KR102503720B1 - 마찰재 - Google Patents
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Abstract
디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형한 마찰재에 있어서, 고온 고부하의 이력을 받은 후의 내마모성이 양호하고, 높고 안정된 브레이크의 제동 성능을 구비하는 마찰재를 제공하는 것을 과제로 한다.
과제 해결을 위해, 마찰재 성형용의 조성물에, 무기 마찰 조정재로서 평균 입경이 1~8㎛인 단사정계 산화 지르코늄을 마찰재 조성물 전체량에 대해 10~40중량%와, 탄소질계 윤활재로서 탄성 흑연화 카본을 마찰재 조성물 전체량에 대해 1.5중량% 이상과, 소성 코크스를 상기 흑연화 카본과 합계로 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%, 또한, 상기 탄성 흑연화 카본과 상기 소성 코크스의 중량 비율이 4:6~8:2가 되도록 함유한 것을 사용한다.
과제 해결을 위해, 마찰재 성형용의 조성물에, 무기 마찰 조정재로서 평균 입경이 1~8㎛인 단사정계 산화 지르코늄을 마찰재 조성물 전체량에 대해 10~40중량%와, 탄소질계 윤활재로서 탄성 흑연화 카본을 마찰재 조성물 전체량에 대해 1.5중량% 이상과, 소성 코크스를 상기 흑연화 카본과 합계로 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%, 또한, 상기 탄성 흑연화 카본과 상기 소성 코크스의 중량 비율이 4:6~8:2가 되도록 함유한 것을 사용한다.
Description
본 발명은, 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO(Non-Asbestos-Organic)재의 마찰재 조성물을 성형한 마찰재에 관한 것이다.
종래, 승용차의 제동 장치로서 디스크 브레이크가 사용되고 있고, 그 마찰 부재로서 금속제의 베이스 부재에 마찰재가 부착된 디스크 브레이크 패드가 사용되고 있다.
디스크 브레이크 패드에 사용되는 마찰재는, 주로 다음의 3종으로 분류되고 있다.
<세미 메탈릭 마찰재>
섬유 기재로서 스틸 섬유를 마찰재 조성물 전체량에 대해 30중량% 이상 60중량% 미만 함유하는 마찰재.
<로우 스틸 마찰재>
섬유 기재의 일부에 스틸 섬유를 포함하고, 또한, 스틸 섬유를 마찰재 조성물 전체량에 대해 30중량% 미만 함유하는 마찰재.
<NAO(Non-Asbestos-Organic)재>
섬유 기재로서 스틸 섬유나 스테인리스 섬유 등의 스틸계 섬유를 포함하지 않는 마찰재.
최근에 있어서는 브레이크의 정적성이 요구되고 있고, 브레이크 노이즈의 발생이 적은 NAO재의 마찰재를 사용한 마찰 부재가 널리 사용되고 있다.
종래의 NAO재의 마찰재에는, 요구되는 성능을 확보하기 위해, 구리나 구리 합금의 섬유 또는 입자 등의 구리 성분이 필수 성분으로서 마찰재 조성물 전체량에 대하여, 5~20중량% 정도 첨가되어 있다.
그러나, 최근 이와 같은 마찰재는 제동시에 마모 분말로서 구리를 배출하고, 이 배출된 구리가 하천, 호수, 해양에 유입되는 것에 의해 수역을 오염시킬 가능성이 있음이 시사되고 있다.
이와 같은 배경에서, 미국의 캘리포니아주나 워싱턴주에서는, 2021년 이후, 구리 성분을 5중량% 이상 함유하는 마찰재를 사용한 마찰 부재의 판매 및 신차에 대한 장착을 금지하고, 그 몇 년 후에, 구리 성분을 0.5중량% 이상 함유하는 마찰재를 사용한 마찰 부재의 판매 및 신차에 대한 장착을 금지하는 법안이 가결되었다.
그리고, 향후 이와 같은 규제는 전세계에 파급될 것으로 예상되기 때문에, NAO재의 마찰재에 포함되는 구리 성분을 삭감하는 것이 급선무로 되고 있다.
종래 기술로서는, 특허문헌 1 및 2를 들 수 있다.
특허문헌 1에는, 결합재, 유기 충전재, 무기 충전재 및 섬유 기재를 포함하는 마찰재 조성물에 있어서, 해당 마찰재 조성물 중의 구리의 함유량이 구리 원소로서 5질량% 이하이고, 구리 및 구리 합금 이외의 금속 섬유의 함유량이 0.5질량% 이하이고, 티탄산염 및 입경이 30㎛ 이하인 산화 지르코늄을 함유하고, 또한, 해당 티탄산염의 함유량이 10~35질량%이고, 입경이 30㎛를 넘는 산화 지르코늄을 실질적으로 함유하지 않는 비석면 마찰재 조성물 및 해당 비석면 마찰재 조성물을 성형하여 이루어지는 마찰재와 백 플레이트를 사용하여 형성되는 마찰 부재(디스크 브레이크 패드)가 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 1의 마찰재에서는, 산화 지르코늄을 다량으로 첨가한 경우, 고온 고부하의 이력을 받은 후의 내마모성이 저하되기 쉬운 문제가 있다.
단사정계 산화 지르코늄은 800℃ 정도의 온도에서부터 결정 전이를 일으켜, 약 20%의 부피 수축을 동반하는 정방정계로 변화하는 특성을 갖고 있어, 마찰재가 고온 고부하의 이력을 받으면 산화 지르코늄이 수축하여, 마찰재의 매트릭스로부터 탈락하기 쉬워지기 때문인 것으로 추정된다.
특허문헌 2에는, 섬유 기재와, 수지 결합제와, 산화 지르코늄 및 기타의 충전제를 포함하는 마찰재에 있어서, 상기 산화 지르코늄은, 칼시아(CaO), 이트리아(Y2O3), 및 마그네시아(MgO) 중의 1종으로 안정화된 안정화 산화 지르코늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마찰재가 기재되어 있다.
특허문헌 2의 경우, 입방 결정으로 안정화된 안정화 산화 지르코늄을 사용하는 것에 의해, 산화 지르코늄의 이상 부피 변화가 억제되고, 내마모성의 저하를 억제할 수 있지만, 단사정계 산화 지르코늄에 비해 고가인 안정화 산화 지르코늄을 다량으로 사용하면 코스트가 상승하는 문제가 있다.
본 발명은, 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형한 마찰재에 있어서, 고온 고부하의 이력을 받은 후의 내마모성이 양호하고, 높고 안정된 브레이크의 제동 성능을 구비하는 마찰재를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 예의 검토를 거듭한 결과, 디스크 브레이크 패드에 사용되는 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형하여 이루어지는 마찰재에 있어서, 무기 마찰 조정재로서 특정의 평균 입경을 구비하는 단사정계 산화 지르코늄을 특정량과, 탄소질계 윤활재로서 탄성 흑연화 카본과 소성 코크스를 특정량, 특정 비율로 함유하는 마찰재 조성물을 사용하는 것에 의해, 고온 고부하의 이력을 받은 후에도 높은 내마모성, 높고 안정된 브레이크의 제동 성능을 얻을 수 있음을 알아내고, 나아가 무기 마찰 조정재로서 벽개성을 구비하는 층상 광물 입자를 특정량 첨가하는 것에 의해, 내마모성이 더욱 향상되는 것을 알아내고, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은, 자동차 등의 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형한 마찰재이고, 이하의 기술을 기초로 하는 것이다.
(1) 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형하여 이루어지는 마찰재에 있어서, 상기 마찰재 조성물은, 무기 마찰 조정재로서 평균 입경이 1~8㎛인 단사정계 산화 지르코늄을 마찰재 조성물 전체량에 대해 10~40중량%와, 탄소질계 윤활재로서 탄성 흑연화 카본을 마찰재 조성물 전체량에 대해 1.5중량% 이상과, 소성 코크스를 상기 탄성 흑연화 카본과 합계로 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%, 또한, 상기 탄성 흑연화 카본과 상기 소성 코크스의 중량 비율이 4:6~8:2가 되도록 함유하는 것을 특징으로 하는 마찰재.
(2) 상기 마찰재 조성물은 무기 마찰 조정재로서 층상 광물 입자를 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~6중량% 함유하는 상기 (1)에 기재된 마찰재.
(3) 상기 층상 광물 입자는 운모인 상기 (2)에 기재된 마찰재.
본 발명에 의하면, 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형한 마찰재에 있어서, 내마모성이 양호하고, 높고 안정된 브레이크의 제동 성능을 구비하는 마찰재를 제공할 수 있다.
본원 발명에서는, 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형하여 이루어지는 마찰재에 있어서, 무기 마찰 조정재로서 평균 입경이 1~8㎛인 단사정계 산화 지르코늄을 마찰재 조성물 전체량에 대해 10~40중량%와, 탄소질계 윤활재로서 탄성 흑연화 카본을 마찰재 조성물 전체량에 대해 1.5중량% 이상과, 소성 코크스를 상기 탄성 흑연화 카본과 합계로 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%, 또한, 상기 탄성 흑연화 카본과 상기 소성 코크스의 중량 비율이 4:6~8:2가 되도록 함유하는 마찰재 조성물을 사용한다.
무기 마찰 조정재로서 평균 입경이 1~8㎛인 작은 입경의 단사정계 산화 지르코늄을 마찰재 조성물 전체량에 대해 10~40중량%으로 비교적 다량으로 첨가하는 것에 의해, 디스크 로터의 슬라이딩면에 산화 지르코늄을 주성분으로 하는 이착피막(transfer film)을 형성할 수 있어, 마찰재 조성물에 구리를 첨가하지 않아도 높고 안정된 마찰 계수를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 평균 입경은 레이저 회절 입도 분포법에 의해 측정한 50% 입경의 수치이다.
단사정계 산화 지르코늄의 평균 입경이 1㎛ 미만이면, 이착피막의 두께가 불충분해져, 충분한 마찰 계수를 얻을 수 없고, 평균 입경이 8㎛를 넘으면 피막이 너무 두꺼워져, 마찰 계수의 안정성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 단사정계 산화 지르코늄의 함유량이 10중량% 미만이면, 이착피막의 두께가 불충분해져, 충분한 마찰 계수를 얻을 수 없고, 함유량이 40중량%를 넘으면 피막이 너무 두꺼워져, 마찰 계수의 안정성이 저하되는 문제가 있다. 단사정계 산화 지르코늄의 첨가량은 25~35중량%가 더욱 바람직하다. 이 범위이면, 더욱 안정된 피막이 형성되어, 양호한 브레이크의 제동 성능을 얻을 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같이, 마찰재 조성물에 단사정계 산화 지르코늄을 비교적 다량으로 첨가하면, 마찰재가 고온 고부하의 이력을 받았을 때 산화 지르코늄의 탈락에 의해 내마모성이 저하되는 문제가 발생한다.
여기서, 본 발명에서는, 단사정계 산화 지르코늄이 마찰재의 매트릭스로부터 탈락하는 것을 억제하기 위해, 마찰재 조성물에 탄성 흑연화 카본을 마찰재 조성물 전체량에 대해 1.5중량% 이상 첨가한다.
탄성 흑연화 카본은, 탄소질 메조페이스 또는 코크스로 이루어지는 탄소 소재를 팽창/발포 처리한 후, X선 회절의 측정에 의한 흑연화도가 80~95%가 되도록 1900℃~2700℃의 온도로 흑연화 처리한 것이다.
팽창/발포 처리의 방법으로서는, 탄소 재료를 질산 혹은 질산과 황산의 혼산으로 처리한 후, 탄소 소재를 알칼리 수용액 중에서 용해시키고, 이어서 산수용액으로 석출시켜 얻어진 아쿠아-메조페이스(aqua-mesophase)를 약 300℃에서 가열 처리하는 방법이나, 탄소 소재를 질산에 접촉시켜 급속으로 가열하는 방법이나, 탄소 소재를 이산화질소 가스에 접촉시키는 방법 등을 들 수 있다.
탄성 흑연화 카본은, 압축 하중을 가한 후, 하중을 제외했을 때의 부피 복원율이 큰 특성을 구비하는 것이고, SuperiorGraphite사의 RGC14A 등이 알려져 있다.
탄성 흑연화 카본을 첨가한 마찰재 조성물을 가열 가압 성형하면, 탄성 흑연화 카본에 압축 하중이 가해진 상태로, 마찰재 조성물에 결합재로서 포함되는 열경화성 수지가 경화하여 마찰재의 외각(outer shell)이 형성된다. 그 결과, 마찰재의 내부에는, 탄성 흑연화 카본 입자가 복원하려는 힘이 잔류된 상태가 유지된다.
마찰재가 고온 고부하의 이력을 받으면, 산화 지르코늄이 결정 전이하고, 부피가 수축했을 때 산화 지르코늄의 주위에 틈이 생기지만, 그와 동시에 탄성 흑연화 카본이 복원하는 것에 의해 틈이 막힌다. 그 결과, 산화 지르코늄이 마찰재의 매트릭스로부터 쉽게 탈락하지 않게 되고, 내마모성의 저하가 억제되는 것이다.
그러나, 탄성 흑연화 카본의 흑연화율은 80~95%이고, 윤활 작용이 크고, 마찰 계수가 저하되기 쉬운 문제가 있다.
여기서, 본 발명에서는, 탄성 흑연화 카본에 비해 윤활 작용이 작은 소성 코크스를 병용한다.
소성 코크스는, 원료 코크스를 고온 처리하는 것에 의해 휘발분을 제거한 코크스이고, TIMCAL사의 TIMREX(등록상표) FC 시리즈 등이 알려져 있다.
탄성 흑연화 카본과 소성 코크스는 합계로 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%, 또한, 탄성 흑연화 카본과 소성 코크스의 중량비를 4:6~8:2로 하는 것에 의해, 충분한 마찰 계수를 얻을 수 있다.
본원 발명의 마찰재는 내마모성을 더욱 향상시키기 위해, 무기 마찰 조정재로서 탈크, 운모, 질석 등의 층상 광물 입자를 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~6중량% 더 첨가한다.
층상 광물 입자는, 벽개면을 구비하는 층상의 결정 구조를 구비하는 광물의 입자이고, 층 방향으로 응력이 가해지면 층간에서 미소한 어긋남이 발생하는 특성을 구비하고 있다.
이와 같은 층상 광물 입자가 탄성 흑연화 카본의 근방에 존재하면, 탄성 흑연화 카본이 마찰재의 내부에서 복원하려고 할 때, 그 힘에 의해 주위에 존재하는 층상 광물 입자의 층간에 미소한 어긋남이 발생한다.
이 미소한 어긋남이, 탄성 흑연화 카본의 복원을 조장하여, 내마모성이 더욱 양호해지는 것으로 추측된다.
본 발명의 마찰재는, 상기한 단사정계 산화 지르코늄, 탄성 흑연화 카본, 소성 코크스, 층상 광물 입자 이외에, 통상 마찰재에 사용되는 결합재, 섬유 기재, 윤활재, 무기 마찰 조정재, 유기 마찰 조정재, pH 조정재, 충전재 등을 포함하는 마찰재 조성물로 이루어진다.
결합재로서, 스트레이트 페놀 수지나, 페놀 수지를 캐슈 오일이나 실리콘 오일, 아크릴 고무 등의 각종 엘라스토머로 변성한 수지, 페놀류와 아랄킬에테르류와 알데히드류를 반응시켜 얻어지는 아랄킬 변성 페놀 수지, 페놀 수지에 각종 엘라스토머, 불소 폴리머 등을 분산시킨 열경화성 수지 등의 마찰재에 통상 사용되는 결합재를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 결합재의 함유량은 마찰재 조성물 전체량에 대해 4~12중량%로 하는 것이 바람직하고, 5~8중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
섬유 기재로서는, 아라미드 섬유, 셀룰로오스 섬유, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유, 아크릴 섬유 등의 마찰재에 통상 사용되는 유기 섬유를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 섬유 기재의 함유량은 마찰재 조성물 전체량에 대해 1~7중량%로 하는 것이 바람직하고, 2~4중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
윤활재로서는, 상기한 탄성 흑연화 카본, 소성 코크스 이외에, 이황화 몰리브덴, 황화 아연, 황화 주석, 복합 금속 황화물 등의 금속 황화물계 윤활재나, 인조 흑연, 천연 흑연, 박편상 흑연, 활성탄, 산화 폴리아크릴로니트릴 섬유 분쇄 분만 등의 탄소질계 윤활재 등의 마찰재에 통상 사용되는 윤활재를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 윤활재의 함유량은 상기한 탄성 흑연화 카본, 소성 코크스와 함께 마찰재 조성물 전체량에 대해 3~15중량%로 하는 것이 바람직하고, 5~13중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
