(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次層の上部に接合した二次層を含み、前記一次層は非線形弾性繊維、綿繊維、及び充填材料を含み；前記二次層は炭素繊維、アラミド繊維、充填材料、及びノボロイド繊維を含む；非アスベスト摩擦材料中に使用するための２プライ繊維質基材において、前記一次層は、前記二次層よりも多孔質であり、前記二次層のアラミド繊維は、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲の長さを有しており、前記一次層又は前記二次層の少なくとも一方の充填材料は、６〜３８μｍの範囲の粒子サイズを有している、前記２プライ繊維質基材。
【請求項２】
前記一次層の重量を基準として、重量％で、前記一次層は、５％〜３０％の非線形弾性繊維、２０％〜６０％の綿繊維、１０〜４０％の充填材料、０〜３０％の黒鉛、０〜３０％の炭素粒子、及び０〜３％のラテックス型加工助剤を含む、請求項１に記載の２プライ繊維質基材。
【請求項３】
前記二次層の重量を基準として、重量％で、前記二次層は、５〜３０％の炭素繊維、０〜３０％の綿繊維、５〜４５％のアラミド繊維、０〜３０％の黒鉛、０〜３０％の炭素粒子、５〜３５％の充填材料、１〜１０％のノボロイド繊維、及び０〜３％のラテックス型加工助剤を含む、請求項１に記載の２プライ繊維質基材。
【請求項４】
前記一次層は、前記二次層よりも高い多孔性を有する、請求項１に記載の２プライ繊維質基材。
【請求項５】
前記一次層の重量を基準として、前記一次層は、２０％のより少なくフィブリル化したアラミド繊維；４０％の綿；２０％の充填材料；及び２０％の黒鉛、炭素粒子または黒鉛と炭素粒子との混合物を含む、請求項１に記載の２プライ繊維質基材。
【請求項６】
前記一次層の前記非線形弾性繊維は、カナダ標準形ろ水度５２５以上を有しより少なくフィブリル化したアラミド繊維を含み、前記二次層の前記アラミド繊維は、カナダ標準形ろ水度５２５以下を有しより多くフィブリル化したアラミド繊維を含む、請求項１に記載の２プライ繊維質基材。
【請求項７】
前記二次層の重量を基準として、重量％で、前記二次層は、１０％の炭素繊維；４３％のアラミド繊維；３０％の充填材料；１５％の炭素粒子、黒鉛または炭素粒子と黒鉛との混合物；及び２％のノボロイド繊維を含む、請求項１に記載の２プライ繊維質基材。
【請求項８】
フェノール樹脂若くは変性フェノール樹脂、シリコーン若くは変性シリコーン樹脂、またはフェノール樹脂若くは変性フェノール樹脂とシリコーン若くは変性シリコーン樹脂とのブレンドを含浸させた請求項１に記載の２プライ繊維質基材を含む、非アスベスト摩擦材料。
【請求項９】
クラッチフェーシングまたはブレーキシューライニングを含む、請求項８に記載の摩擦材料。
【請求項１０】
非線形弾性繊維、綿繊維及び充填材料を含む一次層を形成することと；二次層を前記一次層に接着することと；を含み、前記二次層は炭素繊維、アラミド繊維、充填材料、及びノボロイド繊維を含む、２プライ繊維質基材の製造方法において、前記一次層は、前記二次層よりも多孔質であり、前記二次層のアラミド繊維は、０．５ｍｍ〜６ｍｍの範囲の長さを有しており、前記一次層又は前記二次層の少なくとも一方の充填材料は、６〜３８μｍの範囲の粒子サイズを有している、前記２プライ繊維質基材の製造方法。
【請求項１１】
フェノール樹脂若くは変性フェノール樹脂、シリコーン若くは変性シリコーン樹脂、またはフェノール樹脂若くは変性フェノール樹脂とシリコーン若くは変性シリコーン樹脂とのブレンドを、請求項１０に記載の２プライ繊維質基材に含浸させることと、その後、該含浸済み２プライ繊維質基材を加熱して、前記樹脂類を硬化することと、を含む、非アスベスト摩擦材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高性能２プライ繊維質基材に関する。本繊維質ベースは、湿式製紙工程の最中に接合する一次層と二次層とを有する。本２プライ繊維質基材は、摩擦材料用途において有用である。
【０００２】
本発明の２プライ摩擦材料は、向上した機械的強度、熱伝導性、動摩擦、及び耐摩耗性の特性を有する。本発明の２プライ摩擦材料は、従来の１プライ摩擦材料よりも高い耐久性を有し、かつ製造費用がよりかからない。
【０００３】
【従来の技術】
新しくかつ先進のトランスミッションシステム及びブレーキシステムが、自動車業界により開発されつつある。こうした新システムはしばしば、高エネルギー要件を伴う。従って、摩擦材料技術も開発することで、こうした先進システムのますます増大しつつあるエネルギー要件を満たさなければならない。
【０００４】
特に、新しい高エネルギータイプ摩擦材料が必要である。新しい高エネルギー摩擦材料は、表面速度が約６５m／秒にまでなるような高速度に耐えることができなければならない。また摩擦材料は、約１５００psiまでの高フェーシングライニング圧力に耐えることができなければならない。また摩擦材料は、限定された潤滑条件下で有用であることも重要である。
【０００５】
先進のトランスミッション及びブレーキシステムにおいて有用であるためには、摩擦材料は、耐久性がありかつ高い耐熱性を有さなければならない。摩擦材料は、高温で安定であり続けなければならないのみならず、優れた熱伝導性を有さなければならず、すなわち、摩擦材料はまた、運転時に発生する高熱を迅速に放散できなければならない。
【０００６】
新しいトランスミッションシステム及びブレーキシステムの係合及び切り離しの最中に高速度が生じているということは、摩擦材料は、係合の間じゅう終始比較的一定の摩擦を維持できなければならないことを意味する。摩擦係合は、広範囲の速度と温度とにわたって比較的一定であり、それにより一つのギヤから別のギヤへのパワーシフトの最中のブレーキ及びトランスミッションシステムの材料の「シャダリング」を最小にすることが重要である。
【０００７】
以前には、温度安定性のためにアスベスト繊維を摩擦材料中に含ませていた。例えば、Arledter et al.の米国特許第3,270,846号特許は、アスベストと共に使用するフェノール樹脂及びフェノール変性樹脂類を説明している。しかしながら現在、健康及び環境の問題が原因となって、アスベストはもはや使用されていない。より最近の摩擦材料においては、含浸用の紙または繊維材料にフェノール樹脂またはフェノール変性樹脂類を用いて修正することで、摩擦材料中にアスベストの無いことを克服ようと試みてきた。しかしながらこうした摩擦材料は、発生した高熱を迅速に放散せず、かつ、現在開発中の高速度システム中に使用するために現在必要とされる、必要な耐熱性と満足の行く高摩擦係数性能とを有していない。
【０００８】
摩擦材料はしばしば、「湿式」用途において使用されており、そこでは、摩擦材料は使用最中に、ブレーキ液または自動変速機油のような液体で「湿らせる」かまたは含浸されている。「湿式」摩擦材料の使用最中に、流体は最終的には摩擦材料から絞り出されるかまたは摩擦材料を含浸している。湿式摩擦材料は、その組成と物理的特性との両方において、「乾式」摩擦材料とは非常に異なる。
【０００９】
摩擦材料が「湿式」用途において有用であるために、摩擦材料は広く様々な許容できる特性を有さなければならない。摩擦材料は、レジリエントなまたは弾性があり、しかもなお、圧縮永久歪み、摩耗及び応力に対する耐性がなければならず；高い耐熱性を有し、また熱を速やかに放散できなければならず；及び長く持続し、安定で、むらのない摩擦性能を有さなければならない。こうした特性のいずれかが実現されない場合、摩擦材料の最適性能は実現されない。
【００１０】
従って、適切な摩擦ライニングまたは繊維質基材を使用して、高エネルギー用途の摩擦材料を形成することも重要である。摩擦材料は、含浸最中に湿式樹脂で飽和した時と、使用最中にブレーキ液またはトランスミッションオイルで飽和した時との両方において、良好なせん断強度を有さなければならない。
【００１１】
また特定の用途の下では、使用中に高い流体浸透容量が存在するような高い多孔性を摩擦材料が有することも重要である。従って摩擦材料は、多孔質であるのみならず、圧縮可能でもなければならないことは重要である。摩擦材料中に浸透した流体は、ブレーキまたはトランスミッションの動作最中に加えられる圧力下で速やかに摩擦材料から絞り出されるかまたは放出できなければならず、しかもなお、ライニング材料はつぶれてはならない。また、摩擦材料は高い熱伝導性を有して、ブレーキまたはトランスミッションの動作最中に発生した熱を迅速に放散するのを助けることも重要である。
【００１２】
こうした要求の厳しい特性を満たす摩擦材料はしばしば、アラミド型繊維類を有する繊維質基材を含む。しかしながら、繊維質基材中に使用されるこうした繊維類及び他の諸成分は高価であり、摩擦材料のコストを増大させてしまう。
【００１３】
周知の限りでは、高エネルギー用途において有用な十分な強度を有するような２プライすなわち層の繊維質基材を含み、トランスミッションシステムにおいて使用するための、摩擦材料の開示はない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、従来技術のものと比較して信頼性がありかつ改良された特性を有する、改良された摩擦材料を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、高い熱伝導性、多孔性及び強度を有する摩擦材料を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
より良好な摩擦材料が必要であることを考慮して広範な研究を行った結果、改良された特性を有する摩擦材料が今回開発された。
【００１７】
上記に検討した要件を実現するために、動作最中に生じる条件と同様の条件下で、多くの材料を、摩擦と耐熱性特性とに関して評価した。市販のブレーキライニングとトランスミッション材料との両方を調査して、高エネルギー用途での使用には適していないことが判明した。本発明は、ブレーキ及びクラッチ用途において特に有用である。一つの態様においては、本発明は、２プライすなわち層の材料を含む繊維質基材を提供する。
【００１８】
本２プライ繊維質基材は、一次層又は下層（一次層すなわち下層）と、第１の層に隣接する二次層又は上層（二次層すなわち上層）とを含む。二次層は、高温、高エネルギー及び低圧縮永久歪みの配合物を有する。二次層は、高温耐性で高強度の繊維及び摩擦紙形成材料、例えばアラミド繊維、炭素繊維、綿または他のセルロース繊維、充填材及び／またはフェノール繊維またはノボロイド繊維、及び特定の実施例においては、炭素粒子及び／または黒鉛粒子を含む。第１の層は、第２の層よりもより弾性がありかつより吸油性がある。一次層は非常に多孔質であり、非線形弾性があり、低い圧縮永久歪みを有する。一次層は、非線形弾性繊維、例えばアラミドパルプ及び／または繊維、綿繊維、及び充填材、及び特定の実施例においては、炭素粒子及び／または黒鉛粒子を含む。
【００１９】
本発明の別の態様は、摩擦材料を形成するために少なくとも一種類の適切な樹脂を含浸させた２プライ繊維質基材に関する。本２プライ摩擦材料は、クラッチ摩擦板、バンド、シンクロナイザーリング及び関連トランスミッション摩擦製品のための摩擦材料に特に有用である。
【００２０】
本繊維質基材に、様々な樹脂系を使用して含浸させることができる。特定の実施例においては、繊維質基材にフェノール樹脂または変性フェノールベースの樹脂を含浸させるのは有用である。特定の実施例においては、シリコーン樹脂を相溶性溶媒中でフェノール樹脂とブレンドまたは混合し、このシリコーン−フェノール樹脂ブレンドを使用して、本発明の繊維質基材に含浸させた場合、高エネルギー摩擦材料が形成されることが現在発見されている。そのような高エネルギー摩擦材料は、高い摩擦安定性と高い耐熱性とを有する。
【００２１】
不均一なライニング摩耗が、従って分離板の「ホットスポット」の形成が、摩擦材料の有効寿命の最中に生じるのを、本発明の摩擦材料は防ぐことができる。摩擦材料の不均一な摩耗がほとんど無い場合、クラッチまたはブレーキ構成要素の「定常状態」を維持する可能性がより大きくなり、従ってクラッチ及びブレーキの性能はよりむらが無くなる。さらに、本発明の摩擦材料は良好なせん断強度を示し、その結果摩擦材料は使用最中に層間剥離を受けにくい。
【００２２】
２プライ摩擦材料の諸層を、湿式製紙工程の最中に接合する。摩擦材料の一次層又は下層（一次層すなわち下層）を形成するためには、繊維、充填材及び／または摩擦粒子を共に混合して、第１の層すなわちプライを形成する。摩擦材料の二次層又は上層（二次層すなわち上層）を形成するためには、繊維、充填材及び／または摩擦粒子を共に混合してから、この混合物を一次層の上に置く。一次層中の繊維は二次層中の繊維と絡み合うことで、繊維質基材の２プライ間に最適の界面強度を提供する。特定の実施例においては、二次層は、結合済み２プライ繊維質基材の総厚さの約２％から約５０％を占めることができる。特定の実施例においては、２プライ繊維質基材に含浸させるために使用するフェノール樹脂または変性フェノール樹脂と炭素繊維との間の接合強度を、フェノール繊維またはノボロイド繊維が提供するような組成を、二次層は有することができる。
【００２３】
