成型品的制造方法、成型品、背板和制动块的制作方法

成型品的制造方法、成型品、背板和制动块的制作方法
【专利摘要】本发明的成型品的制造方法的特征在于，包括：准备含有树脂和原纤维的粒料原料的工序；将上述粒料原料切断，得到含有上述树脂和上述原纤维被切断而成的纤维的多个粒料的工序；将各上述粒料中所含的上述纤维开纤的工序；和将上述开纤后的粒料成型，得到成型品的工序。根据本发明，能够容易地制造机械强度优异的成型品(例如，制动块的背板)。另外，根据本发明，能够提供机械强度优异的成型品和背板、以及可靠性高的制动块。
【专利说明】
成型品的制造方法、成型品、背板和制动块
技术领域
[0001 ]本发明涉及成型品的制造方法、成型品、背板和制动块。
【背景技术】
[0002] 近年来，作为金属制部件的替代品，使用混合有纤维的合成树脂成型得到的成型 品备受瞩目。作为这样的成型品，例如，可以列举盘式制动器用的制动块所使用的背板。盘 式制动器用的制动块一般由用于对盘进行制动的内衬（摩擦件）和支撑其的背板（back plate)构成。该背板用于支撑内衬，要求具有耐热性、耐制动性和高温气氛中的高的机械强 度。因此，在现有技术中，背板使用陶瓷制的板或金属制的板。
[0003] 但是，陶瓷制的板或金属制的板存在重量大、加工耗费时间、成本高等问题。因此， 最近，为了实现轻质化和低成本化，研究了背板使用用混合有纤维的合成树脂形成的板作 为陶瓷制的板或金属制的板的替代品。
[0004]这样的成型品（背板)通常使用用树脂将纤维固定的粒料，通过进行压缩成型或注 射成型等来成型(例如，参照专利文献1)。
[0005] 但是，通过现有的制造方法得到的成型品（背板）中，成型品中存在纤维密的部分 和疏的部分，纤维没有充分分散均匀。因此，通过现有的制造方法得到的成型品无法得到令 人满意的机械强度，并且，存在制品间强度参差不齐的问题。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2012 - 96370号公报

【发明内容】

[0009]发明所要解决的课题
[0010] 本发明提供一种能够容易地制造机械强度优异的成型品（例如，制动块的背板)的 成型品的制造方法、以及机械强度优异的成型品和背板。另外，本发明还提供一种可靠性高 的制动块。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 这样的目的能够通过下述(1)~（10)所述的本发明来实现。
[0013 ] (1) -种成型品的制造方法，其特征在于，包括：
[0014] 准备含有树脂和原纤维的粒料原料的工序；
[0015] 将上述粒料原料切断，得到含有上述树脂和上述原纤维被切断而成的纤维的多个 粒料的工序；
[0016] 将各上述粒料中所含的上述纤维开纤的工序;和
[0017] 将上述开纤后的粒料成型，得到成型品的工序。
[0018] (2)如（1)所述的成型品的制造方法，其中，将上述纤维开纤的工序中，一边以80°C 以上140°C以下的温度对上述粒料进行加热，一边将各上述粒料中所含的上述纤维开纤。
[0019] (3)如（1)或(2)所述的成型品的制造方法，其中，供应于将上述纤维开纤的工序的 上述粒料中所含的上述纤维的平均长度在3mm以上100mm以下。
[0020] (4)如（1)~(3)中任一项所述的成型品的制造方法，其中，将供应于将上述纤维开 纤的工序的上述粒料中所含的上述纤维的平均长度设为1时，上述开纤后的上述粒料中所 含的上述纤维的平均长度在〇. 1以上〇. 8以下。
[0021] (5)如（1)~(4)中任一项所述的成型品的制造方法，其中，上述纤维含有选自芳族 聚酰胺纤维、碳纤维和玻璃纤维中的至少1种。
[0022] (6)如（1)~(5)中任一项所述的成型品的制造方法，其中，上述树脂含有选自酚醛 树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂和不饱和聚酯树脂中的至少1种。
[0023] (7)如（1)~(6)中任一项所述的成型品的制造方法，其中，上述成型品是具备摩擦 件和与上述摩擦件接合的背板的制动块的上述背板。
[0024] (8)-种成型品，其特征在于，其是通过（1)~（7)中任一项所述的成型品的制造方 法制得的。
[0025] (9) -种背板，其特征在于，其是通过(7)所述的成型品的制造方法制得的。
[0026] (10)-种制动块，其特征在于，具备摩擦件和与上述摩擦件接合的（9)所述的背 板。
[0027]发明的效果
