CN111936307A - 金属-碳纤维增强树脂材料复合体以及金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法 - Google Patents

金属-碳纤维增强树脂材料复合体以及金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种金属‑碳纤维增强树脂材料复合体，其具有：金属材料，其为钢铁材料或铁系合金；树脂层，其设置于所述金属材料的至少一个面且包含热固性树脂；以及，碳纤维增强树脂材料，其设置于所述树脂层的面上且包含碳纤维材料和具有热塑性的基质树脂，所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。

Description

金属-碳纤维增强树脂材料复合体以及金属-碳纤维增强树脂 材料复合体的制造方法
技术领域
本发明涉及金属-碳纤维增强树脂材料复合体以及金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法。
背景技术
使基质树脂含有碳纤维而复合化所得到的碳纤维增强塑料(CFRP：Carbon FiberReinforced Plastics)，轻量且抗拉强度、加工性等优异。因此，CFRP从民生领域到产业用途被广泛利用。在汽车产业中，也由于满足带来燃料经济性及其他性能的提高的车身轻量化的需求，因此着眼于CFRP的轻量性、抗拉强度、加工性等，正在研究CFRP向汽车构件的应用。
但是，在将CFRP单体向汽车构件应用的情况下，存在CFRP的压缩强度小这一问题，在基质树脂中使用了热固性树脂的CFRP，存在容易发生脆性破坏等问题。因此，最近，正在进行将金属材料与CFRP层叠来使其一体化(复合化)的复合材料的开发。
为了使金属材料与CFRP复合化，需要将金属材料与CFRP接合，作为接合方法，一般已知使用环氧树脂系的热固性粘接剂的方法。但是，如上所述，在基质树脂中使用了热固性树脂的CFRP，存在容易发生脆性破坏这一问题，因此正在进行在基质树脂中使用了热塑性树脂的热塑性碳纤维增强塑料(CFRTP：Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)的开发。
例如，在以下的专利文献中，提出了通过注塑成型来制造将金属材料、CFRTP、CFRTP的基质树脂等层叠而成的CFRTP复合体的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2016-150547号公报
发明内容
本发明人发现：根据金属材料与CFRTP的接合条件，存在碳纤维接触金属材料的可能性，与周围的水分之类的电解液一同形成局部电池，发生金属材料腐蚀的现象(异种材料接触腐蚀)。另外，本发明人发现：在金属材料为钢铁材料或铁系合金的情况下，它们是在表面不形成稳定的氧化皮膜、钝态膜、比较容易腐蚀的材料，因此更显著地发生异种材料接触腐蚀。
因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供能够抑制由于金属材料更具体而言钢铁材料或铁系合金与碳纤维增强树脂材料中的碳纤维接触而发生的异种材料接触腐蚀的金属-碳纤维增强树脂材料复合体。
本发明是基于上述那样的见解而完成的，其主旨如下。
[1]一种金属-碳纤维增强树脂材料复合体，具有：
金属材料，其为钢铁材料或铁系合金；
树脂层，其设置于所述金属材料的至少一个面且包含热固性树脂；和
碳纤维增强树脂材料，其设置于所述树脂层的面上且包含碳纤维材料和具有热塑性的基质树脂，
所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。
[2]根据[1]所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，所述树脂层的厚度为5μm以上。
[3]根据[1]或[2]所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，所述钢铁材料或铁系合金为具备锌系镀层的镀覆钢材。
[4]根据[1]～[3]的任一项所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，所述基质树脂包含选自苯氧类、聚碳酸酯类、聚对苯二甲酸乙二醇酯类、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯类、尼龙类、聚丙烯类、聚乙烯类、聚环氧醚酮类和聚苯硫醚类中的至少一种，所述树脂层中所含的树脂包含选自环氧类、氨基甲酸酯类、聚酯类、三聚氰胺类、苯酚类和丙烯酸类中的至少一种。
[5]根据[1]～[4]的任一项所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，所述基质树脂包含苯氧类。
[6]根据[1]～[5]的任一项所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，所述树脂层包含环氧类。
[7]一种金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法，包括：
在金属材料的至少一个面形成包含热固性树脂的树脂膜的工序，所述金属材料为钢铁材料或铁系合金；
在形成有所述树脂膜的面的至少一部分配置碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料的工序，所述碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料含有碳纤维材料和含热塑性树脂的基质树脂；和
在加热温度T下进行加热压接从而形成树脂层和碳纤维增强树脂材料层的工序，
所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比所述基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。
[8]一种金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法，包括：
在金属材料的至少一个面上配置含有热固性树脂的树脂片的工序，所述金属材料为钢铁材料或铁系合金；
在所述树脂片的与所述金属材料相反侧的面上的至少一部分配置碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料的工序，所述碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料具有碳纤维材料和含有热塑性树脂的基质树脂；和
在加热温度T下进行加热压接从而形成树脂层和碳纤维增强树脂材料层的工序，
所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比所述基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。
[9]根据[7]或[8]所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法，所述加热温度T为所述基质树脂的熔点以上。
通过如上述那样将在160～180℃下的挤压弹性模量高于CFRTP中所含的具有热塑性的基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量的热固性树脂用于树脂层，在将金属材料、树脂层以及CFRTP层接合时的加热压接时包含热固性树脂的树脂层能够成为比CFRTP的基质树脂硬的状态，因此能够抑制碳纤维侵入到树脂层中。
如以上说明的那样，根据本发明，能够抑制由于金属材料具体而言钢铁材料或铁系合金与碳纤维增强树脂材料中的碳纤维接触而发生的异种材料接触腐蚀，即使是在金属材料中使用了比较容易腐蚀的钢铁材料或铁系合金的情况，也能够使金属-碳纤维增强树脂材料复合体的耐蚀性提高。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式涉及的金属-CFRTP复合体的截面结构的示意图。
图2是示出该实施方式涉及的金属-CFRTP复合体的另一方式的截面结构的示意图。
图3是用于对厚度的测定方法进行说明的说明图。
图4是示出该实施方式涉及的金属-CFRTP复合体的制造工序的一例的说明图。
图5是示出该实施方式涉及的金属-CFRTP复合体的另一方式的制造工序的一例的说明图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。再者，在本说明书和附图中，对于具有实质上相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记，从而省略重复说明。
＜背景＞
