(57)【要約】 【課題】セルロースを使用せずとも耐熱性に優れ、且つ層間剪断特性等の機械的特性の高温耐久性に優れた湿式摩擦材を提供することを目的とする。【解決手段】繊維材料、無機フィラー、摩擦調整剤等の成分から成る湿式摩擦材において、繊維材料として、高度にフィブリル化したアラミドパルプをある特定の条件範囲でプラズマ処理したものを使用することにより、層間剪断特性などの機械的特性に優れた湿式摩擦材が得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維状材料、無機フィラー、摩擦調整剤、結合剤樹脂を主成分として成る湿式摩擦材において、該繊維状材料が、高度にフィブリル化したパルプ状繊維をプラズマ処理したものからなり、該プラズマ処理が下記を満足する条件であることを特徴とする湿式摩擦材。
８０≦周波数（ｋＨｚ）×処理時間（秒）≦２０００
【請求項２】
高度にフィブリル化したパルプ状繊維がパラ型全芳香族ポリアミド繊維である請求項１記載の湿式摩擦材。
【請求項３】
プラズマ処理に用いる雰囲気ガスに少なくとも酸素を含む請求項１、２記載の湿式摩擦材。
【請求項４】
繊維状材料として、高度にフィブリル化したパルプ状のパラ型全芳香族ポリアミドと、無機フィラー、摩擦調整剤とからなる水系スラリーを湿式抄造して得られた紙状物を、下記を満足する条件でプラズマ処理した後、結合剤樹脂を含浸することを特徴とする湿式摩擦材の製造方法。
５０≦周波数（ｋＨｚ）×処理時間（秒）≦２０００
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の自動変速機における動力伝達系のクラッチフェーシングなどに使用される、耐熱性や層間剪断特性に優れた湿式摩擦材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に湿式摩擦材は、例えば特公昭５８−４７３４５号公報や特開平１１−２０１２０６号公報などに開示されているように、アラミド繊維やセルロース繊維などの繊維材料と、摩擦調整剤や固体潤滑剤等の各種無機フィラーを湿式抄造して紙状の基材を得、これにフェノール樹脂等の結合剤樹脂を含浸して加圧・硬化して製造される。
【０００３】
繊維材料としては、従来木材パルプやリンターパルプ等のセルロース繊維が多く用いられているが、昨今の自動車エンジンの出力増大や変速機の小型化等により、動力を伝達するために使用される湿式摩擦材への耐熱性や層間剪断強度などの機械的特性に関する要求が厳しくなっているため、耐熱性に劣るセルロース繊維を湿式摩擦材を用いることは困難となってきており、耐熱性に優れたパラ型アラミド繊維パルプ等を主として用いるようになってきた。
【０００４】
しかしながら、パラ型アラミド繊維に代表される有機繊維パルプは、表面が化学的に不活性であるが故に、セルロース繊維等に比べフェノール樹脂等の結合剤樹脂との接着力が低い問題がある。そのため湿式摩擦材に用いた場合、剪断特性等の機械的物性や高耐久性の要求に対し、十分に対応できないのが現状であり、セルロースを接着性向上のため混合使用することが行われてきた。
【０００５】
そこで、パラ型アラミド繊維に代表される有機繊維パルプの結合剤樹脂との接着性を向上させる方法が検討され、例えば特開２００２−１９４６６９号公報などでは、アラミド繊維をフィルムフォーマー、シランカップリング剤および界面活性剤で処理する方法が報告されている。この方法では、結晶サイズがある一定よりも小さく、紡出後の水分率をある一定以上に維持したアラミド繊維に対してフィルムフォーマー、シランカップリング剤および界面活性剤で処理することにより、繊維表面だけではなく繊維内部にまで剤が浸透し、マトリックス樹脂との接着性を付与することができるが、この方法では結晶サイズや水分率に明確な制約があるため、有機繊維パルプのような既製品に適用することは困難である。
【０００６】
また特開２００５−１９４６４８号公報では、繊維構造物の表面をバクテリアルセルロースで被覆することによりマトリックス樹脂との接着性を向上させる方法が報告されている。この方法では、通常のセルロース繊維よりも微細で比表面積が大きいバクテリアセルロースで処理するために、少量の被覆によっても効率的に樹脂接着性を向上させることができるものの、依然として耐熱性に劣るセルロース繊維を含むことになり、２００〜３００℃の高温で使用した場合、バクテリアルセルロースの分解が起こるため、その分解により剪断特性などの機械的特性が大幅に低下することが懸念される。
【０００７】
更に、不活性なパラ型アラミド繊維などの有機繊維を化学的に修飾する手法として、例えば特開２００４−３６０１１３号公報などでは、イソシアネート化合物ガス雰囲気下でプラズマ処理を行い、アラミド繊維の表面を改質しゴムとの接着性を向上させる方法が報告されている。しかしこのような処理では、繊維表面の活性が経時的に変化するために、例えば高度にフィブリル化したパルプを得るためには、更にいくつもの工程を通過させる必要があり十分な効果が得られない可能性がある。またここではゴムとの接着性を向上させるための接着処理液であるレゾルシン−ホルマリン−ゴムラテックス（ＲＦＬ）との化学結合に主眼を置いており、フェノール樹脂のような結合剤樹脂との接着性を挙げるための検討が十分になされていない。
【０００８】
同様に特開２００３−３１３７７０号公報では、アラミド繊維及び／またはアラミドフィブリッド繊維を含むアラミド基材に対して、グラフト処理や放電処理により電解液などの保持性を高める方法が報告されている。しかし、この方法においてはアラミド基材に対する電解液の保持性にのみ着目しており、結合剤樹脂との接着向上や最適な放電処理条件などについては十分検討されているものではない。
こうした現状に鑑み、アラミド繊維と結合剤樹脂との接着性を高めた、又セルロース等を使用しない高温耐久性に優れ、且つ機械的特性に優れた湿式摩擦材の開発が大いに望まれていた。
【０００９】
【特許文献１】特公昭５８−４７３４５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１２０６号公報
【特許文献３】特開２００２−１９４６６９号公報
【特許文献４】特開２００５−１９４６４８号公報
【特許文献５】特開２００４−３６０１１３号公報
【特許文献６】特開２００３−３１３７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
セルロース等を使用せずとも耐熱性に優れ、且つ層間剪断特性等の機械的特性の高温耐久性に優れた湿式摩擦材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、本課題達成のため鋭意検討を重ねた結果、繊維材料、無機フィラー、摩擦調整剤等の成分から成る湿式摩擦材において、繊維材料として、高度にフィブリル化したアラミドパルプをある特定の条件範囲でプラズマ処理したものを使用することにより、層間剪断特性などの機械的特性に優れた湿式摩擦材が得られ、更に耐熱性が低いセルロースパルプなどを含まないために、耐熱性にも優れた湿式摩擦材が得られることを見出し本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、プラズマ処理により、アラミド繊維表面の接着力が増大することにより、湿式摩擦材の機械的物性、特に引張強度、引張せん断力を大幅に向上させることが出来る。セルロース等の接着力アップ成分を使用せずとも、クラッチなどに使用される湿式摩擦材の耐熱性や層間剪断特性等の機械的特性を向上させることができ、自動車等の自動変速機における動力伝達系のクラッチフェーシングなどに有用に使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明における繊維状材料としては、パラ型全芳香族ポリアミド繊維やその共重合体、芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維、メタ型アラミド繊維やその共重合体、アクリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維などの有機合成繊維を高度にフィブリル化したパルプ状繊維があげられるが、中でもパラ型全芳香族ポリアミド繊維の高度にフィブリル化したアラミドパルプ（以後パラ型全芳香族ポリアミド繊維の高度にフィブリル化したアラミドパルプを単にアラミドパルプと略称する）が最も好ましい。これらの繊維状材料は単一または複数種組み合わせて用いることができ、その種類や形態、組合せ、配合比率等は特に限定されるものではないが、耐熱性や抄紙性などを考慮すると、アラミドパルプを含むことが好ましい。又効果を阻害しない範囲で請求範囲外の低フィブリル化アラミドパルプ、フィブリルの無い短繊維を混合使用することが出来る。繊維状材料の配合量としては、１０〜７０重量％、好ましくは１５〜６０重量％、さらに好ましくは２０〜５０重量％である。
