(57)【要約】摩擦材はベース部およびベース部に浸透し、それと一体化した摩擦発生層を含む。ベース部は結合面を提供する。摩擦発生層はベース部の結合面に対向する摩擦発生面を提供する。摩擦発生層はフィブリル化ナノ繊維、摩擦調整粒子およびエラストマー粒子を含む。硬化性樹脂は摩擦材の摩擦発生層およびベース部の全体に分散される。【選択図】図１
2019504131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を含む摩擦材：
（Ａ）結合面を提供するベース部；
（Ｂ）前記ベース部に浸透し、それと一体化され、さらに前記ベース部の前記結合面に対向する摩擦発生面を提供する摩擦発生層であって、
（ｉ）フィブリル化ナノ繊維；
（ｉｉ）摩擦調整粒子；および
（ｉｉｉ）エラストマー粒子；を
含む摩擦発生層；および
（Ｃ）前記摩擦発生層および前記ベース部の全体に分散されている硬化性樹脂。
【請求項２】
前記エラストマー粒子はＩＳＯ  ６３１０にしたがって試験を行ったときに約１〜約１０％の圧縮率を有する、請求項１に記載の摩擦材。
【請求項３】
前記エラストマー粒子はカシューナットシェルオイル、ゴムおよびこれらの組み合わせから由来する粒子から選択される、請求項１または２に記載の摩擦材。
【請求項４】
前記エラストマー粒子はシリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンアクリルゴム、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴム、ポリクロロプレンゴム、フッ素ゴム、フルオロエラストマー、およびこれらの組み合わせから選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項５】
前記エラストマー粒子がカシューナットシェルオイルから由来される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項６】
前記エラストマー粒子が約４０μｍ未満の平均直径を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項７】
前記エラストマー粒子が約２００℃以上の熱安定性を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項８】
前記エラストマー粒子が前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約３〜約１５ｌｂｓ（約２７８．７ｍ２当たり約１．４〜約６．８ｋｇ）の量で存在する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項９】
前記摩擦調整粒子がシリカ、炭素、黒鉛、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタンおよびこれらの組み合わせから選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１０】
前記エラストマー粒子がＩＳＯ  ６３１０にしたがって試験を行ったときに約１．５〜約７．５％の圧縮率を有し、前記摩擦調整粒子が約５〜約６．５のモース硬度を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１１】
前記摩擦調整粒子は前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約７〜約２３ｌｂｓ（約２７８．７ｍ２当たり約３．２〜約１０．４ｋｇ）の量で存在する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１２】
前記摩擦調整粒子および前記エラストマー粒子は約３：１〜約１：１の重量比で存在する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１３】
前記フィブリル化ナノ繊維はアクリル繊維、アラミド繊維、炭素繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせから選択され、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約１〜約６ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．５ｋｇ〜約２．７ｋｇ）の量で存在する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１４】
前記摩擦発生面と前記結合面の間の距離として定義される厚さを有し、前記摩擦発生層が前記摩擦発生面から前記結合面に向かって前記厚さの約４０％まで延長する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１５】
前記摩擦発生層が前記フィブリル化ナノ繊維、前記摩擦調整粒子および前記エラストマー粒子から本質的になる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１６】
前記ベース部が前記摩擦発生層内に浸透し、前記フィブリル化ナノ繊維と混在する構造繊維を含む、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１７】
前記ベース部が前記エラストマー粒子を実質的に含まない、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１８】
前記硬化性樹脂がフェノール樹脂および／または変性フェノール樹脂であって、前記硬化性樹脂が前記摩擦材の１００重量部を基準に約５０重量％未満の量で存在する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１９】
硬化した請求項１〜１８のいずれか一項に記載の摩擦材を含み、前記硬化した摩擦材の前記ベース部の前記結合面が基板に結合される、摩擦板。
【請求項２０】
下記を含む摩擦材：
（Ａ）結合面を提供するベース部；
（Ｂ）前記ベース部に浸透し、それと一体化され、さらに前記ベース部の前記結合面に対向する摩擦発生面を提供する摩擦発生層であって、
（ｉ）セルロースを含み、約１ｍｍ〜約１０ｍｍの平均長さおよびカナダ標準ろ水度にしたがって測定するとき、約１０ｍｌのＣＳＦ〜約３００ｍｌのＣＳＦの平均フィブリル化程度を有するフィブリル化ナノ繊維であって、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約１〜約６ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．５〜約２．７ｋｇ）の量で存在するフィブリル化ナノ繊維；
（ｉｉ）珪藻土を含み、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約７〜約２３ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約３．２〜約１０．４ｋｇ）の量で摩擦発生層に存在する摩擦調整粒子；
（ｉｉｉ）カシューナットシェルオイルから由来され、約４０μｍの平均直径を有するエラストマー粒子であって、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約３〜約１５ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約１．４〜約６．８ｋｇ）の量で存在するエラストマー粒子；を
