包含芳族聚酰胺浆粕的纸和由其制造的摩擦纸制造技术

公开了一种纸，其包含60重量％至99重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕和1重量％至40重量％的在纤维表面上的聚乙烯吡咯烷酮涂层，所述涂层既不以化学方式也不以静电方式结合到所述纤维上。还描述了一种包含所述纸和树脂涂层的摩擦纸复合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含芳族聚酰胺浆粕的纸和由其制造的摩擦纸
技术介绍
本专利技术涉及一种包含芳族聚酰胺浆粕和聚乙烯吡咯烷酮的原纸。所述纸当涂有树脂时可用作摩擦材料。授予Lee的美国专利号5,532,059公开了一种聚(对苯二甲酰对苯二胺)和聚(乙烯吡咯烷酮)的组合的纤维浆粕及其制造方法。所述方法涉及在聚(乙烯吡咯烷酮)存在下进行聚(对苯二甲酰对苯二胺)聚合反应，并且产物是具有增加的原纤维而没有纤维茎的改进的浆粕。授予Martin的美国专利号3,036,950描述了一种在经打浆的纤维素浆粕纤维上沉积水分散性树脂的方法，所述方法包括首先将聚乙烯吡咯烷酮分散到所述纤维的水性浆料中，以及随后将所述树脂分散到所述浆料中，所述聚乙烯吡咯烷酮的添加量基于所述浆粕纤维的干重为至少约0.05重量％。授予Ramachandran的美国专利号6,139,688教导了一种经涂覆的芳族聚酰胺纤维，其中涂层是少量的壳聚糖，并且所述经涂覆的纤维可用于制造改进的摩擦纸。持续需要提供一种用于摩擦应用的纸，其中可以在不增加或最低限度增加纸孔隙率的情况下增加纸的拉伸强度。
技术实现思路
本专利技术涉及一种纸，所述纸包含：60重量％至99重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，所述纤维浆粕包含纤维；以及1重量％至40重量％的作为涂层存在于所述纤维的表面上的聚乙烯吡咯烷酮，所述涂层既不以化学方式也不以静电方式结合到所述纤维上。本专利技术进一步涉及一种由所述纸制造的摩擦材料复合物。具体实施方式尽管本专利技术能够以各种形式实施，但是以下对几个实施例的描述是在理解本公开内容应被认为是本专利技术的范例的情况下进行的，并且不旨在将本专利技术限制于所示的具体实施例。提供标题仅仅是为了方便，而不应以任何方式解释为限制本专利技术。在本公开的任何标题下或任何部分中示出的实施例可与在本公开的相同或任何其他标题或其他部分下示出的实施例组合。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本专利技术包括本文所述的要素以其所有可能变型形式的任何组合。定义如本文所用，术语“纸”以其正常含义使用，并且是指使用常规湿法造纸工艺和设备制备的非织造片材。在本公开的上下文中，纸也被称为“原纸”。如本文所述的“摩擦纸”是包含如上所述的原纸和树脂涂层的复合物。所谓“浆粕”是指具有茎和从茎延伸的原纤维的芳族聚酰胺材料的颗粒，其中茎通常为柱状并且直径为约10至50微米，而原纤维是直径仅为几分之一微米或几微米的附着到茎上的且长度为约10至100微米的毛发状构件。在造纸中，浆粕上的原纤维作为钩或紧固件将相邻颗粒保持在纸中并为纸结构提供完整性非常重要。本文所用的浆粕的表面积为0.5至20平方米/克。芳族聚酰胺浆粕可以例如通过精制芳族聚酰胺絮凝物或如美国专利号5,202,184中所述而制造。絮凝物通常包括通过将连续的长丝纤维切成短的长度而没有明显的原纤化所制成的短纤维。尽管短纤维的长度几乎可以是任何长度，但是合适的范围的实例对于加强纤维而言为1mm至12mm，对于纺成纱线的短纤维而言为5mm至800mm。典型地，絮凝物的表面积为约0.08至0.6平方米/克。适用于本专利技术的短纤维是授予Hoiness的美国专利号5,474,842中公开的加强纤维。如本文所用，术语“纤条体”是指小的薄膜状的基本上为二维颗粒的非常细分的聚合物产品，其具有约100至1000微米的长度和宽度以及约0.1至1微米的厚度。在本申请的上下文中，术语芳族聚酰胺包括其中至少85％的酰胺(--CONH--)键直接附接至两个芳环的聚合物。添加剂可以与芳族聚酰胺一起使用；并且已经发现，可以将最高多达10重量％的其他聚合物材料与芳族聚酰胺共混，或者可以使用共聚物，这些共聚物具有多达10％的替代芳族聚酰胺的二胺的其他二胺或多达10％的替代芳族聚酰胺的二酰氯的其他二酰氯。对位芳族聚酰胺是本专利技术纤维中的示例性聚合物，并且聚(对苯二甲酰对苯二胺)(PPD-T)是优选的对位芳族聚酰胺。另一合适的芳族聚酰胺型纤维是基于芳族共聚酰胺的纤维，诸如通过对苯二甲酰氯(TPA)与对苯二胺(PPD)和3，4′-二氨基二苯醚(DPE)的组合混合物(例如，摩尔比为50/50)反应而制备的芳族共聚酰胺。另一种合适的纤维是通过如下方式形成的纤维：两种二胺即对苯二胺和5-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑与其对苯二酸衍生物或酸酐衍生物或酰氯衍生物或前述物质的异构体发生缩聚反应。另一种纤维类型是衍生自对苯二胺、5(6)-氨基-2-(对氨基苯基)苯并咪唑和对苯二甲酰二氯的共聚的芳族共聚物。纸在本公开的上下文中，纸也称为原纸。在一个实施例中，所述纸包含：60重量％至99重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，诸如对位芳族聚酰胺纤维浆粕，所述浆粕包含纤维；以及1重量％至40重量％的在所述纤维的表面上的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂层，所述涂层既不以化学方式也不以静电方式结合到所述纤维上。在另一个实施例中，所述纸包含：80重量％至98重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，诸如对位芳族聚酰胺纤维浆粕；以及2重量％至20重量％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂层。在另一个实施例中，所述纸包含：80重量％至95重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，诸如对位芳族聚酰胺纤维浆粕；以及5重量％至20重量％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂层。在又一个实施例中，所述纸包含：80重量％至90重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，诸如对位芳族聚酰胺纤维浆粕；以及10重量％至20重量％的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)涂层。在再一个实施例中，所述纸进一步包含1重量％至30重量％的芳族聚酰胺絮凝物，诸如对位芳族聚酰胺絮凝物。替代性地，所述纸进一步包含1重量％至20重量％的芳族聚酰胺絮凝物，诸如对位芳族聚酰胺絮凝物，或1重量％至10重量％的芳族聚酰胺絮凝物，诸如对位芳族聚酰胺絮凝物。纸也可以使用芳族聚酰胺絮凝物和芳族聚酰胺纤条体的组合来制造，其中纤条体用于将絮凝物和其他纸组分保持在一起。纸可以进一步包含诸如填料或摩擦改性颗粒的组分。示例性填料包括二氧化硅、硅藻土、石墨和氧化铝。示例性摩擦改性颗粒包括金属氧化物、氮化物、碳化物及其混合物。摩擦改性颗粒可以具有至少一个小于1微米的维度。将PVP施加到芳族聚酰胺浆粕的一种方法是通过将PVP添加到浆粕和其他纤维材料的含水浆料中，形成纸并干燥纸。但是，也可以使用其他方法。可以使用本领域众所周知的技术在任何合适的造纸机上制造纸。优选地，纸具有至少4.0MPa/s或至少4.3MPa/s的拉伸强度与平均葛尔莱(Gurley)透气度300cc值的比率。摩擦纸如本文所述的摩擦纸是包含如上所述的原纸和树脂涂层的复合物。在一个实施例中，摩擦纸包含40重量％至95重量％的原纸和5重量％至60重量％的树脂。在另一个实施例中，摩擦纸包含60重量％至90重量％的原纸和10重量％至40重量％的树脂。摩擦纸树脂摩擦纸的树脂组分可以是酚醛树脂、改性酚醛树脂、硅树脂、聚酰亚胺或其组合。可用于本专利技术的硅树脂包括例如热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纸，其包含：基于所述纸的总重量的60重量％至99重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，所述纤维浆粕包含纤维；以及基于所述纸的总重量的1重量％至40重量％的作为涂层存在于所述纤维的表面上的聚乙烯吡咯烷酮，所述涂层既不以化学方式也不以静电方式结合到所述纤维上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171101 US 62/5800091.一种纸，其包含：基于所述纸的总重量的60重量％至99重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕，所述纤维浆粕包含纤维；以及基于所述纸的总重量的1重量％至40重量％的作为涂层存在于所述纤维的表面上的聚乙烯吡咯烷酮，所述涂层既不以化学方式也不以静电方式结合到所述纤维上。


