成型品的制造方法、成型品、背板和制動塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的成型品的制造方法的特征在于，包括：準備含有樹脂和原纖維的粒料原料的工序；將上述粒料原料切斷，得到含有上述樹脂和上述原纖維被切斷而成的纖維的多個粒料的工序；將各上述粒料中所含的上述纖維開纖的工序；和將上述開纖后的粒料成型，得到成型品的工序。根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地制造機械強度優(yōu)異的成型品(例如，制動塊的背板)。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供機械強度優(yōu)異的成型品和背板、以及可靠性高的制動塊。
【專利說明】
成型品的制造方法、成型品、背板和制動塊
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及成型品的制造方法、成型品、背板和制動塊。
【背景技術】
[0002] 近年來，作為金屬制部件的替代品，使用混合有纖維的合成樹脂成型得到的成型 品備受矚目。作為這樣的成型品，例如，可以列舉盤式制動器用的制動塊所使用的背板。盤 式制動器用的制動塊一般由用于對盤進行制動的內襯（摩擦件）和支撐其的背板（back plate)構成。該背板用于支撐內襯，要求具有耐熱性、耐制動性和高溫氣氛中的高的機械強 度。因此，在現(xiàn)有技術中，背板使用陶瓷制的板或金屬制的板。
[0003] 但是，陶瓷制的板或金屬制的板存在重量大、加工耗費時間、成本高等問題。因此， 最近，為了實現(xiàn)輕質化和低成本化，研究了背板使用用混合有纖維的合成樹脂形成的板作 為陶瓷制的板或金屬制的板的替代品。
[0004]這樣的成型品（背板)通常使用用樹脂將纖維固定的粒料，通過進行壓縮成型或注 射成型等來成型(例如，參照專利文獻1)。
[0005] 但是，通過現(xiàn)有的制造方法得到的成型品（背板）中，成型品中存在纖維密的部分 和疏的部分，纖維沒有充分分散均勻。因此，通過現(xiàn)有的制造方法得到的成型品無法得到令 人滿意的機械強度，并且，存在制品間強度參差不齊的問題。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開2012 - 96370號公報

【發(fā)明內容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010] 本發(fā)明提供一種能夠容易地制造機械強度優(yōu)異的成型品（例如，制動塊的背板)的 成型品的制造方法、以及機械強度優(yōu)異的成型品和背板。另外，本發(fā)明還提供一種可靠性高 的制動塊。
[0011] 用于解決課題的方法
[0012] 這樣的目的能夠通過下述(1)~（10)所述的本發(fā)明來實現(xiàn)。
[0013 ] (1) -種成型品的制造方法，其特征在于，包括：
[0014] 準備含有樹脂和原纖維的粒料原料的工序；
[0015] 將上述粒料原料切斷，得到含有上述樹脂和上述原纖維被切斷而成的纖維的多個 粒料的工序；
[0016] 將各上述粒料中所含的上述纖維開纖的工序;和
[0017] 將上述開纖后的粒料成型，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，將上述纖維開纖的工序中，一邊以80°C 以上140°C以下的溫度對上述粒料進行加熱，一邊將各上述粒料中所含的上述纖維開纖。
[0019] (3)如（1)或(2)所述的成型品的制造方法，其中，供應于將上述纖維開纖的工序的 上述粒料中所含的上述纖維的平均長度在3mm以上100mm以下。
[0020] (4)如（1)~(3)中任一項所述的成型品的制造方法，其中，將供應于將上述纖維開 纖的工序的上述粒料中所含的上述纖維的平均長度設為1時，上述開纖后的上述粒料中所 含的上述纖維的平均長度在〇. 1以上〇. 8以下。
[0021] (5)如（1)~(4)中任一項所述的成型品的制造方法，其中，上述纖維含有選自芳族 聚酰胺纖維、碳纖維和玻璃纖維中的至少1種。
[0022] (6)如（1)~(5)中任一項所述的成型品的制造方法，其中，上述樹脂含有選自酚醛 樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、苯并噁嗪樹脂和不飽和聚酯樹脂中的至少1種。
[0023] (7)如（1)~(6)中任一項所述的成型品的制造方法，其中，上述成型品是具備摩擦 件和與上述摩擦件接合的背板的制動塊的上述背板。
[0024] (8)-種成型品，其特征在于，其是通過（1)~（7)中任一項所述的成型品的制造方 法制得的。
[0025] (9) -種背板，其特征在于，其是通過(7)所述的成型品的制造方法制得的。
[0026] (10)-種制動塊，其特征在于，具備摩擦件和與上述摩擦件接合的（9)所述的背 板。
[0027]發(fā)明的效果