本発明によれば、二次層は、特定の最終用途の性能要件を実現するために選択された諸成分を含む。上層の性能を引き立たせるように、一次層の諸成分を選択する。組合せた二次及び一次層の諸成分の適切な選択は、摩擦材料の特性に影響を及ぼす。例えば耐久性、摩擦摩耗、潤滑性、浸透性、弾性及び他の関連性能特性等の性能特性は、本発明の２プライ材料を使用して高められる。
【００２４】
本発明の２プライ摩擦材料は、単一プライ摩擦材料では達成できない物理的特性を有する。本発明の２プライ摩擦材料を、さらに、２プライ材料の摩擦特性を高めるように選択した樹脂で飽和させる。本発明の２プライ材料は、単一プライ摩擦材料と比較して、耐久性が向上しかつ摩擦性能が高い。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一つの態様において、２プライ繊維質基材を提供する。本繊維質基材は、一つの組成を持つ一次層と、異なる組成を有し、一次層に接合した二次層とを有する。各層の厚さと組成とは、最終用途が変化を必要とする時には、変化させることができる。本２プライ繊維質基材は、最終使用摩擦用途に対し最適な結果を与えるような諸成分を含む。二次層は、クラッチまたは摩擦ライニング用途においては接触面に隣接する。二次層中に様々な成分を使用することで、費用効率の高い摩擦材料が得られ、かつ、他の場合なら高コストという理由で配合物から除かれていたかもしれない諸成分の最適な使用が可能になる。さらに二次層は、高エネルギー用途において特に有用な構造を提供する。さらに、本２プライ摩擦材料では、摩擦特性が向上しかつ摩耗が低減していることが意外にも見い出されている。さらに、本２プライ摩擦材料は、従来の摩擦材料よりも耐久性がある。
【００２６】
本発明の様々な実施例において、一次層又は下層（一次層すなわち下層）は、例えば、少なくとも一タイプの非線形弾性繊維として例えば高強度でより少なくフィブリル化したアラミド繊維、綿繊維と、少なくとも一タイプの充填材料として例えばケイソウ土（セライト）と、特定の実施例においては炭素粒子及び／または黒鉛粒子と、を含む組成物を含む。二次層又は上層（二次層すなわち上層）は、一次層とは異なる組成物を有する。二次層は、例えば、高温耐性で高強度の繊維として例えばフィブリル化アラミド繊維及び炭素繊維と；フェノール繊維またはノボロイド繊維と；充填材と、特定の実施例においては炭素粒子及び／または黒鉛粒子と、任意で綿繊維とを含む。二次層中の諸成分は、摩擦材料に最適の性能特性を提供し、同時に摩擦材料の製造コストを低減する。
【００２７】
本発明の他の実施例においては、一次層と二次層とは、同じかまたは異なる組成物を含んでよく、様々な坪量（basis weight）及び／または密度を有してよい。特に好適な実施例においては、一次層は低密度を有し、一方、二次層は高密度を有する。そのような諸実施例においては、一次と二次層とは両方とも、一つ以上のタイプの繊維、充填材及び摩擦粒子を含むことができる。
【００２８】
様々なタイプの繊維質または未加工パルプ材料が、本発明の一次及び／または二次層において有用である。部分的に有用な繊維質材料は、綿繊維、ガラス繊維、炭素繊維及び／またはアラミドポリアミド繊維として例えば一般に芳香族ポリカルボナミド（polycarbonamide）材料と呼ばれるアラミドフロックパルプ及び／または繊維を含むことができる。
【００２９】
様々な紙配合物が本発明において有用であることと、他の繊維質材料が本繊維質基材配合物中に存在できることとは理解できるはずである。例えば、綿は比較的低温の約３５０℃で燃焼する。従って摩擦材料は、紙形成工程の最中に繊維質基材中に使用される諸成分に基づいて、ある範囲の予想される熱安定性を有する。比較的高いパーセントの綿繊維を含む繊維質基材は、アラミドパルプのようなより熱的に安定な諸成分を含む繊維質基材よりも熱的に安定ではないと思われる。そのような諸成分の範囲とパーセントとは、摩擦材料の最終用途と、そのような摩擦材料に中程度のエネルギー要件または高エネルギー要件のいずれを課すかとによって決まる。
【００３０】
炭素繊維は、二次層において有用である。炭素繊維は、摩擦材料マトリックスに温度耐性を提供する。炭素繊維は、耐摩耗性とライニング圧縮耐性とを向上させる。炭素繊維はまた、層間剥離に対する耐性とノイズまたはスキールに対する耐性とを提供する。摩擦ライニング材料がこうした二つの特性を示す場合、摩擦材料を通る流体毛管流の改良がある。圧縮耐性の向上は、摩擦材料がつぶれる可能性を防ぐかまたは減少させ、その結果毛管流は維持され時には改良される。様々な実施例においては、炭素繊維は約５％〜約３０％の範囲で、好ましくは約２０％存在できる。
【００３１】
カナダ標準形ろ水度指数（Canadian Standard Freeness index）に基づいて、約５２５〜６２５ＣＳＦ、好ましくは約６２５ＣＳＦを有する、より少なくフィブリル化したアラミド繊維等の非線形弾性繊維が一次層に含まれる場合、繊維質基材の強度の改良があることが意外にも見い出された。より少なくフィブリル化したアラミド繊維はまた、多孔性の向上した一次層又は下層（一次層すなわち下層）を提供し、その結果摩擦材料は油または他の流体を容易に吸収または脱着する。
【００３２】
また、カナダ標準形ろ水度指数に基づいて、約２５０〜５２５ＣＳＦ、好ましくは約３００を有する、より多くフィブリル化したアラミド繊維が二次層又は上層（二次層すなわち上層）に含まれる場合、上層は、一次層又は下層（一次層すなわち下層）よりも多孔質ではないことも意外にも見い出された。より多くフィブリル化したアラミド繊維では一般に、多量のフィブリルがコア繊維材料に結合している。フィブリル化繊維の長さは、約０．５〜約６mmの範囲に及ぶ。特定の実施例においては、約１５０から約４５０、最も好ましくは約２００〜３００の範囲に及ぶカナダ標準形ろ水度を有する繊維を有するのが好ましい。「カナダ標準形ろ水度」（Ｔ２２７  ｏｍ−８５）とは、繊維のフィブリル化度は、繊維のろ水度の測定値で表わすことができることを意味する。カナダ標準形ろ水度試験は経験的手順であり、これは１リットルの水中の３グラムの繊維の懸濁液を排水できる速度の任意の尺度を与える。従ってフィブリル化アラミド繊維は、他のより少なくフィブリル化したアラミド繊維またはパルプよりも、低ろ水度すなわちより低い排水速度を有する。
【００３３】
繊維質基材中のより多くフィブリル化したアラミド繊維は、充填材料を繊維質基材の表面上に保つすなわち保持するように働く。
また、フィブリル化アラミド繊維によって繊維質基材の表面上に保たれている充填材料の減衰効果によって、摩擦材料はさらに良好な弾性特性を有する。振動が本当に起きる場合、特に低速度では、摩擦材料は、振動を吸収または減衰してシャダリングを防ぐのに十分な弾性がある。充填材料のサイズは、直径約６〜約３８ミクロンの範囲内にあるのが好ましく、最も好ましくは平均直径サイズ約１０〜約１５ミクロンを有し、特定の実施例においては、約１２ミクロンである。サイズが大き過ぎる場合、摩擦材料の表面は粗くなり過ぎることが発見されている。充填材粒子サイズが小さ過ぎる場合、充填材料は繊維質基材中で密に充填され過ぎ、生じた摩擦材料は、自動変速機油を速やかに吸収しかつ有効に熱を放散するのに十分なほど多孔質ではない。
【００３４】
より少なくフィブリル化したアラミド繊維では一般に、コア繊維に結合したフィブリルがほとんど無い。より少なくフィブリル化したアラミド繊維を使用することで、より多孔質の構造を有する摩擦材料が得られる；すなわち、典型的なフィブリル化アラミド繊維を使用した場合よりも、より多くのかつより大きい細孔が存在する。多孔質構造は一般に、孔径と液体浸透性とによって定義される。好適な実施例においては、繊維質基材によって、細孔の平均サイズは直径約２．０から約１５ミクロンの範囲に限定される。より少なくフィブリル化した繊維の長さは、約０．５から約６mmの範囲に及び、また、カナダ標準形ろ水度（ＣＳＦ）は約４５０を超え、特定の実施例においては約５００〜約５５０、他の特定の実施例においては約５８０〜６４０、最も好ましくは約６２０〜６４０である。
【００３５】
従って、より少なくフィブリル化したアラミド繊維は、他のアラミド繊維またはパルプよりも、より高いろ水度すなわち摩擦材料からの流体のより高い排水速度を有する。約５３０〜６５０、好ましくは約５８０〜６４０、及び最も好ましくは約６２０〜６４０の範囲に及ぶＣＳＦを有するアラミド繊維を含む摩擦材料は、優れた摩擦性能を提供し、また、従来のより多くフィブリル化したアラミド繊維を含む摩擦材料よりも良好な材料特性を有する。より繊維長が大きくかつより少なくフィブリル化したアラミド繊維を含む一次層は、高いカナダろ水度に加えて、摩擦材料に高強度、高多孔性及び良好な耐摩耗性を提供することが意外にも見い出された。例えばより少なくフィブリル化したアラミド繊維（ＣＳＦ約５８０〜６４０）を含む材料を用いて行った高エネルギー試験では、良好な長期耐久性と安定した摩擦係数とが示されている。
【００３６】
摩擦材料の構造がより多孔質なほど、熱放散はより効果的になる。使用最中の摩擦材料の係合の最中の、摩擦材料の中へまたは中からの油の流れは、摩擦材料が多孔質の場合にはより迅速に起きる。
【００３７】
二次層又は上層（二次層すなわち上層）はまた、架橋済みフェノール−ホルムアルデヒドポリマーを含むノボロイド繊維を含む。特定の実施例においては、一方の繊維タイプは比較的により短く平均長さ約０．２mmを有し、他方の繊維タイプは比較的により長く平均長さ約３mmを有するようなノボロイド繊維の組合せは、特に有用であることが見い出された。何らかの一つの理論とみなされることを望むものではないが、比較的により短い繊維は、繊維のようによりも粒子のように働き、従って摩擦材料中で結合剤型材料のように働くと考えられている。より短い粒子様ノボロイド繊維は、摩擦紙に改良された強度を与える。比較的により長い繊維は、摩擦材料が圧力下にある時に摩擦材料がつぶれるのを防ぐことで、摩擦材料に強度と構造とを与える。何らかの特定の理論とみなされることを望むものではないが、摩擦材料中に存在するフェノール樹脂に化学的に類似のノボロイド繊維はフェノール樹脂材料と結合として、摩擦材料に機械的強度及び化学的強度の両方を与えるのを助けると考えられている。様々な実施例においては、ノボロイド繊維は約１〜約１０％の範囲内で、好ましくは約２％存在できる。
【００３８】
繊維質基材の一次及び／または二次層中に黒鉛を使用することで、繊維質基材に配向または三次元構造を与える。黒鉛は、その三次元構造が理由となって高い熱伝導性を有し、その結果、熱を迅速に放散する能力を摩擦材料に提供する。
【００３９】
様々な実施例においては、様々なタイプの適切な黒鉛が本発明にとって有用であることは予測される。例えば、黒鉛は、石油コークス及びコールタールピッチ結合剤のような貯蔵原料の黒鉛化を行うことで作ることができる。原料を混合してから、焼成炭素体を多結晶（polycrystalene）黒鉛物品に転換するための特殊黒鉛化炉中で、温度約２８００〜約３０００℃に加熱する。特定の実施例においては、黒鉛のサイズと幾何学的形状とは約２０〜約５０mの範囲内が好ましい。特定の実施例においては、黒鉛粒子が大き過ぎるか小さ過ぎる場合、最適三次元構造は無く、従って耐熱性も同様に最適ではないことが発見されている。
【００４０】
本繊維質基材の一次及び／または二次層は、高い熱伝導性を有する炭素粒子を含むことができる。炭素粒子は、摩擦材料が所望の耐熱性を有するように摩擦材料に良好な熱伝導を与える。炭素粒子はまた、良好な摩擦特性、例えばシフト時の良好なまたは滑らかな「感触」と、本質的にノイズまたは「甲高い音（squawk）」の無いブレーキ及びクラッチ操作とを摩擦材料に与える。炭素粒子は、黒鉛粒子よりも構造化していず及びよりランダム構造化しており、典型的には、様々な基体を比較的により低い温度（例えば、１０００℃）で処理することによって作る。
【００４１】
様々な充填材が、本発明の２プライ繊維質基材の一次及び二次層の両方において有用であることは理解できるはずである。特に、シリカ充填材の例えばケイソウ土（セライト）及び／またはシリカは特に有用である。セライトは、繊維質材料に強く結合する、廉価な有機充填材である。この強い結合は、摩擦材料に高い機械的強度を与える。セライトはまた、摩擦材料に高い摩擦係数を与える。セライトはまた、摩擦材料に平滑な摩擦表面を与え、摩擦材料に良好な「シフト感触」と摩擦特性とを与える。しかしながら、他のタイプの充填材が本発明において使用するために適切であることと、充填材の選択が２プライ摩擦材料の個々の最終用途の要件によって決まることとは予測される。
【００４２】
特定の実施例においては、加工助剤として例えばラテックス型材料、窒化ケイ素及び他の摩擦粒子等を、一次及び／または二次層中に含めることができる。窒化ケイ素粉末を繊維質基材配合物中に取り入れた場合、得られた摩擦材料中の動摩擦係数特性の改良がある。これは特に意外であり、というのは、窒化ケイ素繊維のクラッチまたはブレーキ部品に対する摩損性が原因で、窒化ケイ素の繊維を摩擦材料中に含ませるのは適切ではないからである。好適な実施例においては、窒化ケイ素粒子は平均直径サイズ約０．５から約１．５ミクロンを有する。特定の実施例においては、平均直径サイズ約１ミクロンを有する窒化ケイ素粒子は並外れて申し分無く働くことが見い出されている。一つのタイプの窒化ケイ素粒子は、Ｓｉ3Ｎ4として入手可能である。窒化ケイ素粒子は、約３％〜約１５％の低レベルで使用する場合、動摩擦係数を大きくする。様々な好適な実施例においては、窒化ケイ素組成物は、約４％〜約６％を占めることができる。
