复合材料以及复合材料的制造方法与流程

本发明涉及一种具有纤维增强塑料和橡胶材料的复合材料、以及上述复合材料的制造方法。

背景技术：

1、目前，纤维增强塑料(frp)由于兼具轻质性和高强度，因此被广泛用作工业制品的材料，如飞机、汽车、自行车等运输相关设备、网球拍、高尔夫球杆等运动用品、耐震加强材料等建筑结构物等。另外，工业制品不仅要求轻质性和高强度，还要求兼具美学外观。由上述可知，作为具备轻质性、高强度和美学外观的材料，有时使用在纤维增强塑料上粘接具备美学外观的构件而成的复合材料。

2、以往，作为具备轻质性、高强度和美学外观的上述复合材料，提出了一种复合材料，该复合材料是将由纤维增强塑料形成的第1构件和装饰材料这两个构件一体化而成的复合材料，其中，在第1构件和装饰材料的接合部分形成有热塑性树脂层，上述热塑性树脂层包含上述第1构件的增强纤维组的一部分增强纤维(专利文献1)。在专利文献1中，作为装饰材料，提出了塑料膜、金属板、织物、布、无纺布、人造皮革等。

3、在专利文献1中，由于夹在纤维增强塑料与装饰材料之间的热塑性树脂层作为粘接剂层发挥功能，并且包含纤维增强塑料的增强纤维的一部分，因此是在纤维增强塑料与装饰材料之间赋予了优异的粘接强度的复合材料。

4、另一方面，对使用了纤维增强塑料的材料不仅要求轻质性和高强度，还要求兼具振动衰减性和耐变形性。由上述可知，作为具备轻质性、高强度以及振动衰减性和耐变形性的材料，有时使用在纤维增强塑料上用粘接剂粘接橡胶材料而成的复合材料。

5、但是，在纤维增强塑料上用粘接剂粘接橡胶材料而成的复合材料中，由于粘接剂的涂布状态产生不均，导致纤维增强塑料与橡胶材料之间的粘接性不充分，因此，在纤维增强塑料与橡胶材料之间的粘接强度方面有改善的余地。另外，在纤维增强塑料上涂布粘接剂而粘接橡胶材料的复合材料的制造方法中，由于需要粘接剂的涂布工序，因此制造工序复杂，另外，由于粘接剂难以均匀涂布，因此存在不能简化制造的问题。

6、(现有技术文献)

7、(专利文献)

8、专利文献1：日本特开2006-44264号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、鉴于上述情况，本发明的目的在于提供防止纤维增强塑料与橡胶材料之间剥离的、纤维增强塑料与橡胶材料的复合材料；以及能够防止制造工序的复杂化且制造工序容易的、纤维增强塑料与橡胶材料的复合材料的制造方法。

3、解决课题的手段

4、本发明的构成要点如下。

5、[1]一种复合材料，其具有第1构件和第2构件，所述第1构件具有纤维增强塑料，所述第2构件在上述第1构件上的至少一部分区域与上述第1构件直接接触而形成，并且具有橡胶材料，

6、上述第1构件和上述第2构件一体化。

7、[2]根据[1]所述的复合材料，其中，上述第1构件与上述第2构件直接接触，在上述第1构件与上述第2构件之间没有夹装粘接构件。

8、[3]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述第1构件和上述第2构件为片状，上述复合材料具有层积体结构。

9、[4]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述橡胶材料为选自由丁腈橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、氢化丁腈橡胶和硅橡胶(silicone gum)组成的组中的至少一种。

10、[5]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述橡胶材料为选自由丁腈橡胶、氟橡胶和丁基橡胶组成的组中的至少一种。

11、[6]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述纤维增强塑料为碳纤维增强塑料。

12、[7]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述第1构件是具有第1上述纤维增强塑料和第2上述纤维增强塑料的多层结构体，第1上述纤维增强塑料形成纤维取向角度为第1方向的第1层，第2上述纤维增强塑料形成纤维取向角度为与上述第1方向不同的第2方向的第2层。

13、[8]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述复合材料的外表面为上述第1构件。

14、[9]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，上述复合材料的外表面为上述第2构件。

15、[10]根据[1]或[2]所述的复合材料，其中，所述复合材料成型为板状或筒状。

16、[11]一种复合材料的制造方法，其具有：

17、准备第1前体的工序，所述第1前体是使树脂包含在纤维中而得到的未固化或半固化材料；

18、得到层积体的工序，在所准备的上述第1前体上的至少一部分区域直接层积具有未硫化的橡胶的第2前体，得到上述第1前体和上述第2前体的层积体；和

19、一体化工序，通过对得到的上述层积体进行加热处理，从而得到使上述第1前体的上述树脂热固化而具有纤维增强塑料的第1构件、和将上述第2前体的上述未硫化的橡胶硫化而具有橡胶材料的第2构件，并使上述第1构件和上述第2构件一体化。

20、[12]根据[11]所述的复合材料的制造方法，其中，在所准备的上述第1前体上，不经由粘接构件，直接层积上述第2前体，所述第2前体具有配合有硫化剂的、未硫化的橡胶。

21、发明效果

22、根据本发明的复合材料的实施方式，通过具有：具有纤维增强塑料的第1构件、和在上述第1构件上的至少一部分区域与上述第1构件直接接触而形成的具有橡胶材料的第2构件，并使上述第1构件和上述第2构件一体化，从而能够得到具有纤维增强塑料的第1构件与具有橡胶材料的第2构件之间的剥离被防止的、纤维增强塑料与橡胶材料的复合材料。

23、根据本发明的复合材料的实施方式，通过上述第1构件与上述第2构件直接接触，在上述第1构件与上述第2构件之间没有夹装粘接构件，从而防止由粘接构件引起的粘接不均，因而防止第1构件与第2构件之间的剥离。

24、根据本发明的复合材料的实施方式，通过上述橡胶材料为选自由丁腈橡胶、氟橡胶、丁基橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、氢化丁腈橡胶和硅橡胶组成的组中的至少一种，从而在第1构件与第2构件之间获得密合性，并能够防止剥离。

25、根据本发明的复合材料的实施方式，通过上述橡胶材料为选自由丁腈橡胶、氟橡胶和丁基橡胶组成的组中的至少一种，从而在第1构件与第2构件之间可靠地获得密合性，并可靠地防止剥离。

26、在本发明的复合材料的制造方法的实施方式中，通过在纤维中含有树脂的未固化或半固化材料、即第1前体上的至少一部分区域，直接层积具有未硫化的橡胶的第2前体，得到层积体，并对上述层积体进行加热处理，从而得到使上述第1前体的上述树脂热固化而具有纤维增强塑料的第1构件和将上述第2前体的上述未硫化的橡胶硫化而具有橡胶材料的第2构件，并且使上述第1构件和上述第2构件一体化。即，通过对上述层积体进行加热处理，从而对纤维中含有树脂的未固化或半固化材料即预浸料(prepreg)进行热固化处理，并将未硫化的橡胶硫化，进而同时得到纤维增强塑料和硫化后的橡胶材料，并且使得到的纤维增强塑料和硫化后的橡胶材料一体化。

27、因此，根据本发明的复合材料的制造方法的实施方式，在将具有纤维增强塑料的第1构件和具有橡胶材料的第2构件一体化时，不需要粘接剂的涂布工序本身，也不需要粘接剂的均匀涂布。由上述可知，根据本发明的制造方法的实施方式，能够防止纤维增强塑料与橡胶材料的复合材料的制造工序的复杂化，能够简化上述复合材料的制造。另外，根据本发明的复合材料的制造方法的实施方式，通过对上述层积体进行加热处理，从而得到使上述第1前体的上述树脂热固化而具有纤维增强塑料的第1构件、和将上述第2前体的上述未硫化橡胶硫化而具有橡胶材料的第2构件，并且使上述第1构件和上述第2构件一体化，因而能够得到具有纤维增强塑料的第1构件与具有橡胶材料的第2构件之间的剥离被防止的、纤维增强塑料与橡胶材料的复合材料。

28、根据本发明的复合材料的制造方法的实施方式，通过在上述第1前体上，不经由粘接构件而直接层积具有未硫化的橡胶的上述第2前体，从而能够防止由粘接构件引起的粘接不均，因而能够防止第1构件与第2构件之间的剥离。