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種成型品的制造方法，該方法能夠容易地制造機械強度 優(yōu)異的成型品（例如，制動塊的背板）。
[0029] 另外，根據(jù)本發(fā)明，還能夠提供機械強度優(yōu)異的成型品和背板。
[0030] 另外，根據(jù)本發(fā)明，還能夠提供可靠性高的制動塊。
【附圖說明】
[0031] 圖1是表示本發(fā)明的制動塊的實施方式的俯視圖。
[0032] 圖2是用于表示將本發(fā)明的制動塊配置于盤上的狀態(tài)的圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，對于本發(fā)明的成型品的制造方法、成型品、作為成型品的制動塊的背板和制 動塊進行詳細說明。
[0034] 1.成型品的制造方法
[0035] 首先，對本發(fā)明的成型品的制造方法的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。
[0036] 本實施方式的成型品的制造方法的特征在于，包括:準備含有樹脂和原纖維的粒 料原料的工序(粒料原料準備工序）；將粒料原料切斷，得到含有樹脂和原纖維被切斷而成 的纖維的多個粒料的工序(粒料準備工序）；將各粒料中所含的纖維開纖的工序(開纖工 序）；和將所得到的開纖后的粒料成型，得到成型品的工序(成型工序）。
[0037] 本發(fā)明具有包括開纖工序的特征。由此，各粒料中所含的纖維被解開，樹脂遍布纖 維彼此之間。因此，能夠使纖維均勻地分散在最終得到的成型品內。其結果，所得到的成型 品能夠發(fā)揮優(yōu)異的機械強度。并且，能夠抑制所得到的成型品彼此之間機械強度的參差不 齊，能夠提供優(yōu)異品質的成型品。
[0038]以下，對各工序進行說明。
[0039][粒料原料準備工序]
[0040] 首先，通過將樹脂涂敷于原纖維，準備粒料原料。這里，原纖維是指長纖維(纖絲的 束）、或將該長纖維進一步束成的粗紗(粗紗纖維）。
[0041] 作為將樹脂涂敷于原纖維的方法，例如，能夠采用按照日本特表2002 - 509199號 公報的記載使用粗紗的粉體浸滲法。使用粗紗的粉體浸滲法是指使用流化床技術，通過干 式法對原纖維進行涂敷的方法。具體而言，首先，將除原纖維以外的構成粒料的其他材料不 經(jīng)事前混煉地從流化床直接被覆于原纖維。接著，通過短時間的加熱，使其他材料與原纖維 固著。接著，使這樣涂敷過的原纖維通過包括冷卻裝置和根據(jù)情況的加熱裝置的狀態(tài)調節(jié) 區(qū)域。由此，得到長條狀的粒料原料。
[0042][粒料準備工序]
[0043] 接著，將粒料原料切斷為規(guī)定的長度。由此，得到由樹脂和原纖維被切斷而成的纖 維構成的多個粒料。該切斷例如適合使用股線切斷機(s trand cu11 er)。
[0044] 因此，粒料是用樹脂將纖維束固定的固態(tài)物。特別是在本實施方式中，通過將粒料 原料切斷制作粒料，因此，粒料中，纖維束基本在固定方向上平行取向。通過以這樣的方法 制作粒料，能夠提尚粒料的生廣性。
[0045] 其中，對于樹脂和纖維在后面進行詳細描述。
[0046] [開纖工序]
[0047] 本工序中，對上述各粒料中所含的纖維實施開纖處理。這里，開纖處理是指對纖維 束(纖維的集合物)施加壓力，對纖維束進行扁平加工的處理。作為開纖處理的方法，例如， 可以列舉使粒料通過狹小縫隙的方法、或使粒料通過單螺桿或雙螺桿混煉機的混煉單元的 方法等。其中，以下的說明中，也有時將開纖處理僅稱為"開纖"。
[0048]通過將各粒料中所含的纖維開纖，由樹脂固定的纖維被解開。另外，此時，由于起 因于開纖處理的外部應力，纖維的一部分(端部)被切斷，開纖后的粒料（以下，也有時稱為 "含纖維的組合物"）中，主要存在包括主纖維和比主纖維短的副纖維在內的長度不同的纖 維。
[0049] 這里，將開纖前的粒料中所含的纖維的平均長度設為1時，開纖后的粒料中所含的 纖維的平均長度優(yōu)選在0.1以上0.8以下。此時，例如，可以認為存在大量平均長度為0.8左 右的較長的纖維(主纖維），存在少量平均長度為0.1左右的短纖維(副纖維）。
[0050] 使用這樣的粒料制造的成型品中，副纖維以進入主纖維彼此之間的間隙的方式存 在。換言之，成型品中，各纖維以主纖維彼此之間的間隙被副纖維填充的方式存在。其結果， 成型品的機械強度和形狀穩(wěn)定性提高。特別是通過使開纖后的粒料中所含的纖維（主纖維 和副纖維）的平均長度處于上述范圍內，所得到的成型品的機械強度和形狀穩(wěn)定性進一步 提尚。
[0051] 具體而言，比副纖維長的主纖維主要有助于成型品的機械強度的確保和成型品的 形狀穩(wěn)定性。另一方面，雖然副纖維也有助于成型品的形狀穩(wěn)定性，但是主要發(fā)揮填充(插 補）主纖維彼此之間的作用。即，副纖維進入主纖維的間隙，從而發(fā)揮增大不存在主纖維的 部分的成型品的機械強度的作用，即，發(fā)揮增強由主纖維得到的效果的作用(增強作用）。 [0052]另外，在作為開纖處理方法，使用使上述所示的粒料通過狹小間隙的方法的情況 下，將開纖前的粒料(供應于開纖工序的粒料）中所含的纖維的平均長度設為1時，更優(yōu)選開 纖后的粒料(進行開纖工序后的粒料）中所含的纖維的平均長度在0.3以上0.7以下。開纖后 的纖維的平均長度處于這樣的范圍內時，能夠更可靠地發(fā)揮主纖維與副纖維的上述相互作 用。