如上所述，本发明人发现：根据金属材料与CFRTP的接合条件而成为碳纤维接触金属材料的复合材料，与周围的水分之类的电解液一同形成局部电池，发生金属材料进行腐蚀的异种材料接触腐蚀。例如，在使用粘接树脂并将金属材料和CFRTP加热压接来进行复合化的情况下，在加热压接时将金属材料和CFRTP粘接的粘接树脂使用比CFRTP的基质树脂容易软化的粘接构件以及使用CFRTP时，在加热压接时，有时粘接树脂及CFRTP的基质树脂软化从而CFRTP中的碳纤维侵入到软化了的粘接树脂中。侵入到粘接树脂中的碳纤维有时以与金属材料接触的状态和/或位于金属材料附近的状态存在。若在这样的碳纤维与金属材料接触的部位存在含有例如水分等电解质的物质，则会由碳纤维和金属材料形成局部电池，比碳纤维易氧化的金属材料发生腐蚀。即使在碳纤维和金属材料不直接接触的情况下，在碳纤维存在于金属材料的附近的情况下，也有时通过水分等进行导通，从而金属材料发生腐蚀。尤其是在金属材料为在表面不形成稳定的氧化皮膜、钝态膜的钢铁材料或铁系合金的情况下，它们比较容易腐蚀，因此显著地发生由与碳纤维的接触所致的异种材料接触腐蚀。进而，在为在表面设置有包含相对于铁具有牺牲防蚀作用的锌的锌系镀层的钢铁材料或铁系合金的情况下，在碳纤维与锌系镀层之间容易产生更大的电位差，更显著地发生异种材料接触腐蚀。
因此，本发明人想到：通过在金属材料与CFRTP的加热压接时，防止CFRTP中的碳纤维向粘接树脂中侵入，并将金属材料和碳纤维充分地分离开，从而抑制因由金属材料和碳纤维形成的局部电池而导致的金属材料的腐蚀。具体而言，想到：通过在金属材料与CFRTP之间设置在160～180℃下的挤压弹性模量比CFRTP的基质树脂高的热固性的树脂层，来防止加热压接时的金属材料与碳纤维的接触。通过防止金属材料与碳纤维的接触，即使金属材料是比较容易腐蚀的钢铁材料或铁系合金或锌系镀层钢板，也能够充分抑制异种材料接触腐蚀，因此能够得到具有改善了的耐蚀性的复合体。
＜金属-碳纤维增强树脂材料复合体的构成＞
首先，参照图1～3对本发明的第一实施方式涉及的金属-碳纤维增强树脂材料复合体的构成进行说明。图1～3是示出作为本实施方式涉及的金属-碳纤维增强树脂材料复合体的金属-CFRTP复合体1的在层叠方向上的截面结构的示意图。
如图1所示，金属-CFRTP复合体1具备金属材料11、CFRTP层12、和树脂层13。作为代替，金属-CFRTP复合体1也可以仅由金属材料11、CFRTP层12和树脂层13构成。因此，金属材料11和CFRTP层12通过树脂层13来被复合化。在此，“复合化”意味着金属材料11和CFRTP层12通过树脂层13来被接合(贴合)且一体化。另外，“一体化”意味着金属材料11、CFRTP层12及树脂层13在加工、变形时作为一体而变动。
在本实施方式中，树脂层13为热固性树脂，被设置成与金属材料11的至少一侧的面接触，将金属材料11与CFRTP层12牢固地粘接。但是，树脂层13及CFRTP层12不仅有仅设置在金属材料11的一面的情况，也可以分别设置于两面。另外，也可以设为在两个金属材料11之间夹入包含树脂层13和CFRTP层12的层叠体那样的结构。
本实施方式涉及的金属-碳纤维增强树脂材料复合体1，也可以在CFRTP层12或树脂层13上还具有涂膜。该涂膜能够通过例如手工涂装、喷涂涂装、辊涂、浸渍涂装、电沉积涂装、粉体涂装等来形成。后文有述，设置于金属材料11的面上的树脂层13，其厚度优选为5μm以上，由此，能够有效地防止碳纤维的接触，充分确保绝缘性。
以下，对金属-CFRTP复合体1的各构成要素以及其他的构成进行详述。
(金属材料11)
金属材料11的材质、形状及厚度等，只要能够进行压制等的成形加工就没有特别限定，但形状优选为薄板状。作为金属材料11的材质，例如可举出铁、铝、镁以及它们的合金等。在此，作为合金的例子，例如可举出铁系合金(包括不锈钢)、Al系合金、Mg合金等。金属材料11的材质优选为钢铁材料(钢材)、铁系合金、铝或镁，更优选为与其他的金属种类相比抗拉强度高的钢铁材料或铁系合金。如上所述，在金属材料11为钢铁材料或铁系合金的情况下，在它们的表面不形成氧化皮膜等，腐蚀比较容易进行，因此更显著地发生异种材料接触腐蚀。因此，在使用钢铁材料或铁系合金的复合体中，设为本发明涉及的构成来抑制异种材料接触腐蚀是极其有效的。作为这样的钢铁材料，例如有在日本工业标准(JIS)等中所规定的钢铁材料，可举出作为一般结构用、机械结构用而使用的碳钢、合金钢、高强度钢等。作为这样的钢铁材料的具体例，可举出冷轧钢材、热轧钢材、汽车结构用热轧钢板材、汽车加工用热轧高强度钢板材、汽车结构用冷轧钢板材、汽车加工用冷轧高强度钢板材、在热加工时进行了淬火的一般被称为热压(hot stamp)材料的高强度钢材等。在钢材的情况下，成分并不特别规定，除了Fe、C以外，还能够添加Mn、Si、P、Al、N、Cr、Mo、Ni、Cu、Ca、Mg、Ce、Hf、La、Zr、Sb中的1种或2种以上。这些添加元素，为了获得所要求的材料强度以及成形性而适当地选定1种或2种以上，添加量也可适当调整。再者，在金属材料11为板状的情况下，它们也可以被成形。
也可以对成为金属材料11的材料的钢铁材料实施任意的表面处理。在此，作为表面处理，例如可举出镀锌、镀铝、镀锡等各种镀敷处理、磷酸锌处理、铬酸盐处理和无铬处理等化学转化处理、以及喷砂之类的物理性的或者化学腐蚀之类的化学性的表面粗糙化处理，但并不限于这些。另外，也可以实施多种的表面处理。作为表面处理，优选进行至少以防锈性的赋予为目的的处理。
作为金属材料11，特别是从耐蚀性优异的方面出发，在钢铁材料之中，优选使用实施了镀敷处理的镀覆钢材。作为金属材料11特别优选的镀覆钢材，可举出热浸镀锌钢板、锌合金镀层钢板或通过对它们进行热处理而使Fe扩散到镀锌层中从而合金化了的合金化热浸镀锌钢板、电镀锌钢板、电镀Zn-Ni层钢板、由热浸镀Zn-5％Al合金层钢板和热浸镀55％Al-Zn合金层钢板所代表的热浸镀Zn-Al合金层钢板、由热浸镀Zn-1～12％Al-1～4％Mg合金层钢板和热浸镀55％Al-Zn-0.1～3％Mg合金层钢板所代表的热浸镀Zn-Al-Mg合金层钢板、由热浸镀Zn-11％Al-3％Mg-0.2％Si合金层钢板所代表的热浸镀Zn-Al-Mg-Si合金层钢板、镀Ni钢板或者通过对它们进行热处理而使Fe扩散到镀Ni层中从而合金化了的合金化镀Ni钢板、镀Al钢板、镀锡钢板、镀铬钢板等。锌系镀层钢板，耐蚀性优异，优选作为金属材料11。作为金属材料11，进一步而言，镀Zn-Al-Mg合金层钢板或镀Zn-Al-Mg-Si合金层钢板其耐蚀性更优异，因此是更优选的。但是，如上所述，若包含相对于基底的钢板具有牺牲防蚀作用的锌的锌系镀层钢材与CFRTP层12中的碳纤维102接触，则与原样地使用钢铁材料的情况相比，更显著地发生异种材料接触腐蚀。这是因为锌系镀层与碳纤维102带来了大的电位差。因此，在使用了锌系镀层钢材的复合体中，设为本发明涉及的构成来抑制异种材料接触腐蚀是极其有效的。
为了提高经由树脂层13的与CFRTP层12的粘接性，金属材料11的表面也可以是采用底涂剂(primer)进行了处理的。作为在该处理中使用的底涂剂，例如优选硅烷偶联剂、三嗪硫醇衍生物。作为硅烷偶联剂，可举出一般公知的硅烷偶联剂、例如γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷(hexamethyldisilazane)、γ-苯胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-苯胺基丙基三乙氧基硅烷、γ-苯胺基丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、十八烷基二甲基[3-(甲基二甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、十八烷基二甲基[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、十八烷基二甲基[3-(甲基二乙氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷等，但若使用具有缩水甘油醚基的硅烷偶联剂、例如具有缩水甘油醚基的γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷以及γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷，则涂膜的加工密合性特别提高。进而，若使用三乙氧基型的硅烷偶联剂，则能够提高基底处理剂的保存稳定性。认为这是因为三乙氧基硅烷在水溶液中比较稳定，聚合速度慢的缘故。硅烷偶联剂可以使用1种，也可以使用2种以上。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-1,3,5-三嗪单钠以及2,4,6-三硫醇-1,3,5-三嗪等。
(CFRTP层12)
