JP7282765B2 - アラミドパルプを含む紙及びそれから作製された摩擦紙 - Google Patents

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Description

本発明は、アラミドパルプ及びポリビニルピロリドンを含む原紙に関する。紙は、樹脂でコーティングされると、摩擦材料として有用である。
Ｌｅｅの米国特許第５，５３２，０５９号明細書には、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）とポリ（ビニルピロリドン）との組合せの繊維パルプが、それを作製する方法とともに開示されている。この方法は、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド重合反応をポリ（ビニルピロリドン）の存在下で行なうことを必要とし、生成物は、フィブリルの増加と繊維柄がないこととを有する改良パルプである。
Ｍａｒｔｉｎの米国特許第３，０３６，９５０号明細書には、叩解セルロースパルプ繊維上に水分散性樹脂を堆積させる方法であって、最初にポリビニルピロリドンを前記繊維の水性スラリー中に分散させ、その後に前記樹脂を前記スラリー中に分散させることを含み、ポリビニルピロリドンは、前記パルプ繊維の乾燥重量に基づいて少なくとも約０．０５重量％の量で添加される、方法が記載されている。
Ｒａｍａｃｈａｎｄｒａｎの米国特許第６，１３９，６８８号明細書には、コーティングされたアラミド繊維であって、コーティングは、小量のキトサンであり、コーティングされた繊維は、改良摩擦紙の製造に有用である、コーティングされたアラミド繊維が教示されている。
摩擦用途のための紙であって、紙多孔率の増加がまったくないか又は最小限で、その紙の引張り強度が、増加され得る、紙を提供する継続的な必要性がある。
本発明は、６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプを含み、前記繊維パルプは、繊維、及び繊維の表面上にコーティングとして存在する１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含み、コーティングは、繊維に化学的にも静電気的にも結合されていない、紙に関する。
本発明はさらに、その紙から作製された摩擦材料複合物に関する。
本発明は、様々な形態で具体化されることができる一方で、いくつかの実施形態の以下の説明は、本開示が本発明の例証と見なされるべきであり、本発明を例示された特定の実施形態に限定することは意図されないことの理解とともになされる。見出しは、単に便宜のために提供され、いかなる仕方でも本発明を限定するものと解釈されるべきでない。本開示のいかなる見出しの下又はいかなる部分で例示される実施形態も、本開示の同じ又はいずれか他の見出し若しくは他の部分の下で例証される実施形態と組み合わされてもよい。
それらの全ての可能な変形で本明細書に記載される要素のいかなる組合せも、本明細書で別に指示されないか、又は別に文脈により明らかに否定されない限り、本発明によって包含される。
定義
本明細書で使用される場合、用語「紙」は、その通常の意味で用いられ、慣用的な湿式レイ抄紙プロセス及び装置を使用して調製される不織シートを指す。本開示の文脈において、紙は、「原紙（ｂａｓｅ ｐａｐｅｒ）」とも称される。
本明細書に記載される場合の「摩擦紙」は、上に記載されたとおりの原紙及び樹脂コーティングを含む複合物である。
「パルプ」によって、柄及びそれから延在するフィブリルを有するアラミド材料の粒子が意味され、柄は、一般に柱状及び直径で約１０～５０ミクロンであり、フィブリルは、柄に付いている直径で単に数分の１ミクロン又は数ミクロンの毛状メンバーで、約１０～１００ミクロン長である。製紙では、パルプ上のフィブリルは、フック又は留め具として作用して紙中の隣接粒子を保持し、紙の構造に一体性を与えるために重要である。本明細書で使用されるパルプの表面積は、１グラム当たり０．５～２０平方メートルである。アラミドパルプは、例えば、アラミドフロックを精製することによってか又は米国特許第５，２０２，１８４号明細書に記載されたとおりに作製されてもよい。
フロックは一般に、連続フィラメント繊維を有意なフィブリル化なしに短い長さに切断することによって作製される短繊維を含む。短繊維の長さは、ほとんどいかなる長さのものでもあり得るが、好適な範囲の一例は、強化繊維について１ｍｍ～１２ｍｍ及びヤーンに紡糸されるステープル繊維について５ｍｍ～８００ｍｍである。典型的には、フロックは、１グラム当たり約０．０８～０．６平方メートルの表面積を有する。本発明における使用に好適な短繊維は、Ｈｏｉｎｅｓｓの米国特許第５，４７４，８４２号明細書に開示された強化繊維である。