[0053]相對于此，在開纖后的纖維的平均長度超過上述上限值時，由于主纖維的數(shù)量過 多，因此，在成型品的成型時，可能無法充分得到粒料的熔融物或軟化物的流動性。而在開 纖后的纖維的平均長度低于上述下限值時，與副纖維的數(shù)量相比，主纖維的數(shù)量過少，因 此，根據(jù)纖維的構成材料等，無法得到主纖維本來的作用，結果，有時也無法得到副纖維的 增強效果。
[0054]另外，作為開纖處理方法，使用使上述所示的粒料通過混煉機的混煉單元的方法 時，將開纖前的粒料中所含的纖維的平均長度設為1時，開纖后的粒料中所含的纖維的平均 長度更優(yōu)選在0.1以上0.6以下。
[0055]開纖后的纖維的平均長度處于這樣的范圍內時，能夠更可靠地發(fā)揮主纖維與副纖 維的上述相互作用。相對于此，開纖后的纖維的平均長度處于這樣的范圍外時，有無法充分 得到與上述同樣的粒料的熔融物或軟化物的流動性的可能性，有無法充分地發(fā)揮主纖維和 副纖維的作用的可能性。
[0056]另外，開纖處理優(yōu)選一邊對粒料進行加熱一邊進行。由此，能夠將粒料中所含的樹 脂軟化，因此，能夠將粒料中所含的纖維更容易且均勻地開纖。其中，該加熱的溫度優(yōu)選在 80 °C以上140°C以下，更優(yōu)選在90 °C以上120 °C以下。通過以這樣的溫度對粒料進行加熱，能 夠將粒料中所含的樹脂充分地軟化。
[0057]這樣，本發(fā)明具有在粒料準備工序后具備開纖工序的特征。由此，開纖后的粒料中 含有主纖維和比主纖維短的副纖維。其結果，如上所述，所得到的成型品通過主纖維與副纖 維的相互作用而發(fā)揮優(yōu)異的機械強度和形狀穩(wěn)定性。另外，也能夠抑制成型品彼此之間的 機械強度的參差不齊，能夠提供優(yōu)異品質的成型品。
[0058]相對于此，在粒料原料準備工序和粒料準備工序之間進行開纖工序的情況下，即， 對粒料原料中所含的原纖維實施開纖處理，此后將粒料原料切斷為規(guī)定的長度，制作粒料 的情況下，所得到的粒料中含有基本均勻長度的纖維。在使用這樣的粒料時，無法像本發(fā)明 這樣得到由主纖維與副纖維的相互作用所獲得的效果，因此，所得到的成型品與本發(fā)明中 所得到的成型品相比，機械強度和形狀穩(wěn)定性降低。
[0059] [成型工序]
[0060] 本工序中，將經(jīng)過上述開纖工序得到的粒料(含纖維的組合物）成型，得到本發(fā)明 的成型品。
[0061] 作為成型方法，例如，可以列舉壓縮成型、遞模成型和注射成型等。
[0062] 根據(jù)如上所述的本發(fā)明的成型品的制造方法，通過開纖處理，各粒料中所含的纖 維被解開，樹脂遍布纖維彼此之間。因此，纖維在所得到的成型品內均勻分散。另外，開纖后 的粒料中含有長度不同的纖維(主纖維和副纖維），因此，能夠得到具有優(yōu)異的機械強度和 形狀穩(wěn)定性的成型品(本發(fā)明的成型品）。即，成型品中，各纖維以主纖維彼此之間的間隙由 副纖維填充的方式存在，因此，所得到的成型品具有特別優(yōu)異的機械強度和形狀穩(wěn)定性。
[0063] 此外，也可以在以本工序將開纖后的粒料成型之前，對開纖后的粒料進行預成型， 形成預成型品。即，本發(fā)明的成型品的制造方法可以具備對于開纖后的粒料的預成型工序。 由此，開纖后的粒料的操作性提高。其結果，能夠進一步提高成型品的生產(chǎn)性。
[0064] 另外，在成型工序之前，也可以對開纖后的粒料進行預加熱處理。即，本發(fā)明的成 型品的制造方法可以具備對于開纖后的粒料的預加熱工序。由此，能夠進一步提尚開纖后 的粒料的成型性(成型的容易程度）。其結果，能夠進一步提高成型品的生產(chǎn)性。
[0065] 2.粒料
[0066]下面，對粒料進行詳細說明。
[0067] 如上所述粒料含有樹脂和纖維。
[0068]以下，對各成分進行詳細說明。
[0069] [樹脂]
[0070] 粒料含有樹脂。
[0071] 其中，本實施方式中，樹脂在室溫時可以為固態(tài)、液態(tài)、半固態(tài)等的任意形態(tài)。
[0072] 作為樹脂，可以列舉熱固性樹脂、光固性樹脂、反應性固化樹脂和厭氣固化性樹脂 等的固化性樹脂。這些之中，熱固性樹脂由于固化后的線膨脹率和彈性模量等機械特性優(yōu) 異，故而特別優(yōu)選。