[0028] 根据本发明，能够提供一种成型品的制造方法，该方法能够容易地制造机械强度 优异的成型品（例如，制动块的背板）。
[0029] 另外，根据本发明，还能够提供机械强度优异的成型品和背板。
[0030] 另外，根据本发明，还能够提供可靠性高的制动块。
【附图说明】
[0031] 图1是表示本发明的制动块的实施方式的俯视图。
[0032] 图2是用于表示将本发明的制动块配置于盘上的状态的图。
【具体实施方式】
[0033]以下，对于本发明的成型品的制造方法、成型品、作为成型品的制动块的背板和制 动块进行详细说明。
[0034] 1.成型品的制造方法
[0035] 首先，对本发明的成型品的制造方法的优选实施方式进行详细说明。
[0036] 本实施方式的成型品的制造方法的特征在于，包括:准备含有树脂和原纤维的粒 料原料的工序(粒料原料准备工序）；将粒料原料切断，得到含有树脂和原纤维被切断而成 的纤维的多个粒料的工序(粒料准备工序）；将各粒料中所含的纤维开纤的工序(开纤工 序）；和将所得到的开纤后的粒料成型，得到成型品的工序(成型工序）。
[0037] 本发明具有包括开纤工序的特征。由此，各粒料中所含的纤维被解开，树脂遍布纤 维彼此之间。因此，能够使纤维均匀地分散在最终得到的成型品内。其结果，所得到的成型 品能够发挥优异的机械强度。并且，能够抑制所得到的成型品彼此之间机械强度的参差不 齐，能够提供优异品质的成型品。
[0038]以下，对各工序进行说明。
[0039][粒料原料准备工序]
[0040] 首先，通过将树脂涂敷于原纤维，准备粒料原料。这里，原纤维是指长纤维(纤丝的 束）、或将该长纤维进一步束成的粗纱(粗纱纤维）。
[0041] 作为将树脂涂敷于原纤维的方法，例如，能够采用按照日本特表2002 - 509199号 公报的记载使用粗纱的粉体浸渗法。使用粗纱的粉体浸渗法是指使用流化床技术，通过干 式法对原纤维进行涂敷的方法。具体而言，首先，将除原纤维以外的构成粒料的其他材料不 经事前混炼地从流化床直接被覆于原纤维。接着，通过短时间的加热，使其他材料与原纤维 固着。接着，使这样涂敷过的原纤维通过包括冷却装置和根据情况的加热装置的状态调节 区域。由此，得到长条状的粒料原料。
[0042][粒料准备工序]
[0043] 接着，将粒料原料切断为规定的长度。由此，得到由树脂和原纤维被切断而成的纤 维构成的多个粒料。该切断例如适合使用股线切断机(s trand cu11 er)。
[0044] 因此，粒料是用树脂将纤维束固定的固态物。特别是在本实施方式中，通过将粒料 原料切断制作粒料，因此，粒料中，纤维束基本在固定方向上平行取向。通过以这样的方法 制作粒料，能够提尚粒料的生广性。
[0045] 其中，对于树脂和纤维在后面进行详细描述。
[0046] [开纤工序]
[0047] 本工序中，对上述各粒料中所含的纤维实施开纤处理。这里，开纤处理是指对纤维 束(纤维的集合物)施加压力，对纤维束进行扁平加工的处理。作为开纤处理的方法，例如， 可以列举使粒料通过狭小缝隙的方法、或使粒料通过单螺杆或双螺杆混炼机的混炼单元的 方法等。其中，以下的说明中，也有时将开纤处理仅称为"开纤"。
[0048]通过将各粒料中所含的纤维开纤，由树脂固定的纤维被解开。另外，此时，由于起 因于开纤处理的外部应力，纤维的一部分(端部)被切断，开纤后的粒料（以下，也有时称为 "含纤维的组合物"）中，主要存在包括主纤维和比主纤维短的副纤维在内的长度不同的纤 维。
[0049] 这里，将开纤前的粒料中所含的纤维的平均长度设为1时，开纤后的粒料中所含的 纤维的平均长度优选在0.1以上0.8以下。此时，例如，可以认为存在大量平均长度为0.8左 右的较长的纤维(主纤维），存在少量平均长度为0.1左右的短纤维(副纤维）。
[0050] 使用这样的粒料制造的成型品中，副纤维以进入主纤维彼此之间的间隙的方式存 在。换言之，成型品中，各纤维以主纤维彼此之间的间隙被副纤维填充的方式存在。其结果， 成型品的机械强度和形状稳定性提高。特别是通过使开纤后的粒料中所含的纤维（主纤维 和副纤维）的平均长度处于上述范围内，所得到的成型品的机械强度和形状稳定性进一步 提尚。
[0051] 具体而言，比副纤维长的主纤维主要有助于成型品的机械强度的确保和成型品的 形状稳定性。另一方面，虽然副纤维也有助于成型品的形状稳定性，但是主要发挥填充(插 补）主纤维彼此之间的作用。即，副纤维进入主纤维的间隙，从而发挥增大不存在主纤维的 部分的成型品的机械强度的作用，即，发挥增强由主纤维得到的效果的作用(增强作用）。 [0052]另外，在作为开纤处理方法，使用使上述所示的粒料通过狭小间隙的方法的情况 下，将开纤前的粒料(供应于开纤工序的粒料）中所含的纤维的平均长度设为1时，更优选开 纤后的粒料(进行开纤工序后的粒料）中所含的纤维的平均长度在0.3以上0.7以下。开纤后 的纤维的平均长度处于这样的范围内时，能够更可靠地发挥主纤维与副纤维的上述相互作 用。
