纤维增强层压体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及至少具有织物状纤维的层和由含短纤维树脂组合物形成的层的纤维增强层压体，及其制造方法。因为在作为构成所述织物状纤维的纤维束彼此交叉的结果而形成的间隙内存在所述含短纤维树脂组合物，所以纤维增强层压体不仅具有优异的滑动性能，并且提供耐磨耗性和强度二者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维增强层压体及其制造方法
本专利技术涉及纤维增强层压体及其制造方法。更具体地，本专利技术涉及具有优异的滑动性能并且进一步具有耐磨耗性和强度二者的纤维增强层压体，及其制造方法。
技术介绍
由通过将例如碳纤维等的功能性纤维共混在树脂中制备的纤维增强树脂形成的成形体的例如耐候性、机械强度、和耐久性等的特性优异，因此，成形体在例如汽车和航空器等的运输设备、土木和建筑材料、体育用品等的用途中广泛使用。例如，以下专利文献1记载了包括特定的沥青系碳短纤维混合物和基质树脂的碳纤维增强树脂成形体。专利文献1进一步记载了成形体适合用于各种电子部件。此外，以下专利文献2提出包括含有特定的芳香族聚酰亚胺低聚物作为碳纤维等的粘结剂的摩擦材料用树脂组合物的摩擦材料。常规地，优选使用酚醛树脂作为用于摩擦材料的粘结剂。根据专利文献2，芳香族聚酰亚胺低聚物的粘结剂与常规粘结剂相比，耐热性和机械特性优异，并且其成形性良好。当将纤维增强树脂成形体用作例如轴承等的滑动性构件时，要求其具有各种特性。例如，要求成形体具有高的例如强度、和刚性等的机械强度。此外，要求其动摩擦系数小并且其磨耗量少，以及要求其极限PV值高等。还要求成形体含有机械强度、耐热性和耐久性优异，并且此外树脂的含浸性优异的加成反应型聚酰亚胺树脂作为基质树脂。专利文献3涉及本专利技术人的专利技术。该文献提出通过将加成反应型聚酰亚胺树脂的预聚物和功能性纤维在加成反应型聚酰亚胺树脂的熔点以上且热固化开始温度以下的温度下混炼，并且将由此获得的混合物在加成反应型聚酰亚胺树脂的热固化开始温度以上的温度条件下成形来制备纤维增强聚酰亚胺树脂成形体。现有技术：专利文献：专利文献1：JP4538502B2专利文献2：JP2009-242656A专利文献3：JP2016-60914A
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献3中记载的纤维增强聚酰亚胺树脂成形体由于其基本不产生翘曲，所以具有优异的形状稳定性。然而，该成形体具有难以实现耐磨耗性和强度二者的问题。即，当将纤维增强聚酰亚胺树脂成形体用作滑动构件时，由于滑动面上的摩擦而刮擦的磨耗粉末会转移至配合材料(matingmaterial)的表面以形成转移膜，从而改善耐磨耗性。然而，由于能够形成这样的转移膜的纤维增强聚酰亚胺树脂成形体为了有效地产生磨耗粉末的目的而含有比较短的碳纤维等，所以强度不令人满意，因此，成形体不能用作适用于冲击或大的负荷的滑动构件。因此，本专利技术的一个目的是提供具有优异的滑动性能、并且具有耐磨耗性和强度二者的纤维增强层压体，及其制造方法。用于解决问题的方案本专利技术提供一种层压体，其至少包括织物状纤维的层和由含短纤维树脂组合物形成的层，其中在构成织物状纤维的纤维束彼此交叉形成的间隙内，存在含短纤维树脂组合物。优选本专利技术的层压体中：1.所述短纤维的长度比所述间隙的一边的长度更短；2.所述短纤维的长度在1至350μm的范围内；3.所述含短纤维树脂组合物包括其中分散有短纤维的加成反应型聚酰亚胺树脂；4.所述织物状纤维和所述短纤维包括碳纤维；5.所述由含短纤维树脂组合物形成的层和所述织物状纤维的层交替层压。本专利技术还提供一种上述层压体的制造方法。在方法中，在将含短纤维树脂组合物供给至成形模具的步骤之后，将织物状纤维设置在含短纤维树脂组合物上的步骤和将含短纤维树脂组合物供给在织物状纤维上的步骤重复至少一次；然后进行压缩成形。在本专利技术的层压体的制造方法中，优选的是含短纤维树脂组合物为通过将短纤维分散在加成反应型聚酰亚胺树脂中而形成的树脂组合物，并且在加成反应型聚酰亚胺树脂的热固化温度以上的温度下进行压缩成形。专利技术的效果在本专利技术的纤维增强层压体中，具有优异的强度的织物状纤维的层和耐磨耗性优异的由含短纤维树脂组合物形成的层交替层压。