含む摩擦発生層；および
（Ｃ）前記摩擦発生層および前記ベース部の全体に前記摩擦材の１００重量部を基準に約４０重量％未満の量で存在する硬化性樹脂。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にベース部および無秩序な摩擦発生層を含む摩擦材に関し、かかる摩擦材はトランスミッションのクラッチアセンブリ内の摩擦板に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
自動車のパワートレーンの一部の構成要素は湿式クラッチを用い、車両の動力発生機（すなわち、内燃機関、電気モータ、燃料電池など）から駆動ホイールまでの動力伝達を容易にすることができる。動力発生機から下流に位置し、車両発進、ギア変速および他のトルク伝達現象を可能にするトランスミッションがこのような構成要素のうち１つである。一部形態の湿式クラッチは現在自動車作動に利用可能な多くの異なるタイプのトランスミッション全般にわたって発見することができる。湿式クラッチは自動トランスミッション用トルクコンバータ、自動トランスミッションあるいは半自動デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）用の多板湿式クラッチパック、およびトルクコンバータの代用品として７〜９個程度のギアを装着したスポーティーな自動トランスミッションに内蔵することのできる湿式クラッチに用いられるが、これはいくつかの適用例に過ぎない。同様の湿式クラッチは、トランスミッションの他にも、車両パワートレーンの他の部分で発見され得る。
【０００３】
湿式クラッチは、潤滑剤の存在下で、表面の間に選択的に界面摩擦係合を付与することによって、二つ以上の対向する回転面を連動させるアセンブリである。摩擦板、バンド、シンクロナイザーリング、あるいはこれらの係合可能な回転面のうち１つを提供する一部他の部品は典型的に摩擦材が、意図した連動摩擦係合を誘発するよう支援する。摩擦界面における潤滑剤の存在は摩擦材を冷却し、該磨耗を減少させ、急なトルク伝達現象（すなわち、変速衝撃）を伴う不適切な状況を避けるためのものであって、トルク伝達が、極めて速く行われても、漸進的に進行できるよう、少しの初期スリップを発生させる。
【０００４】
従来の摩擦材は一般的に湿式クラッチ適用、特に湿式始動クラッチ適用およびシフト適用、例えば半自動ＤＣＴ適用のようなより最近のクラッチ適用に信頼性をもたらす機能をしていない。改善された摩擦係数（「ＣＯＦ」）を有する摩擦材がこのような湿式クラッチ適用の要求を満たすために開発されているが、開発された摩擦材の多くは特定の適用条件（例えば、十分な動ＣＯＦ）で改善されたＣＯＦを示しているが、他の適用条件（例えば、不十分な静ＣＯＦ）で必要なＣＯＦが不足している。このように、かかる湿式クラッチ適用のために開発された摩擦材は十分なトルク伝達、震動、および変速衝撃の不足を含む様々な複雑な問題に寄与する。
【０００５】
既存の摩擦材の不適切性によって、広範囲な動的および静的条件で改善されたＣＯＦを示す改善された摩擦材を提供する機会が残っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
摩擦材は、ベース部およびベース部内に浸透し、それと一体化した無秩序な摩擦発生層を含む。ベース部は結合面を提供する。摩擦発生層はベース部の結合面と平行に対向する摩擦発生面を提供する。摩擦発生層はフィブリル化ナノ繊維、摩擦調整粒子およびエラストマー粒子を含む。硬化性樹脂は摩擦発生層および摩擦材のベース部全体にわたって分散される。摩擦発生層の組成は広範囲な動的および静的条件で改善されたＣＯＦを有する摩擦材を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の他の長所は、添付の図面に関連して考慮するとき、下記の詳細な説明を参照することによって、より一層理解できるため、容易に認識するべきである。
【図１】図１は、摩擦発生層およびベース部を含む摩擦材の拡大断面図である。
【図２】図２は、図１の摩擦発生層の拡大した隔離断面図である。
【図３】図３は、図１の摩擦材を含む摩擦板および基板の拡大断面図である。
【図４】図４は、本明細書に記載の様々な実施形態および比較例における多数の結合／離脱サイクルに対する静ＣＯＦのグラフである。
【図５】図５は、本明細書に記載の様々な実施形態および比較例に対する耐久性（１パック当たりのライニング損失）の棒グラフである。
【０００８】
図１〜図５は本質的に例示的なものであって、一定の尺度で描写したものではなく、したがって摩擦材の様々な構成要素、例えば、摩擦発生層、ベース部、摩擦発生粒子、フィブリル化ナノ繊維、エラストマー粒子などの相対的な大きさを示すことを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を参照すると、同一な図面符号はいくつかの図面を通して対応する部分を示し、摩擦材は全体的に１０で示し、摩擦板は全体的に３０で示す。
【００１０】
本明細書に記載の摩擦材１０は典型的に自動車のトランスミッション内の湿式クラッチアセンブリに含まれる摩擦板３０に用いられる。しかしながら、本明細書に記載の摩擦材１０および摩擦板３０は他の車両用途に使用することができ、さらに自動車以外の用途も有し得ることを認識するべきである。
【００１１】
図１を参照すると、摩擦材１０はベース部１２およびベース部１２内に浸透し、それと一体化した無秩序な摩擦発生層１４を含む。摩擦発生層１４は当業界では堆積層あるいは堆積物（ｄｅｐｏｓｉｔ）として知られている。ベース部１２は結合面１６を提供する。摩擦発生層１４はベース部１２の結合面１６に対向する（あるいは平行する）摩擦発生面１８を提供する。硬化性樹脂２６は摩擦材１０の摩擦発生層１４およびベース部１２に分散されている。
【００１２】
図１を参照すると、摩擦材１０は摩擦発生面１８と結合面１６の間の距離として定義される厚さＴ１を有する。様々な実施形態において、摩擦発生層１４は、摩擦発生面１８から結合面１６に向け、厚さＴ１の約４０％以下、あるいは約３０％以下、あるいは約２０％以下、あるいは約１０％以下、あるいは約５％以下に延長する。ベース部１２は典型的に約２ｍｍ未満、あるいは約０．２５ｍｍ〜約２ｍｍ、あるいは約０．３ｍｍ〜約１ｍｍ、あるいは約０．３ｍｍ〜約０．４ｍｍの厚さＴ２を有する。摩擦材１０がトランスミッション内のクラッチプレート（湿式クラッチ）に適用される摩擦材１０に対して典型的に約０．２５ｍｍ〜約２ｍｍの厚さを有する場合、摩擦発生層１４は摩擦発生面１８から約０．０１２５ｍｍ（５％の０．２５ｍｍ）〜約０．８０ｍｍ（４０％の２ｍｍ）の深さまで内部へ延長することができる。
【００１３】
図２を参照すると、摩擦発生層１４はフィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２およびエラストマー粒子２４を含む。フィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２、およびエラストマー粒子２４がベース部１２に適用され、さらに典型的には該内部に浸透されるため、摩擦発生層１４は無秩序な（ｉｎｄｉｓｃｒｅｅｔ）ものと言及することができる。同様に、ベース部１２の粒子および繊維は摩擦発生層１４内へ浸透することができる。したがって、摩擦発生層１４およびベース部１２は摩擦材１０内の一体的な層である。
【００１４】