[0073] 作為熱固性樹脂，例如，可以列舉酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、脲(尿 素)樹脂、三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、氰酸酯樹脂、有機硅樹脂、氧雜環(huán)丁烷樹脂、（甲基)丙 烯酸酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、苯二甲酸二烯丙酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并噁嗪樹脂等，可 以使用這些之中的1種或將2種以上組合使用。這些之中，作為熱固性樹脂，特別優(yōu)選酚醛樹 月旨、環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、苯并噁嗪樹脂、不飽和聚酯樹脂，更優(yōu)選酚醛樹脂。由此， 成型品能夠發(fā)揮優(yōu)異的耐熱性。
[0074] 作為酚醛樹脂，例如，可以列舉酚醛清漆樹脂、甲酚醛清漆樹脂、雙酚A酚醛清漆樹 月旨、芳基亞烷基型酚醛清漆樹脂等的酚醛清漆型酚醛樹脂；未改性的甲階酚醛樹脂、用桐 油、亞麻仁油、胡桃油等改性的油改性甲階酚醛樹脂等的甲階型酚醛樹脂等，可以使用這些 之中的1種或將2種以上組合使用。這些之中，作為酚醛樹脂，特別優(yōu)選酚醛清漆樹脂。由此， 能夠以低成本和高尺寸精度制造成型品，并且，所得到的成型品能夠發(fā)揮特別優(yōu)異的耐熱 性。
[0075] 酚醛樹脂的重均分子量沒有特別限定，優(yōu)選為1000~15000左右。重均分子量低于 上述下限時，有時樹脂的粘度過低而難以制備粒料，超過上述上限值時，樹脂的熔融粘度變 高，因此，有時成型品的成型性(成型的容易程度)降低。酚醛樹脂的重均分子量，例如，能夠 以凝膠滲透色譜(GPC)測定，以聚苯乙烯換算的重量分子量規(guī)定。
[0076]作為環(huán)氧樹脂，可以列舉雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚AD型環(huán)氧樹脂 等的雙酚型環(huán)氧樹脂;酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚醛清漆型環(huán)氧樹脂等的酚醛清漆型環(huán)氧 樹脂;溴代雙酚A型環(huán)氧樹脂、溴代酚醛清漆型環(huán)氧樹脂等的溴代型環(huán)氧樹脂;聯(lián)苯型環(huán)氧 樹脂;萘型環(huán)氧樹脂;三(羥基苯基）甲烷型環(huán)氧樹脂等，可以使用這些之中的1種或將2種以 上組合使用。這些之中，作為環(huán)氧樹脂，特別優(yōu)選分子量較低的雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆 型環(huán)氧樹脂、甲酚醛清漆型環(huán)氧樹脂。由此，能夠提高粒料的熔融物或軟化物的流動性，因 此，能夠使制造成型品時的粒料的熔融物或軟化物的操作性和成型性(成型的容易程度)更 好。另外，從進一步提高成型品的耐熱性的觀點考慮，作為環(huán)氧樹脂，優(yōu)選酚醛清漆型環(huán)氧 樹脂、甲酚醛清漆型環(huán)氧樹脂，特別優(yōu)選三(羥基苯基）甲烷型環(huán)氧樹脂。
[0077]作為雙馬來酰亞胺樹脂，只要是分子鏈的兩末端分別具有馬來酰亞胺基的樹脂即 可，沒有特別限定，更優(yōu)選具有苯基的樹脂。具體而言，例如，能夠使用下述式（1)所示的樹 月旨。其中，雙馬來酰亞胺樹脂也可以具有結合于其分子鏈的兩末端以外的位置的馬來酰亞 胺基。
[0079] 式（1)中，R1~R4為氫或碳原子數(shù)1~4的取代或無取代的烴基，R5為2價的取代或無 取代的有機基團。這里，有機基團是可以含有不同種原子的烴基，作為不同種原子，可以列 舉0、S、N等。R 5優(yōu)選為具有亞甲基、芳香環(huán)和醚鍵(一0-）以任意順序結合的主鏈的烴基，更 優(yōu)選主鏈中以任意順序結合的亞甲基、芳香環(huán)和醚鍵的合計數(shù)在15個以下的烴基。此外，在 主鏈的中途，可以結合有取代基和/或側鏈，作為其具體例，例如，可以列舉碳原子數(shù)在3個 以下的烴基、馬來酰亞胺基、苯基等。
[0080] 具體而言，作為雙馬來酰亞胺樹脂，例如，可以列舉N，N ' 一（4，4 ' 一二苯基甲烷)雙 馬來酰亞胺、雙(3 -乙基一5-甲基一4一馬來酰亞胺苯基）甲烷、2,2-雙[4一（4一馬來酰 亞胺苯氧基)苯基]丙烷、間亞苯基雙馬來酰亞胺、對亞苯基雙馬來酰亞胺、4 一甲基一 1，3 - 亞苯基雙馬來酰亞胺、N，N'一亞乙基二馬來酰亞胺、N，N'一六亞甲基二馬來酰亞胺等，可以 使用這些之中的1種或將2種以上組合使用。
[0081 ]粒料（成型品）中樹脂的含有率沒有特別限定，優(yōu)選在20質量％以上80質量％以 下，更優(yōu)選在30質量％以上50質量％以下。樹脂的含有率低于上述下限值時，根據(jù)樹脂的種 類，有時無法充分地獲得與構成粒料(成型品）的其它材料(特別是纖維）的結合強度。而樹 脂的含有率超過上述上限值時，后述的纖維的量相對減少，有時無法充分地發(fā)揮含有纖維 的效果。
[0082][纖維]
[0083] 粒料含有纖維。
