(57)【要約】  フィブリル状高性能繊維を製造する方法であって、  ａ）少なくとも１０ｇ／ｄｔｅｘの破断強度および少なくとも１５０ｇ／ｄｔｅｘの伸び弾性率を有する有機高性能フィラメント糸を用意するステップ、  ｂ）乾燥糸状態の前記高性能フィラメント糸のフィブリル化であって、それによってフィブリル状高性能フィラメント糸が生成するステップ、および  ｃ）ステップｂ）から得られた前記フィブリル状高性能フィラメント糸を実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に切断するステップとを含む方法、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維、前記繊維と１種類以上の充填剤とを含む物品、並びにかかる物品を製造する方法が示される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィブリル状高性能繊維を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１０ｇ／ｄｔｅｘの破断強度および少なくとも１５０ｇ／ｄｔｅｘの伸び弾性率を有する有機高性能フィラメント糸を用意するステップ、
ｂ）乾燥糸状態の前記高性能フィラメント糸のフィブリル化であって、フィブリル状高性能フィラメント糸が生成するステップ、および
ｃ）ステップｂ）から得られた前記フィブリル状高性能フィラメント糸を実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に切断するステップ
を含む、前記方法。
【請求項２】
ステップａ）において、アラミドフィラメント糸、ポリオレフィンフィラメント糸、ポリベンズオキサゾールフィラメント糸およびポリベンズチアゾールフィラメント糸を含む群の１種以上から選択される高性能フィラメント糸が用意されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップａ）における前記高性能フィラメント糸の用意が、前記高性能フィラメント糸をスプールまたはクリールから巻き戻すことによって行われることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィブリル化が、ステップｂ）において、回転速度が最高２，０００ｒｐｍである摩擦ディスクを備えたディスク摩擦装置を用いて行われることを特徴とする、請求項１〜３の一項以上に記載の方法。
【請求項５】
前記ディスク摩擦装置の前記摩擦ディスクが駆動されないことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記摩擦ディスクが炭化ニッケルまたはニッケルダイアモンドでできた摩擦面を備えることを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記高性能フィラメント糸が前記摩擦面上を１０ｍ／ｍｉｎから２０００ｍ／ｍｉｎの速度で引かれることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ステップｂ）から得られた前記フィブリル状高性能フィラメント糸の前記切断が、ステップｃ）において機械的に行われることを特徴とする、請求項１〜７の一項以上に記載の方法。
【請求項９】
ステップｂ）から得られた前記フィブリル状高性能フィラメント糸の前記切断が、ステップｃ）において熱的に行われることを特徴とする、請求項１〜７の一項以上に記載の方法。
【請求項１０】
前記切断が、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維が生成するようにステップｃ）において行われ、前記長さが０．５ｍｍ〜６０ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜９の一項以上に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０の一項以上によって得られるフィブリル状高性能短繊維であって、前記フィブリル状高性能短繊維が、すべてのフィブリル状高性能短繊維が実質的に同じ長さを有するように切断装置における切断長さＬの設定によってあらかじめ設定された長さを有することを特徴とする、フィブリル状高性能短繊維。
【請求項１２】
前記実質的に同じ長さが０．５ｍｍ〜６０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１１に記載のフィブリル状高性能短繊維。
【請求項１３】
前記繊維が、カオリンを用いて測定して、８％から４０％の範囲の充填剤保持率を有することを特徴とする、請求項１１または１２に記載のフィブリル状高性能短繊維。
【請求項１４】
物品を製造する方法であって、請求項１〜１０の一項以上に記載のステップａ）からｃ）を含み、さらに、
ｄ）ステップｃ）から得られた実質的に同じ長さの前記フィブリル状高性能短繊維を、１種類以上の充填剤を添加して、それ自体公知の様式でこれらの繊維を含む物品に加工するステップ
を含む、前記方法。
【請求項１５】