【００４３】
初期摩擦係数が低い場合、摩擦材料を多数回使用するかまたはサイクルさせた後まで、摩擦材料は所望の一定の摩擦係数値を実現しないことは理解できるはずである。本発明は、高い初期摩擦係数を有する２プライ摩擦材料を提供する。さらに、動摩擦係数が静摩擦係数に近い場合、クラッチ操作において一つのギヤから別のギヤへ滑らかに移動する。本発明は、摩擦材料中に窒化ケイ素粒子を加えることによって、意外にも良好な静対動摩擦係数の比を実現する。
【００４４】
摩擦粒子及び加工助剤のような他の諸成分は、繊維質基材において有用である。こうした摩擦粒子成分としては、例えば、カシュー核油粒子及び／またはゴム型またはエラストマーポリマー粒子が挙げられる。特に好適な実施例においては、エラストマーポリマー粒子は、約７０％〜約７５％のエラストマー材料（例えばイソプレン及び／または窒化物ゴム材料）を含み、残りは加工助剤である。エラストマー粒子は、さらに摩擦ライニング耐摩耗性を与えるのに有用である。ゴム型粒子は、摩擦材料を、はめあい部品（mating parts）（例えば分離板及びクラッチ）にさらにぴったりと一致させ、従って分離板同士の間の「真実」対「見掛け」接触面を増大させる。摩擦粒子は、２プライ摩擦材料のエネルギー容量を大きくする。
【００４５】
２プライ繊維質基材の二次層は、繊維基材の二次層用の水性スラリー配合物の重量を基準として、おおよその重量で：約５〜約３０％の炭素繊維、最も好ましくは約１０％；約０〜約３０％の綿繊維；約５〜約４５％の、約５２５ＣＳＦ以下を有しより多くフィブリル化したアラミド繊維、最も好ましくは約４３％の、約３００ＣＳＦを有する繊維；約０〜約３０％の炭素粒子及び／または黒鉛、最も好ましくは約１５％の炭素粒子；約５〜約３５％のケイソウ土等の充填材、最も好ましくは３０％；約１〜約１０％のノボロイド繊維、最も好ましくは約２％；及び、約０〜約３％のラテックス加工助剤、最も好ましくは約２％を含む水性スラリーから形成できる。特定の実施例においては、二次層は、炭素粒子及び黒鉛粒子の両方を用いて、黒鉛若くは炭素粒子のいずれかを用いて、または炭素粒子も黒鉛粒子も用いずに形成できることは理解できるはずである。
【００４６】
２プライ繊維質基材の一次層又は下層（一次層すなわち下層）は、繊維基材の下層又は一次層（下層すなわち一次層）用の水性スラリー配合物の重量を基準として、おおよその重量で：約２０〜約５０％の綿繊維、最も好ましくは約４０％；約１０〜約４０％の充填材料、最も好ましくは約２５％；約５〜約３０％の、約５２５ＣＳＦ以上を有しより少なくフィブリル化したアラミド繊維、最も好ましくは約１０％の、約６２５ＣＳＦを有する繊維；約０〜約３０％の黒鉛及び／または炭素粒子、最も好ましくは約２０％の黒鉛；及び、約０〜約３％のラテックス加工助剤、最も好ましくは約２％を含む水性スラリーから形成できる。特定の実施例においては、一次層は、黒鉛粒子及び炭素粒子の両方を用いて、黒鉛粒子若くは炭素粒子のいずれかを用いて、または黒鉛粒子も炭素粒子も用いずに形成できることは理解できるはずである。
【００４７】
好適な実施例においては、上層又は二次層（上層すなわち二次層）は、下層又は一次層（下層すなわち一次層）よりも多孔質ではない。より多孔質でない上層は、高強度材料の例えば、アラミド繊維、炭素粒子、炭素繊維及びノボロイド繊維で構成され、これらは、炭素繊維と炭素粒子との存在が少なくとも部分的な理由となって、伝導によって熱を放散するようにも働く。より多孔質の下層は、より高価でなくかつより低熱伝導性の諸成分で構成でき、これらは、摩擦材料の下層中の細孔の中へまたは中からの流体（例えば自動変速機油）の流れが理由となって、対流によって熱を放散させる。従って、本発明の２プライ摩擦材料は、熱伝導と熱対流との両方を利用して、摩擦材料から熱を迅速に除去する。
【００４８】
二次層又は上層（二次層すなわち上層）を構成する諸成分を共に混合して、実質的に均一なブレンドにしてから、一次層の上に置く。二次層を一次層の上に置くための様々な方法を本発明に従って作成できることは理解できるはずである。
【００４９】
本発明の２プライ繊維質基材を作るための方法は、一次層又は下層材料（一次層すなわち下層材料）の諸成分を加えて、実質的に均一なブレンドを形成することを含む。紙を、均一ブレンドから繊維質基材へと形成する。
【００５０】
図１は、２プライ繊維質基材を形成するための一方法の概略図を示す。第１のディスペンス手段（dispensing means）１０は、２プライ繊維質基材２４の一次層すなわち下層１２を形成するための諸成分を供給する。一次層１２を形成する諸成分は、一次層１２を保持または搬送する適切な表面１１の上へ供給される。様々な表面１１が、本発明に関して使用できることは理解できるはずである。第２のディスペンス手段２０は主に、２プライ材料２４を形成するために、一次層１２の上に、二次層すなわち上層２２を形成するための諸成分を供給する。適切なディスペンス手段１０と２０とは、ヘッダーボックスまたはローラー手段または他の適切な装置を備えて、略均一な層の一次層１２と二次層２２とを施して、２プライ材料２４を形成できることは理解できるはずである。
【００５１】
様々な実施例においては、一次及び／または二次層を構成する成分は、適切な樹脂材料を含むことができることは予測される。そのような実施例においては、２プライ材料２４を、適切な乾燥手段３０によって乾燥させることで、２プライ材料から過剰な水分を除去する及び／または２プライ材料中に存在する樹脂を硬化させる。特定の実施例においては、乾燥手段は、ヒートロールまたは赤外線加熱手段または適切な加熱手段を備えることができることは予測される。一次及び二次層を構成する諸成分が樹脂を含まないような実施例においては、２プライ繊維質基材を形成して、次に図１に仮に（in phantom）示すように、適切な含浸手段４０によって、適切な樹脂または樹脂の組合せで飽和または含浸させることができることは理解できるはずである。含浸済み２プライ材料を、次にさらに適切な乾燥手段５０によって乾燥させ、過剰な水分を除去及び／または樹脂を硬化できる。
【００５２】
図２は、一次層すなわち下層１２と二次層すなわち上層２２とで構成される２プライ繊維質基材の断面を大まかに示す。図２に示す実施例は、概要説明のために示す。二次層は、２プライ繊維質基材の厚さの約２％から約５０％を好ましくは占めることができることは理解できるはずである。好適な実施例においては、二次層は、材料の厚さの約１０％から約５０％を占め、特定の好適な実施例においては、約１０〜約２０％を占める。
【００５３】
二次層は一次層に十分に接合し、その結果本発明の２プライ材料の使用最中に、層間剥離の問題は本質的に起きないことが意外にも見い出された。
本発明の摩擦材料は適切な界面強度を有し、クラッチ板のような適切な基体に容易に接合し、またはブレーキライニング材料として使用される。
【００５４】
本発明によれば、様々なタイプの樹脂は、本２プライ繊維質基材を飽和するために有用である。繊維質基材を飽和するために使用される樹脂のタイプは、生じた摩擦材料の性能に影響を及ぼし得る。樹脂が示す靱性度は、試験した場合に、摩擦材料が自らの完全性を維持できることに反映される。摩擦材料の物理的及び摩擦特性の両方が、最終用途製品の予想される運用期間の最中に損なわれないままであり続けることは重要である。脆い樹脂を含浸させた摩擦材料は、摩擦材料マトリックスの開放細孔（open porous）構造をつぶすように作用するような重負荷の下で亀裂が生じることがある。一方では、エラストマー樹脂を含浸させた摩擦材料なら、所望の係数とトルクとを与えると思われるが、摩擦材料マトリックスが損なわれないように保つために必要な耐摩耗性と強度とを欠くかもしれない。従って、理想的な樹脂配合物は高強度を有し、にもかかわらず可撓性である。高靱性を有する樹脂は、最適な摩擦性能を提供する。
【００５５】
本発明において有用な様々な樹脂としては、フェノール樹脂及びフェノールベースの樹脂が挙げられる。樹脂ブレンド中に他の変性成分、例えばエポキシ、ブタジエン、シリコーン、桐油、ベンゼン、カシュー核油（cashew shell nut oil）及びその他同様なものを含むような様々なフェノールベースの樹脂は、本発明に関して有用であると予測されることは理解できるはずである。フェノール変性樹脂においては、フェノール樹脂は一般に樹脂ブレンドの約５０重量％以上（存在するいかなる溶媒も除いて）存在する。しかしながら、シリコーン−フェノール樹脂混合物の重量を基準として（溶媒と他の加工助剤を除いて）、含浸剤樹脂ブレンドが、特定の実施例においては約５〜約８０重量％、特定の目的のためには約１５〜約５５％、特定の実施例においては約１５〜約２５重量％のシリコーン樹脂を含む場合、摩擦材料が改良できることが見い出された。
【００５６】
本発明において有用なシリコーン樹脂としては、例えば、熱硬化シリコーンシーラント及びシリコーンゴムが挙げられる。様々なシリコーン樹脂類が、本発明に関して有用である。一つの樹脂は、特に、キシレンとアセチルアセトン（２，４−ペンタンジオン）とを含む。このシリコーン樹脂は、沸点約３６２°F（１８３℃）、蒸気圧６８°Fで２１mmHg、蒸気密度（空気＝１）４．８、水への溶解度は無視し得る、比重約１．０９、パーセント揮発性５重量％、蒸発率（エーテル＝１）０．１未満、ペンスキー−マルテンス法を使用して、引火点約１４９°F（６５℃）を有する。他のシリコーン樹脂を本発明に関して利用できることは理解できるはずである。他の有用な樹脂ブレンドとしては、例えば：（重量％で）約５５〜約６０％のフェノール樹脂；約２０〜２５％のエチルアルコール；約１０〜約１４％のフェノール；約３〜約４％のメチルアルコール；約０．３〜約０．８％のホルムアルデヒド；及び約１０〜約２０％の水；を含むような、適切なフェノール樹脂が挙げられる。別の適切なフェノールベースの樹脂は：（重量％で）約５０〜約５５％のフェノール／ホルムアルデヒド樹脂；約０．５％のホルムアルデヒド；約１１％のフェノール；約３０〜約３５％のイソプロパノール；及び約１〜約５％の水；を含む。
【００５７】
別の有用な樹脂はエポキシ変性フェノール樹脂であり、約５〜約２５重量％、好ましくは約１０〜約１５重量％のエポキシ化合物を含み、残り（溶媒と他の加工助剤を除いて）はフェノール樹脂であることが見い出された。エポキシ−フェノール樹脂化合物は、特定の実施例においては、フェノール樹脂単独の場合よりも高い耐熱性を摩擦材料に与える。
【００５８】
さらに、樹脂ブレンドの製造と含浸用繊維質ベースの材料の製造との両方において有用であることが周知の、他の成分と加工助剤とを摩擦材料中に含めることができることは予測される。
【００５９】
特に、フェノール樹脂とシリコーン樹脂とを使用する実施例では、シリコーン樹脂とフェノール樹脂とを共にブレンドする場合、新しい化合物は形成されない。各樹脂は別々に硬化し、新しい化合物は形成されない。
【００６０】
シリコーン樹脂とフェノール樹脂との両方が、互いに相溶性である溶媒中に存在する。こうした樹脂類を共に混合して（特定の好適な実施例において）均一ブレンドを形成し、次に繊維質基材に含浸させるために使用する。繊維質基材にフェノール樹脂を含浸させ、次にシリコーン樹脂をその後加えるかまたは逆の場合に、同じ効果は生じない。また、シリコーン−フェノール樹脂溶液の混合物と、シリコーン樹脂粉末及び／またはフェノール樹脂粉末のエマルションとの間にも相違がある。シリコーン樹脂とフェノール樹脂とが溶液中にある場合、これらは全く硬化しない。それに反して、シリコーン樹脂とフェノール樹脂との粉末粒子は部分的に硬化する。シリコーン樹脂とフェノール樹脂の部分的硬化は、繊維質基材の良好な含浸を阻害する。
【００６１】
繊維質基材に、溶媒中のシリコーン樹脂のブレンドを含浸させ、ここでこの溶媒はフェノール樹脂とその溶媒とに相溶性がある。一つの実施例においては、イソプロパノールは特に適切な溶媒であることが見い出された。しかしながら、様々な他の適切な溶媒、例えばエタノール、メチルエチルケトン、ブタノール、イソプロパノール、トルエン及びその他同様なものを本発明の実施において利用できることは理解できるはずである。シリコーン樹脂をフェノール樹脂とブレンドしてから、繊維質基材に含浸させるために使用した場合、得られた摩擦材料は、シリコーン樹脂が存在することで、フェノール樹脂のみを含浸させた繊維質基材よりも弾性が大きくなる。本発明の、シリコーン−フェノール樹脂をブレンドし含浸させた摩擦材料に圧力を加えた場合、より均一な圧力分布が得られ、その結果、不均一なライニング摩耗が生じる可能性が低減される。シリコーン樹脂とフェノール樹脂とを共に混合した後、この混合物を使用して、繊維質基材に含浸させる。
【００６２】
材料に含浸させるための様々な方法を、本発明に関して実施できる。好ましくは含浸用樹脂材料が、１００重量部の摩擦材料につき約３０〜約６５重量部を占めるように、繊維質基材にフェノール樹脂または変性フェノール樹脂を含浸させる。繊維質基材に樹脂を含浸させた後、含浸済み繊維質基材を、予め定められた長さの時間、所望の温度に加熱して、摩擦材料を形成する。この加熱においては、フェノール樹脂を温度約３００°〜３５０°Fで硬化する。シリコーン樹脂等の他の樹脂が存在する場合、加熱においては、シリコーン樹脂を温度約４００°Fで硬化する。その後、含浸済みかつ硬化済み摩擦材料を、適切な手段によって所望の基体に接着させる。
【００６３】
本発明の２プライ繊維質基材と２プライ摩擦材料とは、従来の摩擦材料に勝る改良であるというさらなる証拠を、以下の実施例は提供する。本発明の様々な好適な実施例を以下の実施例において説明するが、これは本発明の範囲を限定することを意図したものではない。
【００６４】
また、湿式摩擦環境において使用される潤滑剤のタイプは、２プライ摩擦材料の特性に影響を及ぼすことも理解できるはずである。静摩擦、動摩擦（従って静／動の比）、粘度、粘度指数、酸化安定性、極限圧力能力及びその他同様なものを含む、得られた２プライ摩擦材料の様々な特性の性能に、潤滑剤は影響を及ぼす。２プライ摩擦材料と所望の表面との間の界面と、機械的及び化学的因子とが、摩擦材料の性能をもたらす。本発明の２プライ摩擦材料は、様々な潤滑剤と共に有用である。最適諸成分と諸成分の範囲との選択は、摩擦材料がさらされる条件と、そのようなシステムにおいて使用対象となる潤滑剤材料のタイプとを評価することで決定できる。
【００６５】
【実施例】
比較例１
様々な組成の２プライ繊維質基材を形成し、フェノール樹脂で飽和して約３０％〜３５％ピックアップレベルにし、硬化して、２プライ摩擦材料を形成した。以下の材料を、下記の表１に示すようにして比較例１で使用した。
【００６６】
表１
全ての２プライ紙（比較例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦ）は、綿６０％及びセライト４０％の一次層すなわち第１の層を有する。
比較例１                        綿６０％、セライト４０％の１プライ
坪量＝１２５、厚さ０．０１９”
比較例Ａ                        アラミドフロック及び／または繊維５％の
第２のプライ
坪量＝１５０、厚さ０．０２２”
比較例Ｂ                        アラミドフロック及び／または繊維５％及
び窒化ケイ素−１．２％の第２のプライ
坪量＝１５０、厚さ＝０．０２３”
比較例Ｃ                        アラミドフロック及び／または繊維の第２
のプライ
一次層坪量＝１８５〜１８９、二次層坪量
＝２４〜２７、総坪量＝２１２〜２１７、厚
さ＝０．０３０”
比較例Ｄ                        アラミドフロック及び／または繊維９０％
及び窒化ケイ素１０％の第２のプライ
一次層坪量＝１８３〜１８５、二次層坪量
＝１６〜２６、総坪量＝２０１〜２０９、
厚さ＝０．０２８”
比較例Ｅ                        配合物＃１の第２のプライ：アラミドフロ
ック及び／または繊維３０％、セライト２
５％、シリカ粒子２０％、摩擦粒子：イソ
プレン型エラストマー粒子１５％、及びガ
ラス繊維１０％
一次層坪量＝１４８、二次層坪量＝３２〜
４０、総坪量＝１８０〜１８８、厚さ＝０
．０２５”
比較例Ｆ                        アラミドフロック及び／または繊維７０％
及び炭素繊維３０％の第２のプライ
一次層坪量＝１６７〜１７０、二次層坪量
＝２５〜２６、総坪量＝１９３〜１９５、
厚さ＝０．０２８”
比較例２                        綿５５％、アラミドパルプ２５％、セライ
ト４５％の１プライ
材料の相対潤滑剤浸透特性に関する情報を得るために、油滴下時間を記録した。この時間は一般に、材料の吸油特性を反映する。こうした試験のために、プレート当り３または４滴のＥｘｘｏｎ１９７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”自動変速機油を使用した。
【００６７】
下記に検討する摩擦試験において不十分に機能した材料は、約２００秒以上の長い油滴下時間を有する傾向があった。第２の組の試料は、第１の組の試料と比較してわずかに長い油滴下時間を有し、このことは、より少ない潤滑剤がアセンブリの中に入り及び通って流れることを示す。第２の組の試料を、様々な繊維と粒子形成物とを用いて処理した。これは二次層形成を改良し、また、アセンブリの中への油の流れをわずかに減少させた。選択された材料に関する具体的な油滴下時間を下記の表２に示す。
【００６８】
表２
油滴下データ
フルパック
（full pack）
材料 平均時間（秒） 標準偏差 サイクル数*
第１回
比較例１    ２８４．７          ４２．８                    ６０
比較例Ａ      ８８．９          １０．１                １０５０
比較例Ｂ      ４６．７          １１．４                １０５０
第２回
比較例Ｃ    １１４．１          ２６．５                １０５０
比較例Ｄ      ６３．０          １２．１                  ４００
比較例Ｅ    １９８．２          ３８．９                    ６９
比較例Ｆ      ９６．４            ９．９                  ３００
*試験仕様に関しては手順５２８Ａを参照されたい。
【００６９】
第１の組の試験材料（比較例１、比較例Ａ及びＢ）では、繊維の分布を、さらに繊維と粒子との組合せを比較する。対照の単一プライ紙（比較例１）は、綿とセライトのみからなった。この二つの成分を、その吸油能力と経済的利益という理由から選択した。
【００７０】
比較例Ａの材料では、綿とセライトのベースと共にアラミド繊維を上層として利用し、この比較的高価な繊維を接触点に集中させた。アラミド繊維を使用する利点としては、本来備わっている高い耐熱性と、プレート当りのコスト低減と、油保持を可能にする開放構造を有する２プライ紙の上層が得られることと、が挙げられる。
【００７１】
比較例Ｂには繊維と粒子との組合せを含ませることによって、上述のアラミド繊維の利益と、それに加えて摩擦係数の増大に寄与する窒化ケイ素の好都合な性能特性とを利用する。二次層用途にこの成分を使用することは、そのコストが比較的に高いために特に適切である。
【００７２】
下記の表３に示す低速度摩擦装置（Low Velocity Friction Apparatus）（ＬＶＦＡ）試験を実行して、２プライ材料の摩擦性能を評価し、等級付けした。比較例Ｂは、比較例Ａと比較して摩擦の大きさをわずかに変化させたのみで実行した。試験の結果、様々な材料を使用した性能の変化が本質的に判明した。しかしながら、比較例ＡとＢは、比較例２よりもわずかに小さいライニング摩耗を確かに生じた。
【００７３】
表３
ＬＶＦＡデータ−１２０psi
Ｅｘｘｏｎ１９７５潤滑
タンブル鋼（tumbled steel）分離板
ライニング摩耗
試験対象材料 静摩擦 動摩擦 mil
比較例１                ．１０２        ．１４４            ０．３
比較例Ａ                ．１０６        ．１４７            ０．２
比較例Ｂ                ．１０１        ．１４４            ０．４
比較例２                ．１０３        ．１４９            １．４
フルパック試験から得られたデータは、窒化ケイ素粒子を含む２プライ摩擦材料の使用に伴った性能の改良を示す。二次層に窒化ケイ素粒子を加えることで、動摩擦を０．１１９から０．１２８に向上し、しかもライニング摩耗の増大は無い。フルパック摩擦と摩耗の結果の要約を、下記の表４に示す。
【００７４】
表４
フルパック実験室データ
Ｅｘｘｏｎ１９７５潤滑
１０５０サイクル後の          平均パック損失
材料 動摩擦 （mil）
比較例１                  ＮＡ（５０サイクル後          重度の損傷
に停止）
比較例Ａ                  ．１１９                      １２．１
比較例Ｂ                  ．１２８                      １２．３
比較例２                  ．１１７                      １０．０
ＬＶＦＡ試験を行い、２プライ材料の摩擦性能を評価し、等級付けした。摩擦と摩耗のデータの要約を、下記の表５に示す。
【００７５】
表５
ＬＶＦＡデータ−１２０psi
Ｅｘｘｏｎ１９７５潤滑
タンブル鋼板
ライニング摩耗
試験対象材料 静摩擦 動摩擦 mil
比較例Ｃ                ．１０８        ．１３４            ０．３
比較例Ｄ                ．１０６        ．１３９            ０．５
比較例Ｅ                ．０９６        ．１３６            ０．２
比較例Ｆ                ．１０５        ．１４０            ０．５
比較例２                ．１０３        ．１４９            １．４
上層にアラミド繊維を用いた比較例Ｃと比較例Ａの試料（表３を参照されたい）は、それぞれ動摩擦係数０．１３４及び０．１４７を示して機能した。比較例Ｃに示すように、より高い及びより均一な濃度のアラミド繊維は、比較試料２よりも低い動摩擦係数を生じる。窒化ケイ素粒子を二次層配合物に含ませることで、動摩擦は０．１３４から０．１３９にわずかに大きくなった。窒化ケイ素及び炭素繊維を用いた試験は同様だった。ライニング摩耗は、比較例Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦの紙の全てに関して低かった。
【００７６】
下記の表６に示すフルパック試験においては、比較例Ｃは全１０５０サイクルに及んだ。全ての材料は摩耗を有した。
表６
フルパック実験室データ
Ｅｘｘｏｎ１９７５潤滑
１０５０サイクル後の          平均パック損失
試験対象材料 動摩擦 （mil）
比較例Ｃ                  ．１２３                      ３７．８
比較例Ｄ                  ＮＡ（４００サイクル後で      ３１．６
０．１１２）
比較例Ｅ                  ＮＡ（５０サイクル後で        重度の損傷
０．１４７）
比較例Ｆ                  ＮＡ（３００サイクル後で      ７１．３
０．１３０）
比較例２                  ．１５１                      ２４．０
コスト節減の面から、また特注の紙の製造するためのツールとして、２プライ摩擦材料を使用することは好都合である。本飽和済み２プライ摩擦材料では、各層の分離の問題は現われなかった。２プライ摩擦材料は、上層内にある特定の成分の摩擦及び摩耗性能を評価するための手段となる。
【００７７】
窒化ケイ素が存在することで動摩擦係数を大きくし、しかもアセンブリ摩耗の増大が無い。ＬＶＦＡデータによると、配合物＃１を用いた上層は、比較例２の材料よりも少ないライニング摩耗とより低い摩擦とを示して機能することが示される。
比較例２
比較例２では、様々な組成を持つ二つの層を湿式製紙工程の最中に接合させ、これを用いて、２プライ摩擦材料を形成できることが示される。各層の成分は絡み合うことで、摩擦材料として使用するために十分な界面強度を有する２プライ繊維質基材を形成することが見出される。以下の諸比較例は、下記の表７に示す通りにフェノール樹脂で飽和させた。
【００７８】
表７
比較例Ｇ                        綿６０％、セライト４０％の第１のプライ
配合物＃１の第２のプライ（実際のピック
アップ４０％）
一次層坪量＝約１６０、二次層坪量＝約４
５、総坪量＝１９３〜１９６、厚さ＝０．
０３２”
比較例Ｈ                        綿４５％、セライト４０％、ガラス繊維１
５％の第１のプライ
配合物＃１の第２のプライ（実際のピック
アップ４０％）
一次層坪量＝約１６０、二次層坪量＝約４
５、総坪量＝１９０〜２０１、厚さ＝０．
００３３〜０．０３５”
比較例Ｉ                        綿６０％、セライト４０％の第１のプライ
配合物＃１の第２のプライ（実際のピック
アップ４１％）
一次層坪量＝約８９、二次層坪量＝約４１
、総坪量＝１３０〜１４０、厚さ＝０．０
２２０〜０．０２３５”
比較例３                        配合物＃１の単一プライ（実際のピックア
ップ４３％）
総坪量＝２０５〜２２５、厚さ＝０．０３
２〜０．０４０”
比較例４                        配合物＃１の単一プライ（実際のピックア
ップ３５％）
総坪量＝１３５
比較例５                        配合物＃１の単一プライ（実際のピックア
ップ４０％）
総坪量＝１３５
特に言及した場合を除いては、全ての試験試料をフェノール樹脂で飽和して、４０％ピックアップレベルにした。クラッチ型アセンブリを使用した摩擦及び摩耗評価を行った。フルパック試験を、手順５２８Ａと４２８Ｃに従って実行した。５２８Ａ手順では、図面＃９５４０７で定義している４５度法（45 degree method）による、静摩擦値の記録を指定していない。その他の点では、この二つのフルパック手順は同一である。
【００７９】
未加工紙を用いて、（ａ）縦方向及び（ｂ）横方向（cross-machine direction）で湿式と乾式の引張試験を実行した。クロスヘッド速度を０．５インチ毎分に設定し、チャート速度を１インチ毎分に設定した。
【００８０】
毛管流と液体浸透性試験を摩擦材料に関して実行した。こうした測定は、摩擦材料が潤滑剤を含み、かつ、熱伝達できる能力を表わす。
（Ａ）２プライ摩擦材料対単一プライ摩擦材料：
動摩擦評価（２００ポンドの坪量）。
フルパック試験＃５２８
類似の摩擦及び摩耗性能が、単一プライ及び２プライアセンブリから生じる。動摩擦は、１０５０サイクル後に平均で約０．１４になった。実験室摩擦係数を下記の表８に列記する。パーセント摩擦フェードは、試験した三つの材料全てに関して、サイクル２００と１０５０との間で平均で約８％になった。下層に綿とセライトとを有する比較例Ｇは、最小パーセントの動摩擦フェード（５．３％）を有した。綿とセライトとの下層にガラス繊維を加えたアセンブリ（比較例Ｈ）は、わずかにより高い摩擦フェード（８．６％）を生じた。最も高いフェードは、比較例３の試料を用いて測定された（１０．５％）。図３は、比較例３、比較例Ｇ及び比較例Ｈに関して、サイクル数が増加する時の動摩擦の変化を示す。
アセンブリパック摩耗（２００ポンドの坪量）
フルパック試験＃５２８
下記の表８で分かるように、２プライ材料を用いたアセンブリは、わずかにより高いライニング摩耗を有した。比較例３の単一プライ材料は、＋０．７milの摩耗値を生じた。下層にガラス繊維を用いた２プライ紙及び用いない２プライ紙（比較例Ｇ及び比較例Ｈ）の摩耗は、それぞれ７．５milと１２．０milである。下層中のガラス繊維は、紙マトリックスをわずかに硬直させた。摩擦材料除去量対圧縮は求めていない。しかしながら試験後に、単一プライ及び２プライアセンブリは、類似した物理的外観を有する。
【００８１】
摩耗、ブレイクアウト（beakout）、グレイジング（glazing）、及び層間剥離の外観等級付けを、下記の表９に示す。三つの摩擦材料全ては、グレイジング等級「１」を与えられた。下層にガラス繊維を含む実施例Ｈを用いたアセンブリは、わずかにより高い表面摩耗を生じた。
【００８２】
表８
フルパック実験室データ／１０５０サイクル
手順５２８／フェノール樹脂４０％Ｐ．Ｕ．
Ｅｘｘｏｎ１９７５ＡＦＴ
クラッチアセンブリ                高速度                平均ピーク損失
材料 動摩擦 mil
比較例３                          ０．１３７            ＋０．７
比較例Ｇ                          ０．１４４            １２．０
比較例Ｈ                          ０．１３８              ７．５
比較例４                          ０．１３５              停止
＠サイクル６００
比較例５                          ０．１３３              停止
＠サイクル５５０
比較例Ｉ                          ０．１３１              ９．０
表９
ライニング外観等級付け
１００ポンド坪量／５２８フルパック試験後
クラッチアセンブリ
材料 摩耗 ブレイクアウト グレイジング 層間剥離
比較例３            ０          ０              １              ０
比較例Ｅ            ０          ０              １              ０
比較例Ｈ            １          ０              １              ０
（Ｂ）高坪量対低坪量の材料。
より低い坪量の紙（１３５ポンドの坪量）
上記表８で分かるように、より低い１３５ポンド坪量の単一プライ摩擦材料（比較例４と比較例５）を用いた試験は、５２８手順に従った試験の６００サイクル後に中断した。３５％及び４０％樹脂ピックアップレベルのより低い坪量の紙は、不安定な摩擦係数が理由で停止した。図４は、比較例３、比較例４、比較例５及び比較例Ｉに関して、２００ポンド及び１３５ポンド坪量の摩擦材料の、摩擦対サイクル数の性能の変化を示す。
【００８３】
２プライ摩擦材料も１３５ポンド坪量で作った。この材料は、上層に配合物＃１を、また、綿とセライトの下層を有する（比較例Ｉ）。この材料は、０．１３１の動摩擦係数と９milの摩耗を示して試験を完了することができた。より低い坪量の摩擦材料は、より低い動摩擦係数を示して機能した。
【００８４】
１３５ポンドと２００ポンド坪量の材料の両方の密度を、下記の式を使用して計算した。高及び低坪量の材料を、最終密度４３を有するアセンブリに形成した。
Ｄ＝ＢＷ＊１／ＦＬＴ＊（１＋ＰＵ）＊０．００４
式中、
Ｄ＝ライニングの密度
ＢＷ＝原料の坪量、ポンド／３０００平方フィート単位
ＦＬＴ＝最終ライニング厚さ、インチ単位
（飽和させ、硬化し、及び圧縮した後）
ＰＵ＝樹脂ピックアップ
（Ｃ）紙の毛管流
全ての摩擦材料は、未加工紙が樹脂飽和及び硬化された後に平均孔径直径（mean pore size diameter）が増大し、これは下記の表１０を参照されたい。２プライ材料は、単一プライ材料よりも大きな平均孔径直径を有する。このより大きな平均孔径直径は、接触面での潤滑剤利用可能性を高める助けになる。
【００８５】
より高い２００ポンド坪量の材料は、未加工または樹脂飽和及び硬化済みの場合、より低い１３５ポンド坪量の同じ材料と比較して、比較的により大きな平均孔径直径を有する。未加工の２００ポンド坪量の比較例３の材料は、３．００１６ミクロン平均細孔直径を有する。坪量を１３５ポンド材料にまで減少させた場合（比較例４）、平均孔径は２．６１７０ミクロンにまで低下する。しかしながら、いったん圧縮すると両方の坪量の材料は、類似の２．４５ミクロン平均孔径直径を有する。
【００８６】
下層にガラス繊維を用いた２プライ材料及び用いない２プライ材料（それぞれ比較例Ｇ及び比較例Ｈ）は、単一プライ材料よりも大きい平均孔径直径を一貫して有する。下層組成中のガラス繊維濃度を変更することは、細孔直径に影響を及ぼさない。しかしながら、二つの層を様々に配置することは、個々に異なる平均孔径直径と合わせて、結合済み２プライの平均孔径を変更する有効な方法である。
【００８７】
毛管流に関するデータによると、平均孔径直径は、（ａ）材料が樹脂で飽和され及び硬化済みの場合、及び（ｂ）２プライ材料を使用中の場合に、単一プライ材料と比較して増大することが示される。材料を樹脂で飽和させ、硬化した後に圧縮すると、平均孔径は減少する。
【００８８】
表１０
毛管流分析
摩擦材料当り５回の測定
平均孔径：Ａ）未加工紙、Ｂ）飽和させ（４０％）、硬化した紙、Ｃ）飽和させ（４０％）、硬化し及び圧縮した紙
未加工摩擦材料 孔径（ミクロン） 標準偏差
比較例３              Ａ）３．００１６                ０．２９３４
Ｂ）４．０８６２                ０．１０４４
Ｃ）２．４４３３                ０．０７４６
比較例Ｇ              Ａ）４．０１６０                ０．３１４３
Ｂ）４．６１４３                ０．１７５８
Ｃ）
比較例Ｈ              Ａ）３．５９５３                ０．２５６５
Ｂ）５．０５８１                ０．２４４１
Ｃ）２．８２１８                ０．１７１７
比較例４              Ａ）２．６１７０                ０．２７８１
Ｂ）３．５２２７（３５％ＰＵ）  ０．５２６１
Ｃ）３．２８５４（４４％ＰＵ）  ０．１５１３
Ｄ）２．４６４５（４４％ＰＵ）  ０．１２４６
比較例Ｉ              Ａ）３．０５１２                ０．１５１０
Ｂ）３．７９７０                ０．２６６５
Ｃ）２．７３９６                ０．３６５５
（Ｄ）ガラス繊維を用いた下層及び用いない下層
圧縮永久歪み試験
圧縮永久歪み試験を実行して、実験材料中の「ｋ」係数の存在を確認した。「ｋ」係数は、式Ｆ（ｘ）＝−ｋｘ、式中、ｘは圧縮されているかまたは伸びているばねの距離である、で定義される力の常数である。
D. Halliday and R. Resnick, "Fundamentals of Physics," John Wiley and Sons, Inc., 1974。下層組成中にガラス繊維を使用することで、２プライ材料の「ｋ」係数が変更される。
未加工紙に関する引張試験−インストロン
摩擦材料の乾式及び湿式引張強度は、取り扱い及び樹脂飽和の最中において重要である。低引張強度の摩擦材料は、樹脂飽和浴中で細断される。下記の表１１は、単一プライ及び２プライ材料の相対強度を示す。摩擦材料がアルコールを用いて濡れている場合、３０％〜４０％の引張強度損失が測定されている。
【００８９】
２００ポンド坪量の比較例３の摩擦材料は、１３５ポンド坪量の材料よりも、縦方向及び横方向（X-machine direction）の引張強度が５０％高い。下層に綿とセライトとを用いた２プライ２００ポンド坪量の材料（比較例Ｇ）は、単一プライ製造材料と同様の引張強度を有する。
【００９０】
２プライ材料が、下層に含まれたガラス繊維を有する場合（比較例Ｈ）、引張強度は４０％低減する。この材料は、縦方向と比較して横方向に実質的により低い引張強度（６６％）を有する。
【００９１】
表１１
インストロン引張試験データ／未加工紙
５つの値の平均−乾式＆湿式試験
引張強度（ポンド）          標準偏差
未加工摩擦材料 乾式 湿式 乾式 湿式
比較例３
縦方向                  ８．２１    ４．９７    ０．４０    ０．１５
横方向                  ５．４８    ３．４３    ０．２０    ０．１６
比較例Ｇ
縦方向                  ７．８４    ４．９０    ０．８８    ０．５０
横方向                  ４．９０    ２．８０    ０．３５    ０．１２
比較例Ｈ
縦方向                  ５．１５    ２．９０    ０．６５    ０．３７
横方向                  １．７３    ２．３４    ０．２４    ０．４６
比較例４
縦方向                  ４．１６    ２．７２    ０．３６    ０．１３
横方向                  ２．８３    １．９５    ０．４３    ０．１４
（Ｅ）未加工紙のプライ接着
２プライ紙のプライ接着とは、シートの面に直角に力を加えた時の、剥がれに対する層の耐性と定義される。このパラメータは、未加工摩擦材料の等級付けにとって特に有用である。プライ接着は、ほぼどのポリマー材料でシートを飽和することによっても向上できる。三つの要因が、ラテックス飽和済みの紙のプライ接着をもたらす：（１）シート中のポリマーの量と種類、（２）ポリマーの繊維への付着、及び（３）シート中の繊維の配列である。ラテックスは、フェノール樹脂が硬化するまで、２プライ材料に追加のプライ接着を与えることができる。
【００９２】
上記比較例２では、単一プライ及び２プライ材料は、同様のフルパック摩擦性能を生じたことが示される。しかしながらより低坪量の摩擦材料は、より低い動摩擦係数を生じる。
【００９３】
摩擦材料の坪量が低下した場合、ライニング耐久性は低減する。２プライ材料は、より低い坪量で試験した場合、単一プライ材料よりも耐久性がある。
摩擦材料組成が変化すると、平均孔径直径は変化する。２プライ材料中の一次層の組成を変化させて、孔径を大きくし、クラッチアセンブリの潤滑を改良する。
【００９４】
単一プライ材料と比較して、２プライ材料を使用することでコスト節減が得られる。より特殊な及び高価な材料を二次層中に使用でき、また、二次層は好適な実施例においては比較的薄くできる。クラッチ摩擦及び／または摩耗性能を大幅に改良する成分は、二次層中に集中させることができる。
比較例３
高エネルギー容量を有する材料が、幾つかのクラッチ用途において必要である。典型的には、高い摩擦係数は、そのような材料の高い耐熱性ほど重要ではない。摩擦材料のエネルギー容量は、配合物中にエラストマー粒子を利用することで向上できる。さらに、シリコーンを飽和樹脂として用いた２プライ摩擦材料を使用することで、摩擦係数が大きくなり、摩耗が低減する。比較例及び比較例Ｉの配合物を下記の表１２に示す。
【００９５】
0004885341.tif 000002
【００９６】
総坪量＝約１３５、厚さ＝０．０２１〜０
．０２２”
比較例７ａ                      ４５％フェノール樹脂で飽和済み
比較例７ｂ                      ３４％フェノール樹脂で飽和済み
比較例７ｃ                      ４７％シリコーンで飽和済み
比較例Ｉ                        綿６０％、セライト４０％の第１のプライ
配合物＃１の第２のプライ
総坪量＝１３０〜１４０、厚さ＝０．０２
２〜０．０２３５”
比較例Ｉａ                      ５６％シリコーンで飽和済み
比較例Ｉｂ                      ４３％シリコーンで飽和済み
比較例３                        配合物＃１の１プライ
総坪量＝１３５、厚さ＝０．０２１〜０．
０２３”
比較例７の配合物を、別々にフェノール樹脂で飽和（比較例７ａ、７ｂ）、及びシリコーン樹脂（比較例７ｃ）で飽和させた。比較例３及び比較例ＩａとＩｂとをシリコーン樹脂で飽和させた。
【００９７】
高エネルギー摩擦材料の比較例６を作り、これは三つの異なるタイプの摩擦粒子を含んだ。この材料をフェノール樹脂で飽和させた。
全ての材料は１３５ポンドの坪量であり、これをクラッチアセンブリを作るために使用した。手順５２８Ｃまたは５２７Ｃに従って、摩擦及び摩耗特性に関してアセンブリを評価した。
フルパック試験−中程度のエネルギーの手順５２８Ｃ
（Ａ）フェノール樹脂
イソプレン摩擦粒子に置き換えてニトリル摩擦粒子を用いて、１プライ材料を作る（比較例７におけるように）と、耐久性はわずかに向上する。比較例３の材料（イソプレン粒子を用いた）は、３５％のピックアップで６００サイクル持続し、一方、比較例７の材料は、同じピックアップで８５００サイクル持続した。
摩擦及び摩耗データの要約を下記の表１３に示す。表面外観データとパーセント動摩擦データを、下記の表１４に示す。
【００９８】
表１３
フルパック試験−１０５０サイクルでの実験室データ
手順５２８Ｃ−１３５ポンド坪量の材料
Ｅｘｘｏｎ１９７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”潤滑
パック損失
摩擦材料 低速度動摩擦*  高速度動摩擦** mil
比較例６ａ            ０．１３８        ０．１４６          ７．０
比較例６ｂ              ＮＡ            ０．１３２        ３６．０
比較例７ａ            ０．１２５        ０．１２３          ４．０
比較例７ｂ              ＮＡ            ０．１３３＠      １２．０＠
サイクル８５０    サイクル８５０
比較例７ｃ            ０．１４２        ０．１５１          ０．０
比較例Ｉａ            ０．１６２        ０．１７５          ５．０
比較例Ｉｂ            ０．１５９        ０．１７２          ６．０
比較例３−            ０．１４７        ０．１５５          ０．０
シリコーン４５％
比較例３−              ＮＡ            ０．１３３＠        停止
フェノール樹脂４０％                    サイクル５５０
比較例３−              ＮＡ            ０．１３５＠        停止
フェノール樹脂３５％                    サイクル６００
比較例Ｉ−              ＮＡ            ０．１３１          ９．０
フェノール樹脂４１％
*図面＃９５４０７で説明される４５度法に従って記録した低速度動（静）摩擦
**係合の０．２秒後に記録した高速度動摩擦
表１４
フルパック試験−パック表面外観のデータ
手順５２８Ｃ−１３５ポンド坪量の材料
Ｅｘｘｏｎ１９７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”潤滑
ブレイク    グレイ
摩擦材料 摩耗 アウト ジング 層間剥離 ％フェード**
比較例６ｂ  ２          ０          ２          ０            ０．０
比較例６ａ  ５          ０          ３          ０          １３．７
比較例７ａ  ２          １          ２          ０            ８．１
比較例７ｂ  ４＠サイ    ０＠サイ    ４＠サイ    ０＠サイ      ＮＡ
クル８５０  クル８５０  クル８５０  クル８５０
比較例７ｃ  ０          ０          １          ０          １６．１
比較例Ｉａ  ０          ０          １          ０            ８．４
比較例Ｉｂ  ０          ０          １          ０            ８．０
比較例３    ０          ０          １          ０          １０．４
比較例３    ４＠サイ    ０＠サイ    ２＠サイ    ０＠サイ      ＮＡ
フェノール  クル６５０  クル６５０  クル６５０  クル６５０
樹脂４４％
比較例３    ５＠サイ    ０＠サイ    ３＠サイ    ０＠サイ      ＮＡ
フェノール  クル６５０  クル６５０  クル６５０  クル６５０
樹脂３５％
比較例Ｉ    １          ０          ３          ０            ５．８
フェノール
樹脂４１％
**サイクル２００から１０５０のパーセント高速度動摩擦フェース
より高い４５％ピックアップレベルの比較例７の材料を用いて作ったアセンブリは、５２８Ｃ型試験を好結果で完了できた。この材料は、ニトリル型エラストマー摩擦粒子を含み、最終動摩擦０．１２３とわずか４．０milのパック損失を有した。比較例７の材料の試験では、８．１％の動摩擦フェードが示された。摩耗とグレイジングは、「２」と等級付けされ、一方、ブレイクアウトは「１」、層間剥離は「０」だった。比較して、４４％フェノール樹脂ピックアップを用いた１プライ材料（比較例３）の場合、５５０サイクル後に停止した。１プライ材料で樹脂ピックアップが３５％から４４％になる場合、本質的に改良は生じない。配合物＃１Ａ中のイソプレンエラストマー摩擦粒子を、ニトリルエラストマー摩擦粒子で交換することと、樹脂ピックアップを増大させることとにより、材料にさらにエネルギー容量が与えられる。
【００９９】
比較例７の材料を、シリコーン樹脂で４７％ピックアップレベルに飽和させた。この材料は、最終動摩擦係数０．１５１と動摩擦フェード１６．１％を有した。パック損失は０．０milだった。試験後の表面外観は優れていた。摩耗、ブレイクアウト及び層間剥離は全て「０」と等級付けされ、一方グレイジングは「１」だった。配合物＃１Ａ中にニトリルエラストマー摩擦粒子と共にシリコーン樹脂を使用することで、ライニングの耐摩耗性、摩擦係数が向上し、及びアセンブリの表面外観等級が改良される。
【０１００】
上記の表１３で分かるように、４０％または３５％フェノール樹脂ピックアップを用いた１３５ポンド坪量の単一プライ材料（比較例３）は、５２８Ｃ試験を好結果で完了できなかった。こうした試験は、ほぼ６００サイクル後に停止された。
【０１０１】
しかしながら、上記の表１３で分かるように、上層として配合物＃１を用いた２プライ材料（比較例Ｉ）は、４１％フェノール樹脂ピックアップを用いて、試験を好結果で完了でき、最終動摩擦係数０．１３１、と摩擦フェード５．８％、及びパック損失９．０milを示した。
【０１０２】
上記の表１３で分かるように、単一プライ材料（比較例３）をシリコーン樹脂で４５％ピックアップに飽和させた場合、最終動摩擦は０．１５５に上昇し、摩擦フェード１０．４％、及びパック損失０milだった。アセンブリ表面のグレイジングは「１」と等級付けされ、摩耗、ブレイクアウト及び層間剥離は全て「０」と等級付けされた。シリコーン樹脂を使用することで、こうした試験条件下で、１プライ摩擦材料の摩擦と摩耗性能とが改良された。
【０１０３】
上層に配合物＃１を有する２プライ材料（比較例Ｉ）をシリコーン樹脂で飽和させ、４３％と５６％のピックアップレベルにした。両方の試験で、最終動摩擦レベルはおおよそ０．１７４、パック損失約５．５mil、摩擦フェード８．２％が示された。試験後のライニングの表面状態は優れていた。グレイジングのみが「１」と等級付けされ、摩耗、ブレイクアウト、及び層間剥離は全て「０」と等級付けされた。２プライ材料は、単一プライ材料よりも高い摩擦を生じた。再度、シリコーンを用いた配合物＃１の材料は、フェノール樹脂飽和済み材料よりも高い摩擦を示して機能した。
【０１０４】
図５は、比較例３及び比較例Ｉに関して、耐久性と摩擦とを向上させるよう変更した配合物材料の、サイクル数対摩擦曲線を示す。曲線の差は、エラストマー４１９８粒子、シリコーン樹脂、及び２プライ材料の効果を示す。
比較例４
摩擦材料密度の変化は、アセンブリの摩擦と摩耗性能に影響を及ぼす。単一プライ材料と、様々な密度の組合せを持つ２プライ材料とを評価した。評価した２プライ材料密度の組合せは、一次層と二次層とが同じ密度を有する（比較例Ｊ）、一次層は高密度を有し、二次層は低密度を有する（比較例Ｋ）、及び一次層は低密度を有し、二次層は高密度を有する（比較例Ｌ）というもので、これは下記の表１５に示す通りである。
【０１０５】
同じ材料配合物を、２プライ摩擦材料の一次（下）層と二次（上）層の両方に使用した。しかし高密度層を含む実施例は、より「機械的に」洗練された（refined）綿材料を含む。綿繊維の洗練は、繊維のフィブリル化を高め、カナダ標準形ろ水度数（Canadian Standard Freeness Number）（ＣＦＮ）を低下させる。ＣＦＮ（ＴＡＰＰＩによって承認されたＴ２２７ｏｍ−９４試験方法によって試験した時）は、繊維材料の洗練またはフィブリル化の量が増大するにつれて、低くなる。密度は、フィブリル化の量が増大するにつれて（すなわち、ＣＦＮが低下するにつれて）、大きくなる。「通常の」または標準の綿繊維が平均ＣＦＮ約５５０を有し、一方、極「洗練された」綿繊維は平均ＣＦＮ約４５０を有することは理解できるはずである。従って、標準綿繊維（約５５０ＣＦＮ）は、比較的に低密度の繊維質基材のシートまたは層を生成し、一方、洗練された綿繊維（約４５０ＣＦＮ）は、比較的に高密度の繊維質基材のシートまたは層を生成する。
【０１０６】
全ての場合に、紙の総坪量は約２００ポンドを目標にし、そのうち一次層と二次層はそれぞれ１６０ポンドと４０ポンドとした。フェノール飽和用樹脂を使用して５０〜５５％ピックアップを得た。全ての試験は手順４９８に従い、Ｅｘｘｏｎ１９７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”潤滑を用いて行った。
【０１０７】
下記の摩擦材料は、配合物＃３を含む：綿３６．８％、アラミドパルプ４．８％、セライト１３．６％、窒化ケイ素粒子４．８％、摩擦粒子：ニトリル、エラストマーポリマー粒子４．０％、ＣＮＳＬ４．０％、非常に硬質のＣＮＳＬ１２．０％；ノボロイド繊維：３mm長さ１０％、０．２０mm長さ１０％である。
【０１０８】
下記の表１５に列記する多孔性データは、ガーレー透気度試験機を使用し、紙のシートに特定の体積の空気が通過するのに必要な時間の長さの測定だった。
下記の表１５に提出するＭｕｌｌｅｎのデータは、試験試料によって覆われた標準オリフィスの下でゴムダイアフラムによって制御される液体に一定の率で圧力を加える時の、紙の破裂強さを測定する試験方法である。この試験方法は、ＴＡＰＰＩ方法Ｔ−４０３の外挿である。
【０１０９】
表１５
乾式  湿式
引張  引張  多孔性  Mullen  未加工密度  飽和密度
比較例Ｊ−総坪量      6000  5000    3      12      20.88        42.9
（一次層＋二次層）
＝201、
厚さ＝0.0385"
一次層：              5500  4000    2      9      19.63
坪量＝159.5
厚さ＝0.0325"
比較例Ｋ−総坪量      5800  4700    3      12      24.5        48.5
（一次層＋二次層）
＝196、
厚さ＝0.032"
一次層：              5000  4000    2      9      21.83
坪量＝155.5、
厚さ＝0.0285"
比較例Ｌ−総坪量      6900  5800    4      14      21.1        42.9
（一次層＋二次層）
＝204、
厚さ＝0.0385"
一次層：              5800  4500    3      11      20.5
坪量＝164、
厚さ＝0.032"
両方の層に同じ密度と材料の配合物を用いた２プライ材料は、約２０００rpm（０から１００サイクル）と４８００rpm（１０１から２１００サイクル）の係合速度の両方で、同様の動摩擦の大きさを生じる。図６は、比較例Ｊに関して、２プライアセンブリを用いた試験から得られた摩擦対サイクル数の曲線を示す。総パック損失は２．８milだった。
【０１１０】
図７と８には、密度の変化を有する２プライ材料を示す。図７は、比較例Ｋに関する静及び動摩擦係数を示す。総パック損失は０．２milだった。
図８は、比較例Ｌに関する静及び動摩擦係数を示す。総パック損失は２．２milだった。２プライ材料の一次層または二次層の密度を変更することで、摩擦及び摩耗性能が変化する。最も好都合な性能は、多孔性データに示すように、それぞれ低及び高密度の一次及び二次層を用いて得られ（比較例Ｌ）、これは図８に示す通りである。
【０１１１】
比較例Ｌは、２０００rpmの係合の最中の改良された静及び動摩擦係数と、わずかにより高い摩擦係数とを示す。アセンブリの耐摩耗性もまた、この材料の場合非常に良好である。図６〜８は、評価した三つの２プライ材料密度の組合せ（比較例Ｊ、比較例Ｋ及び比較例Ｌ）に関する、摩擦対サイクル数の曲線を示す。
【０１１２】
２プライ材料は、単一プライ材料よりも良好に機能する。最も良好な２プライ材料は、低密度一次層と高密度二次層との組合せを有する。この２プライ材料は、単一プライ材料よりもわずかに大きい耐摩耗性を示した。２プライ材料を用いた試験から得られた動摩擦係数は、単一プライ材料から得られたものと比較して、様々な係合速度でより変動が少なかった。
比較例５
摩擦及び摩耗試験を、手順５００４Ａに従い、Ｅｘｘｏｎ１９７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”ＡＴＦを用いて実行した。全ての結果は、１プライ摩擦材料または２プライ摩擦材料を使用して得た。選択した変性及び未変性シリコーン樹脂は、これらの二つの摩擦材料を用いて評価した。試験した材料を下記の表１６に示す。比較例Ｍと比較例Ｎの両方は配合物＃４を含み、これは次の通り：アラミドパルプ−３２％、セライト−２６％、シリカ−１６％、摩擦粒子：ニトリル型エラストマー粒子−１６％、ガラス繊維１０％である。
【０１１３】
表１６
比較例Ｍ                        配合物＃４の単一プライ
坪量１１５〜１２５
比較例Ｎ                        配合物＃４の２プライ
坪量１１５〜１２５
一次層坪量８０−低密度
二次層坪量４０−高密度
変性シリコーン樹脂で飽和した試料は、未変性シリコーン樹脂で飽和した試料と比較して、ほぼ二倍のせん断強度を有する。変性シリコーン樹脂で飽和した試料は、フェノール樹脂または他の「脆い」タイプの樹脂と混合すれば向上する。
【０１１４】
変性シリコーン樹脂は、たとえ未変性シリコーン樹脂よりも高いせん断強度を有しても、未変性シリコーン樹脂と同様かまたはわずかにより高い残留歪み（set）値を生じる。こうした摩擦材料配合物の場合、高いせん断強度と高い未変性シリコーン圧縮永久歪み耐性との間には、ほとんど相関が無いと思われる。平均孔径直径は、高架橋樹脂と比較して低架橋樹脂で飽和した試料ではわずかにより大きい傾向がある。
【０１１５】
シリコーン樹脂で飽和し、４５０°Fで硬化を施した２プライ材料を用いて、印象的な摩擦及び摩耗性能が示された。この材料は、わずか０．８milのパック損失と９％の摩擦フェードとを有した。しかしながら、４００°Fで硬化した同じ材料は、試験によって２．０milのパック摩耗と１３％の摩擦フェードを示した。従ってシリコーン樹脂を使用した場合、樹脂の適切な硬化がなされたことを反映する、より良好なパック損失性能と摩擦性能とがある。
【０１１６】
２プライ繊維質基材を、下記に列記する様々なシリコーン樹脂類で飽和した。図９で分かる通り、この材料は、その第１のＴＧＡピークを約５９２℃に有し、５５．４６重量パーセントの残留分がある。全ての材料は、下記の表１７に示すように樹脂で６０％〜６５％重量ピックアップにまで飽和した材料だった。
【０１１７】
表１７
樹脂１）ＭＴＶシリコーンゴム、樹脂／ポリマー比＝５０：５０−３０分、＠４００°F−シリコーン
樹脂２）３０分、＠４５０°F−変性シリコーン重量平均分子量＝１０，０００、架橋度＝１．３
樹脂３）３０分、＠４５０°F−変性シリコーン重量平均分子量＝１０，０００、架橋度＝１．４
樹脂４）３０分、＠４５０°F−２０：８０−シリコーン／フェノール樹脂ブレンド
樹脂５）ＭＴＶシリコーンゴム、樹脂／ポリマー比＝５０：５０−３０分、＠４５０°F−シリコーン
樹脂６）３０分、＠４５０°F−変性シリコーン重量平均分子量＝１０，０００、架橋度＝１．４
樹脂７）３０分、＠４００°F−変性シリコーン重量平均分子量＝５０００，０００、架橋度＝１．４
樹脂８）３０分、＠４５０°F−変性シリコーン重量平均分子量＝５０００，０００、架橋度＝１．４
樹脂９）シリコーンゴム、樹脂／ポリマー比＝７０：３０
樹脂１０）シリコーンゴム、樹脂／ポリマー比＝９０：１０
樹脂１１）シリコーンゴム、樹脂／ポリマー比＝５：９５
高温摩擦材料（様々なシリコーン及びシリコーン／フェノール樹脂ブレンドで飽和させた、比較例Ｍ−配合物＃４の単一プライ及び比較例Ｎ−配合物＃４の２プライ）に関する物理試験データを下記の表１８に示す。
【０１１８】
表１８
材料の物理的特性
シリコーン樹脂の比較
飽和用樹脂    せん断−          引張−      圧縮緩和      平均細孔直径
lb／in2            lb／in      ＠１５００    ミクロン
（il／in2では    lb／in2
ない）
単一プライ材料比較例Ｍ
樹脂１      183、208、201    20、22、21    圧縮＝0.4581"、    3.3378
残留歪み＝0.1067"    3.1466
樹脂９      226、236、234    27、26、27    圧縮＝0.4240"、    3.0059
残留歪み＝0.1142"    2.9611
樹脂１１      84、90、85    11、10、10    圧縮＝0.4792"、      3.5825
残留歪み＝0.1718"    3.1183
２プライ材料比較例Ｎ
樹脂１      172、162、146    23、22、23    圧縮＝0.3666"      2.8875
残留歪み＝0.0630"    3.3010
樹脂２      417、373、358    45、45、44    圧縮＝0.3449"      3.7316
残留歪み＝0.1081"    3.5069
樹脂３      355、355、330    43、42、43    圧縮＝0.3432"      2.7773
残留歪み＝0.1460"    2.7956
樹脂４      406、442、412    52、44、55    圧縮＝0.2251"      2.8180
残留歪み＝0.0524"    2.3375
樹脂５      188、226、213    28、29、29    圧縮＝0.4181"      3.2174
残留歪み＝0.1056"    2.7459
樹脂６      374、332、357    41、45、43    圧縮＝0.3490"      2.6725
残留歪み＝0.1436"    2.5462
樹脂７      379、401、388    43、44、42    圧縮＝0.3642"      2.5392
残留歪み＝0.1864"    2.8858
樹脂８      336、344、359    41、43、42    圧縮＝0.3878"      2.9224
残留歪み＝0.1919"    2.7483
摩擦と摩耗のデータを、ＳＡＥ手順５００４Ａに従い、Ｅｘｘｏｎ１９８７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”ＡＴＦ潤滑を使用して得た。結果の要約を下記の表１９に示す。
【０１１９】
表１９
試験手順５００４Ａ−Ｅｘｘｏｎ１９７５Ｔｙｐｅ“Ｈ”ＡＴＦ
シリコーン樹脂の比較
飽和用樹脂    Ａ−サイクル50  Ｂ−サイクル2050  Ｃ−サイクル2100  摩耗
ｕｉ  ｕｆ        ｕｉ  ｕｆ        ｕｉ  ｕｆ    インチ
単一プライ材料比較例Ｍ
樹脂１Ex.M-1    0.168  0.165      0.133  0.145      0.139  0.15  -0.0024
フェード*        0.0%  +3.8%    -17.4%  -7.1%      +3.7%  -0.6%  (T136)
樹脂９Ex.M-2    0.177  0.169      0.145  0.139      0.161  0.155  0.0012
フェード        -2.2%  +7.0%    -20.8%  -15.2%      -4.6%  -1.3%  (T230)
樹脂１１Ex.M-3  0.159  0.153      0.095  0.147      NA    NA      0.0276
@550  @550
フェード        -2.5%  +2.0%    -33.1%  -14.5%                    (T231)
２プライ材料比較例Ｎ
樹脂１          0.187  0.174      0.168  0.152      0.178  0.161  0.0210
フェード        -2.1%  +6.1%    -12.0%  -13.1%      +3.5%  0.0%  (T225)
樹脂２          0.166  0.155      0.144  0.127      NA    NA      0.0029
@1650  @1650
フェード        +5.7%  +6.2%    -3.4%  -9.9%                      (T183)
樹脂３          0.164  0.155      0.136  0.129      NA    NA      0.0132
@1950  @1950
フェード        +3.8%  +6.9%    -16.6%  -10.4%                    (T222)
樹脂４          0.118  0.129      0.110  0.122      0.130  0.136  0.0059
フェード        -2.5%  +2.4%    -16.7%  -4.7%      +2.4%  +0.7%  (T223)
樹脂５          0.171  0.151      0.155  0.145      0.150  0.155  0.0008
フェード        -2.3%  0.0%      -9.4%  -7.1%      +4.2%  +2.0%  (T216)
樹脂６          0.163  0.158      0.135  0.128      NA    NA      0.0149
@1550  @1550
フェード        +5.2%  +12.9%    -19.6%  -13.5%                  (T224)
樹脂７          0.164  0.155      0.108  0.126      NA    NA      0.0189
@750  @750
フェード        -7.9%  +4.0%    -28.0%  -16.0%                    (T185)
樹脂８          0.171  0.161      0.122  0.127      NA    NA    -0.0057
@850  @850
フェード        -1.2%  +3.9%    -26.5%  -21.1%                    (T226)
２プライ材料試験を、様々な樹脂、シリコーン樹脂及びシリコーン／フェノール樹脂を使用して評価した。４００°Fではなく４５０°Fに硬化したシリコーン材料は、４００°Fに硬化した同じ材料の２１．０milのパック損失と比較して、０．８milのパック損失を生じた。シリコーン／フェノール樹脂混合物で飽和した２プライ材料は、５．９milの摩耗を生じた。
【０１２０】
二つのＴＭＡ（熱機械分析）試験を実行した：第１の試験は、１０℃／分の増分で７５０°Fまで材料を加熱（方法「Ａ」）して、その間寸法変位（dimensional displacement）を測定することを含み、また、第２の試験は、周囲から５００℃までの５回の熱サイクルと、次に７５０°Fまでの最終温度上昇（方法「Ｂ」）とを含んだ。
【０１２１】
表２０
材料の熱比較
シリコーン樹脂の比較
飽和用樹脂      ＴＭＡ−方法「Ａ」              ＴＭＡ−方法「Ｂ」
３０℃〜７５０℃          ３０℃〜５００℃、次に７５０℃
第１のピーク    第２のピーク    第１のピーク    第２のピーク
単一プライ材料比較例Ｍ
樹脂１      +44.57u          -23.72u          +43.05u          -14.6u
@273.4℃        @507.4℃        @274.5℃        @513.82℃
樹脂９      +26.81u          -15.99u                          -40.3u
@270.0℃        @520.1℃                        @742.6℃
樹脂１1    +40.83u          -10.37u          +53.5u          +583.9u
@294.9℃        @443.1℃        @326.2℃        @592.3℃
２プライ材料比較例Ｎ
樹脂１      +48.80u          -23.15u          +40.1u          +474.1u
@280.7℃        @505.9℃        @287.9℃        @734.3℃
樹脂２      +30.30u          +23.8u          +40.3u          +265.6u
@271.4℃        @551.8℃        @287.7℃        @552.0℃
樹脂３      +23.78u                          +12.8u          +13.8u
@270.1℃                        @266.2℃        @555.5℃
樹脂４      +22.62u          -44.22u                        +540.2u
@282.2℃        @491.1℃                        @576.7℃
樹脂５      +44.69u          -12.24u          +29.2u          -24.9u
@287.9℃        @487.9℃        @291.2℃        @503.7℃
樹脂６      +23.61u                          +19.9u          -18.6u
@275.4℃                        @271.7℃        @598.5℃
樹脂７        +2.73u          -20.89u        -63.5u          +248.0u
@257.6℃        @427.2℃        @619.0℃        @740.5℃
樹脂８        -7.86u          -43.47u        +14.9u          +458.4u
@257.6℃        @491.6℃        @287.2℃        @739.0℃
*レベルＡ：ｕｉ＝３６００rpm、ｕｍ＝１８５０rpm、ｕｆ＝７４０rpm、及びｕｓ＝０．７２rpmにおける摩擦。
レベルＢ：ｕｉ＝３６００rpm、ｕｍ＝１８５０rpm、ｕｆ＝７４０rpm、及びｕｓ＝０．７２rpmにおける摩擦。
レベルＣ：ｕｉ＝３６００rpm、ｕｍ＝１８５０rpm、ｕｆ＝７４０rpm、及びｕｓ＝０．７２rpmにおける摩擦。
【０１２２】
図９は、比較例Ｎの熱重量分析（Thermalgavimetric analysis）（ＴＧＡ）を示す。ＴＧＡ曲線はより高い温度を示し、これは耐熱性の向上を示す。重量のパーセント変化は３５．１５％だった。重量損失が速くないほど、摩擦材料はより高い耐熱性を有する。
比較例６
高性能２プライ紙複合湿式クラッチフェーシング摩擦材料は、高温、高エネルギー、低圧縮永久歪みの材料の配合物を含む二次層と、非線形弾性で多孔質の配合物を含む一次層とを含む。２プライ複合材料は、非常に多孔質で非線形弾性があり、低い圧縮永久歪みを有する。例えば、２プライ複合湿式クラッチフェーシングを含む摩擦材料は、単独で使用された場合の二次層材料の単一プライ材料に勝る、摩擦性能の実質的な改良を示す。
【０１２３】
二次層は、約１０％〜約４０％の多孔質活性炭粒子、約１０％〜約３０％の綿繊維、約５％〜約３０％の精密切断（precision cut）アラミド繊維、約０〜２０％の人造黒鉛及び約０〜４０％の充填材を含む配合物＃５を含む。一次層は、約５％〜約３０％の非線形弾性ＰＥＴ繊維、約２０％〜約６０％の綿繊維、約１０％〜約４０％の充填材を含む配合物＃６を含む。好適な実施例においては、一次層は、約５５％の綿、約１０％の非線形弾性ＰＥＴ繊維、３５％のセライト、及び約２％のラテックス加工助剤を含み、及び二次層は、約３０％の活性炭粒子、約２５％の綿、約１０％のアラミド繊維、約１０％のアラミドパルプ、約２５％のセライト、及び約２％のラテックス加工助剤を含む。二次層は、２プライ複合材料の総厚さの約５％〜約３０％及び最も好ましくは約２０％を占める。得られる２プライ複合材料は、非常に多孔質でかつ非線形弾性がある。本２プライ複合材料は、湿式クラッチフェーシング中に使用された場合、単一プライ層高温材料に勝る、摩擦性能の実質的な改良を示す。
【０１２４】
表２１
比較例８                        配合物＃５
４５％フェノール樹脂ＰＵ
最終密度４７．４ポンド／立方フィート
比較例９                        配合物＃６
比較例Ｏ                        配合物＃５の二次層
配合物＃６の一次層
４４％フェノール樹脂ＰＵ
最終密度４４．４ポンド／立方フィート
試料を、言及したピックアップレベルでフェノール樹脂で飽和させた。表２２に示すデータは、比較例８、比較例９及び比較例Ｏに関する、ミクロン単位での平均細孔直径を示す。比較例Ｏの２プライ材料は、比較例８または９よりも大きな平均細孔直径を有することが分かる。全ての試料を、硬化し、圧縮して、最終密度４５〜４７ポンド／立方フィートにする。
【０１２５】
表２２
平均細孔直径（ミクロン）
比較例８                                  ２．５９９
比較例９                                  ３．８４５
比較例Ｏ                                  ３．８９４
比較例８、比較例９及び比較例Ｏを使用して、圧縮−緩和試験を行った。圧縮率は、圧縮後に材料が原寸に戻ることができる能力の尺度である。
【０１２６】
比較例８及び比較例Ｏに関してフルパック試験（５２７Ｃ）高エネルギー試験を使用した、高速度動摩擦係数対サイクルのデータを図１３に示す。
本２プライ摩擦材料は、非常に多孔質でかつ非線形弾性がある。比較例８または９の単一プライ層に勝る、摩擦性能の実質的な改良がある。動摩擦係数が１０〜２５％向上し、また、耐摩耗性が２０〜５０％向上する。
【０１２７】
加えて、耐熱性が向上し、静／動比がより低くなる。本２プライ摩擦材料では１プライ材料よりも、孔径が大きく、圧縮−緩和挙動が低く、総樹脂ピックアップが増大している。
【０１２８】
図１０は、比較例８に関する圧縮と圧縮永久歪みを示す。図１１は、比較例９に関する圧縮と圧縮永久歪みのデータを示す。図１２は、比較例Ｏに関する圧縮と圧縮永久歪みを示す。
実施例７
高性能２プライ摩擦材料は、より多孔質でなく、高温耐性、高熱伝導性、高エネルギー及び高強度の材料の配合物を含む二次層すなわち上層と、より多孔質で高熱対流性の材料の配合物を含む一次層とを含む。２プライ摩擦材料は、単一プライ材料に勝る摩擦性能の実質的な改良を示す。
【０１２９】
二次層は、約０〜約３０％の綿繊維；約５〜約４５％の、約５２５ＣＳＦ以下を有しより多くフィブリル化したアラミド繊維；約５〜約３５％の充填材；約０〜約３０％の炭素粒子及び／または黒鉛；約５〜約３０％の炭素繊維；約１〜約１０％のノボロイド繊維；及び約０〜約３％のラテックス加工助剤を含む配合物＃７を含む。
【０１３０】
一次層は、約２０〜約６０％の綿繊維；約１０〜約３０％の、約５２５ＣＳＦ以上を有しより少なくフィブリル化したアラミド繊維；約１０〜約３０％の充填材；約１０〜約３０％の黒鉛及び／または炭素粒子；及び約０〜約３％のラテックス加工助剤を含む配合物＃８を含む。
【０１３１】
実施例Ｐは、約４３％のより少なくフィブリル化したアラミド繊維、約３０％の充填材、約１５％の炭素粒子、約１０％の炭素繊維、約２％のノボロイド繊維、及び約２％のラテックス加工助剤を有する二次層と；約４０％の綿繊維、約２０％のより多くフィブリル化したアラミド繊維、約２０％の充填材、約２０％の黒鉛、及び約２％のラテックス加工助剤を有する一次層とを含む。
【０１３２】
下記の表２３は、実施例Ｐ−１及びＰ−２の未加工紙の特性を示す。摩擦材料の乾式及び湿式引張強度は、材料の取り扱い及び材料の樹脂飽和の最中において重要である。低引張強度の摩擦材料は、樹脂飽和浴中で細断される。本２プライ材料は、良好な湿式及び乾式引張強度を有する。
【０１３３】
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一次層と二次層の多孔性または相対潤滑剤浸透特性に関する情報を得るために、油滴下時間を評価した。この時間は一般に、材料の吸油特性を反映する。下記の表２４によると、未加工紙の場合と約５０％樹脂ピックアップで含浸させた摩擦材料の場合との両方で、一次層すなわち下層は二次層すなわち上層よりも多孔質であることが示される。表２４は、油浸透の速度がより大きい（時間がより短い）ほど、材料はより多孔質であることを示す。
【０１３４】
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下記の表２５では、４９．２％樹脂ピックアップを用いた実施例Ｐの高速度、高エネルギー試験の結果を、従来の単一プライ摩擦材料と比較して示す。実施例Ｐの方が、故障前により多くのサイクル（５８００ｖ．１３３９サイクル）に至っている。また実施例Ｐはより良好な停止時間を有し、摩擦係数安定性は、単一プライ材料の場合よりも実施例Ｐの場合の方がはるかに高い。
【０１３５】
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下記の表２６に含まれるせん断強度データは、２プライ界面にはせん断破壊が無いことを示す。上層と下層との間の界面強度は十分なので、本発明の２プライ摩擦材料の使用最中に層間剥離は起きない。
【０１３６】
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【０１３７】
【産業上の利用性】
本発明は、クラッチ板、トランスミッションバンド、ブレーキシュー、シンクロナイザーリング、摩擦円板またはシステムプレート及びトルクコンバータと共に使用するためのエネルギー摩擦材料として有用である。
【０１３８】
好適な実施例及び他の実施例に関する上記の説明は、例示とするためのものであり、請求の範囲及び内容を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ２プライ摩擦材料を形成するための方法を示す、全体的な概略図である。
【図２】  ２プライ摩擦材料を大まかに示す、図１の線２−２に沿って切った断面である。
【図３】  比較試料３、比較例Ｇ及びＨに関して、サイクル数が増加する時の動摩擦係数を比較するグラフである。
【図４】  比較試料３、４、５及び比較例Ｉに関して、サイクル数が増加する時の動摩擦係数を比較するグラフである。
【図５】  比較試料３及び比較例Ｉに関して、サイクル数が増加する時の動摩擦係数を比較するグラフである。
【図６】  比較例Ｊに関して、サイクル数が増加する時の静及び動摩擦係数を比較するグラフである。
【図７】  比較例Ｋに関して、サイクル数が増加する時の静及び動摩擦係数を比較するグラフである。
【図８】  比較例Ｌに関して、サイクル数が増加する時の静及び動摩擦係数を比較するグラフである。
【図９】  比較例Ｎに関して、温度上昇に伴う重量損失のパーセントと、微分重量（derivative weight）（％／℃）の変化と、残留分の量及びパーセントとを示すＴＧＡグラフである。
【図１０】  フェノール樹脂を含浸させた比較例８を含む非圧縮摩擦材料に関して、圧縮及び永久歪みを示すグラフである。
【図１１】  フェノール樹脂を含浸させた比較例９を含む非圧縮摩擦材料に関して、圧縮及び永久歪みを示すグラフである。
【図１２】  フェノール樹脂を含浸させた比較例Ｏを含む非圧縮摩擦材料に関して、圧縮及び永久歪みを示すグラフである。
【図１３】  比較例８及び比較例Ｏに関して、サイクル数が増加する時の摩擦係数を比較するグラフである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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