而且，由于含短纤维树脂组合物存在于通过使织物状纤维中的纤维束交叉而形成的间隙中，因此优异的耐磨耗性和强度能够长时间保持。此外，由于基质树脂为用作含短纤维树脂组合物的加成反应型聚酰亚胺树脂，所以不仅可以改善强度而且可以改善耐热性。因为本专利技术的纤维增强层压体包括存在于层压体的表面上的由含短纤维树脂组合物形成的层，可以在配合材料上形成转移膜，从而显著改善耐磨耗性。即使当织物状纤维配置在层压体表面上时，或者当使用开始后，使表面的由含短纤维树脂组合物形成的层磨耗以使织物状纤维露出时，因为织物状纤维的间隙中存在的短纤维树脂组合物露出表面，所以转移膜可以形成在配合材料上。结果，可以长期改善耐磨耗性。进一步地，根据本专利技术的纤维增强层压体的制造方法，可以有效地使含短纤维树脂组合物存在于织物状纤维的间隙中，并且可以以高生产性制造具有上述优异的耐磨耗性和强度的层压体。附图说明[图1]为示意性示出本专利技术的纤维增强层压体的一个实例的透视图。[图2]为示出图1所示的层压体在除去最上层的状态下的透视图。[图3]为示意性示出图1所示的层压体中使用的织物状纤维的图，包括图3(A)作为平面图，和图3(B)作为图3(A)的部分放大图。[图4]为示出滑动磨耗试验的方法的图。具体实施方式(层压体)如图1中示意性示出的，本专利技术的层压体为通过由织物状纤维形成的层1和由含短纤维树脂组合物形成的层2交替层压而成的盘状的层压体，其中最上层2a和最下层2b包括由含短纤维树脂组合物形成的层2。图2是示意性示出将最上层的由含短纤维树脂组合物形成的层2a除去的层压体的透视图。含短纤维树脂组合物进入通过使露出层压体表面的由织物状纤维形成的层1的纤维束3a和3b交叉形成的间隙4，以便用含短纤维树脂组合物填充间隙。因此，即使当本专利技术的层压体的最外表面上存在织物状纤维时，间隙4中存在的含短纤维树脂组合物可以在磨耗时部分地刮擦，并且转移至配合材料。这赋予层压体优异的耐磨耗性。此外，如图1所示，由织物状纤维形成的层1和由含短纤维树脂组合物形成的层2的交替层压可以使层压体获得优异的强度和耐磨耗性。图3是示出图1所示的层压体中使用的织物状纤维的示意图。图3包括示出纤维束和间隙的放大图。此处，A和B分别表示通过使构成织物状纤维的纤维束3a和3b交叉形成的各个间隙4的最大宽度和最大高度。在本专利技术中优选的是，含短纤维树脂组合物中含有的短纤维的纤维长度L满足L<A和/或L<B。由此，可以使短纤维通过间隙而有效地露出由织物状纤维形成的层的表面，因此，即使当将最外表面的由含短纤维树脂组合物形成的层磨耗时，也可以不损害耐磨耗性。图中示出的具体实例是指盘形状的层压体。本专利技术不限于该实例，而是可以具有例如矩形等的平板状，以及此外通过将织物状纤维的层和由含短纤维树脂组合物形成的层同心圆状层压而形成的环状等任何常规已知的形状。(织物状纤维)本专利技术中使用的织物状纤维具有通过使纤维束纵横交叉形成的间隙。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层压体，其至少具有织物状纤维的层和由含短纤维树脂组合物形成的层，在构成所述织物状纤维的纤维束彼此交叉形成的间隙内存在所述含短纤维树脂组合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 JP 2017-2274351.一种层压体，其至少具有织物状纤维的层和由含短纤维树脂组合物形成的层，在构成所述织物状纤维的纤维束彼此交叉形成的间隙内存在所述含短纤维树脂组合物。


2.根据权利要求1所述的层压体，其中所述短纤维的长度比所述间隙的一边的长度更短。


3.根据权利要求1或2所述的层压体，其中所述短纤维的长度在1至350μm的范围内。


4.根据权利要求1至3任一项所述的层压体，其中所述含短纤维树脂组合物包括其中分散有短纤维的加成反应型聚酰亚胺树脂。


5.根据权利要求1至4任一项所述的层压体，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬上幸太，渡边和伸，榎户俊文，小林祐介，
申请(专利权)人：东洋制罐集团控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP