JP6377452B2 - Composite, its manufacturing method, and composite bearing member - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、複合体およびその製造方法ならびに複合軸受部材に関する。   Embodiments described herein relate generally to a composite, a manufacturing method thereof, and a composite bearing member.

従来から、異なる材料部材を接合させた複合体が提案されている。
このような複合体によれば、例えば、単独の材料からなる部材では得られ難かった機能、特性が得られるようになったり、部材の最適化や、軽量化ならびに製造コストの低減が図れるなどの種々の利点がある。
Conventionally, a composite body in which different material members are joined has been proposed.
According to such a composite, for example, functions and characteristics that are difficult to obtain with a member made of a single material can be obtained, optimization of the member, weight reduction, and reduction of manufacturing cost can be achieved. There are various advantages.

このような複合体の一例としては、樹脂材料部材と金属材料部材との複合体を挙げることができる。このような複合体を得ようとする場合には、金属材料同士を接合させる時のような拡散結合や、樹脂材料同士を結合させる時のような融着法等を採用することが困難である。このことから、樹脂材料部材と金属材料部材とを接着材を利用して接合させることが一般的に行われている。   As an example of such a composite, a composite of a resin material member and a metal material member can be given. When trying to obtain such a composite, it is difficult to employ diffusion bonding as in joining metal materials, fusion method as in joining resin materials, or the like. . For this reason, it is generally performed to join the resin material member and the metal material member using an adhesive.

しかしながら、樹脂材料と金属材料とは、一般的に熱膨張係数の差が大きいことから、樹脂材料と金属材料との接合界面に大きな熱応力が発生しやすく、これによって両部材間の接合強度が低下して、場合によってよっては両部材が剥離することがあった。   However, since the difference in coefficient of thermal expansion between resin material and metal material is generally large, a large thermal stress is likely to occur at the bonding interface between the resin material and metal material, thereby increasing the bonding strength between the two members. In some cases, both members were peeled off.

また、接着材は、樹脂材料と金属材料との両者に対して十分な接着強度を有する必要があるが、樹脂材料および金属材料との具体的な組み合わせ事例によっては、両材料に対して共に十分な接着強度を有する接着材を選択することが難しいという問題点があった。   In addition, the adhesive material needs to have sufficient adhesive strength to both the resin material and the metal material. However, depending on the specific combination example of the resin material and the metal material, both materials are sufficient. There is a problem that it is difficult to select an adhesive having a high adhesive strength.

このことから、他の部材(例えば、金属材料からなる部材)の表面処理を施したり、フッ素系樹脂材料からなる部材と金属材料からなる部材との間に中間層を介在させることが検討されている。   In view of this, it has been considered that surface treatment of other members (for example, a member made of a metal material) or that an intermediate layer is interposed between a member made of a fluorine-based resin material and a member made of a metal material. Yes.

さて、発電機器のすべり軸受け材料の体表的なものとしては、すず(Sn)系ホワイトメタルが使用されてきた。ここで、すべり軸受け用のすず系ホワイトメタルの代表的なものとしては、Sn83〜87重量%、Sb8〜10重量%およびCu5〜7重量%を含むものを挙げることができる。   By the way, tin (Sn) -based white metal has been used as a surface material of a sliding bearing material of a power generation device. Here, typical examples of tin-based white metal for sliding bearings include those containing Sn83 to 87 wt%, Sb8 to 10 wt%, and Cu 5 to 7 wt%.

近年、発電機器の高性能化、効率向上や環境負荷低減などを目指した設計がすすみ、軸受面圧の増大、滑り速度が増大する傾向にあり、また、油潤滑から水潤滑への変更など、使用環境が変化してきている。そこで、既に改良が進み、使用限界に到達しつつあるホワイトメタルに代わるものとして樹脂材料の利用が図られており、例えば、PTFEに代表されるフッ素系樹脂材料が検討されている。   In recent years, design aimed at improving the performance, improving efficiency and reducing environmental impact of power generation equipment has progressed, bearing surface pressure tends to increase, and sliding speed tends to increase, and the change from oil lubrication to water lubrication, etc. The usage environment is changing. In view of this, resin materials have been used as an alternative to white metal that has already been improved and has reached the limit of use. For example, fluororesin materials represented by PTFE are being studied.

このような樹脂材料からなるすべり軸受けは、用途や要求性能によっては実質的に樹脂材料のみから構成されることもあるが、例えば剛性や耐久性、精度の向上、その他を考慮して、他の材料(例えば、金属材料)等と複合化し、すべり軸受けを構成することが行われている。   A sliding bearing made of such a resin material may be made of substantially only a resin material depending on the application and required performance. For example, in consideration of rigidity, durability, accuracy improvement, etc. Compounding with a material (for example, a metal material) or the like, a sliding bearing is configured.

特許第3194866号公報Japanese Patent No. 3194866

従って、本発明が解決しようとする課題は、特殊な装置や操作を必要とせずに、従来から汎用されてきた接着材を利用した複合体であって、安価かつ容易に、接合強度、形状安定性および耐久性が優れた複合体を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is a composite using an adhesive material that has been widely used without requiring any special equipment or operation, and it is inexpensive and easy to achieve joint strength and shape stability. It is to provide a composite having excellent properties and durability.

上述したような状況に鑑み、本発明者らは、上記の要求を満たすことができる複合体を見出すにいたった。   In view of the situation as described above, the present inventors have found a complex that can satisfy the above requirements.

したがって、本発明の実施形態による複合体は、
樹脂材料を含んでなる第一の部材と、金属材料を含んでなる第二の部材と、前記の第一の部材と前記の第二の部材との間に配置された接着材を含む接着層とを具備してなる複合体であって、
前記の第一の部材に網目構造体が埋設され、この網目構造体の少なくとも一部が前記の接着層側に露出しており、
この網目構造体に前記の接着材の少なくとも一部が含浸されてなること、を特徴とする。
Therefore, the complex according to the embodiment of the present invention is:
An adhesive layer including a first member comprising a resin material, a second member comprising a metal material, and an adhesive disposed between the first member and the second member A composite comprising:
A network structure is embedded in the first member, and at least a part of the network structure is exposed on the adhesive layer side,
The network structure is impregnated with at least a part of the adhesive.

そして、本発明の実施形態による複合体の製造方法は、
樹脂材料を含んでなる第一の部材と、金属材料を含んでなる第二の部材と、前記の第一の部材と前記の第二の部材との間に配置された接着材を含む接着層とを具備してなる複合体を製造する方法であって、下記の工程(A)と工程(B)とを含んでなること、特徴とする。
And the manufacturing method of the composite_body | complex by embodiment of this invention is the following.
An adhesive layer including a first member comprising a resin material, a second member comprising a metal material, and an adhesive disposed between the first member and the second member Is a method for producing a composite comprising the following steps (A) and (B).

工程(A):網目構造体の網目に樹脂材料を充填するとともに、この網目構造体に樹脂材料を堆積させて、この網目構造体の少なくとも一部が露出した表面を有する第一の部材を形成する工程
工程(B):前記の工程(A)で形成された前記の第一の部材の網目構造体の少なくとも一部が露出した表面と、前記の第二の部材の表面とを接着材を介して接触させて、前記の接着材を前記の網目構造体に含浸させながら前記の第一の部材と前記の第二の部材とを接合する工程
また、本発明の実施形態による複合軸受部材は、
前記の複合体からなる滑り軸受部材であって、前記の第一の部材により形成された軸受摺動材と、前記の第二の部材により形成された軸受基材とを具備すること、を特徴とする。
Step (A): Filling the mesh material with a resin material and depositing the resin material on the mesh structure to form a first member having a surface with at least a part of the mesh structure exposed. Step (B): Bonding the surface of at least a part of the network structure of the first member formed in the step (A) with the surface of the second member. And the step of joining the first member and the second member while impregnating the mesh structure with the adhesive material. The composite bearing member according to an embodiment of the present invention comprises: ,
A sliding bearing member made of the composite, comprising a bearing sliding material formed by the first member, and a bearing base material formed by the second member. And

本発明の実施形態による好ましい複合体および複合軸受部材を示す断面図。Sectional drawing which shows the preferable composite_body | complex and composite bearing member by embodiment of this invention. 図1に示された本発明の実施形態による好ましい複合体および複合軸受部材の一部分について示す部分拡大図。FIG. 2 is a partially enlarged view showing a part of a preferred composite and composite bearing member according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1. 本発明の実施形態による複合軸受部材を組み合わせてなる滑り軸受けの概要を示す上面図。The top view which shows the outline | summary of the sliding bearing formed by combining the composite bearing member by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による複合軸受部材の好ましい一具体例を示す斜視図。The perspective view which shows one preferable specific example of the composite bearing member by embodiment of this invention.

下記に示す実施形態は例示であって、従って、発明の範囲はこれら具体的に開示された範囲内に限定されることはない。   The embodiments described below are exemplary, and therefore the scope of the invention is not limited to these specifically disclosed ranges.

<複合体>
以下、本発明の実施形態による複合体のうち、特に好ましい具体例を、必要に応じて、図面を参照しながら説明する。
<Composite>
Hereinafter, among the composites according to the embodiments of the present invention, particularly preferred specific examples will be described with reference to the drawings as necessary.

図1は、本発明の実施形態による複合体の好ましい一具体例の断面を示す図であり、図2は、図1の本発明の実施形態による複合体の点線で囲まれたZ部分について示す部分拡大図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of a composite according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a Z portion surrounded by a dotted line of the composite according to the embodiment of the present invention in FIG. It is a partial enlarged view.

図1および図2に示される本発明の実施形態による複合体1は、樹脂材料を含んでなる第一の部材2と、金属材料を含んでなる第二の部材3と、前記の第一の部材2と前記の第二の部材3との間に配置された接着材を含む接着層4とを具備してなる複合体1であって、
前記の第一の部材2に網目構造体5が埋設され、この網目構造体5の少なくとも一部が前記の接着層4側に露出しており、
この網目構造体5に前記の接着材の少なくとも一部4’が含浸されてなるものである。
A composite 1 according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 includes a first member 2 comprising a resin material, a second member 3 comprising a metal material, and the first member A composite 1 comprising an adhesive layer 4 including an adhesive disposed between a member 2 and the second member 3,
A mesh structure 5 is embedded in the first member 2, and at least a part of the mesh structure 5 is exposed to the adhesive layer 4 side.
The network structure 5 is impregnated with at least a part 4 ′ of the adhesive.

<< 第一の部材および第二の部材 >>
本発明の実施形態による複合体における、第一の部材を構成する樹脂材料の好ましい具体例としては、フッ素系樹脂材料、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂材料を挙げることができる。フッ素系樹脂(例えば、四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合樹脂(FEP)、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂(ETFE)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(PFA)等を挙げることができる。二種またはそれ以上の樹脂材料の混合物であってもよい。これらの中で特に好ましい樹脂材料としては、四フッ化エチレン(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(PFA)を挙げることができる。
<< First member and second member >>
Preferred examples of the resin material constituting the first member in the composite according to the embodiment of the present invention include fluorine resin material, polyacetal, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyimide, and polyamideimide resin material. Can be mentioned. Fluorine resin (for example, tetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoroethylene copolymer resin (FEP), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer resin (ETFE), tetrafluoroethylene / perfluoro) Examples thereof include alkoxyethylene copolymer resin (PFA), etc. It may be a mixture of two or more resin materials, and among these, particularly preferred resin materials include tetrafluoroethylene (PTFE), Mention may be made of tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin (PFA).

また、第一の部材を形成する樹脂材料は、必要に応じて、各種の充填材を配合することができる。そのような充填材としては、無機材料からなる繊維、ウイスカーおよび粒子を挙げることができる。好ましい充填材としては、平均直径が1〜10μm、アスペクト比が10〜100の炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ繊維、アルミナ・シリカ繊維、炭化ケイ素繊維、平均直径が0.1〜10μm、アスペクト比が10〜100のチタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、酸化亜鉛ウイスカー、ムライトウイスカーおよび平均粒径が1〜100μmのカーボン粒子、グラファイト粒子、二硫化モリブデン粒子、ボロン ナイトライド粒子を挙げることができる。なお、これらの充填材は、複数併用することができる。   Moreover, the resin material which forms a 1st member can mix | blend various fillers as needed. Examples of such fillers include fibers, whiskers and particles made of inorganic materials. Preferred fillers are carbon fibers, glass fibers, alumina fibers, alumina / silica fibers, silicon carbide fibers having an average diameter of 1 to 10 μm and an aspect ratio of 10 to 100, an average diameter of 0.1 to 10 μm, and an aspect ratio of Examples thereof include 10 to 100 potassium titanate whiskers, aluminum borate whiskers, zinc oxide whiskers, mullite whiskers, carbon particles having an average particle diameter of 1 to 100 μm, graphite particles, molybdenum disulfide particles, and boron nitride particles. A plurality of these fillers can be used in combination.

このような充填材によれば、第一の部材の機械的特性(例えば、強度、圧縮・曲げ剛性、耐クリープ性等)の向上、摩擦・摩耗特性の向上(例えば、摩擦係数の低減、耐摩耗性の向上等)、熱的特性の向上(例えば、熱膨張係数の低減、熱伝導率の向上等)に寄与することになる。これらの充填材の組合せおよび配合量は、第一部材の要求性能に応じて適宜選定するものであり、好ましくは5〜30体積%、特に好ましくは10〜20体積%、である(樹脂材料と充填材との合計を100体積%とする)。充填材の配合量が5体積%未満では上記の効果を十分に発揮できず、30体積%を越えると第一部材の母材の樹脂材料の体積占有率が小さく、十分な結合力を確保できないことがあるためである。   According to such a filler, the mechanical characteristics (for example, strength, compression / bending rigidity, creep resistance, etc.) of the first member are improved, and the friction / wear characteristics are improved (for example, reduction of the friction coefficient, resistance to resistance). This contributes to improvement in wearability and the like, and improvement in thermal characteristics (for example, reduction in thermal expansion coefficient, improvement in thermal conductivity, etc.). The combination and blending amount of these fillers are appropriately selected according to the required performance of the first member, and are preferably 5 to 30% by volume, particularly preferably 10 to 20% by volume (with the resin material) The total amount with the filler is 100% by volume). If the blending amount of the filler is less than 5% by volume, the above effect cannot be sufficiently exerted, and if it exceeds 30% by volume, the volume occupancy of the resin material of the base material of the first member is small and sufficient bonding strength cannot be secured. Because there are things.

なお、本発明の実施形態による複合体においては、これらの充填材が樹脂材料と同伴して網目構造体5の網目の中に充填される場合および充填されない場合の両者がある。   In the composite according to the embodiment of the present invention, there are cases where these fillers are filled in the mesh of the network structure 5 together with the resin material and when they are not filled.

本発明の実施形態による複合体における第一の部材には、網目構造体5が埋設され、この網目構造体5の少なくとも一部が前記の接着層4側に露出している(詳細後記)。   In the first member of the composite according to the embodiment of the present invention, a mesh structure 5 is embedded, and at least a part of the mesh structure 5 is exposed to the adhesive layer 4 side (details described later).

本発明の実施形態による複合体における第二の部材は、金属材料を含むものである。金属材構成材料の好ましい具体例としては、例えば、鉄、ステンレス鋼、チタン、コバルト、ニッケル、銅、アルミニウム、およびこれらのいずれかの金属種を含んでなる合金などを挙げることができる。   The 2nd member in the composite_body | complex by embodiment of this invention contains a metal material. Preferable specific examples of the metal constituent material include, for example, iron, stainless steel, titanium, cobalt, nickel, copper, aluminum, and an alloy containing any one of these metal species.

なお、図1の複合体1の断面図において、第一の部材2と第二の部材3とが同じ長さで示されているが、本発明の実施形態による複合体では、第一の部材と第二の部材とは、その形状および大きさ、厚さ等に関して同一であっても異なっていてもよい。また、第一の部材と第二の部材の数は異なることができる。例えば、一つの連続した第二の部材と複数個の第一の部材との複合体であることができる。   In the cross-sectional view of the composite 1 in FIG. 1, the first member 2 and the second member 3 are shown with the same length, but in the composite according to the embodiment of the present invention, the first member And the second member may be the same or different with respect to their shape, size, thickness, and the like. Also, the number of first members and second members can be different. For example, it can be a composite of one continuous second member and a plurality of first members.

<< 網目構造体 >>
図1に示される複合体1における第一の部材2は、網目構造体5が埋設され、この網目構造体5の少なくとも一部が前記の接着層4側に露出しているものである。
<< Mesh structure >>
The first member 2 in the composite body 1 shown in FIG. 1 has a mesh structure 5 embedded therein, and at least a part of the mesh structure 5 is exposed to the adhesive layer 4 side.

この第一の部材2は、さらに詳細には図2にあるように、その網目構造体5が繊維質材料を含むものであって、複数の繊維からなる第一の繊維束5aと、複数の繊維からなる第二の繊維束5bとの交錯物からなる織物である。   In more detail, as shown in FIG. 2, the first member 2 has a mesh structure 5 containing a fibrous material, and includes a first fiber bundle 5a composed of a plurality of fibers, and a plurality of fibers. It is a woven fabric made of an intersection with the second fiber bundle 5b made of fibers.

この網目構造体(具体的には、織物)は、上記の通りに、第一の部材2に埋設されているところから、網目構造体5の複数の網目(即ち、第一の繊維束5aと、第二の繊維束25との交錯によって形成された、第一の繊維束5aと第二の繊維束5bとに囲まれた升目状の隙間部分)には、それぞれ樹脂材料2’が充填されて「網目構造体と樹脂材料との一体化物」が形成されている。   As described above, the network structure (specifically, the woven fabric) is embedded in the first member 2, so that a plurality of meshes of the network structure 5 (that is, the first fiber bundles 5 a and , Each of which is formed by crossing with the second fiber bundles 25 and is surrounded by the first fiber bundles 5a and the second fiber bundles 5b) is filled with the resin material 2 ′. Thus, an “integrated product of a mesh structure and a resin material” is formed.

なお、第一の部材を形成する樹脂材料が、前述の充填材が配合されたものである場合、第一の繊維束5aと第二の繊維束5bとに囲まれた升目状の隙間部分には、樹脂材料と共に充填材が充填される場合と、充填材が充填されていない場合の両者がある。   In addition, when the resin material which forms the 1st member is what the above-mentioned filler was mix | blended, it is in the grid-shaped clearance gap part enclosed by the 1st fiber bundle 5a and the 2nd fiber bundle 5b. There are both a case where the filler is filled together with the resin material and a case where the filler is not filled.

本発明の実施形態による第一の部材2では、その網目構造体5の少なくとも一部が前記の接着層4側に露出している必要がある。なお、図2においては、網目構造体の接着層に露出している部分がAで示されている。   In the first member 2 according to the embodiment of the present invention, at least a part of the mesh structure 5 needs to be exposed to the adhesive layer 4 side. In FIG. 2, the portion exposed in the adhesive layer of the network structure is indicated by A.

本発明の実施形態による複合体1は、前述のように、網目構造体5に接着材の少なくとも一部が含浸されてなるものであるが、この接着材の含浸は、主として、第一の部材2の接着層側に露出した網目構造体の露出部分Aを介して行うことができる。露出部分Aの面積割合(即ち、第一の部材2の全体の接合面積に対する、網目構造体の露出部分Aの面積の総和)は、第一部材の母材の樹脂材料と接着層4の接着材との接着性によって、適宜選定するものである。例えば、難接着性のフッ素樹脂系材料とエポキシ系接着材の場合では、露出部分A以外の第一部材の母材のフッ素樹脂系材料とエポキシ系接着材の十分な接着強度が期待できないため、網目構造体の露出部分Aの面積を大きく選定することが望ましい。露出部分Aの面積を大きくする施策として、例えば、単繊維の本数を増やして繊維束の直径を大きくし、繊維束に囲まれた升目(ピッチ)を小さくして、繊維密度を高くすることを挙げることができる。一般に、露出部分Aの面積割合は30%〜70%、好ましくは50〜60%である。このような面積割合範囲内であることによって、第一の部材と第二の部材との接合強度および接着材の吸収性の両方を特に好ましい値になる。   As described above, the composite body 1 according to the embodiment of the present invention is formed by impregnating the network structure 5 with at least a part of the adhesive. The impregnation of the adhesive is mainly performed by the first member. 2 can be performed through the exposed portion A of the network structure exposed to the adhesive layer side. The area ratio of the exposed portion A (that is, the total area of the exposed portion A of the mesh structure with respect to the entire bonding area of the first member 2) is the adhesion between the resin material of the base material of the first member and the adhesive layer 4 It is appropriately selected depending on the adhesiveness with the material. For example, in the case of a hard-to-adhere fluororesin-based material and an epoxy-based adhesive, sufficient adhesive strength between the fluororesin-based material of the first member other than the exposed portion A and the epoxy-based adhesive cannot be expected. It is desirable to select a large area for the exposed portion A of the mesh structure. As a measure for increasing the area of the exposed portion A, for example, increasing the number of single fibers to increase the diameter of the fiber bundle, decreasing the mesh (pitch) surrounded by the fiber bundle, and increasing the fiber density. Can be mentioned. Generally, the area ratio of the exposed portion A is 30% to 70%, preferably 50 to 60%. By being within such an area ratio range, both the bonding strength between the first member and the second member and the absorbability of the adhesive are particularly preferred values.

図1に具体的に示される実施形態以外の、第一の部材の他の好ましい具体例としては、第一の部材の第二の部材との接合面側に網目構造体が埋設されるとともに、他の網目構造体が第一の部材の全面あるいは一部の領域に更に設けられてなるもの(即ち、1つの第一の部材の中に、網目構造体が複数配設されているもの)(図示せず)を挙げることができる。このようにして、複雑な形状の第一部材の第二の部材との接合面のみに網目構造体を形成することが困難の場合や第二部材以外の部材(例えば、第三部材)との接着が必要とする場合にも対処できる。第一部材の網目構造体は、やむを得ない場合以外、他の部材との接合面のみに設けられてなるものである。   As other preferable specific examples of the first member other than the embodiment specifically shown in FIG. 1, a mesh structure is embedded on the joint surface side of the first member with the second member, Another network structure is further provided on the entire surface or a partial region of the first member (that is, a plurality of network structures are disposed in one first member) ( (Not shown). Thus, when it is difficult to form a mesh structure only on the joint surface of the first member having a complicated shape with the second member, or with a member other than the second member (for example, the third member) It can also cope with the need for adhesion. The mesh structure of the first member is provided only on the joint surface with other members unless it is unavoidable.

特に、図1および図2に示される本発明の実施形態による複合体1によれば、第二の部材3と、第一の部材2の網目構造体が存在しない領域2”との間に、網目構造体5および樹脂材料2’が介在されていることによって、第二の部材3と第一の部材2の網目構造体が存在しない領域3’との間の材料特性上の差が仮に大きくても、その違いに基づく問題点を防止もしくは緩和ないし抑制することが可能になる。例えば、第二の部材3が金属材料であり、第一の部材2が樹脂材料(特に、フッ素系樹脂)である場合の、本発明の実施形態による好ましい複合体1によれば、金属材料と樹脂材料とが熱膨張係数に関して差が大きいにも関わらず、金属材料と樹脂材料との間に、埋設された網目構造体5が存在していることから、上記材料間の熱膨張係数の差によって生じる熱応力が効果的に抑制される。   In particular, according to the composite 1 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, between the second member 3 and the region 2 ″ where the network structure of the first member 2 does not exist, Due to the interposition of the network structure 5 and the resin material 2 ', the difference in material properties between the second member 3 and the region 3' where the network structure of the first member 2 does not exist is temporarily large. However, the problem based on the difference can be prevented or alleviated or suppressed, for example, the second member 3 is a metal material, and the first member 2 is a resin material (particularly, a fluorine resin). According to the preferred composite 1 according to the embodiment of the present invention, the metal material and the resin material are embedded between the metal material and the resin material even though the difference in thermal expansion coefficient is large. Since the network structure 5 is present, the heat between the materials is Thermal stress generated by the difference in expansion coefficient can be effectively suppressed.

また、網目構造体5(但し、接着材を含浸させた後の状態)の厚さは、使用する網目構造体の単繊維の直径、若しくは、繊維束の直径、網目構造体が第一部材に十分保持される厚さ、かつ、接着層の接着材が含浸しうる深さなどを配慮して適宜選定するものである。好ましくは単繊維の直径、若しくは、繊維束の直径に1〜10倍、特に好ましくは2〜3倍である。   Further, the thickness of the network structure 5 (the state after impregnation with the adhesive) is the diameter of the single fiber of the network structure to be used, the diameter of the fiber bundle, or the network structure as the first member. The thickness is adequately selected in consideration of the thickness that is sufficiently retained and the depth that the adhesive of the adhesive layer can impregnate. The diameter is preferably 1 to 10 times, particularly preferably 2 to 3 times the diameter of the single fiber or the fiber bundle.

本発明の実施形態による複合体の網目構造体としては、単繊維または繊維束を織らずに絡み合わせた不織布シート、経緯に組み合わせて作った織布クロスを挙げることができる。この中では、特に、経緯に組み合わせて作った織布クロスは、網目構造体の強度、規則性、取扱いの容易さ、接着材の含浸性の点でより好ましい(図1および図2参照)。   Examples of the network structure of the composite according to the embodiment of the present invention include a nonwoven fabric sheet in which single fibers or fiber bundles are intertwined without being woven, and a woven cloth made by combining with the background. Among these, a woven cloth made in combination with the background is more preferable in terms of the strength, regularity, ease of handling, and impregnating property of the adhesive (see FIGS. 1 and 2).

図1および図2に示されるように、網目構造体5が、複数の繊維からなる第一の繊維束5aと、複数の繊維からなる第二の繊維束5bとの交錯物からなる織物である場合、第一の繊維束5aとしては、1本当たりの平均直径が好ましくは1〜100μm、特に好ましくは5〜10μmである単繊維を、好ましくは3〜100本、特に好ましくは10〜20本、束ねたものが好ましい。第二の繊維束5bも、第一の繊維束2aと同様に、1本当たりの平均直径が好ましくは1〜100μm、特に好ましくは5〜10μmである単繊維を、好ましくは3〜100本、特に好ましくは10〜20本、を束ねたものが好ましい。ここで、第一の繊維束5aと第二の繊維束5bとは、その材質、単繊維の平均直径あるいは一束当たりの単繊維の本数に関して、同一であっても異なっていてもよい。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the network structure 5 is a woven fabric made of an intersection of a first fiber bundle 5a made of a plurality of fibers and a second fiber bundle 5b made of a plurality of fibers. In this case, the first fiber bundle 5a is preferably a single fiber having an average diameter of 1 to 100 μm, particularly preferably 5 to 10 μm, preferably 3 to 100, particularly preferably 10 to 20 per fiber. Bundles are preferred. Similarly to the first fiber bundle 2a, the second fiber bundle 5b preferably has a single fiber having an average diameter of 1 to 100 μm, particularly preferably 5 to 10 μm, preferably 3 to 100, Particularly preferably, 10 to 20 bundles are bundled. Here, the first fiber bundle 5a and the second fiber bundle 5b may be the same or different with respect to the material, the average diameter of the single fibers, or the number of single fibers per bundle.

また、単繊維や繊維束の断面形状は、円形のみに限定されることはなく、多角形、星形等任意である。また、中空糸であってもよい。   Further, the cross-sectional shape of the single fiber or fiber bundle is not limited to a circular shape, and is arbitrary such as a polygonal shape or a star shape. Moreover, a hollow fiber may be sufficient.

そして、この第一の部材2に埋設された網目構造体5は、接着材を接触させた際に接着層4中の接着材の少なくとも一部が網目構造体5に含浸されるように、第一の繊維束5aおよび(または)第二の繊維束5bの少なくとも一部分の表面(ないし繊維の断面)が、第一の部材2の表面に露出している。ここで、「露出」とは、接着材と接触可能になるとうに第一の部材の表面に曝されていることを意味する。したがって、第一の部材の表面から突出している場合のみに限定されない。   Then, the network structure 5 embedded in the first member 2 is such that at least a part of the adhesive in the adhesive layer 4 is impregnated in the network structure 5 when the adhesive is brought into contact. The surface (or fiber cross section) of at least a part of one fiber bundle 5 a and / or second fiber bundle 5 b is exposed on the surface of the first member 2. Here, “exposed” means being exposed to the surface of the first member so as to be in contact with the adhesive. Therefore, it is not limited only to the case of protruding from the surface of the first member.

網目構造体5への接着材の含浸は、例えば、第一の繊維束5aおよび(または)第二の繊維束5bにおける、樹脂材料2’の未接触ないし未充填の領域へ接着材を接触させ、浸透させることによって行うことができる。このような第一の繊維束5aおよび(または)第二の繊維束5bにおける樹脂材料2’の未接触ないし未充填の領域としては、例えば、複数の繊維からならなる第一の繊維束5aおよび複数の繊維からならなる第二の繊維束5bの繊維束の内部に存在する空隙部(例えば、繊維束の内部の各繊維の間に存在する空隙部)を挙げることができる。   For example, the network structure 5 is impregnated with the adhesive by bringing the adhesive into contact with an uncontacted or unfilled region of the resin material 2 ′ in the first fiber bundle 5a and / or the second fiber bundle 5b. Can be done by impregnation. Examples of such a non-contact or unfilled region of the resin material 2 ′ in the first fiber bundle 5a and / or the second fiber bundle 5b include the first fiber bundle 5a composed of a plurality of fibers and A void portion (for example, a void portion existing between the respective fibers in the fiber bundle) existing in the fiber bundle of the second fiber bundle 5b composed of a plurality of fibers can be exemplified.

また、網目構造体を構成している繊維材料それ自体が接着材吸収性材料である場合(例えば、繊維本体内に微細な連続ないし不連続の空隙を有する物である場合)等は、そのような繊維本体内の微細な連続ないし不連続の空隙等が含まれる。   Further, when the fiber material constituting the network structure itself is an adhesive-absorbing material (for example, a material having fine continuous or discontinuous voids in the fiber body), etc. Fine continuous or discontinuous voids in the fiber body.

<< 接着材 >>
本発明の実施形態による複合体の接着材は、網目構造体2および第二の部材3に対して良好な接着作用を有するものであって、かつ網目構造体5に含浸可能な物の中から適宜選択して使用することができる。
<< Adhesives >>
The composite adhesive according to the embodiment of the present invention has a good adhesion to the network structure 2 and the second member 3 and can be impregnated into the network structure 5. It can be appropriately selected and used.

ここで、網目構造体2に対して良好な接着作用を有するものには、網目構造体およびこの網目構造体の網目に充填された樹脂材料2’に対して良好な接着作用を有するものが包含される。   Here, what has a favorable adhesive effect with respect to the network structure 2 includes what has a favorable adhesive effect with respect to the network structure and the resin material 2 'with which the mesh of this network structure was filled. Is done.