[0084]供應于開纖工序的粒料中所含的纖維的平均長度優(yōu)選在3mm以上100mm以下，更優(yōu) 選在5mm以上60_以下。由此，能夠使得最終獲得的成型品的機械強度更為優(yōu)異。相對于此， 在纖維的平均長度低于上述下限值時，根據(jù)纖維的構成材料及其含有率，有時無法充分地 獲得成型品的形狀穩(wěn)定性。而在纖維的平均長度超過上述上限值時，在成型品的成型時，有 時無法充分地獲得粒料的熔融物或軟化物的流動性。
[0085] 另一方面，開纖后的粒料中含有主纖維和比主纖維短的副纖維。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機械強度和形狀穩(wěn)定性提高。
[0086] 主纖維的平均長度L1優(yōu)選在3mm以上90mm以下，更優(yōu)選在5mm以上50mm以下，進一 步優(yōu)選在8mm以上12mm以下。主纖維的平均長度L1低于上述下限值時，根據(jù)主纖維的構成材 料及其含有率，有時無法充分地獲得成型品的形狀穩(wěn)定性。而在主纖維的平均長度L1超過 上述上限值時，在成型品的成型時，有時無法充分地獲得粒料的熔融物或軟化物的流動性。
[0087] 另外，副纖維的平均長度L2優(yōu)選在Ο · 1mm以上10mm以下，更優(yōu)選在Ο · 3mm以上5mm以 下，進一步優(yōu)選在0.5mm以上3mm以下。副纖維的平均長度L2低于上述下限值時，例如，在主 纖維的含有率低時，為了增大由主纖維獲得的效果的增強作用，有時需要使開纖后的粒料 中的副纖維的含有率較多。而在副纖維的平均長度L2超過上述上限值時、主纖維的含有率 高時，副纖維進入主纖維的間隙的比例降低。
[0088] 纖維(主纖維和副纖維）的平均直徑優(yōu)選在5μπι以上20μπι以下，更優(yōu)選在6μπι以上18 μπι以下，進一步優(yōu)選在7μπι以上16μπι以下。纖維的平均直徑低于上述下限值時，根據(jù)纖維的 構成材料和含有率，在成型品成型時纖維容易破損。而在纖維的平均直徑超過上述上限值 時，根據(jù)纖維的構成材料及其含有率，有時成型性降低。
[0089] 纖維(主纖維和副纖維）的剖面形狀沒有特別限定，可以為圓形和橢圓形等的大致 圓形等，三角形、四邊形和六邊形等的多邊形，扁平形、星形等的異形等的任意形狀。這些之 中，纖維的剖面形狀特別優(yōu)選為大致圓形或扁平形。由此，能夠提高成型品的表面的平滑 性。另外，粒料的熔融物或軟化物的成型時的操作性進一步提高，其成型性變得更好。
[0090] 作為纖維(主纖維和副纖維），例如，可以列舉芳族聚酰胺纖維、丙烯酸纖維、尼龍 纖維(脂肪族聚酰胺纖維)和苯酚纖維等的有機纖維，玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維、石棉、鈦 酸鉀纖維和玄武巖纖維等的無機纖維，不銹鋼纖維、鋼纖維、鋁纖維、銅纖維、黃銅纖維和青 銅纖維等的金屬纖維等，可以使用這些之中的1種或將2種以上組合使用。這些之中，作為纖 維，特別優(yōu)選含有選自芳族聚酰胺纖維、碳纖維和玻璃纖維中的至少1種。
[0091] 在使用玻璃纖維時，每單位體積的粒料的熔融物或軟化物的均勻性提高，粒料的 熔融物或軟化物的成型性變得特別好。另外，由于粒料的熔融物或軟化物的均勻性提高，所 形成的成型品中的內部應力的均勻性提高，作為結果，成型品的波動變小。還能夠進一步提 高高負荷下成型品的耐磨損性。另外，在使用碳纖維或芳族聚酰胺纖維時，能夠進一步提高 成型品的機械強度，并且能夠使成型品進一步輕質化。
[0092] 作為構成玻璃纖維的玻璃的具體例，例如，可以列舉Ε玻璃、C玻璃、Α玻璃、S玻璃、D 玻璃、NE玻璃、T玻璃、Η玻璃。這些之中，作為構成玻璃纖維的玻璃，特別優(yōu)選E玻璃、T玻璃或 S玻璃。通過使用這樣的玻璃纖維，能夠實現(xiàn)纖維(主纖維和副纖維）的高彈性化，其熱膨脹 系數(shù)也可以減小。
[0093]另外，作為碳纖維的具體例，例如，可以列舉拉伸強度3500MPa以上的高強度的碳 纖維或彈性模量230GPa以上的高彈性模量的碳纖維。碳纖維可以為聚丙烯腈(PAN)系的碳 纖維、瀝青系的碳纖維的任一種，聚丙烯腈系的碳纖維由于拉伸強度高而優(yōu)選。
[0094]另外，構成芳族聚酰胺纖維的芳族聚酰胺樹脂可以具有間位型構造和對位型構造 的任一種構造。
[0095]另外，纖維優(yōu)選預先實施表面處理。
[0096]通過預先實施表面處理，纖維能夠提高在該含纖維的組合物中的分散性且提高與 樹脂的密合力等。
[0097]作為這樣的表面處理的方法，例如，可以列舉偶聯(lián)劑處理、氧化處理、臭氧處理、等 離子體處理、電暈處理和噴砂處理，可以使用這些之中的1種或將2種以上組合使用。這些之 中，作為表面處理的方法，特別優(yōu)選偶聯(lián)劑處理。
[0098]偶聯(lián)劑處理所使用的偶聯(lián)劑沒有特別限定，可以根據(jù)樹脂的種類適當選擇。
[0099]作為偶聯(lián)劑，可以列舉硅烷系偶聯(lián)劑、鈦系偶聯(lián)劑、鋁系偶聯(lián)劑，可以使用這些之 中的1種或將2種以上組合使用。這些之中，作為偶聯(lián)劑，特別優(yōu)選硅烷系偶聯(lián)劑。由此，纖維 對于樹脂(固化性樹脂)的密合性特別提高。
