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KR20100003020A - Friction material for automobile brake pad - Google Patents

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KR20100003020A
KR20100003020A KR1020080063107A KR20080063107A KR20100003020A KR 20100003020 A KR20100003020 A KR 20100003020A KR 1020080063107 A KR1020080063107 A KR 1020080063107A KR 20080063107 A KR20080063107 A KR 20080063107A KR 20100003020 A KR20100003020 A KR 20100003020A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
friction material
friction
sulfide
weight
brake pads
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020080063107A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조중호
이장석
정광기
김대업
이기양
서병연
Original Assignee
상신브레이크주식회사
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 상신브레이크주식회사 filed Critical 상신브레이크주식회사
Priority to KR1020080063107A priority Critical patent/KR20100003020A/en
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/027Compositions based on metals or inorganic oxides
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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Abstract

본 발명은 자동차 브레이크 패드용 마찰재에 관한 것이다. 본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재는 압축변형량, 경도, 밀도 등의 물성, 마찰 성능 및 제동온도에 따른 마모도가 종래의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재와 유사하게 나타나므로, 윤활재로서 안티몬 황화물을 금속 황화물로 대체할 수 있어 친환경적이다.The present invention relates to a friction material for automobile brake pads. Since friction materials for automobile brake pads of the present invention exhibit physical properties such as compressive strain, hardness and density, friction performance and abrasion according to braking temperature, they are similar to those of conventional antimony sulfides, and thus, antimony sulfides are replaced with metal sulfides as lubricants. It is environmentally friendly.

Description

자동차 브레이크 패드용 마찰재{Friction material for automobile brake pad}Friction material for automobile brake pads

본 발명은 자동차 브레이크 패드용 마찰재에 관한 것이다.The present invention relates to a friction material for automobile brake pads.

일반적으로 자동차의 기능 중 제동력은 가장 중요한 요소 중 하나이며, 제동력을 발휘함에 있어서 브레이크 패드용 마찰재는 그 상태에 따라 큰 차이를 나타낸다. 자동차의 제동을 위해 자동차 브레이크 시스템에 장착되는 브레이크 패드에 사용되는 마찰재는 결합재, 강화섬유, 연마재, 충전재, 윤활재 등으로 구성된 다상 복합재료로서 일반적으로 10종 이상의 원료를 포함하고 있다.In general, the braking force is one of the most important factors among the functions of the vehicle, the friction material for the brake pad in showing the braking force shows a large difference depending on the state. Friction materials used in brake pads mounted on automobile brake systems for braking of automobiles are multiphase composite materials composed of binders, reinforcing fibers, abrasives, fillers, lubricants, etc., and generally include more than 10 kinds of raw materials.

상기 마찰재 성분 중 윤활재로 종래에는 고온 윤활특성을 갖는 안티몬 황화물(Sb2S3F)을 주로 사용하여 왔다. 그러나, 안티몬 황화물은 마찰 제동 중 발암물질인 안티몬 산화물을 형성함으로써 환경오염의 원인이 되고 있다. 따라서, 해외 마찰재 업체(TMD, FERODO, JURID 외)에서는 이에 대한 대응방안으로 마찰재에 안티몬 황화물의 사용을 자제하고 있다. 또한 LA 법정에서는 안티몬 황화물에서 유발될 수 있는 발암물질인 안티몬 산화물을 포함한 마찰재 사용과 관련하여 포드사를 상대로 법적 소송이 진행중에 있다.Conventionally, antimony sulfide (Sb 2 S 3 F) having high temperature lubrication properties has been mainly used as a lubricant among the friction material components. However, antimony sulfide is a cause of environmental pollution by forming antimony oxide which is a carcinogen during friction braking. Therefore, foreign friction material companies (TMD, FERODO, JURID et al.) Are refraining from using antimony sulfide in friction material as a countermeasure. In addition, a lawsuit is pending in Los Angeles court against Ford's use of friction materials, including antimony oxide, a carcinogen that can be caused by antimony sulfide.

따라서 마찰재의 성분 중 윤활재 성분으로 안티몬 황화물을 대체할 수 있는 친환경적인 마찰재의 개발이 요구되고 있다.Therefore, the development of environmentally friendly friction material that can replace the antimony sulfide as a lubricant component of the friction material is required.

