KR20180073577A - 결합 조성물에 기초한 향상된 브레이크 패드용 마찰재 및 관련된 브레이크 패드 - Google Patents
결합 조성물에 기초한 향상된 브레이크 패드용 마찰재 및 관련된 브레이크 패드 Download PDFInfo
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Abstract
수경 결합제에 기초한 결합 조성물을 포함하는 향상된 마찰재, 및 브레이크 패드 및 산업적 응용에서의 상기 마찰재의 용도가 기술되어 있다.
Description
본 발명은 결합 조성물에 기초한 향상된 브레이크 패드를 위한 마찰재, 및 관련된 브레이크 패드에 관한 발명이다.
본 발명은 브레이크 패드를 위한 마찰재 분야의 범위에 들어가고, 공지된 바와 같이, 상기 브레이크 패드는 광범위한 작동 조건 내에서 균일하고, 및 믿을만한 성능을 보장하는 것과 같은 조성을 가져야 한다.
특히, 차량을 위한 디스크 브레이크 패드는 특히 부담이 큰 작동 조건하에 작동하므로, 디스크 브레이크 패드는 신뢰성 및 동시에 내구성을 보장해야 하기 때문에, 생산자는 관련된 마찰재의 특성 및 성능을 끊임없이 향상시키려고 노력해왔다.
브레이크 패드는, 일반적으로 금속성인 지지대, 및 다양한 재료로 구성된 마찰을 보장하는 층으로 이루어진다. 패드의 효율성 (즉, 제동 용량) 또는 지속기간은 마찰재의 조성 및 이들의 재료의 특성을 적합하게 선택하는 것으로 도움을 받을 수 있다.
종래기술에서, 철 및 가변적인 양의 다른 유형의 금속 (가령: 구리, 알루미늄, 아연, 등.) 을 함유하고, 결합 성분으로서, 페놀 합성수지 및/또는 변성 페놀/파생 합성수지 중에서 열경화성 합성수지 (실리콘, 아크릴, 에폭시) 를 포함하는, 마찰재가 개발되었다. 마찰재의 조성물의 총 중량에 대하여 8% 내지 20 중량% 범위의 비율로, 브레이크 패드를 위한 많은 마찰재 내에 존재하는 이러한 열경화성 합성수지는, 브레이킹 배합물의 고열 성형 공정을 요구하며 브레이크 패드의 최적의 최종 성능: 제동 용량, 마모 및 마멸에 대한 저항성, 등을 보장한다.
하지만, 열경화성 페놀 합성수지의 사용은 다양한 불이익, 가장 먼저 환경-지속가능성 및 잠재적 독성의 문제를 가진다. 공정 동안, 및 최종산물의 사용 동안 열-산화 열화의 결과로, 실제로 이러한 합성수지는 상기 합성수지의 기본 성분인, 페놀 및 포름알데히드에서 유래한 특정 독성 및/또는 잠재적인 독성 물질을 방출할 수 있다. 규정 EC 1272/2008에 따라서, 페놀은 피부와 3급 돌연변이 유발 물질의 장기적인 접촉의 경우에 위험할 수 있는 독성 물질로서 분류된다. 환경으로의 페놀 진입을 줄이기 위한 대안에 관한 연구가 산업적 연구의 많은 분야에서 활발하며; 마찰재의 분야 또한 이러한 문제에 직면했다. 새로운 마찰재를 위한 연구 활동의 맥락에서, 상기 출원인은 특허 출원 WO 2014/203142를 출원했다. 특허 출원 WO 2014/203142에 기술된 발명은, 페놀 합성수지가 없는 브레이크 패드를 위한 마찰재의 분야의 범위에 들어가고, 위에서 명시된 바와 같이, 광범위한 작동 조건의 균일하고, 및 믿을만한 성능을 보장하는 것과 같은 조성을 가져야 한다.
본 특허 출원에서, 동시에 열-기계적 규격과 같은 기술적인 규격을 만족시키고, 또한 높은 환경-지속가능성을 보장하는, 즉 페놀 합성수지를 함유하는 마찰재 및 종래기술에 따른 수경 결합제에 기초한 마찰재의 문제점을 극복하는, 브레이크 패드의 생산에 사용되는 마찰재의 생산을 위한 수경 결합제에 기초한 결합 조성물이 개발되었다.
WO 2014/203142에 기술된 마찰재 내에 존재하는, 수경 결합제에 기초한 결합 조성물은 브레이크 패드의 종합적으로 향상된 성능을 보장하며, 열경화성 합성수지를 이미 완전히 대체한다. 제동 용량, 마모 저항성, 마멸 저항성 등은 열경화성 합성수지 내의 결합제로 생산된 종래기술을 따른 브레이크 패드의 그것들에 필적한다.
특히, WO 2014/203142에 따른 마찰재의 마찰공학적 특징은 "SAE J2522" (이하 "AK 마스터"로 나타냄)라고 불리는 테스트를 통해 결정됐다. AK 마스터 시험은 한 쌍의 패드를 다양한 브레이킹 조건하에 테스트하는 성능 테스트이다: 시험 단계 후에, 일련의 브레이킹을 상이한 압력 및 속도 (저속, 중간 속도 및 고속), 및 특유의 브레이킹 가령 저온 브레이킹 및 고속도로 브레이킹에서 모의 실험한다.
특허 출원 WO 2014/203142의 목적인 상기 재료는, 위에서 기술된 AK 마스터 시험을 훌륭히 통과했고, 또한 압축성형 공정을 통한 시멘트질-기반의 브레이크 패드 생산을 가능하게 하였다.
하지만, 특허 출원 WO 2014/203142의 목적 재료가, 스포츠카에 대한 열에 대한 저항성 및 브레이킹 시스템의 집중 사용을 검증하기 위해 제공되는 것과 유사하게, 더욱 혹독한 온도 조건하에서 더 힘든 테스트로 처리될 때 (예를 들면, "고온 내부 테스트"라고 불리는 마찰공학적 테스트로 처리할 때) 더 나쁜 성능을 가진다고 증명되었다. 실제로, 상기 재료는 "고온 내부 테스트"로 예상된 조건하에서 상당한 표면 박리를 가진다.
열경화성 유기 합성수지가 없는 규산염에 기초한 결합 매트릭스를 포함하는, 브레이킹 시스템의 생산은 종래기술 및 더욱 특히 US 5,433,774에서 공지되어 있다. 가능하게는 알칼리 산화물 및 알루민산염의 첨가와 함께, 이러한 규산염-기반의 시스템은 일반적으로 저온에서 및 고압의 부재에서 양생 공정에 의해 생산되고, 상기 공정에서 적어도 부분적으로 물에 용해되는 산화규소 및 다른 규산염의 혼합물은 저온에서 3차원 컴팩트 매트릭스를 발생시킨다. 상기 공정에서, 물은 브레이킹 시스템의 형성 반응에 참여하지 않고, 하지만, 오로지 완전히 증발하는 용매처럼 행동한다. 그 결과 US'774는 WO'142에서 기술된, 페놀 합성수지가 없는 마찰재를 이미 기술하지만, 기술된 마찰재는 "고온 테스트"로 처리할 때 성능에 대하여 만족스럽지 못하다.
본 발명의 목적은, 동시에 열-기계적 규격과 같은 기술적인 규격을 만족시키고, 또한 높은 환경-지속가능성을 보장하는, 종래기술을 따른 마찰재의 문제점을 극복하는 마찰재/브레이킹 재료의 생산 및 상기 마찰재의 브레이크 패드에서의 사용을 가능하게 하는 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 혹은 매트릭스를 확인하는 것이다.
그러므로 본 발명의 목적은 다음을 포함하는 브레이크 패드의 마찰재에 관한것이다:
i)
다성분 브레이킹 배합물 및
ii)
다음을 포함하는, 수경 결합제에 기초한 조성물 또는 결합제 매트릭스:
a)
적어도 3분의 2 질량에 대해 규산칼슘 [3CaO·S2] 및 [2CaO·S2], Al2O3, Fe2O3 및/또는 다른 중요하지 않은 산화물로 이루어진 남은 부분;으로 구성된 통상의 시멘트 클링커로 이루어진 수경 결합제;
b)
알칼리 및/또는 알칼리 토금속 및/또는 실리콘의 하나 이상의 염 및/또는 수산화물 및/또는 산화물로부터 선택된 활성화제;
c)
포졸란 활성을 가진 하나 이상의 재료 또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료 및/또는 이들의 혼합물;
상기 조성물 또는 결합제 매트릭스는 물과의 수화 반응에 의해 경화됨.
추가의 본 발명의 목적은 또한 다음으로 구성된 브레이크 패드에 관한 것이다:
i) 다성분 브레이킹 배합물, ii) 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 및 iii) 금속 지지대, 를 포함하는 마찰재.
본 발명의 목적은 또한 브레이크 패드에서 및 추가의 산업적 용도에서 상기 마찰재의 사용에 관한 것이다.
본 발명에 따른 마찰재의 마찰공학적 특성을 테스트함에 있어서, 이미 명시된 것처럼, "고온 내부 테스트"라고 불리는 테스트가 사용되었다.
상기 테스트는 캘리퍼, 디스크 및 브레이크 패드를 포함한 실험 설정이 조립되어 있는 다이나믹 벤치에서 수행되는데, 상기 다이나믹 벤치는 완전히 적재된 차량의 중량과 동등한 관성 하중을 모의 실험하는 플라이휠이 연결되어 있는 선택된 차량의 액슬 축에 설치된 시스템을 복제한다. 제 1 실행 단계는, 3 m/s2의 통제된 감속 및 100 °C의 초기 디스크 온도와 함께, 80 Km/h 로부터 30 Km/h로의 60 브레이크 적용을 제공한다. 이후 상기 테스트는 7 m/s2이상의 감속으로, 차량의 최대 속력의 80%와 같이 정의된 초기 속력 및 90 Km/h의 최종 속력을 가진 일련의 브레이킹으로 이루어진다. 80 초의 냉각 시간을 사이에 두고 총 25 브레이크 적용을 실행하고, 뒤이어, 상기한 것과 동일한 속력 및 감속 조건 하이지만 시스템을 위에서 명시된 초기 디스크 온도로 냉각한 후에 5 브레이킹을 실행한다.
본 발명에 따른 마찰재는 위에서 기술된 테스트를 통과하고, 특허 출원 WO'142 및 특허 US'774에서 기술된 마찰재에 대하여 더 뛰어난 성능을 가진다고 입증되었는데, 본 발명에 따른 재료로 생산된 패드를 이 테스트로 처리할 때, 이전에 고려된 종래기술에 따른 시멘트질의 재료로 발생하는 것과는 반대로, 패드가 눈에 띄는 표면 결함 가령 깊고 광범위한 금 및 표면 박리를 보여주지 않고, 테스트의 종료 시 온전하게 남아 있기 때문이다.
그러므로 본 발명의 목적인, 마찰재의 수경 결합제에 기초한 결합 조성물은 또한 더욱 더 혹독한 테스트 조건하에서도 종래기술의 시멘트질 마찰재에 대하여 더 나은 결과가 얻어지는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 마찰재 내에 존재하는, 수경 결합제에 기초한 조성물 또는 결합 매트릭스는 열경화성 합성수지를 완전히 대체하고, 본 발명에 따른, 브레이크 패드를 위한 종합적으로 향상된 성능뿐 아니라 높은 및 향상된 환경-지속가능성을 보장한다. 실제로, 본 발명에 따른 결합 조성물은, 마찰, 마모 및 마멸에 대한 저항성, 제동 용량, 지속 기간 및 다른 특성의 면에서, 열경화성 합성수지에 기초한 재료를 사용하는 종래의 제품, 또한 결합제의 다른 유형을 사용하는 공지된 제품에 대하여 실질적으로 같은 성능을 제공한다.
본 발명의 목적인 마찰재는, 열경화성 합성수지를 포함하지 않는, US'774에서 기술된 시스템과는 더욱 다르다. 결합 매트릭스가 표준 UNI EN 197.1에 따라서 정의된 바와 같은 임의의 통상의 시멘트 클링커, 즉, 적어도 3분의 2 질량의 규산칼슘 [3CaO·SiO2] 및 [2CaO·SiO2], Al2O3, Fe2O및/또는 다른 중요하지 않은 산화물로 이루어진 남은 부분으로 구성된 수경 재료 (예를 들면 포틀랜드 시멘트 클링커) 를 포함하는 본 발명에 따른 수경 결합제에 기초한 재료에서, 분말 형태인 결합 부분의 경화 공정은, 수경 결합제의 정의에 따라 물의 존재에 의해 유발된다. 물은 브레이크 패드의 형성 공정에 활발하게 참여한다: 분말 형태인 수경 결합제는 물과 함께 섞일 때, 온도 조건에 상관없이 (단 온도는 4 °C 보다 더 높음, 4 °C 아래에서는 물이 더 이상 수화 반응을 위해 이용 가능한 형태가 아님) 수화로 경화되고, 경화 후에, 수경 결합제의 저항성 및 안정성을 유지한다.
그 결과, 브레이크 패드의 생산 공정 동안, 시멘트-기반의 최종 제품에 대한 종래기술에서 공지된 것에 따라서 짧은 양생 시간으로 상기 수경 결합제의 상기 경화 공정을 간단히 가속하기 위해, 90 °C 보다 낮은, 더욱 낮은 온도 조건이 채용되고, 종래기술로 그러므로 경화 공정이 브레이크 패드의 생산 공정의 성형 시간에 적합하도록 만든다.
