JP2007063399A - Wet friction material and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wet friction material usable for a clutch facing or the like of a transmission system in a speed changer for an automobile. <P>SOLUTION: The wet friction material is obtained by forming a slurry comprising an organic fiber pulp such as an aromatic polyamide fibrillated so as to have 3-20 m<SP>2</SP>specific surface area, an inorganic filler and a bacteria cellulose in a composition ratio of (20-80):(80-20):(0.5-10) respectively, using a paper-like material obtained by subjecting the slurry to papermaking as a base material, combining 20-70 pts.wt. binder resin with 100 pts.wt. base material, and pressurizing and hardening the product by hot pressing. The wet friction material has excellent shear strength, durability, etc. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等の自動変速機における動力伝達系のクラッチフェーシングなどに使用される湿式摩擦材およびその製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、微生物から産生したバクテリアセルロースが均一に分散した紙状基材にバインダー樹脂を含浸して得られた湿式摩擦材であって、基材/バインダー樹脂間の接着性に優れ、特に剪断特性が改善された湿式摩擦材及びその製造方法に関するものである。
The present invention relates to a wet friction material used for clutch facing of a power transmission system in an automatic transmission such as an automobile, and a manufacturing method thereof.
More specifically, it is a wet friction material obtained by impregnating a binder resin with a paper-like base material in which bacterial cellulose produced from microorganisms is uniformly dispersed, and has excellent adhesion between the base material and the binder resin. The present invention relates to a wet friction material having improved characteristics and a method for producing the same.

一般に、自動車等の動力伝達系のクラッチフェーシングなどに使用される湿式摩擦材は、例えば特公昭58−47345号公報(特許文献1)や特開平11−201206号公報(特許文献2)などに開示されているように、繊維状材料と摩擦調整剤や固体潤滑剤等の各種無機フィラーを抄造して紙状の基材を得、これにフェノール樹脂等のバインダー樹脂を含浸して加熱硬化して製造される。   In general, wet friction materials used for clutch facings of power transmission systems such as automobiles are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 58-47345 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-201206 (Patent Document 2). As described above, a fibrous material and various inorganic fillers such as a friction modifier and a solid lubricant are made to obtain a paper-like base material, which is impregnated with a binder resin such as a phenol resin and heat-cured. Manufactured.

ことに、従来技術では、繊維状材料として、安価であることを理由に木材パルプやリンターパルプ等のセルロース繊維が多く用いられていたが、昨今の自動車エンジンの出力増大や変速機の小型化等により、湿式摩擦材の耐熱性に関する要求が厳しくなっている。そのため、耐熱性に劣るセルロース繊維のみを湿式摩擦材基材の繊維質材料として使用することは不利であり、むしろ、耐熱性に優れたパラ型アラミド繊維を高度にフィブリル化して得られるパルプ等を主たる材料とし、場合によっては、かような耐熱性有機繊維と、セルロース繊維等とを複合して用いることが主流になってきた。   In particular, in the prior art, cellulose fibers such as wood pulp and linter pulp were often used as the fibrous material because of their low cost. However, recent increases in the output of automobile engines, downsizing of transmissions, etc. Therefore, the requirements regarding the heat resistance of the wet friction material are becoming strict. For this reason, it is disadvantageous to use only cellulose fibers that are inferior in heat resistance as the fibrous material of the wet friction material base. Rather, pulp obtained by highly fibrillating para-type aramid fibers with excellent heat resistance is used. As a main material, in some cases, it has become mainstream to use a combination of such heat-resistant organic fibers and cellulose fibers.

しかしながら、パラ型アラミド繊維に代表される有機繊維パルプは、その表面が化学的に不活性であるが故に、セルロース繊維に較べフェノール樹脂で代表されるバインダー樹脂との接着力が低い問題がある。つまり、有機繊維パルプを湿式摩擦材に用いた場合、剪断特性等の機械的物性や耐久性の要求に対し、充分に対応できないのが現状である。   However, organic fiber pulp typified by para-type aramid fiber has a problem that its surface is chemically inactive, and therefore has a lower adhesive force with a binder resin typified by phenol resin than cellulose fiber. That is, when organic fiber pulp is used as a wet friction material, the present situation is that it cannot sufficiently meet the demands for mechanical properties such as shear characteristics and durability.

このような現状に鑑み、紙状物基材とバインダー樹脂との接着性を向上させるために、複合材料においてセルロース繊維を多量に配合する手段が改善法として挙げられるが、前述の通り耐熱性が低下するため、樹脂接着性と耐熱性を両立させることは困難であった。
この課題を克服する方法として、特開平9−302105号公報(特許文献3)では、摩擦材にバクテリアセルロースを繊維補強材の一部として添加する方法が報告されている。この方法では、木材パルプやリンターパルプに比べバクテリアセルロースは繊維径が細く、比表面積が大きいことから、バクテリアセルロースを少量添加するだけでバインダー樹脂との接触面積が大きくなるため、その結果バインダー樹脂との接着性向上が期待できる。しかしながら、この報告は、バインダー樹脂との接着強力や機械的物性の向上を目的としたものではない。更にバクテリアセルロースは繊維径が細いが故に複雑に絡まりやすい素材であるにもかかわらず、均一に分散させる方法等について検討が充分になされていない。
In view of such a current situation, in order to improve the adhesion between the paper base material and the binder resin, a means of blending a large amount of cellulose fibers in the composite material is mentioned as an improvement method. Since it falls, it was difficult to make resin adhesiveness and heat resistance compatible.
As a method for overcoming this problem, Japanese Patent Laid-Open No. 9-302105 (Patent Document 3) reports a method of adding bacterial cellulose as a part of a fiber reinforcing material to a friction material. In this method, bacterial cellulose has a smaller fiber diameter and a larger specific surface area than wood pulp and linter pulp, so the contact area with the binder resin is increased by adding a small amount of bacterial cellulose. The improvement of adhesiveness can be expected. However, this report is not intended to improve the adhesive strength with the binder resin and the mechanical properties. Furthermore, although bacterial cellulose is a material that tends to be entangled in a complicated manner because of its thin fiber diameter, a method for uniformly dispersing it has not been sufficiently studied.

このように、耐熱性を損なうことなく、紙状物基材とバインダー樹脂との接着性を改善させて、剪断特性に代表される湿式摩擦材の機械的物性を向上させる手段について従来技術には充分な知見がなかったと云える。   As described above, there is no prior art regarding means for improving the mechanical properties of wet friction materials represented by shearing characteristics by improving the adhesion between the paper base material and the binder resin without impairing the heat resistance. It can be said that there was not enough knowledge.

特公昭58−47345号公報Japanese Examined Patent Publication No. 58-47345 特開平11−201206号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-201206 特開平9−302105号公報JP-A-9-302105

本発明は、バクテリアセルロースを均一に分散せしめた紙状基材にバインダー樹脂を含浸して得られた湿式摩擦材であって、耐熱性を損なうことなく、バインダー樹脂との接着性に優れ、しかも剪断特性などの機械的物性に優れた湿式摩擦材及びその製造方法を提供するものである。   The present invention is a wet friction material obtained by impregnating a binder resin with a paper-like base material in which bacterial cellulose is uniformly dispersed, and has excellent adhesion to the binder resin without impairing heat resistance. The present invention provides a wet friction material excellent in mechanical properties such as shear characteristics and a method for producing the same.

