의 접합을 위해 위치시켰다. 그 다음 예비성형물을 성형압력 250kg/cm2로 2 내지 5분 동안 성형하고, 200℃에서 5 시간 열처리로 후경화하여, 각 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 4에서의 마찰재, 특히 디스크브레이크 패드를 얻었다.
열이력(300℃에서 24시간)후, 그리고 녹형성시험(마찰제에, 각 주기가 50℃에서 5wt% 염수 72시간 분무, 70℃에서 4시간 건조, 및 50℃ 95% 상대습도에서 20시간 방치로 구성된, 주기를 20 주기 받게함)후, 신품일 때 결과의 브레이크 패드의 파단하중, 접착면적률, 및 녹형성 면적률을 하기한 바와 같이 측정하였다. 결과를 표 1 내지 3에 나타낸다.
<파단하중>
단위 표면적당 전단강도(플레이트에 평행한 전단)를 JIS D4422에 따라서 측정하였다. 큰 값은 높은 접착강도를 나타낸다.
<접착면적률>
이것은 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트에 부착된 마찰재의 표면적의 비율을 퍼센트로 나타낸 것이다.
큰 값은 높은 접합강도를 나타낸다.
<녹형성 면적율>
이것은 백플레이트의 전체표면적에 대한 백플레이트상의 녹형성 표면적의 비율을 퍼센트로 나타낸 것이다.
PF707: Prefix 707, Nihon CB Chemical제의 티타늄 콜로이드형 표면처리제.
PL-X: Prepan-X, Nihon Parkerizing Co., Ltd제의 비티타늄 콜로이드형 표면처리제.
PL-Z: Prepan-Z, Nihon Parkerizing Co., Ltd제의 티타늄 콜로이드형 표면처리제.
Chemibonder 5020: Nihon CB Chemical제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온. 반응조정제: Ni2+, Mn2+및 F-.
Chemibonder 304: Nihon CB Chemical제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온. 반응조정제: Ni2+, Mn2+및 F-.
Palbond L3020: Nihon Parkerizing Co., Ltd제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온. 반응조정제: Ni2+, Mn2+및 F-.
Grander-Finer 5: Million Chemical Co., Ltd.제의 티타늄계 표면조정제.
Surfdine 5N-HM: Nippon Paint Co., Ltd제의 티타늄계 표면조정제.
Grander S-53A: Million Chemical Co., Ltd.제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온. 반응조정제: Ni2+, Mn2+및 F-.
Surfdine SD2500: Nippon Paint Co., Ltd제의 인산아연 화성처리제. 촉진제:아질산 이온. 반응조정제: Ni2+, Mn2+및 F-.
Chemibonder 303: Nihon CB Chemical제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온.
Grander S-50A: Million Chemical Co., Ltd.제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온.
Palbond 147: Nihon Parkerizing Co., Ltd제의 인산아연 화성처리제. 촉진제: 아질산 이온.
PF704: Prefix 704, Nihon CB Chemical제의 티타늄 콜로이드형 표면처리제.
Chemibonder 5011: Nihon CB Chemical제의 인산아연칼슘 화성처리제. 반응조정제: Ni2+, Mn2+.
Palbond 880: Nihon Parkerizing Co., Ltd제의 인산아연칼슘 화성처리제. 반응조정제: Ni2+, Mn2+.
Grander 4310: Million Chemical Co., Ltd.제의 인산아연칼슘 화성처리제. 반응조정제: Ni2+, Mn2+.
Chemibonder 5019: Nihon CB Chemical제의 인산아연칼슘 화성처리제.
일본 특허출원 제 2000-232603호를 참조로서 여기에 개제한다.
비록 몇개의 바람직한 실시예들이 기술되었지만, 상기 교시를 고려하여 많은 수정 및 변경이 그곳에서 만들어질 수 있다. 그러므로 본 발명은 부속된 청구항의범위를 벗어나지 않는다면 달리 구체적으로 기술하지 않고 실행될 수 있다는 것을 알 수 있다.
상기한 바 그리고 실시예에서 보여주는 바와 같이, 본 발명은 방청성이 높으며, 우수한 접착력 및 내열성을 가지며, 슬러지 형성을 최소화할 수 있으며 공정제어가 용이한 양질의 마찰재를 제공할 수 있다. 본 발명의 마찰재는 자동차 및 산업기계와 같은 장치에서 브레이크 및 클러치용 디스크 브레이크 패트, 드럼 브레이크 슈 및 클러치 디스크로서 매우 적합하다.

Claims (12)

  1. 백플레이트,
    백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재, 그리고
    백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막을 포함하는 마찰부재로서,
    마찰부재가 신품일 때, JIS D4422에 따라 측정했을 때, 9MPa 이상의 파단하중을 가지며, 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된 접착면적율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 마찰부재.
  2. 백플레이트,
    백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재, 그리고
    백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막을 포함하는 마찰부재로서,
    마찰부재가 300℃에서 24시간 동안의 열이력후, JIS D4422에 따라 측정했을 때, 6MPa 이상의 파단하중을 가지며, 전단전 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적에 대한 전단후 백플레이트 표면에 부착된 마찰재의 표면적의 비율로 정의된접착면적율이 50% 이상인 것을 특징으로 하는 마찰부재.
  3. 백플레이트,
    백플레이트 표면에 접착되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재, 그리고
    백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산금속염 화성처리 피막을 포함하는 마찰부재로서,
    마찰부재는 녹형성 시험후, JIS D4422에 따라 측정했을 때, 7MPa 이상의 파단하중을 가지며, 플레이트의 총표면적에 대한 백플레이트상의 녹형성 표면적의 비율로 정의된, 녹형성 면적율이 10% 이하인 것을 특징으로하는 마찰부재.
  4. 백플레이트,
    백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재, 그리고
    백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산아연 화성처리 피막을 포함하는 마찰부재로서,
    화성처리 피막은 0.1 내지 50㎛의 최대길이 및 1/1 내지 1/10의 애스펙트비를 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가지며, 포스포필라이트 결정(P) 및 호페이트 결정(H)에 대한 포스포필라이트 비율 P/(P+H)이 0.1 내지 1인것을 특징으로 하는 마찰부재.
  5. 백플레이트,
    백플레이트 표면에 접합되고 섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재, 그리고
    백플레이트와 비석면 마찰재 사이에 형성된 인산아연칼슘 화성처리 피막을 포함하는 마찰부재로서,
    화성처리 피막은 0.1 내지 50㎛의 최대길이 및 1/1 내지 1/10의 애스펙트비를 갖는 결정들로 구성되며, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가지는 것을 특징으로 하는 마찰부재.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 화성처리 피막이 0.1 내지 50㎛의 최대길이 및 1/1 내지 1/10의 애스펙트비를 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가지며, 포스포필라이트 결정(P) 및 호페이트 결정(H)에 대한 포스포필라이트 비율 P/(P+H)이 0.1 내지 1인 인산아연 화성처리 피막인 것을 특징으로 하는 마찰부재.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 화성처리 피막이 0.1 내지 50㎛의 최대길이 및 1/1 내지 1/10의 애스펙트비를 갖는 결정들로 구성되고, 0.5 내지 20g/m2의 피막중량을 가지는 인산아연칼슘 화성처리 피막인 것을 특징으로 하는 마찰부재.
  8. 백플레이트를 블라스트하여 그것을 연삭하고 거기에서 녹을 제거하는 단계;
    블라스트된 백플레이트 표면에 인산금속염 화성처리 피막을 형성하는 단계; 및
    섬유기재, 바인더 및 충전재를 포함하는 조성물을 성형하고 경화함으로써 제조된 비석면 마찰재를 화성처리된 백플레이트 표면에 접합시키는 단계를 포함하며;
    (a) 백플레이트 표면을 화성처리 피막 형성 단계 이전에 표면조정제로 조정하는 것, (b) 반응조정제를 함유하는 화성처리 용액을 화성처리 피막 형성 단계에 사용하는 것 중 어느 하나 또는 (a) 및 (b) 모두를 행하는 것을 특징으로 하는 마찰부재의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 표면조정제가 0.5 내지 7포인트의 알칼리도를 갖는 티타늄 콜로이드계 조제물인 것을 특징으로 하는 마찰부재의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서, Ni2+, F-, 및 Mn2+으로 구성되는 군에서 선택된 하나 이상의 이온 종을 반응조정제로 사용하여 인산아연 화성처리 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 마찰부재의 제조방법.
  11. 제 8 항에 있어서, Ni2+또는 Mn2+을 반응조정제로 사용하여 인산아연칼슘 화성처리 피막을 형성하는 것을 특징으로 하는 마찰부재의 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서, 블라스트 단계는 수성 탈지제, 수성 세척제 및 백플레이트 표면 보다 경도가 큰 입자로 구성된 슬러리를 고압공기를 사용하여 마찰재와 접합될 백플레이트의 한 쪽 표면에, 또는 백플레이트의 모든 표면에 불어 연삭하고 플레이트로부터 녹을 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 마찰부재의 제조방법.
KR1020010046458A 2000-08-01 2001-08-01 마찰부재 및 그 제조방법 KR20020011344A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2000-00232603 2000-08-01
JP2000232603A JP2002048174A (ja) 2000-08-01 2000-08-01 摩擦部材及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020011344A true KR20020011344A (ko) 2002-02-08

Family

ID=18725256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010046458A KR20020011344A (ko) 2000-08-01 2001-08-01 마찰부재 및 그 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6612415B2 (ko)
EP (1) EP1178236A3 (ko)
JP (1) JP2002048174A (ko)
KR (1) KR20020011344A (ko)

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225365A1 (en) * 2001-01-12 2002-07-24 Nisshinbo Industries, Inc. Non-asbestos friction materials
JP2003113253A (ja) * 2001-07-30 2003-04-18 Nisshinbo Ind Inc 非石綿系摩擦材
JP2003166574A (ja) * 2001-11-28 2003-06-13 Nisshinbo Ind Inc 摩擦部材の製造方法
US7008498B2 (en) 2003-04-18 2006-03-07 Delphi Technologies, Inc. Coating method for disc brake pads
JP2005015576A (ja) * 2003-06-25 2005-01-20 Nisshinbo Ind Inc 摩擦材
JP4718129B2 (ja) * 2003-07-30 2011-07-06 日本発條株式会社 車両用ブレーキシステム部品
US20060144655A1 (en) * 2005-01-06 2006-07-06 Lin A P Disc brake pad
US7497481B2 (en) 2005-05-13 2009-03-03 Hydril Llc Treating method and design method for tubular connections
JP4766925B2 (ja) * 2005-06-02 2011-09-07 日清紡ホールディングス株式会社 摩擦材の製造方法
KR100682278B1 (ko) 2005-10-08 2007-02-15 코스모비앤비 주식회사 마찰재와 그 제조방법
US7294188B2 (en) * 2005-12-20 2007-11-13 Akebono Corporation (North America) Mixing method for friction material with a pre-mix in a single mixer
US8689671B2 (en) 2006-09-29 2014-04-08 Federal-Mogul World Wide, Inc. Lightweight armor and methods of making
US8449943B2 (en) 2007-02-20 2013-05-28 Tech M3, Inc. Composite brake disks and methods for coating
US8893863B2 (en) 2007-08-22 2014-11-25 Tech M3, Inc. Reduction of particulate emissions from vehicle braking systems
EP2191161B9 (en) 2007-08-22 2012-09-19 Tech M3, Inc. Brake disk and method of making same
US20110048871A1 (en) * 2007-08-22 2011-03-03 Meckel Nathan K Brake rotors, disk assemblies, and other components
AT506675B1 (de) * 2008-04-29 2010-05-15 Echem Kompetenzzentrum Fuer An Einrichtung zur übertragung einer bewegung, insbesondere drehbewegung
US8172051B2 (en) * 2008-10-03 2012-05-08 Federal-Mogul Products, Inc. Friction material for brakes
DE102009001101A1 (de) * 2009-02-24 2010-08-26 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen
CN102449098B (zh) * 2009-06-01 2015-07-15 日立化成株式会社 摩擦材料组合物、使用该组合物的摩擦材料以及摩擦部件
EP2491267B2 (en) † 2009-10-23 2022-04-13 Federal-Mogul Products US LLC Friction material for brakes
JP5328609B2 (ja) * 2009-10-28 2013-10-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキパッド
WO2011068391A2 (ko) * 2009-12-04 2011-06-09 주식회사 루트제이제이 나노 중공 섬유형 탄소를 포함하는 리튬 이차전지용 양극 활물질 전구체, 활물질 및 그 제조방법
EP2513507B1 (de) * 2009-12-17 2017-08-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Reibelement für synchronisiereinrichtung
CN102109021A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 贵州新安航空机械有限责任公司 铜基粉末冶金偏航刹车片
ITPD20100111A1 (it) * 2010-04-07 2011-10-08 Viteg Srl Mescola a secco per materiale d'attrito sinterizzato completamente priva di sostanze tossiche e procedimento per il suo ottenimento
JP5714848B2 (ja) * 2010-08-05 2015-05-07 曙ブレーキ工業株式会社 耐熱性有機材料、その製造方法および該耐熱性有機材料の用途
KR101318486B1 (ko) * 2010-11-19 2013-10-16 히타치가세이가부시끼가이샤 비석면 마찰재 조성물, 이를 이용한 마찰재 및 마찰 부재
CA2829086C (en) * 2011-03-10 2016-09-27 Hendrickson Usa, L.L.C. Heavy-duty vehicle brake assembly with sealing interface
US9470283B2 (en) 2011-06-07 2016-10-18 Hitachi Chemical Company, Ltd. Non-asbestos friction material composition
DE102012106162A1 (de) * 2012-07-10 2014-01-30 Tmd Friction Services Gmbh Belagträgerplatte für einen Bremsbelag
CN102797776B (zh) * 2012-08-31 2014-07-30 山东金山汽配有限公司 改性酚醛树脂基电子陶瓷刹车片
US11441332B2 (en) 2013-03-15 2022-09-13 August Home, Inc. Mesh of cameras communicating with each other to follow a delivery agent within a dwelling
US10140828B2 (en) 2015-06-04 2018-11-27 August Home, Inc. Intelligent door lock system with camera and motion detector
US11421445B2 (en) 2013-03-15 2022-08-23 August Home, Inc. Smart lock device with near field communication
US10443266B2 (en) 2013-03-15 2019-10-15 August Home, Inc. Intelligent door lock system with manual operation and push notification
US10181232B2 (en) 2013-03-15 2019-01-15 August Home, Inc. Wireless access control system and methods for intelligent door lock system
US10388094B2 (en) 2013-03-15 2019-08-20 August Home Inc. Intelligent door lock system with notification to user regarding battery status
US9382739B1 (en) 2013-03-15 2016-07-05 August Home, Inc. Determining right or left hand side door installation
US11072945B2 (en) 2013-03-15 2021-07-27 August Home, Inc. Video recording triggered by a smart lock device
US9528294B2 (en) 2013-03-15 2016-12-27 August Home, Inc. Intelligent door lock system with a torque limitor
US11043055B2 (en) 2013-03-15 2021-06-22 August Home, Inc. Door lock system with contact sensor
US9922481B2 (en) 2014-03-12 2018-03-20 August Home, Inc. Intelligent door lock system with third party secured access to a dwelling
US9818247B2 (en) 2015-06-05 2017-11-14 August Home, Inc. Intelligent door lock system with keypad
US10691953B2 (en) 2013-03-15 2020-06-23 August Home, Inc. Door lock system with one or more virtual fences
US9326094B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 August Home, Inc. BLE/WiFi bridge with audio sensor
US9359794B2 (en) 2014-03-12 2016-06-07 August Home, Inc. Method for operating an intelligent door knob
US11802422B2 (en) 2013-03-15 2023-10-31 August Home, Inc. Video recording triggered by a smart lock device
US11352812B2 (en) 2013-03-15 2022-06-07 August Home, Inc. Door lock system coupled to an image capture device
US9695616B2 (en) 2013-03-15 2017-07-04 August Home, Inc. Intelligent door lock system and vibration/tapping sensing device to lock or unlock a door
US9916746B2 (en) 2013-03-15 2018-03-13 August Home, Inc. Security system coupled to a door lock system
US9704314B2 (en) 2014-08-13 2017-07-11 August Home, Inc. BLE/WiFi bridge that detects signal strength of Bluetooth LE devices at an exterior of a dwelling
US9574372B2 (en) 2013-03-15 2017-02-21 August Home, Inc. Intelligent door lock system that minimizes inertia applied to components
US9725927B1 (en) 2014-03-12 2017-08-08 August Home, Inc. System for intelligent door knob (handle)
US9447609B2 (en) 2013-03-15 2016-09-20 August Home, Inc. Mobile device that detects tappings/vibrations which are used to lock or unlock a door
US11527121B2 (en) 2013-03-15 2022-12-13 August Home, Inc. Door lock system with contact sensor
WO2014145231A2 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Tech M3, Inc. Braking systems incorporating wear and corrosion resistant rotors
WO2014145227A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Tech M3, Inc. Wear resistant braking systems
US9706365B2 (en) 2013-03-15 2017-07-11 August Home, Inc. BLE/WiFi bridge that detects signal strength of bluetooth LE devices at an interior of a dwelling
US9322194B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 August Home, Inc. Intelligent door lock system
EP2781784A1 (en) * 2013-03-21 2014-09-24 Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes GmbH Carbon fibre reinforced brake discs
KR102191880B1 (ko) * 2013-03-22 2020-12-16 닛신보 브레이크 가부시키가이샤 마찰재
ITTO20130855A1 (it) * 2013-10-21 2015-04-22 Itt Italia Srl Metodo per l'ottenimento di pastiglie freno e pastiglia freno associata
EP3173653B1 (en) * 2014-07-24 2023-09-06 Nisshinbo Brake Inc. Friction material
CN106051009A (zh) * 2016-07-26 2016-10-26 路望培 一种汽车刹车片及其制作方法
USD836506S1 (en) 2016-08-08 2018-12-25 Nucap Industries Inc. Brake shim
JP2019044944A (ja) * 2017-09-07 2019-03-22 日立化成株式会社 ディスクブレーキパッド
JP7477949B2 (ja) * 2019-09-04 2024-05-02 日本製鉄株式会社 鉄道車両用ブレーキライニング
AU2021343369A1 (en) 2020-09-17 2023-04-20 Assa Abloy Australia Pty Limited Magnetic sensor for lock position

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58160638A (ja) * 1982-03-01 1983-09-24 ザ　ベンディクス　コ−ポレ−ション 摩擦物品の製造方法
US5236528A (en) * 1989-09-01 1993-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing a friction member especially for a brake
JPH05346129A (ja) * 1992-06-12 1993-12-27 Nisshinbo Ind Inc ディスクブレ−キパッド
JPH07293615A (ja) * 1994-04-22 1995-11-07 Aisin Chem Co Ltd 摩擦部材
US5516587A (en) * 1993-06-30 1996-05-14 Daido Metal Company Ltd. Wet multiplate system clutch plate coated with phenolic resin mixture

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11113802A (ja) 1997-10-13 1999-04-27 Sekisui Chem Co Ltd 便器用手すり装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58160638A (ja) * 1982-03-01 1983-09-24 ザ　ベンディクス　コ−ポレ−ション 摩擦物品の製造方法
US5236528A (en) * 1989-09-01 1993-08-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing a friction member especially for a brake
JPH05346129A (ja) * 1992-06-12 1993-12-27 Nisshinbo Ind Inc ディスクブレ−キパッド
US5516587A (en) * 1993-06-30 1996-05-14 Daido Metal Company Ltd. Wet multiplate system clutch plate coated with phenolic resin mixture
JPH07293615A (ja) * 1994-04-22 1995-11-07 Aisin Chem Co Ltd 摩擦部材

Also Published As

Publication number Publication date
EP1178236A3 (en) 2003-11-26
EP1178236A2 (en) 2002-02-06
US6612415B2 (en) 2003-09-02
JP2002048174A (ja) 2002-02-15
US20020033315A1 (en) 2002-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020011344A (ko) 마찰부재 및 그 제조방법
CN100572843C (zh) 摩擦材料
EP1291542B1 (en) Non-asbestos-based friction materials
JP5099006B2 (ja) ブレーキディスクのための材料
JP6304984B2 (ja) 摩擦材
CN105531496B (zh) 摩擦材料
JP6208505B2 (ja) 摩擦材
CN107849431B (zh) 摩擦材料
CN102947407A (zh) 摩擦材料
US20070295577A1 (en) Friction member and method of manufacturing thereof
JP2002226834A (ja) 非石綿系摩擦材
EP1482203A1 (en) Friction material
JP6568612B2 (ja) 摩擦材
KR20030084659A (ko) 비석면계 마찰재
JPH07109362A (ja) 摩擦部材
KR20050001468A (ko) 마찰재
JP5714848B2 (ja) 耐熱性有機材料、その製造方法および該耐熱性有機材料の用途
JP3124433B2 (ja) 摩擦部材の製造方法
WO2010082559A1 (ja) ディスクブレーキパッド及びその製造方法
JP2002340060A (ja) 摩擦部材の製造方法
JP6509054B2 (ja) 摩擦材
JP2002322583A (ja) 摩擦部材の製造方法
WO2023013396A1 (ja) 摩擦材組成物、摩擦材、及び摩擦部材
JPH1161052A (ja) 金属・ゴム複合製品の製造方法
JPH07293615A (ja) 摩擦部材

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application