반면에, US'774의 경우, 적어도 부분적으로 물에 용해되는 미분된 이산화규소 및 규산염을 포함하는 규산염에 기초한 무기 결합제는 압력의 적용 없이 120 °C 보다 낮은 온도에서 물의 존재 내에서, 가교결합되어, 물이 용매처럼 행동하는 무기, 3차원, 폴리규산염의 격자를 형성한다.
종래기술에서 이미 공지된 시멘트질 조성물에 기초한 마찰재에 대한, 본 발명에 따른 마찰재의 근본적인 이점은, 본 발명에 따른 마찰재 또한 위에서 기술된 고온 테스트를 통과하고 특허 출원 WO'142 및 특허 US'774에서 기술된 마찰재에 대하여 더 뛰어난 성능을 가진다고 입증되었는데, 가령 상기 재료로 생산된 패드는 또한 그 어떤 눈에 띄는 표면 결함도 보여주지 않고, 테스트의 종료 시 온전하게 남아있기 때문이다.
이미 명시된 것처럼, 본 발명은 다음을 포함하는 브레이크 패드의 마찰재에 관련된다.
i)
다성분 브레이킹 배합물 및
ii)
다음을 포함하는, 수경 결합제에 기초한 조성물 또는 결합제 매트릭스:
a)
적어도 3분의 2 질량에 대해 규산칼슘 [3CaO·S2] 및 [2CaO·S2], Al2O3, Fe2O3 및/또는 다른 중요하지 않은 산화물로 이루어진 남은 부분;으로 구성된 통상의 시멘트 클링커로 이루어진 수경 결합제;
b) 알칼리 및/또는 알칼리 토금속 및/또는 실리콘의 하나 이상의 염 및/또는 수산화물 및/또는 산화물로부터 선택된 활성화제;
c) 포졸란 활성을 가진 하나 이상의 재료 또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료 및/또는 이들의 혼합물;
상기 조성물 또는 결합제 매트릭스는 물과의 수화 반응에 의해 경화됨.
본 발명에 따르는 용어 "수경 결합제에 기초한 조성물 또는 결합제 매트릭스"는, 그러므로, 수경 결합제, 활성화제 및 가능하게는, 포졸란 활성을 가진 하나 이상의 재료 또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는, 또는 이들로 이루어진 분말 형태인 재료를 나타낸다.
용어 "수경 결합제"는, 물과 함께 섞일 때, 4 °C (물이 더 이상 수화반응을 위해 이용 가능한 형태가 아닌 온도)보다 더 높은 온도인 한 온도 조건에 상관없이 수화로 경화되고, 경화 후에, 그의 저항성 및 안정성을 유지하는, 분말 형태인 재료를 나타낸다.
본 발명에 따른 마찰재의 결합 조성물 내에 존재하는 수경 결합제 a)는 표준 UNI EN 197.1에 의해 정의된 것과 같은, 즉, 적어도 3분의 2 질량에 대해 규산칼슘 [3CaO·SiO2] 및 [2CaO·SiO2], Al2O3, Fe2O및/또는 다른 중요하지 않은 산화물로 이루어진 남은 부분;으로 구성된 수경 재료 (예를 들면 포틀랜드 시멘트 클링커) 인, 임의의 통상의 시멘트 클링커를 포함한다.
소량의 산화물은, 가령 마그네슘 및/또는 포타슘 산화물 같은, 시멘트 클링커의 총 중량에 대하여 약 2-3 중량% 와 같은 소량으로 통상의 클링커 내에 정상적으로 존재하는 산화물을 나타낸다.
이탈리아 법의 May 26 1965 N. 595에서 정의된 것과 같은 소위 유지 장벽을 위한 시멘트, 시멘트질 결합제 및 수경 석회암, 및 무기 규산염과 함께, 전술한 표준 UNI EN 197.1에 따라서 정의된, 흰, 회색의 또는 색소가 있는 시멘트는 또한 본 발명에 따른 수경 결합제의 넓은 정의 내에 포함된다.
본 발명에 따른 "수경 결합제"로서 바람직한 시멘트는 유형 I 의 포틀랜드 시멘트, 유형 III 의 고로 시멘트, 유형 IV 의 포졸란 시멘트 및 이들의 혼합물이다.
수경 결합제 a)가 유형 III 의 고로 시멘트 또는 유형 IV 의 포졸란 시멘트 및 이들의 혼합물일 때, 상기 시멘트는 결합 조성물 ii)의 성분 a) 또는 성분 c)를 형성할 수 있는데, 즉 수경 결합제 a)는 또한 상기 결합 조성물 ii) 내 포졸란 활성을 가진 하나 이상의 재료 또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료 및/또는 이들의 혼합물의 존재 조건을 만족시킬 수 있다.
수경 결합제 a)는, 바람직하게는 표준 UNI EN 196-6 공기 투과 방법 (Blaine) 에 따라서 측정된, 3,500 내지 9,000 cm2/g 범위, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 8,000 cm2/g 범위 및 훨씬 더욱 바람직하게는 5,500 내지 7,000 cm2/g 범위의 분말도를 갖는다.
"수경 결합제" a)는 훨씬 더욱 바람직하게는 유형 I 의 포틀랜드 시멘트, 유형 III 의 고로 시멘트, 유형 IV 의 포졸란 시멘트 및 이들의 혼합물이며, 표준 UNI EN 196-6 공기 투과 방법 (Blaine) 에 따라서 측정된, 3,500 내지 9,000 cm2/g 범위, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 8,000 cm2/g 및 훨씬 더욱 바람직하게는 5,500 내지 7,000 cm2/g 범위의 분말도를 갖는다.
이러한 특정 시멘트의 유형의 선택은, 실제로, 열 안정성 및 기계적 저항성이 추가로 증가하는 것을 가능하게 가능하게 하는데, 이들은 분말도가 5,500 내지 7,000 cm2/g 범위가 얻어질 때까지 추가로 연마한 유형 I 의 포틀랜드 시멘트인 경우에 최대이다.
본 발명에 따른 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii)는 또한 알칼리 및/또는 알칼리 토금속 및/또는 실리콘의 하나 이상의 염 및/또는 수산화물 및/또는 산화물로부터 선택된 활성화제인 성분 b)를 포함한다.
알칼리 및/또는 알칼리 토금속 및/또는 실리콘의 염 및/또는 수산화물 및/또는 산화물은, 분말 형태 또는 다양한 농도의 용액으로 첨가될 수 있다.
이러한 물질의 예는: 산화규소, 산화칼륨, 산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 규산염이다. 이러한 물질의 바람직한 예는: 산화규소, 산화칼륨, 수산화칼륨 및 규산염이다.
본 발명에 따른 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii)는, 포졸란 활성을 가진 하나 이상의 재료 가령 바람직하게는, 마이크로실리카, 비산재, 포졸란, 실리카 흄, 메타카올린, 및/또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료, 가령 고로 슬래그; 수화 칼슘; 천연 석회암으로 이루어진 성분 c)를 또한 반드시 포함한다.