본 발명자들은 자동차 브레이크 패드용 마찰재에 사용되는 윤활재 성분인 안티몬 황화물을 대체할 수 있는 친환경적인 윤활재에 대해 연구하던 중, 철 황화물, 구리 황화물, 몰리브덴 황화물, 주석 황화물을 특정비율로 포함하는 금속 황화물을 제조하였으며, 이 금속 황화물을 윤활재로 사용한 마찰재의 물성, 마찰 성능 및 제동온도에 따른 마모도가 기존의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재와 유사하게 나타남을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.The present inventors are studying environmentally friendly lubricants that can replace antimony sulfide, which is a lubricant component used in friction materials for automobile brake pads. It was confirmed that the physical properties of the friction material using the metal sulfide as a lubricant, the friction performance and the degree of wear according to the braking temperature was confirmed to appear similar to the friction material using the antimony sulfide, and completed the present invention.

본 발명은 친환경적인 자동차 브레이크 패드용 마찰재를 제공하고자 한다.The present invention is to provide an environmentally friendly friction material for automobile brake pads.

본 발명은 결합재, 강화섬유, 연마재, 충전재, 윤활재로 이루어진 마찰재에 있어서, 상기 윤활재는 철 황화물(FeS2) 30~60 중량%, 구리 황화물(CuS) 15~40 중량%, 몰리브덴 황화물(MoS2) 10~30 중량% 및 주석 황화물(SnS2) 5~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 패드용 마찰재를 제공한다.The present invention is a friction material consisting of a binder, reinforcing fibers, abrasives, fillers, lubricants, the lubricant is iron sulfide (FeS 2 ) 30-60% by weight, copper sulfide (CuS) 15-40% by weight, molybdenum sulfide (MoS 2 ) Provides a friction material for an automobile brake pad, comprising 10 to 30% by weight and tin sulfide (SnS 2 ) 5 to 20% by weight.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재에서, 윤활재는 제동 온도별 마찰계수의 안정성, 내마모성 및 소음특성을 향상시키기 위해 사용된다. 윤활재의 함량은 마찰재 총 중량에 대해 10~30 중량% 포함하는 것이 바람직하다. 만일 윤활재를 10 중량 미만으로 사용하면 제동시 발생되는 마찰열의 상승이 커져서 연속 제동시 브레이크 패드의 제동력이 저하되는 페이드 현상이 발생할 가능성이 커지며, 그에 따른 고온 윤활특성을 상실하여 내열성이 저하될 가능성이 있다. 또한 윤활재를 30 중량%를 초과하여 사용하면 브레이크 패드를 계속 사용함에 따라 마찰재에 함유된 윤활재가 고온에서 산화물이 되어 연마제화되므로 윤활제의 역할을 상실하게 된다.In the friction material for automobile brake pads of the present invention, the lubricant is used to improve the stability, wear resistance and noise characteristics of the friction coefficient for each braking temperature. The amount of lubricant is preferably 10 to 30% by weight based on the total weight of the friction material. If less than 10 weight of lubricant is used, the increase of frictional heat generated during braking increases, so the fade phenomenon of the braking force of the brake pads decreases during continuous braking. have. In addition, if the lubricant is used in excess of 30% by weight, as the brake pad continues to be used, the lubricant contained in the friction material becomes an oxide at an elevated temperature and becomes abrasive to lose the role of the lubricant.

본 발명의 윤활재는 철 황화물(FeS2) 30~60 중량%, 구리 황화물(CuS) 15~40 중량%, 몰리브덴 황화물(MoS2) 10~30 중량% 및 주석 황화물(SnS2) 5~20 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.The lubricant of the present invention is iron sulfide (FeS 2 ) 30 to 60% by weight, copper sulfide (CuS) 15 to 40% by weight, molybdenum sulfide (MoS 2 ) 10 to 30% by weight and tin sulfide (SnS 2 ) 5 to 20% by weight It is preferred to include%.

상기 철 황화물은 우수한 열전도성으로 인한 마찰 계면의 열분포를 좋게 하고, 고온영역에서 열적 안정성이 우수하여 마찰 및 마모특성이 우수하며, 저속/저압 하에서 약간의 마찰계수를 증가시키는 역활을 한다.The iron sulfide improves the thermal distribution of the friction interface due to excellent thermal conductivity, has excellent thermal stability in the high temperature region, and has excellent friction and abrasion characteristics, and plays a role of increasing a slight friction coefficient under low / low pressure.

