(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022162508
(43)【公開日】2022-10-24
(54)【発明の名称】摩擦材料
(51)【国際特許分類】
C09K 3/14 20060101AFI20221017BHJP
F16D 69/02 20060101ALI20221017BHJP
F16D 13/62 20060101ALI20221017BHJP
【ＦＩ】
C09K3/14 520M
C09K3/14 520H
C09K3/14 520J
C09K3/14 530G
F16D69/02 B
F16D13/62 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2021091792
(22)【出願日】2021-05-31
(31)【優先権主張番号】17/227,677
(32)【優先日】2021-04-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【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】フェン・ドン
(72)【発明者】
【氏名】ワンジュン・リウ
(72)【発明者】
【氏名】遠山 和幸
【テーマコード（参考）】
3J056
3J058
【Ｆターム（参考）】
3J056AA60
3J056EA26
3J056EA30
3J056GA12
3J058BA46
3J058FA01
3J058GA04
3J058GA07
3J058GA23
3J058GA27
3J058GA31
3J058GA73
3J058GA78
3J058GA82
3J058GA93
(57)【要約】 （修正有）
【課題】多様な異なる湿式クラッチ用途において、改良された性能を有する摩擦材料を提供する。
【解決手段】摩擦材料は、摩擦発生表面及び摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する。摩擦材料は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維及び摩擦材料全体に配された樹脂を含む。摩擦材料は、粒子を実質的に含まず、且つ５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する。
【選択図】なし
【解決手段】摩擦材料は、摩擦発生表面及び摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する。摩擦材料は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維及び摩擦材料全体に配された樹脂を含む。摩擦材料は、粒子を実質的に含まず、且つ５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
摩擦発生表面及び前記摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する摩擦材料であって、
０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、
１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維、及び
前記摩擦材料全体に配された樹脂
を含み、
粒子を実質的に含まず、及び
５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する、摩擦材料。
０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、
１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維、及び
前記摩擦材料全体に配された樹脂
を含み、
粒子を実質的に含まず、及び
５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する、摩擦材料。
【請求項2】
前記複数の細孔は、７～１３μｍのＤ１０値、１５～２３μｍのＤ５０値及び３４～４６μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する、請求項１に記載の摩擦材料。
【請求項3】
前記枝分かれしていない繊維は、アクリル繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、セルロース繊維、ガラス繊維、鉱物質繊維、フェノール系繊維、ポリビニルアルコール繊維及びそれらの組合せから選択される、請求項１又は２に記載の摩擦材料。
【請求項4】
前記枝分かれした繊維は、アクリル繊維、アラミド繊維、セルロース繊維及びそれらの組合せから選択される、請求項１～３のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項5】
前記枝分かれした繊維は、１０～７００のフィブリル化のカナダ標準形濾水（ＣＳＦ）度を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項6】
前記枝分かれしていない繊維は、１～２５μｍの直径及び０．５～１０ｍｍの長さを有し、及び
前記枝分かれした繊維は、２～２０μｍの直径を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の摩擦材料。
前記枝分かれした繊維は、２～２０μｍの直径を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項7】
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、前記摩擦材料中において１：５～１：１の体積比で存在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項8】
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、集合的に、前記摩擦材料中において、前記摩擦材料のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０重量パーセント超の量で存在する、請求項１～７のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項9】
前記樹脂は、前記摩擦材料中において、前記摩擦材料のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして４５～１２０重量パーセントの量で存在する、請求項１～８のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項10】
粒子を含まない、請求項１～９のいずれか一項に記載の摩擦材料。
【請求項11】
複数の細孔を画定し、且つ摩擦発生表面及び前記摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する摩擦材料であって、
０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、
１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維、及び
前記摩擦材料全体に配された樹脂
を含み、
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、前記摩擦材料中において１：５～１：１の体積比で存在し、且つ集合的に、前記摩擦材料のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０重量パーセント超の量で存在する、摩擦材料。
０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、
１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維、及び
前記摩擦材料全体に配された樹脂
を含み、
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、前記摩擦材料中において１：５～１：１の体積比で存在し、且つ集合的に、前記摩擦材料のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０重量パーセント超の量で存在する、摩擦材料。
【請求項12】
前記複数の細孔は、５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する、請求項１１に記載の摩擦材料。
【請求項13】
摩擦発生表面及び前記摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する摩擦材料であって、
０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、
１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維、及び
前記摩擦材料全体に配された樹脂
を含み、
５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定し、及び
前記摩擦材料の前記摩擦発生表面上の沈着物を含み、前記沈着物は、摩擦調節粒子を含む、摩擦材料。
０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、
１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維、及び
前記摩擦材料全体に配された樹脂
を含み、
５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定し、及び
前記摩擦材料の前記摩擦発生表面上の沈着物を含み、前記沈着物は、摩擦調節粒子を含む、摩擦材料。
【請求項14】
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、集合的に、前記摩擦材料中において、前記摩擦材料のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０重量パーセント超の量で存在し、及び／又は
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、前記摩擦材料中において１：５～１：１の体積比で存在する、請求項１３に記載の摩擦材料。
前記枝分かれしていない繊維及び前記枝分かれした繊維は、前記摩擦材料中において１：５～１：１の体積比で存在する、請求項１３に記載の摩擦材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、トランスミッション内のクラッチアセンブリにおける摩擦プレートを含む多様な異なる用途で使用され得る摩擦材料に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車両の動力伝達系のいくつかの構成部品では、湿式クラッチを採用して、車両の動力発生源（例えば、内燃機関、電動モータ、燃料電池など）からの動力を、自動車両の車輪を駆動するために伝達することを容易にし得る。動力発生源から下流側に位置する、車両の発進、ギアの切換え及び他のトルク伝達作業を可能にするトランスミッションは、そのような構成部品の１つである。いくつかの形式の湿式クラッチは、現在、自動車両の運転に利用可能な多くの各種のタイプのトランスミッションを通して一般的に見出される。
【0003】
湿式クラッチは、２つ以上の対向する回転表面を、潤滑剤の存在下においてそれらの表面間に選択的な界面摩擦係合を課すことによってかみ合わせるアセンブリである。係合の点において、摩擦材料を利用して界面摩擦係合を起こす。摩擦材料は、摩擦クラッチプレート、ベルト、シンクロナイザーリング又はいくつかの他の部品で支持されている。摩擦界面に潤滑剤が存在することにより、摩擦材料を冷却し、その摩耗を低減させ、いくぶんの初期スリップを起こさせて、トルクの伝達を滑らかに且つ迅速に進めて、突然のトルク伝達事象に伴い得る不快感（すなわちシフトショック）を回避する。
【0004】
自動車両の動力伝達系において見出される各種の湿式クラッチで使用される摩擦材料は、典型的には、トランスミッションで係合及び離脱を繰り返えすことによって発生する、繰り返してかかる力及び昇温に耐えることができなければならない。使用時、摩擦材料は、比較的一体の係合を介した摩擦、すなわち摩擦係合を保持する一方、温度の上昇を抑制し、そのようなトランスミッションでの数千回にも及ぶ係合及び離脱で一貫した性能を確保して、構造的且つ粘着的一体性を維持することができなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述の観点から、多様な異なる湿式クラッチ用途において、改良された性能を有する摩擦材料を開発する余地が残っている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
１つの実施形態では、摩擦材料は、摩擦発生表面及び摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する。摩擦材料は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維及び摩擦材料全体に配された樹脂を含む。摩擦材料は、粒子を実質的に含まず、及び５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する。
【0007】
別の実施形態では、摩擦材料は、複数の細孔を画定し、且つ摩擦発生表面及び摩擦発生表面の反対側の接着表面を提供する。摩擦材料は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維、１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維及び摩擦材料全体に配された樹脂を含む。枝分かれしていない繊維及び枝分かれした繊維は、摩擦材料中において１：５～１：１の体積比で存在し、且つ集合的に、摩擦材料のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０重量パーセント超の量で存在する。
【0008】
摩擦材料が実質的に粒子を含まないにも関わらず、摩擦材料は、摩擦を引き起こし、典型的にはトランスミッションの係合及び離脱を繰り返す際に発生する繰り返しの力及び昇温に耐えることが有利である。枝分かれした繊維と、枝分かれしていない繊維とを組み合わせることにより、摩擦材料に強度が付与され、それにより、より大きくより均等な細孔を与える粒子の必要性がなくなる。したがって、摩擦材料は、多様な湿式クラッチ用途で使用され得、この多様な湿式クラッチ用途で最適な役割を果たすことができる。
【0009】
本開示の他の利点は、以下の詳細な説明を参照し、付属の図面を組み合わせて検討することでよりよく理解されることになるため、より容易に理解されるであろう。図面の１つ又は複数では、個々の構成要素が縮尺通りに示されていない可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】枝分かれしていない繊維、枝分かれした繊維及び樹脂を含む摩擦材料の１つの実施形態の拡大断面図である。
【図2A】一例の枝分かれしていない繊維の拡大個別図である。
【図2B】個別の一例の枝分かれしていない繊維の拡大写真である。
【図3A】一例の枝分かれした繊維の拡大個別図である。
【図3B】個別の一例の枝分かれした繊維の拡大写真である。
【図5】その上に沈着物を有する、枝分かれしていない繊維、枝分かれした繊維及び樹脂を含む摩擦材料の実施形態の拡大断面図である。
【図7】トランスミッション内に複数の摩擦プレート及び分離プレートを含むクラッチアセンブリの斜視図である。
【図8】実施例５及び比較例１の孔径及び孔径分布を解析したグラフである。
【図9】実施例７及び比較例１の動的ＣＯＦを解析したグラフである。
【図10】実施例７及び比較例１の剪断強度を解析したグラフである。
【図11】実施例７及び比較例１の圧縮を解析したグラフである。
【図12】異なる樹脂担持量を有する、実施例５～８の摩擦材料の「ホットスポットレベル」摩擦性能を解析したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
これらの図面は、本来、説明するためのものであり、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。
【0012】
図を参照すると、いくつかの図では、対応する部分を同様の数字で示し、摩擦材料は、一般的に１０で表される。摩擦材料１０は、複数の細孔を画定し、且つ摩擦発生表面１８及び摩擦発生表面１８の反対側の接着表面２０を提供する。ここで、図１を参照すると、摩擦材料１０は、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４並びに樹脂１６を含み、これらについては、以下で順に説明する。
【0013】
本開示全体を通して、使用される場合、「包含する」、「包含する」及び「包含している」は、「含む」、「含む」及び「含んでいる」と同じであることを理解されたい。
【0014】
図１の断面図に示されているように、摩擦材料１０は、枝分かれしていない繊維１２を含む。枝分かれしていない繊維１２は、フロック繊維と呼ばれることもある。図２Ａは、一例の枝分かれしていない繊維１２の拡大個別図を表す図であり、図２Ｂは、個別の一例の枝分かれしていない繊維１２の拡大写真である。
【0015】
枝分かれしていない繊維１２は、別の呼び方として複数の繊維又は枝分かれしていない繊維と呼ばれ得る。枝分かれしていない繊維１２は、１つ又は複数のタイプの繊維を含み得る。したがって、枝分かれしていない繊維１２は、以下から選択され得る：アクリル繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、セルロース繊維、ガラス繊維、鉱物質繊維、フェノール系繊維、ポリビニルアルコール繊維及びそれらの組合せ。各種の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、上述の枝分かれしていない繊維のタイプの１つ又は組合せを含む。上述の枝分かれしていない繊維のタイプの各種の組合せの重量範囲及び重量比のすべては、本明細で各種の非限定的な実施形態において明確に考慮される。
【0016】
各種の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、アラミドを含む。他の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、アラミドからなるか又はそれから実質的になる。１つ又は複数のタイプのアラミドを使用することができる。１つの実施形態では、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であって、例えば第一のポリパラフェニレンテレフタルアミド及び第一のものと異なる第二のポリパラフェニレンテレフタルアミドである。アラミドの各種の非限定的な例としては、例えば、以下の商品名が挙げられる：ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）、ＮＥＷ ＳＴＡＲ（登録商標）、ＮＯＭＥＸ（登録商標）、ＴＥＩＪＩＮＣＯＮＥＸ（登録商標）及びＴＷＡＲＯＮ（登録商標）。当然のことながら、他の実施形態では他の商品名のアラミド繊維を使用し得る。
【0017】
いくつかの実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、カーボンを含む。他の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、カーボンから実質的になるか又はそれからなる。当然のことながら、各種の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、アラミド繊維及び／又はカーボン繊維を含み得る。
【0018】
さらに他の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、アクリルを含む。アクリルは、１つ又は複数の合成アクリルポリマーから形成され、例えば少なくとも８５重量％のアクリロニトリルモノマーから形成されたものである。他の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、アクリルから実質的になるか又はそれからなる。
【0019】
枝分かれしていない繊維１２は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する。各種の実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、０．５～５０μｍ、１～２５μｍ又は２～２０μｍの平均直径及び０．２～１５ｍｍ、０．５～１０ｍｍ、１～９ｍｍ、１～８ｍｍ、１～７ｍｍ、２～９ｍｍ又は２～６ｍｍの平均長さを有する。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、直径及び長さのすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0020】
多くの実施形態では、枝分かれしていない繊維１２は、摩擦材料１０中の繊維の全体積を基準にして１０～７５体積％、１５～５０体積％、２５～４０体積％、２８～３７体積％又は３０～３５体積％の量で存在する。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、枝分かれしていない繊維１２すべての値及び値の範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0021】
図１の断面図にさらに示されているように、摩擦材料１０は、枝分かれした繊維１４も含む。枝分かれした繊維１４は、パルプ繊維と呼ばれることもある。
【0022】
枝分かれした繊維１４は、代わりに、複数の枝分かれした繊維又は枝分かれした繊維と記述され得る。枝分かれした繊維１４は、１つ又は複数のタイプの繊維を含み得る。したがって、枝分かれした繊維１４は、アクリル繊維、アラミド繊維、セルロース繊維及びそれらの組合せから選択することができる。各種の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、上述の枝分かれした繊維のタイプの１つ又は組合せを含む。上述の枝分かれした繊維のタイプの各種の組合せの重量範囲及び重量比のすべては、各種の非限定的な実施形態において本明細書で明確に考慮される。
【0023】
いくつかの実施形態では、枝分かれした繊維１４は、アクリルを含む。アクリルは、１つ又は複数の合成アクリルポリマーから形成され、例えば少なくとも８５重量％のアクリロニトリルモノマーから形成されたものである。他の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、アクリルから実質的になるか又はそれからなる。
【0024】
多くの実施形態では、枝分かれした繊維１４は、アラミドを含む。他の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、アラミドからなるか又はそれから実質的になる。１つ又は複数のタイプのアラミドを使用することができる。１つの実施形態では、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であって、例えば第一のポリパラフェニレンテレフタルアミド及び第一のものと異なる第二のポリパラフェニレンテレフタルアミドである。各種の好ましい実施形態では、商品名ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）又はＴＷＡＲＯＮ（登録商標）のアラミド繊維を使用し得る。当然のことながら、他の実施形態では他の商品名のアラミド繊維を使用し得る。
【0025】
いくつかの実施形態では、枝分かれした繊維１４は、例えば、木材、綿などからのセルロースを含む。他の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、セルロースから実質的になるか又はそれからなる。それらのセルロース繊維は、以下から選択することができる：アバカ繊維、バガス繊維、タケ繊維、コイヤ繊維、コットン繊維、フィキュー繊維、亜麻繊維、リネン繊維、麻繊維、ジュート繊維、カポック繊維、ケナフ繊維、ピナ繊維、パイン繊維、ラフィア繊維、ラミー繊維、トウ繊維、サイザル麻繊維、木材繊維及びそれらの組合せ。いくつかの特定の実施形態では、木材から取り出されたセルロース繊維、例えばカンバ繊維及び／又はユーカリ繊維が使用される。他の実施形態では、コットン繊維のようなセルロース繊維が使用される。当然のことながら、各種の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、アラミド繊維及び／又はセルロース繊維を含み得る。
【0026】
枝分かれした繊維１４は、１～５０μｍの直径を有する。したがって、各種の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、０．５μｍ又は２～２０μｍの平均直径を有する。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、直径のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0027】
各種の実施形態では、枝分かれした繊維１４は、１０～７００のフィブリル化のカナダ標準形濾水（ＣＳＦ）度を有する。多くの実施形態では、枝分かれした繊維１４は、７００、６００、５００、４００、３００、２００又は１００未満且つ１０又は２０超のフィブリル化のカナダ標準形濾水（ＣＳＦ）度を有する。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、ＣＳＦのすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0028】
「カナダ標準形濾水」（Ｔ２２７ ｏｍ－８５）という用語は、繊維のフィブリル化の程度が繊維の濾水の測定値として表され得ることを説明している。ＣＳＦ試験は、１リットルの水中の３グラムの繊維の懸濁液が排出され得る速度についての任意の目安を与える実験的手順である。したがって、フィブリル化の程度が低い繊維は、他の繊維又はパルプよりも濾水が多い、すなわち摩擦材料１０からの流体の排出速度が高い。とりわけ、ＣＳＦ値は、ショッパー・リーグラー値に変換することが可能である。ＣＳＦは、摩擦材料１０中のすべての枝分かれした繊維１４のＣＳＦを表す平均値であり得る。したがって、いずれか１つの特定のタイプの枝分かれした繊維１４のＣＳＦは、上で挙げた範囲から外れたとしても、その平均値がそれらの範囲内に収まることが理解される。
【0029】
多くの実施形態では、枝分かれした繊維１４は、摩擦材料１０中の繊維の全体積を基準にして２５～９０体積％、５０～８５体積％、６０～７５体積％、６２～７７体積％又は６５～７５体積％の量で存在する。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、枝分かれした繊維１４のすべての値及び値の範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0030】
いくつかの実施形態では、摩擦材料１０は、１：５～１：１、１：３～１：１、１：３～２：３又は３：７～７：１３の体積比において、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４を含む。さらに、多くの実施形態では、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４は、集合的に、摩擦材料１０中において、摩擦材料１０のすべての非樹脂成分の全体積を基準にして９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７又は９８体積パーセント超で存在する。それらの残りの１０、９、８、７、６、５、４、３又は２体積パーセントは、典型的には、各種の非粒子状の製紙のための添加物である。別の見方として、多くの実施形態では、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４は、集合的に、摩擦材料１０中において、摩擦材料１０のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７又は９８重量パーセント超で存在する。それらの残りの１０、９、８、７、６、５、４、３又は２重量パーセントは、典型的には、各種の非粒子状の製紙のための添加物である。
【0031】
例えば、１つの実施形態では、摩擦材料１０は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維１２、１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維１４及び樹脂１６を含む。この例では、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４は、摩擦材料１０中において１：５～１：１（又はさらに１：３～１：１）の体積比で存在し、且つ集合的に、摩擦材料１０中において、摩擦材料１０のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして９０重量パーセント超の量で存在する。この例では、残りの重量パーセント（例えば、残りの１０重量パーセント以下）は、各種の非粒子状の製紙のための添加物を含む。
【0032】
いくつかの実施形態では、摩擦材料１０中に含まれる非樹脂成分は、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４から実質的になるか又はそれらからなる。本開示全体を通して使用されている「実質的になる」という用語は、対象としている成分（例えば、枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４）を、含まれるすべての成分の合計重量（例えば、摩擦材料１０の非樹脂成分の合計重量）を基準にして９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、９９．９、９９．９５又は９９．９９重量パーセント超且つ１０、９、８、７、６、５、４、３、２、１、０．５、０．１、０．０５又は０．０１重量パーセント未満の量で含む実施形態を記述することを理解されたい。
【0033】
図１の断面図にさらに示されているように、摩擦材料１０は、樹脂１６も含む。各種の実施形態では、樹脂１６は、摩擦材料１０全体に均質又は不均質に分散されている。樹脂１６は、当技術分野で公知のいずれのものでもあり得、また硬化可能であり得る。別の方法として、樹脂１６は、硬化しないタイプであり得る。各種の実施形態では、摩擦材料１０の形成ステージに応じて、樹脂１６は、未硬化、部分硬化又は完全に硬化され得る。
【0034】
樹脂１６は、摩擦材料１０に構造的に強度を与えるのに適した各種の熱硬化性樹脂であり得る。使用可能な各種の樹脂１６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。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を縮合させることによって製造される熱硬化性樹脂のクラスである。フェノールベースの樹脂は、典型的には、すべての樹脂の合計重量を基準にして、各種の溶媒及び加工のための酸を除いて少なくとも５０重量％のフェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂のブレンド物である。各種のフェノールベースの樹脂は、変性用成分、例えばエポキシ、ブタジエン、シリコーン、キリ油、ベンゼン、カシューナッツ油などを含み得ることを理解されたい。いくつかの実施形態では、５～８０重量パーセントのシリコーン樹脂と、残りの重量パーセントがフェノール樹脂に属するようなものを含む、シリコーン変性フェノール樹脂又はフェノール樹脂及び他の異なる樹脂の組合せが使用される。他の実施形態では、５～８０重量パーセントのエポキシ樹脂と、残りの重量パーセントがフェノール樹脂に属するようなものを含む、エポキシ変性フェノール樹脂又はフェノール樹脂及び他の異なる樹脂の組合せが使用される。
【0035】
いくつかの実施形態では、樹脂１６は、シリコーン樹脂、すべての樹脂の合計重量を基準にして、各種の溶媒及び加工のための酸を除いて例えば５～１００重量パーセント又は５～８０重量パーセントのシリコーン樹脂を含む。使用可能なシリコーン樹脂としては、熱硬化性の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。各種のシリコーン樹脂、例えばＤ、Ｔ、Ｍ及びＱ単位を含むもの（例えば、ＤＴ樹脂、ＭＱ樹脂、ＭＤＴ樹脂、ＭＴＱ樹脂、ＱＤＴ樹脂など）を使用し得る。
【0036】
各種の実施形態では、樹脂１６は、摩擦材料１０のすべての非樹脂成分の合計重量を基準にして４５～１２０重量パーセント、４５～１００重量パーセント、４５～８０重量パーセント、５０～７５重量パーセント又は５０～６０重量パーセントの量で存在する。この数値は、別法として、樹脂の「ピックアップ」として記述されることもある。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、樹脂の量のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0037】
硬化すると、硬化された樹脂１７は、摩擦材料１０に対して強度及び剛性を付与し、適切な潤滑剤の流動及び保持に望ましい多孔度を維持しながら、構成部品を相互に接着させ、さらに摩擦材料１０を基材３２に接着させる（これについては、以下で説明する）。
【0038】
摩擦材料１０は、実質的に粒子を含まなくてよいか又はさらに完全に粒子を含まなくてよい。本主題の開示の目的では、粒子は、一般的には、物質の球形部分（例えば、円形粒子、小板状など）である。粒子の非限定的な例として、摩擦材料１０は、以下を実質的に含まないか又はさらに完全に含まない：珪藻土粒子、シリカ粒子、カーボン粒子、グラファイト粒子、アルミナ粒子、マグネシア粒子、酸化カルシウム粒子、チタニア粒子、セリア粒子、ジルコニア粒子、コーディエライト粒子、ムライト粒子、シリマナイト粒子、スポジューメン粒子、ペタライト粒子、ジルコン粒子、炭化ケイ素粒子、炭化チタン粒子、炭化ホウ素粒子、炭化ハフニウム粒子、窒化ケイ素粒子、窒化チタン粒子、ホウ化チタン粒子、カシューナッツ粒子及びゴム粒子。粒子は、ときに充填剤とも呼ばれる。本開示全体を通して使用されている「実質的に含まない」という用語は、摩擦材料中に含まれるすべて部の成分の合計重量を基準にして（例えば、摩擦材料１０の合計重量を基準にして）７、６、５、４、３、２、１、０．５、０．１、０．０５又は０．０１重量パーセント未満の量においてのみ、対象とする成分（例えば、粒子）を含む実施形態を記述することを理解されたい。
【0039】
摩擦材料１０は、当技術分野で公知の添加剤をさらに含み得る。
【0040】
摩擦材料１０の初期厚みＴ１は、典型的には、０．３～４ｍｍ、０．４～３ｍｍ、０．４～２ｍｍ、０．４～１．６ｍｍ、０．４～１．５ｍｍ、０．５～１．４ｍｍ、０．６～１．３ｍｍ、０．７～１．２ｍｍ、０．８～１．１ｍｍ又は０．９～１ｍｍである。この厚みＴ１は、基材３２に接着させる前の厚みを指し、カリパー厚みとも呼ばれている。この厚みＴ１は、存在する未硬化の樹脂１６も含めた摩擦材料１０の厚み又は樹脂１６を含まない原料の紙の厚みとも見なすことができる。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて厚みＴ１のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0041】
基材３２と接着させ、樹脂を硬化させた後、摩擦材料１０の合計した厚みＴ２は、典型的には、０．３～３．７５ｍｍ、０．４～３ｍｍ、０．４～２ｍｍ、０．４～１．６ｍｍ、０．４～１．５ｍｍ、０．５～１．４ｍｍ、０．６～１．３ｍｍ、０．７～１．２ｍｍ、０．８～１．１又は０．９～１ｍｍである。この厚みＴ２は、典型的には、基材３２に接着させた後に測定される。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて合計した厚みＴ２のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0042】
摩擦材料１０は、複数の細孔（ときに単に細孔とも呼ばれる）を含む。それぞれの細孔が孔径を有する。それらの細孔は、典型的には、摩擦材料１０全体に分散されている。孔径は、アメリカ材料試験協会（「ＡＳＴＭ」）試験方法Ｄ４４０４－１０を使用して測定することができる。
【0043】
それらの複数の細孔は、５～１５μｍ、７～１５μｍ、７～１３μｍ又は９～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍ又は１５～２３μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍ又は３４～４６μｍのＤ９０値を有する粒子サイズ分布を有し得る。Ｄ５０は、（複数の細孔中の）細孔の分布における細孔の中央直径を表す。例えば、ある所定の摩擦材料１０のサンプルにおいて、細孔の５０％は、Ｄ５０よりも小さい直径を有し、細孔の残りの５０％は、Ｄ５０よりも大きい直径を有する。Ｄ１０は、細孔の分布における最も小さい１０％の細孔の直径を表す。例えば、ある所定の摩擦材料１０のサンプルにおいて、細孔の１０％は、Ｄ１０よりも小さい直径を有し、細孔の９０％は、Ｄ１０よりも大きい直径を有する。Ｄ９０は、細孔の分布における大きい１０％の細孔の直径を表す。例えば、ある所定の摩擦材料１０のサンプルにおいて、細孔の９０％は、Ｄ９０よりも小さい直径を有し、細孔の１０％は、Ｄ９０よりも大きい直径を有する。
【0044】
例えば、１つの実施形態では、摩擦材料１０は、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有する枝分かれしていない繊維１２、１～５０μｍの直径を有する枝分かれした繊維１４及び樹脂１６を含む。この例において、摩擦材料１０は、粒子を実質的に含まず、５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する。
【0045】
他の実施形態では、摩擦材料１０は、ＡＳＴＭ試験方法Ｄ４４０４－１０に従って測定して５０～８５％、５５～８０％又は６０～７０％の多孔度を有する。摩擦材料１０の多孔度は、大気に開放されている摩擦材料１０のパーセントとして表すことができる。別の方法として、多孔度を、空気であるか又は固体ではない、体積基準の摩擦材料１０のパーセントとして表すこともできる。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、多孔度のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0046】
摩擦材料１０が多孔質であるほど、より十分な熱が放散される。使用時に摩擦材料１０が係合しているときの、摩擦材料１０に出入りするオイルの流れは、摩擦材料１０が多孔質である場合により迅速に起きる。例えば、摩擦材料１０がより高い平均流動細孔直径及び多孔度を有する場合、摩擦材料１０は、摩擦材料１０の細孔全体にわたり、より良好な自動的なトランスミッション流体の流動があるため、トランスミッションにおいてより冷たい状態で流動する可能性がある。トランスミッションの駆動中、特に高温における自動的トランスミッション流体の分解に起因して、摩擦材料１０上に時間の経過と共にオイルの沈着物が発生する傾向がある。オイルの沈着物は、細孔のサイズを小さくする傾向を有する。したがって、摩擦材料１０がより大きい細孔を用いて形成される場合、オイルの沈着後に残る／生じる孔径は、より大きくなる。
【0047】
各種の実施形態では、摩擦材料１０は、高い多孔度を有し、その結果、使用時の流体浸透容量が高い。そのような実施形態では、摩擦材料１０は、多孔質であるばかりでなく、圧縮可能であることが重要であり得る。例えば、摩擦材料１０中に浸透した流体は、典型的には、トランスミッションの駆動時にかかる圧力下で摩擦材料１０から速やかにしぼり出されるか又は放出されることが可能でなければならず、それでもなお摩擦材料１０が典型的に崩壊してはならない。
【0048】
さらに他の実施形態では、摩擦材料１０は、２ＭＰａで２～３０パーセント、６～２０パーセント又は１０～１６パーセントの圧縮性能を有する。圧縮性能は、摩擦材料１０の１つの物性であり、摩擦材料１０を基材３２上に配したとき（すなわち以下において記すように摩擦プレート３０の一部のとき）又は摩擦材料１０を基材３２上に配していないときに測定することができる。典型的には、圧縮性能は、摩擦材料１０をある程度の荷重下で圧縮したときの距離（例えば、ｍｍ）の尺度である。例えば、荷重をかける前に摩擦材料１０の厚みを測定する。次いで、摩擦材料１０に荷重をかける。所定の時間にわたって荷重をかけた後、摩擦材料１０の新しい厚みを測定する。とりわけ、摩擦材料１０のこの新しい厚みは、摩擦材料１０が依然として荷重下にあるときに測定する。当業者が理解するように、その圧縮性能は、典型的に弾性と関連する。摩擦材料１０の弾性が高いほど、圧縮後に観察されるであろう戻りがより大きい。これにより、典型的には、ライニングロスがより少なくなり、ホットスポットの形成がより少なくなるが、これは、共に望ましいことである。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、圧縮値のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0049】
いくつかの代替的な実施形態において且つ図５を参照すると、摩擦材料１０は、４０で示される「沈着物」も含み得る。いくつかの実施形態では、沈着物４０は、摩擦材料１０の摩擦発生表面１８上に沈着し、摩擦材料１０中に沈着物４０の独特で明確な層として含まれる。当然のことながら、沈着物４０が利用される実施形態では、沈着物４０は、摩擦発生表面１８を少なくとも部分的に被覆し、摩擦を発生させる沈着物表面を形成する。他の実施形態では、沈着物４０は、摩擦材料１０上にあり、摩擦材料１０中に（接着表面２０の方向に）浸透することも起こり得るが、この場合、沈着物４０の濃度は、摩擦発生表面１８で最大となる。沈着物４０が利用される実施形態では、沈着物４０を、摩擦材料１０によって画定された前の摩擦発生表面１８を置き換えた新しい摩擦発生表面１８を画定するものとして表すことが可能である。とりわけ、これらの実施形態の摩擦材料１０は、まさに先に挙げたものである。
【0050】
例えば、いくつかのそのような実施形態では、摩擦材料１０は、沈着物４０を含み、沈着物４０は、新しい摩擦発生表面１８を画定する。この例では、摩擦材料１０は、枝分かれしていない繊維１２（例えば、０．５～５０μｍの直径及び０．２～１５ｍｍの長さを有するもの）、枝分かれした繊維１４（例えば、１～約５０μｍの直径を有するもの）及び樹脂１６を含む。当然のことながら、この実施形態の摩擦材料１０は、例えば、５～１５μｍのＤ１０値、１５～３０μｍのＤ５０値及び３０～６０μｍのＤ９０値を有する孔径分布を有する複数の細孔を画定する。
【0051】
そのような実施形態では、沈着物４０は、１０μｍ～６００μｍ、１２μｍ～４５０μｍ、１２μｍ～３００μｍ、１２μｍ～１５０μｍ又は１４μｍ～１００μｍの厚みＴ３を有する。他の場合、沈着物４０の厚みＴ３は、１５０μｍ未満、１２５μｍ未満、１００μｍ未満又は７５μｍ未満であるが、１０μｍ超である。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、厚みＴ３のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。厚みＴ３は、樹脂１６の硬化前又は後の沈着物４０の厚みを指し得る。
【0052】
沈着物４０は、摩擦調節粒子４２を含む。いくつかの実施形態では、沈着物４０は、先に説明した枝分かれしていない繊維１２及び枝分かれした繊維１４のような摩擦調節繊維を含む。
【0053】
摩擦調節粒子４２は、１つ又は複数の異なるタイプの粒子を含み得る。摩擦調節粒子４２は、摩擦材料１０に対して高い摩擦係数を与える。使用される摩擦調節粒子４２の１つ又は複数のタイプは、摩擦の特性検討に応じて変化し得る。
【0054】
各種の実施形態では、摩擦調節粒子４２は、以下から選択される：珪藻土粒子、シリカ粒子、カーボン粒子、グラファイト粒子、アルミナ粒子、マグネシア粒子、酸化カルシウム粒子、チタニア粒子、セリア粒子、ジルコニア粒子、コーディエライト粒子、ムライト粒子、シリマナイト粒子、スポジューメン粒子、ペタライト粒子、ジルコン粒子、炭化ケイ素粒子、炭化チタン粒子、炭化ホウ素粒子、炭化ハフニウム粒子、窒化ケイ素粒子、窒化チタン粒子、ホウ化チタン粒子、カシューナッツ粒子、ゴム粒子及びそれらの組合せ。いくつかの実施形態では、摩擦調節粒子４２は、カーボン粒子、珪藻土粒子、カシューナッツ粒子及びそれらの組合せから選択される。
【0055】
いくつかの実施形態では、摩擦調節粒子４２は、珪藻土粒子を含む。当然のことながら、他の実施形態では、摩擦調節粒子４２は、珪藻土粒子から実質的になるか又はそれからなる。当然のことながら、いくつかのそのような実施形態では、摩擦材料１０が珪藻土粒子から実質的になるか又はそれからなる。珪藻土は、シリカを含む鉱物質である。珪藻土は、比較的に高い摩擦係数を示す安価な研磨材である。ＣＥＬＩＴＥ（登録商標）及びＣＥＬＡＴＯＭ（登録商標）は、使用可能な珪藻土の２つの商品名である。
【0056】
各種の実施形態では、摩擦調節粒子４２は、１００ｎｍ～８０μｍ、５００ｎｍ～３０μｍ又は８００ｎｍ～２０μｍの平均直径を有する。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、平均直径のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。
【0057】
各種の実施形態では、沈着物４０の構成部材（例えば、摩擦調節粒子４２、摩擦調節繊維及び／又は各種添加物）は、以下の量で使用される：０．５～１００ポンド／３０００ｆｔ２（０．２～４５．４ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面、３～８０ポンド／３０００ｆｔ２（１．４ｋｇ～３６．３ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面、３～６０ポンド／３０００ｆｔ２（１．４ｋｇ～２７．２ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面、３～４０ポンド／３０００ｆｔ２（１．４ｋｇ～１８．１ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面、３～２０ポンド／３０００ｆｔ２（１．４ｋｇ～９．１ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面、３～１２ポンド／３０００ｆｔ２（１．４ｋｇ～５．４ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面又は３～９ポンド／３０００ｆｔ２（１．４ｋｇ～４．１ｋｇ／２７８．７１ｍ２）の摩擦材料１０の表面。さらなる非限定的な実施形態では、上述の範囲の内部及び終点も含めて、量のすべての値及び範囲が本明細書において明確に考慮される。直前に記述された量は、ポンド／３０００ｆｔ２の単位であり、これは、製紙産業において、表面積を基準にした重量の尺度として慣用されている単位である。上において、それらの単位は、摩擦材料１０の表面３０００ｆｔ２あたりの沈着物４０の重量を表す。
【0058】
各種の実施形態では、摩擦材料１０は、基材３２（典型的には金属である）に接合される。基材３２のいくつかの例としては、クラッチプレート、シンクロナイザーリング及びトランスミッションベルトなどが挙げられるが、これらに限定されない。摩擦材料１０は、摩擦発生表面１８と、それと反対側に面する接着表面２０とを含む。摩擦発生表面１８は、潤滑剤の存在下において、対向する回転表面との選択された界面摩擦係合に関わる。
【0059】
図４及び６に見られるように、本開示は、上で最初に導入したような摩擦材料１０及び基材３２（例えば、金属プレート）を含む摩擦プレート３０も提供する。基材３２は、少なくとも２つの表面３４、３６を有し、摩擦材料１０は、典型的には、それらの表面３４、３６の一方又は両方に接合される。表面３４、３６の一方又は両方への摩擦材料１０の接合又は接着は、任意の接着剤又は当技術分野で公知の手段、例えばフェノール樹脂又は先に述べた各種の樹脂１６、１７により達成することができる。
【0060】
ここで、図７を参照すると、摩擦プレート３０は、クラッチパック又はクラッチアセンブリ５２を形成するために、分離プレートと共に使用、販売又は供給することができる。クラッチアセンブリ５２は、流体の存在下で機能する「湿式」クラッチアセンブリ又は「湿式」クラッチであり得る。本開示は、摩擦材料１０、並びに基材３２、並びに摩擦プレート３０及び分離プレートを含むクラッチアセンブリ５２を含む摩擦プレート３０自体も提供する。
【0061】
図７をさらに参照すると、本開示のクラッチアセンブリ５２は、トランスミッション５０に含まれ得る。トランスミッション５０は、オートマチックトランスミッション又はマニュアルトランスミッションであり得る。
【0062】
本開示全体を通して、上述の実施形態のあらゆる組合せは、たとえそのような開示が上述の単一の段落又はセクションに逐語的に記載されていなくても、本明細書において１つ又は複数の非限定的な実施形態で明確に考慮される。別の言い方をすれば、明確に考慮される実施形態は、その開示のあらゆる点から選択され、組み合わされたあらゆる１つ又は複数の上述の要素を含み得る。以下の実施例は、本発明を説明することを目的とし、決して本発明を限定すると見なされてはならない。
【実施例0063】
枝分かれしていない繊維、枝分かれした繊維及び硬化させた樹脂を含む一方で粒子を含まず、本開示を代表する４種の摩擦材料の例（実施例１～４）を形成した。比較例１の、繊維及び粒子を含む慣用される摩擦材料も形成した。形成した後、実施例１～４及び比較例１を評価して各種の性能を調べた。
【0064】
実施例１～４を作製するために、枝分かれしていない繊維及び枝分かれした繊維をブレンドして、混合物を形成した。次いで、混合物を用いて、多孔質であり、粒子を含まない繊維基材材料を形成した。次いで、樹脂を用いて、繊維基材材料を含浸させた。樹脂を用いて繊維基材材料を含浸させてから、加熱して樹脂を硬化させ、実施例１～４の摩擦材料を成形した。より詳細には、樹脂及び混合物を用いて含浸させた繊維基材材料をオーブン中、約１７７℃で約３０分の時間をかけて予備硬化させた。次いで、摩擦材料をオーブン中、約２１０℃で約３０秒の時間をかけてコアプレートに接合させた。
【0065】
実施例１～４の組成を以下の表１に示す。
【0066】
【表1】
【0067】
繊維基材材料中の成分は、繊維基材材料の全体積を基準にした体積パーセントで表す。
【0068】
使用したフェノール樹脂の量は、「樹脂ピックアップ」と呼ぶ。すなわち、表１に示した樹脂の量は、繊維基材材料の合計重量を基準にした重量パーセントである。
【0069】
枝分かれしていない繊維は、１２μｍの平均直径及び１．５ｍｍの平均長さを有するアラミド繊維である。
【0070】
枝分かれした繊維Ａは、３００～６８０ｍＬのＣＳＦ値を有するアラミド繊維である。
【0071】
フェノール樹脂は、標準的なフェノール樹脂である。
【0072】
繊維基材材料の実施例１～４について試験した。試験結果を以下の表２に示す。
【0073】
【表2】
【0074】
湿式引張試験は、ＡＳＴＭ Ｄ８２９－９７に従って実施し、摩擦材料の幅１インチ×長さ１０インチのサンプルをアルコールで飽和させ、１インチ／分の速度で引張させる。
【0075】
上の表１及び２を参照すると、枝分かれしていない繊維対枝分かれした繊維の体積比が３５：６５及び３０：７０であるものは、以下の点で予想外に優れた結果を示す：（１）斤量（これは、重量及びコストの点でプラスの効果を有する）、（２）加工性、及び（３）湿式引張強度。
【0076】
枝分かれしていない繊維、枝分かれした繊維及び硬化させた樹脂を含む一方で粒子を含まず、本開示を代表するさらなる４種の摩擦材料の例（実施例５～８）を形成する。実施例５～８を作製するために、各種のタイプの繊維をブレンドして、混合物を形成する。次いで、混合物を用いて、多孔質であり、粒子を含まない繊維基材材料を形成した。次いで、樹脂を用いて、繊維基材材料を含浸させた。樹脂を用いて繊維基材材料を含浸させてから、加熱して樹脂を硬化させ、実施例５～８の摩擦材料を成形した。より詳細には、樹脂及び混合物を用いて含浸させた繊維基材材料をオーブン中、約１７７℃で約３０分の時間をかけて予備硬化させた。次いで、摩擦材料をオーブン中、約２１０℃で約３０秒の時間をかけてコアプレートに接合させた。
【0077】
実施例５～８の組成を以下の表３に示す。
【0078】
【表3】
【0079】
枝分かれした繊維Ｂは、６９０ｍＬのＣＳＦ値を有するセルロース繊維である。
【0080】
便宜上、実施例及び比較例のそれぞれに含まれる樹脂の量は、「樹脂ピックアップ（ＲＰＵ）」として記述しているが、これは、単に先の表１及び２に開示されている樹脂含量である。
【0081】
作成されたら、実施例５～８及び比較例１を試験して各種の性能を調べた。試験結果を図８～１１に示す。
【0082】
ここで、図８を参照すると、実施例５及び比較例１について、アメリカ材料試験協会（「ＡＳＴＭ」）試験方法Ｄ４４０４－１０に従って孔径及び孔径分布の試験をした。図からもわかるように、実施例５は、複数の細孔を有し、それらは、比較例１の細孔よりも大きく且つばらつきが少ない。より具体的には、実施例５は、約１３μｍのＤ１０値、約２３μｍのＤ５０値及び約４６μｍのＤ９０値を有する。対照的に、比較例１は、約３μｍのＤ１０値、約９μｍのＤ５０値及びの約２８μｍのＤ９０値を有する。
【0083】
ここで、図９を参照すると、実施例７及び比較例１の摩擦材料の摩擦係数（「ＣＯＦ」）について、ＳＡＥ ｎｌ．２装置で試験した。４種の両面摩擦プレート及びトランスミッション流体を使用して、クラッチ条件をシフトする操作環境をシミュレートした。図８において、実施例７の粒子を含まない摩擦材料は、驚くべきことに、粒子を含む比較例１よりも高いＣＯＦを示している。
【0084】
ここで、図１０を参照すると、実施例７及び比較例１について、「剪断強度」の試験をした。驚くべきことに、粒子を含まない実施例７の摩擦材料は、粒子を含む比較例１と同等の剪断強度を示している。
【0085】
ここで、図１１を参照すると、実施例７及び比較例１について、「圧縮」の試験をした。図１１において、２ＭＰａの下での実施例７の圧縮は、約１３％である。驚くべきことに、粒子を含まない実施例７の摩擦材料は、粒子を含む比較例１と同等の圧縮を示している。
【0086】
実施例５～８の摩擦材料の摩擦係数（「ＣＯＦ」）について、ＳＡＥ ｎｌ．２装置で試験した。ここで、図１２を参照すると、「ホットスポットレベル」が提示されているが、５５％の樹脂荷重で優れたホットスポット性能が得られている。一般的に言うと、実施例５～８のホットスポット性能は、実施例５～８の細孔構造に起因して良好な摩擦性能及び優れた冷却を示唆している。
【0087】
上で記述した１つ又は複数の値は、±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％などの変動を有する可能性があるが、そのような変動も本開示の範囲内に留まる。他のすべての部材から独立して、マーカッシュグループのそれぞれの構成要素から予想外の結果を得ることが可能である。それぞれの構成要素は、個別に及び／又は組み合わせた形態で信頼性があり、添付の請求項の範囲内で特定の実施形態に対して十分な支持を与える。独立請求項及び（単一の項及び複数の項に従属する）従属請求項のすべての組合せの主題は、本明細書で明確に考慮される。本開示は、限定的ではなく、記述言語も含めて説明のためのものである。上述の教示を参照して、本開示の多くの修正形態及び変更形態が可能であり、その開示は、本明細書で具体的に記述されたものと異なる方法で実施することも可能である。
【0088】
本開示の各種の実施形態の記述に依存する任意の範囲及び部分範囲は、独立して及び集合的に、添付の請求項の範囲に包含されることも理解されたく、さらに本明細書で明確に記載されていないような数値であったとしても、本明細書の全体及び／又は部分的な数値を含めたすべての範囲が記述され、考慮されるものと理解されたい。当業者が容易に認識するように、列挙された範囲及び部分範囲は、本開示の各種の実施形態を十分に記述し、可能にするものであり、そのような範囲及び部分範囲は、関連するものの二等分、三等分、四等分、五等分などのいくつかにさらに細分化され得る。ごく一例を挙げれば、「０．１～０．９」の範囲は、下側の１／３、すなわち「０．１～０．３」、中央の１／３、すなわち「０．４～０．６」及び上側の１／３、すなわち「０．７～０．９」にさらに細分化され得、それらは、個別又は集合的に添付の請求項の範囲内にあり、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態に個別及び／又は集合的に依存し、十分な支持を与えることができる。加えて、ある範囲を特定又は修正する用語、例えば「少なくとも」、「超」、「未満」、「以下」などに関して、そのような用語は、部分範囲及び／又は上限若しくは下限を含むことを理解されたい。別の例として、「少なくとも１０」という範囲は、本来、「少なくとも１０～３５」の部分範囲、「少なくとも１０～２５」の部分範囲、「２５～３５」の部分範囲などを含み、それぞれの部分範囲は、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態に個別及び／又は集合的に依存し得、十分な支持を与える。最後に、開示された範囲内の個々の数字は、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態に依存し得、十分な支持を与える。例えば、「１～９」の範囲は、各種の個々の整数、例えば３及びさらに小数点（又は分数）を含む個々の数、例えば４．１を含み、それらは、添付の請求項の範囲内の特定の実施形態に依存し、十分な支持を与えることができる。
【符号の説明】
【0089】
１０ 摩擦材料
１２ 枝分かれしていない繊維
１４ 枝分かれした繊維
１６ 樹脂
１７ 硬化された樹脂
１８ 摩擦発生表面
２０ 接着表面
３０ 摩擦プレート
３２ 基材
３４ 表面
３６ 表面
４０ 沈着物
４２ 摩擦調節粒子
５０ トランスミッション
５２ クラッチ部品
Ｔ１ 厚み
Ｔ２ 厚み
Ｔ３ 厚み
１２ 枝分かれしていない繊維
１４ 枝分かれした繊維
１６ 樹脂
１７ 硬化された樹脂
１８ 摩擦発生表面
２０ 接着表面
３０ 摩擦プレート
３２ 基材
３４ 表面
３６ 表面
４０ 沈着物
４２ 摩擦調節粒子
５０ トランスミッション
５２ クラッチ部品
Ｔ１ 厚み
Ｔ２ 厚み
Ｔ３ 厚み
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【外国語明細書】