고로 슬래그의 비-제한적 예는 다음의 화학 물질 조성을 가진다. (XRD 분석):
성분 c)는 또한 바람직하게는, 표준 UNI EN 196-6 공기 투과 방법 (Blaine) 에 따라서 측정된, 3,500 내지 9,000 cm2/g 범위, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 8,000 cm2/g 범위 및 훨씬 더욱 바람직하게는 5,500 내지 7,000 cm2/g 범위의 분말도를 가진다.
결합 조성물 ii)에서, 성분 c)는 바람직하게는 상기 수경 결합제의 a) 와 같은 분말도를 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 목적을 위해, 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii)는 또한 골재를 포함할 수 있다.
불활성 골재라고 불리는, 상기 골재 또는 불활성 제품은, 표준 UNI EN 13139 및 UNI EN 12620 에 따라 정의된 석회질의, 이산화규소 또는 규-석회질의 골재로부터 선택될 수 있다. 상기 골재는 부서진 또는 구형의 임의의 형태인 석회질 골재, 석영 또는, 규-석회질의 골재로부터 적합하게 선택될 수 있다. 상기 골재는 표준 UNI EN 13139 의 정의에 따라 미립자 크기를 가진 하나 이상의 광물질 유래의 충전재, 예를 들면 석회질, 이산화규소 또는 규-석회질 또는 석영을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii)는 방수제 또는 발수제 또는 첨가제를 또한 함유할 수 있다. 상기 물질은, 매우 다양한 유기성 화합물 가령 실레인을 포함한다.
위의 성분에 추가로, 본 발명의 목적인 마찰재 내에 존재하는 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii)는, 혼합물의 특징을 구체적인 필요조건에 맞추기 위한, 다양한 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
이러한 첨가제의 예는 바람직하게는 폴리카르복실기 유형인 초유동화제, 수축 방지제, 경화 및/또는 세팅 가속화제, 유동학적 개질제 또는 물리적-기계적 특성의 개질제 가령, 예를 들어, 셀룰로오스 또는 라텍스, 팽창제, 통기, 탈기 및 접착제일 수 있다. 이러한 첨가제는 본 발명의 목적에 대해 선택적이다.
수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii)는 마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여, 3 내지 60 중량% 범위의 양으로 존재하고, 마찰재 (성분 i) 및 ii)의 합에 의해 주어진) 를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 바람직하게는 5 내지 52 중량% 범위의 양으로 존재한다.
마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 5 내지 52 중량%의 바람직한 양은, 전단 공정에서 및 열-산화 조건하에 기계적 밀봉 특징에 대하여 최적의 마찰재가 얻어지도록 가능하게 한다.
결합 조성물 i)에 기초한 상기 수경 결합제에서, 수경 결합제 a)는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0.5 내지 95 중량% 범위의 양, 바람직하게는 10 내지 93 중량% 범위의 양으로 존재하고, 상기 활성화제 b)는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0.5 내지 50 중량% 범위의 양으로 존재하고, 포졸란 활성 및/또는 잠재적 수경 활성 c)를 가진 상기 재료는, 제공된 때, 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0.5 내지 95 중량% 범위의 양, 바람직하게는 10 내지 93 중량% 범위의 양으로 존재하고, 가능한 골재는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0 내지 20 중량% 범위의 양으로 존재하고, 상이한 특성의 가능한 첨가제는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0 내지 5 중량% 범위의 양으로 존재한다.
본 발명의 목적을 위해, 상기 수경 결합제의 경화 공정을 위해 필요한 총 첨가된 물은 수경 결합제 ii)에 기초한 결합제 조성물의 총 중량에 대하여, 25 내지 150 중량% 범위의 양, 바람직하게는 50 내지 150 중량% 범위의 양이다.
물의 일부분은 패드의 성형 단계 동안 초기 압축 성형 단계에서 제거된다.
더욱 구체적으로, 3 내지 60 중량% 범위의 양인 결합 조성물 ii)은 성분 a), b) 및 c) 및, 가능하게는, 결합 조성물에 대한 참조와 함께 위에서 나타낸 골재 및 첨가제로 구성된다. 그러므로 물의 양은 상기 결합 조성물의 총 중량에 대하여 25 내지 150% 범위이다.
본 발명에 따른 마찰재는, 결합 조성물 ii) 및 경화 공정을 위해 필요한 물뿐만 아니라, 섬유, 윤활제, 연마재, 마찰 개질제 및/또는 다른 추가의 재료를 포함하는 또는 이들로 이루어진 "다성분 브레이킹 배합물" i)을 또한 포함하는 재료이다.
마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 3 내지 60 중량% 범위의 양으로 존재하는 수경 결합제에 기초한 결합 조성물 ii), 및 수경 결합제 ii)에 기초한 결합 조성물의 총 중량에 대하여 25 내지 150 중량% 범위의 양으로 존재하는 물뿐만 아니라, 본 발명에 따른 마찰재는 마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 30 내지 97 중량% 범위의 양, 바람직하게는 50 내지 95% 범위의 양으로 존재하는 다성분 브레이킹 배합물 i)을 또한 포함한다.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)은 5 내지 15 중량% 범위의 양인 적어도 하나의 윤활제, 8 내지 25 중량% 범위의 양인 적어도 하나의 연마재, 8 내지 25 중량% 범위의 양인 탄소를 함유하는 적어도 하나의 성분, 15 내지 30 중량% 범위의 양인 적어도 하나의 개질제를 포함하고, 모든 비율은 다성분 브레이킹 배합물 i)의 총 중량에 대하여 계산된다.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)은 다성분 브레이킹 배합물 i)의 총 중량에 대하여 2 내지 30 중량% 범위의 양인 하나 이상의 섬유를 임의로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)에 사용된 섬유가 선택되는 섬유의 가능한 예는 다음과 같을 수 있다: 폴리아크릴로니트릴에 기초한 섬유, 폴리아마이드, 셀룰로오스 섬유, 금속 섬유, 현무암 섬유, 강섬유 및 탄소 섬유.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)에 사용되는 윤활제가 선택되는 윤활제의 가능한 예는, 유기 윤활제 및 금속 윤활제, 황화 금속의 혼합물 (가령 황화주석, 황화아연, 황화철 및 황화몰리브덴), 질화붕소, 주석 분말 및 아연 분말일 수 있다.
상기 윤활제는 바람직하게는 황화 금속으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)에서 사용된 연마재가 선택되는, 연마재의 모스경도를 기반으로 일반적으로 분류된 연마재의 가능한 예는, 광물 섬유, 산화지르코늄, 지르콘, 규산지르코늄, 운모, 알루미나, 세라믹 섬유; 칼슘, 마그네슘, 지르코늄 및/또는 규산알루미늄; 합성 광물 섬유 가령 하드울, 슬래그울 및 암면, 이산화규소, 이산화규소, 모래, 탄화규소, 철 산화, 크롬철, 산화마그네슘 및 티탄산칼륨일 수 있다.
본 발명에 따른 마찰재에서의 연마재는 바람직하게는 금속 산화물 및 모스경도계에 따르면 6보다 더 높은 경도를 가진 다른 연마재로부터 선택된다.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)의 상기 성분으로부터 선택된, 탄소를 함유하는 성분의 가능한 예는, 천연 흑연, 합성 흑연, 석유 코크스, 탈황된 석유 코크스 및 카본블랙일 수 있다.
탄소를 함유하는 상기의 성분은 바람직하게는 흑연 및 코크스로부터 선택된다.
본 발명에 따른 마찰재의 다성분 브레이킹 배합물 i)의 개질제로부터 선택된, 개질제의 가능한 예는, 석회암, 산화칼슘, 수산화칼슘, 탤크, 탄산칼슘, 규산칼슘, 중정석, 플루오르화 화합물, 금속 분말, 분말 형태인 고무 또는 재활용된 고무 (산산조각으로) 및 다양한 다른 마찰 분말의 유형일 수 있다.
상기 개질제는 바람직하게는 중정석 및 금속 분말로부터 선택된다.
본 발명에 따른 바람직한 마찰재는 다음으로 이루어진다:
ii) 다음에 기초한 결합 조성물: a) 6,500 cm2/g 의 분말도를 가진 유형 I 의 52.5 포틀랜드 시멘트, b) 규산칼륨 및 수산화칼륨, c) 6,500 cm2/g 의 분말도를 가진 슬래그 및 메타카올린, 및 물 및 i) 바람직하게는 금속 산화물, 강섬유, 아라미드 섬유, 크로뮴철석, 황화 금속, 흑연, 코크스, 금속 분말 및 중정석으로부터 선택된 성분을 포함하는 다성분 브레이킹 배합물.
추가의 바람직한 마찰재에서, 포틀랜드 시멘트 유형 I은 고로 시멘트 유형 III으로 대체된다.
제조 공정
위에서 열거된 다양한 성분, 및 특히 결합 조성물 ii), 다성분 배합물 i) 및 물은 상기 마찰재를 형성하고, 제안된 방식 및 비율에서 섞일 때, 종래기술을 따른 시멘트질 재료에 대하여 더 뛰어난 성능을 가진 부류의 마찰재를 제공한다.
완벽한 균질화를 위해, 시멘트, 물, 및 마찰재를 형성하는 다른 성분을, 알맞은 농도를 가진 균질하고 덩어리-없는 반죽이 얻어질 때까지 적절한 비율로 섞고, 이후 브레이크 패드의 생산을 위한 성형 공정으로 처리한다 .
이와 같이 얻어진 상기 브레이킹 혼합물을, 40 내지 90 °C 범위, 바람직하게는 40 내지 80 °C 범위의 온도에서, 및 1 내지 6 kN/cm2 범위, 바람직하게는 2 내지 5 kN/cm2 범위의 압력에서 압축성형 공정으로 이후에 처리하는데, 상기 온도 및 압력 조건은 본 발명에 따른 마찰재로부터 시작하는 브레이크 패드의 성형을 위한 최적인 것으로 증명되었다.
성형 공정 이후, 이와 같이 얻어진 브레이크 패드를, 상기 성형 공정 24 시간 후, 바람직하게는 7 일 후, 훨씬 더욱 바람직하게는 14 일 후부터, 25 °C 내지 800 °C 범위, 바람직하게는 25 °C 내지 600 °C 범위, 더욱 바람직하게는 25 °C 내지 450 °C 범위의 온도에서 열 처리한다.
이미 위에서 설명한대로, 시멘트질-기반의 재료 가령 시멘트 모르타르/반죽은 300 °C보다 더 높은 열 처리를 할 때, 최종산물의 최종 물리-기계적 특성에서의 점진적인 손실을 겪는다는 것이 종래기술로부터 공지되어 있다. 양생의 유형에 상관없이, 실제로, 300 °C에서 열에 의해 처리한 모르타르 테스트-샘플의 탄성 모듈의 성능 감소는, 열에 의해 처리하지 않은 동일한 테스트-샘플에 대하여, 초기 값에 대하여 약 30% 진동한다.
브레이크 패드의 생산을 위한, 본 발명에 따른 마찰재 내에 존재하는 시멘트질 결합제는, 상기 성형 공정 및 가능한 열 처리 후에, 놀랄 만큼 향상된 성능 가령 브레이킹 효율성의 안정성을 보여준다.
성형 다음 약 28 일 간의 양생 후에, 상기 패드는 아래에서 가리키는 것을 특징으로 하고 테스트된다.
미리 선택된 제제로, 성형 공정으로 생산된 상기 패드의 특성은 다음 양상의 평가에 기초한다:
A) 가장자리 윤곽의 균일성 및 규칙성, 및 모양에서의 결함 부재;
B) 압축률 및 표면 경도;
C) AK 마스터라는 이름의 테스트 및 "고온 내부 테스트"를 통해 결정된, 마찰재의 마찰공학적 특징.
상기 특성 A) 및 B)는 다음 테스트에 의해 실행한다:
A) 가장자리 윤곽의 균일성 및 규칙성, 및 모양에서의 결함 부재: 이것은 기본적으로 다음 변수를 관찰하는 것으로 이루어진, 성형 테스트의 평가이다: A1) 몰드를 상기 재료로 균일하게 충전, 결과로서 결함 없는 제품의 생산; A2) 가능한 표면 산화 또는 비정상 팽창의 관찰. 이러한 관찰은 시각적 확인에 의해 및 최종산물의 편평함 및 유사성 측정에 의해 실행한다.
B) ISO-6310에 따른 "압축률" 및 JIS D4421에 따른 "표면 경도"; 상기 압축률 및 표면 경도는 각각 압축 영역 하에 치수 변형의 표시 및 패드 표면의 주변 면적 및 중앙 부분 사이의 기계적 특성의 균질성 지수를 제공한다.
마찰재에대해, 상기 표준 ISO-6310에 따른 허용 가능한 압축률 값은, 20 내지 120 마이크론 범위 내의 값이고, 반면 상기 표준 JIS D4421 에 따른 허용 가능한 표면 경도 값 (HRR)은 10 내지 120 범위 내의 값이다.
C) 마찰공학적 특징
상기 마찰재의 마찰공학적 특징은 SAE J2522 라는 이름의 테스트 ("AK 마스터" 라고 불림) 및 "고온 내부 테스트"를 통해 결정된다.
AK 마스터 시험은, 한 쌍의 패드를 다양한 브레이킹 조건하에 테스트하는 성능 테스트이다: 시험 단계 후에, 일련의 브레이킹을 상이한 압력 및 속력 (저속, 중간 속도 및 고속), 및 특유의 브레이킹 가령 저온 브레이킹 및 고속도로 브레이킹에서 모의 테스트한다.
"고온 내부 테스트"는, 캘리퍼, 디스크 및 브레이크 패드를 포함한 실험 설정이 조립되어 있는 다이나믹 벤치에서 수행되는데, 상기 다이나믹 벤치는 완전히 적재된 차량의 중량과 동등한 관성 하중을 모의 실험하는 플라이휠이 연결되어 있는 선택된 차량의 액슬 축에 설치된 시스템을 복제한다. 제 1 실행 단계는, 3 m/s2의 통제된 감속 및 100 °C의 초기 디스크 온도와 함께, 80 Km/h 로부터 30 Km/h로의 60 브레이크 적용을 제공한다. 이후 상기 테스트는 7 m/s2 이상의 감속으로, 차량의 최대 속력의 80% 및 90 Km/h의 최종 속력으로 정의된 초기 속력을 가진 일련의 브레이킹으로 이루어진다. 80초의 냉각 시간을 사이에 두고, 총 25 브레이크의 적용을 실행하고, 뒤이어, 상기한 것과 동일한 속력 및 감속 조건 하이지만 시스템을 위에서 명시된 초기 디스크 온도로 냉각한 후의 5 브레이킹을 실행한다.
본 발명에 따른 마찰재의 주요 이점은, 실제로, 사용하는 동안 또는 생산하는 동안, 페놀 또는 페놀-포름알데히드 유도체를 대기로 방출하지 않기 때문에, 더욱 더 높은 환경-지속가능성을 가지는 브레이크 패드를 생산 가능하게 하는 것이다. 게다가, 특히 본 발명에 따른 결합 조성물의 특성 덕분에, 페놀 합성수지를 함유한 재료와의 유사한 성능 및 시멘트질 결합제 가령 WO'142 및 US'774에서 기술된 결합제를 함유한 재료보다 더 뛰어난 성능을 보장한다.
본 발명의 추가의 특성 및 이점은, 예시적인 및 비-제한적인 목적을 위해 제공된 다음의 예에서 눈에 띄게 나타난다.
실시예 1
마찰재는, 아래 표 1에서 나타낸 조성물을 포함하게 제조되었다.
표 1
더욱 특히, 상기 마찰재는 TERMOCEM A 32.5 N LH Calusco 시멘트를 함유하는 결합 조성물을 사용하여 제조되었고, 거의 6,500 cm2/g 과 같은 분말도가 얻어질 때까지 과-연마되었다. TERMOCEM A 32.5 N LH 시멘트는 유형 III 의 고로 시멘트이다. 표준 UNI EN 197-1 (즉, 황산칼슘 및 첨가제를 제외한 시멘트를 나타냄) 에 의해 필요한 상기 조성물에 따르면, 상기 시멘트는 35%-64% 의 클링커를 함유하고, 반면 남은 부분은 과립 모양의 고로 슬래그 및 가능한 2차적인 구성 성분으로 이루어진다.
상기 결합 조성물은, 마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 11.56 총 중량% 와 같은 양인 상기 수경 결합제 TERMOCEM A 32.5 N LH Calusco를 포함하고, 및 또한 마찰재의 혼합물의 총 중량에 대하여 0.74 중량% 와 같은 양의 규산칼륨 및 0.28 중량% 와 같은 양인 방수 첨가제 Seal 200 (혼합물의 폴리비닐알코올 및 실레인, 즉, 알킬실록산) 을 함유한다.
현재의 예에서 사용된, 상기 다성분 브레이킹 배합물은 다음으로 구성된다:
이전 표에서 나타낸 다성분 브레이킹 배합물의 성분의 퍼센트 양은 다성분 브레이킹 배합물 단독의 총 중량에 대한, 그 중량에 대한 분율이다. 이와 같이 얻어진 상기 마찰재를, 77 cm2 의 표면 및 1.5 cm 와 같은 두께를 가진 패드의 생산으로 이어지는 50 °C 및 4.5 kN/cm2 의 온도 및 압력 조건하에서, 적절한 몰드를 사용하여 압축 성형했다.
더욱 특히, 현재의 예에서 나타낸 테스트에서 사용된 몰드는, 77 cm2 의 표면, 및 1.5 cm 와 같은 두께의 패드 생산을 위해 제공한 몰드이다.
공기 중에서의 양생 일주일 뒤, 상기 패드를 연마했다.
성형 후 대략 21일 간의 양생 후에, 상기 패드는 질소 대기에서 열 처리의 사이클로 처리했고, 열 사이클은 아래에서 나타낸 열 사이클에 따른다:
-
25에서 450 °C 까지 3 시간 동안의 가열 프로파일;
-
450 °C에서 1 시간 동안 등온;
-
질소 대기의 폐쇄된 오븐 내에서 자연 냉각으로 450에서 25 °C 까지 냉각.
상기 패드를 일반적인 방법에 따라서 니스칠했다.
성형 후 약 28일 뒤(양생 시간), 상기 패드를 아래에서 가리키는 것을 특징으로 했고 테스트했다.
표 1에서 나타낸 제제에서 얻은 패드를 시각적으로 관찰했고, 상기 패드는 표면 산화 또는 비정상 팽창을 보여주지 않는다.
이와 같이 얻어진 최종산물의 HRR 표면 경도 테스트를 표준 JIS D4421에 따라서 수행했고, 44의 평균값을 얻었으며, 또한 패드의 주변 및 중앙 표면 면적 사이의 기계적 특성의 좋은 균질성을 나타낸다.
이러한 균질성의 양상은, 잠재적 분리점을 갖지 않고 그 결과 뛰어난 마모 저항성을 특징으로 하는 마찰재 생산을 위해 매우 중요하다.
가장자리 윤곽의 균일성 및 규칙성, 및 주변 면적에 대한 패드 중앙 부분의 균질성은, 결합제로서 페놀 합성수지를 사용하는 패드의 전형적인 값에 대하여 유사한 또는 항샹된 패드의 마모성을 갖기 위해, 필수적인 요소이다.
ISO-6310 에 따른 "압축률" 테스트는 72 마이크론과 같은 평균값을 보여주었다.
AK 마스터 시험에 따라 테스트한 패드는 0.45 내지 0.49 mm 범위인 (이 값은 한 쌍의 패드에서 실행한 측정의 평균을 나타낸다.), 평균 마찰 계수 0.41의, 놀라운 마모 값을 보여주었고, 반면, 패드 및 디스크의 외형은, 열경화성 합성수지에 기초한 결합제를 가진 전통적인 패드에 대해 일반적으로 얻어진 표준에 따라서 시각적으로 허용가능하다는 것을 증명했다.