CFRTP层12具有：有热塑性的基质树脂101、和含于该基质树脂101中被复合化了的碳纤维102。作为代替，CFRTP层12也可以仅由有热塑性的基质树脂101、和含于该基质树脂101中被复合化了的碳纤维102构成。作为CFRTP层12，例如可使用采用CFRTP成型用预浸料形成的成型物、含有碳纤维102的基质树脂101固化而成的复合材料。CFRTP层12不限于1层，也可以例如如图2所示那样为2层以上。CFRTP层12的厚度、将CFRTP层12设为多层的情况下的CFRTP层12的层数n，根据使用目的来适当设定即可。例如，CFRTP层12的厚度的下限可以为0.01mm、0.05mm或0.1mm。另一方面，例如，上限可以为3.0mm、2.0mm或1.0mm。在有多层的CFRTP层12的情况下，各层可以为相同的构成，也可以不同。即，构成CFRTP层12的基质树脂101的树脂种类，如以下说明的那样，如果是比树脂层13的树脂组合物的在160～180℃下的挤压弹性模量低的树脂，则也可以各层不同。另外，构成CFRTP层12的碳纤维102的种类、含有比率等也可以各层不同。
作为CFRTP层12中所用的基质树脂101，可使用热塑性树脂。优选的是，作为基质树脂101的树脂成分，相对于树脂成分100质量份，包含50质量份以上、60质量份以上、70质量份以上、80质量份以上、或90质量份以上的热塑性树脂。作为代替，基质树脂101也可以仅包含热塑性树脂。能用于基质树脂101的热塑性树脂的种类没有特别限制，例如可使用选自苯氧树脂、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和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、聚氧甲烯、聚芳酯(多芳基化合物：polyarylate)、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮和尼龙等中的1种以上。再者，“热塑性树脂”也包括能够成为处于后述的第2硬化状态的交联硬化物的树脂。通过作为基质树脂101使用热塑性树脂，能够消除由于在CFRP中使用热固性树脂的情况下产生的脆性而导致不能够进行弯曲加工这一问题。
作为基质树脂101使用的热塑性树脂，根据树脂层13中所用的热固性树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量来选择。更具体而言，在基质树脂101中使用在160～180℃下的挤压弹性模量比树脂层13中所含有的树脂组合物的在160～180℃下的挤压弹性模量低的树脂。即，选择基质树脂101以使得树脂层13的在160～180℃下的挤压弹性模量比基质树脂101的在160～180℃下的挤压弹性模量高。当满足这样的关系时，在用于形成本发明涉及的复合体的加热压接时，即使是CFRTP层12软化、碳纤维102在CFRTP层12中流动的情况，树脂层13也保持比CFRTP层12的基质树脂101硬的状态(挤压弹性模量高的状态)。换言之，根据本发明，在加热压接时的加热温度(例如180～250℃)下，树脂层13具有能够防止碳纤维102侵入到该树脂层13中的硬度(挤压弹性模量)。因此，能够防止该碳纤维102贯穿树脂层13从而金属材料11与碳纤维102接触的情况，作为结果，能够有效地抑制异种材料接触腐蚀。再者，实际上，不能够在CFRTP层12熔融了的状态下直接比较挤压弹性模量，因此，在本发明中，在比上述加热温度稍低的160～180℃下比较树脂层13的挤压弹性模量和基质树脂101的挤压弹性模量，在满足前者比后者高这一相对关系的情况下，视为树脂层13具有上述那样的硬度。
[挤压弹性模量]
本说明书中的树脂的挤压弹性模量(压入弹性模量)是使用高温纳米压痕仪(例如Anton Paar制的高温纳米压痕仪UNHT3 HTV)，考虑基质树脂的熔点而在160～180℃之间的特定温度(例如160℃、170℃或180℃)下测定出的值。再者，将树脂层和CFRTP复合化之后，制作截面树脂填埋样品，然后在树脂填埋样品的截面进行上述测定。即，将树脂层与CFRTP的复合体埋入不对试样造成有害的影响而能无间隙地填埋的常温硬化树脂中。例如，将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用作主剂，将エポマウント27-772用作硬化剂，将试样埋入。用切割机在应观察的部位以与厚度方向平行的方式切断试样而显现出截面，用JIS R6252或6253中规定的粒度号的砂纸(例如280号、400号或600号)进行研磨而制作观察面。在使用研磨材料的情况下，使用适当等级的金刚石膏或类似的膏进行研磨而制作观察面。另外，优选实施抛光来将试样的表面平滑化至能够观察的状况。
另外，作为基质树脂101，优选使用苯氧树脂。苯氧树脂，由于分子结构与环氧树脂酷似，因此具有与环氧树脂相同的程度的耐热性，另外，与树脂层13、碳纤维102的粘接性良好。进而，通过对苯氧树脂添加环氧树脂之类的硬化成分来进行共聚，能够形成为所谓的部分硬化型树脂。通过将这样的部分硬化型树脂作为基质树脂101使用，能够成为向碳纤维102的含浸性优异的基质树脂。进而，通过使该部分硬化型树脂中的硬化成分热硬化，能够抑制如通常的热塑性树脂那样CFRTP层12中的基质树脂101暴露于高温时熔融或软化的情况。向苯氧树脂中添加的硬化成分的添加量，考虑向碳纤维102的含浸性、CFRTP层12的脆性、间歇时间(节拍时间：takt time)以及加工性等来适当决定即可。这样，通过将苯氧树脂作为基质树脂101使用，能够进行自由度高的硬化成分的添加和控制。
再者，例如，对碳纤维102的表面施加与环氧树脂的相容性良好的上胶剂的情况较多。由于苯氧树脂与环氧树脂的结构酷似，因此通过作为基质树脂101使用苯氧树脂，能够原样地使用环氧树脂用的上胶剂。因此，能够提高成本竞争力。
另外，在热塑性树脂之中，苯氧树脂具有良好成型性，与碳纤维102的粘接性优异，除此以外，通过将酸酐、异氰酸酯化合物、己内酰胺等作为交联剂使用，也能够在成型后具有与高耐热性的热固性树脂同样的性质。因而，在本实施方式中，优选的是，作为基质树脂101的树脂成分，使用相对于树脂成分100质量份包含50质量份以上的苯氧树脂的树脂组合物的固化物或硬化物。通过使用这些的树脂组合物，能够将金属材料11与CFRTP层12牢固地接合。树脂组合物，更优选在树脂成分100质量份之中包含55质量份以上的苯氧树脂，例如可以为60质量份以上、65质量份以上、70质量份以上、75质量份以上、80质量份以上、85质量份以上、90质量份以上、或95质量份以上。作为代替，基质树脂101也可以仅包含苯氧树脂。粘接树脂组合物的形态能够设为例如粉体、清漆(varnish)等液体、薄膜等固体。
再者，苯氧树脂的含量能够如以下那样采用红外光谱法(IR：InfraRedspectroscopy)进行测定，在通过红外光谱法从作为对象的树脂组合物分析苯氧树脂的含有比例的情况下，能够通过使用透射法、ATR反射法等红外光谱分析的一般方法来进行测定。
用锋利的刀具等将CFRTP层12削出，用镊子等尽可能地除去纤维，从CFRTP层12采样成为分析对象的树脂组合物。在透射法的情况下，通过将KBr粉末和成为分析对象的树脂组合物的粉末在研钵等中一边均匀混合一边捣碎来制作薄膜，作为试样。在ATR反射法的情况下，可以与透射法同样地将粉末在研钵中一边均匀地混合一边捣碎来制作片剂而制作出试样，也可以用锉刀等弄伤单晶KBr片剂(例如直径2mm×厚度1.8mm)的表面，撒上成为分析对象的树脂组合物的粉末而使其附着来作为试样。不论在哪种方法中，预先测定与成为分析对象的树脂混合之前的KBr单体中的背景(background)都是重要的。IR测定装置可使用市售的一般的IR测定装置，但优选：作为精度，具有吸收(Absorbance)能以1％单位、波数(Wave number)能以1cm-1单位进行区别的分析精度的装置，例如可举出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，苯氧树脂的吸收峰存在于例如1450～1480cm-1、1500cm-1附近、1600cm-1附近等。因此，能够基于预先制成的表示上述吸收峰的强度与苯氧树脂的含量的关系的检量线(校准线)和所测定出的吸收峰的强度，来计算苯氧树脂的含量。
所谓“苯氧树脂”是由二价苯酚化合物与表卤代醇之间的缩合反应、或二价苯酚化合物与双官能环氧树脂的加聚反应而得到的线性高分子，是非晶质的热塑性树脂。苯氧树脂能够在溶液中或无溶剂下采用以往公知的方法获得，不论是粉体、清漆和薄膜之中的哪种形态都能够使用。苯氧树脂的平均分子量，作为质量平均分子量(Mw)例如为10000以上且200000以下的范围内，优选为20000以上且100000以下的范围内，更优选为30000以上且80000以下的范围内。通过将苯氧树脂的Mw设为10000以上的范围内，能够提高成型体的强度，通过将Mw设为20000以上、进而设为30000以上，该效果进一步提高。另一方面，通过将苯氧树脂的Mw设为200000以下，能够形成为作业性、加工性优异的树脂，通过将Mw设为100000以下、进而设为80000以下，该效果进一步提高。
在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，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。通过将苯氧树脂的羟基当量设为50以上，从而羟基减少由此吸水率降低，因此能够提高硬化物的机械物性。另一方面，通过将苯氧树脂的羟基当量设为1000以下，能够抑制羟基变少，所以能够提高与树脂层13的亲合性，提高金属-CFRTP复合体1的机械物性。通过将羟基当量设为750以下、进而设为500以下，该效果进一步提高。
作为苯氧树脂，只要满足上述的物性就不特别限定，作为优选的苯氧树脂，可举出双酚A型苯氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的フェノトートYP-50、フェノトートYP-50S、フェノトートYP-55U)、双酚F型苯氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的フェノトートFX-316)、双酚A与双酚F的共聚型苯氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的YP-70)、上述举出的苯氧树脂以外的溴化苯氧树脂、含磷的苯氧树脂、含砜基的苯氧树脂等特殊苯氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的フェノトートYPB-43C、フェノトートFX293、YPS-007等)等。这些树脂可以单独使用1种或者混合2种以上来使用。
◇交联性树脂组合物
通过在含有苯氧树脂(以下也称为“苯氧树脂(A)”。)的树脂组合物中作为交联剂来配合例如酸酐、异氰酸酯、己内酰胺等，也能够形成为交联性树脂组合物(即，树脂组合物的硬化物)。交联性树脂组合物，通过利用苯氧树脂(A)中所含的仲羟基来进行交联反应，树脂组合物的耐热性提高，因此对应用于在更高温环境下使用的构件有利。优选：在利用苯氧树脂(A)的仲羟基的交联形成中，优选使用配合了交联硬化性树脂(B)和交联剂(C)的交联性树脂组合物。作为交联硬化性树脂(B)，可使用例如环氧树脂等，但并不特别限定。通过使用这样的交联性树脂组合物，能得到树脂组合物的玻璃化转变点Tg与单独的苯氧树脂(A)的情况相比大大地提高了的第2硬化状态的硬化物(交联硬化物)。交联性树脂组合物的交联硬化物的玻璃化转变点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，作为向苯氧树脂(A)配合的交联硬化性树脂(B)，优选2官能以上的环氧树脂。作为2官能以上的环氧树脂，可例示双酚A型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的エポトートYD-011、エポトートYD-7011、エポトートYD-900)、双酚F型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制エポトートYDF-2001)、二苯基醚型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的YSLV-80DE)、四甲基双酚F型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的YSLV-80XY)、双酚硫醚型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的YSLV-120TE)、氢醌型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的エポトートYDC-1312)、苯酚酚醛清漆型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的エポトートYDPN-638)、邻甲酚酚醛清漆型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的エポトートYDCN-701、エポトートYDCN-702、エポトートYDCN-703、エポトートYDCN-704)、芳烷基萘二醇酚醛清漆型环氧树脂(例如可购买新日铁住金化学株式会社制的ESN-355)、三苯基甲烷型环氧树脂(例如可购买日本化药株式会社制的EPPN-502H)等，但并不限定于这些。另外，这些环氧树脂可以单独使用1种，也可以混合2种以上来使用。
另外，作为交联硬化性树脂(B)，无特别限定之意，但优选结晶性环氧树脂，更优选熔点为70℃以上且145℃以下的范围内且在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，能够使作为树脂组合物的交联性树脂组合物的熔融粘度降低，能够提高CFRTP层12的粘接性。当熔融粘度超过2.0Pa·s时，交联性树脂组合物的成型性降低，有时金属-CFRTP复合体1的均质性降低。
作为适合作为交联硬化性树脂(B)的结晶性环氧树脂，例如可举出新日铁住金化学株式会社制的エポトートYSLV-80XY、YSLV-70XY、YSLV-120TE、YDC-1312、三菱化学株式会社制的YX-4000、YX-4000H、YX-8800、YL-6121H、YL-6640等、DIC株式会社制的HP-4032、HP-4032D、HP-4700等、日本化药株式会社制的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)三维地交联。因此，与热固性树脂的硬化那样的牢固的交联不同，能够通过水解反应将交联解开，所以能够将金属材料11与CFRTP层12容易地剥离。因此，能够回收利用金属材料11。
作为交联剂(C)，优选酸酐。酸酐只要是在常温下为固体且不怎么有升华性的酸酐就没有特别限定，但从向金属-CFRTP复合体1的耐热性赋予、反应性的方面出发，优选具有二个以上的与苯氧树脂(A)的羟基反应的酸酐基的芳香族酸酐。特别是如偏苯四酸酐那样具有二个酸酐基的芳香族化合物，与偏苯三酸酐和羟基的组合相比，交联密度变高，耐热性提高，因此可优选地使用。在芳香族酸二酐中，例如4,4'-氧二邻苯二甲酸、乙二醇双偏苯三酸酐、4,4'-(4,4'-异亚丙基二苯氧基)二邻苯二甲酸酐这样的相对于苯氧树脂以及环氧树脂具有相容性的芳香族酸二酐，提高玻璃化转变点Tg的效果大，更优选。尤其是如偏苯四酸酐那样具有二个酸酐基的芳香族酸二酐，例如与只有一个酸酐基的邻苯二甲酸酐相比，交联密度提高，耐热性提高，所以可优选地使用。即，芳香族酸二酐，因为具有二个酸酐基，因此反应性良好，能够以短的成型时间得到足以脱模的强度的交联硬化物，并且，由于通过与苯氧树脂(A)中的仲羟基的酯化反应，生成四个羧基，因此能够提高最终的交联密度。
苯氧树脂(A)、作为交联硬化性树脂(B)的环氧树脂、以及交联剂(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、进而通过由该酯化反应而生成的羧基与环氧树脂的环氧基的反应来进行交联及硬化。通过苯氧树脂(A)与交联剂(C)的反应能够得到苯氧树脂交联体，但因环氧树脂共存而使树脂组合物的熔融粘度降低，因此显示出与被附着体的含浸性的提高、交联反应的促进、交联密度的提高、以及机械强度的提高等优异特性。
再者，在交联性树脂组合物中，共存着作为交联硬化性树脂(B)的环氧树脂，但认为以作为热塑性树脂的苯氧树脂(A)为主成分，其仲羟基与交联剂(C)的酸酐基的酯化反应优先。即，作为交联剂(C)使用的酸酐与作为交联硬化性树脂(B)使用的环氧树脂的反应耗费时间(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，通过在先前的反应中残留的交联剂(C)、由来于交联剂(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，与将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，采用交联性树脂组合物得到的交联硬化物为热塑性树脂，贮存稳定性也优异。
在利用苯氧树脂(A)的交联的交联性树脂组合物中，优选：以相对于苯氧树脂(A)100质量份成为5质量份以上且85质量份以下的范围内的方式含有交联硬化性树脂(B)。相对于苯氧树脂(A)100质量份，交联硬化性树脂(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，通过将交联硬化性树脂(B)的含量设为85质量份以下，能够缩短交联硬化性树脂(B)的硬化时间，因此除了容易以短时间得到脱模所需的强度之外，CFRTP层12的回收利用性也提高。通过将交联硬化性树脂(B)的含量设为83质量份以下、进而设为80质量份以下，该效果进一步提高。另一方面，通过将交联硬化性树脂(B)的含量设为5质量份以上，变得容易得到由交联硬化性树脂(B)的添加带来的交联密度提高的效果，交联性树脂组合物的交联硬化物容易显现出160℃以上的玻璃化转变点Tg，另外，流动性变得良好。再者，交联硬化性树脂(B)的含量，通过使用了上述那样的红外光谱法的方法来对由来于环氧树脂的峰同样地进行测定，从而能够测定交联硬化性树脂(B)的含量。