2.如权利要求1所述的纸，其包含80重量％至98重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕和2重量％至20重量％的聚乙烯吡咯烷酮。


3.如权利要求1所述的纸，其包含80重量％至95重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕和5重量％至20重量％的聚乙烯吡咯烷酮。


4.如权利要求1所述的纸，其包含80重量％至90重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕和10重量％至20重量％的聚乙烯吡咯烷酮。


5.如权利要求1所述的纸，其拉伸强度与平均葛尔莱透气度300cc值的比率为至少4.0MPa/s。


6.如权利要求1所述的纸，其由或基本上由60重量％至99重量％的芳族聚酰胺纤维浆粕和1重量％至40重量％的聚乙烯吡咯烷酮组成。


7.如权利要求1所述的纸，其进一步包含芳族聚酰胺絮凝物，所述絮凝物包含纤维，所述絮凝物基于所述纸的总重量以1重量％至30重量％的量存在，其中所述聚乙烯吡咯烷酮作为涂层存在于所述芳族聚酰胺纤维浆粕纤维和所述芳族聚酰胺絮凝物纤维的表面上，并且其中所述芳族聚酰胺纤维浆粕基于所述纸的总重量不超过98重量％。


8.如权利要求1所述的纸，其进一步包含芳族聚酰胺絮凝物和芳族聚酰胺纤条体的组合，所述芳族聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：M阿夫沙里，
申请(专利权)人：杜邦安全与建筑公司，
类型：发明
国别省市：美国;US