本発明者らは、湿式摩擦材に関し、耐熱性を損なうことなく紙状の基材とバインダー樹脂との接着性を向上させて、湿式摩擦材の機械的物性を向上させる方法について鋭意検討を重ねた結果、バクテリアセルロースを少量配合することにより、剪断特性等の機械的特性が大幅に向上することを見出した。   The inventors of the present invention have made extensive studies on a method for improving the mechanical properties of the wet friction material by improving the adhesion between the paper-like base material and the binder resin without impairing the heat resistance. As a result, it has been found that mechanical properties such as shear properties are greatly improved by adding a small amount of bacterial cellulose.

ところが、バクテリアセルロースは、それ自体が非常に絡みやすく、紙状物に単に添加するだけではバクテリアセルロースは凝集し、紙状物基材上の一部に局在化してしまうため、紙状物基材のバインダー樹脂との接着力のムラだけではなく、湿式摩擦材の物性(剪断強度)にもムラが出るという問題があった。   However, bacterial cellulose itself is very entangled, and bacterial cellulose aggregates and localizes on a part of the paper substrate simply by adding it to the paper material. In addition to unevenness in the adhesive strength of the material with the binder resin, there was a problem that unevenness occurred in the physical properties (shear strength) of the wet friction material.

そこで、更に検討を重ねた結果、培養液中で培養したバクテリアセルロースを乾燥させることなく、バクテリアセルロースを含む培養液を精製することなくそのまま、あるいはアルカリで洗浄して精製したバクテリアセルロースを含む培養液を、有機繊維パルプを含むスラリーに添加して抄造することにより、バクテリアセルロース同士の絡み合いを抑制することができ、しかもバクテリアセルロースが均一に分散した紙状物基材が得られることを見出した。その結果、少量の配合によっても充分にバクテリアセルロースとバインダー樹脂との接着力向上効果が発揮されるだけではなく、機械的物性にムラのない湿式摩擦材を得ることができ、本発明に到達した。   Therefore, as a result of further studies, the culture solution containing bacterial cellulose that has been purified without washing the bacterial cellulose that has been cultured in the culture solution, without being purified, or purified by washing with alkali without purification. Was added to a slurry containing organic fiber pulp to make paper, and it was found that entanglement between bacterial celluloses can be suppressed and a paper-like substrate in which bacterial cellulose is uniformly dispersed can be obtained. As a result, not only the effect of improving the adhesive force between bacterial cellulose and the binder resin is sufficiently exhibited even with a small amount of blending, but also a wet friction material with uniform mechanical properties can be obtained, and the present invention has been achieved. .

かくして、本発明によれば、バクテリアセルロースが均一に分散した紙状基材にバインダー樹脂を含浸して得られた湿式摩擦材であって、耐熱性を損なうことなく、バインダー樹脂との接着性に優れ、剪断特性などの機械的物性に優れた湿式摩擦材及びその製造方法が提供される。   Thus, according to the present invention, there is provided a wet friction material obtained by impregnating a binder resin with a paper-like substrate in which bacterial cellulose is uniformly dispersed, and the adhesiveness with the binder resin is reduced without impairing heat resistance. A wet friction material excellent in mechanical properties such as excellent shear properties and a method for producing the same are provided.

すなわち、本発明の請求項1に係る発明は、湿式摩擦材であって、有機繊維をフィブリル化して得られる有機繊維パルプ、バクテリアセルロースおよび無機フィラーを含むスラリーを抄造して得られる紙状物を基材とし、該バクテリアセルロースが該紙状物中に、できるだけ均一に分散されていることを特徴とする湿式摩擦材である。本発明の湿式摩擦材は、耐熱性を損なうことなく、バインダー樹脂との接着性に優れ、剪断特性などの機械的物性に優れる利点を備えている。   That is, the invention according to claim 1 of the present invention is a wet friction material, and is a paper-like material obtained by making a slurry containing organic fiber pulp, bacterial cellulose and inorganic filler obtained by fibrillating organic fibers. A wet friction material characterized in that the bacterial cellulose is dispersed as uniformly as possible in the paper-like material as a base material. The wet friction material of the present invention has the advantages of excellent adhesion to the binder resin and excellent mechanical properties such as shear properties without impairing heat resistance.

請求項2に係る発明は、請求項1記載の発明において、有機繊維パルプとなるフィブリル化された有機繊維が、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維及びポリベンザゾール繊維の群から選ばれる少なくとも1種を含むことを特定した湿式摩擦材である。この繊維パルプは本質的に機械的強度が高く、また耐熱性に優れるので湿式摩擦材に好適である。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the fibrillated organic fiber to be the organic fiber pulp is at least one selected from the group consisting of aromatic polyamide fiber, aromatic polyester fiber and polybenzazole fiber. It is a wet friction material specified to contain seeds. This fiber pulp is suitable for a wet friction material because of its inherently high mechanical strength and excellent heat resistance.

請求項3に係る発明は、請求項1記載の発明において、紙状物に占めるバクテリアセルロースの含有率を0.5〜10重量%の範囲に特定したものである。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1, wherein the content of bacterial cellulose in the paper-like material is specified in the range of 0.5 to 10% by weight.

また、請求項4に係る発明は、湿式摩擦材の製造方法であり、培養液中で培養したバクテリアセルロースを、乾燥させることなくバクテリアセルロースを含む培養液のまま、またはアルカリで洗浄し精製せしめたバクテリアセルロースを含む培養液となし、ついで、該培養液を有機繊維パルプおよび無機フィラーを含む成分と混合してスラリーを作製し、該スラリーを抄造して紙状物を得、さらに該紙状物にバインダー樹脂を含浸し、しかる後熱プレスにより加圧・硬化させてなる製造技術に関するものである。   The invention according to claim 4 is a method for producing a wet friction material, wherein bacterial cellulose cultured in a culture solution is purified as it is without being dried in a culture solution containing bacterial cellulose, or washed with an alkali. A culture solution containing bacterial cellulose is prepared, and then the culture solution is mixed with a component containing organic fiber pulp and an inorganic filler to prepare a slurry. The present invention relates to a production technique in which a binder resin is impregnated and then pressed and cured by hot pressing.

本発明によれば、バクテリアセルロースの分散液と、有機繊維パルプおよび各種無機フィラーを含む成分とを混合したスラリーから、バクテリアセルロースが均一に分散した紙状物が得られ、更にこの紙状物を基材として用いることにより、引張り剪断強度などの機械的特性に優れた湿式摩擦材を得ることができるので、自動車等の変速機における動力伝達系のクラッチフェーシングとして特に有用である。   According to the present invention, a paper-like material in which bacterial cellulose is uniformly dispersed is obtained from a slurry obtained by mixing a dispersion of bacterial cellulose and a component containing organic fiber pulp and various inorganic fillers. By using it as a base material, a wet friction material having excellent mechanical properties such as tensile shear strength can be obtained, which is particularly useful as a clutch facing of a power transmission system in a transmission such as an automobile.

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の湿式摩擦材は、有機繊維を高度にフィブリル化して得られる有機繊維パルプ、バクテリアセルロースおよび無機フィラーを含むスラリーを抄造して得られる紙状物を基材としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The wet friction material of the present invention is based on a paper-like material obtained by making a slurry containing organic fiber pulp, bacterial cellulose and inorganic filler obtained by highly fibrillating organic fibers.