[0053]相对于此，在开纤后的纤维的平均长度超过上述上限值时，由于主纤维的数量过 多，因此，在成型品的成型时，可能无法充分得到粒料的熔融物或软化物的流动性。而在开 纤后的纤维的平均长度低于上述下限值时，与副纤维的数量相比，主纤维的数量过少，因 此，根据纤维的构成材料等，无法得到主纤维本来的作用，结果，有时也无法得到副纤维的 增强效果。
[0054]另外，作为开纤处理方法，使用使上述所示的粒料通过混炼机的混炼单元的方法 时，将开纤前的粒料中所含的纤维的平均长度设为1时，开纤后的粒料中所含的纤维的平均 长度更优选在0.1以上0.6以下。
[0055]开纤后的纤维的平均长度处于这样的范围内时，能够更可靠地发挥主纤维与副纤 维的上述相互作用。相对于此，开纤后的纤维的平均长度处于这样的范围外时，有无法充分 得到与上述同样的粒料的熔融物或软化物的流动性的可能性，有无法充分地发挥主纤维和 副纤维的作用的可能性。
[0056]另外，开纤处理优选一边对粒料进行加热一边进行。由此，能够将粒料中所含的树 脂软化，因此，能够将粒料中所含的纤维更容易且均匀地开纤。其中，该加热的温度优选在 80 °C以上140°C以下，更优选在90 °C以上120 °C以下。通过以这样的温度对粒料进行加热，能 够将粒料中所含的树脂充分地软化。
[0057]这样，本发明具有在粒料准备工序后具备开纤工序的特征。由此，开纤后的粒料中 含有主纤维和比主纤维短的副纤维。其结果，如上所述，所得到的成型品通过主纤维与副纤 维的相互作用而发挥优异的机械强度和形状稳定性。另外，也能够抑制成型品彼此之间的 机械强度的参差不齐，能够提供优异品质的成型品。
[0058]相对于此，在粒料原料准备工序和粒料准备工序之间进行开纤工序的情况下，即， 对粒料原料中所含的原纤维实施开纤处理，此后将粒料原料切断为规定的长度，制作粒料 的情况下，所得到的粒料中含有基本均匀长度的纤维。在使用这样的粒料时，无法像本发明 这样得到由主纤维与副纤维的相互作用所获得的效果，因此，所得到的成型品与本发明中 所得到的成型品相比，机械强度和形状稳定性降低。
[0059] [成型工序]
[0060] 本工序中，将经过上述开纤工序得到的粒料(含纤维的组合物）成型，得到本发明 的成型品。
[0061] 作为成型方法，例如，可以列举压缩成型、递模成型和注射成型等。
[0062] 根据如上所述的本发明的成型品的制造方法，通过开纤处理，各粒料中所含的纤 维被解开，树脂遍布纤维彼此之间。因此，纤维在所得到的成型品内均匀分散。另外，开纤后 的粒料中含有长度不同的纤维(主纤维和副纤维），因此，能够得到具有优异的机械强度和 形状稳定性的成型品(本发明的成型品）。即，成型品中，各纤维以主纤维彼此之间的间隙由 副纤维填充的方式存在，因此，所得到的成型品具有特别优异的机械强度和形状稳定性。
[0063] 此外，也可以在以本工序将开纤后的粒料成型之前，对开纤后的粒料进行预成型， 形成预成型品。即，本发明的成型品的制造方法可以具备对于开纤后的粒料的预成型工序。 由此，开纤后的粒料的操作性提高。其结果，能够进一步提高成型品的生产性。
[0064] 另外，在成型工序之前，也可以对开纤后的粒料进行预加热处理。即，本发明的成 型品的制造方法可以具备对于开纤后的粒料的预加热工序。由此，能够进一步提尚开纤后 的粒料的成型性(成型的容易程度）。其结果，能够进一步提高成型品的生产性。
[0065] 2.粒料
[0066]下面，对粒料进行详细说明。
[0067] 如上所述粒料含有树脂和纤维。
[0068]以下，对各成分进行详细说明。
[0069] [树脂]
[0070] 粒料含有树脂。
[0071] 其中，本实施方式中，树脂在室温时可以为固态、液态、半固态等的任意形态。
[0072] 作为树脂，可以列举热固性树脂、光固性树脂、反应性固化树脂和厌气固化性树脂 等的固化性树脂。这些之中，热固性树脂由于固化后的线膨胀率和弹性模量等机械特性优 异，故而特别优选。
[0073] 作为热固性树脂，例如，可以列举酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、脲(尿 素)树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、氰酸酯树脂、有机硅树脂、氧杂环丁烷树脂、（甲基)丙 烯酸酯树脂、不饱和聚酯树脂、苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂等，可 以使用这些之中的1种或将2种以上组合使用。这些之中，作为热固性树脂，特别优选酚醛树 月旨、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、不饱和聚酯树脂，更优选酚醛树脂。由此， 成型品能够发挥优异的耐热性。
[0074] 作为酚醛树脂，例如，可以列举酚醛清漆树脂、甲酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树 月旨、芳基亚烷基型酚醛清漆树脂等的酚醛清漆型酚醛树脂；未改性的甲阶酚醛树脂、用桐 油、亚麻仁油、胡桃油等改性的油改性甲阶酚醛树脂等的甲阶型酚醛树脂等，可以使用这些 之中的1种或将2种以上组合使用。这些之中，作为酚醛树脂，特别优选酚醛清漆树脂。由此， 能够以低成本和高尺寸精度制造成型品，并且，所得到的成型品能够发挥特别优异的耐热 性。
[0075] 酚醛树脂的重均分子量没有特别限定，优选为1000~15000左右。重均分子量低于 上述下限时，有时树脂的粘度过低而难以制备粒料，超过上述上限值时，树脂的熔融粘度变 高，因此，有时成型品的成型性(成型的容易程度)降低。酚醛树脂的重均分子量，例如，能够 以凝胶渗透色谱(GPC)测定，以聚苯乙烯换算的重量分子量规定。
[0076]作为环氧树脂，可以列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂 等的双酚型环氧树脂;酚醛清漆型环氧树脂、甲酚醛清漆型环氧树脂等的酚醛清漆型环氧 树脂;溴代双酚A型环氧树脂、溴代酚醛清漆型环氧树脂等的溴代型环氧树脂;联苯型环氧 树脂;萘型环氧树脂;三(羟基苯基）甲烷型环氧树脂等，可以使用这些之中的1种或将2种以 上组合使用。这些之中，作为环氧树脂，特别优选分子量较低的双酚A型环氧树脂、酚醛清漆 型环氧树脂、甲酚醛清漆型环氧树脂。由此，能够提高粒料的熔融物或软化物的流动性，因 此，能够使制造成型品时的粒料的熔融物或软化物的操作性和成型性(成型的容易程度)更 好。另外，从进一步提高成型品的耐热性的观点考虑，作为环氧树脂，优选酚醛清漆型环氧 树脂、甲酚醛清漆型环氧树脂，特别优选三(羟基苯基）甲烷型环氧树脂。
[0077]作为双马来酰亚胺树脂，只要是分子链的两末端分别具有马来酰亚胺基的树脂即 可，没有特别限定，更优选具有苯基的树脂。具体而言，例如，能够使用下述式（1)所示的树 月旨。其中，双马来酰亚胺树脂也可以具有结合于其分子链的两末端以外的位置的马来酰亚 胺基。
[0079] 式（1)中，R1~R4为氢或碳原子数1~4的取代或无取代的烃基，R5为2价的取代或无 取代的有机基团。这里，有机基团是可以含有不同种原子的烃基，作为不同种原子，可以列 举0、S、N等。R 5优选为具有亚甲基、芳香环和醚键(一0-）以任意顺序结合的主链的烃基，更 优选主链中以任意顺序结合的亚甲基、芳香环和醚键的合计数在15个以下的烃基。此外，在 主链的中途，可以结合有取代基和/或侧链，作为其具体例，例如，可以列举碳原子数在3个 以下的烃基、马来酰亚胺基、苯基等。
[0080] 具体而言，作为双马来酰亚胺树脂，例如，可以列举N，N ' 一（4，4 ' 一二苯基甲烷)双 马来酰亚胺、双(3 -乙基一5-甲基一4一马来酰亚胺苯基）甲烷、2,2-双[4一（4一马来酰 亚胺苯氧基)苯基]丙烷、间亚苯基双马来酰亚胺、对亚苯基双马来酰亚胺、4 一甲基一 1，3 - 亚苯基双马来酰亚胺、N，N'一亚乙基二马来酰亚胺、N，N'一六亚甲基二马来酰亚胺等，可以 使用这些之中的1种或将2种以上组合使用。
[0081 ]粒料（成型品）中树脂的含有率没有特别限定，优选在20质量％以上80质量％以 下，更优选在30质量％以上50质量％以下。树脂的含有率低于上述下限值时，根据树脂的种 类，有时无法充分地获得与构成粒料(成型品）的其它材料(特别是纤维）的结合强度。而树 脂的含有率超过上述上限值时，后述的纤维的量相对减少，有时无法充分地发挥含有纤维 的效果。
[0082][纤维]
[0083] 粒料含有纤维。
[0084]供应于开纤工序的粒料中所含的纤维的平均长度优选在3mm以上100mm以下，更优 选在5mm以上60_以下。由此，能够使得最终获得的成型品的机械强度更为优异。相对于此， 在纤维的平均长度低于上述下限值时，根据纤维的构成材料及其含有率，有时无法充分地 获得成型品的形状稳定性。而在纤维的平均长度超过上述上限值时，在成型品的成型时，有 时无法充分地获得粒料的熔融物或软化物的流动性。