高性能フィラメント糸でできた１本以上のパルプが、ステップｄ）において前記１種類以上の充填剤と一緒に添加されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１１〜１３の一項以上に記載の実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維と１種類以上の充填剤とを含む、物品。
【請求項１７】
前記物品が、高性能短繊維でできた１本以上のパルプを更に含む、請求項１６に記載の物品。
【請求項１８】
前記繊維の前記実質的に同じ長さが０．５ｍｍ〜６０ｍｍの範囲であることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の物品。
【請求項１９】
前記物品の総重量に対する前記繊維の重量割合が０．１％〜２５％であることを特徴とする、請求項１６〜１８の一項以上に記載の物品。
【請求項２０】
前記物品が摩擦ライニングまたはクラッチライニングであることを特徴とする、請求項１６〜１９の一項以上に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィブリル状高性能短繊維（ｃｈｏｐｐｅｄ  ｆｉｂｅｒｓ）を製造する方法、フィブリル状高性能短繊維、およびそれを含む物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
アラミド、ポリオレフィン、ポリベンズオキサゾールまたはポリベンズチアゾールでできた繊維などの高性能繊維、すなわち高い破断強度および高い伸び弾性率を有する繊維は、一般に知られるように、複数の物品において、例えば摩擦ライニングにおいて、補強繊維として使用される。特に、高性能繊維を摩擦ライニングにおける補強繊維として使用するときには、高い充填剤保持率が高性能繊維から要求される。
高い充填剤保持率の要求は、パルプ状高性能繊維によって、例えば、カオリンを用いて測定された充填剤保持率が約８０％であるアラミドパルプによって、満たされている。
しかし、高性能繊維をパルプ化すること、すなわち、
−  繊維を切断し、
−  切断繊維から懸濁液を製造し、
−  切断繊維を、必要に応じて複数回、精製し、
−  精製された繊維を乾燥させ、および
−  乾燥繊維を圧縮することは、
労働およびエネルギー集約的方法であり、それに応じてコスト集約的である。
【０００３】
米国特許出願公開第２００３／００２２９６１号Ａ１には、とりわけ、乾燥アラミドパルプと、湿潤アラミドパルプ、木材パルプおよびアクリルパルプからなる群から選択される少なくとも１種とを含む混合物を含む、摩擦材料が記載されている。乾燥アラミドパルプを製造するために、アラミド繊維を用意し、長さ１３ｍｍに切断し、粉砕し、そしてふるい分ける。粉砕は、短繊維が粉砕によってパルプ化されるだけでなく、追加の回数切断されるように、回転切断装置と固定切断装置の間で短繊維をせん断することによって行われる。この手段によって、実質的にすべての生成したパルプ繊維の標準的な長さが、粉砕前の短繊維の切断長さよりも短い。しかし、ふるいが操作中に目詰まりする傾向にあり、準備、切断、粉砕およびふるい分けのための米国特許出願公開第２００３／００２２９６１号Ａ１に記載の方法が、ある期間後に中断され、目詰まりしたふるいを交換し、または再度使用できるようにしなければならない。その結果、準備、切断、粉砕およびふるい分けのための米国特許出願公開第２００３／００２２９６１号Ａ１に記載の方法は、連続操作には適さない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、補強繊維として使用することができる生成物であって、パルプから製造された以外は同様に製造された物品の品質よりもその品質が少なくとも劣らない物品に加工することができる生成物をもたらすにもかかわらず、より低労働および低エネルギー集約的であり、さらに連続操作に適している方法を提供する目的を有する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、フィブリル状高性能繊維を製造する方法であって、
ａ）少なくとも１０ｇ／ｄｔｅｘの破断強度および少なくとも１５０ｇ／ｄｔｅｘの伸び弾性率を有する有機高性能フィラメント糸を用意するステップ、
ｂ）乾燥糸状態の高性能フィラメント糸のフィブリル化により、フィブリル状高性能フィラメント糸が生成するステップ、および
ｃ）ステップｂ）から得られたフィブリル状高性能フィラメント糸を実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に切断するステップ
を含む、前記方法によって達成される。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明の方法と最初に記述したパルプ化方法との比較によれば、本発明の方法は、実行することが容易であるより少数のステップを含む。さらに、本発明の方法はかなり低エネルギー集約的である。特に、（必要に応じて複数回行われる）精製および乾燥を含む、最初に記述したパルプ化方法に必要なステップが省略されるので、これは事実である。したがって、本発明の方法は、最初に記述したパルプ化方法よりもかなり安価である。さらに、本発明の方法は連続操作に適している。