무기 마찰 조정재로서는, 상기한 단사정계 산화 지르코늄, 층상 광물 입자 이외에, 사산화삼철, 규산 칼슘 수화물, 글라스 비드(glass bead), 산화 마그네슘, 안정화 산화 지르코늄, 규산 지르코늄, γ-알루미나, α-알루미나, 탄화 규소, 판상 티탄산염, 부정 형상 티탄산염(티탄산염은, 티탄산 칼륨, 티탄산 리튬 칼륨, 티탄산 마그네슘 칼륨 등) 등의 입자 형태 무기 마찰 조정재나, 규회석, 세피올라이트, 현무암 섬유, 유리 섬유, 생체 용해성 인조광물 섬유, 암면 등의 섬유 형태의 무기 마찰 조정재를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 무기 마찰 조정재의 함유량은, 상기한 단사정계 산화 지르코늄, 층상 광물 입자와 함께 마찰재 조성물 전체량에 대해 30~70중량%로 하는 것이 바람직하고, 40~60중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
유기 마찰 조정재로서, 캐슈 더스트, 타이어 트레드 고무의 분쇄 분말이나, 니트릴 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 부틸 고무 등의 가황 고무 분말 또는 미가황 고무 분말 등의 마찰재에 통상 사용되는 유기 마찰 조정재를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 유기 마찰 조정재의 함유량은 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%로 하는 것이 바람직하고, 3~7중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
pH 조정재로서 수산화 칼슘 등의 통상 마찰재에 사용되는 pH 조정재를 사용할 수 있다. pH 조정재는, 마찰재 조성물 전체량에 대해 1~6중량%로 하는 것이 바람직하고, 2~4중량%로 하는 것이 더욱 바람직하다.
마찰재 조성물의 잔부로서는, 황산 바륨, 탄산 칼슘 등의 충전재를 사용한다.
본 발명의 디스크 브레이크에 사용되는 마찰재는, 소정량 배합한 마찰재 조성물을, 혼합기를 사용하여 균일하게 혼합하는 혼합 공정, 얻어진 마찰재 원료 혼합물과, 별도로 미리 세정, 표면 처리하고, 접착재를 도포한 백 플레이트를 중첩하여 열성형용 금형에 투입하고, 가열 가압하여 성형하는 가열 가압 성형 공정, 얻어진 성형품을 가열하여 결합재의 경화 반응을 완료시키는 열처리 공정, 분말 도료를 코팅하는 정전 분말 코팅 공정, 도료를 베이킹하는 코팅 베이킹 공정, 회전 숫돌에 의해 마찰면을 형성하는 연마 공정을 거쳐 제조된다. 한편, 가열 가압 성형 공정 후, 코팅 공정, 도료 베이킹을 겸한 열처리 공정, 연마 공정의 순으로 제조하는 경우도 있다.
필요에 따라, 가열 가압 성형 공정 전에, 마찰재 원료 혼합물을 조립(granulating)하는 조립 공정, 마찰재 원료 혼합물을 혼련하는 혼련 공정, 마찰재 원료 혼합물 또는 조립 공정에서 얻어진 조립물, 혼련 공정에서 얻어진 혼련물을 예비 성형용 금형에 투입하고, 예비 성형물을 성형하는 예비 성형 공정이 실시되고, 가열 가압 성형 공정 후에 스코치(scorching) 공정이 실시된다.
(실시예)
이하, 실시예 및 비교예를 제시하여, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 제한되지 않는다.
[실시예 1~20 및 비교예 1~13의 마찰재의 제조 방법]
표 1, 표 2, 표 3에 나타내는 조성의 마찰재 조성물을 LOEDIGE MIXER로 5분간 혼합하고, 성형 금형 내에서 30MPa로 10초간 가압하여 예비 성형을 했다. 이 예비 성형물을, 미리 세정, 표면 처리, 접착재를 도포한 강철제의 백 플레이트 상에 중첩하고, 열성형용 금형 내에서 성형 온도 150℃, 성형 압력 40MPa의 조건하에서 10분간 성형한 후, 200℃에서 5시간 열처리(후 경화)를 하고, 연마하여 마찰면을 형성하고, 승용차용 디스크 브레이크 패드를 제작했다(실시예 1~20, 비교예 1~13).
얻어진 마찰재에 있어서, 고속 고부하시의 브레이크의 제동 성능, 제동의 안정성, 내마모성, 성형성을 평가했다. 평가 결과를 표 4, 표 5, 표 6에, 평가 기준을 표 7에 나타낸다.
| 실시예 | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| 평가 결과 | 제동 성능 | △ | ○ | ◎ | ○ | ○ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ |
| 제동 안정성 | △ | ◎ | ◎ | △ | ○ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 내마모성 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | △ | ○ | ○ | △ | |
| 제품 외관 | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 실시예 | |||||||||||
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | ||
| 평가 결과 | 제동 성능 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | △ | △ |
| 제동 안정성 | ◎ | ○ | ○ | ○ | △ | △ | ○ | △ | △ | △ | |
| 내마모성 | ◎ | △ | ○ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | |
| 제품 외관 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | ◎ | △ | △ | △ | △ | |
| 비교예 | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | ||
| 평가 결과 | 제동 성능 | × | ○ | × | △ | △ | ○ | △ | - | △ | - | △ | - | × |
| 제동 안정성 | △ | × | △ | × | △ | × | × | - | × | - | × | - | × | |
| 내마모성 | ◎ | △ | ◎ | ○ | × | △ | ○ | - | ○ | - | △ | - | △ | |
| 제품 외관 | ◎ | △ | △ | ◎ | ◎ | ◎ | △ | × | ○ | × | △ | × | △ | |
| 평가 항목 | 제동 성능 | 내마모성 | 제동 안정성 | 제품 외관 |
| 평가 방법 | JASO C406 기준 AMS(독일자동차전문지"automotorundsport") 고속패턴재현시험150%조건 240km/h→5km/h(감속도0.6g)×1회 |
JASO C406 승용차브레이크장치 다이나모미터시험방법 |
가열 가압 성형 후의 마찰재표면의상태를 육안으로확인 |
|
| 최종 제동시의 평균μ의 min값 | 마찰재의 마모량 | 제2효력 평균μ | ||
| ◎ | 0.20 이상 | 2.0mm 미만 | 0.40 이상 | 주름, 크랙 없음 |
| ○ | 0.20 미만 0.15 이상 | 2.0mm 이상 3.0mm 미만 | 0.37 이상 0.40 미만 | 미소한 주름 있음, 크랙 없음 |
| △ | 0.15 미만 0.10 이상 | 3.0mm 이상 4.0mm 미만 | 0.34 이상 0.37 미만 | 미소한 주름, 미소한 크랙 있음 |
| × | 0.10 미만 | 4.0mm 이상 | 0.34 미만 | 주름, 크랙 있음 |
| - | 제품 외관 ×에 대해 미평가 | ― | ||
각 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성을 만족하는 조성물은, 성형 후 충분한 제품 외관을 구비하고, 고온 고부하의 이력을 받은 후에도, 내마모성이 양호하고, 높은 브레이크의 제동 성능, 제동의 안정성을 구비하는 양호한 평가 결과가 얻어졌다.
본 발명에 의하면, 디스크 브레이크 패드에 사용되는, NAO재의 마찰재 조성물을 성형한 마찰재에 있어서, 구리 성분의 함유량에 관한 법규를 만족하면서, 고온 고부하의 이력을 받은 후의 내마모성이 양호하고, 높고 안정된 브레이크의 제동 성능을 구비하는 마찰재를 제공할 수 있어, 실용적 가치가 매우 높은 것이다.
Claims (3)
- 디스크 브레이크 패드에 사용되는, 구리 성분을 함유하지 않는 NAO재의 마찰재 조성물을 성형하여 이루어지는 마찰재에 있어서,
상기 마찰재 조성물은,
무기 마찰 조정재로서 평균 입경이 1~8㎛인 단사정계 산화 지르코늄을 마찰재 조성물 전체량에 대해 10~40중량%와,
탄소질계 윤활재로서 탄성 흑연화 카본을 마찰재 조성물 전체량에 대해 1.5중량% 이상과,
소성 코크스를 상기 탄성 흑연화 카본과 합계로 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~8중량%,
또한, 상기 탄성 흑연화 카본과 상기 소성 코크스의 중량 비율이 4:6~8:2가 되도록 함유하는 것을 특징으로 하는 마찰재. - 제1항에 있어서,
상기 마찰재 조성물은 무기 마찰 조정재로서 층상 광물 입자를 마찰재 조성물 전체량에 대해 2~6중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 마찰재. - 제2항에 있어서,
상기 층상 광물 입자는 운모인 것을 특징으로 하는 마찰재.
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