[0085] 另一方面，开纤后的粒料中含有主纤维和比主纤维短的副纤维。由此，成型品的成 型性(成型的容易程度)提高，成型得到的成型品的机械强度和形状稳定性提高。
[0086] 主纤维的平均长度L1优选在3mm以上90mm以下，更优选在5mm以上50mm以下，进一 步优选在8mm以上12mm以下。主纤维的平均长度L1低于上述下限值时，根据主纤维的构成材 料及其含有率，有时无法充分地获得成型品的形状稳定性。而在主纤维的平均长度L1超过 上述上限值时，在成型品的成型时，有时无法充分地获得粒料的熔融物或软化物的流动性。
[0087] 另外，副纤维的平均长度L2优选在Ο · 1mm以上10mm以下，更优选在Ο · 3mm以上5mm以 下，进一步优选在0.5mm以上3mm以下。副纤维的平均长度L2低于上述下限值时，例如，在主 纤维的含有率低时，为了增大由主纤维获得的效果的增强作用，有时需要使开纤后的粒料 中的副纤维的含有率较多。而在副纤维的平均长度L2超过上述上限值时、主纤维的含有率 高时，副纤维进入主纤维的间隙的比例降低。
[0088] 纤维(主纤维和副纤维）的平均直径优选在5μπι以上20μπι以下，更优选在6μπι以上18 μπι以下，进一步优选在7μπι以上16μπι以下。纤维的平均直径低于上述下限值时，根据纤维的 构成材料和含有率，在成型品成型时纤维容易破损。而在纤维的平均直径超过上述上限值 时，根据纤维的构成材料及其含有率，有时成型性降低。
[0089] 纤维(主纤维和副纤维）的剖面形状没有特别限定，可以为圆形和椭圆形等的大致 圆形等，三角形、四边形和六边形等的多边形，扁平形、星形等的异形等的任意形状。这些之 中，纤维的剖面形状特别优选为大致圆形或扁平形。由此，能够提高成型品的表面的平滑 性。另外，粒料的熔融物或软化物的成型时的操作性进一步提高，其成型性变得更好。
[0090] 作为纤维(主纤维和副纤维），例如，可以列举芳族聚酰胺纤维、丙烯酸纤维、尼龙 纤维(脂肪族聚酰胺纤维)和苯酚纤维等的有机纤维，玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、石棉、钛 酸钾纤维和玄武岩纤维等的无机纤维，不锈钢纤维、钢纤维、铝纤维、铜纤维、黄铜纤维和青 铜纤维等的金属纤维等，可以使用这些之中的1种或将2种以上组合使用。这些之中，作为纤 维，特别优选含有选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维和玻璃纤维中的至少1种。
[0091] 在使用玻璃纤维时，每单位体积的粒料的熔融物或软化物的均匀性提高，粒料的 熔融物或软化物的成型性变得特别好。另外，由于粒料的熔融物或软化物的均匀性提高，所 形成的成型品中的内部应力的均匀性提高，作为结果，成型品的波动变小。还能够进一步提 高高负荷下成型品的耐磨损性。另外，在使用碳纤维或芳族聚酰胺纤维时，能够进一步提高 成型品的机械强度，并且能够使成型品进一步轻质化。
[0092] 作为构成玻璃纤维的玻璃的具体例，例如，可以列举Ε玻璃、C玻璃、Α玻璃、S玻璃、D 玻璃、NE玻璃、T玻璃、Η玻璃。这些之中，作为构成玻璃纤维的玻璃，特别优选E玻璃、T玻璃或 S玻璃。通过使用这样的玻璃纤维，能够实现纤维(主纤维和副纤维）的高弹性化，其热膨胀 系数也可以减小。
[0093]另外，作为碳纤维的具体例，例如，可以列举拉伸强度3500MPa以上的高强度的碳 纤维或弹性模量230GPa以上的高弹性模量的碳纤维。碳纤维可以为聚丙烯腈(PAN)系的碳 纤维、沥青系的碳纤维的任一种，聚丙烯腈系的碳纤维由于拉伸强度高而优选。
[0094]另外，构成芳族聚酰胺纤维的芳族聚酰胺树脂可以具有间位型构造和对位型构造 的任一种构造。
[0095]另外，纤维优选预先实施表面处理。
[0096]通过预先实施表面处理，纤维能够提高在该含纤维的组合物中的分散性且提高与 树脂的密合力等。
[0097]作为这样的表面处理的方法，例如，可以列举偶联剂处理、氧化处理、臭氧处理、等 离子体处理、电晕处理和喷砂处理，可以使用这些之中的1种或将2种以上组合使用。这些之 中，作为表面处理的方法，特别优选偶联剂处理。
[0098]偶联剂处理所使用的偶联剂没有特别限定，可以根据树脂的种类适当选择。
[0099]作为偶联剂，可以列举硅烷系偶联剂、钛系偶联剂、铝系偶联剂，可以使用这些之 中的1种或将2种以上组合使用。这些之中，作为偶联剂，特别优选硅烷系偶联剂。由此，纤维 对于树脂(固化性树脂)的密合性特别提高。