[0?00]作為硅烷系偶聯(lián)劑，可以列舉環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、陽尚子性硅烷偶聯(lián)劑、氣基硅烷偶 聯(lián)劑、乙烯基硅烷偶聯(lián)劑、疏基硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙稀醜硅烷偶聯(lián)劑、氣代硅烷偶聯(lián)劑、丙稀 醜硅烷偶聯(lián)劑等。
[0101]粒料(含纖維的組合物）中纖維的含有率優(yōu)選在20質量％以上80質量％以下，更優(yōu) 選在30質量％以上70質量％以下。由此，能夠進一步有效地提高所得到的成型品的機械強 度。
[0102][其它的成分]
[0103] 粒料還可以根據(jù)需要進一步含有固化劑、固化助劑、填充劑、脫模劑、顏料、敏化 劑、酸增殖劑、增塑劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑和抗靜電劑等。
[0104] 固化劑能夠根據(jù)樹脂的種類等適當選擇使用，不限定于特定的化合物。
[0105] 作為樹脂，例如，在使用酚醛樹脂時，作為固化劑，能夠從2官能團以上的環(huán)氧系化 合物、異氰酸酯類和六亞甲基四胺等中選擇使用。
[0106] 另外，作為樹脂，使用環(huán)氧樹脂時，作為固化劑，能夠從脂肪族聚胺、芳香族聚胺、 雙氰胺等的胺化合物、脂環(huán)族酸酐、芳香族酸酐等酸酐、酚醛清漆型酚醛樹脂等的聚酚化合 物、咪唑化合物等中選擇使用。這些之中，從操作性、環(huán)境方面考慮，作為固化劑，也優(yōu)選選 擇酚醛清漆型酚醛樹脂。
[0107]特別是在作為環(huán)氧樹脂，使用酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、三 (羥基苯基）甲烷型環(huán)氧樹脂時，作為固化劑，優(yōu)選選擇使用酚醛清漆型酚醛樹脂。由此，能 夠提尚成型品的耐熱性。
[0108] 在使用固化劑時，粒料(含纖維的組合物）中固化劑的含有率根據(jù)所使用的固化劑 和樹脂的種類等適當選擇，例如，優(yōu)選在0.1質量％以上30質量％以下。由此，能夠容易地將 成型品形成為任意的形狀。
[0109] 另外，作為固化助劑，沒有特別限定，例如，能夠使用咪唑化合物、叔胺化合物、有 機磷化合物等。
[0110] 使用固化助劑時，粒料(含纖維的組合物）中固化助劑的含有率根據(jù)所使用的固化 助劑和固化劑的種類等適當設定，例如，優(yōu)選在0.001質量％以上10質量％以下。由此，能夠 使粒料(含纖維的組合物)更容易地固化，因此，能夠更容易地將成型品成型。
[0111] 另外，作為填充材，沒有特別限定，可以列舉無機填充材、有機填充材等。作為無機 填充材，例如，可以列舉碳酸鈣、粘土、二氧化硅、云母、滑石、硅灰石、玻璃珠、粉碎碳、石墨 等，可以使用這些之中的1種或將2種以上組合使用。另外，作為有機填充材，例如，可以列舉 聚乙烯醇縮丁醛、丙烯腈丁二烯橡膠、紙漿、木粉等，可以使用這些之中的1種或將2種以上 組合使用。這些之中，特別是從提高成型品的韌性的效果進一步增高的觀點考慮，作為填充 材(有機填充材），優(yōu)選使用丙烯腈丁二烯橡膠。
[0112] 使用填充材時，粒料中填充材的含有率沒有特別限定，優(yōu)選在1質量％以上30質 量％以下。由此，能夠進一步提尚成型品的機械強度。
[0113] 另外，作為脫模劑，沒有特別限定，能夠使用硬脂酸鋅、硬脂酸鈣等。
[0114] 使用脫模劑時，粒料中脫模劑的含有率沒有特別限定，優(yōu)選在0.01質量％以上5.0 質量％以下。由此，能夠更容易地將成型品形成為任意的形狀。
[0115] 3.成型品
[0116] 作為本發(fā)明的成型品，例如，可以列舉壓縮成型品、注射成型品、擠出成型品等，能 夠作為要求機械強度和形狀穩(wěn)定性的各種部件使用。作為這樣的部件(成型品），例如，可以 列舉汽車的內部裝飾品或外部裝飾品、制動塊的背板、電氣制品的殼體、家具等的外部裝飾 部件等。特別是構成盤式制動器用的制動塊的背板要求極高的機械強度和形狀穩(wěn)定性，因 此，優(yōu)選使用本發(fā)明的成型品。具備這樣的背板的本發(fā)明的制動塊具有高可靠性。
[0117] 這里，對本發(fā)明的制動塊的一例進行說明。圖1是表示本發(fā)明的制動塊的實施方式 的俯視圖，圖2是用于表示將本發(fā)明的制動塊配置于盤上的狀態(tài)的圖。
[0118] 制動塊10在制動時與盤壓接，通過與盤200之間產(chǎn)生的摩擦力，能夠控制盤200的 旋轉。
[0119] 制動塊10由背板11和摩擦件12接合而成的接合體構成。制動塊10中，背板11與摩 擦件12可以粘接或熔接(熔合），背板11與摩擦件12也可以一體化。
[0120] 另外，本實施方式中，如圖1所示，制動塊10(摩擦件12和背板11)的平面形狀基本 形成為四邊形。并且，摩擦件12在俯視時尺寸比背板11小，在俯視時位于包含在背板11中的 位置。