【００１４】
本発明の高度にフィブリル化したパルプとは、比表面積が３〜２０ｍ２／ｇの高度にフィブリル化したものを意味し、比表面積が３ｍ２／ｇ未満ではプラズマ処理の効果が少なくまた無機フィラー、摩擦調整剤と湿式抄造が困難となるばかりでなく、紙状物中から無機フィラーや摩擦調整剤が脱落することが懸念され、比表面積が２０ｍ２／ｇを超えるものは製造上困難で、また湿式抄造時に絡まりやすく固まりが生じるため好ましくない。
【００１５】
高度にフィブリル化したパルプとしては、例えばパラ型アラミド短繊維をリファイナーやビーター、ミル、高圧ホモジナイザー、摩砕装置等の装置により繊維に衝撃を与えて叩解し、フィブリル化させたアラミドパルプを挙げることが出来る。比表面積は繊維に与える衝撃の程度で調整することが出来る。
【００１６】
本発明における無機フィラーは、摩擦性能調整や固体潤滑等を目的に添加され、例えば硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、炭化チタン、アルミナ、シリカ、カシューダスト、珪藻土、グラファイト、タルク、カオリン、酸化マグネシウムなどを単一または複数種組み合わせて用いることができ、その種類や形態、粒径、組合せ、配合比率等は特に限定されるものではなく、その配合量としては、３０〜８０重量％、好ましくは３５〜７０重量％、さらに好ましくは４０〜６０重量％である。
【００１７】
本発明における結合剤樹脂としては、フェノール樹脂やメラミン樹脂およびその変性体等、摩擦材に一般的に用いられる熱硬化性樹脂をそのまま使用することができ、その種類や変性方法等は特に限定されるものではない。紙状物への含浸を行うために液状のものが最も好ましい。紙状物への含浸量としては、紙状物に対して２０〜６０重量％、好ましくは２５〜５５重量％、さらに好ましくは３０〜５０重量％である。
【００１８】
次に、本発明の方法を説明する。
本発明における湿式摩擦材の製造工程として、まず原料のスラリーを調製する。このスラリーの水への投入順序等に特に規定はなく、繊維状材料や無機フィラーなどを水へ投入し、主に繊維状材料を開繊するとともに均一なスラリーを調製する目的で、例えばナイアガラビーターやディスクリファイナーなどの公知の叩解機を用いて叩解する。なお、叩解により形状が変わるなどの支障がある材料の場合は、繊維状材料等を予め叩解した後に添加し混合しても特に差し支えない。また叩解を行わなくても、公知の離解機やミキサーを利用する方法で配合物の開繊や分散が十分達成される場合は、必ずしも叩解を行う必要はない。
【００１９】
次に、このスラリーに叩解時に添加しなかった材料を投入し混合する。混合は、パルパーなどの公知のミキサーを用いることができる。これらの工程で、混合や叩解の際、気泡の発生を抑制する目的で、一般の抄造の際に用いられる公知の消泡剤を用いることができる。また、無機フィラーの繊維状材料への定着率を向上させる目的で、スラリーのｐＨを調整するｐＨ調整剤や、一般の抄造の際に用いられる定着剤を適宜用いたりすることができる。このような抄造の過程で添加する消泡剤やｐＨ調整剤、定着剤の種類や化学構造などは特に限定されるものではない。
【００２０】
次に、このスラリーを抄造し、紙状物を得る。抄造は、長網抄紙機や丸網抄紙機といった連続抄紙機や、ＴＡＰＰＩ箱型抄紙機などのバッチ式抄紙機といった公知の抄造装置を用いて抄造することができ、また抄造後、連続抄紙機の場合はそのまま乾燥工程を経てローラーへ巻き取る。箱型抄紙機などのバッチ式での抄紙機の場合は、抄造後の紙を金枠等に保持し、乾燥機などで乾燥する。乾燥温度は、水が十分に除去できる温度であれば特に制限は無いが、原料の劣化等を考慮すると、８０℃〜１５０℃が好ましいが、この温度に限定されるものではない。乾燥後の紙状物は必要に応じて適宜任意の形状に裁断する。