이전에 기술된 "고온 내부 테스트"에 따라 테스트한 패드를 표 1에서 나타낸다. 테스트의 종료 시, 테스트 한 패드는 그 어떤 층간 박리로 인한 재료의 분리 및/또는 광범위한 및 상당한 금을 갖지 않는다는 것이 시각적 수준에서 명백하다.
실시예 2
마찰재는 아래의 표 2에서 나타낸 조성물로 제조되었다.
표 2
더욱 특히, 상기 마찰재는 Calusco 시멘트 공장에서 생산된 시멘트 유형 I 52.5R 을 함유하는 결합 조성물을 사용하여 제조되었고, 약 6,500 cm2/g 의 분말도가 얻어질 때까지 과-연마하였고, 마찰재를 형성하는 조성물의 총 중량에 대하여 7.33 중량% 와 같은 양으로 메타카올린에 첨가했다. 시멘트 및 메타카올린 사이의 비율은 각각 1:9 중량부였다.
이전 표에서 나타낸 다성분 브레이킹 배합물의 성분의 퍼센트 양은, 다성분 브레이킹 배합물 단독의 총 중량에 대한 양으로서 고려되어야 한다. 이와 같이 얻어진 상기 마찰재를, 77 cm2 의 표면 및 1.5 cm 와 같은 두께를 가진 패드의 생산으로 이어지는 50 °C 및 4.5 kN/cm2 의 온도 및 압력 조건하에서, 적절한 몰드를 사용하여 압축 성형했다.
공기 중에서의 양생 일주일 뒤, 상기 패드를 연마했다.
성형 후 약 28일 뒤(양생 시간), 통상의 방법에 따라서 상기 패드를 니스칠했고, 아래에서 가리키는 것을 특징으로 했고 테스트했다.
표 2에서 나타낸 제제에서 얻은 패드를 시각적으로 관찰했고, 상기 패드는 표면 산화 또는 비정상 팽창을 보여주지 않는다.
이와 같이 얻어진 최종산물의 HRR 표면 경도 테스트를 표준 JIS D4421에 따라서 수행했고, 76의 평균값을 얻었으며, 또한 패드의 주변 및 중앙 표면 면적 사이의 기계적 특성의 좋은 균질성을 나타내었다.
이러한 균질성의 양상은, 잠재적 분리점을 갖지 않고 그 결과 뛰어난 마모 저항성을 특징으로 하는 마찰재 생산을 위해 매우 중요하다.
가장자리 윤곽의 균일성 및 규칙성, 및 주변 면적에 대한 패드 중앙 부분의 균질성은, 결합제로서 페놀 합성수지를 사용하는 패드의 전형적인 값에 대하여 유사한 또는 항샹된 패드의 마모성을 갖기 위해 필수적인 요소이다.
ISO-6310 에 따른 "압축률" 테스트는 36 마이크론과 같은 평균값을 보여주었다.
AK 마스터 시험에 따라 테스트한 패드는 0.28 내지 0.32 mm 범위인 (이 값은 한 쌍의 패드에서 실행한 측정의 평균을 나타낸다.), 평균 마찰 계수 0.39의 놀라운 마모 값을 보여주었고, 반면, 패드 및 디스크의 외형은, 열경화성 합성수지에 기초한 결합제를 가진 전통적인 패드에 대해 일반적으로 얻어진 표준에 따라서 시각적으로 허용가능하다는 것을 증명했다.
이전에 기술된 "고온 내부 테스트"에 따라 테스트한 패드는, 테스트의 종료 시, 시각적인 수준에서 그 어떤 층간 박리로 인한 재료의 분리 및/또는 광범위한 및 상당한 금을 갖지 않는다.
실시예 3 (비교)
마찰재는 아래의 표 3에서 나타낸 조성물로 제조되었다.
표 3
더욱 특히, 상기 마찰재는 Calusco 시멘트 공장에서 생산된 시멘트 유형 I 52.5R 을 함유하는 결합 조성물을 사용하여 제조되었고, 약 6,500 cm2/g 의 분말도가 얻어질 때까지 과-연마하였다. 상기 결합 조성물은, 마찰재를 형성하는 조성물의 총 중량에 대하여 11.79 중량% 와 같은 양으로 첨가되었다. 현재의 예에서 사용된, 상기 다성분 브레이킹 배합물은 다음으로 구성되었다:
상기 다성분 브레이킹 배합물의 성분을, 다성분 브레이킹 배합물 단독의 총 중량에 대한, 그 중량에 대한 양으로 표현한다. 이와 같이 얻어진 상기 마찰재를, 77 cm2 의 표면 및 1.5 cm 와 같은 두께를 가진 패드의 생산으로 이어지는 50 °C 및 4.5 kN/cm2 의 온도 및 압력 조건하에서, 적절한 몰드를 사용하여 압축 성형했다.
공기 중에서의 양생 일주일 뒤, 상기 패드를 연마했다.
성형 후 약 28일 뒤(양생 시간), 통상의 방법에 따라서 상기 패드를 니스칠했고, 아래에서 가리키는 것을 특징으로 했고 테스트했다. 표 3에서 가리키는 제제에서 얻은 상기 패드를 시각적으로 평가했고, 패드는 표면 산화 또는 비정상 팽창을 보여주지 않는다.
이와 같이 얻어진 최종산물의 HRR 표면 경도 테스트를 표준 JIS D4421에 따라서 수행했고, 70의 평균값을 얻었으며, 또한 주변 및 중앙 패드의 표면 면적 사이의 기계적 특성의 좋은 균질성을 나타낸다.
이러한 균질성의 양상은, 잠재적 분리점을 갖지 않고 그 결과 뛰어난 마모 저항성을 특징으로 하는 마찰재 생산을 위해 매우 중요하다.
가장자리 윤곽의 균일성 및 규칙성, 및 주변 면적에 대한 패드 중앙 부분의 균질성은, 결합제로서 페놀 합성수지를 사용하는 패드의 전형적인 값에 대하여 유사한 또는 항샹된 패드의 마모성을 갖기 위해, 필수적인 요소이다.
ISO-6310 에 따른 "압축률" 테스트는 63 마이크론과 같은 평균값을 보여주었다.
AK 마스터 시험에 따라 테스트한 패드는 약 0.33 (이 값은 한 쌍의 패드에서 실행한 미치는 측정의 평균을 나타낸다.), 평균 마찰 계수 0.42의, 놀라운 마모 값을 보여주었고, 반면, 패드 및 디스크의 외형은, 열경화성 합성수지에 기초한 결합제를 가진 전통적인 패드에 대해 일반적으로 얻어진 표준에 따라서 시각적으로 허용가능하다는 것을 증명했다.
이전에 기술된 "고온 내부 테스트"에 따라 테스트한 패드는, 표 2에서 보여진 것처럼, 테스트의 종료 시, 시각적 수준에서 재료의 분리 및/또는 깊은 금과 함께 상당한 표면 박리를 가진다.
