(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料の全面または一方向の面を残して他の面を、樹脂材料で覆うようにして積層して構成した積層体の構造において、
前記金属材料と前記樹脂材料との境界面に緩衝層を介在させて一体的に構成して成り、前記緩衝層を、繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートしたゴム引き布にした積層体の構造。
【請求項２】
前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との少なくとも一方を材料とした請求項１に記載の積層体の構造。
【請求項３】
前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との少なくとも一方をマトリックス樹脂とする繊維強化プラスチック材料である請求項１に記載の積層体の構造。
【請求項４】
金属材料の全面または一方向の面を残して他の面を、樹脂材料で覆うように成形する積層体の製造方法において、
前記金属材料の外表面に、繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートした緩衝層を被覆し、この緩衝層の上に樹脂材料を被覆して一体的に成形する積層体の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との少なくとも一方を使用する請求項４に記載の積層体の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂材料は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との少なくとも一方をマトリックス樹脂とした繊維強化プラスチック材料を使用する請求項５に記載の積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積層体の構造及びその製造方法に係わり、更に詳しくは線膨張係数が異なる金属材料と樹脂材料とを積層して一体的に成形する際、樹脂材料の成形後に生ずるクラックの発生を有効に防止した積層体の構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂材料を棒状またはパイプ状の金属材料や板状の金属材料に被覆して成形する場合、金属材料の表面に樹脂材料を直接積層して成形するのが一般的である。
【０００３】
しかるに、樹脂材料にて金属材料を全面もしくは一方向のみの面を残して二方向の面を覆うような成形方法（例えば、パイプ、棒状金属の外側に成形し、断面は除く）は同様に成形され、そのまま一体で加熱成形させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すると、有機高分子材料である樹脂材料の線膨張係数は、70×10-6Ｋ-1であり、金属材料の線膨張係数の８×10-6Ｋ-1に比べて約１０倍程大きい。
【０００５】
この結果、加熱時に各々膨張した樹脂材料及び金属材料は、マトリックス樹脂の硬化または溶融温度域でその貼合わせ界面で一致するが、冷却が始まるにつれて樹脂材料の方が収縮が大きい（所謂硬化収縮）。これは、硬化または溶融温度の高い樹脂材料ほど収縮度合いが大きくなり、極端な場合、樹脂材料にクラックが生じる。これは、断面寸法が同一のテーパ状になっていない金属形状のものに多い。
【０００６】
この発明の目的は、線膨張係数が異なる金属材料と樹脂材料とを積層して一体的に成形する際、貼合わせ界面で成形後に生ずるクラックの発生を有効に防止した積層体の構造及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するため、この発明の積層体の構造は、金属材料と樹脂材料との境界面に繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートしたゴム引き布とした緩衝層を介在させて一体的に構成したことを要旨とするものである。このように構成することで、貼合わせ界面で成形後に生ずるクラックの発生を有効に防止出来るものである。
【０００８】
また、この発明の積層体の製造方法は、金属材料の外表面に、繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートした緩衝層を被覆し、この緩衝層の上に樹脂材料を被覆して一体的に成形することを要旨とするものである。
【０００９】
この発明は、上記のように構成され、金属材料と樹脂材料との境界面に、繊維の織布の片面または両面をゴム状弾性材料でコートしたゴム引き布を介在させて一体的に構成したことにより、線膨張係数が異なる金属材料と樹脂材料とを積層して一体的に成形する際、貼合わせ界面で成形後に生じるクラックの発生を有効に防止することが出来るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、この発明の第１実施形態を示す金属棒に繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等の樹脂材料を積層した積層体の斜視図を示し、この積層体は、金属棒１と、樹脂材料２との成形界面Ｘには、繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートしたゴム引き布とした緩衝層３を介在させて一体的に構成してある。
【００１２】
なお、金属棒１は、図１に示すように中実の丸棒の他、中空パイプ状のものであっても良く、金属材料としては、アルミニウム，鉄，チタン，銅等の他、他の金属材料で形成することも可能である。
【００１３】
前記緩衝層３を構成する繊維の織布は、芳香族ポリアミド繊維（アラミド繊維）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維等からなり、ゴム状弾性材料は、ＮＢＲ，ＢＲ，ＳＢＲ，ＮＲ，ＩＲ，ＥＰＤＭ，ＣＲから成る。
【００１４】
なお、織布、ゴムの種類及び厚さ等は、成形する物体の寸法、硬化温度等により選定される。
【００１５】
更に、前記樹脂材料２は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の単独または熱可塑性樹脂との混合物を使用するか、または前記熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の単独または熱可塑性樹脂との混合物をマトリックス樹脂とする繊維強化プラスチック材料を使用するものである。
【００１６】
前記マトリックス樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂またはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂、またはそれらの混合物とし、特に限定するものではない。
【００１７】
また、図２はこの発明の第２実施形態を示す積層体の斜視図を示し、この実施形態は、断面四角形状の金属棒１と、樹脂材料２との成形界面Ｘには、繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートしたゴム引き布とした緩衝層３を介在させたもので、金属棒１は、中実または中空状のものであっても良い。
【００１８】
なお、緩衝層３のゴム引き布の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００１９】
上記のような棒状の積層体の製造方法は、繊維の織布の少なくとも一方の面をゴム状弾性材料でコートした緩衝層３を、前記金属棒１（金属材料）の外表面に被覆し、この上に樹脂材料２を被覆して、常温硬化、またはオーブン等に入れ加熱硬化させることにより一体的に成形するものである。
【００２０】
前記樹脂材料２は、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との少なくとも一方を使用するか、または熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との少なくとも一方をマトリックス樹脂とした繊維強化プラスチック材料を使用する。
【００２１】
例えば、直径４０mmの金属棒１と、その外周面を覆う厚さ４０mmの樹脂材料２との成形界面Ｘには、0.2 〜0.5 mmの緩衝層３を介在させて一体的に成形する。
【００２２】
このように構成することで、金属棒１と樹脂材料２のように、線膨張率が全く異なる二種類の材料を積層させて成形する場合にも、成形界面Ｘに介在させる緩衝層３の所謂クッション効果により樹脂材料２のクラックの発生を抑えることが出来るものである。
【００２３】
【発明の効果】
この発明は、上記のように線膨張率が全く異なる二種類の材料を積層させて成形する場合にも、成形界面に介在させる緩衝層の所謂クッション効果により繊維強化プラスチック等の樹脂材料のクラックの発生を抑えることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示す金属棒に樹脂材料を積層した斜視図である。
【図２】この発明の第２実施形態を示す積層体の斜視図である。
【符号の説明】
１  金属棒
２  樹脂材料
３  緩衝層
Ｘ  成形界面
【図１】
0004487110.tif 000002
【図２】
0004487110.tif 000003