【００２１】
次に得られた紙状物に対して、プラズマ処理を行う。ここで言うプラズマ処理とは、ある一定の圧力、ある種の雰囲気ガスを充填した環境下において、一対の電極の少なくとも一方の対向面に固体誘電体を設置し、この一対の電極間にパルス状の電界を印加させることによりプラズマを発生させ、このように発生したプラズマで処理を行うことを言う。
プラズマ処理における圧力条件は特に限定されるものではないが、処理の安全性、簡易性、装置を小型化できるなどの観点から常圧下またはその近傍で行うことが好ましい。ここで言う常圧下とは、１気圧、即ち１０１３００Ｐａのことを指す。
【００２２】
本発明のプラズマ処理における雰囲気ガスは、例えば、酸素、窒素、水素、アンモニウム、エタン、空気、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ブタジエン、エチレン、アセチレンなどが挙げられ、これを単一または２種類以上を混合して用いることができる。中でも本発明においては、酸素を単一で用いることが最も好ましい。その理由は定かではないが、紙状物を酸素プラズマで処理することにより、紙状物中の特に有機物の繊維状材料がより効果的に化学修飾され、その結果として後に含浸する結合剤樹脂との間に化学結合を形成しやすくなるものと考えられる。
【００２３】
プラズマ処理条件としては下記を満足する条件が好ましい。
５０≦周波数（ｋＨｚ）×処理時間（秒）≦２０００
【００２４】
上記範囲でプラズマ処理におけるパルスの周波数は、１〜３０ｋＨｚ、好ましくは５〜２５ｋＨｚ、更に好ましくは１０〜２０ｋＨｚである。パルスの周波数が１ｋＨｚ未満の場合、処理時間を十分に要したとしても紙状物の処理を効果的に行うことができず、またパルプの周波数が３０ｋＨｚを超える場合、僅かな処理時間であったとしても処理が強すぎるために、紙状物の著しい劣化が生じる可能性がある。
【００２５】
又プラズマ処理の処理時間は、上記範囲内に入るように決定することが出来るが、１０〜１８０秒、好ましくは２０〜１２０秒、更に好ましくは３０〜９０秒である。処理時間が１０秒未満の場合、紙状物の処理を十分且つ均一に行うことができないために結合剤樹脂との高い接着性が得られず、また１８０秒を超える場合は、紙状物中の繊維状材料が著しく劣化する危険性がある。
【００２６】
本発明における紙状物のプラズマ処理は、基本的にはバッチ式で行うが、装置の改良等により連続処理によっても行うことができる。
本発明のプラズマ処理に用いる装置は、市販のものをそのまま、または必要に応じて安全性を十分に考慮した上で一部改良したものを用いることができる。
【００２７】
なお、プラズマ処理を行った紙状物は、特に有機繊維状材料が化学修飾されているため、この化学修飾が経時的に失活するため、プラズマ処理後、２４時間以内に次の工程である結合剤樹脂の含浸を行うことが好ましく、またプラズマ処理後直ちに結合剤樹脂を含浸することがより好ましい。
【００２８】
次にプラズマ処理を行った紙状物へ、結合剤樹脂溶液を含浸する。紙状物への結合剤樹脂溶液の含浸方法としては、スプレーなどの噴霧器により吹き付ける方法、紙状物を結合剤樹脂が入った浴へディップする方法などあるが、これらの方法に限定されるものではなく、紙状物へ結合剤樹脂溶液を均一に含浸できる手法であれば、特に差し支えない。その後、結合剤樹脂溶液を含浸した紙状物から揮発成分を除去しプリプレグを作製する。揮発成分を除去する方法には特に規定はなく、室温以上で且つ結合剤樹脂の硬化が著しく進行しない程度の温度以下であれば、特に問題はない。ただこの過程で、紙状物中で結合剤樹脂のマイグレーションが起こり、紙状物中の結合剤樹脂の分布が不均一になることがあるため、注意が必要である。
【００２９】
その後、プリプレグを加熱プレスする。プリプレグの加熱プレスの方法としては、特に規定はなく、公知のプレス機などを用いることにより行うことができる。このときの、プレス温度やプレス圧、加圧・加熱時間については特に規定はなく、用いた結合剤樹脂の組成や硬化温度、また最終の湿式摩擦材の厚みや気孔率等を考慮した条件で行えば特に問題はない。更に、その後結合剤樹脂を完全に硬化させる目的で、後硬化を行うこともできる。この後硬化条件については、特に規定はなく用いた結合剤樹脂の硬化温度等を考慮して適宜決定して差し支えない。
【００３０】
そして得られた湿式摩擦材は、必要に応じて任意の大きさや形状に裁断し、金属製のディスクに接着してクラッチフェーシングなどに用いることができる。なお、熱プレスを行う前のプリプレグを任意の大きさや形状に裁断し、金属製のディスク上で加熱・加圧して結合剤樹脂を硬化させるとともにディスクに直接接着させることもできる。
【実施例】
【００３１】
本実施例に使用した物性項目の測定法は下記の通りで行った。
１）気孔率
表１に記載した各配合物の比重、および得られた湿式摩擦材の厚み、面積などから湿式摩擦材中の固体体積分率（ｖｏｌ％、以下Ｖｓと記載）を下記（１）式より算出し、更に（２）式の通り気孔率を算出した。
（１）Ｖｓ（ｖｏｌ％）＝１０００×Σ（Ｗｎ／ρｎ）／Ｔ×Ｓ
Ｗｎ：各配合物の仕込み重量（ｇ）
ρｎ：各配合物の比重
Ｔ：得られた湿式摩擦材の厚さ
Ｓ：得られた湿式摩擦材の面積
（２）気孔率（ｖｏｌ％）＝１００−Ｖｓ
【００３２】
２）湿式摩擦材の引張強度
下記条件により引張強度および破断伸度を測定した。
温度：室温
試験機：ＩＮＳＴＲＯＮ  ５５６５型（ＩＮＳＴＲＯＮ社製）を用い、平板形状のチャックに試験片を挟み引張試験を行った。
試験片：１００ｍｍ×１５ｍｍに裁断したしたものを試験片として用いた。
試験速度：１０ｍｍ／分
チャック間距離：６０ｍｍ
この測定結果を表１に示す。
【００３３】
３）湿式摩擦材の引張剪断強度
下記の試験方法・条件で、得られた湿式摩擦材の引張剪断強度を測定した。
なお下記の通り得られた試験片は、片端を固定しもう片端を垂直に引張ることにより、湿式摩擦材を剪断破壊させて、引張り剪断強度を測定した。
試験機：ＩＮＳＴＲＯＮ  ５５６５型（ＩＮＳＴＲＯＮ社製）
試験片：２０ｍｍ×２０ｍｍに切断した湿式摩擦材の片面を、２０ｍｍ×１００ｍｍのサンドブラスト板の端に、市販の２液型エポキシ系接着剤を用いて接着させた。続いてもう片方の面も同様に接着剤でサンドブラスト板に接着させて試験片を得た。
温度：室温
ゲージ間距離：２５ｍｍ
引張速度：１０ｍｍ／分
この測定結果を表１に示す。
【００３４】
４）耐熱性試験
空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理を行った後、２）、３）と同じ方法で引張強度および引張剪断強度を測定した。この測定結果を表１に示す。
以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。なお本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
［実施例１］
繊維状材料としては、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を高度にフィブリル化させたアラミドパルプ（商品名「トワロン１０９７」、帝人トワロン製、比表面積：５．８ｍ２／ｇ、長さ加重平均繊維長：０．９５ｍｍ）、無機フィラーとしては、珪藻土（商品名「ラヂオライト＃２００」昭和化学工業製）、摩擦調整材としては、カシューダスト（カシュー製）を、それぞれ表１のような組成で配合したスラリーを調製し、定着剤、消泡剤、ｐＨ調整剤を添加した後、これを抄造し乾燥後、紙状物を得た。次にこの紙状物を、常圧下、酸素ガス雰囲気で、パルプ周波数を１５ｋＨｚにし、処理時間を６０秒としてプラズマ処理を行った。処理を行って３０分後、プラズマ処理を行った紙状物に対し、結合剤樹脂として、レゾール型フェノール樹脂（商品名「スミライトレジン  ＰＲ−５３１２３」、住友ベークライト製、固形分濃度：４５％）をメタノールで固形分濃度：１５％となるように希釈したものにディップして含浸した。そして、室温で一昼夜乾燥してプリプレグを得た。
【００３６】