それでも、本発明の方法は、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維をもたらし、このフィブリル状高性能短繊維から物品をそれ自体公知の方法で製造することができる。前記物品は、対応するパルプを使用する以外は同様に製造された物品と、少なくとも摩耗に関して、品質が同等であるだけでなく、実際にそれよりも優れている。
【０００７】
例えば、ライニング上およびディスク上で、驚くべきことに、標準処方に従って製造されたブレーキライニングの摩耗よりも少ない摩耗を示すブレーキライニングを、本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維を用いて同じ標準処方に従って製造することができる。ただし、本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維の代わりに、該ブレーキライニングはアラミドパルプを含む。この結果は、一層予測が困難である。というのは、本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維は、カオリンを用いて測定された充填剤保持率が約１０％から約４０％の範囲にあり、これは、実際、アラミド短繊維の充填剤保持率（約４％）より高いが、アラミドパルプの充填剤保持率（約８０％）よりも大幅に低いからである。
【０００８】
アラミドパルプの充填剤保持率と比較してこの低い充填剤保持率に照らして、本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維を含むブレーキライニングの摩耗が、アラミドパルプを含む対応するブレーキライニングの摩耗よりも仮にほんのわずかに高いだけでも驚くべきことであろう。本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維を含むブレーキライニングの摩耗が、アラミドパルプを含む対応するブレーキライニングの摩耗と同程度に低いとしたら一層驚くべきことであろう。したがって、本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維を含むブレーキライニングの摩耗が、アラミドパルプを含む対応するブレーキライニングの摩耗よりも一層低いことは、特に驚かざるをえない。
【０００９】
本発明の文脈においては、「フィブリル化」という用語は、本発明の方法のステップａ）において用意される有機高性能フィラメント糸が、好ましくは長さ方向の摩擦が生じるように、摩擦面上を送られることを意味する。
さらに、本発明の文脈においては、「フィブリル」という用語は、高性能フィラメント糸のフィラメントから分岐し、何分の一でしかない、例えば、フィラメントの直径の１／２〜１／２０でしかない、好ましくはフィラメントの直径の１／３〜１／１０でしかない直径を有する、繊維を意味する。上述したように、高性能フィラメント糸は、好ましくは長さ方向の摩擦が生じるように、摩擦面上を送られ、長さ方向の摩擦は高性能フィラメント糸の全長にわたって生じるので、ステップｂ）から得られたフィブリル状高性能フィラメント糸のフィブリルは、ほぼ高性能フィラメント糸の長さである長さを有し得る。しかし、フィブリルの長さは、本発明の方法のステップｃ）において行われる切断によってそれ相応に短かくされて、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維が生成し、その繊維からフィブリルが分岐し、実質的に同じ長さの高性能短繊維から離れて存在するフィブリルも生成する。
【００１０】
本発明の方法のステップｂ）における高性能フィラメント糸のフィブリル化は、乾燥糸状態で行われる。これは、本発明の文脈においては、糸が、相対湿度９０％以下、好ましくは６０％以下、特に好ましくは５０％以下の雰囲気にさらされたときに確定される含水量を有することを意味する。
本発明の方法のステップａ）における高性能フィラメント糸の用意では、少なくとも１０ｇ／ｄｔｅｘの破断強度および少なくとも１５０ｇ／ｄｔｅｘの伸び弾性率を有するすべての有機フィラメント糸が適している。
本発明の文脈においては、「高性能フィラメント糸」とは、上記特性を有する糸を意味し、糸のフィラメントは、好ましくは、その長さに垂直な環状断面を有する。しかしながら、楕円形、三葉形（ｔｒｉｌｏｂａｌ）、四葉形、多葉形断面形状などの別の断面形状を有する糸を使用することもできる。
好ましくは、本発明の方法のステップａ）において、アラミドフィラメント糸、ポリオレフィンフィラメント糸、ポリベンズオキサゾールフィラメント糸およびポリベンズチアゾールフィラメント糸をからなる群の１種以上から選択される高性能フィラメント糸が用意される。
これは、本発明の方法のステップａ）において用意される高性能フィラメント糸が、例えば、上記フィラメント糸の１種類のみからなることを意味する。しかしながら、本発明の方法のステップａ）において用意されるフィラメント糸は、上記フィラメント糸の２種類以上からなることもできる。さらに、本発明の方法のステップａ）においては、アラミドフィラメントおよび／またはポリオレフィンフィラメントおよび／またはポリベンズオキサゾールフィラメントおよび／またはポリベンズチアゾールフィラメントの混合物からなる高性能フィラメント糸を用意することもできる。
【００１１】
本発明の文脈においては、「アラミドフィラメント糸」とは、アミド結合（−ＣＯ−ＮＨ−）の少なくとも８５％が２個の芳香環に直接結合した芳香族ポリアミドでできたフィラメント糸を意味する。本発明に特に好ましい芳香族ポリアミドは、パラフェニレンジアミンと二塩化テレフタロイルの等モル（ｍｏｌｅ−ｆｏｒ−ｍｏｌｅ）重合から得られるホモポリマーであるポリパラフェニレンテレフタルアミドである。さらに、パラフェニレンジアミンと二塩化テレフタロイルに加えて、ポリマー鎖に挿入された少量の他のジアミンおよび／または他のジカルボン酸塩化物を含む共重合体も、本発明のための芳香族ポリアミドとして適している。通常、パラフェニレンジアミンと二塩化テレフタロイルに対して、他のジアミンおよび／または他のジカルボン酸塩化物は、ポリマー鎖に最高１０モルパーセントの量で組み込むことができると理解される。
【００１２】
本発明の文脈においては、「ポリオレフィンフィラメント糸」とは、ポリエチレンまたはポリプロピレンでできた糸を意味する。それに関して、「ポリエチレン」は、好ましくは百万を超える分子量を有し、少量の分枝またはコモノマーを含むことができる、実質的に線状のポリエチレン材料であると理解される。そのことによって、「少量」とは、主鎖中の１００個の炭素原子ごとに、５個以下の分枝またはコモノマーが存在することを意味すると理解される。線状ポリエチレン材料は、さらに、アルケン−１ポリマー、特に低圧ポリエチレン、低圧ポリプロピレンなど、最高５０ｗｔ％の１種類以上のポリマー添加剤、または通常混合される、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、染料などのごとき低分子添加剤を含むことができる。このタイプのポリエチレン材料は、「延長鎖ポリエチレン」（ＥＣＰＥ）という名称で知られている。本発明の文脈においては、「ポリプロピレン」は、好ましくは百万を超える分子量を有する、実質的に線状ポリプロピレンであると理解される。
【００１３】
本発明の文脈においては、「ポリベンズオキサゾール」および「ポリベンズチアゾール」は、以下に示す構造単位を有し、構造単位において示されるように窒素に結合した芳香族基が好ましくは炭素環式である、ポリマーであると理解される。しかしながら、前記基は複素環式とすることもできる。さらに、窒素に結合した芳香族基は、構造単位において示されるように、好ましくは６員環である。しかしながら、前記基は縮合または非縮合多環系として形成することもできる。
【００１４】
【化１】
2011501786.tif 000002
【００１５】
本発明の方法のステップａ）において用意される高性能フィラメント糸は、好ましくは、２００ｄｔｅｘから７，０００ｄｔｅｘの範囲、特に好ましくは４００ｄｔｅｘから４，０００ｄｔｅｘの範囲の番手を有する。
【００１６】
本発明の方法のステップａ）においては、好ましくは０．２ｄｔｅｘから６．０ｄｔｅｘの範囲、特に好ましくは０．５ｄｔｅｘから２．５ｄｔｅｘの範囲のフィラメント線密度を有する高性能フィラメント糸が用意される。
本発明の方法のステップａ）における高性能フィラメント糸の用意は、幾つかの方法で行われ得る。特に簡単で、したがって好ましい、本発明の方法のステップａ）における高性能フィラメント糸の用意は、高性能フィラメント糸をスプールまたはクリールから巻き戻すことによって行われる。
【００１７】
本発明の方法の更に好ましい一実施形態においては、高性能フィラメント糸は、ステップａ）において紡糸工程における適切なポイントで用意され、そこで実際の高性能フィラメント糸が製造される。そのために、一般に、高性能フィラメント糸が、
−  少なくとも１０ｇ／ｄｔｅｘの破断強度および少なくとも１５０ｇ／ｄｔｅｘの伸び弾性率の本発明の方法に必要な値を既に有し、および
−  本発明の方法の後続ステップｂ）で生じるフィブリル化に必要である乾燥糸状態にある、
実際の紡糸工程の各ポイントが適切である。
溶融紡糸工程においては、例えば、ポリオレフィンフィラメント糸の紡糸中のように、このポイントは、糸が延伸装置を離れる場所に存在し得る。湿式紡糸工程においては、例えば、アラミドフィラメント糸の紡糸中のように、このポイントは、糸が乾燥糸状態である場所に存在し得る。続いて、糸は、本発明の方法のステップｂ）において作動中に乾燥糸状態でフィブリル化され、本発明の方法のステップｃ）において実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に切断される。
各場合において、すなわち、乾式紡糸工程が含まれるか、湿式紡糸工程が含まれるかどうかにかかわらず、実際の高性能フィラメント糸が製造される紡糸工程における本発明の方法の組み込みは、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維をもたらす。この手段によって、紡糸方法の終わりにさもなければ必要な巻き上げが省略される。
