CN111655473B - 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法 - Google Patents

金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111655473B
CN111655473B CN201980009985.5A CN201980009985A CN111655473B CN 111655473 B CN111655473 B CN 111655473B CN 201980009985 A CN201980009985 A CN 201980009985A CN 111655473 B CN111655473 B CN 111655473B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
resin material
range
metal
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980009985.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111655473A (zh
Inventor
臼井雅史
茨木雅晴
祢宜教之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Publication of CN111655473A publication Critical patent/CN111655473A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111655473B publication Critical patent/CN111655473B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/02—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising combinations of reinforcements, e.g. non-specified reinforcements, fibrous reinforcing inserts and fillers, e.g. particulate fillers, incorporated in matrix material, forming one or more layers and with or without non-reinforced or non-filled layers
    • B29C70/021—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material
    • B29C70/025—Combinations of fibrous reinforcement and non-fibrous material with particular filler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/003—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/14—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles in several steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C43/203—Making multilayered articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/088—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of non-plastics material or non-specified material, e.g. supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/681—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C70/683—Pretreatment of the preformed part, e.g. insert
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/78—Moulding material on one side only of the preformed part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/86—Incorporated in coherent impregnated reinforcing layers, e.g. by winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B32B37/182—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only one or more of the layers being plastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/10—Thermosetting resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2305/00—Use of metals, their alloys or their compounds, as reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
    • B29K2307/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0012—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular thermal properties
    • B29K2995/0013—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/02—2 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/28—Multiple coating on one surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046—Synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0246—Acrylic resin fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/102—Oxide or hydroxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/107—Ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/30—Particles characterised by physical dimension
    • B32B2264/303—Average diameter greater than 1µm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/07—Parts immersed or impregnated in a matrix
    • B32B2305/076—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/10—Fibres of continuous length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/22—Fibres of short length
    • B32B2305/28—Fibres of short length in the form of a mat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/30—Fillers, e.g. particles, powders, beads, flakes, spheres, chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
    • B32B2307/206—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/302—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/752—Corrosion inhibitor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/02—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/04—Time
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/12—Pressure
    • B32B2309/125—Pressure vs time profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/20—Zinc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/24—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/30—Iron, e.g. steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2313/00—Elements other than metals
    • B32B2313/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2315/00—Other materials containing non-metallic inorganic compounds not provided for in groups B32B2311/00 - B32B2313/04
    • B32B2315/02—Ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00—Polyalkenes
    • B32B2323/10—Polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2363/00—Epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/10—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/08—Cars
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明的金属‑碳纤维强化树脂材料复合体，含有规定的金属构件、位于所述金属构件的至少部分表面上的树脂层、和位于所述树脂层上的碳纤维强化树脂材料，所述树脂层含有热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，所述碳纤维强化树脂材料含有规定的基体树脂、以及存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少一者，所述树脂层中所述无机填料的含量相对于所述树脂层的总体积在10～45体积％的范围内，在将所述无机填料的平均粒径设为Xμm时，从所述树脂层和所述碳纤维强化树脂材料的界面朝向所述树脂层的方向宽Xμm的区域内存在的所述无机填料的个数密度为300个/mm2以上。

Description

金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材 料复合体的制造方法
技术领域
本发明涉及金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法。
背景技术
近年来对汽车要求各种热管理，例如为了管理由电动汽车、混合力汽车具有的电池所产生的热、确保电池的安全性和电池寿命，尤其是高热传导性构件受到关注。具体地，通过在电池壳体的侧面部或底面部配置热传导片或铜制的热管等，对电池产生的热进行管理。
上述热传导片，从汽车轻量化的观点而使用树脂(硅)片等构件，但存在汽车产生的反复振动造成树脂片强度降低的问题。因此，作为轻量·高热传导性构件，尤其是使用了沥青系碳强化纤维而成的碳纤维强化树脂材料(以下也称作「沥青CFRP」。)受到关注。
沥青系碳强化纤维与PAN系碳强化纤维不同，作为原料使用易石墨化材料，由于石墨烯片具有沿着纤维轴向高度取向的构造，所以具有纤维轴向的热传导率非常高的特征。但是、沥青CFRP的压缩强度非常弱，所以存在抗弯强度低的问题，单独使用沥青CFRP时成本也增加。于是，如以下的专利文献1的那样提出了CFRP与金属材料的复合化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2015/119064号
专利文献2:日本专利第6057330号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，本发明人进行研究的结果是，在将上述专利文献1那样的金属与CFRP的复合体用于传热构件的情况，产生被称作电蚀的现象，即由于金属与碳强化纤维的电位差而金属被腐蚀。尤其是可以想到，由于沥青系CFRP具有高电传导率，所以往往金属的腐蚀量增加。
为了防止上述电蚀，例如上述专利文献2中提出了将具有绝缘性的无纺布设置在金属与CFRP的界面。但是、在这种情况下金属与CFRP之间不导热，传热性能降低。此外，在设置这样的无纺布的情况，不能确保金属与CFRP之间的粘接性，所以抗弯强度有劣化的可能性。
于是，本发明鉴于上述问题而完成，本发明的目的是提供在保持金属与碳纤维强化树脂材料之间的粘接性和传热性的情况下，能够防止金属与碳纤维强化树脂材料的界面产生的电蚀的金属-碳纤维强化树脂材料复合体、和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法。
解决课题的手段
上述电蚀，是由于在金属与CFRP中的碳强化纤维直接接触的状态下在金属与CFRP的界面存在水等导电物质，使得金属与CFRP电导通，使电位贱的金属发生腐蚀。于是本发明人针对上述解决课题进行了深入的研究，结果发现，通过在金属与CFRP之间设置以规定的树脂作为主成分的树脂层，使其发挥粘接层功能，能够防止金属与CFRP中的碳强化纤维的直接接触、和水等导电物质的浸入，同时通过在该树脂层中含有具有规定的热导率、但电导率极低(电阻率高)的无机填料，调整其含量，而且控制树脂层与CFRP的界面附近的树脂层中的无机填料的个数密度，能够提高金属与CFRP间的传热性，防止电蚀，此外，能够提高抗弯强度。