その後、このプリプレグを、プレス機を用いて１８０℃で５分間、面圧：６×１０３ｋＰａで熱プレスを行った。この際、厚みを調節するために、厚み：０．５０ｍｍのスペーサーを挿入してプレスした。更にプレス後、１８０℃で２時間後硬化を行い、湿式摩擦材を得た。得られた湿式摩擦材の目付けは、３３０ｇ／ｍ２、厚みは０．４９ｍｍ、気孔率は５５ｖｏｌ％であった。この湿式摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。酸素プラズマで処理を行った紙状物を用いることにより、後に示すプラズマ処理を行っていない比較例１に比べ、特に引張剪断強度が大きく向上した。更に、耐熱性試験後も引張強度、引張剪断強度ともに強度保持率が８０％以上と高い数値を示した。これは、紙状物に酸素プラズマ処理を行うことにより、紙状物中の特に有機成分が化学修飾され、接着力の増大することにより機械的物性、特に引張せん断力の大幅な向上が見られたと考えられる、更に、セルロースパルプのような耐熱性の低い成分を含んでいないため、耐熱試験後も高い強度保持率を示したものと考えられる。
【００３７】
［実施例２］
実施例１と同様の組成および手順により、紙状物を作製した。その後、雰囲気ガスを窒素ガスに変えたこと以外は実施例１と同じ条件で紙状物のプラズマ処理を行った。そして得られた紙状物を実施例１と同じ処方により湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３２６ｇ／ｍ２、厚みは０．４８ｍｍ、気孔率は５４ｖｏｌ％であった。この摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。酸素プラズマほどの効果は見られないものの、後に示すプラズマ処理を行っていない比較例１に比べ、特に引張剪断強度の向上が見られた。また耐熱性試験後も引張強度、引張剪断強度ともに強度保持率が８０％以上と高い数値を示した。これは、実施例１の場合と同様、プラズマ処理により紙状物中の有機物が化学修飾されたことにより、接着力が増大することにより、機械的物性、特に引張せん断力の大幅な向上が見られたと考えられる。
【００３８】
［比較例１］
実施例１と同様の組成および手順により、紙状物を作製した。その後、プラズマ処理を行わない点以外は、実施例１と同じ処方で湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３２７ｇ／ｍ２、厚みは０．４９ｍｍ、気孔率は５４ｖｏｌ％であった。この摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。耐熱試験後の強度保持率は、８０％以上と高い値を示したが、引張強度および引張剪断強度の絶対値は実施例１、２と比較すると低い値であった。これは、紙状物中のアラミド繊維が非常に不活性であるため、結合剤樹脂との界面接着が弱く、プラズマ処理を行った場合に比べ物性が低くなったものと考えられる。
【００３９】
［比較例２］
実施例１で用いたアラミドパルプの一部をセルロースパルプで置き換え、配合量をそれぞれ表１のように調節したこと以外は、実施例１と同じ手順で紙状物を作製した。その後、プラズマ処理を行わない点以外は、実施例１と同じ処方により湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３３１ｇ／ｍ２、厚みは０．４８ｍｍ、気孔率は５５ｖｏｌ％であった。この湿式摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。熱処理を行う前の引張強度および引張剪断強度は、セルロースパルプを含まない比較例１に比べ、高い値であり、プラズマ処理を行った実施例１、２と同等の値であった。しかし、耐熱試験後の機械的物性は、他に比べ明らかに低下しており、強度保持率は約６３％であった。これは、活性が高く、また結合剤樹脂との馴染みが良いセルロースパルプを加えることで、結合剤樹脂と紙状物との接着性が向上し、その結果として特に引張剪断強度において比較例１に比べて向上が見られたと考えられる。しかしながら、セルロースパルプを加えることで耐熱性は低下するため、熱処理によりセルロースパルプの分解や強度劣化が起こり、その結果として、セルロースパルプを加えなかった他の例に比べ明らかに強度保持率の低下が大きくなったものと考えられる。
