(57)【要約】【課題】軽量性と信頼性との性能バランスに優れるブレーキピストンを提供すること。 【解決手段】本発明のブレーキピストン１００はディスクブレーキに用いられるものであり、樹脂部材１０１からなるピストン本体部１１０と、金属部材１０２と、を備える。ピストン本体部１１０は開口部１２０を有している。金属部材１０２は、ピストン本体部１１０の開口部１２０の側端面１２５を覆うように設けられている。また、ピストン本体部１１０における開口部１２０の側端面１２５と金属部材１０２とが接合されており、金属部材１０２は少なくともピストン本体部１１０と接合する接合面１０３に微細な凹凸からなる粗化層１０４を有している。そして、粗化層１０４の上記凹凸を構成する凹部の内部に樹脂部材１０１の一部が存在することにより、ピストン本体部１１０における開口部１２０の側端面１２５と金属部材１０２とが接合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクブレーキに用いられるブレーキピストンであって、
開口部を有し、かつ、樹脂部材からなるピストン本体部と、
前記ピストン本体部の前記開口部の側端面を覆うように設けられた金属部材と、を備え、
前記ピストン本体部における前記開口部の側端面と前記金属部材とが接合されており、
前記金属部材は少なくとも前記ピストン本体部と接合する接合面に微細な凹凸からなる粗化層を有しており、
前記粗化層の前記凹凸を構成する凹部の内部に前記樹脂部材の一部が存在することにより、前記ピストン本体部における前記開口部の側端面と前記金属部材とが接合されているブレーキピストン。
【請求項２】
請求項１に記載のブレーキピストンにおいて、
前記凹部の断面形状は、前記凹部の開口部から底部までの間の少なくとも一部に前記開口部の断面幅よりも大きい断面幅を有する形状となっているブレーキピストン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のブレーキピストンにおいて、
前記粗化層の厚みが３μｍ以上４０μｍ以下の範囲内であるブレーキピストン。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか一項に記載のブレーキピストンにおいて、
前記金属部材の前記ピストン本体部と接合する前記接合面のＡＳＴＭ−Ｄ５２３に準拠して測定した測定角度６０°の光沢度が０．１以上３０以下であるブレーキピストン。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれか一項に記載のブレーキピストンにおいて、
前記金属部材の前記ピストン本体部と接合する前記接合面の見掛け表面積に対する窒素吸着ＢＥＴ法による実表面積の比が１００以上４００以下であるブレーキピストン。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項に記載のブレーキピストンにおいて、
前記樹脂部材は熱硬化性樹脂と充填材とを含む熱硬化性樹脂組成物からなるブレーキピストン。
【請求項７】
請求項６に記載のブレーキピストンにおいて、
前記粗化層の前記凹凸を構成する凹部の内部に前記充填材の一部が存在しているブレーキピストン。
【請求項８】
請求項７に記載のブレーキピストンにおいて、
前記凹部の内部に存在する前記充填材がワラストナイト、カオリンクレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム水和物、ホウ酸アルミニウムウイスカー、およびチタン酸カリウム繊維からなる群から選ばれる一種または二種以上であるブレーキピストン。
【請求項９】
請求項６乃至８いずれか一項に記載のブレーキピストンにおいて、
前記熱硬化性樹脂はフェノール樹脂であるブレーキピストン。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれか一項に記載のブレーキピストンにおいて、
前記ピストン本体部における前記開口部の前記側端面と前記金属部材とが、接着剤を介在することなく接合されているブレーキピストン。
【請求項１１】
請求項１乃至１０いずれか一項に記載のブレーキピストンにおいて、
前記金属部材は、鉄、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅および銅合金からなる群から選ばれる一種または二種以上の金属材料により形成されたものであるブレーキピストン。
【請求項１２】
請求項１乃至１１いずれか一項に記載のブレーキピストンを備えるディスクブレーキ。
【請求項１３】
請求項１乃至１１いずれか一項に記載のブレーキピストンを製造するための製造方法であって、
金属部材および金型を準備する工程と、
前記金型の成形空間内に前記金属部材を配置する工程と、
熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物で前記成形空間内を充填する工程と、
前記熱硬化性樹脂組成物の少なくとも一部が前記金属部材に接触した状態で前記熱硬化性樹脂組成物を硬化することにより、前記熱硬化性樹脂組成物からなる前記樹脂部材と前記金属部材とを接合させてブレーキピストンを得る工程と、
を含む、ブレーキピストンの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のブレーキピストンの製造方法において、
前記金属部材および金型を準備する工程では、
前記金属部材の表面のうち、少なくとも前記樹脂部材と接合させる部分が粗化処理された前記金属部材を準備する、ブレーキピストンの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のブレーキピストンの製造方法において、
前記充填する工程において、前記熱硬化性樹脂組成物の流動圧力により、前記金属部材を前記金型の成形面に押しつけながら前記成形空間を前記熱硬化性樹脂組成物で充填する、ブレーキピストンの製造方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１１いずれか一項に記載のブレーキピストンを構成する前記樹脂部材を形成するために用いられる熱硬化性樹脂組成物であって、
熱硬化性樹脂と、充填材とを含む熱硬化性樹脂組成物。
【請求項１７】
請求項１６に記載の熱硬化性樹脂組成物において、
前記熱硬化性樹脂はフェノール樹脂である、熱硬化性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレーキピストン、ディスクブレーキ、ブレーキピストンの製造方法および熱硬化性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクブレーキ用のブレーキピストンにおいては、軽量化を目的として、樹脂製ブレーキピストンが検討されている。
【０００３】
樹脂製ブレーキピストンに関する従来技術として、例えば、以下のものがある。
特許文献１（特開平８−９３９１６号公報）には、ディスクブレーキに用いられる樹脂製ピストンであって、少なくとも上記樹脂製ピストンのブレーキ液圧の受圧面側の角部に金属補強部材を形成することを特徴とする樹脂製ピストンが記載されている。
【０００４】
特許文献２（特開２０１１−１４８１５８号公報）には、カップ状の合成樹脂製ピストン本体の開口端部に、該開口端部の外周面、内周面及び開口端面を覆う金属キャップが一体に結合されるピストンが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−９３９１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４８１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本発明者の検討によれば、従来の樹脂製ブレーキピストンは、熱害によりピストン表面が酸化劣化し、機械的強度が徐々に低下してしまうことが明らかになった。従来の樹脂製ブレーキピストンは軽量である点で優れていたが、信頼性の点でまだまだ改善の余地があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、軽量性と信頼性との性能バランスに優れるブレーキピストンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、
ディスクブレーキに用いられるブレーキピストンであって、
開口部を有し、かつ、樹脂部材からなるピストン本体部と、
上記ピストン本体部の上記開口部の側端面を覆うように設けられた金属部材と、を備え、
上記ピストン本体部における上記開口部の側端面と上記金属部材とが接合されており、
上記金属部材は少なくとも上記ピストン本体部と接合する接合面に微細な凹凸からなる粗化層を有しており、
上記粗化層の上記凹凸を構成する凹部の内部に上記樹脂部材の一部が存在することにより、上記ピストン本体部における上記開口部の側端面と上記金属部材とが接合されているブレーキピストンが提供される。
【０００９】
さらに、本発明によれば、
上記ブレーキピストンを備えるディスクブレーキが提供される。
【００１０】
さらに、本発明によれば、
上記ブレーキピストンを製造するための製造方法であって、
金属部材および金型を準備する工程と、
上記金型の成形空間内に上記金属部材を配置する工程と、
熱硬化性樹脂を含む熱硬化性樹脂組成物で上記成形空間内を充填する工程と、