그러므로 더욱 혹독한 조건 가령 "고온 내부 테스트" 의 특성과 같은 조건하에서, 본 발명 (표 1 또는 표 2) 에 따른 마찰재로 생산된 브레이크 패드는, 표 3에서 기술된 마찰재로부터 얻어진 브레이크 패드에 대하여 더 나은 종합적인 일반 작용을 가진다.
실시예
4 (비교)
마찰재는, 아래의 표 4에서 나타낸 조성물을 유성 혼합기에서 혼합하여 제조되었다.
표 4
더욱 특히, 표 4에서 기술된 조성물을 사용하여, 균질 배합물이 얻어질 때까지 유성 혼합기에서 혼합하여 마찰재를 제조했다; 상기 배합물을 브레이크 패드의 생산을 위한 몰드에 부었고, 그리고 80 °C에서 90 분 동안, 그 뒤에 120 °C에서 2 시간 동안 열 처리를 했다. 더욱 특히, 현재의 예에서 나타낸 테스트에서 사용된 상기 몰드는, 77 cm2 의 표면 및 1.5 cm 와 같은 두께를 가진 패드의 생산을 위해 제공한 몰드이다.
성형 후 약 28일 뒤(양생 시간), 상기 패드를 아래에서 가리키는 것과 같이 특징지었고 테스트했다.
표 4에서 나타낸 제제에서 얻은 패드를 시각적으로 관찰했다: 패드는 눈에 띄게 불규칙한 및 비교적 비-컴팩트한 표면을 보여주고, 상기 표면은 표 3-5에서 보여지는 것처럼, 손상되기 쉽고 접촉에 의해 쉽게 부서진다는 것을 입증한다.
그러므로 이러한 패드에서, 본 발명에 따른 마찰재에 영향을 미치는 테스트를 수행하는 것은 불가능했다.
Claims (12)
- 다음을 포함하는 브레이크 패드의 마찰재:
i) 다성분 브레이킹 배합물 및
ii) 다음을 포함하는, 수경 결합제에 기초한 조성물 또는 결합제 매트릭스:
a) 적어도 3분의 2 질량에 대해 규산칼슘 [3CaO·S2] 및 [2CaO·S2], Al2O3, Fe2O3 및/또는 다른 중요하지 않은 산화물로 이루어진 남은 부분;으로 구성된 통상의 시멘트 클링커로 이루어진 수경 결합제;
b) 알칼리 및/또는 알칼리 토금속 및/또는 실리콘의 하나 이상의 염 및/또는 수산화물 및/또는 산화물로부터 선택된 활성화제;
c) 포졸란 활성을 가진 하나 이상의 재료 또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료 및/또는 이들의 혼합물;
상기 조성물 또는 결합제 매트릭스는 물과의 수화 반응에 의해 경화됨. - 제 1항에 따라서, 여기서의 수경 결합제 a)는 유형 I의 포틀랜드 시멘트 클링커, 유형 III의 고로 시멘트, 유형 IV의 포졸라나 시멘트 및 그의 혼합물인 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 결합제 조성물 ii)의 성분 b)는 산화규소, 산화칼륨, 산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화나트륨 및/또는 규산염으로부터 선택되고, 바람직하게는 산화규소, 산화칼륨, 수산화칼륨 및/또는 규산염으로부터 선택되는 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 결합제 조성물 ii)의 성분 c)는 하나 이상의 포졸란 활성을 가진 재료 가령 바람직하게는, 마이크로실리카, 비산재, 포졸란, 실리카 흄, 메타카올린, 및/또는 잠재적 수경 활성을 가진 하나 이상의 재료, 가령 고로 슬래그, 수화 칼슘, 천연 석회암으로부터 선택되는 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 수경 결합제에 기초한 상기 결합제 조성물 ii)는, 상기 마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 3 내지 60 중량 % 범위의 양으로 존재하고, 바람직하게는 상기 마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 5 내지 52 중량 % 범위의 양으로 존재하는 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 상기 수경 결합제 a)는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0.5 내지 95 중량% 범위, 바람직하게는 10 내지 93 중량% 범위의 양으로 존재하고, 상기 활성화제 b)는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0.5 내지 50 중량% 범위의 양으로 존재하고, 포졸란 활성 및/또는 잠재적 수경 활성 c)를 가진다고 예상될 때, 상기 재료는 상기 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0.5 내지 95 중량% 범위의 양, 바람직하게는 10 내지 93 중량% 범위의 양으로 존재하고, 가능한 골재는 상기 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0 내지 20 중량% 범위의 양으로 존재하고, 상이한 특징의 가능한 첨가제는 결합제 조성물 ii)의 총 중량에 대하여 0 내지 5 중량% 범위의 양으로 존재하는, 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 총 첨가된 물은 수경 결합제 ii)에 기초한 상기 결합제 조성물의 총 중량에 대하여 25 내지 150 중량% 범위의 양, 바람직하게는 50 내지 150 중량% 범위의 양인 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 상기 다성분 브레이킹 배합물 i)은 상기 마찰재를 형성하는 혼합물의 총 중량에 대하여 30 내지 97 중량% 범위의 양, 바람직하게는 50 내지 95% 범위의 양으로 존재하는 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 상기 다성분 브레이킹 배합물 i)은 적어도 하나의 5 내지 15 중량% 범위인 양의 윤활제, 적어도 하나의 8 내지 25 중량% 범위인 양의 연마재, 적어도 하나의 8 내지 25 중량% 범위인 양의 탄소를 함유하는 성분, 적어도 하나의 15 내지 30 중량% 범위 양의 개질제를 포함하고, 모든 양은 상기 다성분 브레이킹 배합물 i)의 총 중량에 대하여 계산되는 마찰재.
- 이전 청구항 중 하나 이상의, 상기 마찰재는, ii) a) 6,500 cm2/g의 분말도를 가진, 유형 I 의 52.5 포틀랜드 시멘트, b) 규산칼륨 및 수산화칼륨, c) 6,500 cm2/g의 분말도를 가진 슬래그 및 메타카올린에 기초한 결합제 조성물, 그리고 물, 및 i) 바람직하게는 산화알루미늄, 강섬유, 크로뮴철석, 주석 및 황화몰리브데늄, 흑연, 코크스, 금속 분말 및 중정석에서 선택된 성분을 포함하는 다성분 브레이킹 배합물로 이루어진 마찰재.
- 제 1항 내지 제 10항 중 하나 이상에 따른 마찰재 및 금속지지대로 이루어진 브레이크 패드.
- 수경 결합제에 기초한 결합제 조성물 및 하나 이상의 제 1항부터 제 10항까지에 따른 다성분 브레이킹 배합물을 포함하는 마찰재, 브레이킹 패드 및 다른 산업적 응용을 위한 마찰재의 용도.
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