そして、本発明の実施形態の接着材の好ましい具体例の中には、例えば、網目構造体のみに良好な接着作用を有するが、樹脂材料2’に対しては接着性が十分でない、もしくは接着材が全く観察されないものも包含される。これは、仮に、樹脂材料2’に対しては接着性が十分でない接着材4であっても、網目構造体5に含浸された接着材4’が第二の部材3との界面に存在する接着層4と連続相となっており、そのことにより強固な接着強度が得られていること、かつ第一の部材2に網目構造体5が埋設されていることから、複合体1全体としての十分な接合強度が実現されるからである。   And in the preferable specific example of the adhesive material of the embodiment of the present invention, for example, it has a good adhesive action only on the network structure, but the adhesiveness is not sufficient for the resin material 2 ′ or the adhesive. Also included are materials in which no material is observed. This is because even if the adhesive 4 is not sufficiently adhesive to the resin material 2 ′, the adhesive 4 ′ impregnated in the mesh structure 5 exists at the interface with the second member 3. Since the adhesive layer 4 and the continuous phase are obtained, a strong adhesive strength is obtained, and the network structure 5 is embedded in the first member 2. This is because sufficient bonding strength is realized.

そして、本発明の実施形態による好ましい複合体1によれば、前述した通り、網目構造体5および樹脂材料2’が介在することによって、第二の部材3と第一の部材2の樹脂材料との間に材料特性上の差が仮に大きくても、その違いに基づく問題点が効果的に防止ないし抑制されている。このことからも、例えば熱履歴や外部からの応力を受けた際においても複合体1全体としての十分な接合強度がより効果的に実現されている。   And according to the preferable composite 1 by embodiment of this invention, as above-mentioned, the resin material of the 2nd member 3 and the 1st member 2 is obtained by interposing the network structure 5 and the resin material 2 '. Even if there is a large difference in material properties during this period, problems based on the difference are effectively prevented or suppressed. For this reason as well, for example, when the thermal history or external stress is applied, sufficient bonding strength as a whole of the composite 1 is realized more effectively.

本発明の実施形態による複合体においては、特に第一の部材がフッ素系樹脂材料を含むものであり、網目構造体がガラス繊維を含むものであり、第二の部材が鉄やステンレス鋼からなる場合における接着材の好ましい具体例としては、フェノール系、エポキシ系、ユリヤ系、シアノアクリル系、ビニール系、シリコーンゴム系の接着材を挙げることができる。特に、熱硬化性の接着材は、複合体1全体としての接合強度の向上や、機械的強度の向上、熱的強度の向上等の観点で特に好ましい。   In the composite according to the embodiment of the present invention, in particular, the first member includes a fluorine-based resin material, the network structure includes glass fibers, and the second member is made of iron or stainless steel. Preferable specific examples of the adhesive in this case include phenol-based, epoxy-based, urea-based, cyanoacryl-based, vinyl-based, and silicone rubber-based adhesives. In particular, a thermosetting adhesive is particularly preferable from the viewpoints of improving the bonding strength of the composite 1 as a whole, improving the mechanical strength, improving the thermal strength, and the like.

<複合体の製造方法>
本発明の実施形態による複合体は、好ましくは、下記の工程(A)と工程(B)とを含んでなる複合体の製造方法によって製造することができる。
<Method for producing composite>
The composite according to the embodiment of the present invention can be preferably produced by a method for producing a composite comprising the following steps (A) and (B).

工程(A):網目構造体の網目に樹脂材料を充填するとともに、この網目構造体に樹脂材料を堆積させて、この網目構造体の少なくとも一部が露出した表面を有する第一の部材を形成する工程
工程(B):前記の工程(A)で形成された前記の第一の部材の網目構造体の少なくとも一部が露出した表面と、前記の第二の部材の表面とを接着材を介して接触させて、前記の接着材を前記の網目構造体に含浸させながら前記の第一の部材と前記の第二の部材とを接合する工程
ここで、第一の部材、第二の部材、樹脂材料、網目構造体、接着材等の詳細は、前述した通りである。
Step (A): Filling the mesh material with a resin material and depositing the resin material on the mesh structure to form a first member having a surface with at least a part of the mesh structure exposed. Step (B): Bonding the surface of at least a part of the network structure of the first member formed in the step (A) with the surface of the second member. And joining the first member and the second member while impregnating the network structure with the adhesive. Here, the first member and the second member Details of the resin material, the mesh structure, the adhesive and the like are as described above.

本発明の実施形態による複合体の製造方法における、工程(A)の好ましい態様には、例えば下記の工程(A1)および工程(A2)が包含される。
工程(A1):網目構造体の網目に粉体状の樹脂材料を充填するともに、この網目構造体に前記の粉体状の樹脂材料を堆積させ、その後に、この粉体状の樹脂材料の溶融温度以上の温度に加熱し、この網目構造体の少なくとも一部が露出した表面を有する第一の部材を形成する工程。
The preferable aspect of the step (A) in the method for producing a composite according to the embodiment of the present invention includes, for example, the following step (A1) and step (A2).
Step (A1): Filling the network of the network structure with the powdery resin material, depositing the powdered resin material on the network structure, and then adding the powdered resin material to the network structure. Heating to a temperature equal to or higher than the melting temperature to form a first member having a surface on which at least a part of the network structure is exposed.

工程(A2):網目構造体の網目に溶融状態の樹脂材料を充填するともに、この網目構造体に前記の溶融状態の樹脂材料を堆積させて、この網目構造体の少なくとも一部が露出した表面を有する第一の部材を形成する工程。   Step (A2): a surface in which at least a part of the network structure is exposed by filling the network resin of the network structure with a molten resin material and depositing the molten resin material on the network structure Forming a first member having:

ここで、工程(A1)において、粉体状の樹脂材料としては、平均粒子径が、網目構造材の網目よりも小さいもの、特に各網目の最小幅の1/1000〜1/10、とりわけ1/100〜1/200、であるものが好ましい。このように網目構造材の網目よりも十分に小さい樹脂粒子を用いることにより、各網目に樹脂材料を確実にかつ緻密に充填することが容易になる。   Here, in the step (A1), the powdery resin material has an average particle diameter smaller than the mesh of the network structure material, particularly 1/1000 to 1/10 of the minimum width of each network, especially 1 That which is / 100 to 1/200 is preferable. Thus, by using resin particles sufficiently smaller than the mesh of the mesh structure material, it becomes easy to reliably and densely fill the resin material in each mesh.

この工程(A1)では、好ましくは、例えば、型等の密閉可能な容器内の底面に先ず網目構造体を設置し、その上に粉体状の樹脂材料(ならびに、必要に応じて、この粉体状の樹脂材料と共に前述のような各種の充填材)等を導入し、網目構造体の網目内に粉体状の樹脂材料を充填するともに、この網目構造体に粉体状の樹脂材料を堆積させ、その後、外部から熱や圧力の印加を、同時にあるいは逐次的に行うことによって、第一の部材を得ることができる。   In this step (A1), preferably, for example, a mesh structure is first installed on the bottom surface of a sealable container such as a mold, and a powdery resin material (and, if necessary, this powder In addition to the body-shaped resin material, various fillers as described above are introduced, and the mesh structure is filled with the powder resin material, and the mesh structure is filled with the powder resin material. The first member can be obtained by depositing and then applying heat or pressure from the outside simultaneously or sequentially.

なお、粉体状の樹脂材料および必要に応じて用いられる各種の充填材の導入は、1回で行うことができるし、また複数回に分割して行うことができる。ここで、粉体状の樹脂材料および充填材の導入を複数回行う場合、各回で導入される樹脂材料および(または)充填材は、その材質、粒径ないし導入量等に関して同じあっても異なっていてもよい。そして、外部から加熱および圧力の印加も1回で行うことができるし、同一条件または異なる条件にて複数回行うことができる。   The introduction of the powdered resin material and various fillers used as necessary can be performed once or divided into a plurality of times. Here, when the introduction of the powdery resin material and the filler is performed a plurality of times, the resin material and / or the filler introduced at each time are different even if they are the same with respect to the material, particle size, introduction amount, etc. It may be. Heating and pressure application from the outside can be performed once, and can be performed a plurality of times under the same conditions or different conditions.

また、第一の部材の中に網目構造体を複数設ける場合には、所望の第一の部材が得られるように、網目構造体および樹脂材料の導入段階および方法等を適宜採用することができる。また、所望の第一の部材が得られるような複数の部材を用意し、これらの複数の部材を合体することによって、目的とする第一の部材を得ることができる。   Further, when a plurality of network structures are provided in the first member, introduction steps and methods of the network structure and the resin material can be appropriately employed so that the desired first member is obtained. . Moreover, the target 1st member can be obtained by preparing several members from which a desired 1st member is obtained, and uniting these several members.