上記熱硬化性樹脂組成物の少なくとも一部が上記金属部材に接触した状態で上記熱硬化性樹脂組成物を硬化することにより、上記熱硬化性樹脂組成物からなる上記樹脂部材と上記金属部材とを接合させてブレーキピストンを得る工程と、
を含む、ブレーキピストンの製造方法が提供される。
【００１１】
さらに、本発明によれば、
上記ブレーキピストンを構成する上記樹脂部材を形成するために用いられる熱硬化性樹脂組成物であって、
熱硬化性樹脂と、充填材とを含む熱硬化性樹脂組成物が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軽量性と信頼性との性能バランスに優れるブレーキピストンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態のブレーキピストンの構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態の金属部材表面の粗化層を構成する凹部の断面形状の例を説明するための模式図である。
【図３】本発明に係る実施形態のディスクブレーキの構造の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。なお、数値範囲の「〜」は特に断りがなければ、以上から以下を表す。
【００１５】
［ブレーキピストン］
はじめに、本実施形態に係るブレーキピストンについて説明する。
図１は、本発明に係る実施形態のブレーキピストン１００の構造の一例を示す断面図である。図２は、本発明に係る実施形態の金属部材１０２表面の粗化層１０４を構成する凹部の断面形状の例を説明するための模式図である。
【００１６】
本実施形態に係るブレーキピストン１００はディスクブレーキに用いられるものであり、樹脂部材１０１からなるピストン本体部１１０と、金属部材１０２と、を備える。ピストン本体部１１０は開口部１２０を有している。金属部材１０２は、ピストン本体部１１０の開口部１２０の側端面１２５を覆うように設けられている。また、ピストン本体部１１０における開口部１２０の側端面１２５と金属部材１０２とが接合されており、金属部材１０２は少なくともピストン本体部１１０と接合する接合面１０３に微細な凹凸からなる粗化層１０４を有している。そして、粗化層１０４の上記凹凸を構成する凹部２０１の内部に樹脂部材１０１の一部が存在することにより、ピストン本体部１１０における開口部１２０の側端面１２５と金属部材１０２とが接合されている。
【００１７】
本実施形態に係るブレーキピストン１００は、例えば、図３に示すディスクブレーキ３００に用いられるものである。図３は、本発明に係る実施形態のディスクブレーキ３００の構造の一例を示す断面図である。
本実施形態に係るディスクブレーキ３００は、ディスクロータ３０１と、ブレーキパッド３０２と、油圧シリンダ装置３０３と、キャリパー３０４と、ブレーキピストン１００と、シール３０５とを備える。ディスクブレーキ３００は、例えば、車両に搭載されるものである。
ディスクロータ３０１は回転軸（図示しない）に連結している。ディスクロータ３０１の両側には、ディスクロータ３０１の両側から挟んで作用反作用の働きをさせて、ディスクロータ３０１に摩擦力を及ぼすためのブレーキパッド３０２が設けられている。
また、キャリパー３０４はブレーキパッド３０２を押圧駆動するための油圧シリンダ装置３０３を組み込んだ構造を有している。油圧シリンダ装置３０３には、本実施形態に係るブレーキピストン１００が組み込まれている。
なお、ブレーキピストン１００と油圧シリンダ装置３０３との間にはシール３０５が設けられている。
【００１８】
次に、ディスクブレーキ３００の作動について説明する。油圧シリンダ装置３０３にブレーキ液が導入されると、油圧シリンダ装置３０３内のブレーキ液圧が高くなり、これによってブレーキピストン１００はブレーキパッド３０２を押圧する。これにより、ブレーキパッド３０２がディスクロータ３０１を押圧して回転軸を制動するようになっている。
【００１９】
本実施形態に係るブレーキピストン１００の形状は、通常、円筒状又は円柱状である。
また、本実施形態に係るブレーキピストン１００において、金属部材１０２がブレーキパッド３０２に対向する位置に設けられている。すなわち、本実施形態に係るブレーキピストン１００において、金属部材１０２はブレーキパッド３０２を押圧する面に設けられている。これにより、ブレーキパッド３０２側からの熱害により、樹脂部材１０１からなるピストン本体部１１０の表面が酸化劣化し、機械的強度が徐々に低下してしまうことを抑制することができる。
【００２０】
ブレーキピストン１００は、樹脂部材１０１の２５℃からガラス転移温度までの範囲における線膨張係数αＲと、金属部材１０２の２５℃から樹脂部材１０１の上記ガラス転移温度までの範囲における線膨張係数αＭとの差（αＲ−αＭ）の絶対値が、好ましくは１０ｐｐｍ／℃以下であり、より好ましくは５ｐｐｍ／℃以下である。上記線膨張係数の差が上記上限値以下であれば、ブレーキピストン１００が高温下に晒された際に発生する、線膨張の差による熱応力をより一層抑制することができる。すなわち、上記線膨張係数の差が上記上限値以下であれば、ブレーキピストン１００の高温での寸法安定性をより一層向上させることができる。
なお、本実施形態において、線膨張係数に異方性がある場合は、それらの平均値を表す。例えば、樹脂部材１０１がシート状の場合、流動方向（ＭＤ）の線膨張係数と、それと垂直方向（ＴＤ）の線膨張係数とが異なる場合、それらの平均値が樹脂部材１０１の線膨張係数αＲとなる。
【００２１】
ブレーキピストン１００は、特に限定されないが、ピストン本体部１１０における開口部１２０の側端面１２５と金属部材１０２とが接着剤を介在することなく接合されていることが好ましい。樹脂部材１０１と金属部材１０２とは、接着剤を介在しなくても優れた接合強度を有する。そのため、ブレーキピストン１００の製造工程を簡略化することができる。
【００２２】
ブレーキピストン１００は、粗化層１０４の上記凹凸を構成する凹部２０１の内部に、後述する充填材（Ｂ）の一部が存在していることが好ましい。これにより、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の機械的強度をより一層向上させることができる。
【００２３】
凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）の電子顕微鏡写真の画像解析による平均長径が、好ましくは０．１μｍ以上５．０μｍ以下であり、より好ましくは０．２μｍ以上４．０μｍ以下である。これにより、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の機械的強度をより一層向上させることができる。
【００２４】
また、凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）の平均アスペクト比が、好ましくは１以上５０以下であり、より好ましくは１以上４０以下である。
【００２５】
凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）の平均長径および平均アスペクト比は、以下のようにＳＥＭ写真から測定することができる。まず、走査型電子顕微鏡により、粗化層１０４の断面を撮影する。その観察像から、凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）を任意に５０個選択し、それらの長径（繊維状充填材の場合は繊維長、板状充填材の場合は平面方向の長径寸法）および短径（繊維状充填材の場合は繊維径、板状充填材の場合は厚み方向の寸法）をそれぞれ測定する。長径の全てを積算して個数で除したものを平均長径とする。同様に、短径の全てを積算して個数で除したものを平均短径とする。そして、平均短径に対する平均長径を平均アスペクト比とする。
【００２６】
また、凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）はワラストナイト、カオリンクレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム水和物、ホウ酸アルミニウムウイスカー、およびチタン酸カリウム繊維からなる群から選ばれる一種または二種以上であることが好ましい。
【００２７】
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。本実施形態に係るブレーキピストン１００は、ブレーキパッド３０２と対向する位置に金属部材１０２が設けられている。これにより、ブレーキパッド３０２側からの熱害により、樹脂部材１０１からなるピストン本体部１１０の表面が酸化劣化し、機械的強度が徐々に低下してしまうことを抑制することができる。
さらに、本実施形態に係るブレーキピストン１００は、粗化層１０４の上記凹凸を構成する凹部２０１の内部に樹脂部材１０１の一部が存在することにより、ピストン本体部１１０における開口部１２０の側端面１２５と金属部材１０２とが接合されている。これにより、高温下に長時間曝されても、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度を維持することができる。その結果、ブレーキパッド３０２側からの熱害により、樹脂部材１０１からなるピストン本体部１１０の表面が酸化劣化し、機械的強度が徐々に低下してしまうことをより一層抑制することができる。
また、本実施形態に係るブレーキピストン１００は、ピストン本体部１１０が樹脂部材１０１からなるため、必要な強度を保ちつつも、同種の金属のみからなるブレーキピストンに比べて軽量にできる。よって、例えば、車両に搭載したとき省エネルギーの車両を実現できる。  
以上から、本実施形態によれば、軽量性と信頼性との性能バランスに優れるブレーキピストン１００を提供することができる。
【００２８】
＜樹脂部材＞
以下、本実施形態に係る樹脂部材１０１について説明する。
樹脂部材１０１は、例えば、熱硬化性樹脂（Ａ）と充填材（Ｂ）とを含む熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）を硬化してなる。
【００２９】
熱硬化性樹脂（Ａ）としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、オキセタン樹脂、マレイミド樹脂、ユリア（尿素）樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂などが用いられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも、耐熱性、加工性、機械的特性、電気特性、接着性および耐摩耗性に優れるフェノール樹脂が好適に用いられる。
熱硬化性樹脂（Ａ）の含有量は、樹脂部材１０１の全体を１００質量％としたとき、好ましくは５質量％以上４０質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以上３０質量％以下である。
【００３０】
フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂などのノボラック型フェノール樹脂；メチロール型レゾール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油などで溶融した油溶融レゾールフェノール樹脂などのレゾール型フェノール樹脂；アリールアルキレン型フェノール樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。
これらの中でも入手容易性、安価およびロール混練による作業性が良好などの理由からノボラック型フェノール樹脂が好ましい。
【００３１】
上記フェノール樹脂において、ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合は、通常、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを使用する。ヘキサメチレンテトラミンは、特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂１００質量部に対して、１０〜２５質量部使用することが好ましく、１３〜２０重量部使用することがより好ましい。ヘキサメチレンテトラミンの使用量が上記下限値以上であると、成形時の硬化時間を短縮することができる。また、ヘキサメチレンテトラミンの使用量が上記上限値以下であると、得られるブレーキピストン１００の外観を向上させることができる。
【００３２】
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）は、樹脂部材１０１の機械的強度を向上させる観点から、充填材（Ｂ）を含むことが好ましい。ただし、本実施形態では、充填材（Ｂ）から後述するエラストマー（Ｄ）は除かれる。
充填材（Ｂ）の含有量は、樹脂部材１０１の全体を１００質量％としたとき、好ましくは５０質量％以上９０質量％以下であり、より好ましくは６０質量％以上８０質量％以下である。充填材（Ｂ）の含有量を上記範囲内とすることにより、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）の作業性を向上させつつ、得られる樹脂部材１０１の機械的強度をより一層向上させることができる。これにより、樹脂部材１０１と金属部材１０２との接合強度により一層優れたブレーキピストン１００を得ることができる。また、充填材（Ｂ）の種類や含有量を調整することにより、得られる樹脂部材１０１の線膨張係数αＲの値等を調整することができる。
【００３３】
充填材（Ｂ）としては、例えば、繊維状充填材、粒状充填材、板状充填材などが挙げられる。ここで、繊維状充填材はその形状が繊維状である充填材である。板状充填材はその形状が板状である充填材である。粒状充填材は、不定形状を含む繊維状・板状以外の形状の充填材である。
【００３４】
上記繊維状充填材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、金属繊維、ワラストナイト、アタパルジャイト、セピオライト、ロックウール、ホウ酸アルミニウムウイスカー、チタン酸カリウム繊維、炭酸カルシウムウィスカー、酸化チタンウィスカー、セラミック繊維などの繊維状無機充填材；アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリ（パラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維などの繊維状有機充填材；が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００３５】
また、上記板状充填材、粒状充填材としては、例えば、タルク、カオリンクレー、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム水和物、マイカ、ガラスフレーク、ガラス粉、炭酸マグネシウム、シリカ、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、上記繊維状充填材の粉砕物などが挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
充填材（Ｂ）は、充填材（Ｂ）の全体を１００質量％としたとき、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が５μｍを超える充填材（Ｂ１）を１質量％以上１００質量％以下含むことが好ましく、２質量％以上９８質量％以下含むことがより好ましい。これにより、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）の作業性を向上させつつ、得られる樹脂部材１０１の機械的強度をより一層向上させることができる。充填材（Ｂ１）の平均粒子径の上限は特に限定されないが、例えば、１００μｍ以下である。
充填材（Ｂ１）としては、平均長径が５μｍ以上５０ｍｍ以下で、平均アスペクト比が１以上１０００以下である繊維状充填材または板状充填材を含むことがより好ましい。
充填材（Ｂ１）の平均長径および平均アスペクト比は、例えば、以下のようにＳＥＭ写真から測定することができる。まず、走査型電子顕微鏡により、複数の繊維状充填材または板状充填材を撮影する。その観察像から、繊維状充填材または板状充填材を任意に５０個選択し、それらの長径（繊維状充填材の場合は繊維長、板状充填材の場合は平面方向の長径寸法）および短径（繊維状充填材の場合は繊維径、板状充填材の場合は厚み方向の寸法）をそれぞれ測定する。長径の全てを積算して個数で除したものを平均長径とする。同様に、短径の全てを積算して個数で除したものを平均短径とする。そして、平均短径に対する平均長径を平均アスペクト比とする。
【００３７】
充填材（Ｂ１）としてはワラストナイト、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスビーズ、炭酸カルシウムなどから選択される１種または２種以上が好ましい。このような充填材（Ｂ１）を用いると、樹脂部材１０１の機械的強度を特に向上させることができる。
【００３８】
また、充填材（Ｂ）は、充填材（Ｂ）の全体を１００質量％としたとき、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による重量基準粒度分布における平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下である充填材（Ｂ２）を０質量％以上９９質量％以下含むことが好ましく、２質量％以上９８質量％以下含むことがより好ましい。これにより、凹部２０１の内部に充填材（Ｂ）を十分に存在させることができる。その結果、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の機械的強度をより一層向上させることができる。
充填材（Ｂ２）としては、平均長径が好ましくは０．１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以上５０μｍ以下であり、平均アスペクト比が好ましくは１以上５０以下、より好ましくは１以上４０以下である繊維状充填材または板状充填材を含むことがより好ましい。
充填材（Ｂ２）の平均長径および平均アスペクト比は、例えば、以下のようにＳＥＭ写真から測定することができる。まず、走査型電子顕微鏡により、複数の繊維状充填材または板状充填材を撮影する。その観察像から、繊維状充填材または板状充填材を任意に５０個選択し、それらの長径（繊維状充填材の場合は繊維長、板状充填材の場合は平面方向の長径寸法）および短径（繊維状充填材の場合は繊維径、板状充填材の場合は厚み方向の寸法）をそれぞれ測定する。長径の全てを積算して個数で除したものを平均長径とする。同様に、短径の全てを積算して個数で除したものを平均短径とする。そして、平均短径に対する平均長径を平均アスペクト比とする。
【００３９】
このような充填材（Ｂ２）としては、ワラストナイト、カオリンクレー、タルク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム水和物、ホウ酸アルミニウムウイスカー、およびチタン酸カリウム繊維から選択される１種または２種以上が好ましい。
【００４０】
また、充填材（Ｂ）は、後述するシランカップリング剤（Ｃ）などのカップリング剤による表面処理が行われていてもよい。
【００４１】
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）は、シランカップリング剤（Ｃ）をさらに含んでもよい。シランカップリング剤（Ｃ）を含むことにより、樹脂部材１０１と金属部材１０２との密着性を向上させることができる。また、シランカップリング剤（Ｃ）を含むことにより、熱硬化性樹脂（Ａ）と充填材（Ｂ）との親和性が向上し、その結果、樹脂部材１０１の機械的強度をより一層向上させることができる。
【００４２】
シランカップリング剤（Ｃ）の含有量は、充填材（Ｂ）の比表面積に依存するので特に限定されないが、充填材（Ｂ）１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上４．０質量部以下であり、より好ましくは０．１質量部以上１．０質量部以下である。シランカップリング剤（Ｃ）の含有量が上記範囲内であると、充填材（Ｂ）を十分に被覆しつつ、樹脂部材１０１の機械的強度をより一層向上させることができる。
【００４３】
シランカップリング剤（Ｃ）としては、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどのエポキシ基含有アルコキシシラン化合物；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランなどのメルカプト基含有アルコキシシラン化合物；γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−ウレイドエチル）アミノプロピルトリメトキシシランなどのウレイド基含有アルコキシシラン化合物；γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジメトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルエチルジエトキシシラン、γ−イソシアナトプロピルトリクロロシランなどのイソシアナト基含有アルコキシシラン化合物；γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基含有アルコキシシラン化合物；γ−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ヒドロキシプロピルトリエトキシシランなどの水酸基含有アルコキシシラン化合物などが挙げられる。
これらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００４４】
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）の製造方法は特に限定されず、一般的に公知の方法により製造することができる。例えば、以下の方法が挙げられる。まず、熱硬化性樹脂（Ａ）、必要に応じて充填材（Ｂ）、シランカップリング剤（Ｃ）、エラストマー（Ｄ）、硬化剤、硬化助剤、離型剤、顔料、難燃剤、耐候剤、酸化防止剤、可塑剤、潤滑剤、摺動剤、発泡剤などを配合して均一に混合する。次いで、得られた混合物をロール、コニーダ、二軸押出し機などの混練装置単独で、またはロールと他の混練装置との組合せで加熱溶融混練する。最後に、得られた混合物を造粒または粉砕することにより、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）が得られる。
【００４５】
樹脂部材１０１の２５℃からガラス転移温度までの範囲における線膨張係数αＲは、好ましくは１０ｐｐｍ／℃以上３５ｐｐｍ／℃以下であり、より好ましくは１０ｐｐｍ／℃以上２５ｐｐｍ／℃以下である。線膨張係数αＲが上記範囲内であると、ブレーキピストン１００の信頼性をより一層向上させることができる。
【００４６】
＜金属部材＞
以下、金属部材１０２について説明する。
【００４７】
金属部材１０２は、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度を向上させる観点から、金属部材１０２のピストン本体部１１０との接合面１０３に微細な凹凸からなる粗化層１０４を有している。ここで、粗化層１０４とは、金属部材１０２の表面に設けられた複数の凹部２０１を有する領域をいう。
【００４８】
粗化層１０４の厚みは、好ましくは３μｍ以上４０μｍ以下であり、より好ましくは４μｍ以上３２μｍ以下であり、特に好ましくは４μｍ以上３０μｍ以下である。粗化層１０４の厚みが上記範囲内であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。ここで、本実施形態において、粗化層１０４の厚みは、複数の凹部２０１の中で、最も深さが大きいものの深さＤ３を表し、電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から算出することができる。
【００４９】
凹部２０１の断面は、凹部２０１の開口部２０３から底部２０５までの間の少なくとも一部に開口部２０３の断面幅Ｄ１よりも大きい断面幅Ｄ２を有する形状となっていることが好ましい。
図２に示すように、凹部２０１の断面形状は、Ｄ２がＤ１よりも大きければ特に限定されず、様々な形状を取り得る。凹部２０１の断面形状は、例えば、電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察することができる。
【００５０】
凹部２０１の断面形状が上記形状であると、接合強度により一層優れたブレーキピストン１００が得られる理由は必ずしも明らかではないが、接合面１０３の表面が、樹脂部材１０１と金属部材１０２との間のアンカー効果がより一層強く発現できる構造となっているからだと考えられる。
凹部２０１の断面形状が上記形状であると、樹脂部材１０１が凹部２０１の開口部２０３から底部２０５までの間で引っかかるため、アンカー効果が効果的に働く。そのため、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度が向上すると考えられる。
【００５１】
凹部２０１の平均深さは、好ましくは０．５μｍ以上４０μｍ以下であり、より好ましくは１μｍ以上３０μｍ以下である。凹部２０１の平均深さが上記上限値以下であると、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）が凹部２０１の奥まで十分に入り込むことができるため、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の機械的強度をより一層向上させることができる。凹部２０１の平均深さが上記下限値以上であると、凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）の割合を増やすことができるため、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の機械的強度を向上させることができる。したがって、凹部２０１の平均深さが上記範囲内であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。
凹部２０１の平均深さは、例えば、以下のように走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から測定することができる。まず、走査型電子顕微鏡により、粗化層１０４の断面を撮影する。その観察像から、凹部２０１を任意に５０個選択し、それらの深さをそれぞれ測定する。凹部２０１の深さの全てを積算して個数で除したものを平均深さとする。
【００５２】
凹部２０１の開口部２０３の平均断面幅は、好ましくは２μｍ以上６０μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上５０μｍ以下であり、さらに好ましくは３μｍ以上３０μｍ以下である。開口部２０３の平均断面幅が上記上限値以下であると、樹脂部材１０１と金属部材１０２との間のアンカー効果をより一層強く発現できる。開口部２０３の平均断面幅が上記下限値以上であると、凹部２０１の内部に存在する充填材（Ｂ）の割合を増やすことができるため、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合面における樹脂部材１０１の強度を向上させることができる。したがって、開口部２０３の平均断面幅が上記範囲内であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。
開口部２０３の平均断面幅は、例えば、以下のようにＳＥＭ写真から測定することができる。まず、走査型電子顕微鏡により、粗化層１０４の断面を撮影する。その観察像から、凹部２０１を任意に５０個選択し、それらの断面幅Ｄ１をそれぞれ測定する。開口部２０３の断面幅Ｄ１の全てを積算して個数で除したものを平均断面幅とする。
【００５３】
金属部材１０２の接合面１０３の表面粗さＲａは、好ましくは０．５μｍ以上４０．０μｍ以下であり、より好ましくは１．０μｍ以上２０．０μｍ以下であり、特に好ましくは１．０μｍ以上１０．０μｍ以下である。上記表面粗さＲａが上記範囲内であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。
また、金属部材１０２の接合面１０３の最大高さＲｚは、好ましくは１．０μｍ以上４０．０μｍ以下であり、より好ましくは３．０μｍ以上３０．０μｍ以下である。上記最大高さＲｚが上記範囲内であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。なお、ＲａおよびＲｚは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠して測定することができる。
【００５４】
金属部材１０２は、少なくともピストン本体部１１０と接合する接合面１０３の見掛け表面積に対する窒素吸着ＢＥＴ法による実表面積の比（以下、単に比表面積とも呼ぶ。）が、好ましくは１００以上であり、より好ましくは１５０以上である。上記比表面積が上記下限値以上であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。また、上記比表面積が、好ましくは４００以下であり、より好ましくは３８０以下であり、特に好ましくは３００以下である。上記比表面積が上記上限値以下であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。
【００５５】
ここで、本実施形態における見掛け表面積は、金属部材１０２の表面が凹凸のない平滑状であると仮定した場合の表面積を意味する。例えば、その表面形状が長方形の場合には、縦の長さ×横の長さで表される。一方、本実施形態における窒素吸着ＢＥＴ法による実表面積は、窒素ガスの吸着量により求めたＢＥＴ表面積を意味する。例えば、真空乾燥した測定対象試料について、自動比表面積／細孔分布測定装置（ＢＥＬＳＯＲＰｍｉｎｉII、日本ベル社製）を用いて、液体窒素温度における窒素吸脱着量を測定し、その窒素吸脱着量に基づいて算出することができる。
上記比表面積が上記範囲内であると、より一層接合強度に優れたブレーキピストン１００が得られる理由は必ずしも明らかではないが、ピストン本体部１１０との接合面１０３の表面が、樹脂部材１０１と金属部材１０２との間のアンカー効果がより一層強く発現できる構造となっているからだと考えられる。
上記比表面積が上記下限値以上であると、樹脂部材１０１と金属部材１０２の接触面積が大きくなり、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入する領域が増える。その結果、アンカー効果が働く領域が増え、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度がより一層向上すると考えられる。
一方、上記比表面積が大きすぎると、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の金属部材１０２の割合が減るため、この領域の機械的強度が低下してしまう。そのため、上記比表面積が上記上限値以下であると、樹脂部材１０１と金属部材１０２とが相互に侵入した領域の機械的強度がより一層向上し、その結果、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができると考えられる。
以上から、上記比表面積が上記範囲内であると、樹脂部材１０１との接合面１０３の表面が、樹脂部材１０１と金属部材１０２との間のアンカー効果がより一層強く発現できる、バランスの良い構造になっていると推察される。
【００５６】
金属部材１０２は、特に限定されないが、少なくともピストン本体部１１０と接合する接合面１０３の光沢度が、好ましくは０．１以上であり、より好ましくは０．５以上であり、さらに好ましくは１以上である。上記光沢度が上記下限値以上であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。また、上記光沢度が、好ましくは３０以下であり、より好ましくは２０以下である。上記光沢度が上記上限値以下であると、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上させることができる。ここで、本実施形態における光沢度は、ＡＳＴＭ−Ｄ５２３に準拠して測定した測定角度６０°の値を示す。光沢度は、例えば、ディジタル光沢度計（２０°、６０°）（ＧＭ−２６型、村上色彩技術研究所社製）を用いて測定することができる。
上記光沢度が上記範囲内であると、接合強度により一層優れたブレーキピストン１００が得られる理由は必ずしも明らかではないが、ピストン本体部１１０との接合面１０３の表面がより一層乱雑な構造となり、樹脂部材１０１と金属部材１０２との間のアンカー効果がより一層強く発現できる構造となっているからだと考えられる。
【００５７】
金属部材１０２を構成する金属材料は特に限定されないが、入手の容易さや価格の観点から、鉄、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム合金、銅および銅合金などを挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらの中でも、耐食性かつ高強度の点から、ステンレスが好ましい。 
【００５８】
次に、金属部材１０２の表面に粗化層１０４を形成する方法について説明する。
粗化層１０４は、例えば、表面処理剤を用いて、金属部材１０２の表面を化学的処理することにより形成することができる。
ここで、表面処理剤を用いて金属部材１０２の表面を化学的処理すること自体は従来技術においても行われてきた。しかし、本発明者らは、（１）金属部材と表面処理剤の組み合わせ、（２）化学的処理の温度および時間、（３）化学的処理後の金属部材表面の後処理、などの因子を高度に制御することにより、ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上できる粗化層１０４が得られることを見出した。ピストン本体部１１０と金属部材１０２との接合強度をより一層向上できる粗化層１０４を得るためには、これらの因子を高度に制御することが特に重要となる。
以下、金属部材１０２の表面上に粗化層１０４を形成する方法の一例を示す。ただし、本実施形態に係る粗化層１０４の形成方法は、以下の例に限定されない。
【００５９】
はじめに、（１）金属部材と表面処理剤の組み合わせを選択する。
鉄やステンレスから構成される金属部材を用いる場合は、表面処理剤として、無機酸、塩素イオン源、第二銅イオン源、チオール系化合物を必要に応じて組合せた水溶液を選択するのが好ましい。
アルミニウムやアルミニウム合金から構成される金属部材を用いる場合は、表面処理剤として、アルカリ源、両性金属イオン源、硝酸イオン源、チオ化合物を必要に応じて組合せた水溶液を選択するのが好ましい。
マグネシウムやマグネシウム合金から構成される金属部材を用いる場合は、表面処理剤として、アルカリ源が用いられ、特に水酸化ナトリウムの水溶液を選択するのが好ましい。
銅や銅合金から構成される金属部材を用いる場合は、表面処理剤として、硝酸、硫酸などの無機酸、不飽和カルボン酸などの有機酸、過硫酸塩、過酸化水素、イミダゾールおよびその誘導体、テトラゾールおよびその誘導体、アミノテトラゾールおよびその誘導体、アミノトリアゾールおよびその誘導体などのアゾール類、ピリジン誘導体、トリアジン、トリアジン誘導体、アルカノールアミン、アルキルアミン誘導体、ポリアルキレングリコール、糖アルコール、第二銅イオン源、塩素イオン源、ホスホン酸系キレート剤酸化剤、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンから選ばれる少なくとも１種を用いた水溶液を選択するのが好ましい。
【００６０】
つぎに、（２）金属部材を表面処理剤に浸漬させ、金属部材表面に化学的処理をおこなう。このとき、処理温度は、例えば、３０℃である。また、処理時間は選定する金属部材の材質や表面状態、表面処理剤の種類や濃度、処理温度などにより適宜決定されるが、例えば、３０〜３００秒である。このとき、金属部材の深さ方向のエッチング量を、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上にすることが重要である。金属部材の深さ方向のエッチング量は、溶解した金属部材の重量、比重および表面積から算出して、評価することができる。この深さ方向のエッチング量は、表面処理剤の種類や濃度、処理温度、処理時間などにより調整することができる。
本実施形態では、深さ方向のエッチング量を調整することにより、前述した粗化層１０４の厚み、凹部２０１の平均深さ、比表面積、光沢度、Ｒａ、Ｒｚ等を調整することができる。
【００６１】
最後に、（３）化学的処理後の金属部材表面に後処理をおこなう。まず、金属部材表面を水洗、乾燥する。次いで、化学的処理をおこなった金属部材表面を硝酸水溶液などで処理する。
以上の手順により、本実施形態に係る粗化層１０４を有する金属部材１０２を得ることができる。
【００６２】
［ブレーキピストンの製造方法］
つづいて、ブレーキピストン１００の製造方法について説明する。ブレーキピストン１００の製造方法としては特に限定されないが、例えば、射出成形法、移送成形法、圧縮成形法、射出圧縮成形法などが挙げられる。これらの中でも、射出成形法、圧縮成形法が特に適している。
【００６３】
本実施形態に係るブレーキピストン１００の製造方法は、例えば、以下の工程を含んでいる。
【００６４】
はじめに、金属部材１０２および金型を準備する。金属部材１０２は、密着性、耐久性向上等の観点から、少なくともピストン本体部１１０と接合させる部分が粗化処理された金属部材１０２を準備することが好ましい。
【００６５】
次いで、金型の成形空間内に金属部材１０２を配置する。
次いで、例えば、射出成形機を用いて、流動化した熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）で成形空間内を充填する。つづいて、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）の少なくとも一部が金属部材１０２に接触した状態で熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）を硬化することにより、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）からなる樹脂部材１０１と金属部材１０２とを接合させる。以上より、ブレーキピストン１００が得られる。
【００６６】
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）は、成形を良好におこなうために流動性が高いことが好ましい。そのため、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）は、１７５℃での溶融粘度が、好ましくは１０Ｐａ・ｓ以上３０００Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは３０Ｐａ・ｓ以上２０００Ｐａ・ｓ以下である。１７５℃での溶融粘度は、例えば、島津製作所社製の熱流動評価装置（フローテスタ）により測定することができる。
【００６７】
このような粘度挙動を有する熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）を実現するためには、例えば、前述した熱硬化性樹脂（Ａ）の種類や量、充填材（Ｂ）の種類や量、エラストマー（Ｄ）の種類や量を適宜調整すればよい。
【００６８】
本実施形態に係るブレーキピストン１００の製造方法では、流動化した熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）で成形空間内を充填する工程において、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）の流動圧力により金属部材１０２を金型の成形面に押しつけながら成形空間を熱硬化性樹脂組成物（Ｐ）で充填することが好ましい。このようにすることで、バリの発生を抑制し、かつ金属部材１０２とピストン本体部１１０との密着性に優れる良好な品質のブレーキピストン１００を得ることができる。
【００６９】
本実施形態において、ブレーキピストン１００の成形条件は、採用する成形方法により異なるため特に限定されないが、採用する成形方法における一般的に公知の成形条件を採用することができる。成形方法として圧縮成形法を用いる場合、例えば、温度が１５０〜１８０℃、圧力５〜３０ＭＰａ、硬化時間３０秒間から５分間の成形条件を挙げることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【実施例】
【００７１】
以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
【００７２】
（実施例１）
＜熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の調製＞
ノボラック型フェノール樹脂（ＰＲ−５１３０５、住友ベークライト社製）を２０．０質量％、ヘキサメチレンテトラミンを３．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を３．０質量％、ワラストナイトＡ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ３２５、平均粒子径：１０μｍ、平均長径：５０μｍ）を５５．０質量％、焼成クレー（イメリス社製、ポールスター５０１、平均粒子径：０．６μｍ）を１６．０質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を１．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を２．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）を得た。
【００７３】
＜金属部材の表面処理＞
まず、表面処理がされていないステンレスシートＡ（８０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ、密度７．９３ｇ／ｃｍ３、熱伝導率１６．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ＳＵＳ３０４）を準備した。また、硫酸（５０質量％）、硫酸第二銅５水和物（３質量％）、塩化カリウム（３質量％）、チオサリチル酸（０．０００１質量％）の水溶液を調製した。そして、得られた水溶液（３０℃）中に、ステンレスシートＡを浸漬して揺動させ、深さ方向に１５μｍ（ステンレスの減少した重量から算出）溶解させた。次いで、水洗、乾燥し、ステンレスシート１を得た。
【００７４】
＜金属部材の評価方法＞
（金属部材の表面粗さの測定）
超深度形状測定顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ９７００）を用いて、倍率２０倍における金属部材の樹脂部材との接合面の表面形状を測定した。表面粗さはＲａおよびＲｚを測定した。ＲａおよびＲｚは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準拠して測定した。
ステンレスシート１のＲａは２．５μｍ、Ｒｚは１５．３μｍであった。
【００７５】
（比表面積の測定）
測定対象試料を１２０℃で、６時間真空乾燥した後、自動比表面積／細孔分布測定装置（ＢＥＬＳＯＲＰｍｉｎｉII、日本ベル社製）を用いて、液体窒素温度における窒素吸脱着量を測定した。窒素吸着ＢＥＴ法による実表面積はＢＥＴプロットから算出した。測定した窒素吸着ＢＥＴ法による実表面積を、見掛け表面積で割ることにより比表面積を算出した。
ステンレスシート１の比表面積は２５０であった。
【００７６】
（金属部材の表面の光沢度の測定）
金属部材の表面の光沢度は、ディジタル光沢度計（２０°、６０°）（ＧＭ−２６型、村上色彩技術研究所社製）を用いて、ＡＳＴＭ−Ｄ５２３に準拠して測定角度６０°で測定した。
ステンレスシート１の光沢度は１０であった。
【００７７】
（金属部材の表面の観察）
金属部材の表面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、金属部材の表面に存在する粗化層の構造を観察した。この観察像から、粗化層の厚み、凹部の断面形状、凹部の平均深さ、開口部の平均断面幅をそれぞれ求めた。
ステンレスシート１の粗化層の厚みは１５μｍ、凹部の平均深さは１３μｍ、開口部の平均断面幅は１４μｍであった。また、図２に示すように、凹部の断面は、凹部の開口部から底部までの間の少なくとも一部に開口部の断面幅よりも大きい断面幅を有する形状になっていた。
【００７８】
（線膨張係数αＭの測定）
熱機械分析装置ＴＭＡ（ＴＡインスツルメント社製、ＥＸＳＴＡＲ６０００）を用いて５℃／分の圧縮条件で、２５ ℃から樹脂部材のガラス転移温度までの範囲における線膨張係数αＭを測定した。ステンレスシート１の線膨張係数αＭは１７ｐｐｍ／℃であった。
【００７９】
＜金属樹脂複合体の作製＞
得られた熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）およびステンレスシート１を用いて、金属樹脂複合体１を作製した。具体的には、以下の手順により作製した。
はじめに、金型内に厚み１ｍｍのステンレスシート１を固定せずに配置した。次いで、硬化後の厚みが３ｍｍとなるように、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）を加熱し、上記金型内に所定量注入した。このとき、熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の流体圧力により、ステンレスシート１を金型の内壁に押しつけるようにした。最後に、圧縮成形により熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）を硬化することにより、厚み３ｍｍの樹脂部材シートと厚み１ｍｍのステンレスシート１の２層シートである金属樹脂複合体１を得た。この金属樹脂複合体１を試験片１とした。なお、圧縮成形条件は、実効圧力２０ＭＰａ、金型温度１７５℃、硬化時間３分間とした。
【００８０】
（金属樹脂複合体の接合面の観察）
金属樹脂複合体１の接合面の断面を電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、接合面の断面の構造を観察した。この観察像から、凹部の内部の充填材の有無を求めた。なお、凹部の内部の充填材の有無はエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析からも確認した。
【００８１】
（線膨張係数αＲの測定）
熱機械分析装置ＴＭＡ（ＴＡインスツルメント社製、ＥＸＳＴＡＲ６０００）を用いて５℃／分の圧縮条件で、樹脂部材シートの２５℃からガラス転移温度までの範囲における線膨張係数αＲを測定した。熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１５ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は２ｐｐｍ／℃であった。
【００８２】
（曲げ強度保持率）
得られた試験片１を３５０℃雰囲気中に１００時間保管した。このとき、ステンレスシート１を上側に配置して保管した。
保管前後の試験片の曲げ強度をＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて、２５℃雰囲気下でそれぞれ測定し、曲げ強度保持率を算出した。このとき、ステンレスシート１を下側に配置して試験を行った。
【００８３】
（ブレーキピストンの信頼性評価）
まず、試験片１を作製するのと同様の条件で、図１に示すブレーキピストンを作製した。次いで、得られたブレーキピストンをキャリパーに収容し、３５０℃の熱板に金属部材を接触させたまま１００時間保管した。その後、金属部材の剥離の有無を調べた。
評価基準は以下の通りである。
〇：ピストン本体部と金属部材との間に剥離が見られなかった
×：ピストン本体部と金属部材との間に一部剥離が見られた、またはピストン本体部表面にフクレが見られた
【００８４】
（実施例２）
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の代わりに、以下の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ２）を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体２を作製した。この金属樹脂複合体２を試験片２とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
ノボラック型フェノール樹脂（ＰＲ−５１３０５、住友ベークライト社製）を２０．０質量％、ヘキサメチレンテトラミンを３．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を１．５質量％、ワラストナイトＡ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ３２５、平均粒子径：１０μｍ、平均長径：５０μｍ）を５５．０質量％、焼成クレー（イメリス社製、ポールスター５０１、平均粒子径：０．６μｍ）を１７．５質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を１．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を２．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ２）を得た。
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ２）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１５ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は２ｐｐｍ／℃であった。
【００８５】
（実施例３）
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の代わりに、以下の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ３）を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体３を作製した。この金属樹脂複合体３を試験片３とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
ノボラック型フェノール樹脂（ＰＲ−５１３０５、住友ベークライト社製）を２０．０質量％、ヘキサメチレンテトラミンを３．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を４．５質量％、ワラストナイトＡ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ３２５、平均粒子径：１０μｍ、平均長径：５０μｍ）を５５．０質量％、焼成クレー（イメリス社製、ポールスター５０１、平均粒子径：０．６μｍ）を１４．５質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を１．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を２．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ３）を得た。
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ３）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１６ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は１ｐｐｍ／℃であった。
【００８６】
（実施例４）
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の代わりに、以下の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ４）を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体４を作製した。この金属樹脂複合体４を試験片４とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
レゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−５１３７２３）を２０．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を２０．０質量％、ワラストナイトＡ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ３２５、平均粒子径：１０μｍ、平均長径：５０μｍ）を４０．０質量％、焼成クレー（イメリス社製、ポールスター５０１、平均粒子径：０．６μｍ）を１５．０質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を２．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を３．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ４）を得た。
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ４）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１３ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は４ｐｐｍ／℃であった。
【００８７】
（実施例５）
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の代わりに、以下の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ５）を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体５を作製した。この金属樹脂複合体５を試験片５とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
レゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト社製、ＰＲ−５１３７２３）を２０．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を１０．０質量％、ワラストナイトＡ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ３２５、平均粒子径：１０μｍ、平均長径：５０μｍ）を４０．０質量％、焼成クレー（イメリス社製、ポールスター５０１、平均粒子径：０．６μｍ）を２５．０質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を２．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を３．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ５）を得た。
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ５）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１２ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は５ｐｐｍ／℃であった。
【００８８】
（実施例６）
ステンレスシート１の代わりに、以下のステンレスシート２を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体６を作製した。この金属樹脂複合体６を試験片６とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
硫酸（５０質量％）、硫酸第二銅５水和物（３質量％）、塩化カリウム（３質量％）、チオサリチル酸（０．０００１質量％）の水溶液を調製した。そして、得られた水溶液（３０℃）中に、ステンレスシートＡを浸漬して揺動させ、深さ方向に３０μｍ（ステンレスの減少した重量から算出）溶解させた。次いで、水洗、乾燥し、ステンレスシート２を得た。
ステンレスシート２の特性は以下のとおりであった。
Ｒａ：２．８μｍ
Ｒｚ：２８．０μｍ
比表面積：２８０
光沢度：８
粗化層の厚み：３０μｍ
凹部の平均深さ：２８μｍ
開口部の平均断面幅：５μｍ
線膨張係数αＭ：１７ｐｐｍ／℃
また、凹部の断面は、凹部の開口部から底部までの間の少なくとも一部に開口部の断面幅よりも大きい断面幅を有する形状になっていた。
【００８９】
（実施例７）
ステンレスシート１の代わりに、以下のステンレスシート３を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体７を作製した。この金属樹脂複合体７を試験片７とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
硫酸（５０質量％）、硫酸第二銅５水和物（３質量％）、塩化カリウム（３質量％）、チオサリチル酸（０．０００１質量％）の水溶液を調製した。そして、得られた水溶液（３０℃）中に、ステンレスシートＡを浸漬して揺動させ、深さ方向に４μｍ（ステンレスの減少した重量から算出）溶解させた。次いで、水洗、乾燥し、ステンレスシート３を得た。
ステンレスシート３の特性は以下のとおりであった。
Ｒａ：１．１μｍ
Ｒｚ：４．０μｍ
比表面積：１６５
光沢度：１３
粗化層の厚み：４μｍ
凹部の平均深さ：４μｍ
開口部の平均断面幅：３μｍ
線膨張係数αＭ：１７ｐｐｍ／℃
また、凹部の断面は、凹部の開口部から底部までの間の少なくとも一部に開口部の断面幅よりも大きい断面幅を有する形状になっていた。
【００９０】
（実施例８）
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の代わりに、以下の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ６）を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体８を作製した。この金属樹脂複合体８を試験片８とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
ノボラック型フェノール樹脂（ＰＲ−５１３０５、住友ベークライト社製）を２０．０質量％、ヘキサメチレンテトラミンを３．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を３．０質量％、ワラストナイトＢ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ５０００、平均粒子径：３μｍ、平均長径：９μｍ、平均アスペクト比：３）を５５．０質量％、焼成クレー（イメリス社製、ポールスター５０１、平均粒子径：０．６μｍ）を１６．０質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を１．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を２．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ６）を得た。
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ６）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１４ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は３ｐｐｍ／℃であった。
【００９１】
（実施例９）
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ１）の代わりに、以下の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ７）を使用した以外は実施例１と同様の方法により金属樹脂複合体９を作製した。この金属樹脂複合体９を試験片９とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
ノボラック型フェノール樹脂（ＰＲ−５１３０５、住友ベークライト社製）を２０．０質量％、ヘキサメチレンテトラミンを３．０質量％、ガラス繊維Ａ（ＣＳ３Ｅ４７９、日東紡社製、平均粒子径：１１μｍ、平均長径：３ｍｍ、平均アスペクト比：２７０）を３．０質量％、ワラストナイトＡ（ＮＹＣＯ Ｍｉｎｅｒａｌｓ社製、ＮＹＡＤ３２５、平均粒子径：１０μｍ、平均長径：５０μｍ）を７１．０質量％、酸化マグネシウム（神島化学工業社製）を１．０質量％、潤滑剤等のその他の成分を２．０質量％、それぞれ乾式混合し、これを９０℃の加熱ロールで溶融混練して、シート状にして冷却したものを粉砕して顆粒状の熱硬化性樹脂組成物（Ｐ７）を得た。
熱硬化性樹脂組成物（Ｐ７）からなる厚み３ｍｍの樹脂部材シートの線膨張係数αＲの平均値は１５ｐｐｍ／℃であった。よって、線膨張係数の差（αＲ−αＭ）の絶対値は２ｐｐｍ／℃であった。
【００９２】
（比較例１）
ステンレスシート１の代わりに、実施例１で使用した表面処理がされていないステンレスシートＡを使用した以外は実施例８と同様の方法により金属樹脂複合体１０を作製した。この金属樹脂複合体１０を試験片１０とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
ステンレスシートＡの特性は以下のとおりであった。
Ｒａ：０．５μｍ
Ｒｚ：０．７μｍ
比表面積：５０
光沢度：２６０
線膨張係数αＭ：１７ｐｐｍ／℃
また、凹部の断面は、凹部の開口部から底部までの間の少なくとも一部に開口部の断面幅よりも大きい断面幅を有する形状になっていなかった。
【００９３】
（比較例２）
ステンレスシート１を使用しない以外は実施例８と同様の方法により樹脂部材１１を作製した。この樹脂部材１１を試験片１１とし、実施例１と同様の評価をおこなった。
【００９４】
以上の配合比率および評価結果を表１および表２に示す。なお、実施例１で作製したブレーキピストンから切り出した試験片を用いて、樹脂部材、金属部材および金属樹脂複合体に関する上述の各評価を行っても、試験片１と同様の評価結果が得られることは理解される。また、ブレーキピストンから切り出した試験片の形状が、試験片１とは異なる形状であっても、必要に応じ換算して、同様の評価結果が得られることは理解される。実施例２〜９および比較例１〜２においても同様である。
【００９５】
【表１】
2015203473.tif 000003
【００９６】
【表２】
2015203473.tif 000004
【００９７】
実施例１〜９で得られた金属樹脂複合体１〜９は、曲げ強度保持率に優れていた。このような金属樹脂複合体１〜９と同条件で作製したブレーキピストンは、その金属部材を３５０℃の熱板に接触させたまま１００時間保管しても、いずれもピストン本体部と金属部材との間に剥離が見られなかった。
また、実施例１〜９のブレーキピストンは、金属樹脂複合体からなるため、同種の金属のみからなるブレーキピストンに比べて軽量であった。
以上から、実施例１〜９のブレーキピストンは、軽量性と信頼性との性能バランスに優れていた。
これに対し、比較例１で得られた金属樹脂複合体１０、比較例２で得られた樹脂部材１１は、いずれも曲げ強度保持率に劣っていた。金属樹脂複合体１０と同条件で作製したブレーキピストンは、その金属部材を３５０℃の熱板に接触させたまま１００時間保管すると、ピストン本体部と金属部材との間に剥離が見られた。また、樹脂部材１１と同条件で作製したブレーキピストンは３５０℃の熱板に接触させたまま１００時間保管すると、表面にフクレが発生した。すなわち、比較例１〜２のブレーキピストンは、軽量性と信頼性との性能バランスに劣っていた。
【符号の説明】
【００９８】
１００    ブレーキピストン
１０１    樹脂部材
１０２    金属部材
１０３    接合面
１０４    粗化層
１１０    ピストン本体部
１２０    開口部
１２５    側端面
２０１    凹部
２０３    開口部
２０５    底部
３００    ディスクブレーキ
３０１    ディスクロータ
３０２    ブレーキパッド
３０３    油圧シリンダ装置
３０４    キャリパー
３０５    シール
【図１】
2015203473.tif 000005
【図２】
2015203473.tif 000006
【図３】
2015203473.tif 000007