【００４０】
［比較例３］
実施例１と同様の組成および手順により、紙状物を作製した。その後、パルスの周波数を０．８ｋＨｚとしたこと以外は実施例１と同じ条件で紙状物のプラズマ処理を行った。そして得られた紙状物を実施例１と同じ処方により湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３３２ｇ／ｍ２、厚みは０．４９ｍｍ、気孔率は５５ｖｏｌ％であった。この湿式摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。プラズマ処理を行ったにもかかわらず、実施例１，２のような機械的物性の向上は見られず、プラズマ処理を行わなかった比較例１とほぼ同等の値となった。これは、パルスの周波数が低く、紙状物中の有機物の化学修飾がほとんど起こらなかったものと考えられる。
【００４１】
［比較例４］
実施例１と同様の組成および手順により、紙状物を作製した。その後、パルスの周波数を３５ｋＨｚとしたこと以外は実施例１と同じ条件で紙状物のプラズマ処理を行った。そして得られた紙状物を実施例１と同じ処方により湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３２７ｇ／ｍ２、厚みは０．４８ｍｍ、気孔率は５４ｖｏｌ％であった。この湿式摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。プラズマ処理を行ったにもかかわらず、処理を行わなかった場合と比較しても機械的物性は明らかに低下した。これは、プラズマ処理により化学修飾されたものの、パルス周波数が高すぎたため、特に繊維状材料の著しい強度劣化が起こったことが原因と考えられる。
【００４２】
［比較例５］
実施例１と同様の組成および手順により、紙状物を作製した。その後、処理時間を５秒としたこと以外は実施例１と同じ条件で紙状物のプラズマ処理を行った。そして得られた紙状物を実施例１と同じ処方により湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３３０ｇ／ｍ２、厚みは０．４９ｍｍ、気孔率は５５ｖｏｌ％であった。この湿式摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。その結果、比較例１と比較して、ほとんど機械的物性の向上は見られなかった。これは、比較例３と同様、プラズマ処理を行ったものの、処理時間が短すぎたために紙状物中の有機物の化学修飾がほとんど起こらなかったものと考えられる。
【００４３】
［比較例６］
実施例１と同様の組成および手順により、紙状物を作製した。その後、処理時間を２００秒としたこと以外は実施例１と同じ条件で紙状物のプラズマ処理を行った。そして得られた紙状物を実施例１と同じ処方により湿式摩擦材を作製した。得られた湿式摩擦材の目付けは、３３０ｇ／ｍ２、厚みは０．４９ｍｍ、気孔率は５５ｖｏｌ％であった。この湿式摩擦材の室温と空気雰囲気下、２５０℃で、１００時間で熱処理後の引張強度と引張剪断強度を測定した。得られた結果を表１に示す。その結果、比較例４と同様、プラズマ処理を行ったにもかかわらず著しい機械的物性の低下が見られた。これは、プラズマ処理を行う時間が長すぎたために、特に繊維状材料の著しい強度劣化が起こったことが原因と考えられる。
【００４４】
このように、紙状物を特定の条件でプラズマ処理することにより、耐熱性を低下させることなく機械的物性が大幅に向上したが、その反面、適切でない条件でプラズマ処理を行った場合は、機械的物性の向上は全く見られないばかりか、条件によっては大幅な強度低下がもたらされる。これは、プラズマ処理という高エネルギーにより紙状物中の特に繊維状物が活性化されるが、その反面、その繊維状材料の著しい劣化ももたらされるためである。
【００４５】
【表１】
2008106085.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４６】
自動車等の自動変速機における動力伝達系のクラッチフェーシングなどの湿式摩擦材として特に有用である。