交联剂(C)的配合量，通常是相对于苯氧树脂(A)的仲羟基1摩尔，酸酐基为0.6摩尔以上且1.3摩尔以下的范围内的量，更优选为0.7摩尔以上且1.3摩尔以下的范围内的量，进一步优选为1.1摩尔以上且1.3摩尔以下的范围内的量。当酸酐基的量为0.6摩尔以上时，交联密度变高，因此机械物性、耐热性优异。通过将酸酐基的量设为0.7摩尔以上、进而设为1.1摩尔以上，该效果进一步提高。当酸酐基的量为1.3摩尔以下时，能够抑制未反应的酸酐、羧基对硬化特性、交联密度造成不良影响。因此，优选：根据交联剂(C)的配合量来调整交联硬化性树脂(B)的配合量。具体而言，例如，以利用作为交联硬化性树脂(B)使用的环氧树脂来使由苯氧树脂(A)的仲羟基与交联剂(C)的酸酐基的反应而产生的羧基反应为目的，可使环氧树脂的配合量按与交联剂(C)的当量比计成为0.5摩尔以上且1.2摩尔以下的范围内。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。
如果将交联剂(C)与苯氧树脂(A)、交联硬化性树脂(B)一起配合，则能够得到交联性树脂组合物，但为了交联反应可靠地进行也可以还含有作为催化剂的促进剂(D)。促进剂(D)只要在常温下为固体且没有升华性的促进剂就并不特别限定，例如可举出三乙二胺等叔胺、2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑等咪唑类、三苯膦等有机膦类、四苯基
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四苯基硼酸盐等四苯硼盐等。这些促进剂(D)可以单独使用1种，也可以并用2种以上。再者，在使交联性树脂组合物成为微粉末，利用使用静电场的粉末涂装法来使其附着于增强纤维基材从而形成基质树脂101的情况下，作为促进剂(D)，优选使用催化剂活性温度为130℃以上且在常温下为固体的咪唑系的潜在性催化剂。在使用促进剂(D)的情况下，促进剂(D)的配合量，优选相对于苯氧树脂(A)、交联硬化性树脂(B)和交联剂(C)的合计量100质量份设为0.1质量份以上且5重量部以下的范围内。
交联性树脂组合物在常温下为固体，关于其熔融粘度，在160～250℃的范围内的温度区域中的熔融粘度的下限值即最低熔融粘度优选为3000Pa·s以下，更优选为2900Pa·s以下，进一步优选为2800Pa·s以下。通过使在160～250℃的范围内的温度区域中的最低熔融粘度为3000Pa·s以下，能够在通过热压制等进行的加热压接时使交联性树脂组合物向被附着体充分含浸，能够抑制在CFRTP层12中产生孔隙等缺陷，因此金属-CFRTP复合体1的机械物性提高。通过将在160～250℃的范围内的温度区域内的最低熔融粘度设为2900Pa·s以下、进而设为2800Pa·s以下，该效果进一步提高。
[纤维密度]
CFRTP内的碳纤维的密度(VF：Volume Fraction)是影响到强度的因子，一般地，VF越高则CFRTP的强度越高。在本实施方式中，CFRTP层12的VF没有特别限定，但可以为20体积％以上、30体积％以上、40体积％以上或50体积％以上，另外，可以为75体积％以下、70体积％以下或65体积％以下。从基质树脂与碳纤维的密合性和CFRTP的强度的平衡的观点来看，CFRTP层12的VF优选为50体积％以上且65体积％以下。
[碳纤维102]
关于碳纤维102的种类，例如PAN系、沥青系均能使用，根据目的和用途来选择即可。另外，作为碳纤维102，可以单独使用一种上述的纤维，也可以并用多种。
CFRTP层12的碳纤维基材，例如可使用：使用了短切纤维的无纺布基材、使用了连续纤维的布料、单向增强纤维基材(UD材)等。从增强效果方面出发，作为碳纤维基材优选使用布料、UD材料。
(树脂层13)
树脂层13是含有热固性树脂的，设置于金属材料11的表面上，将金属材料11与CFRTP层12接合。树脂层13为树脂组合物的固化物或硬化物。再者，简单地称为“固化物”时意指是树脂成分本身固化而成的，称为“硬化物”时意指是相对于树脂成分而含有各种硬化剂来使其硬化而成的。树脂层13例如能够使用树脂片等固体来获得。树脂层13没有特别限制，但可使用环氧类、氨基甲酸酯类、聚酯类、三聚氰胺类、苯酚类、丙烯酸类之中的1种以上的树脂。在上述之中，树脂层13优选包含选自氨基甲酸酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂和三聚氰胺树脂之中的1种或2种以上。这些树脂，虽然也取决于分子量等，但在常温下容易流动，或者溶解于溶剂等来涂布较容易，因此优选作为树脂层13。另外，环氧树脂，耐热性优异、在作为后工序的电沉积涂装时树脂也难以劣化，因此进一步优选作为树脂层13。另外，在CFRTP层12的基质树脂101为苯氧树脂的情况下，因为环氧树脂的分子结构与苯氧树脂的分子结构相似，所以密合性优异，难以引起热加工时的剥离。从这样的观点来看，作为树脂层13，进一步优选的是环氧树脂。
[树脂层13的厚度]
在本实施方式涉及的金属-CFRTP复合体1中，树脂层13的厚度优选设为5μm以上。当树脂层13的厚度为5μm以上时，金属材料11与CFRTP层12的粘接性被充分维持，而且能够有效地抑制加热压接时的碳纤维102与金属材料11的接触。另外，树脂层13的厚度也可以为6μm以上、7μm以上、8μm以上、或9μm以上。另一方面，从加工性以及成本方面的观点来看，树脂层13的厚度只要为50μm以下即可，例如可以为40μm以下、30μm以下、或20μm以下。作为树脂层13的厚度范围，优选为5μm以上且50μm以下，更优选为7μm以上且25μm以下，进一步优选为9μm以上且20μm以下。再者，为了更充分地确保加工性，根据用途，树脂层13的厚度也可设为小于10μm。
再者，金属材料11、CFRTP层12以及树脂层13的厚度，能够如以下那样依据JIS K5600-1-7、5.4项的光学方法的截面法进行测定。即，使用不对试样造成有害的影响而能无间隙地填埋的常温硬化树脂，将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用作主剂，将エポマウント27-772用作硬化剂，将试样埋入。用切割机在应观察的部位以与厚度方向平行的方式切断试样而显现出截面，用JIS R 6252或6253中规定的粒度号的砂纸(例如280号、400号或600号)进行研磨而制作观察面。在使用研磨材料的情况下，使用适当等级的金刚石膏或类似的膏进行研磨而制作观察面。另外，可以根据需要实施抛光来将试样的表面平滑化至能够观察的状况。
使用具有适于赋予最佳的像对比度的照明系统并具有充分的精度的显微镜(例如奥林巴斯公司制BX51等)，以适当的视场大小对试样进行观察。再者，视场的大小也可以改变以使得能够确认金属材料11、CFRTP层12以及树脂层13的厚度(例如如果CFRTP层12的厚度为1mm，则可以改变成能够确认其厚度的视场的大小)。例如，测定树脂层13的厚度时，将观察视场内如图3那样进行四等分，在各划分点的宽度方向中央部对树脂层13的厚度进行计测，将该平均的厚度作为该视场中的厚度。该观察视场，选择5处不同的部位来进行，在各个观察视场内进行四等分，在各划分内测定厚度，算出平均值。相邻的观察视场彼此距离3cm以上来选择即可。将对这5处的平均值进一步平均而得到的值作为树脂层13的厚度即可。另外，在金属材料11、CFRTP层12的厚度的测定中，也与上述树脂层13的厚度的测定同样地进行即可。
在树脂层13中，也可以在不损害其粘接性、物性的范围内配合例如天然橡胶、合成橡胶、弹性体等、各种的无机填料、溶剂、填充颜料、着色剂、抗氧化剂、防紫外线剂、阻燃剂、阻燃助剂等其他的添加物。
另外，如先前说明的那样，作为树脂层13的树脂组合物使用的树脂，优选根据所使用的基质树脂101来选择，但更优选作为树脂层13的树脂组合物使用环氧树脂且作为基质树脂101使用苯氧树脂。通过将树脂层13的树脂组合物设为环氧树脂、将基质树脂101设为苯氧树脂，从而具有在更高温下的耐热性，另外，因环氧树脂与苯氧树脂分子结构相似，所以密合性优异，因此产生温热加工成型性(温热加工时的密合性)优异这一作用。
＜金属-CFRTP复合体1的制造方法＞
以上，对作为本实施方式涉及的金属-碳纤维增强树脂材料复合体的金属-CFRTP复合体1的构成详细地进行了说明，接着，参照图4及图5对本实施方式涉及的金属-CFRTP复合体1的制造方法进行说明。图4及图5是示出金属-CFRTP复合体1的制造工序例的说明图。
金属-CFRTP复合体1通过利用具有热固性的树脂膜20或树脂片20A将被加工成所希望的形状的CFRTP(或作为其前驱体的CFRTP成型用预浸料21)与金属材料11(钢铁材料或铁系合金)粘接而得到。在加热压接后，上述被粘接的CFRTP或CFRTP成型用预浸料21成为CFRTP层12，树脂膜20或树脂片20A成为树脂层13。在本发明中，作为树脂层13以及CFRTP层12的基质树脂101以使得在160～180℃下的挤压弹性模量成为(树脂层)＞(基质树脂)的方式进行选择。作为通过利用树脂膜20或树脂片20A将金属材料11与CFRTP接合来复合化的方法，例如，可采用以下的方法1或方法2来进行。
(方法1)
在方法1中，在将树脂膜20(成为树脂层13的膜)形成于金属材料11的表面之后，将成为CFRTP层12的CFRTP或CFRTP成型用预浸料21层叠并进行加热压接。
在该方法1中，例如如图4(a)所示，在金属材料11的至少一个面上涂布具有热固性的粉状或液状的树脂组合物，来形成树脂膜20。再者，也可以不在金属材料11侧而在成为CFRTP层12的CFRTP侧或CFRTP成型用预浸料侧形成树脂膜20，但在此举出在金属材料11侧形成树脂膜20的情况为例进行说明。
接着，如图4(b)所示，在金属材料11的形成有树脂膜20的一侧，重叠配置成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21，形成金属材料11、树脂膜20和CFRTP成型用预浸料21以该顺序层叠而得到的层叠体。再者，在图4(b)中，也可以代替CFRTP成型用预浸料21而层叠CFRTP，但此时，CFRTP的粘接面也可以被实施例如通过喷砂处理等来进行的粗糙化、通过等离子处理、电晕处理等来进行的活性化。接着，对该层叠体进行加热以及加压，如图4的(c)所示那样得到金属-CFRTP复合体1。
树脂组合物的涂布方法没有特别限定，在为粘性液体的情况下，可利用从狭缝喷嘴、圆形喷嘴喷出的方式下的涂布、毛刷涂、刮刀涂、刮铲涂等一般公知的方法进行涂布。溶解于溶剂的树脂组合物的涂布，可利用一般公知的涂布方法、例如毛刷涂、喷涂、棒涂、从各种形状的喷嘴喷出的喷出涂布、模涂机涂布、帘涂机涂布、辊涂机涂布、喷墨涂布、丝网印刷等。另外，作为树脂组合物的涂布，也可使用通过粉体涂装来进行的方法。通过粉体涂装而形成的树脂层13，因为树脂组合物为微粒，所以容易熔融，并且，在树脂膜20内具有适度的空隙，因此容易排除孔隙。另外，通过粉体涂装而形成的树脂层13，因为在对CFRTP或CFRTP成型用预浸料21进行加热压接时树脂组合物良好地润湿金属材料11的表面，因此不需要清漆涂布那样的脱气工序，难以引起在片中可见那样的孔隙的发生等的由润湿性不足导致的不良。树脂膜20可以涂布于金属板整个面，也可以仅局部涂布于要贴附CFRTP的部位。
在图4(a)中，也可以在金属材料11的两面形成树脂膜20，在图4(b)中，也可以在两方的树脂膜20的每一方上层叠CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)。另外，成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)，不限于1层，也可以是多层(参照图2)。另外，也可以使用2片以上的金属材料11以将成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)呈三明治状地夹入的方式进行层叠。
(方法2)
在方法2中，将成为树脂层13的树脂片20A、和成为CFRTP层12的CFRTP或CFRTP成型用预浸料21层叠于金属材料11并进行加热压接。
在该方法2中，例如如图5(a)所示，在金属材料11的至少一个面涂布粘接剂，重叠配置树脂片20A和成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21，来形成金属材料11、树脂片20A和CFRTP成型用预浸料21以该顺序层叠而成的层叠体。再者，在图5(a)中，也可代替CFRTP成型用预浸料21而层叠CFRTP，但此时，CFRTP的粘接面也可以被实施例如通过喷砂处理等来进行的粗糙化、通过等离子处理、电晕处理等来进行的活性化。接着，通过对该层叠体进行加热以及加压，如图5(b)所示那样得到金属-CFRTP复合体1。
在方法2中，在图5(a)中，也可以在金属材料11的两面涂布粘接剂并分别层叠树脂片20A和CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)。另外，成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)，不限于1层，也可以为多层(参照图2)。另外，也可以使用2片以上的金属材料11以将树脂片20A和成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)呈三明治状地夹入的方式进行层叠。再者，也可以在金属材料11的至少一个面重叠配置树脂片20A和成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21，并对金属材料11、树脂片20A和CFRTP成型用预浸料21以该顺序层叠而成的层叠体进行加热和加压从而制造金属-CFRTP复合体1。
(加热压接条件)
以下，详细地说明以上的方法1及2中的用于将金属材料11、树脂膜20或树脂片20A、和成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)复合化的加热压接条件。再者，在本发明中，通过选择满足上述那样的关于在160～180℃下的挤压弹性模量的关系的树脂层13以及基质树脂101，即使在加热压接工序中CFRTP层软化·熔融从而碳纤维102能够流动，由于下层的树脂层13比基质树脂101硬，所以作为阻挡层发挥作用，能够有效地防止碳纤维102贯穿树脂层13而接触金属材料11的情况。
(加热压接温度)
加热压接温度T优选为基质树脂101的熔点以上。在基质树脂101为非晶性的热塑性树脂而观测不到熔点的情况下，可利用一般所知的经验规则来适当设定熔点。所利用的经验规则可以根据基质树脂101中所使用的热塑性树脂的性质来适当选择。使用了观测不到熔点的非晶性的热塑性树脂的基质树脂101的熔点，也可以采用例如作为经验规则之一的熔点(K)＝玻璃化转变点(K)×1.4的关系式来设定。另外，例如，在基质树脂101为在较高温下显示出流动性、且观测不到熔点的非晶性的热塑性树脂的情况下，该基质树脂101的熔点也可以使用熔点(K)＝玻璃化转变点(K)×1.5的关系式来设定。加热压接温度T，为了将金属材料11、树脂膜20或树脂片20A、以及CFRTP成型用预浸料21或CFRTP充分粘接，例如设为180℃以上或200℃以上即可。另外，加热压接温度T，为了充分防止在加热压接时树脂层13充分使碳纤维朝向金属材料侵入，设为例如250℃以下或240℃以下即可。因而，加热压接温度T可为180～240℃、180～250℃、200～240℃或200～250℃的范围。当加热压接温度T为该温度范围时，能够在抑制CFRTP层12中的碳纤维102向树脂层13中侵入的同时进行加热压接。
(加热压接压力)
加热压接时的压力，例如优选为3MPa以上，更优选为3MPa以上且5MPa以下的范围。若压力超过上限，则会施加过量的压力，因此有可能发生变形、损伤，另外，当低于下限时，向碳纤维102的含浸性变差。
(加热压接时间)
关于加热压接时间，如果为至少3分钟以上则能够充分地加热压接，优选为5分钟以上且20分钟以下的范围内。
再者，在加热压接工序中，也可以利用加压成形机来进行金属材料11、树脂片20A和成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21(或CFRTP)的复合总括成形。复合总括成形优选通过热压来进行，但也可以将预先余热至规定的温度的材料迅速地设置于低温的加压成形机中进行加工。
(追加的加热工序)
在作为用于形成基质树脂101的原料树脂，使用在苯氧树脂(A)中含有交联性硬化树脂(B)及交联剂(C)的交联性粘接树脂组合物的情况下，也可以还包括追加的加热工序。
在使用交联性粘接树脂组合物的情况下，在作为成为CFRTP层12的CFRTP成型用预浸料21的基质树脂101的原料树脂使用与交联性粘接树脂组合物相同或同种的物质的情况下，能够形成包含由第1硬化状态的硬化物(固化物)构成的基质树脂101的CFRTP层12。
这样，经由上述加热压接工序，能够制作金属材料11、树脂层13和CFRTP层12层叠并被一体化了的金属-CFRTP复合体1的中间体(预制坯)。在该中间体中，根据需要，作为CFRTP层12也可以使用基质树脂101为第1硬化状态的硬化物(固化物)的CFRTP层。而且，对于该中间体，通过在加热压接工序后对CFRTP层12进行二次硬化(post cure)，能够使由第1硬化状态的硬化物(固化物)构成的基质树脂101交联硬化从而向第2硬化状态的硬化物(交联硬化物)变化。
用于二次硬化的追加的加热工序，例如优选在200℃以上且250℃以下的范围内的温度下花费30分钟～60分钟左右的时间来进行。再者，也可以代替二次硬化而利用涂装等的后工序中的热过程。
当如上述那样使用交联性粘接树脂组合物时，交联硬化后的玻璃化转变点Tg与单一的苯氧树脂(A)相比大幅提高。因此，在对上述的中间体进行追加的加热工序前后，即在树脂从第1硬化状态的硬化物(固化物)向第2硬化状态的硬化物(交联硬化物)变化的过程中，玻璃化转变点Tg变化。具体而言，中间体中的交联前的树脂的玻璃化转变点Tg例如为150℃以下，与此相对，追加的加热工序后的交联形成的树脂的玻璃化转变点Tg例如为160℃以上，优选提高至170℃以上且220℃以下的范围内，所以能够大幅提高耐热性。
(前处理工序)
在制造金属-CFRTP复合体1时，作为利用树脂组合物将金属材料11与CFRTP接合的前处理工序，优选对金属材料11进行脱脂，脱脂方法可使用用溶剂擦拭的方法、水洗、进行使用了含有表面活性剂的水溶液或洗涤剂的洗涤、加热来使油成分挥发从而除去的方法、碱脱脂等一般公知的方法。碱脱脂在工业上一般会采用，脱脂效果高，因此优选。更优选进行对模具的脱模处理、金属材料11表面的附着物的除去(除垢)。除了如TFS(Tin FreeSteel：无锡钢)那样密合性非常高的钢板以外，通常，附着有防锈油的钢板等的金属材料11，若不进行脱脂使其恢复密合力，则难以得到充分的粘接强度。因此，通过对金属材料11进行上述的前处理，金属-CFRTP复合体1容易得到高的粘接强度。关于脱脂的必要性，只要事先将成为对象的金属材料以无脱脂工序的方式利用成为对象的树脂组合物接合于作为对象的CFRTP来一体化，测定粘接强度来进行判断即可。
(后工序)
在针对金属-CFRTP复合体1的后工序中，除了涂装以外，为了通过螺栓、铆接等进行的与其他构件的机械性接合而可进行开孔加工、用于粘接接合的粘接剂的涂布等。
＜本实施方式的效果＞
根据上述的本实施方式，可提供金属材料11和CFRTP层12经由树脂层13牢固地接合而成的金属-CFRTP复合体1。这些金属-CFRTP复合体1是抑制了由金属材料11与CFRTP层12中的碳纤维102所致的异种材料接触腐蚀的复合体。尤其是在金属材料11为容易腐蚀的钢铁材料或铁系合金的情况下，异种材料接触腐蚀更成为问题，因此，本实施方式极其有效。另外，本实施方式的金属-CFRTP复合体1，利用具有5μm以上的厚度的树脂层13来使绝缘性增加，能够更有效地抑制异种材料接触腐蚀。进而，因为作为CFRTP层12的基质树脂使用热塑性树脂，所以能够使CFRTP塑性变形，结果能够将金属―CFRTP复合体1作为一体来加工形状。尤其是通过作为基质树脂101使用苯氧树脂、而且作为树脂层13使用环氧树脂，由于两树脂的分子结构的类似性，因此能够在CFRTP层12与树脂层13之间得到极高的密合性。进而，根据上述的本实施方式，能够得到具备电沉积膜的金属-CFRTP复合体1。
实施例
以下通过实施例来对本发明更具体地进行说明，但本发明并不被这些实施例限定。
(金属板的准备)
将成分包含C：0.131质量％、Si：1.19质量％、Mn：1.92质量％、P：0.009质量％、S：0.0025质量％、Al：0.027质量％、N：0.0032质量％、且余量由Fe及杂质构成的钢进行热轧，酸洗后，进行冷轧，得到厚度为1.0mm的冷轧钢板。接着，将制作的冷轧钢板在连续退火装置中在最高到达板温成为820℃的条件下进行退火。退火工序的退火炉内的气体气氛设为包含1.0体积％的H2的N2气氛。将制作的冷轧钢板称为CR。另外，将制作的冷轧钢板在具有退火工序的连续热浸镀装置的退火工序中在最高到达板温成为820℃的条件下进行了退火之后，在镀敷工序中进行热浸镀锌。退火工序的退火炉内的气体气氛设为包含1.0体积％的H2的N2气氛。关于镀敷工序中的镀浴的成分，作为待镀钢板使用了Zn-0.2％Al(称为GI)、Zn-0.09％Al(称为GA)、Zn-1.5％Al-1.5％Mg(称为Zn-Al-Mg)、Zn-11％Al-3％Mg-0.2％Si(称为Zn-Al-Mg-Si)这四种。再者，在使用镀Zn-0.09％Al(GA)的热浸镀浴的情况下，将钢板浸渍于热浸镀浴中，一边将钢板从镀浴中提拉一边从狭缝喷嘴喷吹N2气来进行气体擦拭，调整镀液的附着量之后，采用感应加热器在板温480℃下进行加热从而进行合金化，使钢板中的Fe向镀层中扩散。关于进行了镀敷的钢板的镀层附着量，GA设为45g/m2，GA以外的镀层设为60g/m2。利用日本パーカライジング公司制的碱脱脂剂“ファインクリーナーE6404”对制作的5种金属板进行了脱脂。再者，测定了制作的金属板的抗拉强度，结果均为980MPa以上。
(树脂膜形成工序)
作为树脂层的原料，使用环氧树脂、聚氨酯树脂以及聚酯树脂，形成了分别使用上述树脂的树脂膜。以下对各树脂膜的形成方法进行说明。
＜环氧树脂膜(a)＞
对于100质量份的三菱化学株式会社制的环氧树脂“jER(注册商标)828”，添加25质量份的三菱化学株式会社制的环氧树脂硬化剂“jERキュア(注册商标)W”进行混合。使用刮刀涂布机在制作的金属板上仅在一面且仅在贴附CFRTP的部分上局部涂布上述的环氧树脂与环氧树脂硬化剂的混合物，在加热时间为60秒、到达板温成为230℃的条件下使上述的混合物干燥硬化，由此在金属板上形成表1～3所记载的厚度(1μm、5μm、10μm、20μm、50μm)的环氧树脂膜(a)。
＜聚氨酯树脂膜(b)＞
使用刮刀涂布机在制作的金属板上仅在一面且仅在贴附CFRTP的部分局部涂布第一工业制药制的水分散型聚氨酯树脂“スーパーフレックス150”，在加热时间为60秒、到达板温成为230℃的条件下使其干燥硬化，由此在金属板上形成了10μm的聚氨酯树脂膜(b)。
＜聚酯树脂膜(c)＞
向作为溶剂的环己酮中溶解了30质量％的东洋纺株式会社制的聚酯树脂膜“バイロン(注册商标)226”。对于在该溶剂中溶解聚酯树脂而成的混合物的固体成分100质量份，添加按固体成分计为20质量份的日本サイテックインダストリーズ株式会社制的亚氨基型三聚氰胺“サイメル325”，进而，相对于总固体成分以0.1重量％添加日本サイテックインダストリーズ株式会社制的硬化催化剂“キャタリスト296-9”并进行混合，得到树脂混合物。通过利用刮刀涂布机在制作的金属板上仅在一面且仅在贴附CFRTP的部分局部涂布所得到的树脂混合物，在加热时间为60秒、到达板温成为200℃的条件下使其干燥硬化，由此在金属板上形成了10μm的聚酯树脂膜(c)。
(热塑性CFRTP预浸料的制作)
接着，利用以下方法制作了成为CFRTP层的3种CFRTP预浸料。
＜苯氧树脂CFRTP预浸料(A)的制作＞
在静电场中，在电荷70kV、喷吹空气压力0.32MPa的条件下，将下述粉体向由碳纤维构成的增强纤维基材(布料：东邦特纳克斯公司制，IMS60)进行粉体涂装，所述粉体是将新日铁住金化学株式会社制的双酚A型苯氧树脂“フェノトートYP-50S”(玻璃化转变点＝83℃)进行粉碎并分级而得到的平均粒径D50为80μm的粉体。然后，在烘箱中在170℃下进行1分钟的加热熔融而使树脂热熔，制作出厚度约为0.6mm的苯氧树脂CFRTP预浸料(A)。再者，关于粉碎、分级了的苯氧树脂的平均粒径，通过激光衍射-散射式粒径分布测定装置(マイクロトラックMT3300EX，日机装公司制)，测定了按体积基准累积体积成为50％时的粒径。制作的苯氧树脂CFRTP预浸料(A)的熔点，使用先前说明的熔点(K)＝玻璃化转变点(K)×1.4的式子来方便地设为225℃(498K)。
＜聚酰胺6/66共聚物CFRTP预浸料(B)的制作＞
用加热至180℃的压制机将宇部兴业株式会社制的聚酰胺6/66共聚物ベースグレード5033(熔点＝196℃)在3MPa下进行3分钟的压制，制作出厚度为100μm的尼龙树脂片。将该尼龙树脂片与由碳纤维构成的平织的增强纤维基材(布料：SAKAI OVEX公司制，SA-3203)交替地层叠从而得到层叠体。用加热至220℃的压制机将该层叠体在3MPa下压制3分钟，制作出厚度约为0.6mm的尼龙树脂CFRTP预浸料(B)。
＜聚缩醛树脂CFRTP预浸料(C)的制作＞
利用加热到150℃的压制机将东丽塑料精工株式会社制的聚缩醛TPS(注册商标)POM NC(熔点＝163℃)在3MPa下进行3分钟的压制，制作出厚度为100μm的聚缩醛树脂片。将该聚缩醛树脂片与由碳纤维构成的平织的增强纤维基材(布料：サカイオーベックス公司制，SA-3203)交替地层叠从而得到层叠体。利用加热到220℃的压制机将该层叠体在3MPa下进行3分钟的压制，制作出厚度约为0.6mm的聚缩醛树脂CFRTP预浸料(C)。
(金属-CFRTP复合体的制作)
接着，按表1～3所记载的组合来使用金属板或在表面上形成有树脂膜的金属板、和CFRTP预浸料，制作出金属-CFRTP复合体。详细而言，通过在层叠有树脂膜的金属板上重叠所制作出的CFRTP预浸料，并用具有加热到表1～3所记载的规定温度的平模具的压制机以3MPa进行3分钟的压制，从而制作出具备树脂层(a)～(c)及CFRTP层(A)～(C)的金属-CFRTP复合体。依据JIS K 5600-1-7、5.4项的光学方法的截面法来测定所得到的金属-CFRTP复合体的厚度。CFRTP层的厚度，全部为0.5mm，树脂层的厚度与形成的树脂膜同样。再者，使用的CFRTP预浸料的碳纤维的密度，全部为55体积％。
Figure BDA0002712301440000311
Figure BDA0002712301440000321
Figure BDA0002712301440000331
(评价)
＜弹性模量＞
使用高温纳米压痕仪(Anton Paar制的高温纳米压痕仪UNHT3HTV)，在表1～3所记载的温度下测定了CFRTP层中所含的基质树脂以及树脂层的挤压弹性模量。在CFRTP层的基质树脂的挤压弹性模量与树脂层的挤压弹性模量的关系为(CFRTP层的基质树脂的挤压弹性模量)＜(树脂层的挤压弹性模量)的情况下，将评价结果记为○，在CFRTP层的基质树脂的挤压弹性模量与树脂层的挤压弹性模量的关系为(CFRTP层的基质树脂的挤压弹性模量)≥(树脂层的挤压弹性模量)的情况下，将评价结果记为×。
＜耐蚀性＞
使用复合样品，进行脱脂、表面调整、磷酸锌处理之后，实施了电沉积涂装，所述复合样品是将宽50mm×长100mm的CFRTP压制在层叠有宽70mm×长150mm的树脂层的金属板的中央而成的。关于脱脂，使用日本パーカライジング公司制的脱脂剂“ファインクリーナーE6408”，在60℃的条件下浸渍5分钟来进行了脱脂。关于脱脂了的复合样品的表面调整，使用日本パーカライジング公司制的“プレパレンX”，在40℃的条件下浸渍5分钟。然后，通过使用日本パーカライジング公司制的磷酸锌化学转化剂“パルボンドL3065”在35℃的条件下浸渍3分钟，来进行了磷酸锌处理。在进行了磷酸锌处理之后，进行水洗，在150℃气氛的烘箱中使其干燥。然后，将日本ペイント公司制的电沉积涂料“パワーフロート1200”电沉积涂装15μm，在170℃气氛的烘箱中烘烤20分钟，将这样得到的制品作为样品。通过电沉积涂装，仅未贴附CFRTP的金属部分被涂装了。
使用制作出的样品进行循环腐蚀试验(CCT)。CCT的模式依据汽车工业标准JASO-M609来进行。样品以将CFRTP侧作为评价面并对评价面喷盐水雾的方式设置于试验机中来进行试验。关于耐蚀性的评价，直到45循环(8小时为1循环)为止每3循环、45循环之后每15循环来对样品的外观进行目视观察，求出发生红锈的循环数。直到发生红锈为止的循环数越多，则表示耐蚀性越优异，越能够抑制异种材料接触腐蚀。另外，由于红锈从贴附于金属的CFRTP的端附近发生，因此着眼于那里来进行了目视观察。
＜压制加工性＞
使用V字型的凹凸模具，在将模具加热到200℃的状态下评价了基于热加工的V字的压制加工性。使用在宽50mm×长50mm的金属板整个面贴附有CFRTP的复合样品进行试验。以凹模具侧成为复合样品的CFRTP面、凸模具侧成为金属材料面的方式设置于模具来进行压制。再者，使用V字型模具的V部的角度为90°的模具，分别进行使用了弯曲部的R(曲率半径)不同的模具的压制加工，求出CFRTP不剥离的临界R。越是在更小的曲率半径R下也不剥离，则压制加工性越优异。观察压制加工后的截面，在金属板与CFRTP的粘接部分，金属板和CFRTP相对于粘接部分整体剥离了30％以上的情况判为“剥离”。在CFRTP不剥离的临界R为30mmR以下的情况下，压制加工性良好。
如表1所示可知，将金属板使用冷轧钢板CR、并设置有树脂层的No.12试样与没有设置树脂层的No.15试样进行比较，设置有树脂层的No.12试样显示出良好的耐蚀性。另外，如表1～3所示可知，作为金属板使用了GA、GI、Zn-Al-Mg以及An-Al-Mg-Si的情况也同样，设置有树脂层的试样与没有设置树脂层的试样比较，显示出良好的耐蚀性。另外可知，CFRTP层的基质树脂的挤压弹性模量与树脂层的挤压弹性模量的关系成为○的试样、即在160～180℃下(CFRTP层的基质树脂的挤压弹性模量)＜(树脂层的挤压弹性模量)的试样，与基质树脂的挤压弹性模量与树脂层的挤压弹性模量的关系成为×的试样比较，显示出良好的耐蚀性。另外可知，通过将金属-CFRTP复合体的树脂层的膜厚设为5μm以上，金属-CFRTP复合体的耐蚀性大幅提高。如上所述，本实施方式涉及的金属-CFRTP复合体，针对碳纤维与金属的异种材料接触腐蚀的耐蚀性优异，并且，即使进行热压制，CFRTP也难以剥离，加工性优异。
关于表1的No.14试样，加热压接温度比CFRTP层的基质树脂的熔点低，因此虽然显示出良好的耐蚀性，但是相对于No.1～13试样，加工性稍微降低。
以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于这样的例子。很显然，本领域技术人员能够在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种的变更例或修改例，这些也当然地属于本发明的技术范围。
附图标记说明
1 金属-CFRTP复合体
11 金属材料
12 CFRTP层
13 树脂层
20 树脂膜
20A 树脂片
21 CFRTP成型用预浸料
30 涂膜
101 基质树脂
102 碳纤维

Claims (9)

1.一种金属-碳纤维增强树脂材料复合体，具有：
金属材料，其为钢铁材料或铁系合金；
树脂层，其设置于所述金属材料的至少一个面且包含热固性树脂；和
碳纤维增强树脂材料，其设置于所述树脂层的面上且包含碳纤维材料和具有热塑性的基质树脂，
所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比所述基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。
2.根据权利要求1所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，
所述树脂层的厚度为5μm以上。
3.根据权利要求1或2所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，
所述钢铁材料或铁系合金为具备锌系镀层的镀覆钢材。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，
所述基质树脂包含选自苯氧类、聚碳酸酯类、聚对苯二甲酸乙二酯类、聚2,6-萘二甲酸乙二酯类、尼龙类、聚丙烯类、聚乙烯类、聚环氧醚酮类和聚苯硫醚类中的至少一种，所述树脂层中所含的树脂包含选自环氧类、氨基甲酸酯类、聚酯类、三聚氰胺类、苯酚类和丙烯酸类中的至少一种。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，
所述基质树脂包含苯氧类。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体，
所述树脂层包含环氧类。
7.一种金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法，包括：
在金属材料的至少一个面形成包含热固性树脂的树脂膜的工序，所述金属材料为钢铁材料或铁系合金；
在形成有所述树脂膜的面的至少一部分配置碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料的工序，所述碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料含有碳纤维材料和含热塑性树脂的基质树脂；和
在加热温度T下进行加热压接从而形成树脂层和碳纤维增强树脂材料层的工序，
所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比所述基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。
8.一种金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法，包括：
在金属材料的至少一个面上配置含有热固性树脂的树脂片的工序，所述金属材料为钢铁材料或铁系合金；
在所述树脂片的与所述金属材料相反侧的面上的至少一部分配置碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料的工序，所述碳纤维增强树脂材料或碳纤维增强树脂材料成型用预浸料具有碳纤维材料和含有热塑性树脂的基质树脂；和
在加热温度T下进行加热压接从而形成树脂层和碳纤维增强树脂材料层的工序，
所述树脂层的在160～180℃下的挤压弹性模量比所述基质树脂的在160～180℃下的挤压弹性模量高。
9.根据权利要求7或8所述的金属-碳纤维增强树脂材料复合体的制造方法，
所述加热温度T为所述基质树脂的熔点以上。
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