本明細書で使用される場合の用語「フィブリド」は、小さく、ごく薄い、本質的に２次元の、約１００～１０００マイクロメートルの長さ及び幅、並びに約０．１～１マイクロメートルの厚さを有する粒子の非常に微粉化されたポリマー生成物を意味する。
本出願の文脈において、用語アラミドとしては、アミド（－－ＣＯＮＨ－－）結合の少なくとも８５％が、２つの芳香族環に直接結合しているポリマーが挙げられる。添加物は、アラミドとともに使用され得；１０重量％と同じ程度までの他のポリマー材料が、アラミドとブレンドされ得るか、又はコポリマーが、アラミドのジアミンに代わって置き換えられた１０％と同じ程度の他のジアミン、又はアラミドの二酸塩化物に代わって置き換えられた１０％と同じ程度の他の二酸塩化物を有して使用され得ることが見出された。パラ－アラミドは、本発明の繊維における例示的なポリマーであり、ポリ（ｐ－フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ－Ｔ）は、好ましいパラ－アラミドである。別の好適なアラミドタイプの繊維は、テレフタロイルクロリド（ＴＰＡ）と、ｐ－フェニレンジアミン（ＰＰＤ）及び３，４’－ジアミノジフェニルエーテル（ＤＰＥ）の組合せ混合物（例えば、５０／５０モル比）との反応によって調製されるような芳香族コポリアミドをベースとしたものである。さらに別の好適な繊維は、２種のジアミン、ｐ－フェニレンジアミン及び５－アミノ－２－（ｐ－アミノフェニル）ベンズイミダゾールと、テレフタル酸若しくは無水物又はそれらの酸塩化物誘導体、或いは前述の異性体との重縮合反応によって形成されるものである。別の繊維タイプは、パラ－フェニレンジアミン、５（６）－アミノ－２－（ｐ－アミノフェニル）ベンズイミダゾール及びテレフタロイルジクロリドの共重合から誘導される芳香族コポリマーである。
紙
本開示の文脈において、紙は、原紙とも称される。
１つの実施形態では、紙は、６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプ、例えば、ｐ－アラミド繊維パルプを含み、前記パルプは、繊維、及び繊維の表面上の１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）コーティングを含み、コーティングは、繊維に化学的にも静電的にも結合されていない。
別の実施形態では、紙は、８０～９８重量パーセントのアラミド繊維パルプ、例えば、ｐ－アラミド繊維パルプ、及び２～２０重量パーセントのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）コーティングを含む。
別の実施形態では、紙は、８０～９５重量パーセントのアラミド繊維パルプ、例えば、ｐ－アラミド繊維パルプ、及び５～２０重量パーセントのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）コーティングを含む。
さらなる実施形態では、紙は、８０～９０重量パーセントのアラミド繊維パルプ、例えば、ｐ－アラミド繊維パルプ、及び１０～２０重量パーセントのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）コーティングを含む。
さらに別の実施形態では、紙は、１～３０重量パーセントのアラミドフロック、例えば、ｐ－アラミドフロックをさらに含む。代わりに、紙は、１～２０重量パーセントのアラミドフロック、例えば、ｐ－アラミドフロック、又は１～１０重量パーセントのアラミドフロック、例えば、ｐ－アラミドフロックをさらに含む。
紙はまた、アラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せを使用して作製され得、フィブリドは、フロック及び他の紙構成成分を一緒に保持するために役立つ。
紙は、フィラー又は摩擦改質粒子のような構成成分をさらに含んでもよい。例示的なフィラーとしては、シリカ、珪藻土、黒鉛及びアルミナが挙げられる。例示的な摩擦改質粒子としては、金属の酸化物、窒化物、炭化物及びそれらの混合物が挙げられる。摩擦改質粒子は、１マイクロメートル未満の少なくとも１つの寸法を有してもよい。
アラミドパルプにＰＶＰを適用する１つの方法は、パルプ及び他の繊維状材料の水性スラリーにＰＶＰを添加し、紙を形成し、その紙を乾燥することによる。しかしながら、他の方法がまた、使用されてもよい。