상기 구리 황화물은 고온에서 황 원자를 방출하여 디스크에 보호층을 형성하는 역할을 한다. 즉, 구리 황화물이 디스크에 2차 막의 생성을 가속화시키므로 안정된 마찰계수를 가지고, 브레이크 패드에 금속 픽업(pick up) 발생을 억제한다.The copper sulfide releases sulfur atoms at high temperature to form a protective layer on the disk. That is, copper sulfide accelerates the production of the secondary film on the disk, and therefore has a stable coefficient of friction and suppresses the occurrence of metal pick up in the brake pads.

상기 몰리브덴 황화물은 소음 및 진동을 감소시키고, 중·고온에서 마찰계수 및 마모를 안정시키는 역활을 한다.The molybdenum sulfide reduces noise and vibration, and serves to stabilize friction coefficient and wear at medium and high temperatures.

상기 주석 황화물은 디스크에 2차 막 생성을 가속화시키므로 안정된 마찰계수를 가지고, 저온에서는 윤활 역활 및 마모를 안정시키는 효과가 우수하다.The tin sulfide has a stable coefficient of friction because it accelerates the formation of a secondary film on the disk, it is excellent in lubricating role and wear stability at low temperatures.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재에서, 결합재는 마찰재의 구성원료 를 서로 결합시키는 역할을 수행함으로써 마찰재의 강도와 열적 안정성의 증가를 위해 사용된다. 만일 결합재를 너무 소량 사용하면 내부결합력과 강도가 저하되어 브레이크 패드의 마모가 증가하므로 결합재로서 역할을 다하지 못하고, 너무 과량 사용하면 상대적으로 낮은 융점을 가지므로 고온에서 내열성이 저하되어 고온에서 불안정한 마찰특성을 나타낸다. 결합재로는 페놀수지, 아크릴 고무변성 페놀수지, NBR 고무변성 페놀수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 아크릴 고무수지 등을 조합하거나 단독으로 사용할 수 있다.In the friction material for automobile brake pads of the present invention, the binder is used for increasing the strength and thermal stability of the friction material by playing a role of bonding the components of the friction material to each other. If too small amount of binder is used, the internal bonding force and strength decreases and the wear of brake pads increases, and if too much binder is used, it does not play a role as a binder.If too much binder is used, it has a relatively low melting point. Indicates. As the binder, a phenol resin, an acrylic rubber modified phenol resin, an NBR rubber modified phenol resin, a melamine resin, an epoxy resin, an acrylic rubber resin, or the like may be used alone or in combination.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재에서, 강화섬유는 마찰재의 물리적 강도를 제공하고 내마모성 향상을 위해 사용된다. 강화섬유로는 금속 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 티탄산칼륨 섬유, 셀룰로이드 섬유, 아크릴 섬유, 황동 섬유 등을 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.In the friction material for automobile brake pads of the present invention, reinforcing fibers are used to provide physical strength of the friction material and to improve wear resistance. As the reinforcing fibers, metal fibers, carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, potassium titanate fibers, celluloid fibers, acrylic fibers, brass fibers and the like can be used in combination of two or more kinds.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재에서, 연마재는 제동시 디스크 윤활막 제거 및 제동력 향상을 위한 목적으로 사용된다. 만일 연마재를 과량 사용하면 디스크에 대한 대면공격성이 증가하여 상대 디스크의 마모율을 증가시키고 토크 진폭의 증가 및 소음의 발생빈도를 증가시키는 문제가 생긴다. 연마재로는 알루미나, 실리카, 지르코늄 실리케이트 등을 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.In the friction material for automobile brake pads of the present invention, the abrasive is used for the purpose of removing the disk lubrication film and improving the braking force during braking. If the abrasive is used excessively, the face-to-face attack against the disk increases, causing a problem of increasing the wear rate of the counterpart disk, increasing the torque amplitude and increasing the frequency of noise generation. As the abrasive, alumina, silica, zirconium silicate or the like can be used in combination of two or more kinds.