【００１８】
したがって、本発明の方法を紡糸工程に組み込むことによって、最初に記述したエネルギーおよび労働集約的パルプ化方法の代わりに、より簡単に行われ、より低エネルギー集約的である本発明の方法を用いることができるだけでなく、さもなければ必要な巻き上げが省略される。後者の結果として、
−  スプールの品質管理、
−  スプールの貯蔵または輸送、および
−  さもなければ通常のパルプ化プロセスのためのスプールの設置
のためのさもなければ必要な労力が完全に省略される。実際、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維が、従来の紡糸工程に組み込まれた本発明の方法の最終生成物として使用可能であり、この繊維は、ブレーキライニングのようなトライボロジー的特性に依存する物品に即時に加工することができる。
【００１９】
本発明の方法のステップｂ）においては、高性能フィラメント糸がフィブリル化される。糸のフィブリル化は、糸、好ましくは長さ方向の糸が、摩耗を受けるので、引き起こされる。摩耗は、糸が任意のタイプの摩擦面、例えば、平坦な、湾曲した、または環状の摩擦面上を送られるので引き起こされ、良好な接触が糸と摩擦面の間で同時に調整される。
平坦な摩擦面として、例えば、スレッドブレーキは、簡単な一実施形態における一候補である。
湾曲した摩擦面として、例えば、シリンダは、簡単な一実施形態における一候補である。
摩擦面上を張力下で高性能フィラメント糸を送ることによって生ずるフィブリル化の度合いは、糸の長さ１単位当たりのフィブリルの発生回数および長さによって表され、摩擦面の摩擦係数および付加される張力に依存する。高フィブリル化度を達成するためには、高性能フィラメント糸が高い番手を有し極めて多数のフィラメントを含むときに、糸の個々のフィラメントを、フィブリル化前に、例えば糸を広げることによって、できるだけ多数のフィラメントが糸の表面に存在する配置にすることが特に有利である。これは、湾曲した摩擦面上を高性能フィラメント糸を誘導することによって簡単な方法で達成される。
【００２０】
各場合において、本発明の方法のステップｂ）において生じる高性能フィラメント糸のフィブリル化は、原則的には、フィブリル状高性能フィラメント糸をもたらす任意の装置を用いて行うことができる。フィブリル化のために考慮される装置のうち、十分なフィブリル化度と簡単な手順を兼ね備える装置が、本発明の方法のステップｂ）において好ましく使用される。したがって、本発明の方法の好ましい一実施形態においては、ステップｂ）におけるフィブリル化は、糸の仮撚りに使用されるなどの、摩擦ディスクを有する従来のディスク摩擦装置を用いて行われる。しかし、本発明の方法において、摩擦ディスクの回転速度は、＜２，０００ｒｐｍ、好ましくは＜１，０００ｒｐｍ、より好ましくは＜５００ｒｐｍ、そしてとりわけ好ましくは１〜２００ｒｐｍまたは０ｒｐｍであり、ここで摩擦ディスクは、好ましくは、炭化ニッケルまたはニッケルダイアモンド製の表面を備える。
ディスク摩擦装置の摩擦ディスクは、フィブリル化中に駆動されないことが特に好ましい。この場合、装置、速度および引き抜き（ｄｒａｗｉｎｇ−ｏｆｆ）張力に応じて、摩擦ディスクの回転速度は、前段落に挙げた範囲の１つ内の値に調節される。
更に好ましい一実施形態においては、本発明の方法のステップｂ）において、高性能フィラメント糸は、摩擦面上を１０ｍ／ｍｉｎ〜２，０００ｍ／ｍｉｎの速度で引かれる。
【００２１】
本発明の方法の更に好ましい一実施形態においては、高性能フィラメント糸のフィブリル化は、ステップｂ）において２つ以上の連続フィブリル化ステップｂ１）、ｂ２）、．．．ｂｎ−１）およびｂｎ）で行われ、ステップｂ１）、ｂ２）、．．．ｂｎ−１）は高性能フィラメント糸を予備フィブリル化し（ｐｒｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｅ）そしてステップｂｎ）は糸に所望の最終フィブリル化を施す。フィブリル化ステップ数ｎは、実際の高性能フィラメント糸をフィブリル化することができる難易度に従って選択され、所望の最終フィブリル化に対応する。したがって、本発明の方法のこの実施形態は、ステップａ）において用意される高性能フィラメント糸が、困難を伴ってしかフィブリル化することができないとき、および／または高フィブリル化度が所望であるときに、特に有利である。同時に、各フィブリル化ステップｂ１）、ｂ２）、．．．ｂｎ−１）およびｂｎ）のフィブリル化効果は、同じにも、（例えば、異なるフィブリル化ステップにおける摩擦ディスクの摩擦面に異なる粗さ値の摩擦面を備え付けることによって、または摩擦ディスクの数および配置の相違によって、またはフィブリル化装置に入るときの異なる繊維張力の選択に起因する異なる接触力によって）異なるようにも設定することができ、その結果、所望の最終フィブリル化を極めて正確に設定することができる。
【００２２】
本発明の方法のステップｃ）においては、ステップｂ）から得られたフィブリル状高性能フィラメント糸は、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に切断される。基本的に、フィブリル状高性能フィラメント糸を実質的に同じ長さを有するフィブリル状高性能短繊維に切断することができる任意の装置がこれに適している。この目的のために、例えば、機械的または熱的装置が可能であり、その結果、本発明の方法のステップｃ）における切断を（例えば、１個以上の切断ブレードを用いて）機械的にまたは（例えば、レーザー光線を用いて）熱的に実施することができる。
本発明の方法のステップｃ）における切断は、フィラメントの軸から０°以外の角度、好ましくは９０°の角度で行われる。
【００２３】
本発明の方法のステップｃ）においては、フィブリル状高性能フィラメント糸は、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に切断される。これは、本発明の文脈においては、ある切断長さＬが、切断用に選択された装置上でミリメートル単位で設定され、装置が前記長さＬを有する短繊維（ｃｈｏｐｐｅｄ  ｆｉｂｅｒｓ）を生成できることを意味する。０．５から６０ｍｍの切断長さ範囲の前記長さは、好ましくは、式（１）で示される変化率以下である。
ΔＬｍａｘ［％］＝±（４０−０．６・Ｌ）        （１）
式中、Ｌは、切断装置でｍｍ単位で設定される切断長さを意味する。
【００２４】
本発明の方法の好ましい一実施形態においては、ステップｃ）から得られる高性能短繊維の実質的に同じ長さは、０．５ｍｍから６０ｍｍの範囲、特に好ましくは１ｍｍから２０ｍｍの範囲、更により好ましくは１ｍｍから１２ｍｍの範囲、最も特に好ましくは１ｍｍから６ｍｍの範囲である。
本発明の方法の更に好ましい一実施形態においては、ステップｃ）から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維は、カオリンを用いて測定して、８％から４０％、特に好ましくは１０％から３０％の充填剤保持率を有する。
【００２５】
本発明の根本的目的は、さらに、本発明の方法によって得られるフィブリル状高性能短繊維であって、すべてのフィブリル状高性能短繊維が実質的に同じ長さを有するように切断装置における切断長さＬの設定によってあらかじめ設定された長さをフィブリル状高性能短繊維が有することを特徴とするフィブリル状高性能短繊維によって、達成される。それに関して、「フィブリル状」、「高性能短繊維」および「実質的に同じ長さ」は、前述の発明方法とそれぞれ対応して同じことを意味する。
好ましい一実施形態においては、本発明のフィブリル状高性能短繊維は、０．５ｍｍから６０ｍｍの範囲、特に好ましくは１ｍｍから２０ｍｍの範囲、更により好ましくは１ｍｍから１２ｍｍの範囲、最も特に好ましくは１ｍｍから６ｍｍの範囲である、実質的に等しい長さを有する。
【００２６】
更に好ましい一実施形態においては、本発明のフィブリル状高性能短繊維は、カオリンを用いて測定して、８％から４０％、特に好ましくは１０％から３０％の充填剤保持率を有する。
本発明の方法から得られる実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維の諸特性は、これらの繊維を含む物品においても知覚することができる。したがって、本発明の根本的目的は、さらに、
−  物品を製造する方法であって、該方法が、前述の発明方法のステップａ）からｃ）を含み、さらに、ステップｃ）から得られた実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維が、１種類以上の充填剤を添加して、それ自体公知の様式でこれらの繊維を含む物品に加工されることにあるステップｄ）を含む、方法によって達成される。
物品を製造する本発明の方法の好ましい一実施形態においては、高性能フィラメント糸でできた１本以上のパルプが、ステップｄ）において１種類以上の充填剤と一緒に添加される。
【００２７】
さらに、本発明の根本的目的は、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維と１種類以上の充填剤とを含む物品によって達成される。ここでも、「フィブリル状」、「高性能短繊維」および「実質的に同じ長さの」という表現は、前述の発明方法とそれぞれ対応して同じことを意味する。
本発明の物品の好ましい一実施形態においては、物品は、さらに、高性能短繊維でできた１本以上のパルプを含む。
本発明の方法から得られる物品、または本発明の物品が、実質的に同じ長さのフィブリル状高性能短繊維に加えて、高性能フィラメント糸でできた１本以上のパルプを含むことができる選択肢は、本発明の文脈においては、該物品において、さらに、例えば、（例えば、パラアラミドパルプでできた）同じタイプの、または（例えば、パラアラミドパルプとメタアラミドパルプまたはポリアクリロニトリルパルプでできた）異なるタイプの、１本以上の高性能フィラメント糸でできたパルプが存在し得ることを意味する。
【００２８】
さらに、本発明の方法から得られる物品、または本発明の物品は、該物品の所望の特性を損なわない限り、高性能フィラメント糸から製造されない、すなわち１０ｇ／ｄｔｅｘ未満の破断強度および１５０ｇ／ｄｔｅｘ未満の伸び弾性率を有する糸から製造される、１種類以上のパルプを含むこともできる。
本発明の物品および本発明の方法から得られる物品の好ましい実施形態においては、繊維の実質的に同じ長さは、０．５ｍｍから６０ｍｍの範囲、特に好ましくは１ｍｍから２０ｍｍの範囲、更により好ましくは１ｍｍから１２ｍｍの範囲、最も特に好ましくは１ｍｍから６ｍｍの範囲である。
本発明の物品および本発明の方法から得られる物品の更なる好ましい実施形態においては、物品の総重量に対する繊維の重量割合は、０．１％から２５％、特に好ましくは０．５％から１０％である。
さらに、本発明の物品および本発明の方法から得られる物品の更なる好ましい実施形態においては、物品は、摩擦ライニング、クラッチライニング、またはトライボロジー的特性に依存するこのタイプの物品である。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を下記実施例においてより詳細に説明する。
【００３０】
実施例１
ｉ）同じ長さのフィブリル化パラアラミド短繊維の用意：
テイジン・トワロン（Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ）製タイプ１０００  ３，３６０ｄｔｅｘ（２，０００フィラメント、番手＝３，３６０ｄｔｅｘ）のパラアラミドフィラメント糸をスプールから巻き戻し、広げそしてタイプＦＫ６−３２−２５５の８枚の摩擦ディスクを有する従来のディスク摩擦装置（製造者：バルマーク・アクチエンゲゼルシヤフト（ＢＡＲＭＡＧ  ＡＧ）；分類：ＦＫ６−３２Ｓ−５５６Ｚ、タイプ８Ｅ、弾性繊維ガイド付き）を介して７０ｃＮ／ｔｅｘの初期張力で６００ｍ／ｍｉｎの速度でけん引力１０Ｎで２回延伸する。約１００ｒｐｍの非駆動摩擦ディスクの回転速度は、ディスク摩擦装置を介した繊維けん引によって設定される。上記ディスク摩擦装置においては、８枚の摩擦ディスクは３軸上に配置されており、各３枚の摩擦ディスクが第１の２本の軸上に配置され、２枚の摩擦ディスクが第３の軸上に配置されている。軸上の摩擦ディスクの相互の距離は、約２ｃｍである。摩擦ディスクの軸は、摩擦ディスクが互いにずれた配置に存在するように相互に配置される。摩擦ディスクは、炭化ニッケルでできた摩擦面を備える。ディスク摩擦装置を離れた後、フィブリル状パラアラミドフィラメント糸は、炭化物ギロチン刃先並びに歯車軸Ａ上に４５個の歯を有するスプロケットおよび歯車軸Ｂ上に９個の歯を有するスプロケットを備えたＰｉｅｒｒｅＴ  Ｇ２８Ｌ１ギロチン切断機を用いて、長さ３．４ｍｍに切断され、それによって同じ３．４ｍｍの長さのフィブリル状パラアラミド短繊維が得られる。
【００３１】
ｉｉ）カオリン保持率の測定：
ｉ）によって製造されたフィブリル状短繊維３ｗｔ％と充填剤カオリン９７ｗｔ％でできた均一混合物を製造するために、ｉ）によって製造されたフィブリル状繊維９０ｇをＭＴＩミキサー（製造者：ＭＴＩ−ミッシュテクニック・インターナショナル社（Ｍｉｓｃｈｔｅｃｈｎｉｋ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＧｍｂＨ）、デトモルト、ドイツ）中でタイプＭＫ１カオリン（商品名、Ｋａｏｌｉｎ  Ｌａｕｄｅ  ＳＰ２０、製造者：ヘラー社（Ｈｅｌｌｅｒ  ＧｍｂＨ）、ヴッパータール、ドイツ）２，９１０ｇと２，３００ｒｐｍで５分間混合する。生成した均一混合物から２０±０．１ｇを網目幅０．２５ｍｍのふるい上に計り分ける。均一混合物を載せたふるいを振動選別機、タイプＪＥＬ２００／８０（製造者：エンゲルスマン（Ｅｎｇｅｌｓｍａｎｎ）、ルートヴィクシャーフェン、ドイツ）中で水平方向に３分間振動させる。混合物の一部はそれによってふるいから落下し、混合物の他の一部、すなわち、ふるい残留物はふるい上に残る。ふるい残留物ＳＲの重量から、前述の均一カオリン／繊維混合物の計量された２０ｇに基づいて、カオリン保持率を（ＳＲ／２０ｇ）・１００（％）によって計算する。フィブリル化された長さ３．４ｍｍのパラアラミド短繊維のカオリン保持率は１４．９％である。この値は、同様に測定された、フィブリル化されていない長さ６．０ｍｍのパラアラミド短繊維、タイプＴｗａｒｏｎ  １０８０のカオリン保持率約４％よりも高く、フィブリル化されていない長さ３．４ｍｍのパラアラミド短繊維、タイプＴｗａｒｏｎ  １０００  ３３６０（製造者：Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ）のカオリン保持率１５．７％とほぼ同じであるが、同様に測定されたパラアラミドパルプ、タイプ１０９５（製造者：Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ）のカオリン保持率８０％よりかなり低い。
【００３２】
ｉｉｉ）バルク体積の測定：
ｉｉ）によって製造された均一カオリン／繊維混合物３０ｇをメスシリンダに注ぎ、バルク体積を充填体積ＶからＶ（ｍｌ）／３０ｇによって計算する。ｉ）によって製造されたフィブリル状短繊維３ｗｔ％と充填剤カオリン９７ｗｔ％でできた均一混合物は、３．９９ｍｌ／ｇのバルク体積を有する。パラアラミドパルプ、タイプ１０９５（製造者：Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ）３ｗｔ％と充填剤カオリン９７ｗｔ％でできた均一混合物のバルク体積は、３．３７±０．３ｍｌ／ｇである。ここで、±０．３ｍｌ／ｇは最大偏差である。
【００３３】
ｉｖ）冷間圧縮物の衝撃強さ（「生強度（ｇｒｅｅｎ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）」）の測定：
冷間圧縮物を製造するために、ｉ）によって製造された長さ３．４ｍｍのフィブリル状パラアラミド短繊維３ｗｔ％とカオリン９７ｗｔ％でできた、ｉｉ）によって製造された均一混合物２０±０．１ｇを圧縮型に入れ、圧力７０ｂａｒでの３０秒間の圧縮、１０秒間の脱気および圧力７０ｂａｒでの５分間の最終圧縮を各々含む３圧縮サイクルによって、長さ９１ｍｍ、中央部の幅ｂ）＝１５ｍｍおよび厚さｄ）を有する冷間圧縮物に変換する。厚さは、圧縮後に測定され、７．５ｍｍ未満に低下せず１１．００ｍｍを超えない値を有する。冷間圧縮物は、Ａ．Ｍ．ウィットフォート（Ｗｉｔｔｆｏｈｔ），”Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｓ  Ｗｏｅｒｔｅｒｂｕｃｈ，Ｔｅｉｌ  １”（カールハンザー出版（Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ）ミュンヘン，１９８１），２４９頁，”１ｓｔ  Ｃｈａｒｐｙ  Ｍｅｔｈｏｄ”に示されたものなどの振子衝撃試験機のアンビルの中央に端部を上にして置かれ、衝撃エネルギーＡｎが測定される。衝撃強さａｎは、衝撃エネルギーＡｎから
ａｎ＝（Ａｎ・９８．１）／（ｂ・ｄ）［ｍＪ／ｍｍ２］
によって計算される。
ｉ）によって製造されたフィブリル状短繊維の代わりにパラアラミドパルプ、タイプ１０９５（製造者：Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ）を含む冷間圧縮物の衝撃強さも同様に測定される。ｉ）によって製造されたフィブリル状短繊維を含む冷間圧縮物の衝撃強さは、１．７５ｍＪ／ｍｍ２において、フィブリル化されていない長さ６ｍｍのパラアラミド短繊維を用いた以外は同様に作製された冷間圧縮物の衝撃強さと同じ高さである。パラアラミドパルプ、タイプ１０９５を用いた以外は同様に製造された冷間圧縮物の衝撃強さは１．０９±０．３５ｍＪ／ｍｍ２である。
【００３４】
ｖ）摩擦ライニングの製造：
ｉ）によって製造された長さ３．４ｍｍのフィブリル状パラアラミド短繊維を用いて、ブレーキライニングの製造者によって商業的に使用されているＰｒｏｄｕｃｏ  ＧｍｂＨの標準処方に従って、ブレーキライニングＢ１を製造した。
【００３５】
ｖｉ）摩耗量および平均摩擦値の測定：
ｖ）によって製造された摩擦ライニングの摩耗量および平均摩擦値を、２００３年６月に刊行されたＳＡＥ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：ソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズ）のＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｊ２５２２に従って測定した。結果を以下の表に要約する。
【００３６】
実施例２
実施例２は、実施例１と同様にステップｉ）からｖｉ）によって達成された。ただし、実施例２のステップｉ）において、パラアラミドフィラメント糸、タイプ１０００  １６８０ｄｔｅｘ（１，０００フィラメント、番手＝１，６８０ｄｔｅｘ）が使用された点が異なる。実施例２で得られるブレーキライニングＢ２の摩耗量および平均摩擦値を同様に以下の表に示す。
【００３７】
比較例
比較のために、実施例１または２のｖ）のように製造された比較ブレーキライニングＶの摩耗量および平均摩擦値を測定した。Ｔｅｉｊｉｎ  Ｔｗａｒｏｎ製パラアラミドパルプ、タイプ１０９５を長さ３．４ｍｍのフィブリル状パラアラミド短繊維の代わりに使用した点が異なる。
【００３８】
【表１】
2011501786.tif 000003
【００３９】
表によれば、本発明の長さ３．４ｍｍのフィブリル状パラアラミド短繊維を用いて製造されたブレーキライニングＢ１およびＢ２は、１３．０ｇの値において、１４．１ｇの値を有する比較ブレーキライニングの摩耗量よりも約８％低いライニング摩耗量を有する。
さらに、表によれば、本発明の長さ３．４ｍｍのフィブリル状パラアラミド短繊維を用いて製造されたブレーキライニングＢ１およびＢ２は、８．１ｇの値において、９．０ｇであった比較ブレーキライニングの摩耗量よりも約１０％低いディスク摩耗量を有する。
最後に、表によれば、本発明の長さ３．４ｍｍのフィブリル状パラアラミド短繊維を用いて製造されたブレーキライニングＢ１およびＢ２の平均摩擦値は、０．４３の値を有し、これはブレーキ製造者によって承認された０．４２から０．４５の範囲にあり、ｐ−アラミドパルプを用いて製造されたブレーキライニングＶの平均摩擦値とほぼ同じである。
【国際調査報告】
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