此外，本发明人对用于得到上述金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法进行了研究。结果发现，通过树脂的粘度控制，能够提高树脂对金属的涂布性，进而、通过以规定的温度、压力和时间进行2阶段的加热加压工序，能够提高树脂层中的与CFRP层的界面附近中无机填料的个数密度，结果、能够在提高金属与CFRP间的传热性的同时防止电蚀，此外，能够提高抗弯强度，得到上述金属-碳纤维强化树脂材料复合体。
基于以上认识而完成的本发明的要点如下。
[1].一种金属-碳纤维强化树脂材料复合体，含有规定的金属构件、位于所述金属构件的至少部分表面上的树脂层、和位于所述树脂层上的碳纤维强化树脂材料，
所述树脂层含有热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，
所述碳纤维强化树脂材料含有规定的基体树脂、以及存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少一者，
所述树脂层中所述无机填料的含量相对于所述树脂层的总体积在10～45体积％的范围内，
在将所述无机填料的平均粒径设为Xμm时，从所述树脂层和所述碳纤维强化树脂材料的界面朝向所述树脂层的方向宽Xμm的区域内存在的所述无机填料的个数密度为300个/mm2以上。
[2].如[1]所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述树脂层以与所述基体树脂同种类的树脂作为作为主成分。
[3].如[1]或[2]所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述树脂层以热固性树脂作为主成分。
[4].如[1]～[3]的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述无机填料是AlN、Si3N4、SiC和Al2O3中的至少一者。
[5].如[1]～[4]的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，相对于所述金属-碳纤维强化树脂材料复合体的总体积，所述金属构件所占据的比例在9～65体积％的范围内，所述碳纤维强化树脂材料所占据的比例在20～90体积％的范围内，所述树脂层所占据的比例在1～25体积％的范围内，并且所述金属构件、所述碳纤维强化树脂材料和所述树脂层所占据的比例的总和为100体积％。
[6].如[1]～[5]的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述无机填料的平均粒径在1～100μm的范围内，所述树脂层的厚度在20～300μm的范围内。
[7].如[1]所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述碳强化纤维是所述沥青系碳强化纤维，所述沥青系碳强化纤维的纤维含有率相对于所述碳纤维强化树脂材料的总体积是20～70体积％。
[8].如[1]所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述碳强化纤维是所述PAN系碳强化纤维，所述PAN系碳强化纤维的纤维含有率相对于所述碳纤维强化树脂材料的总体积为20～65体积％。
[9].如[1]～[8]的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述金属构件是钢铁材料。
[10].如[1]～[9]的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，是用于制造传热构件的复合体，
所述碳纤维强化树脂材料被用作从所述金属构件侧传导来的热的传热路径。
[11].一种金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法，在规定的金属构件的表面上涂布20～40℃下的粘度为1～30Pa·S的处理液，所述处理液含有规定的树脂材料和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，
在被涂布所述处理液后的所述金属构件上配置碳纤维强化树脂材料预浸料而形成层叠体，所述碳纤维强化树脂材料预浸料含有规定的基体树脂、和存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少任一者，
对所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟而实施第1加热加压工序，
对所述第1加热加压工序后的所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～120分钟而实施第2加热加压工序，
所述处理液中所述无机填料的含量相对于所述处理液的总体积在10～45体积％的范围内，
在所述处理液中的所述树脂材料为非晶性的热固性树脂的情况下，将固化后的树脂的玻璃化转变温度记作Tg℃时，所述第1加热加压工序的处理温度在(Tg-80)～(Tg-50)℃的范围内，在所述处理液中的所述树脂材料为结晶性的热固性树脂的情况下，将所述结晶性的树脂的熔点记作Tm℃时，所述第1加热加压工序的处理温度在(Tm)～(Tm+20)℃的范围内，
在所述处理液中的所述树脂材料为非晶性的热固性树脂的情况下，所述第2加热加压工序的处理温度在(Tg-20)～(Tg+50)℃的范围内，在所述处理液中的所述树脂材料是结晶性的热固性树脂的情况下，所述第2加热加压工序的处理温度在(Tm+25)～(Tm+50)℃的范围内。
[12].一种金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法，在规定的金属构件的表面配设树脂片或20～40℃下的粘度为1～30Pa·S的处理液，所述树脂片或所述处理液中含有规定的树脂材料和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，
在配设所述树脂片或所述处理液后的所述金属构件上配置碳纤维强化树脂材料预浸料而形成层叠体，所述碳纤维强化树脂材料预浸料含有规定的基体树脂和存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少一者，
对所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟而实施第1加热加压工序，
对所述第1加热加压工序后的所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～120分钟而实施第2加热加压工序，
所述树脂片或所述处理液中所述无机填料的含量相对于所述树脂片或所述处理液的总体积在10～45体积％的范围内，
在所述树脂片或所述处理液中的所述树脂材料是非晶性的热塑性树脂的情况下，将所述树脂材料的玻璃化转变温度记作Tg℃时，所述第1加热加压工序的处理温度是比分解温度低、且在(Tg+100)～(Tg+200)℃的温度范围的温度，在所述树脂片或所述处理液中的所述树脂材料是结晶性的热塑性树脂的情况下，将所述结晶性的热塑性树脂的熔点记作Tm[℃]时，所述第1加热加压工序的处理温度是比分解温度低、且在(Tm)～(Tm+50)℃的温度范围的温度，
在所述树脂片或所述处理液中的所述树脂材料是非晶性的热塑性树脂的情况下，所述第2加热加压工序的处理温度在Tg～(Tg+150)℃的范围内，在所述处理液中的所述树脂材料是结晶性的热塑性树脂的情况下，将所述结晶性的热塑性树脂的熔点记作Tm℃时，所述第2加热加压工序的处理温度比分解温度低、且在Tm～(Tm+20)℃的范围内。
[13].如[11]或[12]所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法，使用平均粒径在1～100μm的范围内的所述无机填料，使所述处理液的附着量在25～630g/m2的范围内。
发明效果
根据以上说明的本发明，能够在保持金属和碳纤维强化树脂材料之间的粘接性和传热性的同时，防止在金属与碳纤维强化树脂材料的界面处产生电蚀。此外，通过提高金属与碳纤维强化树脂材料之间的粘接性，金属-碳纤维强化树脂材料复合体的抗弯强度也提高。
附图说明
图1A是示意性显示本发明的实施方式的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的一例构造的说明图。
图1B是示意性显示本发明的实施方式的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的一例构造的说明图。
图2是说明本说明的实施方式的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的图。
图3是说明本发明的实施方式的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的图。
图4是对厚度的测定方法进行说明的图。
图5是示出本发明的实施方式的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的一例制造方法的流程的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的优选实施方案进行详细说明。另外，在本说明书和附图中，通过对实质上具有相同功能构成的构成要素附上相同符号来省略重复说明。
(金属-纤维强化树脂材料复合体)
首先，参照图1A～图4来对本实施方式的金属-碳纤维强化树脂材料复合体(以下也简称作「金属-CFRP复合体」。)进行具体说明。
图1A和图1B是示意性说明本发明的实施方式的金属-CFRP复合体的一例构造的说明图，图2和图3是用于说明本实施方式的金属-CFRP复合体的图。图4是用于说明厚度的测定方法的图。
本实施方式的金属-CFRP复合体1，如图1A示意的所示那样，具有：金属构件10、位于金属构件10的表面上的树脂层20、以及位于树脂层20的表面上的作为本实施方式的碳纤维强化树脂材料的一例的CFRP层30。因此，金属-CFRP复合体1由金属构件10、树脂层20和CFRP层30复合化而成。这里，所谓“复合化”，是指金属构件10、树脂层20和CFRP层30彼此被接合(被贴合)而一体化。此外，所谓“一体化”，是指金属构件10、树脂层20和CFRP层30在加工、变形时作为一体而移动。作为替代方案，金属-CFRP复合体1可以仅由金属构件10、树脂层20和CFRP层30构成。
本实施方式的金属-CFRP复合体1中、树脂层20主要含有规定的树脂组合物201、和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料202，树脂层20中无机填料202的含量相对于树脂层20的总体积在10～45体积％的范围内。此外，CFRP层30具有规定的基体树脂301和存在于基体树脂301中的碳强化纤维302。
其中，强化纤维是指通过与自身不同的材料(例如树脂材料)复合化，而能够使与自身不同的材料的机械特性提高的材料。此外，碳强化纤维是指由90质量％以上的碳成分构成的强化纤维。此外，碳纤维强化树脂材料是指碳强化纤维与基体树脂形成的复合材料。
此外，本实施方式的金属-CFRP复合体1不限于图1A示意的例子，也可以具有例如图1B示意所示那样夹层构造，即、树脂层20位于CFRP层30的两表面上，在各树脂层20的与CFRP层30侧相反侧的面上具有金属构件10。
本实施方式的金属-CFRP复合体1中，金属构件10和CFRP层30之间有上述树脂层20存在，通过其发挥粘接层功能防止了金属构件10与CFRP层30中的碳强化纤维302直接接触、和水等导电物质浸入金属构件10与CFRP层30的界面。通过这样，能够有效抑制由金属构件10和碳强化纤维302的直接接触造成的电蚀。此外，通过具有上述热传导率的无机填料202以上述含量存在于该树脂层20中，能够提高金属与CFRP间的传热性、即厚度方向(图1A和B中的竖直方向)的传热性。
本实施方式的金属-CFRP复合体1，如以下说明那样，通过将被涂布上了成为树脂层20的处理液的金属构件10、与成为CFRP层30的CFRP预浸料热压接而制造。此时，通过在树脂层20中以上述含量存在无机填料202、并且经历以下具体说明的2阶段的加热加压工序，从而在热压接后、CFRP层30中存在的碳强化纤维302与树脂层20中存在的无机填料202如图2示意所示那样部分接触。这是通过在第1加热加压工序中以规定的温度、压力和时间加热加压，使得树脂层20和CFRP层30的树脂的粘度降低，树脂层20中的无机填料202与CFRP层30的碳强化纤维302接触而引起的。并且，提高在该状态以规定的温度、压力和时间进行第2加热加压工序，能够以无机填料202与碳强化纤维302接触的状态使CFRP中的树脂层进行固化，从而得到兼有传热性和强度的复合体。由于树脂层20中存在的无机填料202具有上述热传导率，所以是热的良导体，此外CFRP层30中的碳强化纤维302也是热的良导体。因此，本实施方式的金属-CFRP复合体1中，即使在金属构件10与CFRP层30之间有树脂层20存在，也能够将从金属构件10侧传导来的热有效传导至CFRP层30，并且将该热从CFRP层30侧有效传导至金属构件10。
结果、本实施方式的金属-CFRP复合体1整体的热传导率显示出优异的值，金属-CFRP复合体1整体成为热的良导体。通过这样，本实施方式的金属-CFRP复合体1如图3示意所示那样、从金属构件10侧传导来的热可以经由树脂层20被传向CFRP层30，以CFRP层30作为传热路径传导，从所希望位置的金属构件10取出。因此，本实施方式的金属-CFRP复合体1可以很好地用于制造各种传热构件(例如电池壳周边的构件等)。
以下、对金属-CFRP复合体1的各构成要素和以及其他构造进行具体说明。
＜金属构件10＞
对金属构件10的材质、形状等没有特别限定，但优选形状为板状。作为金属构件10的材质，可举出例如，钢铁、钛、铝、镁和它们的合金等。这里，作为合金的例子，可举出例如，铁系合金(包含不锈钢)、Ti系合金、Al系合金、Mg合金等。金属构件10的材质优选为钢铁材料(钢材)、铁系合金、钛和铝，更优选为与其它金属种类相比弹性模量高的钢铁材料。需要说明的是，在作为金属构件10使用钢铁材料的情况、钢铁材料比较容易被腐蚀，所以通过设置本实施方式的树脂层20，对抑制电蚀非常有利。作为那样的钢铁材料，例如，作为汽车所使用的薄板状的钢板，有以在日本工业标准(JIS)等中规定的一般用、拉深用或超深拉用的冷轧钢板、汽车用加工性冷轧高张力钢板、一般用或加工用的热轧钢板、汽车结构用热轧钢板、汽车用加工性热轧高张力钢板为代表的钢铁材料，作为一般结构用、机械结构用而使用的碳钢、合金钢、高张力钢等也可以作为不限于板状的钢铁材料而列举出。需要说明的是，在金属构件10是板状时，它们也可以被成型了。
可以对钢铁材料实施任意的表面处理。这里，所谓表面处理，可举出例如，镀锌和镀铝等各种镀敷处理、铬酸盐处理和非铬酸盐处理等化学转化处理、以及喷砂那样的物理或化学蚀刻那样的化学表面粗化处理，但不限于此。此外，可以实施镀敷的合金化、多种表面处理。作为表面处理，优选至少进行以防锈性的赋予作为目的的处理。
尤其是钢铁材料中被实施了镀敷处理的镀层钢材耐腐蚀性优异，所以优选。作为金属构件10特优选的镀层钢材，可以列举出例如热浸镀锌钢板、电镀锌合金钢板、合金化热浸镀锌钢板、锌-铝-镁合金镀层钢板、锌-镍合金镀层钢板、镀Ni钢板、镀Al钢板等。
为了提高与树脂层20的粘接性，优选将金属构件10的表面通过底涂剂进行处理。作为该处理中使用的底涂剂，优选为例如，硅烷偶联剂、三嗪硫醇衍生物。作为硅烷偶联剂，可例示环氧系硅烷偶联剂、氨基系硅烷偶联剂、咪唑硅烷化合物。作为三嗪硫醇衍生物，可例示6-二烯丙基氨基-2,4-二硫醇-1,3,5-三嗪、6-甲氧基-2,4-二硫醇-1,3,5-三嗪单钠、6-丙基-2,4-二硫醇氨基-1,3,5-三嗪单钠和2,4,6-三硫醇-1,3,5-三嗪等。
以上、对本实施方式的金属构件10进行了具体说明。
＜树脂层20＞
本实施方式的树脂层20发挥使金属构件10与CFRP层30以良好的状态粘接的粘接层功能。该树脂层20含有规定的树脂组合物201、和具有前面提到的热传导率的无机填料202。作为代替方案，树脂层20也可以仅由规定的树脂组合物201、和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料202构成。
本实施方式的树脂层20的厚度没有特殊限定，可以是例如20～300μm。通过使树脂层20的厚度在20～300μm的范围，能够在防止电蚀的同时，将金属构件10与CFRP层30以良好状态粘接，充分确保加工性(抗弯强度)。树脂层20的厚度可以为例如30μm以上、40μm以上、50μm以上、或60μm以上，此外可以是250μm以下、200μm以下、或150μm以下。因此，树脂层20的厚度优选为30～200μm、更优选50～150μm。树脂层20的厚度可以如以下具体说明的那样，依照JIS K 5600-1-7、5.4项的光学方法来测定。
[树脂组合物201]
构成树脂层20的树脂组合物201没有特殊限定，可以是以公知的各种热固性树脂作为主成分的组合物，也可以是以公知的各种热塑性树脂作为主成分的组合物。其中，从确保树脂层20与CFRP层30之间的密合性的观点，优选树脂层20与CFRP层30中的基体树脂301是同种类或同一树脂、或是聚合物中含有的极性基的比率等近似的树脂类。此外，构成树脂层20的树脂组合物201可以是结晶性的树脂，也可以是非晶性的树脂。
其中，「同一树脂」是指由相同成分构成，连组成比率也相同，「同种类的树脂」是指只要主成分相同即可，组成比率可以不同。「同种类的树脂」中包括「同一树脂」。此外，「主成分」是指在全树脂成分100质量份中含量为50质量份以上的成分。需要说明的是，「树脂成分」中包括热塑性树脂和热固性树脂，但不包括交联剂等非树脂成分。
此外，结晶性树脂是指在使用差示扫描量热计(Differential ScanningCalorimetry：DSC)或差示热分析(Differential Thermal Analysis：DTA)进行熔点测定时，能够观测到熔点Tm的树脂。非晶性树脂是指在使用差示扫描量热计、或差示热分析进行熔点测定时，看不到伴随结晶化而产生的发热峰，仅能够看到玻璃化转变温度Tg的树脂。
熔点和玻璃化转变温度均使用依照JIS-K7121通过DSC求出的值。即在熔点的测定中。将试片约5mg放置在装置中，以加热速度10℃/min加热到比熔解峰结束时高约30℃的温度为止，得到DSC曲线，将该熔解峰顶点的温度作为熔点Tm。此外，玻璃化转变温度同样是通过将试片约10mg放置在装置中，以加热速度20℃/min加热到比转化结束时还高约30℃的温度为止，而得到DSC曲线，将距离各基线的延长直线在纵轴方向等距离的直线与玻璃转化的阶梯状变化部分的曲线相交的位置的温度作为玻璃化转变温度Tg。
通过使构成树脂层20的树脂组合物201、与CFRP层30中的基体树脂301是同种类的树脂，能够使两者的熔点Tm或玻璃化转变温度Tg比较接近，在进行热压接时，两树脂熔融或软化，CFRP层30中存在的碳强化纤维302容易侵入树脂层20中。结果、容易得到无机填料202与碳强化纤维302更良好的接触状态。
构成树脂层20的树脂组合物201如上所述，可以使用热固性树脂和热塑性树脂中的任一种，从本实施方式的金属-CFRP复合体1的机械强度和耐热性的观点，优选以热固性树脂作为主成分。可以在树脂层20中使用的热固性树脂的种类没有特殊限定，可以使用选自例如环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂和聚氨酯树脂中的1种以上。例如、构成树脂层20的树脂组合物201，在全部树脂成分100质量份中可以含有50质量份以上、60质量份以上、70质量份以上、80质量份以上、90质量份以上、或100质量份的上述热固性树脂。
此外，对于可以在树脂层20中使用的热塑性树脂的种类没有特殊限定，可以使用选自苯氧树脂、聚烯烃及其酸改性物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、AS树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等热塑性芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯醚及其改性物、聚苯硫醚、聚甲醛、聚芳酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚丙烯以及尼龙等中的1种以上。热塑性树脂中从兼有加工性和强度的观点特优选使用苯氧树脂。例如、构成树脂层20的树脂组合物201，在全部树脂成分100质量份中可以含有50质量份以上、60质量份以上、70质量份以上、80质量份以上、90质量份以上、或100质量份的上述热塑性树脂(例如苯氧树脂)。
[无机填料202]
本实施方式的树脂层20中存在的无机填料202具有20W/(m·K)以上的热传导率。无机填料202的热传导率为20W/(m·K)以上时，能够确保金属构件10与CFRP层30之间的良好热传导性。此外，无机填料202可以为30W/(m·K)以上、50W/(m·K)以上、70W/(m·K)以上、100W/(m·K)以上或120W/(m·K)以上。另一方面，对于无机填料的热传导率的上限没有特殊限定，但目前还没有发现热传导率高于270W/(m·K)并且可以很好使用的无机填料，270W/(m·K)是实质的上限值。因此，无机填料202的热传导率优选在30～270W/(m·K)的范围内、更优选在120～270W/(m·K)的范围内。此外，无机填料202有助于金属构件10与CFRP层30之间的绝缘，因此有助于电蚀的抑制。因此，无机填料202优选具有高绝缘性、即高电阻率。例如、无机填料202的20℃下电阻率优选为1.0×1014Ωcm以上。
本实施方式的无机填料202只要是具有上述热传导率，就没有特殊限定，可以使用公知的各种无机填料。作为这样的无机填料202，可以列举出例如AlN(热传导率：120～270W/(m·K))、Si3N4(热传导率：30～80W/(m·K))、SiC(热传导率：270W/(m·K))、Al2O3(热传导率：20W/(m·K))等。由于这些无机填料202具有高热传导率和电阻率，所以对于兼有传热性和绝缘性是优选材料。作为本实施方式的无机填料202，既可以单独使用上述无机填料中的一种无机填料，也可以将多种无机填料组合使用。
需要说明的是，无机填料202的热传导率可以通过热物性显微镜使用时域光热反射法(Time-Domain Thermoreflectance)等测定。即、将试样表面在镜面研磨后被覆Mo薄膜(厚度100nm)，通过加热激光(光束形状是椭圆形，长径7μm×短径5μm等)进行周期加热。对同一表面照射探测激光(光束形状为圆形、直径3μm)，检测试样表面的温度变化作为这些激光的反射光的强度变化。根据试样表面的温度变化与加热光的相位差得到微小区域的热浸透率b，根据得到的热浸透率b和以下式(1)算出热传导率k。其中，以下式(1)中，b表示热浸透率[J/m2·s0.5·K]，k表示热传导率[W/(m·K)]，ρ表示密度[kg/m3]，C表示比热[J/(kg·K)]。
b2＝k×ρ×C 式(1)
需要说明的是，图1A等中为了方便用圆形表示了无机填料202的截面形状，但本实施方式的树脂层20中存在的无机填料202的形状不局限于球形状，可以是任意的形状。此外，本实施方式的无机填料202可以组合使用具有不同形状的同一种无机填料、或具有不同形状的不同种类的无机填料。无机填料202的形状可以直接利用物质本来具有的形状，也可以例如将无机填料用各种磨等进行有意加工等形成所希望的形状。
本实施方式的树脂层20中、上述无机填料202的含量相对于树脂层20的总体积在10～45体积％的范围内。无机填料202的含量为10体积％以上时，能够充分确保CFRP层30内的碳强化纤维302与无机填料202的接触面，确保隔着树脂层20的金属构件10与CFRP层30之间的良好的热传导性。另一方面，无机填料202的含量为45体积％以下时，能够充分确保金属构件10与CFRP层30之间的密合性(换言之是树脂层20的粘接性)，所以能够抑制在受到弯曲等变形时CFRP层30与金属构件10之间的剥离，抑制抗弯强度降低，所以优选。本实施方式中、无机填料202的含量可以是例如12体积％以上、15体积％以上、18体积％以上、或20体积％以上，此外可以是40体积％以下、38体积％以下、35体积％以下、或33体积％以下。因此，无机填料202的含量优选在15～35体积％的范围内、更优选在20～33体积％的范围内。
其中，树脂层20中的无机填料202的含量，可以与用于形成树脂层20而使用的处理液中无机填料相对于所有固体成分的体积含量基本相同，在事后测定无机填料202的含量的情况，可以如下测定。即、在TG-DTA测定中将树脂层20在使树脂组合物201的质量减少量为100质量％的温度以上(即、树脂组合物201的热分解温度以上)分解，测定残存的无机填料202的质量，由此求出配合量。
本实施方式的树脂层20中、无机填料202的平均粒径(d50粒径)优选在1～100μm的范围内。其中，平均粒径(d50粒径)可以使用激光衍射·散射式的粒径分布测定装置测定。例如、将要关注的无机填料202与水等分散溶剂一起进行超声波处理、使其分散。在激光衍射·散射式的粒径分布测定装置中设置分散了的溶液而进行测定。此时，通过将要关注的无机填料202的折射率输入粒径分布测定装置，就能够算出粒径分布。根据得到的粒径分布，能够算出中位径(d50粒径)。本说明书中、平均粒径(d50粒径)是指根据粒径分布算出的、以体积为基准的中位径(d50粒径)。
通过使无机填料202的平均粒径在1～100μm的范围内，能够更切实地使无机填料202与碳强化纤维302接触，使本实施方式的金属-CFRP复合体1整体的热传导率进而提高。具体的，在无机填料202的平均粒径为1μm以上时，能够充分确保无机填料202彼此的接触点，得到良好的传热性。此外，在无机填料202的平均粒径是100μm以下时，该无机填料202体积不大，能够在不降低树脂层20形成时使用的处理液的粘度的情况下在金属构件10上、或成为CFRP层30的CFRP预浸料上均匀涂布，得到良好的传热性。本实施方式的金属-CFRP复合体1中、无机填料202的平均粒径为例如2μm以上、3μm以上、5μm以上、或10μm以上，此外可以为90μm以下、80μm以下、70μm以下、60μm以下或50μm以下。因此，无机填料202的平均粒径更优选在5～50μm的范围内。
其中，本实施方式的无机填料202可以在上述平均粒径的范围内粒径具有某种程度的分布。
此外，本实施方式的树脂层20中、可以将具有不同平均粒径的同种类或不同种类的无机填料202组合使用。通过将平均粒径不同的无机填料202组合使用，在树脂层20中能够以更密实的状态填充无机填料202，进而提高本实施方式的金属-CFRP复合体1整体的热传导率。
进而，本实施方式的树脂层20中，也可以控制粒径不同的无机填料202的厚度方向的分布，使金属构件10侧存在的无机填料202的平均粒径、与CFRP层30侧存在的无机填料202的平均粒径不同。
本实施方式的树脂层20，通过使树脂层20中的无机填料202与CFRP层30中的碳强化纤维302部分接触，能够确保良好的传热性，因此，在树脂层20中的CFRP层30的界面附近有大量无机填料202存在较好。例如、在将无机填料202的平均粒径记作Xμm时，从树脂层20与CFRP层30的界面开始朝向树脂层20的方向宽Xμm的区域存在的无机填料202的个数密度优选为300个/mm2以上。需要说明的是，Xμm如上所述、典型的是在1～100μm的范围。该个数密度在300个/mm2以上时，可以使树脂层20中的无机填料202与CFRP层30中的碳强化纤维302的接触面充分多，得到良好的传热性。例如、该个数密度可以为320个/mm2以上、350个/mm2以上、370个/mm2以上或400个/mm2以上。此外，对该个数密度的上限没有特殊限定，可以为700个/mm2以下、650个/mm2以下或600个/mm2以下。
从树脂层20和CFRP层30的界面开始朝向树脂层20的方向宽Xμm的区域存在的无机填料202的个数密度，可以例如如下进行测定。首先，将本发明的CFRP-复合体1埋入常温固化树脂，用切断机在要观察的位置与厚度方向平行地将试样切断，露出截面。接下来，用光学显微镜观察该截面，确定树脂层20和CFRP层30的界面。该界面不必一定是直线。接下来，基于使用的无机填料202的平均粒径Xμm，确定距离上述界面朝向树脂层20的方向宽Xμm的区域，计数该区域中的无机填料202的个数，算出无机填料202的个数密度(个/mm2)。需要说明的是，在无机填料202的仅部分存在于该区域时，将其算作在该区域存在来计数个数。
如上所述、使具有20W/(m·K)以上的热传导率的无机填料202相对于树脂层20的总体积以10～45体积％的含量存在，并且使在距离树脂层20和CFRP层30的界面朝向树脂层20的方向为与无机填料202的平均粒径相等宽度的区域中存在的无机填料202的个数密度为300个/mm2以上，这样的树脂层20的存在不仅能够防止金属构件10与CFRP层30中的碳强化纤维302之间的直接接触，实现良好的绝缘性，而且能够使CFRP层30中的碳强化纤维302与树脂层20中的无机填料202之间接触，确保良好的传热性。
以上、对本实施方式的树脂层20进行了具体说明。
＜CFRP层30＞
本实施方式的CFRP层30具有基体树脂301、和存在于该基体树脂301中的被复合化了的碳强化纤维302。作为代替方案，CFRP层30可以仅具有基体树脂301、和在该基体树脂301中存在的被复合化了的碳强化纤维302。
[基体树脂301]
本实施方式的CFRP层30中、基体树脂301是树脂组合物(或交联性树脂组合物)的硬化物或固化物。在简称为“硬化物”时，是指树脂成分本身硬化而成的物质，在称为“固化物”时，是指在树脂成分中含有各种固化剂而使其固化而成的物质。另外，在固化物能够含有的固化剂中，也包含后述那样的交联剂，上述“固化物”包含交联形成的交联固化物。
◇树脂组合物
构成基体树脂301的树脂组合物可以使用热固性树脂和热塑性树脂中的任一者。以下、对构成基体树脂301的树脂组合物以热塑性树脂作为主成分的情况、和以热固性树脂作为主成分的情况分别进行具体说明。
先对构成基体树脂301的树脂组合物以热塑性树脂(尤其是能够表现出规定的耐热性和强度的耐热性热塑性树脂)作为主成分的情况进行说明。
对于可以在基体树脂301中使用的的热塑性树脂的种类没有特殊限定，可以使用选自苯氧树脂、聚烯烃及其酸改性物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、AS树脂、ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等热塑性芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚苯醚及其改性物、聚苯硫醚、聚甲醛、聚芳酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚丙烯以及尼龙等中的1种以上。此外，「热塑性树脂」中也包括可以变为后述的第2固化状态交联固化物的树脂。此外，作为可以在基体树脂301中使用的热固性树脂没有特殊限定，可以使用例如选自环氧树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂和聚氨酯树脂中的1种以上。
其中，在基体树脂301含有热塑性树脂的情况，可以解除CFRP的基体树脂使用热固性树脂时的问题、即CFRP层30具有脆性、节拍时间(takt time)长、不能弯曲加工等问题。通常、热塑性树脂熔融时的粘度高，比较难以如热固化前的环氧树脂等热固性树脂那样以低粘度的状态含浸于碳强化纤维302，因此与热固性树脂相比对碳强化纤维302的含浸性差。因此，难以如使用了热固性树脂作为基体树脂301的情况那样提高CFRP层30中的强化纤维密度(VF：Volume Fraction)。例如，在使用了环氧树脂作为基体树脂301的情况下，可以容易地使VF为60％左右，但在使用了聚丙烯、尼龙等热塑性树脂作为基体树脂301的情况下，VF有时会难以高于50％。此外，如果使用聚丙烯、尼龙等热塑性树脂，则不能如使用了环氧树脂等热固性树脂时那样使CFRP层30具有高耐热性。
为了消除这样的使用热塑性树脂时的问题，作为基体树脂301优选使用苯氧树脂。由于苯氧树脂分子结构与环氧树脂酷似，因此具有与环氧树脂同等程度的耐热性，此外，与树脂层20的粘接性变得良好。进一步，通过在苯氧树脂中添加环氧树脂那样的固化成分使其共聚，可以制成所谓部分固化型树脂。通过使用这样的部分固化型树脂作为基体树脂301，可以制成在碳强化纤维302中的含浸性优异的基体树脂。进一步，通过使该部分固化型树脂中的固化成分热固化，从而可以抑制如通常的热塑性树脂那样CFRP层30中的基体树脂301在被暴露于高温时熔融或软化，进而提高苯氧树脂的耐热性。苯氧树脂中的固化成分的添加量只要考虑在碳强化纤维302中的含浸性、以及CFRP层30的脆性、节拍时间和加工性等来适当决定即可。这样，通过使用苯氧树脂作为基体树脂301，能够进行自由度高的固化成分的添加和控制。
另外，例如往往在碳强化纤维302的表面上施与与环氧树脂溶合好的上浆剂。由于苯氧树脂与环氧树脂的化学结构酷似，因此通过使用苯氧树脂作为基体树脂301，可以直接使用环氧树脂用的上浆剂。因此，可以提高成本竞争力。
此外，即使是在热塑性树脂中，苯氧树脂也具有好的成型性，与碳强化纤维302、树脂层20的粘接性优异，而且通过使用酸酐、异氰酸酯化合物、己内酰胺等作为交联剂，可以在成型后具有与高耐热性的热固性树脂同样的性质。因此，本实施方式中作为基体树脂301的树脂成分，优选使用相对于树脂成分100质量份含有苯氧树脂50质量份以上的树脂组合物的硬化物或固化物。通过使用这样的树脂组合物，能够将树脂层20牢固接合。树脂组合物更优选在树脂成分100质量份中含有苯氧树脂55质量份以上，可以是例如60质量份以上、70质量份以上、80质量份以上、90质量份以上、或95质量份以上。作为代替方案，树脂组合物中也可以仅含有苯氧树脂。粘接树脂组合物形态可以是例如粉末、清漆等液体、膜等固体。
再者，苯氧树脂(A)的含量可以如以下那样使用红外光谱法(IR：InfraRedspectroscopy)测定，在通过红外光谱法从对象树脂组合物分析苯氧树脂的含有比例的情况，可以通过透射法、ATR反射法等、红外光谱分析这些通常方法进行测定。
用锐利的刃具等削出CFRP层30，用镊子等尽可能将纤维和粒状体除去，从CFRP层30取样作为分析对象的树脂组合物。在透射法的情况下，一边将KBr粉末与成为分析对象的树脂组合物的粉末用研钵等均匀地混合一边捣碎从而制作薄膜，制成试样。在ATR反射法的情况下，可以一边与透射法同样地将粉末用研钵均匀地混合一边捣碎从而制作片剂，来制作试样，也可以用锉刀等使单晶KBr片剂(例如直径2mm×厚度1.8mm)的表面损伤，撒满成为分析对象的树脂组合物的粉末使其附着而制成试样。在任何方法中，预先测定与成为分析对象的树脂混合前的仅为KBr时的背景(backgroud)都是重要的。IR测定装置可以使用市售的一般装置，但优选为作为精度具有吸收(Absorbance)可以以1％单位进行区分、波数(Wavenumber)可以以1cm-1单位进行区分的分析精度的装置，可举出例如，日本分光株式会社制的FT/IR-6300等。
在调查苯氧树脂的含量的情况下，苯氧树脂的吸收峰在例如1450～1480cm-1、1500cm-1附近、1600cm-1附近等。因此，能够基于测定出的吸收峰的强度和预先制作的、显示上述吸收峰的强度和苯氧树脂的含量之间的关系的标准曲线，计算出苯氧树脂的含量。
所谓“苯氧树脂”，是由2价酚化合物与表卤代醇的缩合反应、或2价酚化合物与2官能环氧树脂的加聚反应获得的线形的高分子，是非晶质的热塑性树脂。苯氧树脂可以在溶液中或在无溶剂的条件下通过以往公知的方法获得，粉末、清漆和膜的任一形态都可以使用。关于苯氧树脂的平均分子量，作为质均分子量(Mw)，例如为10,000以上且200,000以下的范围内，但优选为20,000以上且100,000以下的范围内，更优选为30,000以上且80,000以下的范围内。通过使苯氧树脂的Mw为10,000以上的范围内，可以提高成型体的强度，该效果通过使Mw为20,000以上，进一步为30,000以上而进一步提高。另一方面，通过使苯氧树脂的Mw为200,000以下，可以使操作性、加工性优异，该效果通过使Mw为100,000以下，进一步为80,000以下而进一步提高。另外，本说明书中的Mw通过凝胶渗透色谱(GPC)测定，是使用标准聚苯乙烯标准曲线而换算的值。
本实施方式中使用的苯氧树脂的羟基当量(g/eq)例如为50以上且1000以下的范围内，但优选为50以上且750以下的范围内，更优选为50以上且500以下的范围内。通过使苯氧树脂的羟基当量为50以上，从而羟基减少而吸水率下降，因此可以使固化物的机械物性提高。另一方面，通过使苯氧树脂的羟基当量为1000以下，从而可以抑制羟基变少，因此可以使与被粘物的亲和性提高，使金属-CFRP复合体1的机械物性提高。该效果通过使羟基当量为750以下，进一步为500以下而进一步提高。
此外，苯氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)例如为65℃以上且150℃以下的范围内的物质是适合的，但优选为70℃以上且150℃以下的范围内。如果Tg为65℃以上，则可以确保成型性，同时抑制树脂的流动性变得过大，因此可以充分地确保CFRP层30的厚度。另一方面，如果Tg为150℃以下，则熔融粘度变低，因此没有孔隙等缺陷地含浸于强化纤维基材变得容易，可以为更低温的接合工艺。另外，本说明书中的树脂的Tg是使用差示扫描量热测定装置，在10℃/分钟的升温条件下，在20～280℃的范围内的温度下测定，由第二次扫描的峰值计算的数值。
作为苯氧树脂，只要是满足上述物性的苯氧树脂，就没有特别限定，作为优选的苯氧树脂，可以举出双酚A型苯氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制フェノトートYP-50、フェノトートYP-50S、フェノトートYP-55U而获得)、双酚F型苯氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制フェノトートFX-316而获得)、双酚A与双酚F的共聚型苯氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制YP-70而获得)、除上述举出的苯氧树脂以外的溴化苯氧树脂、含有磷的苯氧树脂、含有砜基(sulphone)的苯氧树脂等特殊苯氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制フェノトートYPB-43C、フェノトートFX293、YPS-007等而获得)等。这些树脂可以单独使用1种，或混合使用2种以上。
作为基体树脂301的树脂成分使用的热塑性树脂优选为在160～250℃的范围内的任一温度下熔融粘度成为3,000Pa·s以下的物质，更优选为成为90Pa·s以上且2,900Pa·s以下的范围内的熔融粘度的物质，进一步优选为成为100Pa·s以上且2,800Pa·s以下的范围内的熔融粘度的物质。通过160～250℃的范围内的温度区域中的熔融粘度为3,000Pa·s以下，从而熔融时的流动性变好，在CFRP层30中不易产生孔隙等缺陷。另一方面，在熔融粘度为90Pa·s以下的情况下，作为树脂组合物的分子量过小，如果分子量小则脆化，金属-CFRP复合体1的机械强度降低。
◇交联性树脂组合物
通过在含有苯氧树脂(下面也称作苯氧树脂(A))的树脂组合物中，配合例如酸酐、异氰酸酯、己内酰胺等作为交联剂，也可以制成交联性树脂组合物(即，树脂组合物的固化物)。交联性树脂组合物通过利用苯氧树脂(A)所包含的仲羟基进行交联反应，从而树脂组合物的耐热性提高，因此有利于对在更高温环境下使用的构件的应用。利用了苯氧树脂(A)的仲羟基的交联形成，优选使用配合了交联固化性树脂(B)和交联剂(C)的交联性树脂组合物。作为交联固化性树脂(B)，可以使用例如环氧树脂等，但没有特别限定。通过使用这样的交联性树脂组合物，获得树脂组合物的Tg与单独使用苯氧树脂(A)的情况相比大幅提高了的第2固化状态固化物(交联固化物)。交联性树脂组合物的交联固化物的Tg例如为160℃以上，优选为170℃以上且220℃以下的范围内。
在交联性树脂组合物中，作为配合于苯氧树脂(A)的交联固化性树脂(B)，优选为2官能性以上的环氧树脂。作为2官能性以上的环氧树脂，可例示双酚A型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制エポトートYD-011、エポトートYD-7011、エポトートYD-900而获得)、双酚F型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制エポトートYDF-2001而获得)、二苯基醚型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制YSLV-80DE而获得)、四甲基双酚F型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制YSLV-80XY而获得)、双酚硫醚型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制YSLV-120TE而获得)、氢醌型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制エポトートYDC-1312而获得)、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制エポトートYDPN-638而获得)、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制エポトートYDCN-701、エポトートYDCN-702、エポトートYDCN-703、エポトートYDCN-704而获得)、芳烷基萘二酚酚醛清漆型环氧树脂(例如，能够作为新日铁住金化学株式会社制ESN-355而获得)、三苯基甲烷型环氧树脂(例如，能够作为日本化药株式会社制EPPN-502H而获得)等，但不限定于此。此外，这些环氧树脂可以单独使用1种，也可以混合使用2种以上。
此外，作为交联固化性树脂(B)，没有特别限定，但优选为结晶性环氧树脂，更优选为熔点为70℃以上且145℃以下的范围内，且150℃下的熔融粘度为2.0Pa·s以下的结晶性环氧树脂。通过使用显示这样的熔融特性的结晶性环氧树脂，可以使作为树脂组合物的交联性树脂组合物的熔融粘度降低，可以使CFRP层30的粘接性提高。如果熔融粘度超过2.0Pa·s，则有时交联性树脂组合物的成型性降低，金属-CFRP复合体1的均质性降低。
作为适合作为交联固化性树脂(B)的结晶性环氧树脂，可举出例如，新日铁住金化学株式会社制エポトートYSLV-80XY、YSLV-70XY、YSLV-120TE、YDC-1312、三菱化学株式会社制YX-4000、YX-4000H、YX-8800、YL-6121H、YL-6640等、DIC株式会社制HP-4032、HP-4032D、HP-4700等、日本化药株式会社制NC-3000等。
交联剂(C)通过与苯氧树脂(A)的仲羟基形成酯键，从而使苯氧树脂(A)3维交联。因此，与热固性树脂的固化那样的牢固的交联不同，可以通过水解反应来解开交联，因此能够将金属构件10和粘接层20、与CFRP层20容易地剥离。因此，可以将金属构件10再循环利用。
作为交联剂(C)，优选使用酸酐。酸酐在常温下为固体，只要是不太有升华性的物质，就没有特别限定，但从对金属-CFRP复合体1的耐热性赋予、反应性的方面考虑，优选为具有2个以上与苯氧树脂(A)的羟基反应的酸酐的芳香族酸酐。特别是，如均苯四甲酸酐那样具有2个酸酐基的芳香族化合物与偏苯三甲酸酐和羟基的组合相比交联密度变高，耐热性提高，因此更适合使用。在芳香族酸二酐中，例如，4,4’-氧双邻苯二甲酸、乙二醇双偏苯三酸酐酯、4,4’-(4,4’-异亚丙基二苯氧基)二邻苯二甲酸酐这样的对苯氧树脂和环氧树脂具有相容性的芳香族酸二酐，使Tg提高的效果大，是更优选的。特别是，如均苯四甲酸酐那样具有2个酸酐基的芳香族酸二酐例如与仅具有1个酸酐基的邻苯二甲酸酐相比交联密度提高，耐热性提高，因此更适合使用。即，芳香族酸二酐由于具有2个酸酐基因此反应性良好，以短的成型时间获得对脱模而言强度充分的交联固化物，并且通过与苯氧树脂(A)中的仲羟基的酯化反应，生成4个羧基，因此可以使最终的交联密度高。
关于苯氧树脂(A)、作为交联固化性树脂(B)的环氧树脂、和交联剂(C)的反应，通过苯氧树脂(A)中的仲羟基与交联剂(C)的酸酐基的酯化反应、进一步由该酯化反应生成的羧基与环氧树脂的环氧基的反应而被交联和固化。通过苯氧树脂(A)与交联剂(C)的反应可以获得苯氧树脂交联体，但环氧树脂共存，从而使树脂组合物的熔融粘度降低，因此显示与被粘物的含浸性的提高、交联反应的促进、交联密度的提高、和机械强度的提高等优异的特性。
另外，可以认为在交联性树脂组合物中，虽然有作为交联固化性树脂(B)的环氧树脂共存，但以作为热塑性树脂的苯氧树脂(A)作为主成分，其仲羟基与交联剂(C)的酸酐基的酯化反应优先进行。即，作为交联剂(C)使用的酸酐、与作为交联固化性树脂(B)使用的环氧树脂的反应花费时间(反应速度慢)，因此交联剂(C)与苯氧树脂(A)的仲羟基的反应先发生，接着，通过先前反应中残留的交联剂(C)、来源于交联剂(C)的残存羧基与环氧树脂反应从而交联密度进一步提高。因此，与以作为热固性树脂的环氧树脂作为主成分的树脂组合物不同，通过交联性树脂组合物而获得的交联固化物为热塑性树脂，储存稳定性也优异。
在利用苯氧树脂(A)的交联的交联性树脂组合物中，优选相对于苯氧树脂(A)100质量份，以成为5质量份以上且85质量份以下的范围内的方式含有交联固化性树脂(B)。相对于苯氧树脂(A)100质量份的交联固化性树脂(B)的含量更优选为9质量份以上且83质量份以下的范围内，进一步优选为10质量份以上且80质量份以下的范围内。通过使交联固化性树脂(B)的含量为85质量份以下，可以缩短交联固化性树脂(B)的固化时间，因此除易于在短时间获得脱模所需要的强度以外，绝缘性FRP层20的再循环利用性提高。该效果通过使交联固化性树脂(B)的含量为83质量份以下，进一步为80质量份以下而进一步提高。另一方面，通过使交联固化性树脂(B)的含量为5质量份以上，从而易于获得由交联固化性树脂(B)的添加带来的交联密度的提高效果，交联性树脂组合物的交联固化物易于表现160℃以上的Tg，此外，流动性变得良好。另外，关于交联固化性树脂(B)的含量，通过使用上述那样的红外光谱法，对来源于环氧树脂的峰进行同样地测定，可以测定交联固化性树脂(B)的含量。
交联剂(C)的配合量通常相对于苯氧树脂(A)的仲羟基1摩尔为酸酐基0.6摩尔以上且1.3摩尔以下的范围内的量，优选为0.7摩尔以上且1.3摩尔以下的范围内的量，更优选为1.1摩尔以上且1.3摩尔以下的范围内。如果酸酐基的量为0.6摩尔以上，则交联密度变高，因此机械物性、耐热性优异。该效果通过使酸酐基的量为0.7摩尔以上，进一步为1.1摩尔以上而进一步提高。如果酸酐基的量为1.3摩尔以下，则可以抑制未反应的酸酐、羧基对固化特性、交联密度带来不良影响。因此，优选根据交联剂(C)的配合量来调整交联固化性树脂(B)的配合量。具体而言，例如，为了使通过苯氧树脂(A)的仲羟基与交联剂(C)的酸酐基的反应而产生的羧基、与作为交联固化性树脂(B)使用的环氧树脂反应，使环氧树脂的配合量相对于交联剂(C)的当量比为0.5摩尔以上且1.2摩尔以下的范围内为好。优选交联剂(C)与环氧树脂的当量比为0.7摩尔以上且1.0摩尔以下的范围内。
虽然只要将交联剂(C)与苯氧树脂(A)、交联固化性树脂(B)配合一起，就可以获得交联性树脂组合物，但为了确实地进行交联反应，可以进一步添加作为催化剂的促进剂(D)。促进剂(D)只要是在常温下为固体，没有升华性的物质，就没有特别限定，可举出例如，三乙二胺等叔胺、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑类、三苯基膦等有机膦类、四苯基
Figure GDA0003445036160000251
四苯基硼酸盐等四苯基硼盐等。这些促进剂(D)可以单独使用1种，也可以并用2种以上。在使交联性树脂组合物为微细粉末，采用粉末涂装法利用静电场将其附着在强化纤维基材上形成基体树脂301的情况，作为促进剂(D)优选使用催化剂活性温度在130℃以上、且常温下为固体的咪唑系潜在性催化剂。在使用促进剂(D)的情况下，促进剂(D)的配合量相对于苯氧树脂(A)、交联固化性树脂(B)和交联剂(C)的合计量100质量份优选为0.1质量份以上且5重量份以下的范围内。
交联性树脂组合物在常温下为固体，关于其熔融粘度，160～250℃的范围内的温度区域中的作为熔融粘度的下限值的最低熔融粘度优选为3,000Pa·s以下，更优选为2,900Pa·s以下，进一步优选为2,800Pa·s以下。通过160～250℃的范围内的温度区域中的最低熔融粘度为3,000Pa·s以下，在采用热压等的进行热压接时可以使交联性树脂组合物在被粘物中充分地含浸，可以抑制CFRP层20产生孔隙等缺陷，因此金属-CFRP复合体1的各种机械物性提高。该效果通过使160～250℃的范围内的温度区域中的最低熔融粘度为2,900Pa·s以下，进一步为2,800Pa·s以下而进一步提高。
在用于形成基体树脂301的树脂组合物(包含交联性树脂组合物)中，在不损害其粘接性和物性的范围，可以配合例如天然橡胶、合成橡胶、弹性体等、以及各种无机填料、溶剂、体质颜料、着色剂、抗氧化剂、紫外线防止剂、阻燃剂、阻燃助剂等其它添加物。在这种情况、这些添加物以相对于包含热塑性树脂等的树脂组合物和碳强化纤维302在内的总量为100体积％的方式进行配合。
接下来，对构成基体树脂301的树脂组合物以热固性树脂作为主成分的情况进行说明。
该情况、构成基体树脂301的树脂组合物由热固性树脂、固化剂和固化促进剂构成。
作为上述热固性树脂的种类可以列举出例如选自环氧树脂、乙烯基酯树脂、苯酚树脂和聚氨酯树脂中的至少1种树脂。上述热固性树脂中、从耐热性和强度这2个观点考虑，优选作为基体树脂301使用环氧树脂。
环氧树脂是1分子中具有1个以上环氧树脂的树脂，通常具有以下(结构式1)所示的构造。
Figure GDA0003445036160000261
关于上述环氧树脂，例如只要是作为2价环氧树脂公知的化合物即可，可以使用各种的。例如、作为2价环氧树脂可以列举出，由乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇或1,6-己二醇等链状脂肪族二醇类衍生的环氧树脂，以及由环己二醇、环癸二醇、双环己二醇、萘烷二醇、环己烷二甲醇、双环己烷二甲醇等环状脂肪族二醇类衍生出的环氧树脂，由聚乙二醇、聚1,3-丙二醇、聚1,2-丙二醇等聚烷撑二醇衍生出的环氧树脂，由双酚A、双酚F、双酚S、双酚B、双酚C、双酚K、双酚AP、双酚BP、双酚E、双酚P、双酚PH、双酚AD、双酚AF、双酚芴、双甲酚芴、双酚Z、双酚TMC、二甲基双酚A、四甲基双酚A、二甲基双酚F、四甲基双酚F、二甲基双酚S、四甲基双酚S、四甲基双酚Z、氢醌、间苯二酚、儿茶酚、甲基氢醌、二甲基氢醌、三甲基氢醌、丁基氢醌、二丁基氢醌、甲基间苯二酚、联苯酚、四甲基联苯酚、二羟基萘、二羟基甲基萘、二羟基二苯基醚、二羟基二苯甲酮、二羟基二苯基硫醚、硫二苯酚、溴化双酚A、由单官能酚与具有1个醛基的化合物之间的缩合反应得到的双酚类、由单官能酚与具有1个羰基的化合物之间的缩合反应得到的双酚类等所衍生出的含芳香族基的环氧树脂等。但是、本实施方式中使用的2价环氧树脂并不局限于上述例。
优选的环氧树脂，从获得的经济性、透明性、低熔融粘度的观点是由双酚A、双酚F、联苯酚、或双酚Z衍生出的2价环氧树脂。
作为上述固化剂的种类，可以列举出例如、多元胺系固化剂和其改性物、酸酐系固化剂、咪唑系固化剂等。作为多元胺系固化剂可以列举出例如、二氨基二苯基甲烷、间苯二胺、二氨基二苯基砜。作为酸酐系固化剂可以列举出例如四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、乙二醇双偏苯三甲酸酐、甘油双单乙酸酯、十二碳烯基琥珀酸酐、脂肪族二酸多酐、氯桥酸酐。作为咪唑系固化剂，可以列举出例如双氰胺、2甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑
Figure GDA0003445036160000271
·偏苯三酸盐、环氧-咪唑加成物等。但是，可以在本实施方式中使用的固化剂并不局限于上述例。
此外，作为上述固化促进剂的种类可以列举出咪唑系的固化促进剂、磷系的固化促进剂等。
此外，本实施方式中，为了调整树脂的粘度，可以使用各种溶剂。作为该溶剂可以列举出例如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、二甲基丁烷、戊烯、环己烷、甲基环己烷等脂肪族烃、丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮、2-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、环己酮、环戊酮等酮系溶剂、二
Figure GDA0003445036160000272
烷、乙基苯基醚、乙基苄基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚等醚系溶剂、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂系溶剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯等烷撑二醇单烷基醚乙酸酯系溶剂、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等各种溶剂。需要说明的是，可以用于粘度调整的溶剂不限于上述例，此外，可以将多种溶剂合并使用。
其中，通过对使用的热固性树脂的种类、固化剂和固化促进剂的混合量适当调整，调整成为在将固化后的热固性树脂的玻璃化转变温度记作Tg[℃]时(Tg-80)～(Tg-50)℃的温度区域中粘度为1Pa·s以下、且该粘度下的时间为30分以上，能够更有效发挥本发明的效果。此外，该热固性树脂通过在(Tg-20)～(Tg+50)℃的温度区域热压接而固化，能够赋予所希望的抗弯强度。
[碳强化纤维302]
本实施方式的CFRP层30中、作为碳强化纤维302可以使用热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少一者。通过将具有上述热传导率的碳强化纤维单独或组合使用，能够使本实施方式的金属-CFRP复合体1实现更优异的传热性。沥青系碳强化纤维的热传导率可以为200W/(m·K)以上、250W/(m·K)以上、或300W/(m·K)以上，此外，可以为850W/(m·K)以下、800W/(m·K)以下、或750W/(m·K)以下。PAN系碳强化纤维的热传导率可以为110W/(m·K)以上、120W/(m·K)以上、或130W/(m·K)以上，此外，可以为190W/(m·K)以下、180W/(m·K)以下、或170W/(m·K)以下。
其中，碳强化纤维302在是具有上述热传导率的沥青系碳强化纤维的情况，该沥青系碳强化纤维的纤维含有率相对于CFRP层30的总体积优选为20～70体积％。在沥青系碳强化纤维的纤维含有率为20体积％以上时，能够充分确保碳强化纤维彼此的接触点，使热效率有效传导，得到充分的传热性。此外，在碳强化纤维的含量为20体积％以上时，能够充分确保抗弯强度等机械特性。另一方面，在沥青系碳强化纤维的纤维含有率为70体积％以下时，能够确保成型中基体树脂301涂布展开在碳强化纤维302的表面上的量为一定量，防止金属构件10与CFRP层30之间形成空隙。结果、在金属构件10与CFRP层30之间热有效被传导，所以获得充分的传热性。因此，通过使沥青系碳强化纤维的纤维含有率为20～70体积％，能够更切实地实现优异的传热性。例如、沥青系碳强化纤维的纤维含有率相对于CFRP层30的总体积可以在25体积％以上、30体积％以上、35体积％以上或40体积％，可以为65体积％以下、60体积％以下、或55体积％以下。因此，沥青系碳强化纤维的纤维含有率更优选在30～60体积％的范围内。
此外，在碳强化纤维302是具有上述热传导率的PAN系碳强化纤维时，该PAN系碳强化纤维的纤维含有率相对于CFRP层30的总体积优选在20～65体积％。在PAN系碳强化纤维的纤维含有率为20体积％以上时，能够充分确保碳强化纤维彼此的接触点，使热效率有效传导、得到充分的传热性。此外，在碳强化纤维的含量为20体积％以上时，能够充分确保抗弯强度等机械特性。另一方面，在PAN系碳强化纤维的纤维含有率为65体积％以下时，能够确保在成型中基体树脂301在碳强化纤维302的表面涂布扩展的量为一定量，防止金属构件10与CFRP层30之间形成空隙。结果、在金属构件10与CFRP层30之间热有效被传导，所以能够得到充分的传热性。因此，通过使PAN系碳强化纤维的纤维含有率为20～65体积％，能够更切实地实现更优异的传热性。例如、PAN系碳强化纤维的纤维含有率相对于CFRP层30的总体积可以在25体积％以上、30体积％以上、35体积％以上、或40体积％，可以为60体积％以下、55体积％以下、或50体积％以下。因此，PAN系碳强化纤维的纤维含有率更优选在30～60体积％的范围内。
需要说明的是，各碳强化纤维的纤维含有率可以通过JIS K 7075：1991中规定的燃烧法进行测定。更具体地，先测定要关注的试片的质量(Wa)。在此基础上，将试片绑上镍铬线(Nichrome wire)，测定包含镍铬线的试片的质量(W1)。之后、将本生灯点火，放入空气，调节还原火成为约2cm。接下来，用镊子夹着试片的镍铬线部分，以不接触还原火、并且将试片全部放入还原火的稍微上方部分的火中的方式将试片水平放入火中。测定烧尽后的材料的质量(W2)，代入以下式(1)算出纤维质量含量(Wf)。此外，通过以下式(2)求出纤维体积含有率(VF)。需要说明的是，以下式(2)中，ρf表示碳强化纤维302本身的密度，ρc表示CFRP层30本身的密度。碳强化纤维302的密度和CFRP层30的密度可以分别通过JIS R 7601：2006、和JIS K 7112：1999中规定的方法求出。
Wf＝((Wa-W1+W2)/Wa)×100 式(1)
VF＝Wf×ρc/ρf (2)
CFRP层30中使用的CFRP中的、成为碳强化纤维302的基材的强化纤维基材，可以使用例如、使用了短纤维的无纺布基材、使用了连续纤维的织物、单向强化纤维基材(UD材)等。从增强效果方面考虑，优选使用织物、UD材作为强化纤维基材。
以上、对本实施方式的CFRP层30进行了具体说明。
＜金属构件10、树脂层20和CFRP层30的体积分率＞
本实施方式的金属-CFRP复合体1中，优选相对于金属-CFRP复合体1的总体积、金属构件10所占据的比例(体积分率)在9～65体积％的范围内，树脂层20所占据的比例(体积分率)在1～25体积％的范围内，CFRP层30所占据的比例(体积分率)在20～90体积％的范围内，并且、金属构件10、树脂层20和CFRP层30所占据的比例的总和为100体积％。
在金属构件10占据的比例为9体积％以上时，能够充分确保金属构件10的比例，使CFRP层30充分增强，金属-CFRP复合体1的抗弯强度良好。另一方面，在金属构件10占据的比例为65体积％以下时，金属构件10占据的比例不过高，不会使金属-CFRP复合体1的厚度方向的热传导率降低，能够有效进行向金属构件10的表面的热传导。
树脂层20占据的比例为1体积％以上时树脂层20的厚度不过薄，能够防止金属构件10与CFRP层30中的碳强化纤维之间的接触，确保金属构件10和CFRP层30之间的绝缘性，抑制金属构件10的腐蚀。另一方面，树脂层20占据的比例为25体积％以下时，树脂层20的厚度不会过厚，能够抑制由于树脂层20的热传导率低造成的向金属构件10的表面传导的热传导降低。
CFRP层30占据的比例为20体积％以上时，作为热传导路径的CFRP层30的比例不会过低，能够良好地确保金属-CFRP复合体1的热传导率，有效进行向金属构件10的表面的热传导。另一方面，CFRP层30占据的比例在90体积％以下时，能够确保金属构件10占据的比例是能够使CFRP层30增强的程度，抑制金属-CFRP复合体1的抗弯强度降低。
金属构件10、树脂层20和CFRP层30占据的比例分别更优选在15～50体积％、3～15体积％、和30～80体积％的范围内。
需要说明的是，金属构件10、树脂层20和CFRP层30的体积分率(体积％)可以根据各层的厚度来算出。即、将试样截面研磨，利用日本电子制场发射扫描显微镜JSM6500等公知的电子显微镜来测定各层的厚度，根据其与试样面积的乘积来计算。
以下、参照图4对金属构件10、树脂层20和CFRP层30的厚度的测定方法进行简单说明。
另外，金属构件10、树脂层20和CFRP层30的厚度可以如以下那样按照JIS K 5600-1-7，5.4项的光学方法的截面法测定。即，使用不对试样带来有害的影响，没有间隙地埋入的常温固化树脂，使用リファインテック株式会社制的低粘性エポマウント27-777作为主剂，使用27-772作为固化剂，埋入试样。在要观察的位置，利用切断机以与厚度方向平行的方式将试样切断而露出截面，使用在JIS R 6252或6253中规定的号数的研磨纸(例如，280号、400号或600号)进行研磨，制作观察面。在使用研磨材的情况下，使用适当等级的金刚石糊料或类似的糊料进行研磨，制作观察面。此外，可以根据需要实施磨光研磨，将试样的表面平滑化直到经得起观察的状况。
使用具备对于提供最佳图像的对比度而言适当的照明系统、且能够进行1μm精度的测定的显微镜(例如，オリンパス社制BX51等)，以视场的大小成为300μm的方式选择。另外，视场的大小可以以各自的厚度可以确认的方式改变。例如，在测定树脂层20的厚度时，将观察视场内以图3的方式4等分，在各分区点的宽度方向中央部，计测树脂层20的厚度，将其平均的厚度设为该视场中的厚度。树脂层20的厚度为从纤维的表面到金属构件10之间的距离。树脂层20的厚度的观察视场选择不同的5处位置，在各个观察视场内4等分，在各分区中测定厚度，算出平均值。相邻的观察视场彼此分离3cm以上进行选择为好。将该5处的平均值进一步进行了平均的值设为树脂层20的厚度即可。此外，在金属构件10、CFRP层30的厚度的测定中，与上述树脂层20的厚度的测定同样地进行即可。
如以上说明，本实施方式的金属-CFRP复合体1用于电动汽车等中，通过设置在电池的底面部、或电流流通量最多、并且发热最多的位置等，能够抑制电池的热失控。此外，本实施方式的金属-CFRP复合体1可以用于将装有热水的水箱等中蓄积的热转移到特定场所。在这种情况、本实施方式的金属-CFRP复合体1可以沿着箱子的侧面等张贴使用。本实施方式的金属-CFRP复合体1不限于上述使用例，可以作为热传导性的构件使用。
以上、参照图1A～图4对本实施方式的金属-CFRP复合体1进行了具体说明。
(金属-CFRP复合体的制造方法)
接下来，参照图5对本实施方式的金属-CFRP复合体1的制造方法进行简要说明。图5是说明本实施方式的金属-CFRP复合体1的一例制造方法的说明图。
本实施方式的金属-CFRP复合体1的制造方法，如图5所示那样，在规定的金属构件的表面上配设含有规定的树脂材料和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料的处理液或树脂片(步骤S11)，在配置了处理液或树脂片后的金属构件上配置含有规定的基体树脂和在该基体树脂中存在的具有前述规定热传导率的碳强化纤维的CFRP预浸料而制成层叠体(步骤S13)。接下来，相对于得到的层叠体，在根据上述处理液中含有的树脂材料的种类(即、是结晶性的树脂、还是非晶性的树脂)而相应确定的、规定的温度范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟，以上为第1加热加压工序(步骤S15)。之后、相对于经历了第1加热加压工序的层叠体，在按照上述处理液中含有的树脂材料的种类(即、是结晶性的树脂还是非晶性的树脂)而相应确定的、规定的温度范围内的处理温度下实施0.5～2.0MPa的压力30～120分钟，以上为第2加热加压工序(步骤S17)。
通过这样，在金属构件10的表面涂布上的处理液被干燥·固化，变为本实施方式的树脂层20。此外，层叠体中使用的CFRP预浸料通过经历上述2阶段的热压接工序，变为本实施方式的CFRP层30。进而，通过上述2阶段的热压接工序，金属构件10、树脂层20和CFRP层30被复合化，变为本实施方式的金属-CFRP复合体1。
以下、对本实施方式的金属-CFRP复合体1的制造方法进行更具体说明。
＜树脂配设工序＞
本实施方式的树脂配设工序(步骤S11)中，在调制使用的处理液或树脂片时，处理液或树脂片中无机填料的含量相对于树脂片或处理液的总体积在10～45体积％的范围内，并且、在使用处理液时，调整到处理液的20～40℃下粘度在1～30Pa·s的范围内、优选3～25Pa·s的范围内、更优选5～20Pa·s的范围内。通过使树脂材料的粘度在上述范围内，能够将得到的处理液均匀涂布在金属构件10上，结果、能够更切实实现无机填料以更优选状态分散的树脂层20。需要说明的是，处理液的粘度，可以通过相对于处理液添加前面所说明的各种溶剂来降低粘度，调整成所希望的值。此外，在调制含有树脂材料和无机填料的处理液时，优选在例如2000rpm下搅拌1分钟等的合适条件下搅拌处理液。其中，调制步骤S11中使用的处理液时，作为无机填料优选使用平均粒径在1～100μm的范围内的无机填料。
需要说明的是，步骤S11中、金属构件10的表面上处理液的附着量优选在25～630g/m2的范围内、更优选在50～500g/m2的范围内、进而优选100～400g/m2的范围内。通过使处理液的附着量在上述范围内，能够使树脂层20的厚度在20～300μm的范围内。此外，当步骤S11中使用树脂片而不是处理液时，优选使用具有与处理液的附着量25～630g/m2对应厚度的树脂片。
＜层叠工序＞
本实施方式的层叠工序(步骤S13)中，涂布上述处理液了的金属构件10上层叠的不是固化后的CFRP，而是CFRP预浸料。通过使用固化前的CFRP预浸料而不是固化后的CFRP，在后段的2阶段的加热加压工序中，容易制造出CFRP预浸料中的碳强化纤维与处理液中含有的无机填料容易接触的状况，使加热加压工序后得到的金属-CFRP复合体1实现优异热传导性。
另外，针对本实施方式的层叠工序中使用的CFRP预浸料的优选制造方法，下面再次进行说明。
＜第1加热加压工序＞
本实施方式的第1加热加压工序(步骤S15)中，处理温度如前所述，根据处理液中的树脂材料是热固性树脂还是热塑性树脂，进而是非结晶性的树脂还是结晶性的树脂而不同。例如、在处理液中的树脂材料是非晶性热固性树脂时，如果将固化后的非晶性热固性树脂的玻璃化转变温度记作Tg[℃]，则处理温度在(Tg-80)～(Tg-50)℃的范围内。另一方面，例如、在处理液中的树脂材料是结晶性热固性树脂时，如果将结晶性热固性树脂的熔点记作Tm[℃]，则处理温度为(Tm)～(Tm+20)℃的范围内。
以下以处理液中的树脂材料是非结晶性热固性树脂的情况为例进行具体的说明。
在作为树脂材料使用非结晶性热固性树脂的情况，该热固性树脂中含有作为主剂的树脂材料、以及固化剂和固化促进剂。在固化剂使用固体固化剂的情况，在固化开始前固化剂液化，其粘度降低。在固化开始前的粘度降低了的状态中，通过临时施加压力，能够制造出处理液中的无机填料与成为CFRP层30的CFRP预浸料中的碳强化纤维容易接触的状况。结果、能够制造出热传导性优异的金属-CFRP复合体。
在将固化后的非结晶性热固性树脂的玻璃化转变温度记作Tg[℃]时，如上述那样的固化开始前的粘度降低了的状态相当于在(Tg-80)～(Tg-50)℃的范围。因此，通过在属于该温度区域的处理温度下实施第1加热加压工序，能够实现无机填料和碳强化纤维之间的良好的接触。在使用非结晶性热固性树脂时的处理温度优选在(Tg-70)～(Tg-60)℃的范围内。
此外，上述固化开始前的粘度降低的状态，在使用液体固化剂的情况也可以被观测到，这已经被另行确认了，在使用液体固化剂的情况中、通过在属于上述温度区域的处理温度下实施第1加热加压工序，能够实现无机填料与碳强化纤维之间的良好接触。
此外，在使用结晶性热固性树脂的情况，在将结晶性热固性树脂的熔点记作Tm[℃]时，上述固化开始前的粘度降低了的状态相当于(Tm)～(Tm+20)℃的范围。因此，通过在属于该温度区域的处理温度下实施第1加热加压工序，能够实现无机填料与碳强化纤维之间的良好接触。在使用结晶性热固性树脂时的处理温度优选在(Tm+5)～(Tm+15)℃的范围内。
在热压接温度高于上述上限值时，热固性树脂的固化有可能已经开始了，所以不优选。另一方面，在热压接温度小于上述下限值时，固化剂的粘度不能充分降低，无机填料与碳强化纤维有可能不能充分接触。
第1加热加压工序中施加的压力在0.5～2.0MPa的范围内。在压力为0.5MPa以上时，能够实现无机填料和碳强化纤维之间的良好接触，制造的金属-CFRP复合体1具有良好的传热性。此外，在压力为2.0MPa以下时，能够充分防止碳强化纤维与金属构件接触，防止制造的金属-CFRP复合体1的金属构件与CFRP层之间发生电蚀。此外，在为2.0MPa以下时，能够防止碳强化纤维折损，表现出所希望的强度。第1加热加压工序中施加的压力可以为例如0.7MPa以上或1.0MPa以上，此外可以是1.8MPa以下或1.5MPa以下。因此，优选第1加热加压工序中施加的压力为1.0～1.5MPa。
此外，第1加热加压工序中保持时间在30～60分钟的范围内。保持时间为30分钟以上时，能够实现无机填料和碳强化纤维之间的良好接触，使制造的金属-CFRP复合体1具有良好的传热性。另一方面，保持时间为60分钟以下时，能够充分防止碳强化纤维与金属构件接触，防止所制造的金属-CFRP复合体1的金属构件与CFRP层之间发生电蚀。第1加热加压工序中保持时间可以为例如35分钟以上或40分钟以上，此外，可以为55分钟以下或50分钟以下。因此，优选第1加热加压工序中保持时间为40～50分钟。
＜第2加热加压工序＞
本实施方式的第2加热加压工序(步骤S17)是对实现了无机填料与碳强化纤维之间的良好接触的层叠体进行加热加压，将金属构件和CFRP复合化的工序。该第2加热加压工序中、处理温度也如上述那样根据处理液中的树脂材料是非结晶性热固性树脂还是结晶性热固性树脂而不同。更具体地，在处理液中的树脂材料是非晶性热固性树脂时，将固化后的非晶性热固性树脂的玻璃化转变温度记作Tg[℃]，则处理温度在(Tg-20)～(Tg+50)℃的范围内，优选在(Tg-10)～(Tg+40)℃的范围内。另一方面，在处理液中的树脂材料是结晶性热固性树脂时，将结晶性热固性树脂的熔点记作Tm[℃]，则处理温度在(Tm+25)～(Tm+50)℃的范围内、优选在(Tm+30)～(Tm+45)℃的范围内。
处理温度在上述上限值以下时，不会对树脂施加过度的热，能够抑制树脂分解。此外，在处理温度为上述下限值以上时，能够使树脂的固化充分进行，制造的金属-CFRP复合体1具有充分的抗弯强度。
此外，热压接时的压力设在0.5～2.0MPa的范围内。在压力为0.5MPa以上时，能够抑制在金属构件与树脂层的界面产生孔隙，所制造的金属-CFRP复合体1具有良好的传热性和抗弯强度。此外，在压力为2.0MPa以下时，能够充分防止碳强化纤维与金属构件接触，防止所制造的金属-CFRP复合体1的金属构件与CFRP层之间发生电蚀。此外，在为2.0MPa以下时，能够防止碳强化纤维的折损，表现出所希望的强度。第2加热加压工序中施加的压力可以为例如0.7MPa以上或1.0MPa以上，此外可以是1.8MPa以下或1.5MPa以下。因此，优选第2加热加压工序中施加的压力为1.0～1.5MPa。
第2加热加压工序中的保持时间设定在30～120分钟的范围内。保持时间为30分钟以上时，树脂的固化充分进行，能够实现所希望的抗弯强度。此外，保持时间为120分钟以下时能够抑制CFRP中的树脂脆化，得到良好的抗弯强度。第2加热加压工序中保持时间可以为例如40分钟以上或50分钟以上，可以是100分钟以下或80分钟以下。因此，优选第1加热加压工序中保持时间为40～100分钟。
以上说明的第1加热加压工序和第2加热加压工序，通过将层叠体设置于加压成型机，进行加压成型来实现。此外，上述一次性成型优选用热压机进行，但也可以将预先预热到规定温度的材料快速设置在低温的加压成型机中进行加工。
此外，上述说明中对使用非晶性热固性树脂的情况进行了具体说明，在使用热塑性树脂的情况中可以以以下方式制造本实施方式的金属-CFRP复合体。
例如、使用非晶性热塑性树脂的情况，可以通过经历以下的工序，制造本实施方式的金属-CFRP复合体。
即、在规定的金属构件的表面配设含有规定的树脂材料、和传导率为20W/(m·K)以上的无机填料的树脂片或20～40℃下的粘度为1～30Pa·S的处理液。之后、在配设树脂片或处理液后的金属构件上配置含有规定的基体树脂和在该基体树脂中存在的、具有上述规定的热传导率的碳强化纤维的碳纤维强化树脂材料预浸料而制作层叠体。接下来，对层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟而实施第1加热加压工序，针对第1加热加压工序后的层叠体，在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～120分钟而实施第2加热加压工序。
其中，树脂片或处理液中无机填料的含量相对于树脂片或处理液的总体积在10～45体积％的范围内。
此外，在树脂片或处理液中的树脂材料是非晶性热塑性树脂时，将树脂材料的玻璃化转变温度记作Tg[℃]，则第1加热加压工序的处理温度比分解温度低，且是在(Tg+100)～(Tg+200)℃、优选在(Tg+120)～(Tg+180)℃的温度范围的温度。
进而在树脂片或处理液中的树脂材料是非晶性热塑性树脂时，第2加热加压工序的处理温度在Tg～(Tg+150)℃、优选(Tg+30)～(Tg+120)℃的范围内。
此外，使用结晶性热塑性树脂时，可以通过经过以下工序，制造本实施方式的金属-CFRP复合体。
即、在规定的金属构件的表面配设含有规定的树脂材料和传导率为20W/(m·K)以上的无机填料的树脂片或20～40℃下的粘度为1～30Pa·S的处理液。之后、在配设树脂片或处理液后的金属构件上配置含有规定的基体树脂和在该基体树脂中存在的具有上述规定的热传导率的碳强化纤维的碳纤维强化树脂材料预浸料而制成层叠体。接下来，对层叠体在规定的范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟而实施第1加热加压工序，对第1加热加压工序后的层叠体，在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～120分钟而实施第2加热加压工序。在使用热塑性树脂的情况，第1加热加压工序和第2加热加压工序中的压力和时间也如使用热固性树脂的情况时说明的那样可以适当变更。
其中，使树脂片或处理液中无机填料的含量相对于树脂片或处理液的总体积在10～45体积％的范围内。
此外，在树脂片或处理液中的树脂材料是结晶性热塑性树脂时，将结晶性热塑性树脂的熔点记作Tm[℃]，则第1加热加压工序的处理温度是比分解温度低，并且在(Tm)～(Tm+50)℃、优选(Tm+10)～(Tm+40)℃的温度范围的温度。
进而在处理液中的树脂材料是结晶性热塑性树脂时，将结晶性热塑性树脂的熔点记作Tm[℃]，则第2加热加压工序的处理温度比分解温度低，并且在Tm～(Tm+20)℃、优选(Tm+5)～(Tm+15)℃的范围内。
[追加的加热工序]
以上说明的制造方法中，在作为用于形成基体树脂的原料树脂使用在苯氧树脂(A)中含有交联固化性树脂(B)和交联剂(C)的交联性粘接树脂组合物的情况，进而可以包含追加的加热工序。
在使用交联性粘接树脂组合物时，在上述进行热压接工序中，通过虽然硬化但没有形成交联(固化)的第1固化状态的固化物(硬化物)，可以形成含有由第1固化状态的固化物(硬化物)构成的基体树脂的CFRP层30。
像这样，通过经历上述热压接工序，可以将金属构件10、树脂层20、和由第1固化状态的固化物(硬化物)形成的CFRP层30层叠一体化，制作金属-CFRP复合体1的中间体(预成型体)制作。并且通过对中间体在热压接工序后进而实施追加的加热工序，并至少对由第1固化状态的固化物(硬化物)形成的CFRP层30进行后固化，能够使树脂交联固化，变为第2固化状态的固化物(交联固化物)。
为了后固化而进行的追加的加热工序，优选在例如200℃以上250℃以下的范围内的温度下进行30分钟～60分钟左右的时间。需要说明的是，也可以利用涂装等后工序中的热历程来代替后固化。
如上述那样、在使用交联性粘接树脂组合物时，交联固化后的Tg比单独使用苯氧树脂(A)的情况大大提高。因此，在对上述中间体进行追加的加热工序的前后，即、树脂从第1固化状态的固化物(硬化物)变向第2固化状态的固化物(交联固化物)的过程中，Tg发生变化。具体的，中间体中交联前的树脂的Tg为例如150℃以下，与此相对，追加的加热工序后的形成交联了的树脂的Tg提高到例如160℃以上、优选170℃以上220℃以下的范围内，所以能够大幅提高耐热性。
[前处理工序]
制造金属-CFRP复合体1时，优选作为前处理工序对金属构件10进行脱脂，更优选对模具进行脱模处理，以及对金属构件10的表面进行附着物的除去(除垃圾)。除了TFS(无锡钢)那样的密合性非常高的钢板，通常附着防锈油等的钢板等的金属构件10优选进行脱脂来恢复密合力。关于脱脂的必要性，可以通过事先将作为对象的金属构件在没有进行脱脂工序的情况下与作为对象的CFRP接合一体化，确认是否得到了充分的粘接性来判断即可。
[后工序]
对金属-CFRP复合体1进行的后工序中，除了涂装以外，为了利用螺栓、铆钉等与其他构件机械接合，可以进行打孔加工、用于粘接接合的粘接剂涂布等。
[CFRP预浸料的制造方法]
这里对形成CFRP层30时使用的CFRP预浸料的制造方法予以说明。
CFRP层30形成时使用的CFRP预浸料中、成为碳强化纤维的碳强化纤维基材可以使用例如，使用了短纤维的无纺布基材、使用了连续纤维的织物、单向强化纤维基材(UD材)等。从增强效果方面考虑，优选使用织物、UD材。
其中，在使用热固性树脂时，CFRP预浸料可以通过在脱模纸上薄薄地涂布树脂而成的涂层纸上将多根碳纤维拉整齐，用压辊辊压铺开，使树脂含浸来制造。
此外，在使用热塑性树脂的情况，CFRP预浸料，与通过湿熔、膜堆积法等现有公知的方法制作出的预浸料相比，更优选使用粉末涂装法制作的预浸料。通过粉末涂装法制作的预浸料，树脂以微粒状态含浸在强化纤维基材中，所以悬垂性良好，即使被粘接体是复杂形状，也能够追随，所以适合于一次性成型热压。
作为粉末涂装法的主要方法有例如静电涂装法、流化床法、悬浮法等，可以根据强化纤维基材种类、基体树脂种类来适当选择任一方法。在这些方法中，静电涂装法和流化床法是适合于热塑性树脂的方法，工序简单且生产性良好，所以优选。尤其是静电涂装法，粘接树脂组合物对强化纤维基材的附着均匀性优异，所以是最优选方法。
在形成CFRP预浸料时进行作为基体树脂的粘接树脂组合物的粉末涂装的情况，优选通过将含有上述热塑性树脂的粘接树脂组合物形成细微细粉末，将该微细粉末通过粉末涂装附着在强化纤维基材上而得到预浸料。
需要说明的是，含有作为热塑性树脂的一例的苯氧树脂(A)的粘接树脂组合物的微细粉末化，可以使用例如、低温干燥粉碎机(セントリドライミル)等粉碎混合机，但不限于这样。此外，在将基体树脂用的粘接树脂组合物粉碎时，既可以将粘接树脂组合物的各成分粉碎后混合，也可以先将各成分配合后再粉碎。在这种情况、优选以各微细粉末变为后述的平均粒径那样设定粉碎条件。作为如此得到的微细粉末，平均粒径在10μm以上100μm以下的范围内、优选40μm以上80μm以下的范围内、更优选40μm以上50μm以下的范围内。通过使平均粒径在100μm以下，在静电场中粉末涂装时能够减小粘接树脂组合物与纤维冲突时的能量，提高对强化纤维基材的附着率。此外，通过使平均粒径为10μm以上，能够防止随伴气流发生的粒子飞散，抑制附着效率降低，防止在大气中浮游的树脂微细粉末导致作业环境的恶化。
作为用于形成CFRP预浸料的粘接树脂组合物，在作为热塑性树脂的一例的苯氧树脂(A)中配合交联固化性树脂(B)和交联剂(C)而成的交联性粘接树脂组合物进行粉末涂装的情况，苯氧树脂(A)的微细粉末和交联固化性树脂(B)的微细粉末的平均粒径优选在交联剂(C)的微细粉末的平均粒径的1～1.5倍的范围内。通过使交联剂(C)的微细粉末的粒径为苯氧树脂(A)和交联固化性树脂(B)的微细粉末的粒径以下，能够使交联剂(C)进入到强化纤维基材的内部，附着于强化纤维材料。此外，交联剂(C)遍布苯氧树脂(A)的粒子和交联固化性树脂(B)的粒子的周围而存在，所以能够使交联反应切实进行。
在用于形成CFRP预浸料的粉末涂装中，优选以作为基体树脂的粘接树脂组合物在强化纤维基材上的附着量(树脂比例：RC)为例如20％以上50％以下的范围内的方式进行涂布。更优选RC在25％以上45％以下的范围内、进而优选在25％以上40％以下的范围内。通过使RC为50％以下，能够防止FRP的拉伸率和弯曲模量等机械物性降低。此外，通过使RC为20％以上，能够确保必要的树脂附着量，所以基体树脂向强化纤维基材的内部的含浸充分，使热物性和机械物性提高。
粉末涂装后的粘接树脂组合物(成为基体树脂的物质)的微细粉末通过加热熔融而固定在强化纤维基材上。在这种情况、既可以将粉末在涂布在强化纤维基材后加热熔接，也可以通过在预先加热的强化纤维基材上涂装粉末，将粘接树脂组合物的微细粉末在强化纤维基材上涂布的同时进行熔接。像这样，通过将强化纤维基材表面的粘接树脂组合物的微细粉末加热熔融，能够提高对强化纤维基材的密合性，防止涂装上的粘接树脂组合物的微细粉末脱落。在该阶段中成为基体树脂的粘接树脂组合物集中在强化纤维基材的表面，没有像加热加压成型后的成型体那样遍及分布到强化纤维基材的内部。需要说明的是，粉末涂装后用于使粘接树脂组合物熔接的加热时间没有特殊限定，通常为1～2分钟。熔融温度为150～240℃的范围内、优选160～220℃的范围内、更优选180～200℃的范围内。熔融温度高于上限时，有可能固化反应进行，此外，在低于下限时，热熔接不充分，在处理操作时有可能会发生粘接树脂组合物的微细粉末的掉粉、脱落等。
以上对本实施方式的金属-CFRP复合体1的制造方法进行了具体说明。
实施例
以下示出了实施例和比较例来对本发明的金属-CFRP复合体进行具体的说明。
以下通过实施例对本发明进行了更具体说明，但本发明不受这些实施例限定。需要说明的是，本实施例中各种物性的试验和测定方法如下。
[金属构件]
作为金属构件使用以下4种金属构件。需要说明的是，以下的金属构件都是在用丙酮充分脱脂后再使用，3种钢板的厚度都是0.18mm，Al合金板是0.50mm。
新日铁住金社制无锡钢(TFS)钢板
新日铁住金社制合金化热浸镀锌钢板(GA)
新日铁住金社制电镀锌钢板(EG)
大河内金属株式会社制Al合金板(A6061)
[环氧树脂CFRP预浸料的制作]
作为成为基体树脂的热固性树脂使用环氧树脂(新日铁住金化学社制YD128、Mw＝380)，作为固化剂使用双氰胺(エアプロダクツ社制)，作为固化促进剂使用咪唑系固化促进剂(味の素ファインテクノ社制、アミキュア)，这样来准备环氧树脂组合物。其组成用Thermo Electoron Corporation社制HAAKE Rheo Stress RS600测定温度和粘度来决定。环氧树脂组合物的固化后的玻璃化转变温度Tg＝135℃。将该环氧树脂组合物含浸在由沥青系碳强化纤维构成的强化纤维基材(UD材：日本グラファイトファイバー社制；热传导率＝500W/(m·K))或由PAN系碳强化纤维构成的强化纤维基材(UD材：東レ社制；热传导率＝152W/(m·K))中，制作具有以下的表1-1和表1-2所示的厚度、纤维含有率VF的环氧树脂CFRP预浸料。
[苯氧树脂CFRP预浸料的制作]
作为成为基体树脂的热塑性树脂使用苯氧树脂(日铁ケミカル&マテリアル社制YP-50S、Tg＝85℃)，使用热压机制成厚度100μm的膜。将该苯氧树脂的膜重合在由沥青系碳强化纤维形成的强化纤维基材(UD材：日本グラファイトファイバー社制)上，用热压机使其含浸于纤维基材中，制作具有以下表1-1所示的厚度、纤维含有率VF的苯氧树脂CFRP预浸料。
[聚丙烯树脂CFRP预浸料的制作]
作为成为基体树脂的热塑性树脂使用聚丙烯树脂(三井化学株式会社制QE060、B、Tm＝140℃)，利用热压机形成厚度100μm的膜。将该聚丙烯树脂的膜重合在由沥青系碳强化纤维形成的强化纤维基材(UD材：日本グラファイトファイバー社制)上，用热压机使其含浸于纤维基材中，由此制作具有以下表1-1所示的厚度、纤维含有率VF的聚丙烯树脂CFRP预浸料。
[树脂层形成用处理液的调制和涂布]
作为树脂材料使用与上述环氧树脂CFRP预浸料同样的环氧树脂或与上述苯氧树脂CFRP预浸料同样的苯氧树脂，作为无机填料使用AlN(株式会社トクヤマ制填料用氮化铝粉末、平均粒径D50＝40μm、热传导率＝200W/(m·K))或SiC(信浓电制錬株式会社制、平均粒径D50＝30μm、热传导率＝270W/(m·K))。需要说明的是，无机填料的平均粒径和热传导率分别是目录值。将这些树脂材料和无机填料的规定量以成为以下表1-1和表1-2所示那样的无机填料含有率(无机填料相对于全部固体成分的体积的体积％)的方式投入容器，通过2000rpm×1分钟的搅拌形成均匀混合状态。需要说明的是，搅拌时通过东机产业社制E型粘度计TVE-35H随时测定25℃下粘度，使处理液的粘度在1～30Pa·s的范围内。需要说明的是，粘度的调整时作为溶剂使用丙酮(关东化学社制)。
将得到的各处理液使用棒涂机以成为以下的表1-1和表1-2所示那样厚度的方式涂布在金属构件上。
[层叠体]
准备2片已经涂布上了处理液的金属构件，准备具有金属构件/处理液/环氧树脂CFRP预浸料×9层量/处理液/金属构件的层构造的层叠体。
[各加热加压工序的条件]
以下表1-1和表1-2的各例中，将第1加热加压工序的处理温度设为60℃，施加1.0MPa的压力30分钟。此外，将第2加热加压工序的处理温度设为150℃，施加1.5MPa的压力30分钟。通过这样，得到金属-CFRP复合体的试件。
进而、使用表1-1的实施例3中使用的材料，如表1-3所示那样，改变加热加压条件而得到金属-CFRP复合体的试件。此外，将各层的厚度和无机填料和碳纤维的含有率也调整成与实验例3相同。比较例7和比较例8中，经过1段加热加压工序来制造金属-CFRP复合体的试件。
然后对得到的各试件用光学显微镜进行截面观察，确定树脂层与CFRP层的界面，接下来，确定距离该界面朝向树脂层的方向为无机填料的平均粒径的宽度的区域，算出在该区域存在的无机填料的个数密度(个/mm2)。在无机填料仅部分存在于该区域的情况，也将其看作在该区域存在来计算个数。得到的无机填料的个数密度如表1-1～表1-3所示。
[评价内容]
对得到的各试件根据各层的厚度计算出各层的体积分率(体积％)，并且测定各试件的热传导性、耐腐蚀性和抗弯强度。
◇热传导性
如以下的表1-1～1-3所示，针对宽度12.5mm×长度150mm的金属-CFRP复合体的试件，将从长度方向的一端部到25mm的部分用碳胶(日新EM株式会社社制SEM用碳双面胶)贴在铜板上，同时在从另一端部到25mm的部分(与铜板粘贴的金属构件相反侧的金属构件)安装热电偶，作为测定试样。将得到的测定试样载置在加热到160℃的电热板(アズワン制陶瓷加热板)上，载置90秒后和600秒后测定热电偶的测定温度。即、本实验中，针对具有图1B所示那样层构造的测定试样，以例如位于图下侧的金属构件与电热板接触的方式，在位于图上侧的金属构件上安装热电偶。在此基础上，将按照金属构件→树脂层→CFRP层→树脂层→金属构件传导来的热用热电偶进行测定。
上述测定条件，将热电偶测定的载置90秒后的温度为40℃以上、并且载置600秒后的温度为60℃以上情况作为合格。
◇耐腐蚀性
如以下的表1-1～1-3所示那样，对宽度12.5mm×长度150mm的金属-CFRP复合体的试件将其浸渍在5％的氯化钠水溶液15天，测定浸渍前后的质量减少量，以浸渍前试件的质量作为基准，将质量减少率为6％以下的情况看作合格。
◇弯曲试验
依照JIS K 7074：1988，测定得到的金属-CFRP复合体的机械物性。更具体地，将宽度12.5mm×长度150mm的金属-CFRP复合体的试件以支点间距离80mm、下压速度5mm/min的速度进行按压，测定此时的抗弯强度[MPa]。将得到的抗弯强度为530MPa以上的情况视为合格。
将得到的结果一并示于以下的表1-1、表1-2和表1-3中。
Figure GDA0003445036160000461
Figure GDA0003445036160000471
Figure GDA0003445036160000481
如上述表1-1、表1-2所清楚示出那样，相当于本发明的实施例的试件显示出优异的热传导性、耐腐蚀性和抗弯强度。此外，如上述表1-1～表1-3所清楚示出那样，使用相当于本发明的实施例的方法得到的试件显示出优异的热传导性、耐腐蚀性和抗弯强度。
以上、参照附图对本发明的优选实施方式进行了具体说明，但本发明不受这些例子限定。本发明所属的技术领域中具有通常知识的人在本专利的权利要求记载的技术思想的范围内可以想到的各种的变更例或修正例，这些当然也属于本发明的技术范围。
附图符号说明
1 金属-碳纤维强化树脂材料复合体
10 金属构件
20 树脂层
30 CFRP层
201 树脂组合物
202 无机填料
301 基体树脂
302 碳强化纤维

Claims (13)

1.一种金属-碳纤维强化树脂材料复合体，含有规定的金属构件、位于所述金属构件的至少部分表面上的树脂层、和位于所述树脂层上的碳纤维强化树脂材料，
所述树脂层含有热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，
所述碳纤维强化树脂材料含有规定的基体树脂、以及存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少一者，
所述树脂层中所述无机填料的含量相对于所述树脂层的总体积在10～45体积％的范围内，
在将所述无机填料的平均粒径设为Xμm时，从所述树脂层和所述碳纤维强化树脂材料的界面朝向所述树脂层的方向宽Xμm的区域内存在的所述无机填料的个数密度为300个/mm2以上。
2.如权利要求1所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述树脂层以与所述基体树脂同种类的树脂作为主成分。
3.如权利要求1或2所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述树脂层以热固性树脂作为主成分。
4.如权利要求1或2所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述无机填料是AlN、Si3N4、SiC和Al2O3中的至少一者。
5.如权利要求1或2所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，相对于所述金属-碳纤维强化树脂材料复合体的总体积，所述金属构件所占据的比例在9～65体积％的范围内，所述碳纤维强化树脂材料所占据的比例在20～90体积％的范围内，所述树脂层所占据的比例在1～25体积％的范围内，并且所述金属构件、所述碳纤维强化树脂材料和所述树脂层所占据的比例的总和为100体积％。
6.如权利要求1或2所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述无机填料的平均粒径在1～100μm的范围内，所述树脂层的厚度在20～300μm的范围内。
7.如权利要求1所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述碳强化纤维是所述沥青系碳强化纤维，所述沥青系碳强化纤维的纤维含有率相对于所述碳纤维强化树脂材料的总体积是20～70体积％。
8.如权利要求1所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述碳强化纤维是所述PAN系碳强化纤维，所述PAN系碳强化纤维的纤维含有率相对于所述碳纤维强化树脂材料的总体积为20～65体积％。
9.如权利要求1、2、7和8的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，所述金属构件是钢铁材料。
10.如权利要求1、2、7和8的任一项所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体，是用于制造传热构件的复合体，
所述碳纤维强化树脂材料被用作从所述金属构件侧传导来的热的传热路径。
11.一种金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法，在规定的金属构件的表面上涂布20～40℃下的粘度为1～30Pa·S的处理液，所述处理液含有规定的树脂材料和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，
在被涂布所述处理液后的所述金属构件上配置碳纤维强化树脂材料预浸料而形成层叠体，所述碳纤维强化树脂材料预浸料含有规定的基体树脂、和存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少任一者，
对所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟而实施第1加热加压工序，
对所述第1加热加压工序后的所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～120分钟而实施第2加热加压工序，
所述处理液中所述无机填料的含量相对于所述处理液的总体积在10～45体积％的范围内，
在所述处理液中的所述树脂材料为非晶性的热固性树脂的情况下，将固化后的树脂的玻璃化转变温度记作Tg℃时，所述第1加热加压工序的处理温度在(Tg-80)～(Tg-50)℃的范围内，在所述处理液中的所述树脂材料为结晶性的热固性树脂的情况下，将所述结晶性的树脂的熔点记作Tm℃时，所述第1加热加压工序的处理温度在(Tm)～(Tm+20)℃的范围内，
在所述处理液中的所述树脂材料为非晶性的热固性树脂的情况下，所述第2加热加压工序的处理温度在(Tg-20)～(Tg+50)℃的范围内，在所述处理液中的所述树脂材料是结晶性的热固性树脂的情况下，所述第2加热加压工序的处理温度在(Tm+25)～(Tm+50)℃的范围内。
12.一种金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法，在规定的金属构件的表面配设树脂片或20～40℃下的粘度为1～30Pa·S的处理液，所述树脂片或所述处理液中含有规定的树脂材料和热传导率为20W/(m·K)以上的无机填料，
在配设所述树脂片或所述处理液后的所述金属构件上配置碳纤维强化树脂材料预浸料而形成层叠体，所述碳纤维强化树脂材料预浸料含有规定的基体树脂和存在于该基体树脂中的碳强化纤维，所述碳强化纤维是热传导率在180～900W/(m·K)的范围内的沥青系碳强化纤维、和热传导率在100～200W/(m·K)的范围内的PAN系碳强化纤维中的至少一者，
对所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～60分钟而实施第1加热加压工序，
对所述第1加热加压工序后的所述层叠体在规定范围内的处理温度下施加0.5～2.0MPa的压力30～120分钟而实施第2加热加压工序，
所述树脂片或所述处理液中所述无机填料的含量相对于所述树脂片或所述处理液的总体积在10～45体积％的范围内，
在所述树脂片或所述处理液中的所述树脂材料是非晶性的热塑性树脂的情况下，将所述树脂材料的玻璃化转变温度记作Tg℃时，所述第1加热加压工序的处理温度是比分解温度低、且在(Tg+100)～(Tg+200)℃的温度范围的温度，在所述树脂片或所述处理液中的所述树脂材料是结晶性的热塑性树脂的情况下，将所述结晶性的热塑性树脂的熔点记作Tm[℃]时，所述第1加热加压工序的处理温度是比分解温度低、且在(Tm)～(Tm+50)℃的温度范围的温度，
在所述树脂片或所述处理液中的所述树脂材料是非晶性的热塑性树脂的情况下，所述第2加热加压工序的处理温度在Tg～(Tg+150)℃的范围内，在所述处理液中的所述树脂材料是结晶性的热塑性树脂的情况下，将所述结晶性的热塑性树脂的熔点记作Tm℃时，所述第2加热加压工序的处理温度比分解温度低、且在Tm～(Tm+20)℃的范围内。
13.如权利要求11或12所述的金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法，使用平均粒径在1～100μm的范围内的所述无机填料，使所述处理液的附着量在25～630g/m2的范围内。
CN201980009985.5A 2018-04-18 2019-04-02 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法 Active CN111655473B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-080103 2018-04-18
JP2018080103 2018-04-18
PCT/JP2019/014691 WO2019202975A1 (ja) 2018-04-18 2019-04-02 金属－炭素繊維強化樹脂材料複合体及び金属－炭素繊維強化樹脂材料複合体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111655473A CN111655473A (zh) 2020-09-11
CN111655473B true CN111655473B (zh) 2022-06-03

Family

ID=68240017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980009985.5A Active CN111655473B (zh) 2018-04-18 2019-04-02 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12005676B2 (zh)
EP (1) EP3782810B1 (zh)
JP (1) JP6888740B2 (zh)
CN (1) CN111655473B (zh)
WO (1) WO2019202975A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220177657A1 (en) * 2019-04-16 2022-06-09 Nippon Steel Corporation Metal-fiber reinforced plastic composite
CN113150546B (zh) * 2021-02-03 2022-11-29 山东非金属材料研究所 一种pbo纤维增强热塑性树脂基复合材料及其制备方法
KR102618169B1 (ko) * 2021-07-05 2023-12-29 (주) 다산솔루에타 그래피틱층을 갖는 pcb 필름 및 그 제조 방법

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0938969A1 (en) * 1997-08-21 1999-09-01 Toray Industries, Inc. Light metal/cfrp structural member
JP2001009857A (ja) * 1999-07-01 2001-01-16 Shiina Kasei:Kk プラスチック発泡複合体の製造方法
JP2005014449A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Nippon Steel Composite Co Ltd 車両用部材
CN101035876A (zh) * 2004-08-23 2007-09-12 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 导热性组合物及其制备方法
JP2008230237A (ja) * 2007-02-22 2008-10-02 Toray Ind Inc 複合構造体
CN104854178A (zh) * 2012-12-14 2015-08-19 沙特基础全球技术有限公司 导热性阻燃聚合物组合物及其用途
CN105482456A (zh) * 2012-07-07 2016-04-13 迪睿合株式会社 导热性片材
CN105733065A (zh) * 2014-12-06 2016-07-06 哈尔滨理工大学 各向异性导热聚合物复合材料及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6057330B2 (ja) 1981-09-17 1985-12-14 池田物産株式会社 シ−トリクライニング装置
JP6161864B2 (ja) * 2011-03-30 2017-07-12 日立化成株式会社 樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグ、積層板、金属基板、及びプリント配線板
JP6057330B2 (ja) 2013-01-17 2017-01-11 日本発條株式会社 複合材及び複合材の製造方法
WO2015119064A1 (ja) 2014-02-10 2015-08-13 新日鉄住金マテリアルズ株式会社 熱伝導性複合材及びその製造方法
KR101810315B1 (ko) * 2016-03-21 2017-12-18 금오공과대학교 산학협력단 방열 시트용 점착제 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 방열 시트
JP6543278B2 (ja) * 2016-09-06 2019-07-10 大成プラス株式会社 Ｃｆｒｔｐと金属の複合体

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0938969A1 (en) * 1997-08-21 1999-09-01 Toray Industries, Inc. Light metal/cfrp structural member
JP2001009857A (ja) * 1999-07-01 2001-01-16 Shiina Kasei:Kk プラスチック発泡複合体の製造方法
JP2005014449A (ja) * 2003-06-26 2005-01-20 Nippon Steel Composite Co Ltd 車両用部材
CN101035876A (zh) * 2004-08-23 2007-09-12 莫门蒂夫性能材料股份有限公司 导热性组合物及其制备方法
JP2008230237A (ja) * 2007-02-22 2008-10-02 Toray Ind Inc 複合構造体
CN105482456A (zh) * 2012-07-07 2016-04-13 迪睿合株式会社 导热性片材
CN104854178A (zh) * 2012-12-14 2015-08-19 沙特基础全球技术有限公司 导热性阻燃聚合物组合物及其用途
CN105733065A (zh) * 2014-12-06 2016-07-06 哈尔滨理工大学 各向异性导热聚合物复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US12005676B2 (en) 2024-06-11
JP6888740B2 (ja) 2021-06-16
US20210039356A1 (en) 2021-02-11
CN111655473A (zh) 2020-09-11
JPWO2019202975A1 (ja) 2021-01-07
WO2019202975A1 (ja) 2019-10-24
EP3782810B1 (en) 2023-01-11
EP3782810A1 (en) 2021-02-24
EP3782810A4 (en) 2021-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6953438B2 (ja) 金属−繊維強化樹脂材料複合体、その製造方法及び接着シート
US11623432B2 (en) Metal-fiber-reinforced resin material composite and production method thereof
JP7069123B2 (ja) 金属－繊維強化樹脂材料複合体及びその製造方法
CN111526985B (zh) 金属-纤维强化树脂材料复合体
CN111655473B (zh) 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法
CN111655477B (zh) 金属-纤维强化树脂材料复合体、和金属-纤维强化树脂材料复合体的制造方法
CN113692349A (zh) 金属-碳纤维增强树脂材料复合体及其制造方法
JP2019150990A (ja) 金属―熱可塑性繊維強化樹脂材料複合部材の加工方法、金属―熱可塑性繊維強化樹脂材料複合部材及び自動車用部品。
CN113710470A (zh) 金属-纤维增强树脂复合体
CN112262040B (zh) 金属-碳纤维强化树脂材料复合体和金属-碳纤维强化树脂材料复合体的制造方法
JP7260836B2 (ja) 車両用炭素繊維強化プラスチック複合金属板及び車両用パネル
JPWO2020202462A1 (ja) 金属−炭素繊維強化樹脂材料複合体及び金属−炭素繊維強化樹脂材料複合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant