特許 6857724 摩擦材料

(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】6857724

(24)【登録日】2021年3月24日

(45)【発行日】2021年4月14日

(54)【発明の名称】摩擦材料

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/14 20060101AFI20210405BHJP

   F16D 69/02 20060101ALI20210405BHJP

   F16D 13/62 20060101ALI20210405BHJP

【ＦＩ】

   C09K3/14 520J

   C09K3/14 520M

   C09K3/14 520F

   C09K3/14 520C

   F16D69/02 A

   F16D13/62 A

【請求項の数】13

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2019-520783(P2019-520783)

(86)(22)【出願日】2016年11月15日

(65)【公表番号】特表2020-504192(P2020-504192A)

(43)【公表日】2020年2月6日

(86)【国際出願番号】US2016062071

(87)【国際公開番号】WO2018093353

(87)【国際公開日】20180524

【審査請求日】2019年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】500124378

【氏名又は名称】ボーグワーナー インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン・バレシュ

(72)【発明者】

【氏名】フェン・ドン

(72)【発明者】

【氏名】ロバート・ラム

(72)【発明者】

【氏名】ワンジュン・リュー

【審査官】 横山 敏志

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１８８６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２２４５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２８５９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１７６９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０７３４３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５３０３６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０１２５３０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００３１７８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−３４８５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０７７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６０６０５３６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ３／１４

Ｆ１６Ｄ６９／０２

Ｆ１６Ｄ１３／６２

Ｊａｐｉｏ−ＧＰＧ／ＦＸ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

多孔質構造を有するとともに、摩擦発生面と、前記摩擦発生面の反対側に対向する接合面とを有する摩擦材料であって、
（Ａ）構造繊維；
（Ｂ）摩擦粒子;
（Ｃ）前記構造繊維とは異なるポリビニルアルコール系繊維；
（Ｄ）樹脂；
の硬化生成物を含み、前記ポリビニルアルコール繊維は１１μｍ未満の平均直径、４ｍｍ未満の平均長さ、及び１未満の平均デニールを有し、かつ水の存在下で前記構造繊維及び前記摩擦粒子と組み合わされ、前記ポリビニルアルコール繊維は、前記摩擦材料が５〜１００μｍの平均孔径及び／または０．４〜１．５ｇ／ｃｍ^３の密度を有するように前記構造繊維及び前記摩擦粒子を可溶化及び結合させる、摩擦材料。

【請求項2】

前記ポリビニルアルコール繊維が、
３〜９μｍの平均直径及び３．５ｍｍ未満の平均長さを有し、かつ／または
６０℃以上の温度で水に可溶である、請求項１に記載の摩擦材料。

【請求項3】

ＡＳＴＭ Ｄ３５２８−９６に従って試験したとき、２，５００ｋＰａより大きい剪断強度を有する、請求項１〜２のいずれか一項に記載の摩擦材料。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の前記摩擦材料の前記接合面に接合された基材を含む摩擦板。

【請求項5】

請求項４に記載の前記摩擦板とセパレータ板とを備える湿式クラッチアセンブリ。

【請求項6】

多孔質構造を有するとともに、摩擦発生面及び前記摩擦発生面の反対側に対向する結合面を含む摩擦材料の形成方法であって、
構造繊維、摩擦粒子、及び該構造繊維とは異なるポリビニルアルコール繊維を組み合わせるステップであって、前記ポリビニルアルコール繊維が、基材材料を形成するために１１μｍ未満の平均直径、４ｍｍ未満の平均長さ、１未満の平均デニールを有する、組み合わせるステップと、
前記基材材料に樹脂を含浸させるステップと、
前記摩擦材料を形成するために前記樹脂を硬化させるステップと、を含む方法。

【請求項7】

前記ポリビニルアルコール繊維が、
３〜９μｍの平均直径及び３．５ｍｍ未満の平均長さを有し、かつ／または
０．２〜０．９の平均デニールを有する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記ポリビニルアルコール繊維が、
２，０００〜８００，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有するポリビニルアルコールを含み、かつ／または
６０℃以上の温度で水に可溶である、請求項６または７に記載の方法。

【請求項9】

前記ポリビニルアルコール繊維が、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ^２当たり２〜２５ｌｂｓの量で前記摩擦材料中に存在する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記摩擦粒子が、シリカ、カーボン、グラファイト、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コージエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタン、カシューナッツ、ゴム、及びこれらの組み合わせから選択され、かつ前記摩擦粒子が前記摩擦発生面の３０００ｆｔ^２当たり１０〜１００ｌｂｓの量で存在し、
前記構造繊維が、アクリル繊維、アラミド繊維、炭素繊維、セルロース繊維、及びこれらの組み合わせから選択され、かつ前記構造繊維が、前記摩擦発生面の３０００ｆｔ^２当たり２〜１５０ｌｂｓの量で存在し、かつ／または
前記樹脂が、フェノール樹脂及び／または改質フェノール樹脂であり、前記樹脂が前記摩擦材料の１００重量部に基づき７５重量％未満の量で存在する、請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記基材材料が０．３〜５ｍｍの厚さを有し、前記基材材料が、
ＡＳＴＭ Ｄ８２８−９７に従って試験したとき、３，２５０ｇ／インチより大きい湿潤引張強度、及び／または
ＡＳＴＭ Ｄ８２８−９７に従って試験したとき、４，５００ｇ／インチより大きい乾燥引張強度を有する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記摩擦材料が、５〜１００μｍの平均孔径及び／または０．４〜１．５ｇ／ｃｍ³の密度を有する、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記摩擦材料が、ＡＳＴＭ Ｄ３５２８−９６に従って試験したときに、２，５００ｋＰａより大きい剪断強度を有する、請求項６〜１２のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に摩擦材料に関する。摩擦材料は、変速機内のクラッチアセンブリの摩擦板に使用され得る。

【背景技術】

【0002】

自動車パワートレインのいくつかの構成部品は、湿式クラッチを使用して車両の動力発生機（すなわち、内燃機関、電気モーター、燃料電池など）から駆動ホイールに動力の伝達を容易にすることができる。動力発生機から下流に位置され、車両発進、ギヤ変速、及び他のトルク伝達事象を可能にする変速機は、このような構成部品中の１つである。なんらかの形態の湿式クラッチは、自動車の作動のために、現在利用可能な多くの様々なタイプの変速機の全般を通じて見出すことができる。湿式クラッチは、自動変速機用トルクコンバータ、自動変速機または半自動デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）用の多板湿式クラッチパック、及びトルクコンバータの代用品としておおよそ７〜９個ものギヤを備えた比較的スポーティーな自動変速機に組み込まれ得る湿式発進クラッチに利用され得るが、これは、いくつかの例示的な用途を挙げてみたに過ぎない。類似の湿式クラッチは、変速機以外に車両パワートレインのどこでも見出すことができる。

【0003】

湿式クラッチは、２つ以上の対向する回転面の間に選択的な界面摩擦係合を付与することにより潤滑油の存在下でこのような表面を連動させるアセンブリである。このような係合可能な回転面のうちの１つを提供する摩擦クラッチ板、バンド、シンクロナイザーリング、または一部の他の部品は、通常的に摩擦材料を支持して、意図された連動摩擦係合を誘発する。摩擦材料は通常的に接着剤を用いて係合可能な回転面に固定される。摩擦界面における潤滑油の存在は、摩擦材料を冷却し、その摩耗を減らして若干の初期滑りが起こるようにして、急激なトルク伝達事象（すなわち、変速ショック）に伴う不快感を非常に迅速に回避しようとする努力にもかかわらず、トルク伝達が徐々に進行する。

【0004】

摩擦材料は、湿式クラッチ適用において、特に湿式始動クラッチ適用及び変速機適用、例えば、半自動ＤＣＴ適用のようなより最近のクラッチ適用において信頼可能に機能しなければならない。すなわち、摩擦材料は、広範囲の状態にわたって、十分な性能特性、例えば摩擦係数（「ＣＯＦ」）、強度、及び耐久性を維持しなければならない。摩擦材料は典型的には多孔質構造を有し、そして繊維、粒状充填剤、添加剤、及び樹脂／ポリマーバインダーを含む。摩擦材料の組成（例えば、繊維、粒子状物質、樹脂など、及びそれらの量）は、湿式クラッチ適用における摩擦材料の性能特性を最適化するように配合される。摩擦材料の多孔質構造は、潤滑油が摩擦材料を通って流れるのを可能にし、これにより摩擦材料が冷却され、さらに摩擦材料の性能特性及び耐久性が改良される。

【0005】

摩擦材料は、製造ライン上での連続製造プロセスを経て製造される。連続製造プロセス中に、繊維のブレンドと粒状物質とが組み合わされて、所望の幅及び厚さを有する繊維ウェブが形成される。繊維ウェブを、製造ラインに沿って移動させ、樹脂で飽和させる。樹脂で飽和したら、繊維ウェブはローラーを通じて引っ張られ、ローラーが繊維ウェブを所望の厚さに圧縮し、余分な樹脂を絞り出して摩擦材料を形成する。摩擦材料はローラーを出て、溶媒を除去し摩擦材料を硬化させる一連のオーブンを通って搬送される。硬化した樹脂を含む摩擦材料は、その後圧延され、通常的には後で使用するために保管される。

【0006】

連続製造プロセス全体を通して、繊維ウェブ／摩擦材料は、支持されていない方法で空気中につるされている状態で（例えばコンベヤー上で搬送されるのでなく、空気中で引っ張られる）製造ラインに沿って（例えばベルト、ローラー、オーブンなどの間で）移動するので、それ自体を支持しなければならない。しかしながら、繊維ウェブ及びそれから形成される摩擦材料の組成及び多孔性は、結果的に不十分な湿潤強度をもたらし、繊維ウェブ及び／または摩擦材料を引き裂くかまたは破断させ、製造プロセスを減速または停止させて、品質問題及び費用のかかる「ダウンタイム」を引き起こす。したがって、摩擦材料の所望の孔隙率及び組成は、効率的な製造の必要性と釣り合いがとれていなければならない。

【0007】

この目的のために、或る特定の組成の摩擦材料は、湿式クラッチ適用において改良された性能特性を示すことができるが、製造上の問題を提起する。同様に、孔隙率が増加した摩擦材料は、湿式クラッチ適用において改良された性能特性を示すことができるが、製造上の問題を引き起こす。そういうわけで、摩擦材料の配合及び製造は、性能特性と製造性との釣り合いをとることをしばしば要求する。

【0008】

既存の摩擦材料の不適切性によって、効率的に製造することができ、そして最適な性能特性を示すことができる摩擦材料を提供する機会がまだ残っている。

【発明の概要】

【0009】

摩擦発生面と、前記摩擦発生面の反対側で対向する接合面とを有する摩擦材料が開示されている。摩擦材料は、構造繊維、摩擦粒子、ポリビニルアルコール系繊維、及び樹脂を含む。ポリビニルアルコール繊維は構造繊維とは異なる。

【0010】

摩擦材料を形成する方法も開示されている。本方法は、構造繊維、摩擦粒子、及び平均直径が約１１μｍ未満、平均長さが約４ｍｍ未満、平均デニールが約１未満のポリビニルアルコール繊維を組み合わせて基材材料を形成するステップと、基材材料に樹脂を含浸させるステップと、樹脂を硬化させて摩擦材料を形成するステップと、を含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

本発明の他の利点は、添付された図面に関連して考慮されるとき、以下の詳細な説明を参照してよりよく理解されるはずなので、容易に認められるだろう。

【図1】図１は、未硬化樹脂を含む摩擦材料の拡大断面図である。

【図2】図２は、図１の摩擦材料と基材とを含む摩擦板の拡大断面図である。

【図3】図３は、図２の摩擦板を含むクラッチアセンブリを示す切欠きを有する変速機の斜視図である。

【0012】

図１〜図３は、事実上の例示であり、一定の縮尺で描かれていないため、摩擦材料の様々な構成要素、例えば摩擦調節粒子、構造繊維、ポリビニルアルコール繊維、孔隙などの相対的なサイズを示すのは意図していない。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照すると、類似の参照符号は、いくつかの図面全体にわたって対応する部品を示しており、樹脂を含む摩擦材料は一般的に１０で示され、摩擦材料１０を含む摩擦板は一般的に３０で示されている。

【0014】

摩擦材料１０を効率よく製造し硬化させることができる。いったん硬化されると、摩擦材料１０は通常的に、自動車の変速機３６内の湿式クラッチアセンブリに含まれる摩擦板３０上で利用される。摩擦板３０は、摩擦材料１０と基材３２とを含む。当技術分野で知られているように、摩擦材料１０は基材３２、例えば金属板に接着して摩擦板３０を形成するように設計されている。基材３２は２つの表面を有し、摩擦材料１０は、当該技術分野において既知の任意の接着剤を用いて、これらの表面の一方または両方に接着することができる。摩擦板３０は、クラッチパックまたはクラッチアセンブリを形成するために使用されるか、販売されるか、または分離板を備えてもよい。

【0015】

摩擦材料１０は、構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６を含む。構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６の配置は、通常的に、複数の孔隙１８を画定する。摩擦材料１０は典型的には樹脂２０が全体に分散した多孔質である。摩擦材料１０は、摩擦発生面２２と、摩擦発生面２２の反対側に（そして摩擦発生面２２に平行に）対向する結合面２４とを提供する。いったん摩擦材料１０が硬化すると、例えば樹脂２０が架橋または硬化するような高温にさらされると、接合面２４は基材３２（例えば金属板）に通常接着され、摩擦発生面２２は摩擦を発生させるために使用される。構造繊維１２、摩擦粒子１４、ポリビニルアルコール繊維１６、及び樹脂２０については、以下でさらに詳細に説明する。

【0016】

多くの実施形態では、摩擦材料１０は、構造繊維１２、摩擦粒子１４、ポリビニルアルコール繊維１６、及び樹脂２０の硬化生成物を含む。このような実施形態では、約１１μｍ未満の平均直径、約４ｍｍ未満の平均長さ、及び約１未満の平均デニールを有するポリビニルアルコール繊維１６は、水の存在下で構造繊維１２及び摩擦粒子１４と組み合わされる。組み合わせると、ポリビニルアルコール繊維１６は構造繊維１２と摩擦粒子１４を可溶化及び結合させる。典型的な実施形態では、ポリビニルアルコール繊維１６は或る特定の直径、長さ、デニール及びその他の特性（本開示全体を通じて説明される）を用いて構造繊維１２及び摩擦粒子１４と組み合わされる。ただし、これらの特性は、加工中のポリビニルアルコール繊維１６の可溶化、折り畳みなどに起因して摩擦材料１０の形成中に変化する可能性がある。もちろん、理論に束縛されることなく、ポリビニルアルコール繊維１６の可溶化は、ポリビニルアルコール繊維１６がバインダーとして作用することを可能にする柔軟性を提供し、かつより大きいサイズを有する複数の孔隙１８も提供すると考えられる。

【0017】

構造繊維：
摩擦材料１０は、構造繊維１２を含む。構造繊維１２は、複数の構造繊維１２として代替的に説明されてもよい。様々な実施形態において、構造繊維１２は、摩擦発生面２２の３０００ｆｔ^２当たり約１〜約３００、あるいは約２〜約２５０、あるいは約２〜約１５０、あるいは約１０〜約１５０、あるいは約１０〜約１２０ｌｂｓの量で摩擦材料１０中に存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0018】

とりわけ、本明細書で提供される摩擦材料１０中の成分の量は、３０００ｆｔ^２当たりのｌｂｓの単位であり、そのような単位は、材料製造業界では、樹脂２０を含浸させるか否かにかかわらず、薄い層の所与の表面積に基づく重量の測定として慣例的に使用されている。

【0019】

代替的に、様々な実施形態において、構造繊維１２は、摩擦材料１０の全重量（樹脂を含まない）を基準として、１０重量％から９５重量％未満の量で摩擦材料１０中に存在する。様々な実施形態において、構造繊維１２は、摩擦材料１０の総重量（樹脂を含まない）を基準として、約１４〜約８９、あるいは約３４〜約７９、あるいは約４４〜約７４、あるいは約６１〜約６９重量％の量で存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0020】

摩擦材料１０中に存在する構造繊維１２の量は、上記の範囲外で変わり得るが、典型的には、これらの範囲内の全部及び部分の値の両方である。さらに、1種以上の構造繊維１２が摩擦材料１０に含まれ得、この場合、摩擦材料１０に存在するすべての構造繊維１２の総量が上記範囲内にあるということが理解されるであろう。

【0021】

構造繊維１２の種類は特に限定されず、アクリル繊維、アラミド繊維、セルロース繊維、炭素繊維、及びこれらの組み合わせから選択することができる。構造繊維１２は、織布、不織布、またはその他の任意の好適な構成であってもよい。様々な実施形態において、摩擦材料１０の構造繊維１２は、アクリル繊維、アラミド繊維、セルロース繊維、炭素繊維、及びこれらの組み合わせであるとか、それらを含むとか、それらを含有するとか、それらから本質的になるとか、またはそれらからなる。前述の繊維の種類の様々な組み合わせのすべての重量範囲及び比率は、様々な非限定的な実施形態において本明細書によって明示的に企図される。

【0022】

様々な実施形態では、構造繊維１２はさらに、上述したもののいずれか、例えば、ＡＢホモポリマー、ＡＡＢＢポリマーなどであるとか、それらを含むとか、それらを含有するとか、それらから本質的になるとか、またはそれらからなるとか定義することができる。アラミド繊維に関係して、当技術分野で知られているように、アラミドは一般的にアミン基とカルボン酸ハライド基との間の反応によって調製される。単純なＡＢホモポリマーは、ｎＮ_Ｈ２−Ａｒ−ＣＯＣｌ→−（ＮＨ−Ａｒ−ＣＯ）_ｎ−＋ｎＨＣｌのように見える。アラミドの様々な非限定的な例には、ＡＡＢＢポリマーであるＫｅｖｌａｒ、Ｔｗａｒｏｎ、Ｎｏｍｅｘ、Ｎｅｗ Ｓｔａｒ及びＴｅｉｊｉｎｃｏｎｅｘが挙げられる。Ｎｏｍｅｘ、Ｔｅｉｊｉｎｃｏｎｅｘ及びＮｅｗ Ｓｔａｒは、圧倒的にメタ結合を含み、ポリメタフェニレンイソフタルアミド（ＭＰＩＡ）である。ＫｅｖｌａｒとＴｗａｒｏｎはどちらもp-フェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）で、最も単純な形態のＡＡＢＢパラ−ポリアラミドである。ＰＰＴＡは、ｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）とテレフタロイルジクロリド（ＴＤＣまたはＴＣｌ）との生成物である。１種以上のアラミドを使用することができる。一実施形態では、アラミドはポリパラフェニレンテレフタルアミドである。別の実施形態では、アラミドは２種以上のタイプのアラミド、例えば第１のポリパラフェニレンテレフタルアミド及び第１のとは異なる第２のポリパラフェニレンテレフタルアミドであるか、またはそれらを含む。一実施形態では、Ｔｗａｒｏｎ製品が使用される。その他の実施形態では、Ｋｅｖｌａｒが使用される。さらにその他の実施形態では、その他のアラミドが使用される。

【0023】

特定の実施形態において、炭素繊維の存在は、耐熱性を増加させ、摩擦係数を安定的に維持させ、鳴き音抵抗（ｓｑｕｅａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を増加させることを助ける。摩擦材料１０が所望の耐熱性を有するように炭素繊維は、良好な熱伝導を提供することができる。その他の実施形態において、アラミド繊維及び炭素繊維の使用は、高温に耐えるための摩擦材料１０の能力を向上させる。

【0024】

その他の実施形態では、セルロース繊維は摩擦材料１０の表面の滑らかさに寄与し、それによって動作中に摩擦材料１０をより安定させる。特定の実施形態では、セルロース繊維は、平らで広い表面を有する繊維を含む。平らで幅広のセルロース繊維は、摩擦材料１０を構成する個々の繊維の表面上により多くの摩擦調節剤を保持することができる。いくつかの実施形態では、木材から誘導されるものである、カバノキ繊維及び／またはユーカリ繊維などのセルロース繊維が使用される。セルロース繊維はまた、経済的なコストで摩擦材料の「慣らし」（ｂｒｅａｋ−ｉｎ）特性を改良することができる。

【0025】

さらなる実施形態において、木綿繊維は摩擦材料１０に剪断強度を与えるのを助ける。木綿繊維は典型的には主繊維コアに付着したフィブリル化ストランドを有し、使用中の摩擦材料１０の層間剥離を防止するのを助ける。さらにその他の実施形態では、アクリル繊維は、少なくとも８５重量％のアクリロニトリルモノマーから形成されるものなどの１種以上の合成アクリルポリマーであってもよい、またはそれらから形成されてもよい。

【0026】

好ましい実施形態では、摩擦材料１０はアラミド繊維及び炭素繊維を含む。様々な実施形態において、２種以上の構造繊維１２を使用する場合、使用されるすべての構造繊維１２の総重量が、摩擦材料１０の総重量に基づいて、約２０〜約８０重量％である限り、構造繊維１２の各々は、構造繊維１２の総結合重量に基づいて、約１〜約９９重量％の任意の量で存在してもよい。例えば、任意の１種以上の個別の構造繊維１２は、構造繊維１２の総結合重量に基づいて、約１、約５、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５、約５０、約５５、約６０、約６５、約７０、約７５、または約８０重量％の量で利用できる。いくつかの実施形態では、２種の構造繊維１２が使用され、この場合、第１種の繊維は、構造繊維１２の総結合重量に基づいて、約５０〜約９５、あるいは約６０〜約９０、あるいは約７０〜約９０、あるいは約７５〜約８５、あるいは約１０〜約５０、あるいは約１０〜約４０、あるいは約１０〜約３０、あるいは約１５〜約２５重量％の量で利用でき、そして第２種の繊維は、構造繊維１２の総重量％が、上述のように、摩擦材料１０の総重量に基づいて、２０〜８０重量％であるように残量で使用される。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0027】

様々な実施形態において、構造繊維１２は、約１〜約５００μｍ、あるいは約２〜約８０μｍ、あるいは約２〜約６０μｍの平均直径、及び約１〜約２０ｍｍ、あるいは、約２〜約２０ｍｍ、あるいは約２〜約１５ｍｍ、あるいは約２〜約１０ｍｍ、あるいは約２〜約８ｍｍ、あるいは約４〜約６ｍｍの平均長さを有する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。このような実施形態において、構造繊維１２は、典型的には、カナダ標準濾水度（Ｃａｎａｄｉａｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｆｒｅｅｎｅｓｓ＝「ＣＳＦ」）に従って測定されたような、約５〜約６５０ｍｌ ＣＳＦ、あるいは約５〜約３００ｍｌ ＣＳＦ、あるいは約１０〜約２００ｍｌ ＣＳＦ、あるいは約１０〜約１００ｍｌ ＣＳＦのフィブリル化度（ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｉｂｒｉｌｌａｔｉｏｎ）を有する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。ＣＳＦは、１リットルの水中で３グラムの繊維パルプ材が水切りされる速度を測定する経験的試験手続きである。ＣＳＦ計測は、ＴＡＰＰＩ Ｔ２２７試験手続きに従って行われる。ＣＳＦ計測を行うのにあって、よりフィブリル化された繊維パルプ材がさらに低い水切り速度及び、これによるさらに低い「ｍｌ ＣＳＦ」値を有するはずであり、不十分にフィブリル化された繊維パルプ材がさらに高い「ｍｌ ＣＳＦ」値を有するはずであるということに留意されたい。

【0028】

約４３０〜約６５０のＣＳＦを有する構造繊維１２を含む摩擦材料１０は、よりフィブリル化された構造繊維１２を含む摩擦材料１０よりも優れた摩擦性能を提供し、より良好な材料特性を有することができる。高いカナダ標準濾水度とともに、より長い繊維長さは、高い孔隙率及び良好な耐摩耗性を有する摩擦材料１０を提供する傾向がある。フィブリル化の少ない構造繊維１２（約５３０〜約６５０のＣＳＦ）は、良好な長期耐久性及び安定した摩擦係数を示すことができる。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0029】

さらに、様々な実施形態において、構造繊維１２は、約２００℃以上、あるいは２５０℃以上、あるいは３５０℃以上の熱安定性を有する。熱安定性とは、構造繊維１２が溶融せず、軟化せず、または分解されないものを意味する。構造繊維１２の熱安定性は、典型的には、ＴＧＡによって決定される。ＴＧＡを介して分析されたエラストマー粒子の試験サンプルが、試験サンプルの総重量を基準に５重量％を失う温度は、エラストマー粒子が熱安定性を失う温度である。

【0030】

摩擦粒子：
摩擦材料１０は、摩擦粒子１４を含む。摩擦粒子１４は、複数の摩擦粒子１４として代替的に説明されてもよい。

【0031】

様々な実施形態において、摩擦粒子１４は、摩擦材料１０中に、摩擦発生面２２の３０００ｆｔ^２当たり約１〜約３００、あるいは約２〜約２００、あるいは約１０〜約１００、あるいは約１５〜約８０ｌｂｓの量で存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0032】

代替的に、様々な実施形態において、摩擦粒子１４は、摩擦材料１０の総重量（樹脂を含まない）を基準として、１０重量％〜８５重量％未満の量で摩擦材料１０中に存在する。様々な実施形態において、摩擦粒子１４は、摩擦材料１０（樹脂を含まない）の総重量に基づいて、約１５〜約７５、あるいは約１５〜約７０、あるいは約１５〜約６５、あるいは約２０〜約６０、あるいは約２１〜約３９、あるいは約３１〜約３９重量％の量で存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0033】

摩擦材料１０中に存在する摩擦粒子１４の量は、上記範囲外で変わり得るが、典型的には、これらの範囲内の全部及び部分の値の両方である。さらに、当然のことながら、１種以上の摩擦粒子を摩擦材料１０に含まれ得るが、その場合、摩擦材料１０中に存在するすべての摩擦粒子１４の総量が上記範囲内にあるということが理解されるであろう。

【0034】

摩擦粒子１４の種類は特に限定されず、シリカ、珪藻土、グラファイト、及びこれらの組み合わせから選択することができる。摩擦粒子１４は補強性でも非補強性でもよい。様々な実施形態において、摩擦材料１０の摩擦粒子１４は、シリカ、珪藻土、グラファイト、及びこれらの組み合わせであるとか、それらを含むとか、それらを含有するとか、それらから本質的になるとか、またはそれらからなる。様々な実施形態において、摩擦粒子１４は珪藻土である。摩擦粒子１４はシリカを含まなくてもよい。前述の摩擦粒子タイプの様々な組み合わせのすべての重量範囲及び比率は、様々な非限定的な実施形態において本明細書によって明示的に企図される。例えば、そのような実施形態はグラファイトを含み得るが、シリカ及び／または珪藻土を含まなくてもよい。

【0035】

その他の実施形態において、摩擦粒子１４は、シリカ、炭素、グラファイト、アルミナ、マグネシア、酸化カルシウム、チタニア、セリア、ジルコニア、コージエライト、ムライト、シリマナイト、スポジュメン、ペタライト、ジルコン、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、炭化ハフニウム、窒化ケイ素、窒化チタン、ホウ化チタン、カシューナッツ、ゴム、及びこれらの組み合わせであるとか、それらを含むとか、本質的にそれらからなるとか、またはそれらからなる。

【0036】

種々の実施形態では、摩擦粒子１４は、珪藻土であるとか、それを含むとか、それから本質的になるか、またはそれらからなる。珪藻土はシリカを含む鉱物である。いくつかのそのような実施形態では、珪藻土は、約０．１μｍ〜約３０μｍの平均直径及び約３〜約９のモース硬度を有する。もちろん、摩擦粒子１４の粒子のすべてが珪藻土または珪藻土であってもよい、あるいは、代替的に、珪藻土、炭素、グラファイト、及びアルミナの様々な組み合わせなどの異なる種類の粒子の組み合わせを含んでもよい。摩擦粒子１４の１つまたは複数の種類は、求められる物理的特性に応じて変わってもよい。

【0037】

様々な実施形態において、摩擦材料１０は、摩擦粒子１４の一部として、またはそれとは独立してのいずれかで、珪藻土を含む。例えば、いくつかの実施形態では、摩擦材料１０は、摩擦材料１０（樹脂を含まない）の総重量に基づいて最大約５０重量％の量の珪藻土をさらに含んでもよい。珪藻土が含まれる場合、それは、摩擦材料１０の総重量に基づいて、０より大きく、典型的には約４０重量％未満の量で含まれることになる。様々な実施形態において、珪藻土は、摩擦材料１０（樹脂を含まない）の総重量に基づいて、約１〜約８０、あるいは約２〜約７０、あるいは約３〜約６０、あるいは約４〜約５０、あるいは約５〜約４０、あるいは約１０〜約３０、あるいは約１５〜約２５重量％の量で存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0038】

摩擦粒子の二次層すなわち最上層はまた、摩擦材料１０の摩擦発生面２２上に堆積させることができる。珪藻土を含む様々な摩擦調整粒子（ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）は、繊維質基材上の二次層として有用である。いくつかの実施形態において、上述した摩擦調整粒子の任意の組み合わせは、摩擦材料１０（樹脂を含まない）の総重量に基づいて、約０．２〜約２０、あるいは約２〜約１０、あるいは約３〜約５重量％の量で摩擦材料１０の摩擦発生面２２上に均一に堆積させることができる。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0039】

その他の実施形態では、珪藻土は、摩擦粒子１４を基準にして上述した任意の量で、例えば摩擦材料１０中の摩擦粒子１４の総重量に基づいて、約５〜約１００、あるいは約１０〜約５０、あるいは約１０〜約３０、あるいは約１５〜約２５重量％の量で含まれる。言い換えれば、珪藻土は、摩擦粒子１４となり得、それによって摩擦粒子１４は、摩擦粒子１４が存在し得る上記の任意の量で存在し得る。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。「から本質的になる」という用語は、前述の摩擦粒子１４のうちの１つ以上を含み、かつ前述の摩擦粒子１４のうち１つ以上を同時に含まない実施形態を記載し得る。

【0040】

様々な実施形態において、摩擦材料１０は、摩擦粒子１４の一部として、またはそれとは独立してのいずれかで、グラファイトを含む。例えば、いくつかの実施形態では、摩擦材料１０は、摩擦材料１０の総重量に基づいて最大約２０重量％の量のグラファイトをさらに含んでもよい。グラファイトが含まれている場合、それは摩擦材料１０の総重量に基づいてゼロより大きくかつ典型的には約２０重量％未満の量で含まれることになる。様々な実施形態において、グラファイトは、摩擦材料１０の総重量に基づいて、１〜２０、２〜１９、３〜１８、４〜１７、５〜１６、６〜１５、７〜１４、８〜１３、９〜１２、１０〜１１、５〜１０、５〜１５、５〜１９、１０〜１５、１０〜１９、または１５〜１９重量％の量で存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0041】

その他の実施形態において、グラファイトは、摩擦粒子１４を基準にして上述した任意の量で、例えば摩擦材料１０の総重量に基づいて約３１〜約４９、３２〜４８、３３〜４７、３４〜４６、３５〜４５、３６〜４４、３７〜４３、３８〜４２、３９〜４１、３０〜４５、３０〜４０、３０〜３５、３５〜４９、３５〜４５、３５〜４０、４０〜４９、４０〜４５、または４５〜４９重量％の量で含まれる。言い換えれば、グラファイトは、摩擦粒子１４となり得、それによって摩擦粒子１４は、摩擦粒子１４が存在し得る上記の任意の量で存在し得る。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。「から本質的になる」という用語は、前述の摩擦粒子１４のうちの１つ以上を含み、かつ前述の摩擦粒子１４のうちの１つ以上を同時に含まない実施形態を記載し得る。

【0042】

様々な実施形態において、摩擦粒子１４は、カシューナッツシェルオイル、ゴム、またはこれらの組み合わせから誘導される粒子を含む。カシューナッツシェルオイルから誘導されるかまたはゴムを含む摩擦粒子１４は弾性でありかつゴム様の性質を示す。本開示では、カシューナッツシェルオイル及び／またはゴムから誘導される摩擦粒子１４はエラストマー粒子とも呼ばれる。

【0043】

いくつかの実施形態において、摩擦粒子１４は、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム（「ＳＢＲ」）、ブチルゴム、ハロゲン化ゴム（例えば、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴム、ポリクロロプレンゴム、ニトリルゴム）、及びこれらの組み合わせであるとか、それらを含むとか、それらから本質的になるとか、またはそれらからなるゴム粒子を含む。

【0044】

種々の実施形態において、摩擦粒子１４は、約０．０４μｍ〜約４０μｍ、あるいは約１μｍ〜約２０μｍの平均直径を有する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。さらに、様々な実施形態において、摩擦粒子１４は、約４００℃以上、あるいは約４５０℃以上、あるいは約５００℃以上の熱安定性を有する。熱安定性とは、摩擦粒子１４が溶融せず、軟化せず、あるいは分解しないものを意味する。摩擦粒子１４の熱安定性は、典型的には、熱重量分析（「ＴＧＡ」）によって決定される。ＴＧＡを介して分析された摩擦粒子１４の試験サンプルが、試験サンプルの総重量を基準に１０重量％を失う温度は、摩擦粒子１４が熱安定性を失う温度である。

【0045】

摩擦粒子１４は、摩擦材料１０の孔径に影響を与え、また弾性／圧縮にも影響を与える可能性があり、それぞれ以下により詳細に説明する。例えば、摩擦粒子１４の個々の粒子のサイズがより大きい場合、摩擦材料１０が形成されるときに粒子はそれほど密には詰まらない。これは、より大きい孔径の形成をもたらす傾向がある。逆に、摩擦粒子１４の個々の粒子のサイズがより小さいと、摩擦材料１０が形成されたときに粒子はより密に詰まる。これはより小さい孔径の形成をもたらす傾向がある。

【0046】

ポリビニルアルコール繊維：
摩擦材料１０は、ポリビニルアルコール繊維１６を含む。ポリビニルアルコール繊維１６は、複数のポリビニルアルコール繊維１６として代替的に説明されてもよい。様々な実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は、摩擦発生面２２の３０００ｆｔ^２当たり約１〜約５０、あるいは約２〜約２５、あるいは約２〜約１５ｌｂｓの量で摩擦材料１０中に存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0047】

代替的に、様々な実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は、摩擦材料１０（樹脂を含まない）の総重量を基準として、１重量％〜５０重量％未満の量で摩擦材料１０中に存在する。様々な実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は、摩擦材料１０（樹脂を含まない）の総重量を基準として、約１〜約１９、あるいは約１〜約１４、あるいは約１〜約９、あるいは約１〜約４重量％の量で存在する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0048】

摩擦材料１０中に存在するポリビニルアルコール繊維１６の量は、上記の範囲外で変わり得るが、典型的には、これらの範囲内の全部及び部分の値の両方である。さらに、当然のことながら、１種類以上のポリビニルアルコール繊維１６が、摩擦材料１０に含まれることがあって、この場合、摩擦材料１０中に存在する全てのポリビニルアルコール繊維１６の総量は上記範囲内にあるということが理解されるであろう。

【0049】

ポリビニルアルコール繊維１６は、ポリビニルアルコールを含む。ポリビニルアルコールは市販されているか、または酢酸ビニルモノマーを重合することによって製造することができる。ポリビニルアルコールは、対応するモノマーの重合によって調製することができると考えられる。多くの実施形態では、ポリビニルアルコールは対応するモノマーの重合によっては調製されない。代わりに、モノマー、ビニルアルコールは、典型的には互変異性体の形態、アセトアルデヒドで存在する。したがって、ポリビニルアルコールは、典型的には、アセテート基を除去するためにポリ酢酸ビニルの部分的または完全な加水分解（例えば、鹸化）によって調製される。本開示において、ポリビニルアルコールは、任意の加水分解度、加水分解率（％）、または加水分解量を有してもよい。様々な実施形態において、ポリビニルアルコールは、（少なくとも）５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、または９９モル％の加水分解率を有する。ポリビニルアルコールはまた、完全に、例えば、１００モル％加水分解され得る。

【0050】

種々の実施形態において、ポリビニルアルコールは、約２，０００〜約８００，０００、あるいは約５，０００〜約４５０，０００、あるいは約１０，０００〜約３００，０００、あるいは約１５，０００〜約２００，０００あるいは、約２０，０００〜約２００，０００、あるいは約２５，０００〜約２００，０００、あるいは約３０，０００〜約２００，０００、あるいは約３５，０００〜約２００，０００、あるいは約４０，０００〜約２００，０００、あるいは約４５，０００〜約２００，０００、あるいは約５０，０００〜約２００，０００、あるいは約５５，０００〜約２００，０００、あるいは約６０，０００〜約２００，０００、あるいは約６０，０００〜約１２０，０００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍ_ｎ）を有する。その他の実施形態において、ポリビニルアルコールは、約７０，０００〜約１９０，０００、あるいは約８０，０００〜約１８０，０００、あるいは約９０，０００〜約１７０，０００、あるいは約１００，０００〜約１６０，０００、あるいは約１１０，０００〜約１５０，０００、あるいは、約１２０，０００〜約１４０，０００、あるいは約１３０，０００〜約１４０，０００、ｇ／ｍｏｌのＭ_ｎを有する。さらにその他の実施形態において、ポリビニルアルコールは、約８５，０００ｇ／ｍｏｌ未満、または約６０，０００から約８５，０００ｇ／ｍｏｌ未満のＭ_ｎを有する。分子量は、上記の任意の１つまたは複数の値の範囲内またはそれらの間の、全部及び部分の両方の任意の値、または複数の値の範囲であり得ることが企図される。様々な実施形態において、前述の分子量のうちの任意の１つまたは複数は、±１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０％だけ変化し得る。

【0051】

様々な実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は６０℃以上の温度で水に可溶である。ポリビニルアルコール繊維１６の溶解度は、摩擦材料１０の「湿潤強さ」を改良すると考えられる。摩擦材料１０の湿潤強さの増加は、材料に含まれる成分の最適化を可能にし、そしてまた効率的な製造を可能にする。樹脂添加前の摩擦材料１０の湿潤強さは、試験方法ＡＳＴＭ Ｄ８２８−９７によって評価される。

【0052】

多くの実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は、約１１μｍ未満の平均直径、約４ｍｍ未満の平均長さ、及び約１未満の平均デニールを有する。様々な実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は、約１１未満、約１〜約１１、あるいは約２〜約１０、あるいは約３〜約９、あるいは約５〜約７、あるいは約６μｍの平均直径；約０．５〜約３．９、あるいは約１〜約３．９、あるいは約２〜約３．９、あるいは約２〜約３．５、あるいは約２．５〜約３．５ｍｍの平均長さ；及び／または約１未満、あるいは約０．２〜約０．９の平均デニールを有する。

【0053】

いくつかの実施形態において、ポリビニルアルコール繊維１６は、約２μｍより大きい平均アスペクト比、及び約１１μｍより小さい平均直径を有する。もちろん、ポリビニルアルコール繊維１６は、同じまたは異なる特性（例えば、Ｍ_ｎ、直径、長さ、及びデニールの繊維）を有するポリビニルアルコール繊維を含むことができる。いくつかの実施形態において、摩擦材料１０はポリビニルアルコール繊維１６及びポリビニルアルコール粒子を含む。そのような実施形態では、摩擦材料１０は、約２μｍ未満の平均アスペクト比を有するポリビニルアルコール粒子をさらに含むことができる。もちろん、摩擦材料１０は、同じまたは異なる特性を有するポリビニルアルコール粒子、例えば異なる直径及びアスペクト比のポリビニルアルコール粒子、を含むことができる。

【0054】

樹脂：
摩擦材料１０は樹脂２０（硬化または未硬化にすることができる）を含む。樹脂２０は、当技術分野ではバインダーとも呼ばれる。「基材材料」という用語は、樹脂を含まない摩擦材料１０の実施形態を説明する。

【0055】

種々の実施形態において、樹脂２０は、摩擦材料１０の総重量に基づき、約３００未満、あるいは約２５０未満、あるいは約２００未満、あるいは約１５０未満、あるいは約１００未満あるいは、約７５未満、あるいは約６０未満、あるいは約５５未満、あるいは約４５未満、あるいは約４０未満、あるいは約４０未満、あるいは約４０〜約５５、あるいは約２０〜約３５、あるいは約２５〜約３０、重量％の量で摩擦材料１０中に存在する。この量は、「目標含浸率（ピックアップ）」として記載されることがある。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。摩擦材料１０中に存在する樹脂２０の量は、上記の範囲外で変わり得るが、典型的には、これらの範囲内で全部及び部分の値の両方である。さらに、１種類以上の樹脂２０が摩擦材料１０に含まれることがあって、その場合、摩擦材料１０中に存在するすべての樹脂２０の総量は上記範囲内にあるということが理解されるであろう。樹脂２０は、摩擦材料１０全体にわたって配置または分散している。言い換えれば、樹脂２０は、摩擦材料１０全体にわたって均一にまたは不均一に分散していてもよい。様々な実施形態において、樹脂２０は繊維、摩擦粒子及び／またはポリビニルアルコール繊維１６を部分的または全体的に包み込んでもよい。

【0056】

種々の実施形態において、摩擦材料１０の形成段階に応じて、樹脂２０は全く硬化しない、部分的に硬化する、または完全未満に硬化することがある。言い換えれば、樹脂２０は、製造プロセスのどの段階が検討されるかに応じて、硬化、未硬化、または部分的に硬化することができる。典型的な実施形態において、樹脂は熱的に（例えば高温焼付を介して）硬化される。いったん硬化すると、樹脂２０は摩擦材料１０に強度及び剛性を付与し、適切な潤滑剤の流動及び保持のために所望の孔隙率を維持しながら、繊維、摩擦粒子１４などを接着させる。摩擦材料１０が「硬化した」または「反応生成物」を含むと記載される場合、摩擦材料は硬化された樹脂を含んでいるとも理解されるべきである。

【0057】

ここで、摩擦材料１０全体に分散している樹脂２０に関して言及する。樹脂２０は、摩擦材料１０に構造強度を与えるのに適した任意の熱硬化性樹脂であり得る。樹脂２０は、例えばフェノール樹脂または改質フェノール樹脂（例えばエポキシフェノールなど）であり得る。フェノール樹脂は、芳香族アルコール、典型的にはフェノールと、アルデヒド、典型的にはホルムアルデヒドとの縮合によって製造される熱硬化性樹脂の一種である。フェノール基樹脂は、全樹脂の総重量に基づいて少なくとも５０重量％のフェノール樹脂を含み、あらゆる溶媒または加工酸を除く熱硬化性樹脂ブレンドである。フェノール樹脂とブレンドすることができるその他の熱硬化性樹脂のいくつかの例として、ほんの数例を挙げると、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、及びポリブタジエン樹脂が挙げられる。すなわち、様々なフェノール基樹脂は、シリコーン、エポキシ、ブタジエン、きり油、ベンゼン、カシューナッツ油などのような改質成分を含むことができる。フェノール改質樹脂では、フェノール樹脂は一般的に５０重量％以上存在する（存在するあらゆる溶媒を除く）。しかしながら、１つ以上の実施形態において、樹脂２０は、シリコーン−フェノール樹脂混合物（溶媒及びその他の加工酸を除く）の混合物の重量に基づいて、例えば５〜８０重量％のシリコーン樹脂を含むことができる。使用され得るフェノール樹脂及びフェノール−シリコーン樹脂の例は、米国特許第５，９９８，３０７号明細書に記載されており、これは様々な非限定的な実施形態においてその全体が本明細書に明示的に組み込まれている。

【0058】

使用され得るシリコーン樹脂は、熱硬化性シリコーンシーラント及びシリコーンゴムを含むことができる。キシレン及びアセチルアセトン（２，４−ペンタンジオン）を含むものなど種々のシリコーン樹脂も使用できる。さらにその他の実施形態においては、５〜２５重量％のエポキシ化合物を残部（溶媒及びその他の加工助剤を除く）のフェノール樹脂と共に含むエポキシ改質フェノール樹脂も使用することができる。

【0059】

添加剤：
摩擦材料１０はまた、１種以上の添加剤を含むことができる。そのような添加剤は、消泡剤、加工添加剤、可塑剤、界面活性剤、接着促進剤、難燃剤、酸化防止剤、水捕捉剤、着色剤、染料、紫外線安定剤、充填剤、チキソトロープ剤、発泡剤、表面活性剤、不活性希釈剤、及びこれらの組み合わせの群から選択することができる。添加剤は、当業者によって所望されるような任意の量で含まれてもよい。

【0060】

摩擦材料：
ここで、図１を参照すると、摩擦材料１０は、構造繊維１２、摩擦粒子１４、ポリビニルアルコール繊維１６、及び樹脂２０を含む。構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６の配置は、典型的には複数の孔隙１８を画定する。摩擦材料１０は、典型的には多孔質であり、全体に分散した樹脂２０を含んでも含まなくてもよい。本開示の目的のために、摩擦材料１０は樹脂（硬化または未硬化）を含む。以上に開示したように、構造繊維１２、摩擦粒子１４、ポリビニルアルコール繊維１６を含むが樹脂２０を含まない材料１０は、基材材料と呼ばれる。いったん摩擦材料１０の硬化性樹脂が硬化すると、摩擦材料１０は、例えば摩擦板３０上での使用に適している。

【0061】

摩擦材料１０は、摩擦発生面２２と、摩擦発生面２２の反対側（かつ平行に）に対向する接合面２４とを有する。接合面２４は、通常的に、基材３２（例えば金属板）に接着されている。摩擦発生面２２は摩擦を発生させるために使用される。

【0062】

摩擦材料１０は単プライとして記載されてもよく、それは単層であり、２プライではないものを意味する。言い換えれば、摩擦材料１０は、２プライ構造に存在し得る２つの別個の層を含まない。しかしながら、摩擦材料１０は、ベースとデポジットを含むと説明することができる。

【0063】

摩擦材料１０は典型的には、孔隙１８、例えば複数の孔隙１８を画定する。孔隙１８の各々は孔径を有する。平均孔径は、典型的には分布として表される。孔径は、ＡＳＴＭ Ｄ４４０４−１０を用いて決定することができる。様々な実施形態において、メジアン孔隙径は、あるいは摩擦材料１０の全孔径の範囲は、ＡＳＴＭ Ｄ４４０４−１０を用いて測定されるように、０．５μｍ〜５０μｍ、１μｍ〜５０μｍ、５μｍ〜５０μｍ、１０μｍ〜４５μｍ、１５μｍ〜４０μｍ、２０μｍ〜３５μｍ、２５μｍ〜３０μｍ、３０μｍ〜３５μｍ、５μｍ〜１５μｍ、５μｍ〜１０μｍ、１０μｍ〜１５μｍ、１０μｍ〜２０μｍ、５μｍ〜２０μｍ、５μｍ〜７μｍ、７μｍ〜１０μｍ、または７μｍ〜１５μｍである。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0064】

その他の実施形態では、摩擦材料１０は、ＡＳＴＭＤ４４０４−１０を用いて決定されるように２５％〜８５％の孔隙率を有する。摩擦材料１０の孔隙率は、空気に開放されている全摩擦材料１０の百分率、または空気であるか固体ではない容積に基づいて、全摩擦材料１０の百分率として代替的に説明されてもよい。様々な実施形態において、摩擦材料１０は、ＡＳＴＭＤ４４０４−１０を用いて測定されるように、２５〜８０、３５〜８０、２５〜７０、３５〜７０、４５〜８５、４５〜７５、５５〜８５、５５〜７５、６０〜８０、６０〜７５、６０〜７０、６０〜６５、６５〜８５、６５〜７５、６５〜７０、７０〜８５、７０〜８０、７０〜７５、７５〜８５、７５〜８０、または８０〜８５％の孔隙率を有する。さらにその他の実施形態では、摩擦材料１０は、ＡＳＴＭＤ４４０４−１０を用いて決定されるように、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、または７０％の孔隙率を有する。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0065】

摩擦材料１０の構造がより多孔質であるほど、より効率的に熱が放散される。使用中の摩擦材料１０の係合中に摩擦材料１０に出入りするオイルの流れは、摩擦材料１０が多孔質であるときに、より迅速に起こる。例えば、摩擦材料１０がより高い平均流量細孔径及び孔隙率を有する場合、自動変速機３６の孔隙１８全体にわたる流体の流れが良好であるため、摩擦材料１０がより低温になりやすく、すなわち変速機３６における発熱がより少なくなる。変速機３６システムの作動中、摩擦材料１０上のオイルデポジットは、特に高温では、自動変速機流体の分解に起因して時間とともに進行する傾向がある。オイルデポジットは、孔隙１８のサイズを減少させる傾向がある。したがって、摩擦材料１０がより大きな孔隙１８を有するように形成される場合、オイル堆積後に残る／結果として生じる孔径はより大きくなる。摩擦材料１０の孔隙率は、繊維、樹脂、充填剤、充填剤粒子サイズ、及び基材材料の重量の選択に基づいてさらに修正することができる。

【0066】

様々な実施形態において、摩擦材料１０は、使用中に高い流体透過容量があるように高い孔隙率を有することができる。そのような実施形態では、摩擦材料１０が多孔質であるだけでなく圧縮性でもあることが重要であり得る。例えば、摩擦材料１０に浸透した流体は、典型的には、変速機３６の作動中に加えられる圧力下で摩擦材料１０から素早く圧搾または放出されなければならないが、摩擦材料１０は典型的には崩壊してはならない。摩擦材料１０が、変速機３６の作動中に発生する熱を迅速に放散させるのを助けるために高い熱伝導率を有することも重要である。

【0067】

様々な実施形態において、摩擦材料１０は、約０．４〜約１．５、あるいは約０．４〜約１．０、あるいは約０．４〜約１．０、あるいは約０．４〜約０．８ｇ／ｃｍ^３、あるいは約０．５〜約０．８ｇ／ｃｍ^３の密度を有する。そのような実施形態では、摩擦材料１０の全厚は、典型的には約０．３〜約１、例えば、０．３〜０．９、０．４〜０．８、０．５〜０．７、０．６〜０．７、０．５ｍｍ未満、あるいは約０．３ｍｍ〜約５ｍｍ、あるいは約０．３ｍｍ〜約３ｍｍ、あるいは約０．３ｍｍ〜約２ｍｍ、あるいは約０．３１〜約０．３９、あるいは約０．３２〜約０．３８、あるいは約０．３３〜約０．３７、あるいは約０．３４〜約０．３６、あるいは約０．３４ｍｍである。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。この厚さは、樹脂を含める前または後の厚さを指すことがある。

【0068】

様々な実施形態において、摩擦材料１０は、典型的には、ＡＳＴＭＤ８２８−９７に従って試験した場合、約３，０００超、あるいは約３，２５０超、あるいは約３，５００超、あるいは約３，５００超、あるいは約３，５００〜約８，０００、あるいは約３，８００〜約８，０００ｇ／インチの湿潤引張強度（樹脂添加前、１０重量％を超える水を含む）を有する。ＡＳＴＭＤ８２８−９７に関しては、幅１インチ×長さ１０インチの摩擦材料サンプル１０を１インチ／分の速度で引っ張る。

【0069】

様々な実施形態において、摩擦材料１０（樹脂添加前）は、典型的には、ＡＳＴＭＤ８２８−９７に従って試験した場合、約３，５００超、約４，０００超、約４，５００超、約５，０００、あるいは約５，２００超、あるいは約３，０００〜約８，０００、あるいは約３，５００〜約７，０００、あるいは約４，８００〜約１０，０００、あるいは約５，０００〜約９，０００ｇ／インチの乾燥引張強度（２重量％未満の水を含む）を有する。ＡＳＴＭ Ｄ８２８−９７に関しては、幅１インチ×長さ１０インチの摩擦材料サンプル１０を１インチ／分の速度で引っ張る。

【0070】

理論に拘束されることなく、ポリビニルアルコール繊維１６は、それが乾燥しているとき、特に繊維状の形態で、付加的な強度を提供し、かつ湿っているとき溶解して中間バインダーとして作用すると考えられる。この中間バインダーは硬化する前に加工中に摩擦材料１０を結合させる。

【0071】

様々な実施形態では、摩擦材料１０は、使用中のより均一な熱放散を可能にする弾性／圧縮及び／または孔隙率の向上とともに、震動（ｓｈｕｄｄｅｒ）防止特性の向上を示す。変速機内の流体は、摩擦材料１０の孔隙１８を通って急速に移動することができる。さらに、弾性／圧縮及び／または孔隙率の向上は、不均一なライニング摩耗または「ホットスポット」がを最小限に抑えられるように摩擦材料１０に対してより一様な圧力または一様な圧力分布さえも提供する。

【0072】

さらにその他の実施形態では、摩擦材料１０は、２ＭＰａで、６〜８％、６〜７％、または７〜８％の圧縮を有する。圧縮は、摩擦材料１０が金属板上に配置されたときに（すなわち、摩擦板３０の一部、下方が配置されたときに測定される）、または摩擦材料１０が金属板上に配置されていないときに、測定され得る摩擦材料１０の材料特性である。典型的には、圧縮は、摩擦材料１０が或る特定の荷重下で圧縮される距離の測定値（例えば、ｍｍ）である。例えば、荷重がかかる前の摩擦材料１０の厚さを測定することができる。次に、荷重がかかってもよい。続いて、一定時間荷重をかけた後の摩擦材料１０の新たな厚さを測定する。摩擦材料１０が荷重を受けているときに新しい厚さが測定される。圧縮は、摩擦材料１０の跳ね返り特性とは異なる。典型的には、圧縮は、（荷重をかける前の厚さ）：（荷重を一定時間かけた後の厚さ）の比として報告される。前述の圧縮範囲では、６〜８％を生成するために使用される負荷は２ＭＰａである。あるいは、６〜８％の圧縮は、荷重が加えられる前の元の厚さと比較したときに、荷重が加えられた後の厚さの６〜８％の損失が報告されてもよい。当業者には理解されるように、圧縮は典型的には弾性に関連している。摩擦材料１０がより弾性的であるほど、圧縮後に観察される戻りが多くなる。これは典型的には、より少ないライニングロスにつながり、より少ないホットスポットにつながり、どちらも望ましい。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0073】

摩擦材料１０の圧縮は、繊維、樹脂、充填剤、充填剤粒子サイズ、及び基材材料の重量の選択に基づいてさらに修正することができる。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0074】

本開示の摩擦材料１０は、例えば、摩擦板３０を形成するために使用されるとき、当業者には認識されるように、以下に記載される試験及びそれから生成されるトルク曲線を用いて決定されるように、典型的には、例えば、０．１０〜０．１６、０．１１〜０．１５、０．１２〜０．１４、または０．１２〜０．１３の動的摩擦係数（ＣＯＦ）を示す。様々な実施形態では、摩擦材料１０は、当業者には理解されるように、特に低速では、経時的に安定的にまたは徐々に減少するトルク曲線を示す。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0075】

ＣＯＦを決定するために使用される試験は、ＧＫ３試験台で行われる。４つの両面摩擦板３０及び対応する塗布デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）流体を使用して、４４０℃までの境界温度での車両発進時においてデュアルクラッチトランスミッション３６の動作環境をシミュレートする。

【0076】

様々な実施形態において、摩擦材料１０は、典型的には、ＡＳＴＭＤ３５２８−９６に従って試験した場合、約２，２５０超、あるいは約２，５００超、あるいは約２，０００〜約１０，０００、あるいは約２，０００〜約８，０００、あるいは約２，０００〜約５，０００、あるいは約２，０００から約４，０００、あるいは約３，０００〜約５，０００、あるいは約３，０００〜約４，０００ｋＰａのせん断強度を有する。ＡＳＴＭ Ｄ３５２８−９６に関しては、試験方法は、４平方インチの総サンプル剪断面積を用いて周囲空気中で乾燥摩擦材料１０に対して行われた二重重ね剪断試験である。理論に縛られることなく、ポリビニルアルコール繊維１６は摩擦材料１０の均質性に影響を与えかつまた繊維と結合剤の両方として作用するので付加的な強度を与えると考えられる。

【0077】

摩擦板：
本開示はまた、上で最初に導入したように、基材３２（例えば金属板）を含む摩擦板３０も提供する。基材３２は（少なくとも）２つの表面を有し、摩擦材料１０は典型的にはこれらの表面の一方または両方に結合されている。典型的には、摩擦板３０は、摩擦材料１０が片面または両面に接着または接合されると形成される。片面または両面への摩擦材料１０の接合または接着は、当技術分野で知られている任意の接着剤または手段、例えばフェノール樹脂または上記のいずれかの樹脂２０によって達成することができる。本開示はまた、当業者によって選択されるように、摩擦板３０と分離板とを含むクラッチアセンブリを提供する。本開示はまた、クラッチアセンブリを含む変速機３６を提供する。図３は、クラッチアセンブリを示す切欠きを有する変速機３６の斜視図である。変速機３６は、自動変速機３６または手動変速機３６であり得る。

【0078】

ここで図２を参照すると、摩擦板３０は摩擦材料１０を含み、摩擦材料１０は硬化され（すなわち硬化樹脂を含む）、接合用接着剤３４を用いて基材３２に接合される。摩擦材料１０の接合面２４は、基材３２またはその他の材料への結合が達成されるように意図される箇所である。したがって、摩擦材料１０の接合面２４は基材３２に接合される。

【0079】

摩擦材料１０は、当業者に公知の任意の好適な技術によって基材に接着される。典型的には、摩擦材料１０は、当業者に一般的に公知である、接合用接着剤３４、例えばフェノール改質ニトリルゴムを含む接合用接着剤３４で基材３２に接合される。例示的な基材３２は、摩擦板／クラッチ板、シンクロナイザーリング、及びトランスミッション３６バンドを含むが、これらに限定されない。基材３２は典型的には金属である。

【0080】

上で示唆されたように、本明細書に説明された摩擦材料１０の様々な実施形態は、湿式クラッチに利用され得る。摩擦材料１０の摩擦発生面２２は、潤滑剤の存在下で対向する合わせ面（図示せず）と界面摩擦係合を経験するようになる。摩擦発生面２２は、潤滑剤の存在下で対向する回転面（図示せず）と選択的な界面摩擦係合を経験するようになり、結合面２４は、接合用接着剤３４または一部の他の適切な接合技術の助けで基材３２への接合取付けを達成するようになる。潤滑剤は、例えば、自動変速機流体のような任意の適切な潤滑流体であり得る。摩擦材料１０は、摩擦発生面２２の温度を３５０℃未満に維持するように設計された湿式クラッチでは満足のいくように機能する一方、所望の場合、約３５０℃超過、あるいは約４００℃、あるいは約４５０℃の高温環境でも利用され得る。

【0081】

多くの実施形態において、本開示の摩擦材料１０は、例えば、摩擦板３０を形成するために使用される場合、樹脂の硬化及び金属板への接着後の最終ライニング厚さ０．４〜１．２ｍｍを有する。その他の実施形態において、この厚さは０．５〜１．１、０．６〜１、０．７〜０．９、または０．８〜０．９ｍｍである。これは、上記で最初に導入介したように、Ｔ_３として代替的に説明されてもよい。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0082】

種々の実施形態において、摩擦材料１０／摩擦板３０は、当業者には理解されるように、基材３２に接合した後の摩擦材料１０（硬化樹脂を含む）の厚さと比較して、基材３２に接合する前に繊維及び摩擦粒子１４の厚さ（樹脂２０なし、「基材材料」としても知られている）を測定した後に決定されたように、１０〜３０％または１０〜２０％、例えば１１〜１９、１２〜１８、１３〜１７、１４〜１６、または１５％の圧縮％を示す。様々な実施形態において、圧縮は、上で最初に導入したように、Ｔ_１及びＴ_３を使用して計算することができる。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0083】

さらに別の実施形態では、本開示の摩擦材料１０は、例えば、摩擦板３０を形成するために使用されるとき、１０、５０、１００、２００、５００、１０００、または２０００サイクル後、当業者によって理解されるように、ホットスポット及び／または熱汚染を示さない。この場合、サイクルは当業者によって理解されている。追加の非限定的な実施形態において、前述した範囲の端点を含みかつ両端点区間内のすべての値及び値の範囲は、本明細書によって明示的に企図される。

【0084】

摩擦材料の形成方法
本開示はまた、摩擦材料１０の形成方法を提供する。本方法は、以下のステップを含む。構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６を組み合わせるステップと、基材材料を樹脂２０に含浸させるステップと、摩擦材料２０を形成するために樹脂２０を硬化させるステップと、を含む。構造繊維１２、摩擦粒子１４、ポリビニルアルコール繊維１６、基材材料、樹脂２０、及びその他のすべての成分は、上述の通りである。

【0085】

構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６を組み合わせるステップは、典型的には水の存在下で行われる。例えば、構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６と水とを、混合物の全重量に基づいて、約７０超、または約８０超、または約９０超、または約７０〜約９５、または約８０〜約９５重量％の水を含む混合物の中で混合することができる。典型的な実施形態では、本方法で使用されるポリビニルアルコール繊維１６は、上記の直径、長さ、デニール、及びその他の特性とともに始まるが、これらの特性は、ポリビニルアルコール繊維１６の水への溶解性に起因して加工中に変化し得る。

【0086】

典型的な実施形態１０において、摩擦材料１０は製造ライン上での連続製造プロセスを介して生産される。連続製造プロセス中に、構造繊維１２、摩擦粒子１４、及びポリビニルアルコール繊維１６を組み合わせて、所望の幅及び厚さを有する基材材料を形成する。基材材料は製造ラインに沿って移動し、樹脂２０で飽和する。樹脂２０で飽和したら、基材材料はローラーを通じて引っ張られ、ローラーは繊維ウェブを所望の厚さに圧縮し、余分な樹脂２０を絞り出して摩擦材料１０を形成する。摩擦材料１０はローラーを出てから、一連のオーブンを通って搬送され、オーブンは水分を除去し摩擦材料１０を硬化させる。その後、硬化樹脂２０を含む摩擦材料１０は圧延され、典型的には後の使用のために貯蔵される。

【0087】

そのような実施形態では、連続製造プロセス全体を通して、繊維状基材材料は、支持されていない方法で空気中につるされている状態で（例えばコンベヤー上で搬送されるのでなく空気中で引っ張られる）製造ラインに沿って（例えばベルト、ローラー、オーブンなどの間で）移動するので、それ自体を支持しなければならない。ポリビニルアルコール繊維１６は優れた乾燥強度及び湿潤強度を提供し、それは製造プロセスを減速または停止させて、品質問題及び費用のかかる「ダウンタイム」を引き起こす可能性がある基材材料の裂けまたは破断を防止する。さらに、ポリビニルアルコール繊維１６は、（上記のように）優れた剪断強度及びより大きい孔径を有する摩擦材料を提供する。

【0088】

その他の様々な実施形態において、本方法は、摩擦発生面２２上に堆積物を形成するために、付加的な摩擦粒子１４及び構造繊維１６を摩擦材料１０に任意選択的に塗布するステップをさらに含む。

【0089】

様々な実施形態において、摩擦材料１０にフェノール樹脂またはフェノール基樹脂を含浸させ、次いで所定の時間所望の温度に加熱して摩擦材料１０を形成してもよい。約３５０°Ｆ〜４５０°Ｆの温度で加熱するとフェノール樹脂は硬化する。シリコーン樹脂のような他の樹脂が存在するとき、約３５０°Ｆ〜７００°Ｆの温度で加熱するとシリコーン樹脂は硬化する。その後、含浸及び硬化した摩擦材料１０を適切な手段によって所望の基材３２に接着することができる。

【0090】

以下の実施例は、本発明を例示することを意図しており、決して本発明の範囲を限定するものと見なすべきではない。

【実施例】

【0091】

本開示を代表する摩擦材料の１つの実施例（実施例１）は、本開示を代表しない摩擦材料の２つの比較例（比較例１及び２）と共に形成される。実施例１並びに比較例１及び比較例２を評価して、以下に記載するように様々な物理的性質を決定する。実施例１並びに比較例１及び比較例２の組成物を以下の表１に示す。表１に示される成分は摩擦材料の総重量に基づく重量％で示す。

【0092】

【表1】

【0093】

利用される樹脂の量は、典型的には当該技術分野において「樹脂ピックアップ」として記載されている。表１に示される樹脂の量は、摩擦材料の全重量に基づく重量％である。

【0094】

繊維Ａ及び繊維Ｂはアラミド繊維及び炭素繊維である。

【0095】

摩擦粒子Ａ及びＢは、グラファイト及び珪藻土である。

【0096】

比較ポリビニルアルコール繊維は、平均直径１１μｍ、平均デニール１．０、平均長さ４ｍｍのポリビニルアルコール繊維である。

【0097】

ポリビニルアルコール繊維は、平均直径６μｍ、平均デニール０．４、平均長さ３ｍｍのポリビニルアルコール繊維である。

【0098】

摩擦材料は、樹脂含浸摩擦材料を所定の時間約３５０〜４５０°Ｆの温度で加熱し、摩擦材料を室温まで冷却させることによって硬化される。

【0099】

ここで表１を参照すると、約３％のポリビニルアルコール繊維を含む実施例１の摩擦材料は、優れた引張強度（乾燥及び湿潤の両方）を示す。「乾燥」引張強度に関して、実施例１の摩擦材料は、比較例１（ポリビニルアルコール繊維を含まない）と比較して乾燥引張強度が８８．５％増加し、比較例２（ポリビニルアルコール繊維よりも大きい直径、長さ、及びデニールを有する比較ポリビニルアルコール繊維を含む）と比較して乾燥引張強度が２１．９％増加した。「湿潤」引張強度に関して、実施例１の摩擦材料は、比較例１（ポリビニルアルコール繊維を含まない）と比較して湿潤引張強度が１４８．５％増加し、比較例２（ポリビニルアルコール繊維よりも大きい直径、長さ、及びデニールを有する比較ポリビニルアルコール繊維を含む）と比較して湿潤引張強度が２４．９％増加した。

【0100】

さらに、実施例１の摩擦材料（樹脂を硬化させることによって形成される）は優れた剪断強度を示す。剪断強度に関して、実施例１の摩擦材料は、比較例１（ポリビニルアルコール繊維を含まない）と比較して剪断強度が４４．０％増加し、比較例２（ポリビニルアルコール繊維よりも大きい直径、長さ、及びデニールを有する比較ポリビニルアルコール繊維を含む）と比較して剪断強度が２９．７％増加した。

【0101】

開示内容全体にわたる上記実施形態のすべての組み合わせは、たとえそのような開示内容が上記の単一の段落またはセクションにおいて逐語的に説明されていなくても、１つ以上の非限定的実施形態において本明細書によって明示的に企図される。言い換えれば、明示的に企図された実施形態は、本開示内容の任意の部分から選択され組み合わされた任意の１つ以上の要素を含み得る。

【0102】

分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）が本開示の範囲内にとどまっている限り、上述した値のうちの１つ以上は、例えば±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％だけばらついても構わない。その他のすべてのメンバー（構成物）から独立したマーカッシュ（Ｍａｒｋｕｓｈ）グループ（群）の各構成物から予期しない結果が得られる可能性がある。各構成物は、個別的に及び／または組み合わせて添付された特許請求の範囲内で特定の実施形態に依存され得、このような実施形態のための適切なサポートを提供することができる。独立請求項及び従属請求項のすべての組み合せの主題は、単一従属及び複数従属の両方ともで、本明細書において明示的に企図されている。本開示内容は、限定するのではなく説明に使用される用語を含んだ例示的なものである。前記の教示に照らして見て、本開示内容の多くの修正形態及び変形形態が可能であり、本開示内容は、本明細書で具体的に記載される以外の方法で実施され得る。

【0103】

本開示内容の様々な実施形態を説明することにおいて、依存される任意の範囲及びサブ範囲は、独立的にかつ総括的に、添付された特許請求の範囲内に含まれることを理解すべきであり、ここに全部及び／または一部の値を含むすべての範囲を、たとえこのような値が本明細書に明示的に記載されていなくても、説明し、考慮することを理解すべきである。当業者は、列挙された範囲及びサブ範囲が本開示内容の様々な実施形態を十分に説明し、可能にすることを容易に認識するはずであり、これらの範囲及びサブ範囲は、さらに関連する半分、３等分、４等分、５等分などに区分してさらに記述され得る。ほんの一例のように、「０．１〜０．９」の範囲は、個別的にかつ総称的に、添付された特許請求の範囲内にある３等分の下位、すなわち０．１〜０．３、３等分の中間、すなわち０．４〜０．６、３等分の上位、すなわち０．７〜０．９にさらに記述され得、個別的に及び／または総括的に添付された特許請求の範囲内で特定の実施形態に依存され得、このような実施形態のためのサポートを提供することができる。また、「少なくとも」、「より大きい（超過）」、「未満」、「僅かに」などのような範囲を定義するとか修正する表現に関して、そのような表現は、サブ範囲及び/または上限または下限を含むことを理解すべきである。別の例として、「少なくとも１０」の範囲は、本質的に、少なくとも１０〜３５のサブ範囲、少なくとも１０〜２５のサブ範囲、２５〜３５のサブ範囲などを含み、各サブ範囲は、以下のものを含み得る。個別的に及び／または総括的に添付された特許請求の範囲内で特定の実施形態に依存され得、このような実施形態のための適切なサポートを提供することができる。最終的に、開示された範囲内の個別的な数字は、添付された特許請求の範囲内の特定の実施形態に依存され得、このような実施形態のための適切なサポートを提供することができる。例えば、「１〜９」の範囲は、４．１などの小数点（または分数）を含む個別的な数字だけでなく、３のような様々な個々の整数を含み、これらは、特定のものに依存し、添付された特許請求の範囲内で特定の実施形態に依存され得、このような実施形態のための適切なサポートを提供することができる。

【図1】

【図2】

【図3】