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재에서, 충전재는 마찰재의 보강역할 및 마찰계수를 안정화시키는 역할을 한다. 만일 충전재를 과량 사용하면 마찰재의 밀도가 감소되어 내마모성이 저해되고, 여분의 충전재 성분이 결합재와 미결합되어 마찰재의 표면으로부터 쉽게 탈락되는 문제점이 생긴다. 충전재로는 황산바륨, 소 석회, 버미큘라이트 등을 사용할 수 있다.In the friction material for automobile brake pads of the present invention, the filler serves to reinforce the friction material and stabilize the friction coefficient. If the filler is used in excess, the density of the friction material is reduced and wear resistance is impaired, and the excess filler component is unbonded with the binder, causing a problem of easily falling off from the surface of the friction material. As the filler, barium sulfate, lime, vermiculite and the like can be used.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재를 제조하기 위하여, 먼저 철 황화물(FeS2) 30~60 중량%, 구리 황화물(CuS) 15~40 중량%, 몰리브덴 황화물(MoS2) 10~30 중량% 및 주석 황화물(SnS2) 5~20 중량%를 상온에서 4분 동안 혼합하여 고체분말 형태의 윤활재를 제조한다. 상기 제조한 윤활재, 결합재, 금속강화섬유, 유기강화섬유, 충전재, 연마재를 혼합하여 가성형시키고 건조시킨다. 그 다음 1000 ㎏/㎠의 압력으로 105℃의 온도에서 열성형한다. 열성형된 제품을 클램프를 이용하여 고정시키고, 2시간에 걸쳐 250℃까지 온도를 상승시킨 후 5시간 동안 이 온도를 유지하며 열처리한다. 열처리가 끝난 제품의 표면을 연마하고 스코칭한다. 그 다음 분체도장 및 건조한 후 조립하고 포장하여 브레이크 패드용 마찰재를 제조한다.In order to manufacture the friction material for automobile brake pads of the present invention, first, iron sulfide (FeS 2 ) 30 to 60% by weight, copper sulfide (CuS) 15 to 40% by weight, molybdenum sulfide (MoS 2 ) 10 to 30% by weight and tin Sulfide (SnS 2 ) 5 to 20% by weight of the mixture at room temperature for 4 minutes to prepare a lubricant in the form of a solid powder. The lubricant, binder, metal-reinforced fiber, organic-reinforced fiber, filler, and abrasive prepared above are mixed, molded and dried. Then thermoform at a temperature of 105 ° C. at a pressure of 1000 kg / cm 2. The thermoformed product is fixed using a clamp, and the temperature is raised to 250 ° C. over 2 hours and then heat treated while maintaining this temperature for 5 hours. Polish and scour the surface of the finished product. Then, powder coating, drying, assembling and packaging to manufacture a friction pad for brake pads.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재는 압축변형량, 경도, 밀도 등의 물성, 마찰 성능 및 제동온도에 따른 마모도가 종래의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재와 유사하게 나타난다. 따라서, 본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재는 윤활재로서 안티몬 황화물을 금속 황화물로 대체할 수 있으므로 친환경적이다.The friction material for automobile brake pads of the present invention exhibits properties similar to compressive strain, hardness, and density, friction performance, and abrasion according to braking temperature, similarly to conventional friction materials using antimony sulfide. Therefore, the friction material for automobile brake pads of the present invention is environmentally friendly because it can replace antimony sulfide with metal sulfide as a lubricant.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following examples are merely provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

실시예 1Example 1 : 브레이크 패드용 마찰재의 제조 : Manufacture of friction material for brake pads