[0121] 其中，本實施方式中，摩擦件12和背板11的平面形狀分別基本形成為四邊形，但是 不限定于此。摩擦件12和背板11的平面形狀例如也可以形成為基本圓形、多邊形等。另外， 它們的平面形狀也可以分別形成為不同的形狀。并且，它們的平面形狀根據(jù)制動塊10的用 途適當設定即可。
[0122] 以下，依次對構成制動塊10的摩擦件12和背板11進行說明。
[0123] [摩擦件]
[0124] 摩擦件在制動時與盤抵接，利用通過該抵接所產(chǎn)生的摩擦，具有抑制盤旋轉的功 能。
[0125] 摩擦件12在制動時與盤200抵接，由于與盤200之間產(chǎn)生的摩擦，產(chǎn)生摩擦熱。因 此，摩擦件12的構成材料優(yōu)選具有能夠應對制動時的摩擦熱的優(yōu)異的耐熱性。作為其具體 的構成材料，沒有特別限定，例如可以列舉含有石棉、凱夫拉纖維、銅纖維這樣的纖維材料， 樹脂這樣的結合材料和硫酸鋇、硅酸鋯、腰果粉塵、石墨這樣的填充材料的混合物。
[0126]另外，摩擦件12的平均厚度沒有特別限定，優(yōu)選為3mm~15mm，更優(yōu)選為5mm~ 12mm。摩擦件12的平均厚度低于上述下限值時，根據(jù)構成摩擦件12的材料等，由于其機械強 度降低，有時容易發(fā)生破損，壽命變短。而在摩擦件12的平均厚度超過上述上限值時，有時 導致具備摩擦件12的制動鉗裝置整體稍稍大型化。
[0127] [背板]
[0128] 背板11(本發(fā)明的背板)通過上述的成型品的制造方法制造，具有硬質和高的機械 強度、以及高的形狀穩(wěn)定性。因此，背板11不易變形，能夠可靠地支撐摩擦件，并且能夠在制 動時將活塞的擠壓力均勻地傳遞給摩擦件。
[0129] 其中，背板11中，主纖維和副纖維例如可以分別沿背板11的厚度方向取向，也可以 沿背板11的面方向取向，還可以相對于背板11的厚度方向或面方向以規(guī)定的角度傾斜取 向，還可以以低的取向度取向，或者還可以完全沒有取向（無取向）。
[0130] 其中，通過使主纖維和副纖維中的至少主纖維沿背板11的面方向取向，能夠使沿 背板11的面方向的尺寸變化進一步降低。其結果，能夠更可靠地抑制或防止背板11的翹曲 等的變形。其中，主纖維和副纖維沿背板11的面方向取向是指主纖維或副纖維以相對于背 板11的面基本平行地取向的狀態(tài)。
[0131] 另外，通過使主纖維和副纖維以低取向度取向或為無取向，對于強度分布、成型收 縮、線膨脹等的背板11的物性，能夠降低背板11中的各向異性。由此，能夠進一步提高背板 11的機械強度和形狀穩(wěn)定性。這樣的背板11能夠通過將開纖后的粒料壓縮成型而簡便地獲 得。另外，通過壓縮成型，能夠容易地形成厚壁的背板11，并且，在背板11中也能更穩(wěn)定地維 持纖維的長度。另外，在通過利用壓縮成型形成背板11時，還能夠降低成型時的粒料損失。
[0132] 此外，作為制動塊10的制造方法，沒有特別限定，例如，可以列舉在背板11形成后 與摩擦件12貼合的方法、將背板11與摩擦件12-體成型的方法等。
[0133] 以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行了說明，但是，本發(fā)明不受其限定。
[0134] 實施例
[0135] 以下，基于實施例和比較例對本發(fā)明進行詳細說明，但是，本發(fā)明不受其限定。
[0136] <1〉成型品的制造
[0137] (實施例1)
[0138] [1]粒料的制備
[0139] 如下所述操作，制備粒料。
[0140] 首先，準備作為纖維的原纖維的、利用硅烷偶聯(lián)劑實施了表面處理的玻璃纖維 (PPG公司制玻璃纖維粗紗1084，平均直徑：15μπι)55.0質量％。
[0141] 接著，混合作為樹脂的酚醛樹脂（住友電木株式會社制SUMILITERESIN PR - 51470,重均分子量:2800)36.0質量％、作為固化劑的六亞甲基四胺6.0質量％、作為固化助 劑的氧化鎂1 .〇質量％、作為脫模劑的硬脂酸鈣1 .〇質量％和作為顏料的碳黑1 .〇質量％，得 到樹脂混合物。
[0142] 接著，使用流化床技術，在實施了表面處理的玻璃纖維涂敷所得到的樹脂混合物， 利用加熱到400°C的加熱器熔融、固著，之后進行冷卻。
[0143] 接著，利用股線切斷機，將涂敷有樹脂混合物的玻璃纖維切斷以得到平均長度為 20mm的纖維。由此，得到粒料。
[0144] [2]開纖工序
[0145] -邊使用單螺桿混煉機(株式會社井元制作所制，制品名"IMC -1894型"）將所得 到的粒料在100~ll〇°C加熱，一邊進行開纖處理，得到開纖后的粒料(含纖維的組合物）。
[0146] [3]成型品的制造
[0147] 使用所得到的開纖后的粒料(含纖維的組合物），如下所述操作，制造成型品。
[0148] 首先，將開纖后的粒料(含纖維的組合物)投入加熱到80~90 °C的模具內，利用常 規(guī)方法進行壓縮，制作預成型品。預成型品的長度為75mm、寬度為45mm、高度為8mm，重量為 30g〇
[0149] 接著，利用平行板型的高頻預熱機將預成型品預熱到100~110°C。將該預熱過的 預成型品投入模具，加壓并使其加熱固化，得到長度80mm X寬度50mm X厚度4mm的成型品。 成型條件為模具溫度170~180°C、成型壓力20~30MPa、固化時間3分鐘。
[0150] (實施例2~13)
[0151] 除了將粒料的構成如表1所示進行變更以外，與上述實施例1同樣操作，制造成型 品。
[0152] (比較例1)
[0153] 不進行實施例1的[2]開纖工序，將粒料用作[3]成型品的制造的"含纖維的組合 物"，除此以外，與上述實施例1同樣操作，制造成型品。
[0154] 表中，將由玻璃纖維(PPG公司制玻璃纖維粗紗1084，平均直徑D1:15μπι)得到的纖 維表示為"玻璃Γ，將由碳纖維(Toho Tenax株式會社制碳纖維粗紗HTS40，平均直徑D1: 7μ m)得到的纖維表示為"碳Γ，將作為固化助劑的氧化鎂表示為"Ζ1"，將作為填充材的粘土表 示為"J1"，將作為填充材的粉碎碳表示為"J2"，將作為填充材的石墨表示為"J3"。
[0155] [表 1]
[0157] <2>成型品的評價(彎曲強度）
[0158] 從各實施例和比較例的成型品中央部切出具有長度80mmX寬度10mmX厚度4mm大 小的部分，作為用于測定彎曲強度的試驗片。按照ISO 178測定該試驗片的彎曲強度，根據(jù) 以下的基準進行評價。
[0159] A:彎曲強度在140MPa以上。
[0160] B:彎曲強度在120MPa以上且低于140MPa。
[0161] C:彎曲強度在1 OOMPa以上且低于120MPa。
[0162] D:彎曲強度在80MPa以上且低于1 OOMPa。
[0163] E:彎曲強度低于80MPa。
[0164] 將該結果一并不于表1。
[0165] 由表1可知，按照本發(fā)明的各實施例的成型品具有良好的成型性。并且，彎曲強度 優(yōu)異。相對于此，比較例中未能獲得令人滿意的結果。
[0166] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0167] 本發(fā)明的成型品的制造方法的特征在于，包括:準備含有樹脂和原纖維的粒料原 料的工序;將上述粒料原料切斷，得到含有上述樹脂和上述原纖維被切斷而成的纖維的多 個粒料的工序;將各上述粒料中所含的上述纖維開纖的工序;和將上述開纖后的粒料成型， 得到成型品的工序。根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地制造機械強度優(yōu)異的成型品（例如，制動塊的 背板）。另外，根據(jù)本發(fā)明，也能夠提供機械強度優(yōu)異的成型品和背板。另外，根據(jù)本發(fā)明，還 能夠提供可靠性高的制動塊。因此，本發(fā)明具有產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
【主權項】
1. 一種成型品的制造方法，其特征在于，包括： 準備含有樹脂和原纖維的粒料原料的工序； 將所述粒料原料切斷，得到含有所述樹脂和所述原纖維被切斷而成的纖維的多個粒料 的工序； 將各所述粒料中所含的所述纖維開纖的工序;和 將所述開纖后的粒料成型，得到成型品的工序。2. 如權利要求1所述的成型品的制造方法，其特征在于： 將所述纖維開纖的工序中，一邊以80 °C以上140 °C以下的溫度對所述粒料進行加熱，一 邊將各所述粒料中所含的所述纖維開纖。3. 如權利要求1或2所述的成型品的制造方法，其特征在于： 供應于將所述纖維開纖的工序的所述粒料中所含的所述纖維的平均長度在3mm以上 100mm以下。4. 如權利要求1~3中任一項所述的成型品的制造方法，其特征在于： 將供應于將所述纖維開纖的工序的所述粒料中所含的所述纖維的平均長度設為1時， 所述開纖后的所述粒料中所含的所述纖維的平均長度在0.1以上0.8以下。5. 如權利要求1~4中任一項所述的成型品的制造方法，其特征在于： 所述纖維含有選自芳族聚酰胺纖維、碳纖維和玻璃纖維中的至少1種。6. 如權利要求1~5中任一項所述的成型品的制造方法，其特征在于： 所述樹脂含有選自酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、苯并噁嗪樹脂和不飽和聚 酯樹脂中的至少1種。7. 如權利要求1~6中任一項所述的成型品的制造方法，其特征在于： 所述成型品是具備摩擦件和與所述摩擦件接合的背板的制動塊的所述背板。8. -種成型品，其特征在于： 其是通過權利要求1~7中任一項所述的成型品的制造方法制得的。9. 一種背板，其特征在于： 其是通過權利要求7所述的成型品的制造方法制得的。10. -種制動塊，其特征在于： 具備摩擦件和與所述摩擦件接合的權利要求9所述的背板。
【文檔編號】C08J5/04GK105940045SQ201580006474
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月22日
【發(fā)明人】井口英明, 山本晉也, 小泉浩二
【申請人】住友電木株式會社