特許 6556329 化学的に活性化させた摩擦材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6556329

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】化学的に活性化させた摩擦材

(51)【国際特許分類】

   F16D 13/62 20060101AFI20190729BHJP

   F16D 69/02 20060101ALI20190729BHJP

   C09K 3/14 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   F16D13/62 A

   F16D69/02 A

   C09K3/14 520C

   C09K3/14 520M

   F16D69/02 C

【請求項の数】20

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-506883(P2018-506883)

(86)(22)【出願日】2015年8月13日

(65)【公表番号】特表2018-532079(P2018-532079A)

(43)【公表日】2018年11月1日

(86)【国際出願番号】US2015045043

(87)【国際公開番号】WO2017027036

(87)【国際公開日】20170216

【審査請求日】2018年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】515009952

【氏名又は名称】シェフラー テクノロジーズ アー・ゲー ウント コー． カー・ゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈａｅｆｆｌｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ラシッド ファラハティ

(72)【発明者】

【氏名】ムラート バカン

【審査官】 中島 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−３２８０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２９９６８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ １１／００− ２３／１４

Ｆ１６Ｄ ４９／００− ７１／０４

Ｃ０９Ｋ ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クラッチ用またはブレーキ用の摩擦材であって、前記摩擦材は、
第１の方向に向いた第１の表面と、
前記第１の方向とは反対の第２の方向に向いた第２の表面と、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に挟まれた本体部と
を含み、前記本体および前記第１の表面および前記第２の表面は、
繊維材と、
充填材と
を含み、前記第１の表面の前記充填材は、Ｓｉ−ＯＨ（シラノール）種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含む、摩擦材。

【請求項2】

前記本体の前記充填材は、シラノール種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含む、請求項１記載の摩擦材。

【請求項3】

前記第２の表面の前記充填材は、Ｓｉ−ＯＨ（シラノール）種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含む、請求項２記載の摩擦材。

【請求項4】

少なくとも１３重量％でかつ４１重量％以下のシリカを含む、請求項１記載の摩擦材。

【請求項5】

油の流体層
をさらに含む請求項１記載の摩擦材において、前記油は、少なくとも前記第１の表面と接するとともに摩擦調整剤を含み、前記摩擦調整剤は、
複数の極性頭部と、
前記複数の極性頭部における各極性頭部に対する各非極性尾部と
を含む、摩擦材。

【請求項6】

前記複数の極性頭部は、アミン基、アミド基、エステル基およびアルコール基からなる群から選択され、
前記各非極性尾部は、炭素鎖を含む、
請求項５記載の摩擦材。

【請求項7】

前記複数の極性頭部の少なくとも一部は、前記シラノール種または前記Ｓｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種に結合している、請求項５記載の摩擦材。

【請求項8】

カバーと、
前記カバーに接続されたインペラと、
前記インペラと流体連通するタービンと、
トランスミッションの入力軸に回転不能に接続されるように配置された出力ハブと、
トルクコンバータクラッチと
を含むトルクコンバータにおいて、前記トルクコンバータクラッチは、
Ｓｉ−ＯＨ（シラノール）種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含む摩擦材と、
ピストンであって、前記摩擦材が該ピストンおよび前記カバーに係合することにより、前記摩擦材および該ピストンを通じて前記カバーから前記出力ハブにトルクを伝達できるように変位可能なピストンと
を含む、トルクコンバータ。

【請求項9】

前記トルクコンバータは、摩擦調整剤を含む油をさらに含み、前記摩擦調整剤は、複数の極性頭部と、前記複数の極性頭部における各極性頭部に対する各非極性尾部とを含み、前記複数の極性頭部の少なくとも一部は、前記シラノール種または前記Ｓｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種に結合している、請求項８記載のトルクコンバータ。

【請求項10】

クラッチ用またはブレーキ用の摩擦材の製造方法であって、
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（シロキサン）を含む充填材を含む摩擦材をＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）に曝露させることと、
前記シロキサンからＳｉ−ＯＨ（シラノール）を形成させることと
を含む方法。

【請求項11】

前記水酸化ナトリウムへの前記摩擦材の曝露は、前記シロキサン中のＳｉとＯとの結合を切断させることを含み、かつ
前記シラノールの形成は、前記シロキサン由来のＳｉ−ＯをＨ（水素）と結合させることを含む、請求項１０記載の方法。

【請求項12】

前記シラノールの形成は、前記シロキサン由来のＳｉ−Ｏを、前記水酸化ナトリウムの担体に由来するＨ（水素）と結合させることを含む、請求項１０記載の方法。

【請求項13】

前記水酸化ナトリウムへの前記摩擦材の曝露は、Ｓｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種の形成を含む、請求項１０記載の方法。

【請求項14】

前記摩擦材は、第１の表面を含み、
前記水酸化ナトリウムへの前記摩擦材の曝露は、前記第１の表面を前記水酸化ナトリウムに曝露させることを含み、かつ
前記シロキサンからの前記シラノールの形成は、前記第１の表面上にシラノールを形成させることを含む、請求項１０記載の方法において、前記方法は、
前記第１の表面上にＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させること
をさらに含む、方法。

【請求項15】

前記摩擦材は、
第１の方向に向いた第１の表面と、
前記第１の方向とは反対の第２の方向に向いた第２の表面と、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に形成された本体と
を含み、
前記水酸化ナトリウムへの前記摩擦材の曝露は、前記本体内部の前記充填材を前記水酸化ナトリウムに曝露させることを含み、かつ
前記シロキサンからの前記シラノールの形成は、前記本体内部に前記シラノールを形成させることを含む、請求項１０記載の方法において、前記方法は、
前記本体内部にＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させること
をさらに含む、方法。

【請求項16】

前記摩擦材は、
第１の方向に向いた第１の表面と、
前記第１の方向とは反対の第２の方向に向いた第２の表面と
を含み、
前記水酸化ナトリウムへの前記摩擦材の曝露は、前記第２の表面の前記充填材を前記水酸化ナトリウムに曝露させることを含み、かつ
前記シロキサンからの前記シラノールの形成は、前記第２の表面上にシラノールを形成させることを含む、請求項１０記載の方法において、前記方法は、
前記第２の表面上にＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させること
をさらに含む、方法。

【請求項17】

前記摩擦材は、少なくとも１３重量％でかつ４１重量％以下のシリカを含む、請求項１０記載の方法。

【請求項18】

少なくとも前記第１の表面上に油層を加えることをさらに含む請求項１０記載の方法であって、前記油は摩擦調整剤を含み、前記摩擦調整剤は、複数の極性頭部と、前記複数の極性頭部における各極性頭部に対する各非極性尾部とを含む方法。

【請求項19】

前記複数の極性頭部は、アミン基、アミド基、エステル基およびアルコール基からなる群から選択され、かつ
前記各非極性尾部は、炭素鎖を含む、請求項１８記載の方法。

【請求項20】

前記複数の極性頭部の少なくとも一部を、前記シラノール種または前記Ｓｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種に結合させることをさらに含む、請求項１８記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は全体として、化学的に活性化させたクラッチパッド用またはブレーキパッド用の摩擦材に関し、特にＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）に曝露させてＳｉ−ＯＨ（シラノール）種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させた摩擦材に関する。

【0002】

公知のクラッチ用またはブレーキ用の摩擦材は、繊維材および充填材から構成される。繊維材によって摩擦材の構造が形成され、充填材によって摩擦力が生じる。公知の摩擦材では、充填材として珪藻土が用いられる。典型的には、珪藻土はその８０〜９０％がシリカから構成される。クラッチの摩擦材によって、クラッチに通常使用されるオートマチックトランスミッションフルードに含まれる摩擦調整剤の吸着量を増加させることが望ましい。こうした吸着によって摩擦材の摩擦係数の勾配が望ましく増加することとなり、これによって摩擦材の性能が向上する。

【0003】

概要
本開示は概して、クラッチ用またはブレーキ用の摩擦材を含み、該摩擦材は、
第１の方向に向いた第１の表面と、
前記第１の方向とは反対の第２の方向に向いた第２の表面と、
前記第１の表面と前記第２の表面との間に挟まれた本体部と
を含む。前記本体および前記第１の表面および前記第２の表面は、繊維材および充填材を含む。前記第１の表面の前記充填材は、Ｓｉ−ＯＨ（シラノール）種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含む。

【0004】

本開示は概して、トルクコンバータを含み、該トルクコンバータは、
カバーと、
前記カバーに接続されたインペラと、
前記インペラと流体連通するタービンと、
トランスミッションの入力軸に回転不能に接続されるように配置された出力ハブと、
トルクコンバータクラッチと
を含み、ここで、前記トルクコンバータクラッチは、
Ｓｉ−ＯＨ（シラノール）種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含む摩擦材と、
ピストンであって、前記摩擦材が該ピストンおよび前記カバーに係合することにより、前記摩擦材および該ピストンを通じて前記カバーから前記出力ハブにトルクを伝達できるように変位可能なピストンと
を含む。

【0005】

本開示は概して、クラッチ用またはブレーキ用の摩擦材を化学的に活性化させる方法であって、
Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（シロキサン）を含む充填材を含む摩擦材をＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）に曝露させることと、
前記シロキサンからＳｉ−ＯＨ（シラノール）を形成させることと
を含む方法を含む。

【0006】

本開示内容の以下の詳細な説明において付属の図面を参照することによって、本開示内容の本質および実施形態がより十分に説明されよう。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）を用いて化学的に活性化させた摩擦材の概略断面図である。

【図2A】図２Ａは、摩擦調整剤と、図１に示す摩擦材との化学的相互作用の概略図である。

【図2B】図２Ｂは、摩擦調整剤と、図１に示す摩擦材との化学的相互作用の概略図である。

【図3】図３は、図１に示す摩擦材を含む例示的なトルクコンバータの部分断面図である。

【図4】図４は、公知の摩擦材と、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）を用いて化学的に活性化させた摩擦材とについて、それぞれの係数を速度に対してプロットしたグラフである。

【0008】

詳細な説明
初めに、異なる図面において図面中の番号が同一である場合には、こうした番号は本開示の同一または機能的に類似した構造要素を指すものと理解されたい。特許請求の範囲に記載の開示内容は、開示された態様に限定されるわけではないものと理解されたい。

【0009】

さらに本開示は、記載された特定の方法論、材料および修正形態に限定されるわけではなく、したがってこれらは当然のことながら変化しうるものと理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、単に特定の態様を説明するためのものにすぎず、本開示の範囲の限定を意図するものではないことも理解されたい。

【0010】

別段の定めがない限り、本明細書で使用される技術用語および科学用語はすべて、本開示内容が属する当技術分野の当業者が通常理解しているのと同一の意味を有する。本開示の実施または試験においては、本明細書に記載されたものと類似または同等のいずれの方法、デバイスまたは材料をも使用してよいものと理解されたい。
別段の定めがない限り、本明細書で使用される技術用語および科学用語はすべて、本開示内容が属する当技術分野の当業者が通常理解しているのと同一の意味を有する。「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、例えば「〜に近い（ｎｅａｒｌｙ）」、「極めて〜に近い（ｖｅｒｙ ｎｅａｒｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「おおよそ（ａｒｏｕｎｄ）」、「〜に近似した（ｂｏｒｄｅｒｉｎｇ ｏｎ）」、「〜に近接した（ｃｌｏｓｅ ｔｏ）」、「本質的に（ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）」、「〜の近傍の（ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ ｏｆ）」、「〜の付近に（ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｃｉｎｉｔｙ ｏｆ）」などの用語と同義であり、そうした用語が本明細書および特許請求の範囲に出現した場合には、これらは互換的に用いられうるものと理解されたい。「接近した（ｐｒｏｘｉｍａｔｅ）」という用語は、例えば「近くの（ｎｅａｒｂｙ）」、「近接した（ｃｌｏｓｅ）」、「隣接した（ａｄｊａｃｅｎｔ）」、「近傍の（ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ）」、「すぐそばにある（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ）」、「接している（ａｄｊｏｉｎｉｎｇ）」などの用語と同義であり、そうした用語が本明細書および特許請求の範囲に出現した場合には、これらは互換的に用いられうるものと理解されたい。

【0011】

図１は、ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）を用いて化学的に活性化させた摩擦材１００の概略断面図である。摩擦材１００は、例えばクラッチ用またはブレーキ用のものであり、この摩擦材１００は、表面１０２と、表面１０４と、表面１０２と表面１０４との間に挟まれた本体１０６とを含む。表面１０２は、方向Ｄ１に向いており、表面１０４は、この方向Ｄ１とは反対の方向Ｄ２に向いている。材料１００は、繊維材１０８および充填材１１０を含む。例示的な一態様では、摩擦材は、フェノール樹脂（図示せず）のような結合剤をさらに含む。

【0012】

図１は、水酸化ナトリウムに曝露させる前の摩擦材ＦＭと、この材料ＦＭを水酸化ナトリウムに曝露させることによって形成された摩擦材１００とを示す。材料ＦＭは、繊維１０８および充填材ＦＬを含む。例示的な一実施形態では、材料ＦＬはシリカ含有材料であるか、または材料ＦＬはシリカに富む粒子を含む。当技術分野で知られているシリカ含有材料またはシリカに富む粒子を使用することができ、シリカに富む粒子は、非晶質、結晶質またはそれらの組合せである。例示的な一実施形態では、材料ＦＬとしては、これらに限定されるものではないが、例えばＣｅｌｉｔｅ（登録商標）、Ｃｅｌａｔｏｍ（登録商標）、珪藻土または二酸化ケイ素が挙げられる。ＦＬは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（シロキサン）といくつかのＳｉ−ＯＨ（シラノール）基とを含む。ＨＯ−（ヒドロキシル基）は、材料ＦＭ上にも材料１００上にも存在する。例示的な一実施形態では、摩擦材１００は、少なくとも１５重量％でかつ４５重量％以下のシリカ含有材料を含み、このシリカ含有材料のおよそ９０重量％はシリカであり、摩擦材１００は、少なくともおよそ１３重量％でかつおよそ４１重量％以下のシリカを含む。

【0013】

表面１０２における充填材１１０は、材料ＦＭの表面１０２よりも高濃度のシラノールを有する。例示的な一実施形態では、本体１０６内部の充填材１１０は、表面１０２と表面１０４との間の材料ＦＭよりも高濃度のシラノールを有する。例示的な一実施形態では、表面１０４における充填材１１０は、材料ＦＭの表面１０４よりも高濃度のシラノールを有する。

【0014】

表面１０２における充填材１１０はＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含むが、このＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種は、材料ＦＬの表面１０２の内部またはその上には存在しない。例示的な一実施形態では、本体１０６内部の充填材１１０はＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含むが、このＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種は、表面１０２と表面１０４との間の材料ＦＭ中には存在しない。例示的な一実施形態では、表面１０４における充填材１１０はＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を含むが、このＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種は、材料ＦＭの表面１０４上には存在しない。

【0015】

摩擦材ＦＭを水酸化ナトリウムに曝露させると、シロキサン中のＳｉとＯとの結合が切断され、また水酸化ナトリウム中の水素結合も切断される。シロキサン中の結合が切断されるとＳｉ−Ｏが形成され、このＳｉ−Ｏと、水や例えばメタノールやエタノールといったアルコールなどの溶媒や担体に由来するＨ（水素）とが結合して、シラノールが形成される。シロキサン中の結合が切断されるとＳｉが生じ、このＳｉによってＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種が形成される。処理に用いたのと同一の溶媒や担体で摩擦材を洗浄して、余剰分の塩基を除去する。

【0016】

図２Ａおよび図２Ｂは、摩擦調整剤と、図１に示す摩擦材との化学的相互作用の概略図である。例示的な一実施形態では、材料１００の表面１０２および表面１０４の一方または双方は、油の流体層１１２を含み、この油は、摩擦調整剤を含む。総じて、摩擦調整剤は、例えば材料ＦＭや材料１００などの摩擦材の活性部位１１４に吸着されるように設計されており、そうすることで該摩擦材の性能が向上する。例示的な一態様では、流体層１１２は、当技術分野で知られているオートマチックトランスミッションフルード（ＡＴＦ）である。部位１１４は、表面官能基を表す。

【0017】

摩擦調整剤は、極性頭部１１６と、極性頭部１１６に対する各非極性尾部１１８とを含む。極性頭部１１６は、材料ＦＭまたは材料１００による摩擦調整剤の吸着部分としての活性部位１１４と結合する。材料ＦＭを示す図２Ａにおいて、活性部位は、シロキサンおよびシラノールにより形成される。

【0018】

有利には、図２Ｂに示すように、材料ＦＭを水酸化ナトリウムに曝露させた後に、シラノール種が増加するとともにＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種が出現する（このＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種は、活性部位を形成する）ことによって、材料１００の部位１１４の数が増加する。層１１２における極性頭部１１６の少なくとも一部は、材料１００の内部またはその上のシラノール種またはＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種と結合する。このようにして活性部位の数が増加することで、材料１００による摩擦調整剤の吸着量が増大して材料１００の性能が向上する。例えば、摩擦材１００の動摩擦係数が増加する。シラノール種の増加およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種の出現は、図２Ｂでは表面１０２にしか示されていないが、表面１０４および本体１０６内部にも同様の増加が存在しうるものと理解されたい。

【0019】

例示的な一実施形態では、極性頭部１１６としては、これらに限定されるものではないが、例えばアミン基、アミド基、エステル基またはアルコール基が挙げられる。例示的な一実施形態では、非極性尾部は、炭素鎖を含む。例示的な一態様では、選択された摩擦調整剤は、１６個以上２４個以下の炭素原子を含む非極性尾部を含む。

【0020】

図３は、図１に示す摩擦材１００を含む例示的なトルクコンバータ２００の部分断面図である。トルクコンバータ２００は、カバー２０２と、このカバーに接続されたインペラ２０４と、このインペラと流体連通するタービン２０６と、ステータ２０８と、トランスミッションの入力軸（図示せず）に回転不能に接続されるように配置された出力ハブ２１０と、トルクコンバータクラッチ２１２と、振動ダンパ２１４とを含む。クラッチ２１２は、摩擦材１００およびピストン２１６を含む。当技術分野で知られているように、ピストン２１６は、摩擦材１００が該ピストン２１６およびカバー２０２に係合することにより、該摩擦材１００および該ピストン２１６を通じて該カバー２０２から出力ハブ２１０にトルクを伝達できるように変位可能である。

【0021】

例示的な一実施形態では、コンバータ２００は流体２１８を含み、この流体２１８は、極性頭部１１６および尾部１１８を含む。図２Ｂについて論じたことが、図３の材料１００および流体２１８にも該当する。すなわち、流体２１８が材料１００を覆い、この材料１００の内部またはその上で活性部位を増加させることによって、クラッチ２１２の材料１００の性能が向上する。例示的な一態様では、流体２１８は、当技術分野で知られている油またはＡＴＦである。

【0022】

トルクコンバータ２００の特定の一構成例を図３に示すが、トルクコンバータにおける摩擦材１００の使用は、図３で構成されているようなトルクコンバータに限定されるわけではないものと理解されたい。すなわち、材料１００は、当技術分野で知られている任意のトルクコンバータ構成の、摩擦材を用いた任意のクラッチ装置に使用可能である。

【0023】

以下の記載については、図１から図２Ｂを参照して考察すべきである。以下に、クラッチ用またはブレーキ用の摩擦材の製造方法を説明する。第１のステップでは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（シロキサン）を含む充填材を含む摩擦材をＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）に曝露させる。第２のステップでは、このシロキサンからＳｉ−ＯＨ（シラノール）を形成させる。水酸化ナトリウムへの摩擦材の曝露は、シロキサン中のＳｉとＯとの結合の切断を含む。シラノールの形成は、シロキサン由来のＳｉ−ＯをＨ（水素）と結合させることを含む。例示的な一実施形態では、シラノールの形成は、シロキサン由来のＳｉ−Ｏを、水酸化ナトリウムの担体に由来する水素と結合させることを含む。例示的な一実施形態では、この担体は、水またはアルコールである。例示的な一実施形態では、水酸化ナトリウムへの摩擦材の曝露は、Ｓｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種の形成を含む。

【0024】

摩擦材は、第１の方向に向いた第１の表面を含む。水酸化ナトリウムへの摩擦材の曝露は、この第１の表面を水酸化ナトリウムに曝露させることを含む。シロキサンからのシラノールの形成は、この第１の表面上にシラノールを形成させることを含む。例示的な一実施形態では、第３のステップでは、この第１の表面上にＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させる。

【0025】

例示的な一実施形態では、水酸化ナトリウムへの摩擦材の曝露は、摩擦材の第１の表面と、摩擦材の、第１の方向とは反対の第２の方向に向いた第２の表面との間に形成された摩擦材の本体内部の充填材を、水酸化ナトリウムに曝露させることを含み、シロキサンからのシラノールの形成は、本体内部にシラノールを形成させることを含む。例示的な一実施形態では、第４のステップでは、本体内部にＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させる。

【0026】

例示的な一実施形態では、水酸化ナトリウムへの摩擦材の曝露は、摩擦材の、第１の方向とは反対の第２の方向に向いた第２の表面の充填材を水酸化ナトリウムに曝露させることを含み、シロキサンからのシラノールの形成は、第２の表面上にシラノールを形成させることを含む。例示的な一実施形態では、第５のステップでは、第２の表面上にＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させる。

【0027】

例示的な一実施形態では、摩擦材は、少なくとも１５重量％でかつ４５重量％以下のシリカ含有材料を含み、このシリカ含有材料のおよそ９０重量％はシリカであり、摩擦材は、少なくともおよそ１３重量％でかつおよそ４１重量％以下のシリカを含む。

【0028】

例示的な一実施形態では、第６のステップでは、第１の表面上に油層を加える。この油は、少なくとも１つの成分を含む摩擦調整剤を含み、この摩擦調整剤は、複数の極性頭部と、これら複数の極性頭部における各極性頭部に対する各非極性尾部とを含む。例示的な一実施形態では、複数の極性頭部としては、これらに限定されるものではないが、例えばアミン基、アミド基、エステル基またはアルコール基が挙げられる。例示的な一実施形態では、各非極性尾部は、炭素鎖を含む。

【0029】

例示的な一実施形態では、第７のステップでは、これら複数の極性頭部の少なくとも一部を、シラノール種またはＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種と結合させる。

【0030】

上述したように、摩擦材において、例えばＡＴＦのような油に含まれる摩擦調整剤の吸着量を増加させることが望ましい。こうした吸着によって、摩擦材の摩擦係数の勾配が有利に増加する。こうした吸着量は、表面１０２の極性、すなわち活性化と少なくとも部分的に相関関係にあり、例えば部位１１４と少なくとも部分的に相関関係にある。表面１０２の極性、すなわち活性化を増大させると、摩擦調整剤の吸着力が高まる。水酸化ナトリウムに曝露させる前の材料ＦＭの場合、表面１０２のシロキサンは、比較的低い極性／活性化を示す。図１から図２Ｂにおいて見て取れるように、材料１００における表面１０２の極性／活性化は、シロキサンを水酸化ナトリウムに曝露させることによって増大する。水酸化ナトリウムによってシロキサンが分解されることで、より極性の高い活性化シラノールと、Ｓｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種とが形成される。こうしたシラノール種やＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種は、摩擦調整剤を引き寄せて吸着する能力がより高い。

【0031】

典型的には、材料１００は、２０〜８０％、例えば５０〜６０％の気孔率を有する。したがって、水酸化ナトリウムが表面１０２に浸透し、それによって本体１０６内部でも表面１０４でもシロキサンが分解されて、本体１０６内部でも表面１０４でもシラノール種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種を形成させることができる。こうした浸透とシラノール種およびＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種の形成は有利である。なぜなら、使用時に表面１０２が磨耗してしまうためである。しかし、本体１０６はＳｉ−Ｏ−Ｎａ^＋種および追加のシラノールを含んでいるため、本体１０６から形成される新たな表面１０２は常に、追加の活性部位１１４を含むことになる。

【0032】

図４は、公知の摩擦材と、水酸化ナトリウムを用いて化学的に活性化させた摩擦材１００とについて、それぞれの摩擦係数を速度に対してプロットしたグラフ３００である。このグラフのＸ方向の速度は、摩擦材と接するプレートに対する摩擦材の速度である。例えば、この速度は、摩擦材とプレートとの間のすべり速度である。プロット３０２は、水酸化ナトリウムを用いて化学的に活性化させた摩擦材１００についてのプロットである。プロット３０４は、繊維と珪藻土充填材とを含む公知の摩擦材についてのプロットである。プロット３０２およびプロット３０４は、公知の摩擦材ＦＭおよび摩擦材１００の実際の試験に基づくプロットである。

【0033】

上述したように、摩擦材の動摩擦係数の勾配を増加させることが特に望ましい。有利にも、材料１００によって、公知のクラッチ用またはブレーキ用摩擦材と比較して動摩擦係数の勾配（差分）が増加する。例えば４１５ｋＰａでの材料１００について、静止係数３０６は、およそ０．０４であり、およそ０．３０ｍ／ｓでの摩擦係数３０８は、およそ０．１１であり、差分は０．０７である。

【0034】

これとは対照的に、４１５ｋＰａでの従来技術による摩擦材については、静止係数３１０は、およそ０．０９であり、およそ０．３０ｍ／ｓでの摩擦係数３１２は、およそ０．１４５であり、差分はわずか０．０５５である。

【0035】

上記で開示された様々な特徴や機能およびそれ以外の様々な特徴や機能、あるいはそれらの代替形態を望ましく組み合せることで、これ以外の多くの様々なシステムや適用を生じさせうることが理解されよう。当業者であれば、本開示内容においては目下予見不可能または予期しない様々な代替形態、修正形態、変形形態または改良形態を本開示内容に続いて生じさせることができるが、こうした形態も以下の特許請求の範囲に包含されることが意図される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】