[0?00]作为硅烷系偶联剂，可以列举环氧硅烷偶联剂、阳尚子性硅烷偶联剂、氣基硅烷偶 联剂、乙烯基硅烷偶联剂、疏基硅烷偶联剂、甲基丙稀醜硅烷偶联剂、氣代硅烷偶联剂、丙稀 醜硅烷偶联剂等。
[0101]粒料(含纤维的组合物）中纤维的含有率优选在20质量％以上80质量％以下，更优 选在30质量％以上70质量％以下。由此，能够进一步有效地提高所得到的成型品的机械强 度。
[0102][其它的成分]
[0103] 粒料还可以根据需要进一步含有固化剂、固化助剂、填充剂、脱模剂、颜料、敏化 剂、酸增殖剂、增塑剂、阻燃剂、稳定剂、抗氧化剂和抗静电剂等。
[0104] 固化剂能够根据树脂的种类等适当选择使用，不限定于特定的化合物。
[0105] 作为树脂，例如，在使用酚醛树脂时，作为固化剂，能够从2官能团以上的环氧系化 合物、异氰酸酯类和六亚甲基四胺等中选择使用。
[0106] 另外，作为树脂，使用环氧树脂时，作为固化剂，能够从脂肪族聚胺、芳香族聚胺、 双氰胺等的胺化合物、脂环族酸酐、芳香族酸酐等酸酐、酚醛清漆型酚醛树脂等的聚酚化合 物、咪唑化合物等中选择使用。这些之中，从操作性、环境方面考虑，作为固化剂，也优选选 择酚醛清漆型酚醛树脂。
[0107]特别是在作为环氧树脂，使用酚醛清漆型环氧树脂、甲酚醛清漆型环氧树脂、三 (羟基苯基）甲烷型环氧树脂时，作为固化剂，优选选择使用酚醛清漆型酚醛树脂。由此，能 够提尚成型品的耐热性。
[0108] 在使用固化剂时，粒料(含纤维的组合物）中固化剂的含有率根据所使用的固化剂 和树脂的种类等适当选择，例如，优选在0.1质量％以上30质量％以下。由此，能够容易地将 成型品形成为任意的形状。
[0109] 另外，作为固化助剂，没有特别限定，例如，能够使用咪唑化合物、叔胺化合物、有 机磷化合物等。
[0110] 使用固化助剂时，粒料(含纤维的组合物）中固化助剂的含有率根据所使用的固化 助剂和固化剂的种类等适当设定，例如，优选在0.001质量％以上10质量％以下。由此，能够 使粒料(含纤维的组合物)更容易地固化，因此，能够更容易地将成型品成型。
[0111] 另外，作为填充材，没有特别限定，可以列举无机填充材、有机填充材等。作为无机 填充材，例如，可以列举碳酸钙、粘土、二氧化硅、云母、滑石、硅灰石、玻璃珠、粉碎碳、石墨 等，可以使用这些之中的1种或将2种以上组合使用。另外，作为有机填充材，例如，可以列举 聚乙烯醇缩丁醛、丙烯腈丁二烯橡胶、纸浆、木粉等，可以使用这些之中的1种或将2种以上 组合使用。这些之中，特别是从提高成型品的韧性的效果进一步增高的观点考虑，作为填充 材(有机填充材），优选使用丙烯腈丁二烯橡胶。
[0112] 使用填充材时，粒料中填充材的含有率没有特别限定，优选在1质量％以上30质 量％以下。由此，能够进一步提尚成型品的机械强度。
[0113] 另外，作为脱模剂，没有特别限定，能够使用硬脂酸锌、硬脂酸钙等。
[0114] 使用脱模剂时，粒料中脱模剂的含有率没有特别限定，优选在0.01质量％以上5.0 质量％以下。由此，能够更容易地将成型品形成为任意的形状。
[0115] 3.成型品
[0116] 作为本发明的成型品，例如，可以列举压缩成型品、注射成型品、挤出成型品等，能 够作为要求机械强度和形状稳定性的各种部件使用。作为这样的部件(成型品），例如，可以 列举汽车的内部装饰品或外部装饰品、制动块的背板、电气制品的壳体、家具等的外部装饰 部件等。特别是构成盘式制动器用的制动块的背板要求极高的机械强度和形状稳定性，因 此，优选使用本发明的成型品。具备这样的背板的本发明的制动块具有高可靠性。
[0117] 这里，对本发明的制动块的一例进行说明。图1是表示本发明的制动块的实施方式 的俯视图，图2是用于表示将本发明的制动块配置于盘上的状态的图。
[0118] 制动块10在制动时与盘压接，通过与盘200之间产生的摩擦力，能够控制盘200的 旋转。
[0119] 制动块10由背板11和摩擦件12接合而成的接合体构成。制动块10中，背板11与摩 擦件12可以粘接或熔接(熔合），背板11与摩擦件12也可以一体化。
[0120] 另外，本实施方式中，如图1所示，制动块10(摩擦件12和背板11)的平面形状基本 形成为四边形。并且，摩擦件12在俯视时尺寸比背板11小，在俯视时位于包含在背板11中的 位置。
[0121] 其中，本实施方式中，摩擦件12和背板11的平面形状分别基本形成为四边形，但是 不限定于此。摩擦件12和背板11的平面形状例如也可以形成为基本圆形、多边形等。另外， 它们的平面形状也可以分别形成为不同的形状。并且，它们的平面形状根据制动块10的用 途适当设定即可。