ここで、本発明でいう有機繊維パルプとは、剛直な分子構造を持つ有機繊維を、リファイナー、ビーター、ミル、高圧ホモジナイザー、摩砕装置等の手段によりフィブリル化させたものをいう。フィブリル化の程度としては、比較的高度にフィブリル化されたものであって、比表面積で3m/g〜20m/gが好ましく、5m/g〜15m/gがより好ましい。このように比較的高度にフィブリル化された有機繊維パルプが好ましく使用できる。 Here, the organic fiber pulp referred to in the present invention refers to an organic fiber having a rigid molecular structure fibrillated by means such as a refiner, beater, mill, high-pressure homogenizer, and grinding device. The degree of fibrillation, which has been relatively highly fibrillated, preferably 3m 2 / g~20m 2 / g in specific surface area, 5m 2 / g~15m 2 / g is more preferable. Thus, organic fiber pulp relatively highly fibrillated can be preferably used.

本発明における有機繊維としては、分子配向度の高い液晶性高分子繊維が好ましく、特に芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリベンザゾール繊維が好ましく使用できる。これら液晶性高分子繊維は、機械的強度、耐熱性、フィブリル化の容易さといった面から適している。   As the organic fibers in the present invention, liquid crystalline polymer fibers having a high degree of molecular orientation are preferable, and aromatic polyamide fibers, aromatic polyester fibers, and polybenzazole fibers can be particularly preferably used. These liquid crystalline polymer fibers are suitable in terms of mechanical strength, heat resistance, and ease of fibrillation.

芳香族ポリアミド繊維としては、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−p−ベンズアミド、ポリ−p−アミドヒドラジド、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド−3,4−ジフェニルエーテルテレフタルアミドなどを紡糸して繊維化したものが例示できるが、これらに限定されるものではない。   As aromatic polyamide fibers, poly-p-phenylene terephthalamide, poly-p-benzamide, poly-p-amide hydrazide, poly-p-phenylene terephthalamide-3,4-diphenyl ether terephthalamide, etc. are spun into fibers. Although what can be illustrated can be illustrated, it is not limited to these.

また、芳香族ポリエステルは、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸などのモノマーを組み合わせて、組成比を変えて合成される。例えばp−ヒドロキシ安息香酸と2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸との共重合体が挙げられるが、これに限定されるものではない。芳香族ポリエステル繊維は、このようなポリマーを紡糸して繊維化したものである。   The aromatic polyester is synthesized by combining monomers such as aromatic diol, aromatic dicarboxylic acid, and aromatic hydroxycarboxylic acid, and changing the composition ratio. For example, a copolymer of p-hydroxybenzoic acid and 2-hydroxy-6-naphthoic acid can be mentioned, but it is not limited to this. The aromatic polyester fiber is a fiber obtained by spinning such a polymer.

さらに、ポリベンザゾール繊維はポリ−p−フェニレンベンゾビスオキサゾール(PBO)ホモポリマーおよび実質的に85%以上のPBO成分を含みポリベンザゾール類とのランダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマーを紡糸して繊維化したものである。   In addition, polybenzazole fibers can be obtained by spinning a random, sequential or block copolymer with polybenzazoles containing poly-p-phenylenebenzobisoxazole (PBO) homopolymer and substantially more than 85% PBO component. It is made into fiber.

本発明では、上記有機繊維パルプに他のパルプ成分を配合して使用することも可能である。リンターパルプや木材パルプ等のセルロース繊維、メタ型アラミド繊維、アクリル繊維、ポリイミド繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維や、ガラス繊維、ロックウール、チタン酸カリウム繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、金属繊維などの無機繊維を繊維状材料として併用することができる。紙状物基材として機械的強度や耐熱性が損なわれない適量の範囲で併用される。   In this invention, it is also possible to mix | blend and use another pulp component in the said organic fiber pulp. Cellulose fibers such as linter pulp and wood pulp, organic fibers such as meta-aramid fibers, acrylic fibers, polyimide fibers, polyamide fibers, glass fibers, rock wool, potassium titanate fibers, silica fibers, alumina fibers, metal fibers, etc. Inorganic fibers can be used in combination as a fibrous material. As a paper-like material base, it is used in an appropriate amount within a range that does not impair mechanical strength and heat resistance.

本発明における無機フィラーは、摩擦調整や固体潤滑等を目的に添加され、例えば硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭化ケイ素、炭化チタン、アルミナ、シリカ、カシューダスト、珪藻土、グラファイト、タルク、カオリン、酸化マグネシウムなどを1種類または複数種を同時に適量用いることができる。   The inorganic filler in the present invention is added for the purpose of friction adjustment, solid lubrication, etc., for example, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, silicon carbide, titanium carbide, alumina, silica, cashew dust, diatomaceous earth, graphite, talc, kaolin, An appropriate amount of one or more kinds of magnesium oxide can be used at the same time.

本発明におけるバクテリアセルロースとは、微生物が産生するバクテリアセルロースのことを指す。このバクテリアセルロースは、セルロースおよびセルロースを主鎖とするヘテロ多糖を含むもの、およびβ−1、3 もしくは β−1、2等のグルカンを含むものである。ヘテロ多糖の場合、セルロース以外の構成成分はマンノース、フラクトース、ガラクトース、キシロース、アラビノース、ラムノース、グルクロン酸等の六炭糖、五炭糖および有機酸等々である。これらの多糖類は単一物質で構成される場合もあるが、2種以上の多糖が水素結合などで結合して構成されている場合もあり、何れも利用できる。   Bacterial cellulose in the present invention refers to bacterial cellulose produced by microorganisms. This bacterial cellulose contains cellulose and a heteropolysaccharide having cellulose as the main chain, and also contains glucan such as β-1,3 or β-1,2. In the case of heteropolysaccharides, constituents other than cellulose are hexoses such as mannose, fructose, galactose, xylose, arabinose, rhamnose, glucuronic acid, pentoses, organic acids, and the like. These polysaccharides may be composed of a single substance, but may be composed of two or more kinds of polysaccharides bonded together by hydrogen bonds or the like, and any of them can be used.

本発明におけるバクテリアセルロースを産生する微生物としては、アセトバクター・アセチ・サブスピーシス・キシリナム(Acetobacter aceti subsp.xylinum)、ATCC 10821、同パストリアン(A.pasteurian)、同ランセンス(A.rancens)、サルシナ・ベントリクリ(Sarcina ventriculi)、バクテリウム・キシロイデス(Bacterium xyloides)、ジュードモナス属細菌、アグロバクテリウム属細菌等でバクテリアセルロースを産生するものを利用することができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of microorganisms that produce bacterial cellulose in the present invention include Acetobacter aceti subsp. (Sarcina ventriculi), Bacterium xyloides, Judemonas bacteria, Agrobacterium bacteria and the like that produce bacterial cellulose can be used, but are not limited thereto.

バクテリアセルロースの培養方法としては、まず、フルクトースなどの単糖類やミネラル等を含んだ培地にセルロース産生菌を添加した培養液を、バクテリアセルロースの生育に最適な条件下で産生させる。通常セルロース産生菌は好気性であるため、培養中は培養器を機械的に撹拌・震とうさせたり、またポンプ等で空気や酸素を送ってバブリングさせたりするなどして、バクテリアセルロースの産生のために培養液と酸素を絶えず接触させる必要がある。   As a method for culturing bacterial cellulose, first, a culture solution in which a cellulose-producing bacterium is added to a medium containing monosaccharides such as fructose, minerals, and the like is produced under conditions optimal for the growth of bacterial cellulose. Cellulose-producing bacteria are usually aerobic, so during cultivation, the incubator can be mechanically agitated and shaken, or air or oxygen can be bubbled with a pump or other means to produce bacterial cellulose. Therefore, it is necessary to keep the culture solution and oxygen in contact with each other.

この際、有機繊維パルプを培養液に添加し、有機繊維パルプ存在下でバクテリアセルロースを産生させようとすると、有機繊維パルプを添加することにより分散液の粘度が著しく上昇するため、撹拌・震とうやバブリング等により培養液に十分に酸素を供給することができなくなって、バクテリアセルロースの産生を阻害する恐れがある。酸素の供給が不足すると、場合によっては、バクテリアセルロースの産生が停止する。更に分散液の粘度が高くなるために、産生されたバクテリアセルロースが凝集して複雑に絡み合いやすくなり、本発明で目的としているバクテリアセルロース同士の絡み合いの少ない培養液を得ることが困難となるため、有機繊維パルプとの混合は、培養が終了した後で実施することが好ましい。   At this time, if the organic fiber pulp is added to the culture solution and bacterial cellulose is produced in the presence of the organic fiber pulp, the viscosity of the dispersion is significantly increased by adding the organic fiber pulp. Due to bubbling or the like, oxygen cannot be sufficiently supplied to the culture solution, which may inhibit the production of bacterial cellulose. Insufficient supply of oxygen will stop bacterial cellulose production in some cases. Further, since the viscosity of the dispersion is increased, the produced bacterial cellulose is easily aggregated and easily entangled, and it is difficult to obtain a culture solution with less entanglement between bacterial celluloses intended in the present invention. The mixing with the organic fiber pulp is preferably carried out after the cultivation is completed.

なお、有機繊維パルプを含まない培養液での培養においても、バクテリアセルロース同士が複雑に絡み合い、分散したバクテリアセルロースが得られない懸念があるが、例えば寒天やポリビニルアルコールに代表される水溶性高分子を、バクテリアセルロースの物性や後の目的で使用する際に支障とならない程度の量において、分散安定剤として添加することにより、より絡み合いの少ないバクテリアセルロースの培養液を得ることができる。
得られたバクテリアセルロースを含む培養液はそのまま用いることもできるが、培養液中にはセルロース産生菌やその老廃物等が含まれるため、アルカリで洗浄し精製することが望ましい。
In addition, even when culturing in a culture solution that does not contain organic fiber pulp, there is a concern that bacterial cellulose is intertwined in a complicated manner and dispersed bacterial cellulose cannot be obtained. For example, water-soluble polymers represented by agar and polyvinyl alcohol Is added as a dispersion stabilizer in an amount that does not hinder the physical properties of bacterial cellulose and its subsequent use, whereby a bacterial cellulose culture solution with less entanglement can be obtained.
The obtained culture broth containing bacterial cellulose can be used as it is, but since the culture broth contains cellulose-producing bacteria, waste products thereof, etc., it is desirable to purify by washing with alkali.

セルロース産生菌が産生する一般的なバクテリアセルロースは、その繊維径が通常10〜100nm、繊維長さは0.1〜100μmである。もっとも、これらの繊維径や繊維長以外でも湿式摩擦材に供しうる。   General bacterial cellulose produced by cellulose-producing bacteria usually has a fiber diameter of 10 to 100 nm and a fiber length of 0.1 to 100 μm. However, other than these fiber diameters and fiber lengths, the wet friction material can be used.

次に、本発明の製造方法を説明する。
本発明における湿式摩擦材の製造方法は、まず少なくとも有機繊維パルプを含む繊維状材料と、一種類または複数種からなる無機フィラー、およびバクテリアセルロースからなるスラリーを作製する。離解機などの公知の撹拌装置を用いて充分に離解することにより、各成分が均一に分散したスラリーを得ることができる。
Next, the manufacturing method of this invention is demonstrated.
In the method for producing a wet friction material in the present invention, first, a fibrous material containing at least organic fiber pulp, one or more inorganic fillers, and a slurry made of bacterial cellulose are prepared. By sufficiently disaggregating using a known stirrer such as a disaggregator, a slurry in which each component is uniformly dispersed can be obtained.

なお、バクテリアセルロースをスラリー中に均一に分散させるために、培養液中で培養したバクテリアセルロースを、乾燥させることなく、バクテリアセルロースを含む培養液をそのまま、もしくはアルカリで洗浄し精製したバクテリアセルロースを含む培養液を添加する必要がある。   In order to disperse the bacterial cellulose uniformly in the slurry, the bacterial cellulose cultured in the culture solution is not dried, but the bacterial culture solution containing the bacterial cellulose is purified as it is or washed with an alkali and purified. It is necessary to add culture medium.

一般にバクテリアセルロースは水との親和性が高いため、水に対する分散性は良い。しかしながら、バクテリアセルロースは非常に細く微細であるがゆえに、容易に凝集し複雑に絡み合う。特にフィルム状に生成したバクテリアセルロースや乾燥したバクテリアセルロースを、再度水などに均一に分散させることは、たとえ強力な撹拌や剪断作用を外部から仕掛けたとしても、非常に困難である。その結果、本発明で目的としているバクテリアセルロースが均一に分散した紙状物を得ることは至難である。したがって、上述の手段に基づいてスラリーを調製することが肝要である。   In general, bacterial cellulose has a high affinity with water, and thus has good dispersibility in water. However, since bacterial cellulose is very thin and fine, it easily aggregates and is intertwined in a complex manner. In particular, it is very difficult to uniformly disperse bacterial cellulose produced in a film or dried bacterial cellulose into water or the like again even if a strong stirring or shearing action is applied from the outside. As a result, it is very difficult to obtain a paper-like material in which the bacterial cellulose targeted in the present invention is uniformly dispersed. Therefore, it is important to prepare a slurry based on the above means.

次に、このスラリーを公知の抄造装置を用いて抄造し紙状物を得る工程について説明する。
この紙状物を製造する際、紙状物における繊維状材料、無機フィラーの組成比は、既述した通り、繊維状材料が20〜80重量%、無機フィラーが20〜80重量%であることが望ましい。紙状物におけるバクテリアセルロースの含有率は、0.5〜10重量%であることが望ましい。その理由は、バクテリアセルロースは非常に微細であるために、多量に添加すると公知の抄造装置で抄造する際に目詰まりが起こりやすくなり、その結果、濾水時間が長くなって、抄造の作業性が著しく低下するためである。更に、バクテリアセルロースを多量に添加して得られた紙状物を用いて湿式摩擦材を作製した場合、耐熱性が低いバクテリアセルロース成分が多くなるために、湿式摩擦材自体の耐熱性が損なわれる。
Next, a process of making this slurry by using a known paper making apparatus to obtain a paper-like material will be described.
When manufacturing this paper-like material, the composition ratio of the fibrous material and the inorganic filler in the paper-like material is 20 to 80% by weight for the fibrous material and 20 to 80% by weight for the inorganic filler as described above. Is desirable. The bacterial cellulose content in the paper is preferably 0.5 to 10% by weight. The reason is that bacterial cellulose is very fine, so if it is added in a large amount, clogging is likely to occur when it is made with a known paper making apparatus, resulting in a longer drainage time and the workability of paper making. This is because remarkably decreases. Furthermore, when a wet friction material is produced using a paper-like material obtained by adding a large amount of bacterial cellulose, the heat resistance of the wet friction material itself is impaired because the bacterial cellulose component having low heat resistance increases. .

得られた紙状物基材に、フェノール樹脂などのバインダー樹脂を含浸せしめ、熱プレスにより加圧・硬化させて湿式摩擦材を得ることができる。
このように、本発明の方法により、有機繊維パルプを含む繊維状材料と、1種類または複数種からなる無機フィラー、およびバクテリアセルロースからなる紙状物において、バクテリアセルロースを均一に分散させることができ、さらにこの紙状物基材にバインダー樹脂を含浸させることにより、機械的特性や耐熱性に優れた湿式摩擦材を得ることができる。
The obtained paper substrate can be impregnated with a binder resin such as a phenol resin, and pressurized and cured by hot pressing to obtain a wet friction material.
As described above, according to the method of the present invention, bacterial cellulose can be uniformly dispersed in a fibrous material containing organic fiber pulp, one or more inorganic fillers, and a paper-like material made of bacterial cellulose. Furthermore, a wet friction material having excellent mechanical properties and heat resistance can be obtained by impregnating the paper base material with a binder resin.

そこで、紙状物における繊維状材料と無機フィラーとの組成比は、繊維状材料が20〜80重量%、無機フィラーが20〜80重量%であり、またバクテリアセルロース0.5〜10重量%が均一に分散した状態にある。而して、本発明では、その紙状物は、有機繊維パルプ/無機フィラー/バクテリアセルロースの比率(重量比)=20〜80/80〜20/0.5〜10の組成を有することとなる。さらに、バインダー樹脂の配合比率は紙状物に対し、20〜70重量%の範囲である。もっとも、湿式摩擦材の性能・物性に問題がなければ、これらの組成範囲から多少逸脱していてもよい。   Therefore, the composition ratio of the fibrous material and the inorganic filler in the paper-like material is 20 to 80% by weight for the fibrous material, 20 to 80% by weight for the inorganic filler, and 0.5 to 10% by weight for bacterial cellulose. It is in a uniformly dispersed state. Thus, in the present invention, the paper-like product has a composition of organic fiber pulp / inorganic filler / bacterial cellulose (weight ratio) = 20-80 / 80-20 / 0.5-10. . Furthermore, the blending ratio of the binder resin is in the range of 20 to 70% by weight with respect to the paper. However, if there is no problem in the performance and physical properties of the wet friction material, the composition range may deviate somewhat.

本発明の最適な実施態様について補説する。
芳香族ポリアミドに代表される有機繊維を、比表面積が3m/g〜20m/g程度にフィブリル化して得られる有機繊維パルプと、無機フィラーと、バクテリアセルロースとを、20〜80:80〜20:0.5〜10(重量比)含むスラリーとなし、このスラリーを抄造して得られる紙状物を基材とし、さらにこの紙状物に対して20〜70重量%のバインダー樹脂を配合して、熱プレスにより加圧・硬化させてなる湿式摩擦材である。
A supplementary explanation will be given on the most preferred embodiment of the present invention.
Organic fiber represented by aromatic polyamide, organic fiber pulp obtained by fibrillating to a specific surface area of about 3 m 2 / g to 20 m 2 / g, an inorganic filler, and bacterial cellulose, 20 to 80:80 to A slurry containing 20: 0.5 to 10 (weight ratio) is used, and a paper-like material obtained by making this slurry is used as a base material, and 20 to 70% by weight of a binder resin is blended with respect to this paper-like material. And it is the wet friction material formed by pressurizing and hardening by a hot press.

そして、このバクテリアセルロースが紙状物中に均一に分散されて、接着性が改善され耐熱性・耐久性が向上するという利点を有するものである。
以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
And, this bacterial cellulose is uniformly dispersed in the paper-like material, so that the adhesiveness is improved and the heat resistance and durability are improved.
The present invention will be specifically described below based on examples. However, the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
(バクテリアセルロースの培養)
200mlの三角フラスコに、フルクトースを主成分として硫酸マグネシウムなどの塩類、イノシトール等の水溶性ビタミン類を含む培養液を40g/L添加し、これにセルロース産生菌としてAcetobacter xylinum(BPR2001)を2ml植菌して培養液を得た。さらにバクテリアセルロースの分散安定剤として、寒天を培養液に対して0.2重量%添加した。この培養液のpHを酸及びアルカリでpH4〜6に保ちながら、30℃で120時間震とう培養を行った。この際、震とう速度は180rpmで行った。
[Example 1]
(Bacterial cellulose culture)
To a 200 ml Erlenmeyer flask, 40 g / L of a culture solution containing fructose as a main component and containing salts such as magnesium sulfate and water-soluble vitamins such as inositol was added. Thus, a culture solution was obtained. Furthermore, 0.2% by weight of agar was added to the culture solution as a dispersion stabilizer for bacterial cellulose. While maintaining the pH of this culture solution at pH 4-6 with acid and alkali, shaking culture was performed at 30 ° C. for 120 hours. At this time, the shaking speed was 180 rpm.

その後、セルロース産生菌および老廃物等の除去のために、得られた培養液をアルカリで洗浄・精製した後、バクテリアセルロースの分散液を得た。
この分散液中のバクテリアセルロースの濃度を乾燥重量法より算出したところ、3.9重量%であった。
Thereafter, in order to remove cellulose-producing bacteria, waste products, and the like, the obtained culture solution was washed and purified with an alkali to obtain a bacterial cellulose dispersion.
The concentration of bacterial cellulose in this dispersion was calculated by dry weight method and found to be 3.9% by weight.

(湿式摩擦材の作製)
2Lの水に、有機繊維パルプとしてパラ型芳香族ポリアミド繊維を高度にフィブリル化したパルプ(商品名「トワロン1097」、帝人テクノプロダクツ株式会社製)を60重量部、珪藻土(商品名「ラヂオライト#200」、昭和化学工業株式会社製)を40重量部、および前記工程で得られたバクテリアセルロース分散液を100重量部(バクテリアセルロース重量で3.9重量部)添加し、これをJIS標準離解機にて3000rpmで3分間離解して、スラリーを得た。更にこのスラリーを、TAPPI式角型抄紙機で抄造し、プレス脱水した後、120℃の乾燥機で2時間乾燥させることで、目付けが300g/mの紙状物を得た。
(Production of wet friction material)
In 2 liters of water, 60 parts by weight of pulp (trade name “Twaron 1097”, manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) made of para-type aromatic polyamide fibers as organic fiber pulp, diatomaceous earth (trade name “Radiolite #”) 200 "(manufactured by Showa Chemical Co., Ltd.) and 100 parts by weight of the bacterial cellulose dispersion obtained in the above step (3.9 parts by weight of bacterial cellulose) were added, and this was added to a JIS standard disintegrator. Was disaggregated at 3000 rpm for 3 minutes to obtain a slurry. Further, this slurry was made with a TAPPI square paper machine, press dehydrated, and then dried with a dryer at 120 ° C. for 2 hours to obtain a paper-like material with a basis weight of 300 g / m 2 .

得られた紙状物中におけるバクテリアセルロースの分散状態は顕微鏡により観測することができる。顕微鏡観察を容易にするには、染料を用いてバクテリアセルロースを選択的に染色すれば良い。上述の抄紙機により得られた紙状物はバクテリアセルロースが極めて均一に分散していた。   The dispersion state of bacterial cellulose in the obtained paper can be observed with a microscope. In order to facilitate microscopic observation, bacterial cellulose may be selectively stained with a dye. Bacterial cellulose was very uniformly dispersed in the paper-like material obtained by the above paper machine.

さらに、得られた紙状物中のバクテリアセルロース含量を、紙状物の熱重量分析により正確に知ることができる。
即ち、バクテリアセルロースの熱分解温度は300〜350℃であるのに対し、パラ型芳香族ポリアミド繊維パルプおよび珪藻土は450℃以下の温度では分解せず、重量減少は起こらない。よって紙状物の熱重量分析において、300〜400℃の温度領域における重量減少分をほぼバクテリアセルロースと見なすことができる。このようにして測定した紙状物中のバクテリアセルロース含量は、3.1重量%であった。したがって、この実施例における紙状物の組成は、有機繊維パルプ/無機フィラー/バクテリアセルロース=58.1/38.8/3.1(重量比)であった。
Furthermore, the bacterial cellulose content in the obtained paper can be accurately known by thermogravimetric analysis of the paper.
That is, the thermal decomposition temperature of bacterial cellulose is 300 to 350 ° C., whereas para-type aromatic polyamide fiber pulp and diatomaceous earth are not decomposed at a temperature of 450 ° C. or lower, and weight loss does not occur. Therefore, in the thermogravimetric analysis of the paper-like material, the weight loss in the temperature range of 300 to 400 ° C. can be regarded as almost bacterial cellulose. The bacterial cellulose content in the paper material thus measured was 3.1% by weight. Therefore, the composition of the paper-like material in this example was organic fiber pulp / inorganic filler / bacterial cellulose = 58.1 / 38.8 / 3.1 (weight ratio).

次に、得られた紙状物を、液状フェノール樹脂(品番PR−53123、住友ベークライト(株)製)をエタノールにて希釈した、濃度が9重量%のフェノール樹脂エタノール溶液に浸漬してフェノール樹脂を含浸し、その後室温で24時間乾燥してプリプレグを得た。このとき、フェノール樹脂の含浸量は紙状物に対して35%であった。したがって、この実施例における摩擦材の組成は、有機繊維パルプ/無機フィラー/バクテリアセルロース/バインダー樹脂=43.0/28.7/2.3/26.0(重量比)となった。   Next, the obtained paper-like material was immersed in a phenol resin ethanol solution having a concentration of 9% by weight obtained by diluting a liquid phenol resin (product number PR-53123, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) with ethanol. And then dried at room temperature for 24 hours to obtain a prepreg. At this time, the impregnation amount of the phenol resin was 35% with respect to the paper-like material. Therefore, the composition of the friction material in this example was organic fiber pulp / inorganic filler / bacterial cellulose / binder resin = 43.0 / 28.7 / 2.2.3 / 26.0 (weight ratio).

さらにこのプリプレグを、プレス機によって60kg/cmの面圧により180℃で5分間プレスを行ない、さらに180℃のオーブン中で2時間硬化させることにより、厚みが0.55mm、目付けが400g/m、気孔率が50体積%の湿式摩擦材を得た。 Further, this prepreg was pressed at 180 ° C. for 5 minutes with a pressing machine at a surface pressure of 60 kg / cm 2 , and further cured in an oven at 180 ° C. for 2 hours, so that the thickness was 0.55 mm and the basis weight was 400 g / m. 2. A wet friction material having a porosity of 50% by volume was obtained.

[比較例1]
実施例1と同様の手法で培養し得られたバクテリアセルロース分散液を濾別し、バクテリアセルロースを取り出した。さらにこれを80℃で乾燥し、バクテリアセルロースの固形分を得た。
次に、バクテリアセルロース分散液の代わりにバクテリアセルロースの固形分を3.9重量部添加する以外は実施例1と同様の手法により紙状物を得た。
なお紙状物の熱重量分析を行った結果、紙状物中のバクテリアセルロース含量は3.4重量%であった。
続いて、実施例1と同様の手法により、厚みが0.55mm、目付けが400g/m、気孔率が50体積%の湿式摩擦材を得た。
[Comparative Example 1]
The bacterial cellulose dispersion obtained by culturing in the same manner as in Example 1 was separated by filtration, and the bacterial cellulose was taken out. Furthermore, this was dried at 80 degreeC and solid content of bacterial cellulose was obtained.
Next, a paper-like material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3.9 parts by weight of the solid content of bacterial cellulose was added instead of the bacterial cellulose dispersion.
As a result of thermogravimetric analysis of the paper-like material, the bacterial cellulose content in the paper-like material was 3.4% by weight.
Subsequently, a wet friction material having a thickness of 0.55 mm, a basis weight of 400 g / m 2 , and a porosity of 50% by volume was obtained in the same manner as in Example 1.

[比較例2]
バクテリアセルロースを培養する際、有機繊維パルプとしてトワロン1097を15g/Lとなるように培養液に添加し、実施例1と同様の手法によりバクテリアセルロースの培養を行った。このようにして得られたバクテリアセルロース/有機繊維パルプ分散液を、有機繊維パルプが60重量%となるように調製した上で実施例1と同様の手法で紙状物を得た。紙状物の熱重量分析を行った結果、紙状物中のバクテリアセルロース含量は1.6重量%であった。
さらに、実施例1と同様の手法により厚みが0.55mm、目付けが400g/m、気孔率が50体積%の湿式摩擦材を得た。
[Comparative Example 2]
When cultivating bacterial cellulose, Twaron 1097 as organic fiber pulp was added to the culture solution at 15 g / L, and bacterial cellulose was cultured in the same manner as in Example 1. The bacterial cellulose / organic fiber pulp dispersion thus obtained was prepared so that the organic fiber pulp was 60% by weight, and a paper-like material was obtained in the same manner as in Example 1. As a result of thermogravimetric analysis of the paper-like material, the bacterial cellulose content in the paper-like material was 1.6% by weight.
Further, a wet friction material having a thickness of 0.55 mm, a basis weight of 400 g / m 2 , and a porosity of 50% by volume was obtained in the same manner as in Example 1.

[比較例3]
バクテリアセルロース分散液の代わりに市販のリンターパルプを3.9重量部添加する以外は実施例1と同様の手法により紙状物を得た。
なお紙状物の熱重量分析を行った結果、紙状物中のリンターパルプ含量は3.8重量%であった。
引き続いて、実施例1と同様の手法により厚みが0.55mm、目付けが400g/m、気孔率が50体積%の湿式摩擦材を得た。
[Comparative Example 3]
A paper-like material was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3.9 parts by weight of commercially available linter pulp was added instead of the bacterial cellulose dispersion.
As a result of thermogravimetric analysis of the paper-like material, the linter pulp content in the paper-like material was 3.8% by weight.
Subsequently, a wet friction material having a thickness of 0.55 mm, a basis weight of 400 g / m 2 , and a porosity of 50% by volume was obtained in the same manner as in Example 1.

[比較例4]
紙状物作製の際にバクテリアセルロースの分散液を添加しないこと以外は実施例1と同様の手法により紙状物及び湿式摩擦材を得た。
なお、得られた湿式摩擦材の厚みは0.55mm、目付けは400g/m、気孔率は50体積%であった。
[Comparative Example 4]
A paper-like material and a wet friction material were obtained in the same manner as in Example 1 except that the bacterial cellulose dispersion was not added during the production of the paper-like material.
The resulting wet friction material had a thickness of 0.55 mm, a basis weight of 400 g / m 2 , and a porosity of 50% by volume.

(物性測定)
上述の実施例1、比較例1乃至4により得られた試料を、以下に述べる測定方法に従って各種の物性測定を実施した。
(1)紙状物中におけるバクテリアセルロースの分散性
得られた紙状物の任意の20箇所を、走査型電子顕微鏡により10000倍の倍率で観察し、紙状物中のバクテリアセルロースの分散性を評価した。
なおバクテリアセルロースの繊維径は10〜100nmであり、有機繊維パルプとして用いた「トワロン1097」に較べ繊維径が明からに細いため、バクテリアセルロースは容易に判別することができる。
(Physical property measurement)
Various physical property measurements were performed on the samples obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 according to the measurement methods described below.
(1) Dispersibility of bacterial cellulose in paper-like material 20 arbitrary positions of the obtained paper-like material were observed with a scanning electron microscope at a magnification of 10,000 times, and the dispersibility of bacterial cellulose in the paper-like material was observed. evaluated.
In addition, since the fiber diameter of bacterial cellulose is 10-100 nm and the fiber diameter is clearly thinner than “Twaron 1097” used as the organic fiber pulp, the bacterial cellulose can be easily discriminated.

(2)湿式摩擦材の引張り剪断強度
下記の試験方法、条件で得られた湿式摩擦材の引張剪断強度を測定した。なお下記の通り得られた試験片は、片端を固定しもう片端を垂直に引張ることにより、湿式摩擦材を剪断破壊させて、引張り剪断強度を測定した。
試験機:INSTRON 5565型(INSTRON社製)
試験片:20mm×20mmに切断した湿式摩擦材の片面を、20mm×100mmのサンドブラスト板の端に、市販の2液型エポキシ系接着剤を用いて接着させた。続いてもう片方の面も同様に接着剤でサンドブラスト板に接着させて試験片を得た。
温度:室温
ゲージ間距離:25mm
引張速度:10mm/分
(2) Tensile shear strength of wet friction material The tensile shear strength of the wet friction material obtained by the following test method and conditions was measured. The test piece obtained as described below was subjected to shear fracture of the wet friction material by fixing one end and pulling the other end vertically, and the tensile shear strength was measured.
Testing machine: INSTRON 5565 type (manufactured by INSTRON)
Test piece: One side of a wet friction material cut to 20 mm × 20 mm was bonded to the end of a 20 mm × 100 mm sandblast plate using a commercially available two-component epoxy adhesive. Subsequently, the other surface was similarly bonded to a sandblast plate with an adhesive to obtain a test piece.
Temperature: Distance between room temperature gauges: 25mm
Tensile speed: 10 mm / min

上述の実施例1、比較例1乃至4の各試料の分散性と剪断強度の測定結果を表1に示す。

Figure 2007063399
Table 1 shows the measurement results of dispersibility and shear strength of the samples of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 described above.
Figure 2007063399

なお紙状物中におけるバクテリアセルロースの分散性は、下記のような基準で判定し、表1に示した。
○:観察した20箇所の内、11箇所以上でバクテリアセルロースが観察でき、且つバクテリアセルロースが均一に分散し凝集体は見られなかった。
△:観察した20箇所の内、11箇所以上でバクテリアセルロースが観察できたが、その中にバクテリアセルロースの凝集体が観察された。
×:観察した20箇所の内、バクテリアセルロースが観察できたのは10箇所以下で、且つその中にバクテリアセルロースの凝集体が観察された。
−:バクテリアセルロースを添加せず
The dispersibility of bacterial cellulose in the paper was determined according to the following criteria and is shown in Table 1.
A: Bacterial cellulose was observable at 11 or more of the observed 20 locations, and the bacterial cellulose was uniformly dispersed and no aggregates were observed.
Δ: Bacterial cellulose was observed in 11 or more of the observed 20 locations, but aggregates of bacterial cellulose were observed therein.
X: Out of 20 observed locations, bacterial cellulose was observed at 10 locations or less, and aggregates of bacterial cellulose were observed therein.
-: No bacterial cellulose added

実施例1では、得られた紙状物中においてバクテリアセルロースがほぼ均一に分散した様子が観察された。これは、バクテリアセルロースを分散液の状態で添加することにより、スラリー中で均一に分散しやすくなったことによるものと考えられる。
また機械的特性として評価した引張り剪断強度は、バクテリアセルロースを添加しなかった比較例4に比べ、約3割向上した。これは、バクテリアセルロースを添加することにより、バインダー樹脂であるフェノール樹脂と紙基材との親和性が高くなったことにより樹脂接着性が向上したことによるものと考えられる。
In Example 1, it was observed that bacterial cellulose was almost uniformly dispersed in the obtained paper. This is considered to be due to the fact that the bacterial cellulose is easily dispersed uniformly in the slurry by adding it in the state of a dispersion.
Moreover, the tensile shear strength evaluated as a mechanical characteristic improved about 30% compared with the comparative example 4 which did not add bacterial cellulose. This is considered to be due to the fact that by adding bacterial cellulose, the resin adhesion was improved due to the increased affinity between the phenolic resin as the binder resin and the paper substrate.

比較例1では、比較例4に比べ引張り剪断強度は15%ほど向上が見られた。しかし、実施例1とほぼ同等のバクテリアセルロース含量であったにもかかわらず、引張り剪断強度は低い値であった。これは、バクテリアセルロースが紙状物中に均一に分散性せずに凝集し、その結果バクテリアセルロースによる効果が十分に発現しなかったものと考えられる。実際に、紙状物を走査型顕微鏡で観察した結果、バクテリアセルロースは紙の一部に凝集して存在している様子が多く観察された。このことから、一度乾燥したバクテリアセルロース固形分は、各々が複雑に絡み合っているために、通常の離解方法ではスラリー中に均一に分散させることは困難であり、より高い撹拌や剪断をかける必要があると考えられる。   In Comparative Example 1, the tensile shear strength was improved by about 15% compared to Comparative Example 4. However, although the bacterial cellulose content was almost the same as in Example 1, the tensile shear strength was low. This is probably because the bacterial cellulose aggregated in the paper-like material without being uniformly dispersible, and as a result, the effect of bacterial cellulose was not sufficiently developed. Actually, as a result of observing the paper-like material with a scanning microscope, many bacterial celluloses were observed to aggregate and exist on a part of the paper. For this reason, once dried bacterial cellulose solids are intricately entangled with each other, it is difficult to disperse them uniformly in the slurry by a normal disaggregation method, and it is necessary to apply higher agitation and shearing. It is believed that there is.

比較例2でも、比較例4に比べ引張り剪断強度は10%程度高い値であったが、紙状物を走査型顕微鏡で観察したところ、バクテリアセルロースは均一に分散せずに凝集体を形成している様子が観察された。これは、有機繊維パルプ存在下でバクテリアセルロースを培養したために、系の粘度が大幅に上昇し、バクテリアセルロースが均一に分散しなかったものと考えられる。さらに、実施例1と同様の培養条件であったにもかかわらず、紙状物中のバクテリアセルロース含量は少なかった。これは、系の粘度が大幅に高くなったことにより、震とうによって培養液中に十分に酸素を供給することができなくなって、バクテリアセルロースの産生が阻害されたものによると考えられる。   In Comparative Example 2, the tensile shear strength was about 10% higher than that in Comparative Example 4, but when the paper-like material was observed with a scanning microscope, bacterial cellulose did not uniformly disperse and formed aggregates. Was observed. This is presumably because the bacterial cellulose was cultured in the presence of organic fiber pulp, so that the viscosity of the system increased significantly and the bacterial cellulose was not uniformly dispersed. Furthermore, despite the culture conditions similar to those in Example 1, the bacterial cellulose content in the paper was small. This is considered to be because the viscosity of the system was greatly increased, and it was impossible to sufficiently supply oxygen to the culture solution due to shaking, thereby inhibiting the production of bacterial cellulose.

比較例3では、比較例4と同等の引張り剪断強度であった。これは、リンターパルプ自体はセルロース系物質であり、バインダー樹脂との親和性は高いが、比表面積はバクテリアセルロースに比べて明らかに小さいため、バクテリアセルロースと同量の添加によってでは、十分に効果が現れなかったことが考えられる。   In Comparative Example 3, the tensile shear strength was the same as in Comparative Example 4. This is because linter pulp itself is a cellulosic material and has a high affinity with the binder resin, but the specific surface area is clearly smaller than that of bacterial cellulose. It is thought that it did not appear.

以上のように、バクテリアセルロースを添加することにより、引張り剪断強度のような機械的特性が向上することは彰かとなったが、その中でもバクテリアセルロースが分散した培養液を用いることにより、紙状物中でのバクテリアセルロースの分散性が向上し、添加による効果がより効率的に発現することが明らかとなった。   As described above, it was recognized that the addition of bacterial cellulose improved mechanical properties such as tensile shear strength. Among them, paper-like materials were obtained by using a culture solution in which bacterial cellulose was dispersed. It was clarified that the dispersibility of bacterial cellulose in the medium was improved and the effect of the addition was expressed more efficiently.

[実施例2〜5]
実施例1において、バクテリアセルロースの分散液の添加量を、それぞれ50重量部、200重量部、300重量部及び400重量部に変更した以外は、実施例1と同様な条件で実施して、それぞれ実施例2、実施例3、実施例4及び実施例5の紙状物を得た。
得られた紙状物中のバクテリアセルロースの含有量は、それぞれ1.5重量%、6.1重量%、9.2重量&及び11.9重量%であった。なお、バクテリアセルロースの含有量の多い実施例5の場合は抄造の差異に目詰まりが起こり、実施例1〜実施例4の場合に較べ紙状物を得るために要する時間が長くなった。
[Examples 2 to 5]
In Example 1, except that the amount of addition of the bacterial cellulose dispersion was changed to 50 parts by weight, 200 parts by weight, 300 parts by weight and 400 parts by weight, respectively, the same conditions as in Example 1 were carried out. The paper-like material of Example 2, Example 3, Example 4, and Example 5 was obtained.
The content of bacterial cellulose in the obtained paper was 1.5% by weight, 6.1% by weight, 9.2% by weight and 11.9% by weight, respectively. In the case of Example 5 having a high content of bacterial cellulose, clogging occurred in the difference in papermaking, and the time required to obtain a paper-like product was longer than in Examples 1 to 4.

Figure 2007063399
なお紙状物中におけるバクテリアセルロースの分散性の表記記号は表1と同様である。
Figure 2007063399
The notation symbols for the dispersibility of bacterial cellulose in the paper-like material are the same as in Table 1.

本発明によれば、バクテリアセルロースの分散液と、有機繊維パルプおよび各種無機フィラーを含む成分とを混合したスラリーから、バクテリアセルロースが均一に分散した紙状物が得られ、更にこの紙状物を基材として用いることにより、引張り剪断強度などの機械的特性に優れた湿式摩擦材を得ることができるので、自動車等の変速機における動力伝達系のクラッチフェーシングとして特に有用である。   According to the present invention, a paper-like material in which bacterial cellulose is uniformly dispersed is obtained from a slurry obtained by mixing a dispersion of bacterial cellulose and a component containing organic fiber pulp and various inorganic fillers. By using it as a base material, a wet friction material having excellent mechanical properties such as tensile shear strength can be obtained, which is particularly useful as a clutch facing of a power transmission system in a transmission such as an automobile.

Claims (4)

湿式摩擦材であって、有機繊維をフィブリル化して得られる有機繊維パルプ、バクテリアセルロースおよび無機フィラーを含むスラリーを抄造して得られる紙状物を基材とし、該バクテリアセルロースが該紙状物中に分散されていることを特徴とする湿式摩擦材。   A wet friction material, which is based on a paper-like material obtained by making a slurry containing organic fiber pulp obtained by fibrillating organic fibers, bacterial cellulose and an inorganic filler, and the bacterial cellulose is contained in the paper-like material. Wet friction material characterized by being dispersed in 有機繊維パルプとなるフィブリル化された有機繊維が、芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維及びポリベンザゾール繊維の群から選ばれる少なくとも1種を含む請求項1記載の湿式摩擦材。   The wet friction material according to claim 1, wherein the fibrillated organic fiber to be an organic fiber pulp contains at least one selected from the group consisting of an aromatic polyamide fiber, an aromatic polyester fiber and a polybenzazole fiber. 紙状物に占めるバクテリアセルロースの含有率が0.5〜10重量%である請求項1記載の湿式摩擦材。   The wet friction material according to claim 1, wherein the content of bacterial cellulose in the paper is 0.5 to 10% by weight. 培養液中で培養したバクテリアセルロースを、乾燥させることなくバクテリアセルロースを含む培養液のまま、またはアルカリで洗浄し精製せしめたバクテリアセルロースを含む培養液となし、ついで、該培養液を有機繊維パルプおよび無機フィラーを含む成分と混合してスラリーを作製し、該スラリーを抄造して紙状物を得、さらに該紙状物にバインダー樹脂を含浸し、しかる後熱プレスにより加圧・硬化させることを特徴とする湿式摩擦材の製造方法。   Bacterial cellulose cultivated in a culture solution is left as a culture solution containing bacterial cellulose without drying, or a culture solution containing bacterial cellulose that has been purified by washing with alkali, and then the culture solution is treated with organic fiber pulp and A slurry is prepared by mixing with a component containing an inorganic filler, and the slurry is made into a paper to obtain a paper-like material. The paper-like material is further impregnated with a binder resin, and then pressed and cured by hot pressing. A method for producing a wet friction material.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2037039A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-18 Teijin Aramid B.V. Paper comprising polybenzazole or precursor thereof
JP2010037412A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Fukushima Univ Method for producing sliding member

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0861385A (en) * 1994-08-25 1996-03-08 Honda Motor Co Ltd Humid type frictional member
JP2004256560A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 Tokai Carbon Co Ltd Wet friction material
JP2005194648A (en) * 2004-01-05 2005-07-21 Teijin Techno Products Ltd Pulp having bacterial cellulose adhering thereto

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0861385A (en) * 1994-08-25 1996-03-08 Honda Motor Co Ltd Humid type frictional member
JP2004256560A (en) * 2003-02-24 2004-09-16 Tokai Carbon Co Ltd Wet friction material
JP2005194648A (en) * 2004-01-05 2005-07-21 Teijin Techno Products Ltd Pulp having bacterial cellulose adhering thereto

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2037039A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-18 Teijin Aramid B.V. Paper comprising polybenzazole or precursor thereof
WO2009033983A1 (en) * 2007-09-12 2009-03-19 Teijin Aramid B.V. Paper comprising polybenzazole or precursor thereof
JP2010037412A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Fukushima Univ Method for producing sliding member

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