紙は、当技術分野で周知の技術を使用して任意の適当な抄紙機で作製されてもよい。
好ましくは、紙は、平均ガーレー空気透過率３００ｃｃ値に対する引張り強度の比少なくとも４．０ＭＰａ／秒、又は少なくとも４．３ＭＰａ／秒を有する。
摩擦紙
本明細書に記載される場合の摩擦紙は、上に記載されたとおりの原紙、及び樹脂コーティングを含む複合物である。
１つの実施形態では、摩擦紙は、４０～９５重量パーセントの原紙及び５～６０重量パーセントの樹脂を含む。
別の実施形態では、摩擦紙は、６０～９０重量パーセントの原紙及び１０～４０重量パーセントの樹脂を含む。
摩擦紙樹脂
摩擦紙の樹脂構成成分は、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、シリコーン、ポリイミド、又はそれらの組合せであってもよい。
本発明に有用なシリコーン樹脂としては、例えば、熱硬化性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。別の有用な樹脂は、エポキシ変性フェノール樹脂であり、これは、約５～約２５重量パーセント、好ましくは約１０～約１５重量パーセントのエポキシ化合物を含有し、残り（溶媒及び他の加工助剤を除く）は、フェノール樹脂である。
樹脂は、当技術分野で公知のとおり、原紙の上及び中に含浸され、次いで、熱及び圧力によって硬化されて、摩擦紙の最終形状を形成する。浸漬コーティング及び表面コーティングなどの慣用技術が、紙に含浸させるために使用されてもよい。
産業用途
本発明は、クラッチプレート、トランスミッションバンド、ブレーキシュー、シンクロナイザリング、摩擦ディスク又はシステムプレートとともに使用するための高エネルギー摩擦材料として有用である。
本明細書に開示される一部の実施形態は、以下の項に示され、これらの項（又はそれらの部分）のいずれかの組合せが、実施形態を明らかにするためになされてもよい。例えば、実施形態に記載される組成物が、さらなる特徴又は請求項要素によって変わることがあり得る場合、他の実施形態に記載される他の組成物もまた、その同じさらなる特徴又は請求項要素によって変わることがあり得ることが理解されるべきである。例えば、項１ａは、項１の紙におけるアラミド繊維パルプが、ｐ－アラミド繊維パルプである実施形態を開示し；同様に、アラミド繊維パルプを含む（又はそれからなる、若しくはそれから本質的になる）紙又は複合物を開示するいずれか他の実施形態について、その紙又は複合物が、ｐ－アラミド繊維パルプを含む（又はそれからなる、若しくはそれから本質的になる）別の実施形態が存在する。一般に、アラミド繊維パルプ又はアラミドフロック又はアラミドフィブリドを含む、又はそれからなる、又はそれから本質的になる組成物（例えば、紙又は複合物）に関して本明細書に記載されるいずれかの実施形態について、ｐ－アラミド繊維パルプ又はｐ－アラミドフロック又はｐ－アラミドフィブリドを含む、又はそれからなる、又はそれから本質的になる別の対応する実施形態が存在する。さらに、組成物を用いる本明細書に記載される方法はまた、このような組成物の変形によって変わることがあり得る。
項１：紙であって、紙の全重量に基づいて６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプを含み、前記繊維パルプは、繊維、及び繊維の表面上にコーティングとして存在する紙の全重量に基づいて１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含み、コーティングは、繊維に化学的にも静電的にも結合されていない、紙。
項１ａ：実施形態では、項１に記載の紙におけるアラミド繊維パルプは、ｐ－アラミド繊維パルプである。
項２：８０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプ又はｐ－アラミド繊維パルプ、及び１～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む、項１又は１ａに記載の紙。実施形態では、項１又は１ａに記載の紙は、８０～９８重量パーセントのアラミド繊維パルプ又はｐ－アラミド繊維パルプ、及び２～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む。
項３：８０～９５重量パーセントのアラミド繊維パルプ又はｐ－アラミド繊維パルプ、及び５～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む、項１又は１ａに記載の紙。
項４：８０～９０重量パーセントのアラミド繊維パルプ又はｐ－アラミド繊維パルプ、及び１０～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む、項１又は１ａに記載の紙。
項４ａ：実施形態では、紙であって、アラミド繊維パルプ又はｐ－アラミド繊維パルプを含み、前記繊維パルプは、繊維、及び繊維の表面にコーティングとして存在するポリビニルピロリドンを含み、コーティングは、繊維に化学的にも静電的にも結合されていなく；ポリビニルピロリドンに対するアラミド繊維パルプ又はｐ－アラミド繊維パルプの重量比は、６０：４０～９９：１であるか；又は８０：２０～９９：１であるか；又は８０：２０～９８：２であるか；又は８０：２０～９５：５であるか；又は８０：２０～９０：１０である、紙が提供される。
項５：平均ガーレー空気透過率３００ｃｃ値に対する引張り強度の比少なくとも４．０ＭＰａ／秒を有する、項１～４ａのいずれか一項に記載の紙。実施形態では、平均ガーレー空気透過率３００ｃｃ値に対する引張り強度の比は、少なくとも４．３ＭＰａ／秒である。
項６：６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、項１に記載の紙。
項６ａ：８０～９８重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び２～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、項１に記載の紙。
項６ｂ：８０～９５重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び５～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、項１に記載の紙。
項６ｃ：８０～９０重量パーセントのｐ－アラミド繊維パルプ及び１０～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、項１に記載の紙。
項７：アラミドフロック、例えば、ｐ－アラミドフロックをさらに含む項１に記載の紙であって、前記フロックは繊維を含み、そのフロックは、紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントの量で存在し、ここで、ポリビニルピロリドンは、アラミド繊維パルプ及びアラミドフロック繊維の表面にコーティングとして存在し、且つアラミド繊維パルプは、紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、紙。実施形態では、アラミド繊維パルプ及びアラミドフロックは、ｐ－アラミド繊維パルプ及びｐ－アラミドフロックである。
項７ａ：アラミドフロックをさらに含む項１に記載の紙であって、前記フロックは、繊維を含み、そのフロックは、紙の全重量に基づいて１～２０、又は５～２０重量パーセントの量で存在し、ここで、ポリビニルピロリドンは、アラミド繊維パルプ繊維及びアラミドフロック繊維の表面にコーティングとして存在し、且つｐ－アラミド繊維パルプは、紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、紙。実施形態では、アラミド繊維パルプ及びアラミドフロックは、ｐ－アラミド繊維パルプ及びｐ－アラミドフロックである。
項７ｂ：実施形態では、アラミドフロックをさらに含む、項４ａに記載の紙が提供される。１つのこのような実施形態では、アラミドフロックは、紙の全重量に基づいて１～３０、又は１～２０、又は５～２０重量パーセントの量で存在する。実施形態では、アラミドフロックは、ｐ－アラミドフロックである。
項８：アラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せをさらに含む項１に記載の紙であって、前記アラミドフロック及びアラミドフィブリドは、繊維を含み、そのアラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せは、紙の全重量に基づいて１～３０、又は１～２０、又は５～２０重量パーセントの量で存在し、ここで、ポリビニルピロリドンは、アラミド繊維パルプ繊維並びにアラミドフロック繊維及びアラミドフィブリドの表面にコーティングとして存在し、且つアラミド繊維パルプは、紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、紙。実施形態では、アラミド繊維パルプ並びにアラミドフロック及びアラミドフィブリドは、ｐ－アラミド繊維パルプ並びにｐ－アラミドフロック及びｐ－アラミドフィブリドである。
項８ａ：一部の実施形態では、項４ａに記載の紙は、アラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せをさらに含む。１つのこのような実施形態では、アラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せは、紙の全重量に基づいて１～３０、又は１～２０、又は５～２０重量パーセントの量で存在する。実施形態では、アラミド繊維パルプ並びにアラミドフロック及びアラミドフィブリドは、ｐ－アラミド繊維パルプ並びにｐ－アラミドフロック及びｐ－アラミドフィブリドである。
項９：フィラー又は摩擦改質粒子をさらに含む、項１～８ａのいずれか一項に記載の紙。
項１０：フィラー又は摩擦改質粒子が、シリカ、珪藻土、黒鉛、アルミナ、金属酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の１種以上である、項９に記載の紙。
項１０ａ：フィラーが、シリカ、珪藻土、黒鉛、又はアルミナの１種以上である、項９に記載の紙。
項１０ｂ：摩擦改質粒子が、金属酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の１種以上である、項９に記載の紙。
項１１：紙の全重量に基づいて６０～９８重量パーセントのアラミド繊維パルプ、紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントのアラミドフロック、及び紙の全重量に基づいて１～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、項７に記載の紙。実施形態では、アラミド繊維パルプ及びアラミドフロックは、ｐ－アラミド繊維パルプ及びｐ－アラミドフロックである。
項１１ａ：紙の全重量に基づいて６０～９３重量パーセントのアラミド繊維パルプ、紙の全重量に基づいて５～２０重量パーセントのアラミドフロック、及び紙の全重量に基づいて２～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、項７に記載の紙。実施形態では、アラミド繊維パルプ及びアラミドフロックは、ｐ－アラミド繊維パルプ及びｐ－アラミドフロックである。
項１２：４０～９５重量パーセントの項１に記載の紙及び５～６０重量パーセントの樹脂を含む複合物であって、樹脂は、フェノール樹脂、シリコーン、ポリイミド、又はそれらの組合せである、複合物。
項１３：６０～９０重量パーセントの項１に記載の紙及び１０～４０重量パーセントの樹脂を含む、項１２に記載の複合物。
項１４：４０～９５重量パーセントの項７に記載の紙、及び５～６０重量パーセントの樹脂を含む複合物であって、樹脂は、フェノール樹脂、シリコーン、ポリイミド、又はそれらの組合せである、複合物。
項１５：６０～９０重量パーセントの項７に記載の紙及び１０～４０重量パーセントの樹脂を含む、項１４に記載の複合物。
本発明は、以下の実施例でさらに明らかにされ、ここで、部及びパーセントは全て、別に明記されない限り、重量による。これらの実施例は、本発明の好ましい実施形態を示す一方で、単に例証として与えられ、且ついかなる仕方でも限定すると解釈されるべきでないことが理解されるべきである。上記の考察及びこれらの実施例から、当業者であれば、本発明の本質的な特徴を確認し得、その精神及び範囲から逸脱することなく、様々な用途及び条件にそれを適合させるために本発明の様々な変化及び修正をなし得る。
試験方法
原紙及び摩擦紙の平均厚さは、紙試料の５点でＴｈｗｉｎｇ－Ａｌｂｅｒｔ ＰｒｏＧａｇｅ機器を使用してＡＳＴＭ Ｄ６４５Ｍ－９７（２００７）に従って測定した。
摩擦紙の平均厚さは、厚さゲージ、モデルＩＤ－Ｃ１１２８ Ｍｉｔｓｕｔｏｙｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって測定し、紙試料の破断点の厚さを使用した。
原紙及び摩擦紙の目付は、ＡＳＴＭ Ｄ６４６－１３に従って測定した。
摩擦紙の目付は、硬化直後の面積（２１ｃｍｘ９ｃｍ）で除した測定重量によって計算した。
原紙及び摩擦紙の多孔率及び空気透過率は、Ｇｅｎｕｉｎｅ Ｇｕｒｌｅｙ ４３２０ Ｇｕｒｌｅｙ Ｄｅｎｓｏｍｅｔｅｒ ４１１０（Ｇｕｒｌｅｙ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｔｒｏｙ，ＮＹ）を使用してＡＳＴＭ Ｄ７２６－９４に従って測定した。個別の試料をデンソメータのホルダ内に置き、０．３０４（ｋＰａ）の圧力での空気を試料の０．１ｉｎｃｈ2又は０．６４５ｃｍ2の面積に押し通し、１ｉｎｃｈ2又は６．４５ｃｍ2に合わせてソフトウェアで再計算する。３００ｃｃ（ｃｍ3）の空気が試料を通過するのに必要とされる秒単位の時間を、本明細書でガーレー空気透過率３００ｃｃ値と称される、（秒／３００ｃｍ3又は秒／３００ｃｃ）の単位によってガーレー空気透過率として記録した。値は、各試料の５試験の平均として報告する。その機械は多孔率も計算する。定性的に、多孔率及び透過率は、ここでは透過率が３００ｃｃの空気が試料を通過するのにかかる時間（秒単位での）によって記録されることが留意されるべきであるけれども、多孔率が高ければ高いほどより高い透過率をもたらす点で関係している。時間が短ければ短いほど（少なければ少ないほど）より高い透過率と同一になり、したがって、秒単位での時間は、実際に透過率に逆に関係している。
原紙及び摩擦紙の両方ともの引張り強度値は、ＡＳＴＭ Ｄ８２８－１６に従って測定した。値は、各試料の８試験の平均として報告する。
以下の実施例は本発明を例証するために与えられ、いかなる仕方でもそれを限定すると解釈されるべきでない。別に指示されない限り、部及びパーセントは全て、重量による。現発明に従って調製される実施例は、数値で指示する。対照又は比較例は文字で指示する。比較例及び発明実施例に関するデータ及び試験結果は、表１及び表２に示す。
全ての実施例で使用されるパルプは、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ．から商業的に入手可能なフィラメント１本当たり２．２５デニールでのｐ－アラミドＫｅｖｌａｒ（登録商標）ｍｅｒｇｅ １Ｆ８９２であった。
フロックは、やはりＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔから商業的に入手可能な３ｍｍ切断長でのｐ－アラミドＫｅｖｌａｒ（登録商標）ｍｅｒｇｅ １Ｆ５７０であった。
ＰＶＰは、商品名Ｓｏｋａｌａｎの下でＢＡＳＦ，Ｆｌｏｒｈａｍ，ＮＪから入手した。グレードは、Ｋ３０Ｐであった。
比較例Ａのための原紙の調製
ｐ－アラミドパルプを撹拌しながら水に添加して、ｐ－アラミドパルプの２％スラリーを得た。スラリーをフィルターバッグに通して濾過し、湿ったフィルターケーキを１００ｐｓｉの圧力でフラットプレス中周囲温度で１分間押して、脱水を完了した。その紙は、乾燥させなかった。
７．４６ｇのｐ－アラミドパルプを２．５リットルの水に添加して、第２のスラリーを形成し、次いでこれを実験室抄紙機でフィルタースクリーンの上に供給した。形成された紙をさらに押さず、３００＋／－２０℃で５分間乾燥させた。
乾燥された紙は、０．７２ｍｍの平均厚さ、１６８ｇ／ｍ2（ｇｓｍ、１平方メートル当たりグラム）の目付、及び８３．８％の多孔率を有した。その紙を空気透過率及び引張り強度について試験し、結果を表１に示す。
実施例１のための原紙の調製
これは、ｐ－アラミドパルプを添加してスラリーを作製した後に、添加されたＰＶＰの重量が、添加ｐ－アラミドパルプの重量の５％であるような量で、ＰＶＰの量をやはり、撹拌しながら、添加したことを除いて、比較例Ａと同様に調製した。圧力、時間及び温度は、比較例Ａに対するものと同じであった。
乾燥された紙は、０．６９ｍｍの平均厚さ、１７０ｇ／ｍ2の目付及び８２．９％の多孔率を有した。紙を空気透過率及び引張り強度について試験し、結果を表１に示す。
実施例２のための原紙の調製
これは、ｐ－アラミドパルプを添加してスラリーを作製した後に、ｐ－アラミドフロックの量を、添加されたｐ－アラミドフロックの重量が、添加ｐ－アラミドパルプの重量の２０％であるような量で、撹拌しながら添加し、及びＰＶＰの量をやはり、添加されたＰＶＰの重量が、添加ｐ－アラミドパルプの重量の５％であるような量で、撹拌しながら添加したことを除いて、比較例Ａと同様に調製した。圧力、時間及び温度は、比較例Ａに対するものと同じであった。
乾燥された紙は、０．７６ｍｍの平均厚さ、１６４ｇ／ｍ2の目付及び８５．１％の多孔率を有した。紙を空気透過率及び引張り強度について試験し、結果を表１に示す。
Figure 0007282765000001
摩擦紙の調製
摩擦材料としての原紙の効力を試験するために、原紙をフェノール樹脂に浸漬させた。樹脂は、Ｓｕｍｉｔｏｍｏ Ｂａｋｅｌｉｔｅ，ＮＡ（Ｎｏｖｉ，ＭＩ，ＵＳＡ）からのメタノール溶媒（３０％溶液）中のタイプＰＲ５４５６２であった。浸漬後、紙を取り出し、過剰の樹脂を流出させた。紙を３０分間空気乾燥させ、次いでオーブン中１００℃で１５分間乾燥させた。紙の樹脂含量は、質量のパーセント濃度で測定した。次いで、紙をガラスプレート間に置き、樹脂を１６５℃で１０分間硬化させ、続いて、オーブン中１６５℃で５時間硬化させた。コーティングされた紙中の樹脂含量は、樹脂コーティングの前後の紙の相対重量を比較することによって決定した。
比較例Ｂは、比較例Ａの原紙から作製した。実施例３～実施例８は、原紙の作製中に、ＰＶＰを表２中のとおり示される量で実施例１について記載されたとおりに添加したことを除いて、比較例Ｂと同様に作製した。
７つの試料にわたって平均された物理的特性を、摩擦紙の各タイプについて決定し、表２に要約する。
引張り試験は、摩擦紙の１２０ｘ１０ｍｍ試験試料に対して６０ｍｍのチャック距離で行なった。厚さは、試料に沿って３点で測定し、破断点に最も近い厚さを計算に使用した。試験は、周囲温度（約２３°Ｃ）で１分当たり１ｍｍの速度で行なった。最高及び最低引張り値を排除し、平均引張り強度を残りの５つの試料から決定した（以下、表２）。
Figure 0007282765000002
慣習的知識は、紙の多孔率が増加するにつれて、引張り強度は低下するということである。摩擦紙について、多孔率を損なうことなく増加した引張り強度を有することが望ましい。予想外且つ意外にも、原紙パルプへのＰＶＰの添加は、許容できる多孔率レベルを維持しながら、摩擦紙引張り値におけるこのような増加を可能にすることが見出された。おおよそ１０重量％のＰＶＰ添加が、最適の引張り性能を与えるように思われた。
本発明は、以下の事項によっても特定することができる。
（付記）
（付記１）
紙であって、前記紙の全重量に基づいて６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプを含み、前記繊維パルプは、繊維、及び前記繊維の表面にコーティングとして存在する、前記紙の全重量に基づいて１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含み、前記コーティングは、前記繊維に化学的にも静電的にも結合されていない、紙。
（付記２）
８０～９８重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び２～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む、付記１に記載の紙。
（付記３）
８０～９５重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び５～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む、付記１に記載の紙。
（付記４）
８０～９０重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び１０～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含む、付記１に記載の紙。
（付記５）
平均ガーレー空気透過率３００ｃｃ値に対する引張り強度の比の少なくとも４．０ＭＰａ／秒を有する、付記１に記載の紙。
（付記６）
６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプ及び１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、付記１に記載の紙。
（付記７）
アラミドフロックをさらに含み、前記フロックは、繊維を含み、そのフロックは、前記紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントの量で存在し、ここで、前記ポリビニルピロリドンは、前記アラミド繊維パルプ繊維及び前記アラミドフロック繊維の表面にコーティングとして存在し、且つ前記アラミド繊維パルプは、前記紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、付記１に記載の紙。
（付記８）
アラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せをさらに含み、前記アラミドフロック及びアラミドフィブリドは、繊維を含み、そのアラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せは、前記紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントの量で存在し、ここで、前記ポリビニルピロリドンは、前記アラミド繊維パルプ繊維並びに前記アラミドフロック繊維及び前記アラミドフィブリドの表面にコーティングとして存在し、且つ前記アラミド繊維パルプは、前記紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、付記１に記載の紙。
（付記９）
フィラー又は摩擦改質粒子をさらに含む、付記１又は７に記載の紙。
（付記１０）
前記フィラー又は摩擦改質粒子が、シリカ、珪藻土、黒鉛、アルミナ、金属酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の１種以上である、付記９に記載の紙。
（付記１１）
前記紙の全重量に基づいて６０～９８重量パーセントのアラミド繊維パルプ、前記紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントのアラミドフロック、及び前記紙の全重量に基づいて１～２０重量パーセントのポリビニルピロリドンからなる、又はそれらから本質的になる、付記７に記載の紙。
（付記１２）
４０～９５重量パーセントの付記１に記載の紙及び５～６０重量パーセントの樹脂を含み、ここで、前記樹脂は、フェノール樹脂、シリコーン、ポリイミド、又はそれらの組合せである、複合物。
（付記１３）
６０～９０重量パーセントの付記１に記載の紙及び１０～４０重量パーセントの樹脂を含む、付記１２に記載の複合物。
（付記１４）
４０～９５重量パーセントの付記７に記載の紙及び５～６０重量パーセントの樹脂を含み、ここで、前記樹脂は、フェノール樹脂、シリコーン、ポリイミド、又はそれらの組合せである、複合物。
（付記１５）
６０～９０重量パーセントの付記７に記載の紙及び１０～４０重量パーセントの樹脂を含む、付記１４に記載の複合物。

Claims (4)

  1. 紙であって、前記紙の全重量に基づいて６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプを含み、前記繊維パルプは、繊維、及び前記繊維の表面にコーティングとして存在する、前記紙の全重量に基づいて１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含み、前記コーティングは、前記繊維に化学的にも静電的にも結合されていないものであり、前記紙は、アラミドフロックをさらに含み、前記フロックは、繊維を含み、そのフロックは、前記紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントの量で存在し、ここで、前記ポリビニルピロリドンは、前記アラミド繊維パルプ繊維及び前記アラミドフロック繊維の表面にコーティングとして存在し、且つ前記アラミド繊維パルプは、前記紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、紙。
  2. 紙であって、前記紙の全重量に基づいて６０～９９重量パーセントのアラミド繊維パルプを含み、前記繊維パルプは、繊維、及び前記繊維の表面にコーティングとして存在する、前記紙の全重量に基づいて１～４０重量パーセントのポリビニルピロリドンを含み、前記コーティングは、前記繊維に化学的にも静電的にも結合されていないものであり、前記紙は、アラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せをさらに含み、前記アラミドフロック及びアラミドフィブリドは、繊維を含み、そのアラミドフロックとアラミドフィブリドとの組合せは、前記紙の全重量に基づいて１～３０重量パーセントの量で存在し、ここで、前記ポリビニルピロリドンは、前記アラミド繊維パルプ繊維並びに前記アラミドフロック繊維及び前記アラミドフィブリドの表面にコーティングとして存在し、且つ前記アラミド繊維パルプは、前記紙の全重量に基づいて９８重量パーセント以下である、紙。
  3. フィラー又は摩擦改質粒子をさらに含む、請求項１又は２に記載の紙。
  4. ４０～９５重量パーセントの請求項１又は２に記載の紙及び５～６０重量パーセントの樹脂を含み、ここで、前記樹脂は、フェノール樹脂、シリコーン、ポリイミド、又はそれらの組合せである、複合物。
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