KR20050078707A - Non-asbestos brake lining - Google Patents

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KR20050078707A
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Abstract

비석면계 마찰재가 개시된다.A non-asbestos friction material is disclosed.

본 발명에 따른 비석면계 마찰재는 비석면 섬유, 14∼20 부피%의 결합제, 1.5∼3 부피%의 지르콘, 13∼18 부피%의 캐슈분진, 고체윤활제 및 무기 충전재를 포함하는 조성물을 성형 및 열처리를 하여 제조된 것을 특징으로한다.Non-asbestos friction material according to the present invention is formed and heat-treated composition comprising non-asbestos fibers, 14 to 20% by volume binder, 1.5 to 3% by volume zircon, 13 to 18% by volume cashew dust, solid lubricant and inorganic filler Characterized in that prepared by.

본 발명에 따른 마찰재는 무소음이거나 소음이 거의 발생하지 않으면서도, 우수한 연마특성과 제동특성을 보이기 때문에 특히 자동차용 마찰재로 사용하기에 적합하다.The friction material according to the present invention is particularly suitable for use as a friction material for automobiles because it exhibits excellent polishing characteristics and braking characteristics without noise or almost no noise.

Description

비석면계 마찰재{Non-asbestos brake lining}Non-asbestos friction material {Non-asbestos brake lining}

본 발명은 비석면계 마찰재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무소음이거나 소음 발생이 매우 적은 비석면계 마찰재에 관한 것이다. The present invention relates to a non-asbestos friction material, and more particularly to a non-asbestos friction material having a low noise or very low noise.

자동차, 대형 트럭, 고속차량 및 각종 산업 기계의 제동을 위해 사용되는 드럼 브레이크 마찰재는 복합재료로서 강화섬유, 결합제, 연마제, 고체윤활제, 충전재, 마찰 조절제 등의 구성성분을 포함하며 보통 10여 가지 이상의 재료로 구성된다. Drum brake friction materials used for braking automobiles, heavy trucks, high-speed vehicles and various industrial machines are composite materials and include components such as reinforcing fibers, binders, abrasives, solid lubricants, fillers and friction modifiers. Consists of materials.

종래 마찰재는 주성분으로서 석면이 많이 사용되었는데, 이는 석면의 우수한 열 안정성과 높은 강도, 분산의 용이함, 저렴한 가격 때문이었다. 그러나, 1980년대 후반 미국 환경보호국의 석면 사용금지 명령에 따라, 석면의 대체 물질과 그 이외의 주요 재료들에 대한 전반적인 연구가 활발하게 시작되었다. 석면의 대체 물질로 현재 사용되고 있는 물질은 세라믹 섬유, 유기물 섬유, 유리 섬유 등이 있으며, 이들 대체 물질은 다른 원료들과의 시너지 효과에 의해 제동 성능, 소음특성, 마모 특성이 각각 다르게 나타나게 된다. As a conventional friction material, asbestos was used as a main component because of its excellent thermal stability, high strength, ease of dispersion, and low price. However, following the US Environmental Protection Agency's ban on the use of asbestos in the late 1980s, an overall study of asbestos substitutes and other major materials began. Substances that are currently used as substitutes for asbestos include ceramic fibers, organic fibers, and glass fibers, and these substitute materials have different braking performance, noise characteristics, and wear characteristics due to synergies with other raw materials.

이러한 마찰재가 가져야 할 특징으로는 우수한 제동 유효성(즉, 높은 마찰계수) 뿐만 아니라 높은 내열성, 최소한의 소음 발생특성을 가져야 하며, 마찰재가 브레이크 슈에 볼트 또는 리벳으로 고정될 때에 균열 형성을 방지하기 위하여 강도가 양호해야 한다. These friction materials should not only have excellent braking effectiveness (i.e. high coefficient of friction) but also high heat resistance and minimum noise generation characteristics. Strength should be good.

더욱이, 자동차용 마찰재(브레이크 패드)는 운전자의 안전과 직결되는 중요한 부품으로서, 안정성이 가장 중요한 요소이며, 0.35∼0.45 정도의 범위 내의 마찰계수를 가짐으로써 패달을 밟는 느낌이 좋아야 하고, 소음이 적어야 한다는 조건을 만족하여야 한다. 상기 여러가지 물성 중에서 최근 소음에 관한 운전자의 관심이 높아지면서 소음 발생에 대한 불만 및 보증수리비가 급증하고 있으며, 이에 따라 마찰재에서 발생하는 소음을 감소시킬 필요성이 높아지고 있다.Moreover, the friction material for automobiles (brake pads) is an important part that is directly connected to the driver's safety, and stability is the most important factor, and it should have a good feeling of stepping on the pedals by having a coefficient of friction within the range of 0.35 to 0.45, and low noise. The condition must be satisfied. Among the various physical properties, the driver's interest in the recent increase in noise, complaints about the occurrence of noise and warranty repair costs are increasing rapidly, and thus the need to reduce the noise generated from the friction material is increasing.

제동소음을 억제하기 위해서는 마찰재의 성분배합에 따른 소음특성에 관한 연구가 선행되어야 하는데, 보고된 바에 의하면, 모스경도가 6 이상인 연마제는 소음을 발생시키는 주요원료로서 그 함량을 전체 연마제의 50%이하로 줄이는 것이 소음특성에 유리한 것으로 알려져 있으나, 연마제는 제동력을 발생시키는 데 크게 기여하는 주요원료이기 때문에 그 함량을 줄이게 되면 제동력이 현저히 감소하게 되된다. 즉, 소음을 감소시키기 위해서는 제동특성 및 연마특성을 희생해야 하는 문제점이 있는 것이다.In order to suppress braking noise, studies on noise characteristics according to the composition of friction materials should be preceded. According to reports, abrasives having a Mohs hardness of 6 or more are the main raw materials that generate noise, and their content is less than 50% of the total abrasives. Although it is known that the noise reduction is advantageous for the noise characteristics, the abrasive is a major raw material that greatly contributes to generating the braking force, and the braking force is significantly reduced when the content thereof is reduced. That is, in order to reduce noise, there is a problem of sacrificing braking and polishing characteristics.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 마찰재의 제동특성이나 연마특성을 유지시키면서도 무소음 또는 소음발생이 매우 적은 비석면계 마찰재를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a non-asbestos friction material having very low noise or noise while maintaining braking or polishing characteristics of the friction material.

본 발명은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,The present invention to achieve the above technical problem,

비석면 섬유, 14∼20 부피%의 결합제, 1.5∼3 부피%의 지르콘, 13∼18 부피%의 캐슈분진, 고체윤활제 및 무기 충전재를 포함하는 조성물을 성형 및 열처리를 하여 제조된 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재를 제공한다.A composition comprising non-asbestos fibers, 14-20% by volume of binder, 1.5-3% by volume of zircon, 13-18% by volume of cashew dust, solid lubricants and inorganic fillers, by molding and heat treatment A non-asbestos friction material is provided.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 비석면 섬유는 유기섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 금속섬유 또는 이들의 혼합물일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the non-asbestos fibers may be organic fibers, glass fibers, ceramic fibers, metal fibers or mixtures thereof.

또한, 상기 비석면 섬유는 유기섬유와 세라믹섬유의 혼합물인 것이 바람직하다.In addition, the non-asbestos fibers are preferably a mixture of organic fibers and ceramic fibers.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 결합제는 페놀 수지 또는 변성 페놀수지일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the binder may be a phenol resin or a modified phenol resin.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 고체윤활제는 흑연, 이황화몰리브덴, 삼황화안티몬 또는 이들의 혼합물일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the solid lubricant may be graphite, molybdenum disulfide, antimony trisulfide, or mixtures thereof.

또한, 상기 무기 충전재는 황산바륨, 수산화칼슘, 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다.In addition, the inorganic filler may be barium sulfate, calcium hydroxide, calcium carbonate or a mixture thereof.

본 발명에 따른 비석면계 마찰재는 산화마그네슘 또는 산화제삼철을 더 포함하는 것일 수 있다.The non-asbestos friction material according to the present invention may further include magnesium oxide or ferric oxide.

또한, 본 발명에 따른 비석면계 마찰재는 고무분진, 버미큐라이트, 타이어분말, 황화철, 황화아연 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the non-asbestos friction material according to the present invention preferably further comprises rubber dust, vermiculite, tire powder, iron sulfide, zinc sulfide or a mixture thereof.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 비석면계 마찰재는 비석면 섬유, 14∼20 부피%의 결합제, 1.5∼3 부피%의 지르콘, 13∼18 부피%의 캐슈분진, 고체윤활제 및 무기 충전재를 포함하는 조성물을 성형 및 열처리를 하여 제조된 것을 특징으로 하며, 상기 구성성분 중 결합제, 지르콘 및 캐슈분진을 최적의 함량으로 포함하는 것에 의해 소음을 최소화할 수 있다. Non-asbestos friction material according to the present invention is formed and heat-treated composition comprising non-asbestos fibers, 14 to 20% by volume binder, 1.5 to 3% by volume zircon, 13 to 18% by volume cashew dust, solid lubricant and inorganic filler Characterized in that it is prepared by, the noise by minimizing the binder, zircon and cashew dust of the components in the optimum content.

본 발명에 사용되는 상기 비석면 섬유는 마찰재에 통상 사용되는 어떠한 비석면계 무기섬유 또는 유기섬유도 사용될 수 있으며, 예컨대, 유기섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 금속섬유 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 유기섬유의 예로써는 탄소섬유, 아라미드 섬유, 아라미드 펄프, 폴리이미드 섬유, 폴리아미드 섬유, 페놀 섬유, 셀룰로오스 또는 아크릴 섬유 등을 들 수 있으며, 세라믹 섬유로서, 록울, 티탄산 칼륨 등을 들 수 있고, 그 이외에 월라스토나이트, 세피오라이트, 아타펄가이트 및 인조 광물섬유와 같은 무기섬유도 사용가능하다. 이들 섬유기재는 단독으로 또는 두가지 이상의 조합으로서 사용될 수 있다. The non-asbestos fibers used in the present invention may be any non-asbestos-based inorganic fibers or organic fibers commonly used in friction materials, for example, may be organic fibers, glass fibers, ceramic fibers, metal fibers or mixtures thereof. Examples of the organic fibers include carbon fibers, aramid fibers, aramid pulp, polyimide fibers, polyamide fibers, phenol fibers, cellulose or acrylic fibers. Examples of ceramic fibers include rock wool, potassium titanate, and the like. In addition, inorganic fibers such as wollastonite, sepiolite, attapulgite and artificial mineral fibers may be used. These fibrous bases may be used alone or in combination of two or more.

한편, 상기 비석면 섬유로는 유기섬유와 세라믹섬유의 혼합물을 사용하는 것이 가장 바람직한데, 그 이유는 유기섬유를 사용하는 경우에는 소음을 최소화할 수 있지만, 가격이 고가이며, 고온에서 분해되기 때문에 제동특성을 상실하게 되는 단점이 있으므로, 세라믹섬유를 혼합하여 사용함으로써, 이를 보완할 수 있기 때문이다. 특히 바람직한 것은 아라미드 섬유, 락울 및 티탄산 칼륨을 혼합한 것이며, 이들의 혼합 부피비는 2:1:5인 것이 바람직하다.On the other hand, it is most preferable to use a mixture of organic fibers and ceramic fibers as the non-asbestos fibers, because the use of organic fibers can minimize the noise, but because the price is expensive and decomposes at high temperatures Since there is a disadvantage in that the braking characteristics are lost, it is possible to compensate for this by using a mixture of ceramic fibers. Particularly preferred is a mixture of aramid fibers, lac wool and potassium titanate, with a mixing volume ratio of 2: 1: 5 being preferred.

본 발명에 사용되는 결합제는 마찰재에 통상적으로 사용되는 공지의 결합재이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 페놀수지 또는 변성 페놀수지를 사용할 수 있다. 상기 변성 페놀수지의 예로써는 아크릴로니트릴-부타디엔 고무(NBR)로 변성된 하이-오르토 페놀수지, NBR-변성된 페놀수지 및 아크릴 고무-변성된 페놀수지 등을 들 수 있는데, 이들 중 한가지 또는 두가지 이상의 조합도 사용될 수 있다. 상기 결합제의 사용량은 14∼20 부피%인데, 14 부피% 미만인 경우에는 마찰재 구성성분 간에 충분한 결합력을 부여하기 힘들고, 20 부피%를 초과하는 때에는 소음이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.The binder used in the present invention is not particularly limited as long as it is a known binder commonly used for friction materials. For example, a phenol resin or a modified phenol resin can be used. Examples of the modified phenolic resins include high-ortho phenolic resins modified with acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), NBR-modified phenolic resins and acrylic rubber-modified phenolic resins, and one or two of them. Combinations of the above can also be used. The binder is used in an amount of 14-20% by volume, which is not preferable because it is difficult to impart sufficient bonding force between the friction material components, and when it exceeds 20% by volume, the noise increases.

본 발명에서 지르콘은 연마제로서 사용되며, 마찰재의 주요 마찰력을 발생시키기 위하여 첨가되는 것으로서, 그 사용량은 1.5∼3 부피%인 것이 적당한데, 1.5 부피% 미만인 때에는 적절한 마찰계수를 얻기 힘들고, 3 부피%를 초과하게 되면, 마찰재의 소음이 증가할 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 본 발명에서는 연마제로서 상기 지르콘 이외에 산화마그네슘 또는 산화제삼철을 더 포함할 수 있으며, 상기 연마제의 함유량을 지르콘을 포함하여 전체적으로 5∼8 부피%인 것이 바람직하다. 상기 지르콘 입자의 평균 크기는 1∼200㎛이내의 범위이다.In the present invention, zircon is used as an abrasive and is added to generate the main frictional force of the friction material. The amount of zircon is suitably 1.5 to 3% by volume, when less than 1.5% by volume, it is difficult to obtain an appropriate coefficient of friction and 3% by volume. If it exceeds, since the noise of the friction material may increase, it is not preferable. On the other hand, in the present invention, it may further comprise magnesium oxide or ferric oxide in addition to the zircon as the abrasive, the content of the abrasive is preferably 5 to 8% by volume, including zircon. The average size of the zircon particles is in the range of 1 to 200 µm.

한편, 본 발명에서 사용되는 캐슈분진은 유기 충전재의 일종으로서, 마찰재에 윤활성을 부여하기 위해 사용되는 것이며, 그 함유량은 13∼18 부피%인 것이 적당한데, 13 부피% 미만인 때에는 소음이 증가하며 18 부피%를 초과하는 때에는 마찰계수가 너무 감소하고 고온특성이 나빠질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명에서는 상기 캐슈분진이외에도 고무분진, 버미큐라이트, 타이어분말, 황화철 또는 황화아연 등의 마찰조절제를 더 사용할 수 있으며, 이들의 조합을 사용할 수도 있다. 한편, 상기 마찰조절제의 함유량은 캐슈분진을 포함하여 전체로서 25∼35 부피%인 것이 바람직하다. On the other hand, the cashew dust used in the present invention is a kind of organic filler, which is used to impart lubricity to the friction material, the content is preferably 13 to 18% by volume, when less than 13% by volume increases noise 18 When it exceeds volume%, it is not preferable because the coefficient of friction decreases too much and the high temperature characteristics may deteriorate. In the present invention, in addition to the cashew dust, a friction regulator such as rubber dust, vermiculite, tire powder, iron sulfide or zinc sulfide may be further used, and a combination thereof may be used. On the other hand, the content of the friction regulator is preferably 25 to 35% by volume, including cashew dust.

본 발명에서 사용되는 고체윤활제는 마찰재에 있어서 마찰계수를 조정하기 위한 역할을 하는 마찰마모조정제로써, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지는 않으며, 흑연, 이황화몰리브덴, 삼황화안티몬 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The solid lubricant used in the present invention is a friction wear adjusting agent that serves to adjust the friction coefficient in the friction material, and is not particularly limited as long as it is commonly used in the art, and may include graphite, molybdenum disulfide, antimony trisulfide, or the like. It may be a mixture.

또한, 본 발명에 사용되는 무기 충전재 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 모두 사용가능하며, 예컨대, 황산바륨, 수산화칼슘, 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물일 수 있다.In addition, the inorganic fillers used in the present invention may be used as long as they are commonly used in the art, for example, barium sulfate, calcium hydroxide, calcium carbonate or mixtures thereof.

본 발명에 따른 마찰재는 일반적으로 헨쉘 믹서, 로디지 믹서 또는 아이리히 믹서와 같은 적합한 혼합기에서 상기한 성분들을 균일하게 배합하고 배합물을 몰드에서 예비성형함으로써 제조된다. 다음으로, 상기 예비성형물을 130 내지 200℃의 온도 및 10 내지 100MPa의 압력에서 2 내지 15분의 시간동안 성형한 후, 얻어진 성형품을 2 내지 48 시간 동안 140 내지 250℃에서 열처리에 의해 후경화시킨 다음, 도장 및 소성하고, 필요에 따라 표면 연마처리하여 완성품을 얻는다.The friction material according to the present invention is generally prepared by uniformly blending the above components in a suitable mixer such as a Henschel mixer, a Lodge mixer or an Eirich mixer and preforming the formulation in a mold. Next, the preform was molded at a temperature of 130 to 200 ° C. and a pressure of 10 to 100 MPa for a time of 2 to 15 minutes, and then the obtained molded product was post-cured by heat treatment at 140 to 250 ° C. for 2 to 48 hours. Next, painting and baking are performed, and surface polishing treatment is carried out as necessary to obtain a finished product.

본 발명에 따른 비석면계 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 non-asbestos 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 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예 1∼5Examples 1-5

표 1에 나타낸 마찰재 조성물을 준비한 후, 2000rpm 이상의 로디지 믹서에서 균일하게 혼합하고, 10MPa의 압력하의 가압형내에서 10분 동안 예비성형했다. 각 예비성형물을 175℃의 온도 및 29.5MPa의 압력에서 10분 동안 성형한 후, 200℃에서 8시간 동안 열처리하므로써 후경화하여, 실시예 1∼5의 마찰재를 얻었다. After the friction material composition shown in Table 1 was prepared, the mixture was uniformly mixed in a lodge mixer of 2000 rpm or more, and preformed in a pressurized mold under a pressure of 10 MPa for 10 minutes. Each preform was molded for 10 minutes at a temperature of 175 ° C. and a pressure of 29.5 MPa, and then post-cured by heat treatment at 200 ° C. for 8 hours to obtain the friction materials of Examples 1 to 5.

(단위: 부피%)(Unit: Volume%) 구성성분Ingredient 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 비석면섬유Non Asbestos Fiber 3232 2626 3030 2828 29.529.5 결합제Binder 페놀수지Phenolic Resin 1414 1515 1616 1414 1414 변성 페놀수지Modified phenolic resin -- 55 -- -- -- 지르콘zircon 33 33 1.51.5 33 1.51.5 기타 연마제Other abrasives 산화마그네슘Magnesium oxide 22 22 22 22 22 산화제삼철Ferric oxide 22 22 22 22 22 캐슈분진Cashew Dust 1414 1414 15.515.5 1818 1818 고체윤활제Solid lubricant 흑연black smoke 55 55 55 55 55 이황화몰리브덴Molybdenum disulfide 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 삼황화안티몬Antimony trisulfide 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 무기충전재Inorganic filler 수산화칼슘Calcium hydroxide 22 22 22 22 22 황산바륨Barium sulfate 88 88 88 88 88 마찰조절제Friction modifier 고무분진Rubber dust 77 77 77 77 77 버미큐라이트Vermiculite 66 66 66 66 66

비교예 1∼5Comparative Examples 1 to 5

마찰재의 조성을 하기 표 2에 나타난 바와 같이 변화시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1∼5의 마찰재를 얻었다.The friction materials of Comparative Examples 1 to 5 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the composition of the friction material was changed as shown in Table 2 below.

(단위: 부피%) (Unit: Volume%) 구성성분Ingredient 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 비석면섬유Non Asbestos Fiber 32.932.9 27.127.1 29.529.5 32.432.4 27.627.6 결합제Binder 페놀수지Phenolic Resin 88 23.523.5 15.815.8 17.317.3 14.714.7 변성 페놀수지Modified phenolic resin -- -- -- -- -- 지르콘zircon 3.33.3 33 4.54.5 3.23.2 2.82.8 기타 연마제Other abrasives 산화마그네슘Magnesium oxide 2.12.1 1.61.6 22 2.32.3 1.71.7 산화제삼철Ferric oxide 2.22.2 22 22 22 22 캐슈분진Cashew Dust 15.315.3 1313 13.813.8 77 2121 고체윤활제Solid lubricant 흑연black smoke 66 44 4.84.8 5.85.8 4.14.1 이황화몰리브덴Molybdenum disulfide 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 삼황화안티몬Antimony trisulfide 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 무기충전재Inorganic filler 수산화칼슘Calcium hydroxide 33 22 22 2.82.8 22 황산바륨Barium sulfate 88 77 7.87.8 88 7.27.2 마찰조절제Friction modifier 고무분진Rubber dust 7.27.2 6.86.8 6.86.8 8.28.2 6.96.9 버미큐라이트Vermiculite 77 55 66 66 55

시험예 Test Example

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 마찰재에 대하여 하기의 방법에 의해 경도, 마찰계수 및 소음 테스트를 수행하였으며 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Hardness, coefficient of friction and noise tests were performed on the friction materials prepared in Examples and Comparative Examples by the following method, and the results are shown in Table 3 below.

(1) 경도 테스트(1) hardness test

경도는 로크웰(Rockwell)경도계의 S스케일을 사용하여 측정하였다. 경도는 50∼80 범위가 바람직한데, 50 미만인 때에는 마모가 심해지며, 80을 초과하는 때에는 마찰계수가 너무 커지고 소음이 많이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. Hardness was measured using the S scale of a Rockwell hardness tester. Hardness is preferably in the range of 50 to 80, but less than 50, wear is severe, and when exceeding 80 is not preferable because the friction coefficient is too large and a lot of noise occurs.

(2) 마찰계수 측정(2) Friction Coefficient Measurement

마찰계수는 정속마찰시험기로서 2×2cm2의 시편이 두 개 장착되어 회전하는 회주철 로터와의 마찰계수를 측정하였으며, 시험기에는 주변에 마이크 및 음성신호를 분석하는 데이터수집 및 분석장치가 추가로 설치되어 있다. 한편, 마찰계수의 측정조건은 다음과 같았다.Friction coefficient is a constant speed friction tester, and two 2 × 2cm 2 specimens are installed to measure the friction coefficient with a rotating gray cast iron rotor.The tester is equipped with a data collection and analysis device that analyzes microphones and audio signals. It is. On the other hand, the measurement conditions of the friction coefficient were as follows.

초기제동온도:100℃, 속도: 15km/h, 압력: 0.8MPaInitial braking temperature: 100 ℃, speed: 15km / h, pressure: 0.8MPa

마찰계수는 0.35∼0.45 범위가 바람직한데, 0.35미만에서는 마찰력이 열악하고 0.45를 초과하는 때에는 소음이 증가하기 때문에 바람직하지 않다.The coefficient of friction is preferably in the range of 0.35 to 0.45, but is less than 0.35 because friction is poor and noise is increased when it exceeds 0.45.

(3) 소음 테스트(3) noise testing

소음은 주어진 속도 및 압력조건 하에서 일정거리 14m를 제동하였을 때 발생하는 모든 소음의 데시벨(dB)을 일괄적으로 합산하여 나타내었으며, 시험 온도는 상온으로 하였다. 본 실험에서는 제동시 발생하는 50dB이상의 소리를 소음으로 정의하였으며, 14m를 제동할 때 발생하는 모든 소음을 측정하여 합산하였다. 결국 하기에서 dB의 합으로 나타난 수치는 50dB이상의 나타난 소음의 빈도수 및 각 소음의 음압의 크기와 관계가 있으며, 14m 제동시 나타나는 빈도수 및 음압의 크기가 클수록 dB의 합은 증가하게 된다. The noise was expressed by adding the decibels (dB) of all noises generated when a certain distance of 14m was braked under a given speed and pressure condition, and the test temperature was room temperature. In this experiment, more than 50dB of sound generated during braking was defined as noise, and all noises generated when braking 14m were measured and summed. As a result, the sum of dB in the following is related to the frequency of the noise of more than 50dB and the sound pressure of each noise.

경도Hardness 마찰계수Coefficient of friction 소음(dB)Noise (dB) 실시예 1Example 1 53.653.6 0.3480.348 00 실시예 2Example 2 78.178.1 0.4210.421 49634963 실시예 3Example 3 62.762.7 0.4190.419 00 실시예 4Example 4 60.660.6 0.4010.401 00 실시예 5Example 5 55.255.2 0.3720.372 00 비교예 1Comparative Example 1 39.539.5 0.3250.325 00 비교예 2Comparative Example 2 95.295.2 0.4630.463 466790466790 비교예 3Comparative Example 3 70.270.2 0.3910.391 232879232879 비교예 4Comparative Example 4 83.983.9 0.4050.405 8255482554 비교예 5Comparative Example 5 48.648.6 0.4330.433 00

상기 결과에서 보듯이, 로크웰 경도가 70 이상인 때에는 소음이 발생함을 알 수 있으며, 결합제의 양과 지르콘의 양을 감소시킬 수록, 또한 캐슈분진의 양을 증가시킬수록 소음이 감소됨을 알 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 마찰재는 무소음이거나 소음이 매우 미약하게 발생하면서도, 연마특성과 제동특성이 우수한데 반하여, 비교예 2 내지 4의 경우에는 소음이 많이 발생하며, 비교예 1 및 5의 경우에는 소음이 발생하지 않지만, 경도가 50이하이므로 연마특성이 열악하고, 비교예 1의 경우에는 마찰계수가 0.35 이하로서 제동특성도 열악하다는 것을 알 수 있다. As can be seen from the above results, when the Rockwell hardness is 70 or more it can be seen that the noise occurs, the noise decreases as the amount of the binder and the amount of zircon, and also increase the amount of cashew dust. The friction material according to the embodiment of the present invention is noiseless or very low noise, but excellent in polishing and braking characteristics, while Comparative Examples 2 to 4 generate a lot of noise, and Comparative Examples 1 and 5 No noise is generated, but the polishing property is poor because the hardness is 50 or less, and in the case of Comparative Example 1, the friction coefficient is 0.35 or less.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 마찰재는 무소음이거나 소음이 거의 발생하지 않으면서도, 우수한 연마특성과 제동특성을 보이기 때문에 특히 자동차용 마찰재로 사용하기에 적합하다.As described above, the friction material according to the present invention is particularly suitable for use as a friction material for automobiles because it exhibits excellent polishing characteristics and braking characteristics without noise or almost no noise.

Claims (8)

비석면 섬유, 14∼20 부피%의 결합제, 1.5∼3 부피%의 지르콘, 13∼18 부피%의 캐슈분진, 고체윤활제 및 무기 충전재를 포함하는 조성물을 성형 및 열처리를 하여 제조된 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.A composition comprising non-asbestos fibers, 14-20% by volume of binder, 1.5-3% by volume of zircon, 13-18% by volume of cashew dust, solid lubricants and inorganic fillers, by molding and heat treatment Non-asbestos friction material. 제 1항에 있어서, 상기 비석면 섬유는 유기섬유, 유리섬유, 세라믹섬유, 금속섬유 또는 이들의 혼합물 인 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material of claim 1, wherein the non-asbestos fibers are organic fibers, glass fibers, ceramic fibers, metal fibers, or mixtures thereof. 제 1항에 있어서, 상기 비석면 섬유는 유기섬유와 세라믹섬유의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material as claimed in claim 1, wherein the non-asbestos fibers are a mixture of organic fibers and ceramic fibers. 제 1항에 있어서, 상기 결합제는 페놀 수지 또는 변성 페놀수지인 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material as claimed in claim 1, wherein the binder is a phenol resin or a modified phenol resin. 제 1항에 있어서, 상기 고체윤활제는 흑연, 이황화몰리브덴, 삼황화안티몬 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material as claimed in claim 1, wherein the solid lubricant is graphite, molybdenum disulfide, antimony trisulfide, or a mixture thereof. 제 1항에 있어서, 상기 무기 충전재는 황산바륨, 수산화칼슘, 탄산칼슘 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material as claimed in claim 1, wherein the inorganic filler is barium sulfate, calcium hydroxide, calcium carbonate or a mixture thereof. 제 1항에 있어서, 산화마그네슘 또는 산화제삼철을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material according to claim 1, further comprising magnesium oxide or ferric oxide. 제 1항에 있어서, 고무분진, 버미큐라이트, 타이어분말, 황화철, 황화아연 또는 이들의 혼합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비석면계 마찰재.The non-asbestos friction material according to claim 1, further comprising rubber dust, vermiculite, tire powder, iron sulfide, zinc sulfide or a mixture thereof.
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