철 황화물(FeS2) 5㎏, 구리 황화물(CuS) 3㎏, 몰리브덴 황화물(MoS2) 1㎏ 및 주석 황화물(SnS2) 1㎏을 혼합기에 투입하고 상온에서 4분 동안 혼합하여 고체분말 형태의 윤활재를 제조하였다. 상기 제조한 윤활재 20 중량%, 결합재 5 중량%, 금속강화섬유 30 중량%, 유기강화섬유 10 중량%, 충전재 25 중량%, 연마재 10 중량%, 를 혼합기에 투입하고 상온에서 4분 동안 혼합하여 고체분말 형태로 제조하였다. 상기 고체 분말을 300 ㎏/㎠의 압력으로 가성형시키고 건조시켰다. 그 다음 1000 ㎏/㎠의 압력으로 105℃의 온도에서 10초간 가압한 후 10초간 압력을 해지하는 과정을 3번 반복한 다음, 120초간 압력을 가하여 제품을 성형하였다. 성형된 제품을 클램프를 이용하여 단면적 당 5㎏의 압력을 가하여 고정시켰다. 그 다음 2시간에 걸쳐 250℃까지 온도를 상승시킨 후 5시간 동안 이 온도를 유지하며 열처리하였다. 열처리가 끝난 제품의 표면을 연마하고, 550℃에서 5분 동안 스코칭하였다. 그 다음 분체도장 및 건조한 후 조립하고 포장하여 브레이크 패드용 마찰재를 제조하였다.5 kg of iron sulfide (FeS 2 ), 3 kg of copper sulfide (CuS), 1 kg of molybdenum sulfide (MoS 2 ) and 1 kg of tin sulfide (SnS 2 ) were added to a mixer and mixed at room temperature for 4 minutes to form a solid powder. A lubricant was prepared. 20 wt% of the prepared lubricant, 5 wt% of the binder, 30 wt% of the metal-reinforced fiber, 10 wt% of the organic reinforcing fiber, 25 wt% of the filler, 10 wt% of the abrasive, were added to the mixer and mixed for 4 minutes at room temperature to give a solid Prepared in powder form. The solid powder was molded and dried at a pressure of 300 kg / cm 2. Then pressurized for 10 seconds at a temperature of 105 ℃ at a pressure of 1000 kg / ㎠ and repeated for 3 seconds to release the pressure for 10 seconds, and then the product was molded by applying pressure for 120 seconds. The molded article was fixed using a clamp with a pressure of 5 kg per cross sectional area. The temperature was then raised to 250 ° C. over 2 hours and then heat treated while maintaining this temperature for 5 hours. The surface of the heat-treated product was polished and scorched at 550 ° C. for 5 minutes. Then, powder coating, drying and assembling and packaging to prepare a friction pad for brake pads.

비교예 1Comparative Example 1 : :

철 황화물(FeS2) 2.5㎏, 구리 황화물(CuS) 2.5㎏, 몰리브덴 황화물(MoS2) 2.5㎏ 및 주석 황화물(SnS2) 2.5㎏을 혼합기에 투입하고 상온에서 4분 동안 혼합하여 고체분말 형태의 윤활재를 제조하였다.2.5 kg of iron sulfide (FeS 2 ), 2.5 kg of copper sulfide (CuS), 2.5 kg of molybdenum sulfide (MoS 2 ) and 2.5 kg of tin sulfide (SnS 2 ) were added to a mixer and mixed at room temperature for 4 minutes to form a solid powder. A lubricant was prepared.

상기 실시예 1에서 사용한 윤활재 대신 상기 제조한 윤활재를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 방법과 동일하게 하여 브레이크 패드용 마찰재를 제조하였 다.A friction pad for a brake pad was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the prepared lubricant was used instead of the lubricant used in Example 1.

비교예 2Comparative Example 2 : 안티몬 황화물을 사용한 브레이크 패드용 마찰재의 제조 : Manufacture of friction material for brake pads using antimony sulfide

상기 실시예 1에서 사용한 윤활재 대신 안티몬 황화물을 윤활재로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1의 방법과 동일하게 하여 브레이크 패드용 마찰재를 제조하였다.A friction pad for a brake pad was manufactured in the same manner as in Example 1, except that antimony sulfide was used as the lubricant instead of the lubricant used in Example 1.

실험예 1Experimental Example 1 : 브레이크 패드용 마찰재의 물성 측정 : Measurement of physical properties of friction material for brake pads

실시예 1, 비교예 1 및 2의 브레이크 패드용 마찰재의 물성은 한국산업규격 (KS R0080)에 준하여 평가하였다. 압축변형량은 유리드(Jurid) 압축량시험기, 경도는 록웰경도기, 밀도는 수중밀도 시험기를 사용하여 측정하였다.Physical properties of the friction material for brake pads of Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated according to Korean Industrial Standard (KS R0080). The compressive strain was measured using a Yurid compression tester, the hardness is a Rockwell hardness tester, and the density is an underwater density tester.

브레이크 패드용 마찰재의 물성측정 결과는 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the measurement results of the physical properties of the brake pad friction material.

압축변형량(㎛)Compression Strain (㎛) 경도(HrR)Hardness (HrR) 밀도(g/㎤)Density (g / cm 3) 실시예 1Example 1 151151 6868 2.552.55 비교예 1Comparative Example 1 149149 6565 2.502.50 비교예 2Comparative Example 2 152152 6767 2.552.55

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 브레이크 패드용 마찰재(실시예 1)의 압축변형량, 경도, 밀도 등의 물성은 종래의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재(비교예 2)의 물성과 유사하게 나타났다.As shown in Table 1, the physical properties such as the amount of compressive strain, hardness, density, etc. of the friction material for brake pads (Example 1) according to the present invention appeared similar to the physical properties of the friction material (comparative example 2) using a conventional antimony sulfide.

실험예 2Experimental Example 2 : 브레이크 패드용 마찰재의 성능 실험 : Performance Test of Friction Material for Brake Pads

1. 마찰계수 측정1. Friction Coefficient Measurement

실시예 1, 비교예 1 및 2의 브레이크 패드용 마찰재의 성능을 한국산업규격(KS R 4024)에 준하여 평가하였다. 성능실험은 제동속도(50㎞/h, 100㎞/h, 130㎞/h) 변화에 따라 승용차 브레이크 평가 시험법인 동력계(dynamometer)를 이용하여 마찰계수를 측정하였다. 결과는 도 1에 나타내었다.The performance of the friction pad for brake pads of Examples 1 and Comparative Examples 1 and 2 was evaluated according to Korean Industrial Standard (KS R 4024). In the performance test, the coefficient of friction was measured using a dynamometer, a test method for passenger car brakes, according to the change of braking speed (50km / h, 100km / h, 130km / h). The results are shown in FIG.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 마찰계수는 약 0.4 정도로 종래의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재(비교예 2)의 마찰계수와 유사하게 나타났다.As shown in Figure 1, the friction coefficient of the friction material for the brake pad of the present invention appeared to be similar to the friction coefficient of the friction material (Comparative Example 2) using a conventional antimony sulfide to about 0.4.

2. 제동시 열 이력을 받은 상태에서의 마찰계수 측정2. Measurement of coefficient of friction under braking

본 실험은 제동시 열 이력을 받은 상태에서 마찰계수가 어떠한 영향을 받는지를 확인하기 위하여 수행하였다. 결과는 도 2에 나타내었다.This experiment was carried out to see how the coefficient of friction is affected by the thermal history of braking. The results are shown in FIG.

도 2에 나타난 바와 같이, 열이 가해지지 않은(A) 평소의 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 마찰계수는 약 0.42 정도, 열이 가해진(B) 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 마찰계수는 약 0.40~0.45 정도, 열을 다시 배제한(C) 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 마찰계수는 약 0.41~0.45 정도이었다. 상기한 바와 같이 제동 초기에는 마찰계수 수치가 다소 낮으나 제동 횟수가 반복되면 평소의 마찰계수보다 수치가 상승하였다. 또한, 열을 다시 배제하였을 때(C)에도 마찰계수가 급격히 떨어지지 않고 고른 값을 가지는 것을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재는 우수한 마찰 성능을 가짐을 알 수 있다.As shown in Fig. 2, the friction coefficient of the brake pad friction material of the present invention without heat (A) is about 0.42, and the friction coefficient of the brake pad friction material of the present invention with heat (B) is about About 0.40 to 0.45, the friction coefficient of the friction material for brake pads of this invention which removed heat again (C) was about 0.41 to 0.45. As described above, the coefficient of friction was slightly lower at the initial stage of braking, but when the number of braking cycles was repeated, the value increased from the usual coefficient of friction. In addition, even when the heat was removed again (C), it was confirmed that the friction coefficient did not drop rapidly and had an even value. Therefore, it can be seen that the friction material for brake pads of the present invention has excellent friction performance.

