(57)【要約】      （修正有）【課題】ブレーキパッドやクラッチ板などの摩擦材において、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂と繊維補強材の接着強力を可及的に向上させた有機繊維パルプを提供する。【解決手段】芳香族ポリアミド等の液晶性高分子繊維をフィブリル化して得られる有機繊維パルプであって、該繊維にセルロース産生菌を含浸または浸漬し、生育最適条件下でバクテリアセルロースを産生させ、その表面の少なくとも一部にバクテリアセルロースを固着させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機繊維をフィブリル化して得られる有機繊維パルプであって、その表面の少なくとも一部にバクテリアセルロースが固着されていることを特徴とする有機繊維パルプ。
【請求項２】
有機繊維が、芳香族ポリアミド繊維である請求項１記載の有機繊維パルプ。
【請求項３】
有機繊維が、芳香族ポリエステル繊維である請求項１記載の有機繊維パルプ。
【請求項４】
有機繊維が、ポリベンザゾール繊維である請求項１記載の有機繊維パルプ。
【請求項５】
バクテリアセルロースが、パルプ表面で産生されたバクテリアセルロースである請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機繊維パルプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バクテリアセルロースが付着されたパルプに関するものであり、さらに詳しくは、その表面にバクテリアセルロースが付着され、熱硬化性樹脂との接着性が向上されたパルプにに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ブレーキパッドやクラッチ板などの摩擦材には、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂結合材、レジンダスト等の摩擦調整剤、硫酸バリウム等の無機充填材、及び有機繊維、無機繊維、金属繊維等の繊維補強材を主成分とする繊維補強樹脂板が用いられている。
【０００３】
中でも、有機繊維パルプは、高強力、耐熱性、フィラー保持能力、安全性等に優れているので、従来から汎用されていた石綿に代わり、その使用量が増えてきている。
【０００４】
しかしながら、有機繊維パルプは、表面が化学的に不活性であり、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂との接着力があまり高くないため、近年の自動車や産業機械の高出力化、小型化に伴う摩擦材の高強度化の要求に対応できないという問題があり、その解決策が切望されてきた。
【０００５】
一方、バクテリアセルロースを構成成分とする摩擦材として、例えば、特開平９−３０２１０５号公報には、繊維補強樹脂板の補強材の一部としてバクテリアセルロースを用いた摩擦材が開示されているが、該摩擦材において、バクテリアセルロースは、摩擦によって自然環境中に放出され、自然環境へ悪影響を及ぼす無機繊維、金属繊維等の量を低減させるための代替素材に過ぎず、熱硬化性樹脂との接着力の向上、ひいては摩擦材の高強度化を意図したものではない。
【特許文献１】特開平９−３０２１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂との接着強力を可及的に向上させた有機繊維パルプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、バクテリアセルロースを補強材の一成分として使用するのではなく、有機繊維パルプの表面に固着させるとき、所望の有機繊維パルプが得られることを究明し本発明に達した。
【０００８】
かくして本発明によれば、有機繊維をフィブリル化して得られる有機繊維パルプであって、その表面の少なくとも一部にバクテリアセルロースが固着されていることを特徴とする有機繊維パルプが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂との接着強力が可及的に向上された有機繊維パルプが得られるので、高い強度を有する、ブレーキパッドやクラッチ板などの摩擦材を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明でいう有機繊維パルプとは、剛直な分子構造を持つ有機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高度にフィブリル化させたものをいう。フィブリル化の程度としては、比表面積で３ｍ２／ｇから２０ｍ２／ｇが好ましく、５ｍ２／ｇから１５ｍ２／ｇがより好ましい。
【００１１】
上記の有機繊維としては、分子配向度の高い液晶性高分子の繊維が好ましく、特に芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維が強度、耐熱性、フィブリル化の容易さといった面から好適である。
【００１２】
具体的には、芳香族ポリアミド繊維として、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｐ−ベンズアミド、ポリ−ｐ−アミドヒドラジド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド−３，４−ジフェニルエーテルテレフタルアミドなどを紡糸して繊維化したものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
また、芳香族ポリエステル繊維としては、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸などのモノマーを組み合わせて、組成比を変えて合成されるポリマーを紡糸して得られる繊維、例えばｐ−ヒドロキシ安息香酸と２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸との共重合体繊維などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
また、ポリベンザゾール繊維としては、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）ホモポリマーを紡糸して繊維化した繊維、および実質的に８５％以上のＰＢＯ成分を含み、ポリベンザゾール類とのランダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマーを紡糸して繊維化した繊維などが挙げられる。
【００１５】
本発明におけるバクテリアセルロースとは、微生物が産生するバクテリアセルロースのことを指す。このバクテリアセルロースは、セルロース及びセルロースを主鎖とするヘテロ多糖を含むもの、及びβ−１，３、β−１，２等のグルカンを含むものである。ヘテロ多糖の場合の、セルロース以外の構成成分は、マンノース、フラクトース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、ラムノース、グルクロン酸等の六炭糖、五炭糖および有機酸等である。これらの多糖は単一物質で構成される場合もあるが、２種以上の多糖が水素結合などで結合して構成されている場合もある。
【００１６】
上記バクテリアセルロースを産生する微生物としては、アセトバクター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ａｃｅｔｉ  ｓｕｂｓｐ．  ｘｙｌｉｎｕｍ）、ＡＴＣＣ  １０８２１、同パストリアン（Ａ．ｐａｓｔｅｕｒｉａｎ）、同ランセンス（Ａ．ｒａｎｃｅｎｓ）、サルシナ・ベントリクリ（Ｓａｒｃｉｎａ  ｖｅｎｔｒｉｃｕｌｉ）、バクテリウム・キシロイデス（Ｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｘｙｌｏｉｄｅｓ）、ジュードモナス属細菌、アグロバクテリウム属細菌等でバクテリアセルロースを産生するものを利用することができるが、これらに限定されるものではない。
【００１７】
上記バクテリアセルロースを有機繊維パルプの表面に固着させる方法は特に限定されるものではないが、例えば以下のような方法が例示される。
【００１８】
有機繊維パルプに培養成分を含むセルロース産生菌の分散液を含浸させるか、もしくは分散液中に有機繊維パルプを浸漬し、バクテリアセルロースの生育に最適な条件下で所望の量のバクテリアセルロースを産生させる。
【００１９】
通常、セルロース産生菌は好気性であるため、分散液を含浸した有機繊維パルプを連続的もしくは断続的に混合撹拌してパルプ表面に酸素を接触させることで、有機繊維パルプの表面にバクテリアセルロースを形成することができる。
【００２０】
分散液中に有機繊維パルプを浸漬する場合には、空気または酸素を吹き込むことにより分散液中にて有機繊維パルプの表面にバクテリアセルロースを産生することもできる。
【００２１】
有機繊維パルプの表面に固着されるバクテリアセルロースの量は、有機繊維パルプ重量に対して０．０５重量％以上が好ましく、０．２％以上がより好ましい。バクテリアセルロースの量が０．０５重量％より少ないと、有機繊維パルプ表面の被覆が十分でなくフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂との接着強力の向上効果が十分に発現しない場合がある。
【００２２】
バクテリアセルロースの固着量は培養成分の濃度やセルロース産生菌の添加量、培養温度、培養時間、混合撹拌方法により自在に調整することが可能である。
【００２３】
上記の方法により所望量のバクテリアセルロースが産生した後は、高温処理によりセルロース産生菌を死滅させ、セルロースの産生を停止させる。通常は１２０℃で５分間程度の高温処理でセルロース産生菌は死滅する。
【００２４】
上記の方法により、バクテリアセルロースが固着された有機繊維パルプは、必要に応じて乾燥工程を経た後、常法により摩擦材とされる。この時、バクテリアセルロースが固着された有機繊維パルプと未処理の有機繊維パルプとを混合して使用することもできる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例を挙げて、本発明の構成及び効果を詳細に説明する。尚、実施例における各物性は下記の方法により測定したものである。
【００２６】
（１）バクテリアセルロースの産生量
バクテリアセルロースの産生量は熱重量分析により測定した。つまり、芳香族ポリアミドパルプは３５０℃までは加熱による重量減少が観測されないのに対し、セルロースは３００℃から３４０℃の温度範囲で分解し、重量が約２０％まで減少する。
【００２７】
従って、熱重量分析により、３００℃から３４０℃までの温度範囲での重量減少を測定することにより、バクテリアセルロースの産生量を測定することができる。
【００２８】
（２）繊維補強樹脂板の引張強度
ＩＮＳＴＲＯＮ社製のＩＮＳＴＲＯＮ  ５５６５型引張試験機を使用し、幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍに切断した試験片を用いて、５０ｍｍ／分の引張速度で引張試験を行い、破断時の最大応力を算出した。
【００２９】
［実施例１］
２００ｍｌの三角フラスコに、有機繊維パルプとしてパラ型芳香族ポリアミド繊維を高度にフィブリル化したパルプ（商品名「トワロン」、帝人トワロン製）を固形分で５ｇ投入した後、培地としてフルクトースを主成分とし、硫酸マグネシウムなどの塩類、イノシトール等の水溶性ビタミン類を含む培養液を６０ｍｌ使用し、さらにバクテリア産生菌としてアセトバクター・キシリナム（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｘｙｌｉｎｕｍ）を２ｍｌ植菌して、振盪培養機にて２８℃で４日間の振盪培養を行なった。振盪速度は１８０ｒｐｍであった。また、この際のバクテリアセルロースの産生量は芳香族ポリアミドパルプの重量に対して約１．３重量％であった。
【００３０】
該芳香族ポリアミドパルプをＪＩＳ標準離解機にて３分間離解し、ＴＡＰＰＩ式角型抄紙機を用いて抄紙して、プレス脱水した後、１２０℃の乾燥機で２時間乾燥させて紙サンプルを得た。該紙サンプルの目付は１００ｇ／ｍ２であった。
【００３１】
次に、該紙サンプルに、液状フェノール樹脂（品番ＰＲ−５３１２３、住友ベークライト（株）製）をエタノールにて希釈したものを含浸し乾燥してプリプレグを得た。該プリプレグにおけるフェノール樹脂の含浸量は固形分で紙重量に対して５０重量％とした。
【００３２】
さらに、該プリプレグを、１８０℃のプレス機を用いて６０ｋｇ／ｃｍ２の面圧で５分間プレスを行ない、さらに１８０℃のオーブン中で２時間硬化させて繊維補強樹脂板を得た。
【００３３】
この繊維補強樹脂板について引張試験を行なったところ、引張強度は５．５ｋｇ／ｍｍ２であった。
【００３４】
［比較例１］
実施例１において、バクテリア産生菌を植菌しない以外は実施例１と同様に実施した。得られた芳香族ポリアミドパルプにはバクテリアセルロースは産生されていなかった。また、得られた繊維補強樹脂板の引張強度は３．５ｋｇ／ｍｍ２であった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂との接着強力が可及的に向上された有機繊維パルプが得られるので、高い強度を有する、ブレーキパッドやクラッチ板などの摩擦材を得ることができる。