[0122] 以下，依次对构成制动块10的摩擦件12和背板11进行说明。
[0123] [摩擦件]
[0124] 摩擦件在制动时与盘抵接，利用通过该抵接所产生的摩擦，具有抑制盘旋转的功 能。
[0125] 摩擦件12在制动时与盘200抵接，由于与盘200之间产生的摩擦，产生摩擦热。因 此，摩擦件12的构成材料优选具有能够应对制动时的摩擦热的优异的耐热性。作为其具体 的构成材料，没有特别限定，例如可以列举含有石棉、凯夫拉纤维、铜纤维这样的纤维材料， 树脂这样的结合材料和硫酸钡、硅酸锆、腰果粉尘、石墨这样的填充材料的混合物。
[0126]另外，摩擦件12的平均厚度没有特别限定，优选为3mm~15mm，更优选为5mm~ 12mm。摩擦件12的平均厚度低于上述下限值时，根据构成摩擦件12的材料等，由于其机械强 度降低，有时容易发生破损，寿命变短。而在摩擦件12的平均厚度超过上述上限值时，有时 导致具备摩擦件12的制动钳装置整体稍稍大型化。
[0127] [背板]
[0128] 背板11(本发明的背板)通过上述的成型品的制造方法制造，具有硬质和高的机械 强度、以及高的形状稳定性。因此，背板11不易变形，能够可靠地支撑摩擦件，并且能够在制 动时将活塞的挤压力均匀地传递给摩擦件。
[0129] 其中，背板11中，主纤维和副纤维例如可以分别沿背板11的厚度方向取向，也可以 沿背板11的面方向取向，还可以相对于背板11的厚度方向或面方向以规定的角度倾斜取 向，还可以以低的取向度取向，或者还可以完全没有取向（无取向）。
[0130] 其中，通过使主纤维和副纤维中的至少主纤维沿背板11的面方向取向，能够使沿 背板11的面方向的尺寸变化进一步降低。其结果，能够更可靠地抑制或防止背板11的翘曲 等的变形。其中，主纤维和副纤维沿背板11的面方向取向是指主纤维或副纤维以相对于背 板11的面基本平行地取向的状态。
[0131] 另外，通过使主纤维和副纤维以低取向度取向或为无取向，对于强度分布、成型收 缩、线膨胀等的背板11的物性，能够降低背板11中的各向异性。由此，能够进一步提高背板 11的机械强度和形状稳定性。这样的背板11能够通过将开纤后的粒料压缩成型而简便地获 得。另外，通过压缩成型，能够容易地形成厚壁的背板11，并且，在背板11中也能更稳定地维 持纤维的长度。另外，在通过利用压缩成型形成背板11时，还能够降低成型时的粒料损失。
[0132] 此外，作为制动块10的制造方法，没有特别限定，例如，可以列举在背板11形成后 与摩擦件12贴合的方法、将背板11与摩擦件12-体成型的方法等。
[0133] 以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是，本发明不受其限定。
[0134] 实施例
[0135] 以下，基于实施例和比较例对本发明进行详细说明，但是，本发明不受其限定。
[0136] <1〉成型品的制造
[0137] (实施例1)
[0138] [1]粒料的制备
[0139] 如下所述操作，制备粒料。
[0140] 首先，准备作为纤维的原纤维的、利用硅烷偶联剂实施了表面处理的玻璃纤维 (PPG公司制玻璃纤维粗纱1084，平均直径：15μπι)55.0质量％。
[0141] 接着，混合作为树脂的酚醛树脂（住友电木株式会社制SUMILITERESIN PR - 51470,重均分子量:2800)36.0质量％、作为固化剂的六亚甲基四胺6.0质量％、作为固化助 剂的氧化镁1 .〇质量％、作为脱模剂的硬脂酸钙1 .〇质量％和作为颜料的碳黑1 .〇质量％，得 到树脂混合物。
[0142] 接着，使用流化床技术，在实施了表面处理的玻璃纤维涂敷所得到的树脂混合物， 利用加热到400°C的加热器熔融、固着，之后进行冷却。
[0143] 接着，利用股线切断机，将涂敷有树脂混合物的玻璃纤维切断以得到平均长度为 20mm的纤维。由此，得到粒料。
[0144] [2]开纤工序
[0145] -边使用单螺杆混炼机(株式会社井元制作所制，制品名"IMC -1894型"）将所得 到的粒料在100~ll〇°C加热，一边进行开纤处理，得到开纤后的粒料(含纤维的组合物）。
[0146] [3]成型品的制造
[0147] 使用所得到的开纤后的粒料(含纤维的组合物），如下所述操作，制造成型品。
[0148] 首先，将开纤后的粒料(含纤维的组合物)投入加热到80~90 °C的模具内，利用常 规方法进行压缩，制作预成型品。预成型品的长度为75mm、宽度为45mm、高度为8mm，重量为 30g〇
[0149] 接着，利用平行板型的高频预热机将预成型品预热到100~110°C。将该预热过的 预成型品投入模具，加压并使其加热固化，得到长度80mm X宽度50mm X厚度4mm的成型品。 成型条件为模具温度170~180°C、成型压力20~30MPa、固化时间3分钟。
[0150] (实施例2~13)
[0151] 除了将粒料的构成如表1所示进行变更以外，与上述实施例1同样操作，制造成型 品。
[0152] (比较例1)
[0153] 不进行实施例1的[2]开纤工序，将粒料用作[3]成型品的制造的"含纤维的组合 物"，除此以外，与上述实施例1同样操作，制造成型品。
[0154] 表中，将由玻璃纤维(PPG公司制玻璃纤维粗纱1084，平均直径D1:15μπι)得到的纤 维表示为"玻璃Γ，将由碳纤维(Toho Tenax株式会社制碳纤维粗纱HTS40，平均直径D1: 7μ m)得到的纤维表示为"碳Γ，将作为固化助剂的氧化镁表示为"Ζ1"，将作为填充材的粘土表 示为"J1"，将作为填充材的粉碎碳表示为"J2"，将作为填充材的石墨表示为"J3"。
[0155] [表 1]
[0157] <2>成型品的评价(弯曲强度）
[0158] 从各实施例和比较例的成型品中央部切出具有长度80mmX宽度10mmX厚度4mm大 小的部分，作为用于测定弯曲强度的试验片。按照ISO 178测定该试验片的弯曲强度，根据 以下的基准进行评价。
[0159] A:弯曲强度在140MPa以上。
[0160] B:弯曲强度在120MPa以上且低于140MPa。
[0161] C:弯曲强度在1 OOMPa以上且低于120MPa。
[0162] D:弯曲强度在80MPa以上且低于1 OOMPa。
[0163] E:弯曲强度低于80MPa。
[0164] 将该结果一并不于表1。
[0165] 由表1可知，按照本发明的各实施例的成型品具有良好的成型性。并且，弯曲强度 优异。相对于此，比较例中未能获得令人满意的结果。
[0166] 产业上的可利用性
[0167] 本发明的成型品的制造方法的特征在于，包括:准备含有树脂和原纤维的粒料原 料的工序;将上述粒料原料切断，得到含有上述树脂和上述原纤维被切断而成的纤维的多 个粒料的工序;将各上述粒料中所含的上述纤维开纤的工序;和将上述开纤后的粒料成型， 得到成型品的工序。根据本发明，能够容易地制造机械强度优异的成型品（例如，制动块的 背板）。另外，根据本发明，也能够提供机械强度优异的成型品和背板。另外，根据本发明，还 能够提供可靠性高的制动块。因此，本发明具有产业上的可利用性。
【主权项】
1. 一种成型品的制造方法，其特征在于，包括： 准备含有树脂和原纤维的粒料原料的工序； 将所述粒料原料切断，得到含有所述树脂和所述原纤维被切断而成的纤维的多个粒料 的工序； 将各所述粒料中所含的所述纤维开纤的工序;和 将所述开纤后的粒料成型，得到成型品的工序。2. 如权利要求1所述的成型品的制造方法，其特征在于： 将所述纤维开纤的工序中，一边以80 °C以上140 °C以下的温度对所述粒料进行加热，一 边将各所述粒料中所含的所述纤维开纤。3. 如权利要求1或2所述的成型品的制造方法，其特征在于： 供应于将所述纤维开纤的工序的所述粒料中所含的所述纤维的平均长度在3mm以上 100mm以下。4. 如权利要求1~3中任一项所述的成型品的制造方法，其特征在于： 将供应于将所述纤维开纤的工序的所述粒料中所含的所述纤维的平均长度设为1时， 所述开纤后的所述粒料中所含的所述纤维的平均长度在0.1以上0.8以下。5. 如权利要求1~4中任一项所述的成型品的制造方法，其特征在于： 所述纤维含有选自芳族聚酰胺纤维、碳纤维和玻璃纤维中的至少1种。6. 如权利要求1~5中任一项所述的成型品的制造方法，其特征在于： 所述树脂含有选自酚醛树脂、环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂和不饱和聚 酯树脂中的至少1种。7. 如权利要求1~6中任一项所述的成型品的制造方法，其特征在于： 所述成型品是具备摩擦件和与所述摩擦件接合的背板的制动块的所述背板。8. -种成型品，其特征在于： 其是通过权利要求1~7中任一项所述的成型品的制造方法制得的。9. 一种背板，其特征在于： 其是通过权利要求7所述的成型品的制造方法制得的。10. -种制动块，其特征在于： 具备摩擦件和与所述摩擦件接合的权利要求9所述的背板。
【文档编号】C08J5/04GK105940045SQ201580006474
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】井口英明, 山本晋也, 小泉浩二
【申请人】住友电木株式会社