실험예 3Experimental Example 3 : 브레이크 패드용 마찰재의 제동온도에 따른 마모 실험 : Wear test according to braking temperature of brake pad friction material

본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 제동온도에 따른 마모도를 확인하기 위하여, 100℃, 200℃, 250℃, 300℃, 350℃, 400℃에서 제동하였을 때 발생하는 마모량을 측정하였다. 100℃, 200℃ 및 250℃에서는 1,000회 제동하였으며, 300℃, 350℃ 및 400℃에서는 500회 제동하였다. 결과는 표 2 및 도 3에 나타내었다.In order to confirm the degree of wear according to the braking temperature of the brake pad friction material of the present invention, the amount of wear generated when braking at 100 ℃, 200 ℃, 250 ℃, 300 ℃, 350 ℃, 400 ℃ was measured. Braking was performed 1,000 times at 100 ° C, 200 ° C and 250 ° C and 500 times at 300 ° C, 350 ° C and 400 ° C. The results are shown in Table 2 and FIG.

제동온도(℃)Braking temperature (℃) 마모량(㎜)Abrasion amount (mm) 100100 0.0930.093 200200 0.0990.099 250250 0.1130.113 300300 0.1430.143 350350 0.1390.139 400400 0.3980.398

표 2 및 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재는 제동온도가 증가할수록 마모량이 증가하였으며, 종래의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재(비교예 2)와 유사한 마모도를 나타내었다.As shown in Table 2 and Figure 3, the friction material for the brake pad of the present invention increased the amount of wear as the braking temperature increased, and showed a wear degree similar to the friction material (Comparative Example 2) using a conventional antimony sulfide.

본 발명의 자동차 브레이크 패드용 마찰재는 압축변형량, 경도, 밀도 등의 물성, 마찰 성능 및 제동온도에 따른 마모도가 종래의 안티몬 황화물을 사용한 마찰재와 유사하게 나타나므로, 윤활재로서 안티몬 황화물을 금속 황화물로 대체할 수 있어 친환경적이다.Since friction materials for automobile brake pads of the present invention exhibit physical properties such as compressive strain, hardness and density, friction performance and abrasion according to braking temperature, they are similar to those of conventional antimony sulfides, and thus, antimony sulfides are replaced with metal sulfides as lubricants. It is environmentally friendly.

도 1은 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 제동속도(50㎞/h, 100㎞/h, 130㎞/h) 변화에 따른 마찰계수를 나타낸 도이다.1 is a view showing a friction coefficient according to a change in braking speed (50 km / h, 100 km / h, 130 km / h) of the brake pad friction material of the present invention.

도 2는 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재가 제동시 열 이력을 받은 상태에서의 마찰계수를 나타낸 도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a coefficient of friction in a state where a friction material for a brake pad according to the present invention receives a thermal history during braking.

도 3은 본 발명의 브레이크 패드용 마찰재의 제동온도에 따른 마모도를 나타낸 도이다.3 is a diagram showing the degree of wear according to the braking temperature of the friction material for brake pads of the present invention.

Claims (3)

결합재, 강화섬유, 연마재, 충전재, 윤활재로 이루어진 마찰재에 있어서, 상기 윤활재는 철 황화물(FeS2) 30~60 중량%, 구리 황화물(CuS) 15~40 중량%, 몰리브덴 황화물(MoS2) 10~30 중량% 및 주석 황화물(SnS2) 5~20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 패드용 마찰재.In the friction material consisting of a binder, reinforcing fibers, abrasives, fillers, lubricants, the lubricant is iron sulfide (FeS 2 ) 30 to 60% by weight, copper sulfide (CuS) 15-40% by weight, molybdenum sulfide (MoS 2 ) 10 ~ Friction material for an automobile brake pad, comprising 30% by weight and 5-20% by weight of tin sulfide (SnS 2 ). 제 1항에 있어서, 상기 윤활재는 철 황화물(FeS2) 50 중량%, 구리 황화물 (CuS) 30 중량%, 몰리브덴 황화물(MoS2) 10 중량% 및 주석 황화물(SnS2) 10 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 패드용 마찰재.The method of claim 1, wherein the lubricant comprises 50% by weight of iron sulfide (FeS 2 ), 30% by weight copper sulfide (CuS), 10% by weight molybdenum sulfide (MoS 2 ) and 10% by weight tin sulfide (SnS 2 ). Friction material for an automobile brake pad, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 윤활재는 마찰재 총 중량에 대해 10~30 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 브레이크 패드용 마찰재.The friction material of claim 1, wherein the lubricant includes 10 to 30 wt% based on the total weight of the friction material.
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