このような工程(A)によれば、第一の部材に網目構造体が埋設され、この網目構造体の少なくとも一部が前記の接着層側に露出した第一の部材を容易に形成することができる。このような工程(A)の特に好ましい態様として記載した工程(A1)によれば、網目構造体5を構成している第一の繊維束5aおよび第二の繊維束5bの少なくとも一部分が樹脂材料に被覆されることなく露出した第一の部材を、容易に得ることができる。   According to such a step (A), the first member in which the network structure is embedded in the first member and at least a part of the network structure is exposed to the adhesive layer side is easily formed. Can do. According to the step (A1) described as a particularly preferred embodiment of the step (A), at least a part of the first fiber bundle 5a and the second fiber bundle 5b constituting the network structure 5 is a resin material. The first member exposed without being covered with can be easily obtained.

本発明の実施形態による複合体の製造方法における工程(B)は、前記の工程(A)で形成された前記の第一の部材の網目構造体の少なくとも一部が露出した表面と、前記の第二の部材の表面とを接着材を介して接触させて、前記の接着材を前記の網目構造体に含浸させながら前記の第一の部材と前記の第二の部材とを接合する工程である。   The step (B) in the method for producing a composite according to an embodiment of the present invention includes a surface on which at least a part of the network structure of the first member formed in the step (A) is exposed, A step of bringing the surface of the second member into contact with each other through an adhesive and joining the first member and the second member while impregnating the network structure with the adhesive. is there.

この工程(B)においては、(イ)第一の部材の網目構造体が露出した表面と、第二の部材の表面との接着とともに、網目構造体5への接着材の含浸を行うことができる。ここでの網目構造体5への接着材の含浸は、網目構造体の少なくとも一部が露出している第一の部材の被接合面に接着材を塗工し、これに第二の部材の被接触面(この第二の部材の被接触面には、接着材を予め塗工しておくことができる)を重ね合わせた物を、単に常温、常圧下に放置することによって行うことができる。   In this step (B), (a) the network structure 5 is impregnated with the adhesive on the surface of the first member where the network structure is exposed and the surface of the second member. it can. Here, the impregnation of the adhesive into the network structure 5 is performed by coating the adhesive on the surface to be joined of the first member where at least a part of the network structure is exposed, This can be done by simply leaving the contacted surface (the contacted surface of this second member can be pre-coated with an adhesive) left at normal temperature and pressure. .

また、本発明の実施形態による複合体の製造方法では、(ロ)網目構造体の少なくとも一部が露出している第一の部材の被接合面に加圧した接着材を塗工して、網目構造体の深部まで接着材を圧入し、その後、第二の部材の被接触面を重ね合わせる方法、(ハ)網目構造体の少なくとも一部が露出している第一の部材の被接合面に接着材を塗工した後、減圧雰囲気に設置し、網目構造体の内部(例えば、典型的には、繊維束の内部の各繊維間に存在する空隙部)に存在するガスを吸引除去し、そのガスと接着材とを置換する方法、(ニ)網目構造体の少なくとも一部が露出している第一の部材の被接合面に接着材を塗工し、これに第二の部材の被接触面を重ね合わせた物の全体を、加圧雰囲気に設置して、網目構造体の内部に接着材を圧入する方法、(ホ)網目構造体の少なくとも一部が露出している第一の部材の被接合面に接着材を塗工し、これに第二の部材の被接触面を重ね合わせた物の全体を、減圧雰囲気に設置して、網目構造体の内部に存在したガスを吸引除去し、そのガスと接着材とを置換する方法、(へ)その他、等を採用することができる。これらの中では、加圧法では工程時間が短い反面複雑な形状の製品では採用が困難という欠点がある。一方、減圧法では工程時間が長いが、複雑な形状の製品に適用でき、網目構造体の内部に存在したガスを吸引除去し、確実にそのガスと接着材とを置換できるという利点がある。   In the method for producing a composite according to an embodiment of the present invention, (b) applying a pressurized adhesive to the bonded surface of the first member where at least a part of the network structure is exposed, A method of press-fitting an adhesive material to a deep part of the network structure, and then superimposing a contact surface of the second member; (c) a bonded surface of the first member where at least a part of the network structure is exposed; After the adhesive is applied, the gas is placed in a reduced pressure atmosphere, and the gas present inside the network structure (eg, typically the voids between the fibers inside the fiber bundle) is removed by suction. , A method of replacing the gas and the adhesive, and (d) applying an adhesive to the bonded surface of the first member where at least a part of the network structure is exposed, Place the whole of the contacted surfaces in a pressurized atmosphere and press the adhesive into the mesh structure. Method, (e) the entire product in which an adhesive is applied to the surface to be joined of the first member where at least a part of the mesh structure is exposed, and the surface to be contacted of the second member is superimposed on this Can be installed in a reduced-pressure atmosphere, and the gas existing inside the mesh structure is removed by suction, and the gas and the adhesive are replaced with each other. Among these, the pressurization method has a short process time, but has a drawback that it is difficult to adopt it in a product having a complicated shape. On the other hand, the decompression method has a long process time, but can be applied to a product having a complicated shape, and has an advantage that the gas existing in the network structure can be sucked and removed, and the gas and the adhesive can be surely replaced.

なお、上記の(イ)〜(へ)の各方法においては、接着材に溶剤等を添加することができる。このことによって、例えば接着材の塗工性や浸透性を更に向上させ、接着材の含浸を更に効率的、効果的に行うことができる場合がある。   In each of the above methods (a) to (f), a solvent or the like can be added to the adhesive. In this case, for example, the coating property and permeability of the adhesive can be further improved, and the impregnation of the adhesive can be performed more efficiently and effectively.

本発明の実施形態による複合体の製造方法は、上述した工程(A)と工程(B)とを含んでなることを特徴とする。このような本発明の実施形態による複合体の製造方法は、工程(A)と工程(B)とのみからなるものに限定されることはなく、工程(A)と工程(B)に加えて、工程(A)、(B)以外の他の工程ないし処理を必要に応じて行うことができる。従って、工程(A)と工程(B)とを含んでなる本発明の実施形態による複合体の製造方法は、工程(A)、(B)以外の他の工程ないし処理を含んでなるものをも包含する。   The manufacturing method of the composite_body | complex by embodiment of this invention comprises the process (A) and process (B) which were mentioned above. Such a method for producing a composite according to an embodiment of the present invention is not limited to only the step (A) and the step (B), and in addition to the step (A) and the step (B). Other processes or processes other than the processes (A) and (B) can be performed as necessary. Therefore, the manufacturing method of the composite according to the embodiment of the present invention including the step (A) and the step (B) includes other steps or treatments other than the steps (A) and (B). Is also included.

そのような必要に応じて行うことができる他の工程ないし処理の代表的なものとしては、例えば、工程(B)によって得られた第一の部材と第二の部材との複合体を、更に加圧処理および(または)加熱処理に付す工程(C)、ならびに、工程(A)の後、工程(B)に付す前に、工程(A)で形成された第一の部材の第二の部材との接合面側の表面に対して行う表面処理(A3)を挙げることができる。   Representative examples of other steps or treatments that can be performed as necessary include, for example, a composite of the first member and the second member obtained by the step (B). Step (C) subjected to pressure treatment and / or heat treatment, and second step of the first member formed in step (A) after step (A) and before step (B) The surface treatment (A3) performed with respect to the surface of the joint surface side with a member can be mentioned.

例えば、上記の工程(C)を行う本発明の実施形態による複合体の製造方法によれば、より複合体の接合強度が更に優れた、機械的特性(例えば、強度、曲げ剛性、耐久性、耐衝撃強度等)が向上し、熱的特性(例えば、耐熱性や熱膨膨張特性)がさらに最適化された複合体1を製造することができる。   For example, according to the method for manufacturing a composite according to an embodiment of the present invention in which the above step (C) is performed, mechanical properties (for example, strength, flexural rigidity, durability, It is possible to manufacture the composite 1 with improved impact resistance and the like and further optimized thermal characteristics (for example, heat resistance and thermal expansion characteristics).

また、上記の工程(A3)を行う本発明の実施形態による複合体の製造方法によれば、工程(A3)の表面処理として、例えば粗面化処理を採用した場合には、第一の部材の表面における網目構造体の露出面積の増大、繊維破断面の露出等による接着材の含浸効率の向上、接合強度の向上を達成することが可能になる。   Moreover, according to the manufacturing method of the composite_body | complex by embodiment of this invention which performs said process (A3), when a roughening process is employ | adopted as surface treatment of a process (A3), for example, it is 1st member. It is possible to achieve an improvement in the adhesive impregnation efficiency and an improvement in the bonding strength due to an increase in the exposed area of the network structure on the surface, an exposure of the fiber fracture surface, and the like.

<複合体の利用>
本発明の実施形態による複合体は、数々の用途に利用可能なものである。
本発明の実施形態による複合体の特に好ましい利用用途ないし利用形態としては、例えば、前記の第一の部材により形成された軸受摺動材と、前記の第二の部材により形成された軸受基材とを具備する複合軸受部材を挙げることができる。
<Use of complex>
The composite according to the embodiment of the present invention can be used for various applications.
As a particularly preferable usage or usage of the composite according to the embodiment of the present invention, for example, a bearing sliding material formed by the first member and a bearing base material formed by the second member are described. And a composite bearing member.

ここで、本発明の実施形態による複合軸受部材に具備されている、第一の部材、第二の部材、ならびにその具体的内容等は、本明細書の<複合体>、<< 第一の部材および第二の部材 >>、<< 網目構造体 >>、<< 接着材 >>、<複合体の製造方法>等の項において記載した通りであり、そして、[実施例]ならびに図面等においても記載されている通りである。よって、本発明の実施形態による複合軸受部材は、本明細書の上記箇所の記載ならびに図面によっても支持されている。   Here, the first member, the second member, and the specific contents thereof included in the composite bearing member according to the embodiment of the present invention are described in <Composite>, << First Member and second member >>, << network structure >>, << adhesive material >>, <Production method of composite>, etc., and [Example] and drawings, etc. Is also described. Therefore, the composite bearing member according to the embodiment of the present invention is supported also by the description of the above-mentioned part of the present specification and the drawings.

以下、本発明の実施形態による複合軸受部材のうち、特に好ましい具体例を、必要に応じて、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, among the composite bearing members according to the embodiments of the present invention, a particularly preferable specific example will be described with reference to the drawings as necessary.

図1は、本発明の実施形態による複合軸受部材の好ましい一具体例の断面を示す図であり、図2は、図1の本発明の実施形態による複合軸受部材の点線で囲まれたZ部分について示す部分拡大図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a preferred specific example of a composite bearing member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a Z portion surrounded by a dotted line of the composite bearing member according to the embodiment of the present invention in FIG. It is the elements on larger scale shown.

そして、図3は、図1の本発明の実施形態による複合軸受部材10を組み合わせてなる滑り軸受けの概要を示す上面図であり、図4は、本発明の実施形態による複合軸受部材の他の好ましい一具体例を示す斜視図である。   3 is a top view showing an outline of a sliding bearing formed by combining the composite bearing member 10 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 4 is another view of the composite bearing member according to the embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows one preferable specific example.

図1に示される本発明の実施形態による複合軸受部材10は、第一の部材2により形成された軸受摺動材と、第二の部材3により形成された軸受基材とを具備するものである。   A composite bearing member 10 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 includes a bearing sliding material formed by a first member 2 and a bearing base material formed by a second member 3. is there.

この図1の断面図に示される本発明の実施形態による複合軸受部材10は、図3に示されるようなスラスト滑り軸受けに分類される軸受けに採用可能な複合軸受部材であり、また、図4に示されるようなジャーナル滑り軸受けに分類される軸受けに採用可能な複合軸受部材である。   The composite bearing member 10 according to the embodiment of the present invention shown in the cross-sectional view of FIG. 1 is a composite bearing member that can be used for a bearing classified as a thrust sliding bearing as shown in FIG. This is a composite bearing member that can be used for a bearing classified as a journal sliding bearing as shown in FIG.

ここで、図3には、本発明の実施形態による複合軸受部材10を6個採用した滑り軸受けが記載されており、図4には、本発明の実施形態による複合軸受部材10を2個用いることによる滑り軸受けが記載されているが、本発明の実施形態による複合軸受部材は、1個、あるいは同一または異なる2個以上を用いることにより、滑り軸受けを提供できるものである。   Here, FIG. 3 shows a sliding bearing employing six composite bearing members 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 uses two composite bearing members 10 according to an embodiment of the present invention. Although the sliding bearing by this is described, the composite bearing member by embodiment of this invention can provide a sliding bearing by using one or two or more same or different.

本発明の実施形態による複合軸受部材10は、その断面構造が図1に示されるようなものであるならば、その外形形状、大きさ、厚み、その他の構造や利用形態等が限定されることはない。   If the cross-sectional structure of the composite bearing member 10 according to the embodiment of the present invention is as shown in FIG. 1, the outer shape, size, thickness, and other structures and usage forms are limited. There is no.

以下の実施例は、上記した実施形態による複合体のうちの、特に好ましい幾つかの代表例について、より詳細に示すものである。従って、下記に示された実施例に具体的に開示された技術的範囲内のみに限定されることはない。   The following examples show in more detail some particularly preferred representative examples of the composites according to the above-described embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the technical scope specifically disclosed in the embodiments shown below.

<実施例1>
厚さ0.2mm、平均繊維径10μmの単繊維10本からなる繊維束を縦横に平織り込んだガラスクロスを金型に設置し、炭素繊維(平均繊維長3mm、平均繊維径10μm)を12体積%を含有したPTFEの混合原料を充填し、成形圧力50MPaで圧縮成形した後、370℃で2時間の条件でPTFEを焼成して、第一の部材を制作した。この第一の部材の表面におけるガラス繊維の露出面積の割合は約60%であった。
<Example 1>
A glass cloth in which a fiber bundle composed of 10 single fibers having a thickness of 0.2 mm and an average fiber diameter of 10 μm is flatly woven is installed in a mold, and 12 volumes of carbon fibers (average fiber length of 3 mm, average fiber diameter of 10 μm) are placed. %, PTFE was mixed under compression at a molding pressure of 50 MPa, and PTFE was fired at 370 ° C. for 2 hours to produce a first member. The ratio of the exposed area of the glass fiber on the surface of the first member was about 60%.

次いで、エポキシ系接着材を、S45Cからなる第二の部材と第一の部材のガラス繊維が露出した面の全面に対して塗布し、第二の部材と第一部材の接着面とを重ね合わせた。   Next, an epoxy adhesive is applied to the entire surface of the second member made of S45C and the surface of the first member where the glass fibers are exposed, and the second member and the adhesive surface of the first member are overlapped. It was.

次に、重ね合わせた第二の部材と第一部材をゴム封印し、真空吸引し、接着材を繊維束の繊維間隙に含浸させながら硬化した。   Next, the overlapped second member and first member were sealed with rubber, vacuum sucked, and cured while impregnating the fiber gap of the fiber bundle with the adhesive.

得られた複合体から、せん断試験片を採取し、せん断試験を行った結果、接合界面のせん断強度は20MPaであった。   A shear test piece was collected from the obtained composite and subjected to a shear test. As a result, the shear strength at the joint interface was 20 MPa.

<比較例1>
ガラスクロスを使用しない以外は実施例1と全く同じ条件で、炭素繊維を含有したPTFEからなる第一の部材と第二の部材とを接合した。
<Comparative Example 1>
The 1st member and the 2nd member which consist of PTFE containing carbon fiber were joined on the completely same conditions as Example 1 except not using glass cloth.

得られた複合体は、実施例1と同様、第一部材の背面には反りが発生していないものの、接合体の一端部に隔離が発生した。S45Cの第一部材の曲げ弾性率が高いため、反りが発生せず、接着強度が弱い一部端面の剥離により残留応力が解放されたと見られる。   In the obtained composite, as in Example 1, the back surface of the first member did not warp, but isolation occurred at one end of the joined body. Since the bending elastic modulus of the first member of S45C is high, no warp is generated, and it is considered that the residual stress is released by peeling off a part of the end face with weak adhesive strength.

隔離していない接合体の残部から、実施例1と同様に、せん断試験片を採取し、同様にせん断試験を行った結果、接合界面のせん断強度は5MPaであった。   A shear test piece was collected from the remaining part of the joined body that was not isolated in the same manner as in Example 1 and the shear test was performed in the same manner. As a result, the shear strength at the joint interface was 5 MPa.

<実施例2〜3および比較例2〜3>
実施例1のガラス繊維、第一の部材、第二の部材、接着材等を表1に示されるように変更した以外は実施例1と同様にして、複合体を製造した。そして、実施例1と同様にせん断試験を行った。結果は、表1に示される通りである。

Figure 0006377452
<Examples 2-3 and Comparative Examples 2-3>
A composite was produced in the same manner as in Example 1 except that the glass fiber, the first member, the second member, the adhesive, and the like of Example 1 were changed as shown in Table 1. And the shear test was done like Example 1. FIG. The results are as shown in Table 1.
Figure 0006377452

以上のような本発明の実施形態による複合体およびその製造方法ならびに複合軸受部材は、下記のような数々の利点を有するものである。   The composite body, the manufacturing method thereof, and the composite bearing member according to the embodiment of the present invention as described above have many advantages as described below.

(イ) 異種材料からなる部材間の接合強度が高い複合体が得られる。このことから、部材の剥離や欠落が防止された、耐久性が高い複合体が得られる。 (A) A composite having high bonding strength between members made of different materials can be obtained. From this, a highly durable composite in which peeling and missing of the members are prevented can be obtained.

(ロ) 熱膨張係数が差が大きい部材同士を接合した複合体であっても、温度変化による熱応力の発生が有効に防止されている。これにより、部材間の剥離や接合強度の低下、複合体の形状変化、反り等が抑制されている。 (B) Generation of thermal stress due to temperature change is effectively prevented even in a composite body in which members having a large difference in thermal expansion coefficient are joined together. Thereby, peeling between members, reduction in bonding strength, shape change of the composite, warpage, and the like are suppressed.

(ハ) 上記(イ)および(ロ)を有する優れた複合体を、容易にかつ低コストで製造することができる。 (C) An excellent composite having the above (a) and (b) can be easily produced at low cost.

(ニ) 従来は適用が困難とされていた樹脂材料部材を用いた複合体を、容易にかつ低コストで得られる。よって、複合体の利用用途が拡大する。また、従来から適用されてきた用途においても、従来よりも優れた性能を得ることができる。 (D) A composite using a resin material member, which has conventionally been difficult to apply, can be easily obtained at low cost. Therefore, the use application of the composite is expanded. Further, even in applications that have been applied conventionally, it is possible to obtain performance superior to that of the prior art.

(ホ) 例えば、滑り軸受部材として利用される場合には、
・ 熱応力の発生が抑制されているので、温度変化による変形や反りの発生が防止されている。これにより、摺動部材と回転軸とのクリアランスを精密に制御することが可能でる。そして、回転軸のぶれの低減、摺動面の異常摩耗、回転抵抗の低減、発熱量の低減、潤滑剤の圧力分布の最適化、更なる耐久性の向上等を図ることができる。また、滑り軸受け部材の大型化が容易である。また、滑り軸受け部材の軽量化が容易である。
・ 最適な樹脂材料等を選択することにより、滑り軸受けの具体的用途や目的等に応じた、最適化された軸受部材を提供できる。例えば、摩擦抵抗や電気絶縁性や耐燃焼性に優れた樹脂材料(好ましくは、例えばPTFE)を滑り軸受摺動材として採用する場合には、従来の金属材料や他の樹脂材料では得られなかったような良好な諸性能を有する軸受部材を提供できる。
・ 樹脂材料の選択等により、油潤滑に代わって水潤滑を採用することが容易なので、環境負荷を低減できる。
・ 軸受面圧や摺動速度の増大に対応できる。
(E) For example, when used as a sliding bearing member,
-Since the generation of thermal stress is suppressed, deformation and warpage due to temperature changes are prevented. Thereby, the clearance between the sliding member and the rotating shaft can be precisely controlled. Further, it is possible to reduce the vibration of the rotating shaft, the abnormal wear of the sliding surface, the rotational resistance, the heat generation amount, the optimization of the lubricant pressure distribution, and the further improvement of the durability. In addition, it is easy to increase the size of the sliding bearing member. Moreover, the weight reduction of the sliding bearing member is easy.
-By selecting an optimal resin material, etc., an optimized bearing member can be provided in accordance with the specific application and purpose of the sliding bearing. For example, when a resin material (preferably PTFE, for example) excellent in frictional resistance, electrical insulation, and combustion resistance is used as a sliding bearing sliding material, it cannot be obtained with conventional metal materials or other resin materials. Thus, it is possible to provide a bearing member having such excellent performances.
・ By selecting resin material, it is easy to adopt water lubrication instead of oil lubrication, so the environmental load can be reduced.
・ Can cope with increased bearing surface pressure and sliding speed.

1 複合体
2 第一の部材
2’ 網目に充填された樹脂材料
3 第二の部材
4 接着層
4’ 含浸された接着材
5 網目構造体
5a 第一の繊維束
5b 第二の繊維束
10 複合軸受部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Composite body 2 1st member 2 'Resin material filled into the network 3 Second member 4 Adhesive layer 4' Impregnated adhesive material 5 Network structure 5a First fiber bundle 5b Second fiber bundle 10 Composite Bearing member

Claims (2)

樹脂材料を含んでなる第一の部材と、金属材料を含んでなる第二の部材と、前記の第一の部材と前記の第二の部材との間に配置された接着材を含む接着層とを具備してなる複合体を製造する方法であって、下記の工程(A1)と工程(B)とを含んでなること特徴とする、複合体の製造方法。
工程(A1):網目構造体の網目に粉体状の樹脂材料を充填するともに、この網目構造体に前記の粉体状の樹脂材料を堆積させ、その後に、この粉体状の樹脂材料の溶融温度以上の温度に加熱し、この網目構造体の少なくとも一部が露出した表面を有する第一の部材を形成する工程
工程(B):前記の工程(A1)で形成された前記の第一の部材の網目構造体の少なくとも一部が露出した表面と、前記の第二の部材の表面とを接着材を介して接触させて、前記の接着材を前記の網目構造体に含浸させながら前記の第一の部材と前記の第二の部材とを接合する工程。
An adhesive layer including a first member comprising a resin material, a second member comprising a metal material, and an adhesive disposed between the first member and the second member a method of manufacturing a composite body formed by including bets, characterized in that it comprises the following steps (A1) and the step (B), the manufacturing method of the composite.
Step ( A1 ): Filling the network of the network structure with the powdery resin material, depositing the powdered resin material on the network structure, and then adding the powdered resin material to the network structure. Heating to a temperature equal to or higher than the melting temperature, and forming a first member having a surface in which at least a part of the network structure is exposed ;
Step (B): The surface where at least a part of the network structure of the first member formed in the step ( A1 ) is exposed and the surface of the second member are bonded via an adhesive. The step of bringing the first member and the second member into contact with each other while making the mesh structure impregnated with the adhesive.
前記の工程(B)において、加圧含浸法あるいは真空吸引含浸法によって前記の網目構造体に前記の接着材の少なくとも一部を含浸させる、請求項に記載の複合体の製造方法。 The method for producing a composite according to claim 1 , wherein in the step (B), the network structure is impregnated with at least a part of the adhesive by a pressure impregnation method or a vacuum suction impregnation method.
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