様々な実施形態において、摩擦発生層１４はフィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２、およびエラストマー粒子２４を含むか、あるいは本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなり得る。一部の実施形態において、摩擦発生層１４は単一タイプのフィブリル化ナノ繊維２０、単一タイプの摩擦調整粒子２２および単一タイプのエラストマー粒子２４を含むか、あるいは本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなる。
【００１５】
本明細書で用いられる場合、「本質的にからなる」は、特定の構成要素（例えば、フィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２およびエラストマー粒子２４を含む摩擦発生層１４を含む摩擦材１０）を含み、他の化合物および添加物を含まないか、あるいはこれらを実質的に含まない（例えば、５重量％未満または１重量％未満を含む）実施形態を説明するために用いられる。
【００１６】
摩擦発生層１４のエラストマー粒子２４を参照すると、エラストマー粒子２４は弾性でゴムのような性質を示す粒子である。摩擦発生層１４におけるエラストマー粒子２４の使用は広い範囲の温度および条件にわたって改善された圧縮率および増加した摩擦係数を提供する。適合したエラストマー粒子２４はカシューナットシェルオイル、ゴムおよびこれらの組み合わせから由来する粒子から選択される。
【００１７】
様々な実施形態において、エラストマー粒子２４は約０．０１〜約３、あるいは約０．０１〜約２、あるいは約０．０２〜約１、あるいは約０．０３〜約０．３ＧＰａの弾性率を有する。
【００１８】
様々な実施形態において、エラストマー粒子２４はＩＳＯ  ６３１０にしたがって試験を行ったとき約１〜約１０、あるいは約１．５〜約７．５％の圧縮率を有する。
【００１９】
様々な実施形態において、エラストマー粒子２４はＩＳＯ  ６３１０にしたがって試験を行ったとき最初厚さの約０．５〜約１０、あるいは約１〜約７％の第１のデフレクション（最初直径／厚さから圧縮された量）を有する。
【００２０】
様々な実施形態において、エラストマー粒子２４はＩＳＯ  ６３１０にしたがって試験を行ったとき最初厚さの約０．１〜約１０、あるいは約０．２〜約７％の第１のヒステリシス（荷重除去後の損失直径／厚さの量）を有する。
【００２１】
一部の実施形態において、エラストマー粒子２４はゴムを含むか、あるいは本質的にゴムからなるか、あるいはゴムからなる。ゴムは弾性を示す重合体である。ゴムは天然ゴム、変形天然ゴムあるいは合成ゴムであり得る。ゴムはエラストマーあるいは熱可塑性エラストマーとして定義することができる。様々な実施形態において、エラストマー粒子２４はシリコーンゴム（変性シリコーンゴムを含む）、スチレンブタジエンゴム（「ＳＢＲ」）、ブチルゴム、熱可塑性エラストマー（エチレンアクリルエラストマーを含む）およびハロゲン化ゴム、例えば、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴム、ポリクロロプレンゴム、フッ素ゴム（たまにはフッ素エラストマーあるいはペルフルオロエラストマーと呼ばれる）およびニトリルゴム（たまにはブナーＮ、ペルブナン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ＮＢＲ、水素化ＮＢＲと呼ばれる）を含むか、あるいは本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなる。
【００２２】
一部の実施形態において、エラストマー粒子２４はＦＫＭのＡＳＴＭ  Ｄ１４１８およびＩＳＯ  １６２９の名称で分類されるフッ素ゴム（フッ素エラストマー）を含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。このような部類のエラストマーはヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）の共重合体、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）の三元重合体のみならず、特殊性を有するペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）を含むファミリーである。
【００２３】
一部の実施形態において、エラストマー粒子２４はシリコーンゴムを含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。他の実施形態おいて、エラストマー粒子２４はニトリルゴムを含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。
【００２４】
好ましい実施形態において、エラストマー粒子２４はカシューナット粒子あるいはカシューナットシェルオイルから由来する粒子を含むか、本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなる。カシューナット粒子はカシューナットシェルのハチの巣構造から発見される天然に存在する化合物であるカシューナットシェル液を含む。一部の実施形態において、エラストマー粒子２４は褐色のカシューナット粒子を含み、他の実施形態において、エラストマー粒子２４は黒色のカシューナット粒子を含む。このような実施形態において、粒子は１００、９０、８０、７０、６０、５０あるいは４０メッシュでスクリーニングすることができる。
【００２５】
様々な実施形態において、エラストマー粒子２４は約４０μｍ未満、あるいは約２μｍ〜約４０μｍ、あるいは約５μｍ〜約３０μｍ、あるいは約５μｍ〜約１５μｍの平均直径を有する。有利には、約４０μｍ未満の平均直径を有する摩擦発生層１４のエラストマー粒子２４は摩擦発生層１４の圧縮を改善し、重要には摩擦調整粒子２２およびフィブリル化ナノ繊維２０と組み合わせて用いる場合、予期せぬことに、本明細書全般にわたって説明するように、改善された静ＣＯＦを有する摩擦発生面１８を生成する。理論に束縛されず、粒子によって提供される弾性および剛性の相対的な不足は摩擦材１０の摩擦発生面１８の圧縮時に緩衝作用を提供して、高温で圧力を均等に分配し、したがって、摩擦発生面１８の動ＣＯＦに悪影響を及ぼさないながら、摩擦発生面１８の静ＣＯＦを改善すると考えられる。
【００２６】
一実施形態において、摩擦材１０はベース部１２および約４０μｍ未満の平均直径を有するフィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２およびエラストマー粒子２４を含む摩擦発生層１４を含む。該実施形態において、約４０μｍ未満の平均直径を有するエラストマー粒子２４は摩擦発生面１８の静ＣＯＦを増加させるのに十分な量で摩擦発生層１４に含まれる。
【００２７】
さらに、様々な実施形態において、エラストマー粒子２４は約２００℃以上、あるいは約２５０℃以上、あるいは約３００℃以上、あるいは約３５０℃以上の熱安定性を有する。熱安定性はエラストマー粒子２４が溶融、軟化、あるいは分解しないことを意味する。エラストマー粒子２４の熱安定性は典型的に熱重量分析（「ＴＧＡ」）によって決定される。ＴＧＡを介して分析されるエラストマー粒子２４の試験サンプルが、試験サンプルの総重量を基準に５重量％を失う温度はエラストマー粒子２４が熱安定性を失う温度である。
【００２８】
エラストマー粒子２４は典型的に摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約３〜約１５ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約１．４ｋｇ〜約６．８ｋｇ）、あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約６〜約１２ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約２．７ｋｇ〜約５．４ｋｇ）、あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約８〜約１０ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約３．６ｋｇ〜約４．５ｋｇ）あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約９ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約４．１ｋｇ）の量で摩擦材１０内に存在する。摩擦発生層１４に存在するエラストマー粒子２４の量は上記範囲外で変化することがあるが、一般的にこれらの範囲内で全部および部分の値の両方を有する。さらに、一種以上のエラストマー粒子２４が摩擦発生層１４に含まれることがあって、この場合摩擦発生層１４に存在する全てのエラストマー粒子２４の総量は上記範囲内にあるものと認識するべきである。
【００２９】
本明細書で提供される摩擦発生層１４内の成分の量は３０００ｆｔ２当たりのポンド単位であり、このような単位は、硬化性樹脂２６に含浸されているか否かにかかわらず、薄層の所定の表面積に基づく重量の測定値として製紙業界で通常的に用いられている。前文において、当該単位は摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２毎に摩擦発生層１４に存在するエラストマー粒子２４の重量を表す。さらに以下における単位は摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２毎に摩擦発生層１４に存在するフィブリル化ナノ繊維２０および摩擦調整粒子２２の重量を表す。
【００３０】
摩擦発生層１４の摩擦調整粒子２２を参照すると、摩擦調整粒子２２は摩擦発生面１８の動ＣＯＦを増加させる。様々な適切な摩擦調整粒子２２はシリカ、炭素、黒鉛、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタンおよびこれらの組み合わせから選択される。あるいは、様々な適切な摩擦調整粒子２２はシリカ、炭素、黒鉛、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタンおよびこれらの組み合わせを含むか、あるいは本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなる。
【００３１】
好ましい実施形態において、上記摩擦調整粒子２２は珪藻土を含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。珪藻土はシリカを含む鉱物である。珪藻土は摩擦発生層１４のフィブリル状ナノ繊維２０の全体に容易に分散する比較的高いＣＯＦを示す安価な研磨材である。無論、摩擦発生層１４に含まれる全ての摩擦調整粒子２２は珪藻土であるか、あるいは摩擦調整粒子２２は珪藻土、炭素、黒鉛およびアルミナの様々な組み合わせのような異なるタイプの摩擦調整粒子２２の組み合わせを含むことができる。摩擦発生層１４に含まれる摩擦調整粒子２２のタイプあるいはタイプらは摩擦材１０の摩擦発生面１８から要求される摩擦特性によって変化することができる。
【００３２】
様々な実施形態において、摩擦調整粒子２２は約２〜約９、あるいは約３〜約９、あるいは約５〜約６．５、あるいは約５．５〜約６のモース硬度を有する。摩擦調整粒子２２の硬度はエラストマー粒子２４の弾性／弾性率とは対照的で、摩擦調整粒子２２とエラストマー粒子２４の開示された組み合わせは摩擦発生層１４に優れた静摩擦特性および動摩擦特性を提供すると考えられる。
【００３３】
様々な実施形態において、摩擦調整粒子２２は、約１μｍ〜約３０μｍ、あるいは約５μｍ〜約１６μｍの平均直径を有する。さらに、様々な実施形態において、摩擦調整粒子２２は約４００℃以上、あるいは４５０℃以上、あるいは５００℃以上の熱安定性を有する。熱安定性は摩擦調整粒子２２が溶融、軟化、あるいは分解しないことを意味する。摩擦調整粒子２２の熱安定性は典型的にＴＧＡによって決定される。ＴＧＡを介して分析される摩擦調整粒子２２の試験サンプルが、試験サンプルの総重量を基準に５重量％を失う温度は摩擦調整粒子２２が熱安定性を失う温度である。
【００３４】
摩擦調整粒子２２は、典型的に摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約７〜約２３ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約３．２ｋｇ〜約１０．４ｋｇ）、あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約１０〜約２０ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約４．５ｋｇ〜約９．１ｋｇ）、あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約１２〜約１８ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約５．４ｋｇ〜約８．２ｋｇ）あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約１５ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約６．８ｋｇ）の量で摩擦材１０内に存在する。摩擦発生層１４に存在する摩擦調整粒子２２の量は上記範囲外で変化することがあるが、一般的にこれらの範囲内で全部および部分の値の両方を有する。さらに、一種以上の摩擦調整粒子２２が摩擦発生層１４に含まれることがあって、この場合摩擦発生層１４に存在する全ての摩擦調整粒子２２の総量は上記範囲内にあるものと認識するべきである。
【００３５】
好ましい実施形態において、摩擦調整粒子２２およびエラストマー粒子２４は約３：１〜約１：１の重量比で摩擦発生層１４に存在する。
【００３６】
摩擦発生層１４のフィブリル化ナノ繊維２０を参照すると、フィブリル化ナノ繊維２０はセルロース繊維、アラミド繊維、アクリル繊維およびこれらの組み合わせから選択される。あるいは、摩擦発生層１４のフィブリル化ナノ繊維２０はセルロース繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、あるいはこれらの組み合わせを含むか、あるいは本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなり得る。
【００３７】
典型的な実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０はセルロースを含む。例えば、様々な実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は天然セルロース、再生セルロース、セルロース誘導体、あるいはこれらの混合物を含む。一部の実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は少なくとも５０重量％、あるいは少なくとも６０重量％、あるいは少なくとも７０重量％、あるいは少なくとも８０重量％、あるいは少なくとも９０重量％、あるいは少なくとも９９重量％、あるいは約１００重量％の天然セルロース、再生セルロース、セルロース誘導体、あるいはこれらの混合物を含む。様々な実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は本質的にセルロースからなるか、あるいはこれからなる。一部の実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は天然セルロースを含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。他の実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は再生セルロースを含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。例えば、このような他の実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は再生リオセルセルロース（ｌｙｏｃｅｌｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）を含むか、あるいは本質的にこれからなるか、あるいはこれからなる。
【００３８】
天然セルロースは、β（１→４）−グリコシド‐結合グルコース反復単位を含み、反復単位の数（「ｎ」）が一般的に１００〜１０，０００の範囲である一般高分子化学式（Ｃ６Ｈ１Ｏ５）ｎを有する直鎖多糖類である。再生セルロースは天然セルロースと同じ化学式を有し、ビスコース工程、銅アンモニウム工程および有機溶媒紡糸工程を含むいくつかの工程のうち１つからの天然由来高分子（例えば、木材パルプまたは竹）から調製される。再生セルロースの一部例はレーヨン、モーダルおよびリオセルである。セルロース誘導体はグルコース単位上のヒドロキシル基が、例えばエステル基で完全にあるいは部分的に置換された改質セルロースである。セルロース誘導体の一部例はアセチルセルロースおよび三酢酸セルロースである。
【００３９】
一部の実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０はアラミドを含む。例えば、様々な実施形態において、アラミドは合成芳香族ポリアミドである。芳香族ポリアミドの１つの例はパラ‐アラミド、例えば１，４−フェニレン−ジアミンとテレフタル酸塩化物の縮合物である。芳香族ポリアミドの他の例はメタ−アラミド、例えばｍ−フェニレンジアミンと塩化イソフタロイルの縮合物である。
【００４０】
一部の実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０はアクリルを含む。例えば、様々な実施形態において、アクリルは少なくとも８５重量％アクリロニトリル単量体で形成される合成アクリル重合体である。
【００４１】
様々な実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は約２０ｎｍ〜約８００ｎｍ、あるいは約３０ｎｍ〜約６００ｎｍ、あるいは約５０ｎｍ〜約５００ｎｍの平均直径、および約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、あるいは約２ｍｍ〜約８ｍｍ、あるいは約４ｍｍ〜約６ｍｍの平均長さを有する。このような実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は典型的にカナダ標準ろ水度（「ＣＳＦ」）にしたがって測定するとき、約５ｍｌのＣＳＦ〜約３００ｍｌのＣＳＦ、あるいは約１０ｍｌのＣＳＦ〜約２００ｍｌのＣＳＦ、あるいは約１０ｍｌのＣＳＦ〜約１００ｍｌのＣＳＦのフィブリル化程度を有する。ＣＳＦは水１リットルに繊維状パルプ物質３グラムが排出される速度を測定する経験的試験手順である。ＣＳＦ測定はＴＡＰＰＩ  Ｔ２２７試験手順にしたがって実施する。ＣＳＦ測定を行う際にはより多いフィブリル化繊維質パルプ材料はより低い排水率を有し、したがってより低い「ｍｌ  ＣＳＦ」値を有し、より少ないフィブリル化繊維質パルプ材料がより高い「ｍｌ  ＣＳＦ」値を有することになるということを留意するべきである。
【００４２】
さらに、様々な実施形態において、フィブリル化ナノ繊維２０は約２００℃以上、あるいは２５０℃以上、あるいは３５０℃以上の熱安定性を有する。熱安定性とはフィブリル化ナノ繊維２０が溶融、軟化、分解しないことを意味する。フィブリル化ナノ繊維２０の熱安定性は典型的にＴＧＡによって決定される。ＴＧＡを介して分析されるエラストマー粒子２４の試験サンプルが、試験サンプルの総重量を基準に５重量％を失う温度はエラストマー粒子２４が熱安定性を失う温度である。
【００４３】
フィブリル化ナノ繊維２０は、典型的に摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約１〜約６ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．５ｋｇ〜約２．７ｋｇ）、あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約２〜約５ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．９ｋｇ〜約２．３ｋｇ）、あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約２〜約４ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．９ｋｇ〜約１．８ｋｇ）あるいは摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約３ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約１．４ｋｇ）の量で摩擦材１０内に存在する。摩擦発生層１４に存在するフィブリル化ナノ繊維２０の量は上記範囲外で変化することがあるが、一般的にこれらの範囲内で全部および部分の値の両方を有する。さらに、一種以上のフィブリル化ナノ繊維２０が摩擦発生層１４に含まれることがあって、この場合摩擦発生層１４に存在する全てのフィブリル化ナノ繊維２０の総量は上記範囲内にあるものと認識するべきである。
【００４４】
好ましい実施形態において、摩擦発生面１８の約３０００ｆｔ２を基準に、約６ｌｂｓ〜約１２ｌｂｓのエラストマー粒子２４、約１０ｌｂｓ〜約２０ｌｂｓの摩擦調整粒子２２および約１〜約７ｌｂｓのフィブリル化ナノ繊維２０が摩擦発生層１４に存在する。
【００４５】
フィブリル化ナノ繊維２０および摩擦調整粒子２２の量は摩擦材１０の摩擦特性に影響を及ぼすように選択することができる。例えば摩擦発生表面１８における摩擦材１０の多孔性は摩擦発生層１４に存在するフィブリル化ナノ繊維２０の量に反比例する。摩擦発生層１４に存在する摩擦調整粒子２２の量は摩擦発生面１８で達成できる静ＣＯＦおよび動ＣＯＦの両方に影響を及ぼす。一般的により高いＣＯＦはより多い量の摩擦調整粒子２２を伴い、その反対の場合も同じであるが、摩擦調整粒子２２およびフィブリル化ナノ繊維２０のみ用いられることは摩擦材１０の動ＣＯＦおよび静ＣＯＦの顕著な改善を許容しない。有利には、本明細書に開示されている量で摩擦発生層１４内の摩擦調整粒子２２およびフィブリル化ナノ繊維２０と共にエラストマー粒子２４の使用は摩擦材１０の動ＣＯＦおよび静ＣＯＦを顕著に改善する。
【００４６】
他の好ましい実施形態において、摩擦材１０は（１）セルロースを含み、あるいは約１ｍｍ〜約１０ｍｍの平均長さおよびカナダ標準ろ水度にしたがって測定するとき、約１０ｍｌのＣＳＦ〜約３００ｍｌのＣＳＦの平均フィブリル化程度を有するフィブリル化ナノ繊維２０であって、摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約１ｌｂｓ〜約６ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．５ｋｇ〜約２．７ｋｇ）の量で摩擦発生層１４に存在するフィブリル化ナノ繊維２０；（２）珪藻土を含み、さらに３０００ｆｔ２当たり約７ｌｂｓ〜約２３ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約３．２ｋｇ〜約１０．４ｋｇ）の量で摩擦発生層１４に存在する摩擦調整粒子２２；（３）カシューナットシェルオイルから由来され、約４０μｍ未満の平均直径を有するエラストマー粒子２４であって、摩擦発生面１８の３０００ｆｔ２当たり約３ｌｂｓ〜約１５ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約１．４ｋｇ〜約６．８ｋｇ）の量で摩擦発生層１４に存在するエラストマー粒子２４；を含む摩擦発生層１４を含む。該実施形態において、硬化性樹脂２６は摩擦材１０の１００重量部を基準に、約４０重量％未満の量で摩擦発生層１４およびベース部１２全体に分散される。摩擦発生層１４におけるフィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２およびエラストマー粒子２４の組み合わせは優れた動ＣＯＦおよび静ＣＯＦを有する摩擦材１０を提供し、上記の組み合わせは有利には、必要な硬化性樹脂２６の量を減少させ、以下に説明するように、上記の組み合わせはさらにベース部１２の厚さを減少させる。
【００４７】
摩擦材１０のベース部１２を参照すると、ベース部１２は典型的に様々な構造繊維２８および充填材を含む。好ましい実施形態において、ベース部１２は摩擦発生層１４内に浸透し、フィブリル化ナノ繊維２０と混在する構造繊維２８を含む。このために、ベース部１２は摩擦発生層１４と同様に無秩序なものと言及することができる。一部の実施形態において、ベース部１２の構造繊維２８は摩擦発生面１８に露出される。他の実施形態において、ベース部１２の構造繊維２８は摩擦発生面１８に露出されない。構造繊維２８は典型的にセルロース繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、ノボロイド（フェノール‐ホルムアルデヒド）繊維、炭素繊維、鉱物繊維およびこれらの組み合わせから選択される。様々なタイプのセルロース、アラミドおよびアクリル繊維は摩擦発生層１４のフィブリル化ナノ繊維２０に対して上記に記載した通りである。黒鉛繊維と時たま呼ばれる炭素繊維は炭素原子を含む繊維である。無論、本明細書で論じるような炭素繊維は炭素および他の材料、すなわち複合炭素繊維で形成される繊維を含む。
【００４８】
様々な実施形態において、構造繊維２８は約２０ｎｍ〜約２０００ｎｍ、あるいは約３０ｎｍ〜約１７５０ｎｍ、あるいは約５０ｎｍ〜約１５００ｎｍの平均直径を有し、約２ｍｍ〜約２０ｍｍ、あるいは約４ｍｍ〜約１８ｍｍ、あるいは約６ｍｍ〜約１６ｍｍの平均長さを有する。このような実施形態において、構造繊維２８は典型的にＣＳＦにしたがって測定するとき約１００ｍｌのＣＳＦ〜約１０００ｍｌのＣＳＦ、あるいは約１００ｍｌのＣＳＦ〜約８００ｍｌのＣＳＦ、あるいは約１００ｍｌのＣＳＦ〜約６５０ｍｌのＣＳＦのフィブリル化程度を有する。
【００４９】
一実施形態において、ベース部１２はポリ‐パラフェニレンテレフタルアミドのようなアラミドを含むフィブリル化微細構造繊維２８を含む。他の実施形態において、ベース部１２はセルロースを含む構造繊維２８を含む。他の実施形態において、ベース部１２は炭素を含む構造繊維２８を含む。好ましい実施形態において、ベース部１２はアラミドおよびセルロースを含むか、あるいはこれらからなるか、あるいは本質的にこれらからなる個々の構造繊維２８を含む。これらの二つのタイプのマイクロ繊維の組み合わせは熱的および化学的安定性および３５０℃を超過する耐疲労性を有するベース部１２を提供する。該実施形態のベース部１２に存在するアラミドおよびセルロース構造繊維２８は天然あるいは合成であり得る。
【００５０】
構造繊維２８は、典型的にベース部１２の総重量を基準に約１０〜約９０重量％、あるいは約２０〜約７０重量％の量で摩擦材１０に存在する。ベース部１２に存在する構造繊維２８の量は上記の範囲外で変化することがあるが、一般的にこれらの範囲内で全部および部分の値の両方を有する。さらに、一種以上の構造繊維２８がベース部１２に含まれることがあって、この場合ベース部１２に存在する全ての構造繊維２８の総量は上記範囲内にあるものと認識するべきである。
【００５１】
ベース部１２の充填材を参照すると、シリカ、炭素、黒鉛、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタンおよびこれらの組み合わせから選択される。あるいは、ベース部１２の充填材はシリカ、炭素、黒鉛、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタンおよびこれらの組み合わせを含むか、あるいは本質的にこれらからなるか、あるいはこれらからなる。好ましい実施形態において、ベース部１２充填材は珪藻土と炭素の組み合わせを含む。
【００５２】
様々な実施形態において、ベース部１２はエラストマー粒子２４を実質的に含まない。該実施形態において、カシューナット粒子から由来されるようなエラストマー粒子２４はベース部１２の総重量を基準に約１重量％未満、あるいは約０．５重量％未満、あるいは約０．２５重量％未満、あるいは約０．１重量％未満、あるいは０重量％の量でベース部１２に存在する。無論、該実施形態において、摩擦発生層１４に添加されるエラストマー粒子２４の一部はベース部１２と混在するか、あるいはベース部１２内に浸透することができるが、摩擦発生層１４の構成成分を適用する前に、ベース部１２はエラストマー粒子２４を実質的に含まない。
【００５３】
充填材は、典型的にベース部１２の総重量を基準に約２０〜約８０重量％の量、あるいは約２０〜約６０重量％の量で摩擦材１０に存在する。ベース部１２に存在する充填材の量は上記の範囲外で変化することがあるが、一般的にこれらの範囲内で全部および部分の値の両方を有する。さらに、一種以上の充填材がベース部１２に含まれることがあって、この場合ベース部１２に存在する全ての充填材の総量は上記範囲内にあるものと認識するべきである。
【００５４】
硬化性樹脂２６を参照すると、摩擦材１０の摩擦発生層１４およびベース部１２の全体に分散される。硬化性樹脂２６は摩擦材１０に構造強度を提供するのに適した任意の熱硬化性樹脂であり得る。硬化性樹脂２６は、例えば、フェノール樹脂あるいは変性フェノール樹脂（例えば、エポキシフェノールなど）であり得る。フェノール樹脂は芳香族アルコール、典型的にはフェノール、およびアルデヒド、典型的にはホルムアルデヒドの縮合によって生成される熱硬化性樹脂の部類である。フェノール系樹脂は全ての樹脂の全重量を基準に少なくとも５０重量％のフェノール樹脂を含み、任意の溶媒あるいは加工酸を除く熱硬化性樹脂混合物である。フェノール樹脂と混合することができる他の熱硬化性樹脂の一部の例にはシリコーン樹脂、エポキシ樹脂およびポリブタジエン樹脂が含まれるが、これはいくつかの例に過ぎない。一旦硬化されると、硬化性樹脂２６は硬化樹脂３４と呼ばれ、硬化樹脂３４は摩擦材１０に強度および耐久性を付与し、適切な潤滑剤の流れおよび保持のために所望の多孔性を維持しながら、摩擦発生層１４でエラストマー粒子２４、フィブリル化ナノ繊維２０および摩擦調整粒子２２を接着する。
【００５５】
硬化性樹脂２６は、摩擦材１０の総重量を基準に約５０重量％未満、約４５重量％未満、あるいは約４０重量％未満、あるいは約２０重量％〜約３５重量％、あるいは約２５重量％〜約３０重量％の量で摩擦材１０に存在する。有利には、摩擦発生層１４内のエラストマー粒子２４、フィブリル化ナノ繊維２０および摩擦調整粒子２２の組み合わせは摩擦材１０内に硬化性樹脂２６の量を減少させ、優れた性能特性（例えば、ＣＯＦおよび磨耗性）を提供する。
【００５６】
図３を参照すると、摩擦板３０は結合用接着剤３６を用いて基板３２に結合される硬化（すなわち、硬化樹脂３４を含む）摩擦材１０を含む。結合面１６は基板３２あるいは他の材料に対する結合が遂行されることを意味する摩擦材１０の表面である。このようにして、ベース部１２の結合面１６は基板３２に結合される。
【００５７】
摩擦材１０は、当業者に知られている任意の適切な技術によって基板３２に結合される。典型的に、摩擦材１０は当業者に一般的に知られている結合用接着剤３６であって、例えば、フェノール改質ニトリルゴムを含む結合用接着剤３６で基板３２に結合される。例示的な基板３２は摩擦／クラッチ板、シンクロナイザーリングおよびトランスミッションバンドが含まれるが、これらに限定されない。基板３２は一般的に金属である。
【００５８】
上述したように、本明細書に記載の摩擦材１０の様々な実施形態は湿式クラッチに使用することができる。摩擦材１０の摩擦発生面１８は潤滑剤の存在下で対向する合わせ面（図示せず）との界面摩擦係合を経験する。摩擦発生面１８は潤滑剤の存在下で対向する回転面（図示せず）との選択的な界面摩擦係合を経験し、結合面１６は接着剤または他の適切な結合技術を用い基板３２に結合した接着を達成する。潤滑剤は例えば、自動トランスミッションオイルのような任意の適切な潤滑油であり得る。摩擦材１０は約３５０℃以上、あるいは約４００℃、あるいは約４５０℃以上で満足に機能するが、このような高温環境に限定されず、必要に応じて、摩擦発生面１８で３５０℃未満の温度を保持するよう設計された湿式クラッチに使用することができる。
【００５９】
摩擦材１０は、該摩擦発生面１８が反復的に再生され得るため正のμ−ｖ関係を維持しグレージング（ｇｌａｚｉｎｇ）に抵抗することができる。このような再生はフィブリル化セルロースナノ繊維およびこれらの支持された摩擦調整粒子２２の存在に起因することができる。これらの二つの材料（フィブリル化ナノ繊維２０および摩擦調整粒子２２）の均衡した含量は摩擦発生面１８に、あるいはこれらの付近に十分な摩擦調整粒子２２を提供し、摩擦発生面１８に最も近接したフィブリル化セルロースナノ繊維を一定した間隔で熱的に分解させながら高温で正のμ‐ｖ関係を保持することができる。
【００６０】
さらに、摩擦発生層１４におけるフィブリル化ナノ繊維２０、摩擦調整粒子２２およびエラストマー粒子２４の組み合わせは優れた動ＣＯＦおよび静ＣＯＦを有する摩擦材１０を提供し、上記組み合わせは有利には必要な硬化性樹脂２６の量を減少させ、さらに以下の実施例に説明するようにベース部１２の厚さを減少させる。理論に束縛されず、摩擦発生層１４のエラストマー粒子２４および減少した量の硬化性樹脂２６が摩擦発生層１４の圧縮率を増加させると考えられる。結果的に、摩擦材１０のこのような多い実施形態は湿式クラッチ用途のおいて優れた動ＣＯＦおよび静ＣＯＦならびに耐久性特性を表す。
【００６１】
以下の実施例は、本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲を制限するものとして解釈されてはならない。
【実施例】
【００６２】
本明細書を代表する摩擦材の実施例（実施例１および２）は、本明細書を代表するものではない摩擦材の三つの比較例（比較例１〜３）と共に形成される。形成後、実施例および比較例を評価して様々な性能特性を決定する。実施例１および２ならびに比較例１〜３の組成は下記の表１に示す。
【００６３】
【表１】
2019504131.tif 000003
【００６４】
構造繊維ＡおよびＢはそれぞれアラミドおよび天然セルロースを含む。
【００６５】
充填材ＡおよびＢはそれぞれ珪藻土および黒鉛を含む。
【００６６】
摩擦調整粒子は約５．５〜約６のモース硬度を有する珪藻土である。
【００６７】
フィブリル化ナノ繊維はリオセルセルロース繊維である。
【００６８】
エラストマー粒子は約１２μｍの平均直径および約１．５〜７．５％の圧縮率を有するカシューナットシュル誘導体を含む粒子である。
【００６９】
実施例１および２ならびに比較例１〜３を硬化させ、金属基板に結合して摩擦板を形成する。
【００７０】
次に、実施例１および比較例１および２の摩擦材を含む摩擦板をＳＡＥ手順Ｊ２４９０（μＰＶＴ）にしたがって、Ｎｏ．２摩擦試験機で２回試験を行う。ＳＡＥ  Ｎｏ．２摩擦試験機を用い、湿式摩擦システムにおける耐久性試験のみならず、自動トランスミッションオイルと自動電動板クラッチの摩擦特性を評価する。試験はデュアルクラッチトランスミッション（「ＤＣＴ」）オイル中で遂行した。
【００７１】
初期ＣＯＦ、中間点ＣＯＦ、静ＣＯＦ、Ｅ／Ｍ比に対する測定値を摩擦材の係合／分離サイクルの数に対してプロットした。実施例および比較例の静ＣＯＦは図４に示す。図４において、実施例１および２は比較例より改善された静ＣＯＦを示す。耐久性試験（ライニング損失ｍｍ／パック）も遂行した。実施例および比較例の耐久性を図５に示す。図５において、実施例１および２は比較例よりも向上された耐久性を示す。さらに、より少ない重量％樹脂を含む実施例２はより多い重量％樹脂を含む実施例１より改善された摩擦特性を示す。すなわち、本発明の摩擦発生層はより少ない樹脂を必要とし、より少ない樹脂で改善された摩擦および耐久性特性を示す。
【００７２】
添付の特許請求の範囲は、詳細な説明に記載された任意の特定化合物、組成物または方法を表現することに限定されず、添付の特許請求の範囲の範疇内に属する特定の実施形態の間で変更することができることを認識するべきである。様々な実施形態の特定の特徴あるいは態様を説明するために本明細書に依存する任意のマーカッシュグループに関し、他の全てのマーカッシュメンバーから独立したそれぞれのマーカッシュグループの各メンバーから異なる、特別な、および／または予想しない結果が得られ得ることを認識するべきである。マーカッシュグループの各メンバーは個別に、あるいは組み合わせて依存することができ、添付の特許請求の範囲の範疇内で特定の実施形態に対する適切な支持を提供する。
【００７３】
さらに、本発明の様々な実施形態を説明するのに必要な任意の範囲および下位範囲が添付の特許請求の範囲の範疇内で独立的に、および総合的に含まれるものと認識するべきであって、全体および／または下位の値が本明細書に明示的に記載されていない場合にも、本明細書において全体および／または部分の値を含む全ての範囲を記述して考慮するものと認識するべきである。当業者は列挙した範囲および下位範囲が本発明の様々な実施形態を十分に記述して実施可能にし、このような範囲および下位範囲が関連する半分、３分の１、４分の１、５分の１などにさらに詳細に描写され得ることを容易に認識する。ほんの一例をあげると、範囲「０．１〜０．９」は、下位３分の１、すなわち０．１〜０．３、中位３分の１、すなわち０．４〜０．６、および上位３分の１、すなわち０．７〜０．９にさらに描写することができ、これらは個別的に、および総合的に添付の特許請求の範囲の範疇内に含まれ、特許請求の範囲の範疇内の特定の実施形態を個別的に、および総合的に必要とすることがあって、これに対する適切な支持を提供する。さらに、「少なくとも」、「超過」、「未満」、「以下」などのような範囲を規定するか、あるいは修飾する表現に関し、このような表現は下位範囲および／または上限または下限を含むことを認識するべきである。さらに他の例として、範囲「少なくとも１０」本質的に少なくとも１０〜３５の下位範囲、少なくとも１０〜２５の下位範囲、２５〜３５の下位範囲などを含み、それぞれの下位範囲は添付の特許請求の範囲の範疇内の特定の実施形態に個別的に、かつ／または総合的に依存し得、これがための適切な支持を提供する。最後に開示された範囲内の個々の数値は添付の特許請求の範囲の範疇内の特定の実施形態に依存し得、これがための適切な支持を提供する。例えば、範囲「１〜９」は４．１などの小数点（あるいは、分数）を含む個々の数値のみならず、３などの様々な個々の整数を含み、これは添付の特許請求の範囲の範疇内の特定の実施形態を必要とすることがあって、これに対する適切な支持を提供する。
【００７４】
本発明は、例示的な方法で説明されており、使用されている用語は限定ではなく説明する単語の性格を有するものと認識するべきである。明らかに、本開示の多くの変更および変形が上記の教示に照らして、可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の範疇内において、本開示は具体的に説明されている以外の方法で実施することができることを認識するべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月11日(2018.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を含む摩擦材：
（Ａ）結合面を提供するベース部;
（Ｂ）前記ベース部に浸透し、それと一体化され、さらに前記ベース部の前記結合面に対向する摩擦発生面を提供する摩擦発生層であって、
（ｉ）フィブリル化ナノ繊維;
（ｉｉ）摩擦調整粒子;および
（ｉｉｉ）エラストマー粒子;を
含む摩擦発生層；および
（Ｃ）前記摩擦発生層および前記ベース部の全体に分散されている硬化性樹脂。
【請求項２】
前記エラストマー粒子はＩＳＯ  ６３１０にしたがって試験を行ったときに約１〜約１０％の圧縮率を有する、請求項１に記載の摩擦材。
【請求項３】
前記エラストマー粒子はカシューナットシェルオイル、ゴムおよびこれらの組み合わせから由来する粒子から選択される、請求項１または２に記載の摩擦材。
【請求項４】
前記エラストマー粒子が約４０μｍ未満の平均直径および／または約２００℃以上の熱安定性を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項５】
前記エラストマー粒子が前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約３〜約１５ｌｂｓ（約２７８．７ｍ２当たり約１．４〜約６．８ｋｇ）の量で存在する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項６】
前記摩擦調整粒子がシリカ、炭素、黒鉛、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタンおよびこれらの組み合わせから選択され、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約７〜約２３ｌｂｓ（約２７８．７ｍ２当たり約３．２〜約１０．４ｋｇ）の量で存在する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項７】
前記摩擦調整粒子および前記エラストマー粒子は約３：１〜約１：１の重量比で存在する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項８】
前記フィブリル化ナノ繊維はアクリル繊維、アラミド繊維、炭素繊維、セルロース繊維、およびこれらの組み合わせから選択され、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約１〜約６ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．５ｋｇ〜約２．７ｋｇ）の量で存在する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項９】
前記摩擦発生面と前記結合面の間の距離として定義される厚さを有し、前記摩擦発生層が前記摩擦発生面から前記結合面に向かって前記厚さの約４０％まで延長する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１０】
前記摩擦発生層が前記フィブリル化ナノ繊維、前記摩擦調整粒子および前記エラストマー粒子から本質的になり／なるか、前記ベース部が前記エラストマー粒子を実質的に含まない、請求項１〜９のいずれか一項に記載の摩擦材。
【請求項１１】
硬化した請求項１〜１０のいずれか一項に記載の摩擦材を含み、前記硬化した摩擦材の前記ベース部の前記結合面が基板に結合される、摩擦板。
【請求項１２】
下記を含む摩擦材：
（Ａ）結合面を提供するベース部;
（Ｂ）前記ベース部に浸透し、それと一体化され、さらに前記ベース部の前記結合面に対向する摩擦発生面を提供する摩擦発生層であって、
（ｉ）セルロースを含み、約１ｍｍ〜約１０ｍｍの平均長さおよびカナダ標準ろ水度にしたがって測定するとき、約１０ｍｌのＣＳＦ〜約３００ｍｌのＣＳＦの平均フィブリル化程度を有するフィブリル化ナノ繊維であって、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約１〜約６ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約０．５〜約２．７ｋｇ）の量で存在するフィブリル化ナノ繊維；
（ｉｉ）珪藻土を含み、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約７〜約２３ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約３．２〜約１０．４ｋｇ）の量で摩擦発生層に存在する摩擦調整粒子；
（ｉｉｉ）カシューナットシェルオイルから由来され、約４０μｍの平均直径を有するエラストマー粒子であって、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ２当たり約３〜約１５ｌｂｓ（２７８．７ｍ２当たり約１．４〜約６．８ｋｇ）の量で存在するエラストマー粒子；を
含む摩擦発生層；および
（Ｃ）前記摩擦発生層および前記ベース部の全体に前記摩擦材の１００重量部を基準に約４０重量％未満の量で存在する硬化性樹脂。
【国際調査報告】
2019504131.tif 000009
2019504131.tif 000010
2019504131.tif 000011