纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和金屬構(gòu)件的接合體的制造方法和用于該方法的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種有效地制造將包含以纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂的復(fù)合材料與金屬構(gòu)件相互接合的接合體的方法。在使纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的表面上的包含熱塑性樹脂的突起與金屬構(gòu)件的表面進(jìn)行接觸的狀態(tài)下，通過熔化纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的表面上的突起中的熱塑性樹脂，使纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與金屬構(gòu)件相互牢固地接合。
【專利說明】纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和金屬構(gòu)件的接合體的制造方法和用于 該方法的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種接合體的制造方法以及一種用于該方法的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，該 接合體包括相互接合的復(fù)合材料和金屬，該復(fù)合材料包含以纖維增強(qiáng)的熱塑性樹脂。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于其高比強(qiáng)度和比剛度，包含以諸如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維的增強(qiáng)纖維增 強(qiáng)的作為基質(zhì)的熱塑性樹脂的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（以下簡稱"熱塑性復(fù)合材料"）作為優(yōu)異 的材料在各領(lǐng)域具有重要位置，并且近來接合到金屬構(gòu)件的熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用已經(jīng)有 所增加。
[0003] 為了將熱塑性復(fù)合材料接合到金屬構(gòu)件，在復(fù)合材料中用作基質(zhì)的熱塑性樹脂自 身需要牢固地融合（粘附）在金屬表面上。關(guān)于通過融化樹脂而將金屬與樹脂接合的方法， 專利文獻(xiàn)1公開了通過將樹脂注塑成型至具有細(xì)密多孔表面的鋁材料、憑借錨定效應(yīng)能夠 將鋁與樹脂相互接合。此外，專利文獻(xiàn)2至4公開了改善樹脂與金屬之間的接合性能的方 法，在該方法中，利用三嗪硫醇衍生物等對金屬表面進(jìn)行處理，以形成有機(jī)被覆層。
[0004] 熱塑性復(fù)合材料容易通過加熱而變形，并因此與采用熱固性樹脂作為基質(zhì)的熱固 性復(fù)合材料相比，具有可以在非常短的時(shí)間內(nèi)注塑成型或壓制成型的優(yōu)點(diǎn)。因此，當(dāng)與成型 同時(shí)或緊隨成型之后在模具內(nèi)通過熱壓縮能夠?qū)崴苄詮?fù)合材料簡單地接合至金屬表面 時(shí)，可以非常有效地制造熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合體（以下稱作"熱塑性復(fù)合材 料-金屬構(gòu)件接合體"）。
[0005] 然而，專利文獻(xiàn)1中公開的方法基本上局限于注塑成型，此外難以應(yīng)用于除了鋁 以外的金屬。此外，在熱塑性復(fù)合材料中，以熱塑性樹脂"浸漬"增強(qiáng)纖維束，但樹脂并非必 需均勻地存在于材料的表面上，在材料中可能存在樹脂的"缺陷"部位。由此，即使通過專 利文獻(xiàn)2和3所公開的將熱塑性樹脂接合至金屬的方法將熱塑性復(fù)合材料接合到金屬，也 存在可能無法發(fā)揮足夠的接合強(qiáng)度或接合強(qiáng)度可能廣泛不同的顧慮。尤其是，當(dāng)增強(qiáng)纖維 為碳纖維時(shí)，碳纖維可能在金屬中引起所謂的電腐蝕，并由此在樹脂缺陷部位中，通過與金 屬直接接觸可能腐蝕金屬。
[0006] 此外，在熱塑性復(fù)合材料中，由于復(fù)合材料中包含增強(qiáng)纖維，所以在復(fù)合材料的表 面上不可避免地存在細(xì)小的不規(guī)則。因此，通過現(xiàn)存已知的方法難以將熱塑性復(fù)合材料牢 固地接合至金屬表面。
[0007] 為了解決這些問題，近來已經(jīng)提出了專利文獻(xiàn)5中公開的方法，在該方法中，在將 熱塑性復(fù)合材料接合至金屬構(gòu)件時(shí)，在金屬表面上形成包含三嗪硫醇衍生物的層，并且在 該三嗪硫醇衍生物包含層與熱塑性復(fù)合材料之間設(shè)置諸如熱塑性樹脂膜的熱塑性樹脂層， 并且加熱并熔化該熱塑性樹脂層以將熱塑性復(fù)合材料牢固且穩(wěn)定地接合至金屬構(gòu)件。
[0008] 在將扁平的熱塑性復(fù)合材料接合至扁平的金屬構(gòu)件的情況下該方法是有效的。然 而，例如，當(dāng)將熱塑性復(fù)合材料接合至具有起伏或?qū)哟尾畹慕饘贅?gòu)件表面時(shí)，不容易設(shè)置熱 塑性樹脂層以精確地追隨金屬構(gòu)件表面的起伏或?qū)哟尾?，因此，牢固且有效的接合可能?困難的。此外，由于需要在熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件之間設(shè)置熱塑性樹脂層的操作，所以 生產(chǎn)率存在問題。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利公布No. 2003-103563
[0012] 專利文獻(xiàn)2 :日本審查專利申請公布H5-51671
[0013] 專利文獻(xiàn) 3 :W0 No. 2009/157445 小冊子
[0014] 專利文獻(xiàn)4 :日本專利公布No. 2011-235570
[0015] 專利文獻(xiàn) 5 :W0 No. 2012/074083 小冊子


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0017] 本發(fā)明的一個目的是解決現(xiàn)存技術(shù)中的前述問題，并且提供一種具有良好的生產(chǎn) 率的熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件相互牢固接合的接合體，即熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的 接合體的制造方法。
[0018] 解決問題的手段
[0019] 本發(fā)明人已經(jīng)研究了熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件之間的接合性能的改進(jìn)，結(jié)果， 本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過以下步驟可以使熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件穩(wěn)定且牢固地相互接 合：在熱塑性復(fù)合材料的表面上形成包含熱塑性樹脂的突起；使（優(yōu)選壓熔接）所述突起 與待接合至的所述金屬構(gòu)件的所述表面、優(yōu)選與具有有機(jī)化合物的被覆層的所述金屬構(gòu)件 的所述表面相接觸，所述有機(jī)化合物具有極性官能團(tuán)；并且在該狀態(tài)下，通過加熱將所述突 起的所述熱塑性樹脂熔化，以將所述熱塑性樹脂熔接至所述金屬構(gòu)件的所述表面?；谠?發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，通過以下方法（1)至（10)制造熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合 體。此外，可以使用以下纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（11)制造所述接合體。
[0021] (1) 一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合 材料包含增強(qiáng)纖維和作為基質(zhì)的熱塑性樹脂，
[0022] 該方法包括：在使所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的表面上的包含熱塑性樹脂的突起與所 述金屬構(gòu)件的表面進(jìn)行接觸的狀態(tài)下，熔化所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述表面上的所述突 起的所述熱塑性樹脂，以將所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料接合至所述金屬構(gòu)件。
[0023] (2)在（1)中描述的接合體的制造方法，其中，使所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述表 面上的所述突起與所述金屬構(gòu)件的所述表面進(jìn)行接觸，在所述金屬構(gòu)件的所述表面上，形 成有具有極性官能團(tuán)的有機(jī)化合物的被覆層。
[0024] (3)在⑵中描述的接合體的制造方法，其中，通過以包含具有所述極性官能團(tuán)的 所述有機(jī)化合物的溶液對所述金屬構(gòu)件的所述表面進(jìn)行處理，來形成所述被覆層。
[0025] (4)在（1)至（3)任一項(xiàng)中描述的接合體的制造方法，其中，相對于所述纖維增強(qiáng) 復(fù)合材料的厚度，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述表面上的所述突起的高度為1%至55%。
[0026] (5)在（1)至（4)任一項(xiàng)中描述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料的所述表面上的所述突起的高度為〇· Imm至5mm。
[0027] (6)在（1)至（5)任一項(xiàng)中描述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料的所述表面上的所述突起中的所述熱塑性樹脂的含量為50wt%至IOOwt%。
[0028] (7)在（1)至（6)任一項(xiàng)中描述的接合體的制造方法，其中，在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合 材料的所述表面上，所述突起的底部的總面積與待接合至所述金屬構(gòu)件的部分的表面面積 的比率為1%至80%。
[0029] (8)在（1)至（7)任一項(xiàng)中描述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料的所述表面上的所述突起中包含的所述熱塑性樹脂與所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基質(zhì)是 相同種類的樹脂。
[0030] (9)在（1)至（8)任一項(xiàng)中描述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合 材料是通過以作為所述基質(zhì)的所述熱塑性樹脂浸漬包含所述增強(qiáng)纖維的無序氈而獲得的 復(fù)合材料，并且其中，在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，所述增強(qiáng)纖維的平均纖維長度為3_至 100mm，并且以100重量份的所述增強(qiáng)纖維計(jì)，所述基質(zhì)的含量（abundance)為30至200重 量份。
[0031] (10)在（9)中所描述的接合體的制造方法，其中，在所述無序氈中，由臨界單纖維 數(shù)以上的所述增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束（A)與所述無序氈中所述增強(qiáng)纖維的總量的比 率為20V〇1%至99V 〇l%，所述臨界單纖維數(shù)由下式（a)定義，并且所述增強(qiáng)纖維束（A)中 的平均纖維數(shù)量（N)滿足下式（b)。
[0032] 臨界單纖維數(shù)=600/D (a)
[0033] 0· 6 X 104/D2〈N〈1 X 105/D2 (b)
[0034] (其中，D表示單增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑（μ m)。）
[0035] (11) -種用于制造纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合體的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料， 該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包含增強(qiáng)纖維和作為基質(zhì)的熱塑性樹脂，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料具有待接合至另一個構(gòu)件的接合部以及在所述接合部的表面上的包含熱塑性樹脂的突 起。
[0036] 發(fā)明效果
[0037] 根據(jù)本發(fā)明，通過簡單的方法，在不需要插置在熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件二者 之間的諸如熱塑性樹脂膜的熱塑性樹脂層的情況下，可以將熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件牢 固且穩(wěn)定地相互接合。由此，可以以高生產(chǎn)率獲得具有良好的接合強(qiáng)度的纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料與金屬構(gòu)件的接合體。此外，形成在熱塑性復(fù)合材料的表面上的突起中的熱塑性樹脂被 熔化并熔接在金屬構(gòu)件的表面上，因此，在熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件之間的接合部中幾 乎不存在增強(qiáng)纖維。因此，即使增強(qiáng)纖維為碳纖維，也可以抑制或防止由碳纖維導(dǎo)致的電解 腐蝕。即使將熱塑性復(fù)合材料接合至具有起伏或?qū)哟尾町惖慕饘贅?gòu)件，也可以獲得牢固且 有效的接合。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 根據(jù)本發(fā)明，在通過將包含熱塑性樹脂作為基質(zhì)的熱塑性復(fù)合材料一體地接合至 金屬構(gòu)件來制造接合體的方法中，在熱塑性復(fù)合材料的表面上形成包含熱塑性樹脂的突 起，并且該突起很好地用于獲得牢固的接合。
[0039] 以下，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，將依次詳細(xì)描述熱塑性復(fù)合材料、形成在該熱 塑性復(fù)合材料的表面上的接合用突起、金屬構(gòu)件、以及根據(jù)本發(fā)明的方法的預(yù)期的熱塑性 復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合體的制造方法。
[0040] [1]熱塑性復(fù)合材料
[0041] 本發(fā)明中所使用的熱塑性復(fù)合材料是包含增強(qiáng)纖維和作為基質(zhì)的熱塑性樹脂的 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
[0042] 在本發(fā)明中，熱塑性復(fù)合材料優(yōu)選為片材形式。即，優(yōu)選地使用實(shí)質(zhì)上將增強(qiáng)纖維 或諸如編織物（woven knitted goods)或毯的其結(jié)構(gòu)（以下有時(shí)稱作"增強(qiáng)纖維結(jié)構(gòu)"）與 熱塑性樹脂一體化的片狀材料。在本發(fā)明中，對熱塑性復(fù)合材料的形式?jīng)]有特別限制。熱 塑性復(fù)合材料的形式可以為上述片材形式，但不限于片材形式。也可以采用板狀形式。熱 塑性復(fù)合材料的形狀可以具有彎曲部。熱塑性復(fù)合材料的形狀可以為具有T形、L形、U形、 或帽狀或者它們的組合的截面的三維形狀，并且在形成為這些不同形狀的熱塑性復(fù)合材料 中，可以采用本發(fā)明的接合體的制造方法。在所有情形中，優(yōu)選的是，熱塑性復(fù)合材料的接 合部的形狀與對應(yīng)于熱塑性復(fù)合材料的金屬構(gòu)件的接合部的形狀基本上相互一致。
[0043](增強(qiáng)纖維及其結(jié)構(gòu)）
[0044] 關(guān)于包含在熱塑性復(fù)合材料中的增強(qiáng)纖維，優(yōu)選使用碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖 維中的一種或兩種以上。在這些纖維中，PAN系碳纖維或浙青系碳纖維是優(yōu)選的。對增強(qiáng) 纖維的形式?jīng)]有特別限制，增強(qiáng)纖維可以是連續(xù)纖維或不連續(xù)纖維。
[0045] 連續(xù)纖維可以形成為織物或所謂的UD片，在所述UD片中，連續(xù)纖維在一個方向 上排列以形成為片材。關(guān)于UD片，可以使用堆疊成各個層的纖維定向方向相互交叉（例 如，在正交方向上交替地堆疊）的多層片材。連續(xù)纖維的平均纖維直徑一般優(yōu)選為5μπι至 20 μ m，更優(yōu)選為5 μ m至12 μ m。
[0046] 不連續(xù)增強(qiáng)纖維可以形成為片材，在該片材中，通過濕式造紙法而將增強(qiáng)纖維形 成為片材；或者可以形成為氈，在該氈中，將不連續(xù)增強(qiáng)纖維分散并布置成相互重疊。在此 情況下，平均纖維直徑優(yōu)選為5 μ m至20 μ m，并且在碳纖維的情況下，平均纖維直徑更優(yōu)選 為5 μ m至12 μ m。增強(qiáng)纖維的平均纖維長度優(yōu)選為3mm至100mm，更優(yōu)選為IOmm至100mm, 特別優(yōu)選為12mm至50mm。在后者氈狀材料中，包含在氈中的增強(qiáng)纖維的平均纖維長度是重 要的。在通過后面描述的方法形成突起的情況下，當(dāng)平均纖維長度短于前述范圍時(shí)，包含在 突起中的增強(qiáng)纖維的比率可能增加。由此，即使當(dāng)該突起在金屬構(gòu)件表面上熔化并融合時(shí)， 也可能無法獲得足夠的接合強(qiáng)度。相反，當(dāng)使用平均纖維長度在前述范圍內(nèi)的增強(qiáng)纖維時(shí)， 存在于突起內(nèi)的增強(qiáng)纖維顯著減少。由此，突起中幾乎不包含纖維，從而獲得良好的接合強(qiáng) 度。
[0047] 在本發(fā)明中，熱塑性復(fù)合材料優(yōu)選地包含由不連續(xù)增強(qiáng)纖維形成的結(jié)構(gòu)作為基 體。增強(qiáng)纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)選為其中不連續(xù)增強(qiáng)纖維大致二維隨機(jī)定向的無序氈。此處，"大致二 維隨機(jī)定向"是指增強(qiáng)纖維無序地、而不是在諸如氈的平面內(nèi)方向中的一個方向的特定方 向上定向，并且作為整體布置在平面內(nèi)而不表現(xiàn)出特定的方向性。因此，適用于本發(fā)明的熱 塑性復(fù)合材料為包含在平面內(nèi)不具有各向異性的大致各向同性的無序氈作為基體的復(fù)合 材料。
[0048] 在無序氈中，所有或大部分增強(qiáng)纖維可以以單纖維的開纖狀態(tài)存在。尤其是，以特 定比率混合包括給定數(shù)量以上的單纖維的纖維束和單纖維形式或接近于單纖維的形式的 纖維束的各向同性無序氈是優(yōu)選的。在諸如PCT/JP2011/70314 (WO No. 2012/105080)和日 本專利申請No. 2011-188768(日本專利公布No. 2013-049208)的說明書中詳細(xì)公開了這樣 的各向同性無序氈及其制造方法。
[0049] 上述優(yōu)選的二維各向同性無序氈是其中由臨界單纖維數(shù)以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的 增強(qiáng)纖維束（A)與由小于臨界單纖維數(shù)的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束（B 1)和/或單增強(qiáng) 纖維（B2)相混合的各向同性無序氈，所述臨界單纖維數(shù)由下式（a)定義。各向同性無序氈 中增強(qiáng)纖維束（A)與纖維總量的比率為20V〇1%至99Vol%，更優(yōu)選為30V〇1%至90V〇1%。 此外，增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)滿足下式（b)。
[0050] 臨界單纖維數(shù)=600/D (a)
[0051] 0· 6X104/D2〈N〈1X105/D2 (b)
[0052] (其中，D表示單增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑（μ m)。）
[0053] 優(yōu)選的是，增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)大于0. 6 X 104/D2,這是因?yàn)槿菀?獲得增強(qiáng)纖維的高纖維體積分?jǐn)?shù)（Vf)。此外，優(yōu)選的是，增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量 (N)小于IX 105/D2,這是因?yàn)閹缀醪粫霈F(xiàn)局部厚部，從而抑制空隙的出現(xiàn)。采用這樣的無 序氈的復(fù)合材料具有在復(fù)合材料的表面上容易形成突起的優(yōu)點(diǎn)。
[0054] 在通過后面描述的方法在復(fù)合材料表面上形成突起的情況下，當(dāng)復(fù)合材料中的增 強(qiáng)纖維具有在前述范圍內(nèi)的平均纖維長度和結(jié)束狀態(tài)時(shí)，可以形成在其中以非常低的比率 包含增強(qiáng)纖維的突起。結(jié)果，在將復(fù)合材料接合至金屬構(gòu)件時(shí)，可以獲得更牢固的接合狀 態(tài)。
[0055] (優(yōu)選的無序氈及其制造方法）
[0056] 可以通過以下步驟獲得二維各向同性無序氈：如果需要，將包括多個增強(qiáng)纖維的 線股沿纖維長度方向分條為多個寬度為〇· 〇5mm至5mm的窄寬度線股，然后連續(xù)地切割成 平均纖維長度為3mm至100mm、特別是IOmm至IOOmm的不連續(xù)纖維束，并且向由此切割的 纖維束噴射空氣以對纖維束進(jìn)行開纖，并且將開纖的纖維束以層狀沉積在例如透氣傳送網(wǎng) 上，以獲得氈。此處，可以將顆粒形式或短纖維形式的熱塑性樹脂與增強(qiáng)纖維一起沉積在透 氣傳送網(wǎng)上，或者可以將薄膜形式的熔融熱塑性樹脂供應(yīng)并滲透至氈形式的增強(qiáng)纖維層， 以制造包含熱塑性樹脂的各向同性無序氈。在該方法中，通過調(diào)整開纖條件，可以將增強(qiáng) 纖維束開纖為由臨界單纖維數(shù)以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束（A)與由小于臨界單纖 維數(shù)的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束和/或單增強(qiáng)纖維（B 2)相混合，所述臨界單纖維數(shù)由上 式（a)定義。由此，在各向同性無序氈中，增強(qiáng)纖維束（A)與增強(qiáng)纖維總量的比率優(yōu)選為 20V〇1 %至99Vol %，更優(yōu)選為30V〇1 %至90V〇1 %，特別優(yōu)選為50V〇1 %至90V〇1 %，并且增 強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)優(yōu)選滿足上式（b)。
[0057] 為了使增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)在前述范圍內(nèi)，在前述的優(yōu)選的無 序氈的制造方法中，通過調(diào)整待進(jìn)行切割處理的纖維束的尺寸，例如，束寬度或單位寬度纖 維數(shù)量，可以控制增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)。具體地，可以存在通過開纖等拓 寬纖維束的寬度并對纖維束進(jìn)行切割處理的方法，或者在切割處理之前設(shè)置分條處理的方 法?；蛘?，可以同時(shí)對纖維束進(jìn)行切割和分條。
[0058] 在上述的二維各向同性無序氈中，增強(qiáng)纖維的單位面積纖維重量為25g/m2至 4, 500g/m2,其中，由臨界單纖維數(shù)以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束（A)與增強(qiáng)纖維的總 量的比率在上述范圍內(nèi)，所述臨界單纖維數(shù)由上式（a)定義，并且增強(qiáng)纖維束（A)中的平均 纖維數(shù)量（N)滿足上式（b)。因此，作為復(fù)合材料的無序氈在可成型性與機(jī)械強(qiáng)度的平衡方 面良好?？梢詫⑦@樣的熱塑性復(fù)合材料接合至金屬構(gòu)件，以提供接合強(qiáng)度良好的接合體。
[0059] WO No. 2012/105080中公開了這樣的無序氈的制造方法，本發(fā)明中可以適當(dāng)?shù)貐?考該方法。
[0060] 在采用前述無序氈的熱塑性復(fù)合材料中，不連續(xù)增強(qiáng)纖維不在平面內(nèi)的特定方向 上定向，而是被布置為在隨機(jī)方向上分散。即，這樣的熱塑性復(fù)合材料是平面各向同性材 料。當(dāng)由這樣的熱塑性復(fù)合材料獲得成形制品時(shí)，熱塑性復(fù)合材料中的增強(qiáng)纖維的各向同 性在成形制品中得以維持。在由熱塑性復(fù)合材料獲得的成形制品中，可以通過獲得兩個垂 直方向上的拉伸模量的比率來評價(jià)復(fù)合材料的各向同性。當(dāng)通過以由復(fù)合材料獲得的成形 制品的兩個垂直方向上的彈性模量值中的較小值除以較大值所獲得的比率不大于2時(shí)，則 認(rèn)為該制品是各向同性的。當(dāng)該比率不大于1. 3時(shí)，則認(rèn)為該制品的各向同性優(yōu)異。
[0061] 構(gòu)成由各向同性無序氈獲得的熱塑性復(fù)合材料的不連續(xù)增強(qiáng)纖維包括少量的長 增強(qiáng)纖維，這是期望的，因?yàn)榭梢园l(fā)揮充分的增強(qiáng)作用并且可以在熱塑性復(fù)合材料的表面 上形成包含少量增強(qiáng)纖維的突起。熱塑性復(fù)合材料中增強(qiáng)纖維的長度由獲得的熱塑性復(fù)合 材料中增強(qiáng)纖維的平均纖維長度表示。在平均纖維長度的測量方法中，例如，使用游標(biāo)卡尺 等將隨機(jī)抽取的100根增強(qiáng)纖維的纖維長度測量至Imm單位，并獲得其平均值。增強(qiáng)纖維 的平均纖維長度優(yōu)選為3mm至100mm，更優(yōu)選為IOmm至100mm。無序毯可以包含具有單一 纖維長度的增強(qiáng)纖維，或者可以組合包含具有不同纖維長度的增強(qiáng)纖維。
[0062] 如上所述，增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑優(yōu)選為5 μ m至20 μ m，特別優(yōu)選為5 μ m至 12 μ m。線股剪切測試中增強(qiáng)纖維與作為基質(zhì)的熱塑性樹脂之間的粘附強(qiáng)度優(yōu)選為5MPa 以上。除了選擇基質(zhì)樹脂之外，也可以通過改變增強(qiáng)纖維的表面氧濃度比率（0/C)的方法 或通過向增強(qiáng)纖維添加上漿劑來增強(qiáng)纖維與基質(zhì)樹脂之間的粘附強(qiáng)度的方法，來提高該強(qiáng) 度。
[0063] 具體地，當(dāng)包含在熱塑性復(fù)合材料中的增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑為5 μ m至7 μ m 時(shí)，由上式（a)所定義的臨界單纖維數(shù)為86至120。當(dāng)增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑為5 μ m時(shí)， 增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)為大于240且小于4, 000,特別優(yōu)選為300至2, 500， 并且更優(yōu)選為400至1，600。當(dāng)增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑為7μπι時(shí)，增強(qiáng)纖維束（A)中的 平均纖維數(shù)量（N)為大于122且小于2, 040,特別優(yōu)選為150至1，500,并且更優(yōu)選為200 至 800。
[0064] 優(yōu)選的是，增強(qiáng)纖維束（A)是薄的。厚度為ΙΟΟμπι以上的增強(qiáng)纖維束與所有增強(qiáng) 纖維束㈧的數(shù)量的比率優(yōu)選為小于3%。厚度為ΙΟΟμπι以上的增強(qiáng)纖維束的比率優(yōu)選 為小于3%是因?yàn)榭梢匀菀椎赜脽崴苄詷渲n纖維束的內(nèi)部。更優(yōu)選的，厚度為ΙΟΟμπι 以上的增強(qiáng)纖維束的比率為小于1%。為了使厚度為IOOym以上的增強(qiáng)纖維束的比率小 于3%，可以采用在切割處理之前拓寬待使用的增強(qiáng)纖維線股以便獲得具有薄的厚度的線 股的方法。
[0065] (基質(zhì)樹脂）
[0066] 構(gòu)成熱塑性復(fù)合材料的基質(zhì)的熱塑性樹脂的實(shí)例可以包括：氯乙烯樹脂、偏氯乙 烯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯腈-苯乙烯樹脂（AS樹脂）、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂（ABS樹脂）、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚乙烯樹脂、聚 丙烯樹脂、各種熱塑性聚酰胺樹脂、聚縮醛樹脂、聚碳酸酯樹脂、熱塑性聚酯樹脂、聚對苯二 甲酸丁二酯樹脂、聚芳酯樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚砜樹脂、聚醚砜樹脂、聚醚醚 酮樹脂以及聚乳酸樹脂。在這些樹脂中，優(yōu)選的實(shí)例可以包括尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、聚 苯硫醚、聚苯醚、改性聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二 酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或包含這些樹脂作為主要組分的共聚物、 AS樹脂以及ABS樹脂。
[0067] 在這些樹脂中，在成本與物理性質(zhì)的平衡方面，至少一種選自包括尼龍、聚丙烯、 聚碳酸酯和聚苯硫醚的組的樹脂是優(yōu)選的。關(guān)于尼龍（以下簡稱為"PA"），選自包括下列 尼龍的組中的至少一種是優(yōu)選的：PA6(也稱作聚己內(nèi)酰胺（polycaproamide)、聚己內(nèi)酰胺 (polycaprolactam)、聚ε -己內(nèi)酰胺）、PA26 (聚己二酰乙二胺）、PA46 (聚己二酰丁二胺）、 PA66(聚己二酰己二胺）、PA69(聚壬二酰己二胺）、PA610(聚癸二酰己二胺）、PA611(聚 i^一烷二酰己二胺）、PA612(聚十二烷二酰己二胺）、PA11 (聚i^一烷橋內(nèi)酰胺）、PA12(聚 十二烷橋內(nèi)酰胺）、PA1212 (聚十二烷二酰十二烷二胺）、PA6T (聚對苯二甲酰己二胺）、 PA6I (聚間苯二甲酰己二胺）、PA912 (聚十二烷二酰壬二胺）、PA1012 (聚十二烷二酰癸二 胺）、PA9T (聚對苯二甲酰壬二胺）、PA9I (聚間苯二甲酰壬二胺）、PAlOT (聚對苯二甲酰癸 二胺）、PAlOI (聚間苯二甲酰癸二胺）、PAlIT (聚對苯二甲酰i^一烷二胺）、PAlII (聚間苯 二甲酰十一烷二胺）、PA12T (聚對苯二甲酰十二烷二胺）、PA12I (聚間苯二甲酰十二烷二 胺）以及聚酰胺MXD6(聚己二酰間苯二甲胺）。如果需要，這些熱塑性樹脂可以包括諸如 穩(wěn)定劑、阻燃劑、顏料和填料的添加劑。這些熱塑性樹脂可以單獨(dú)使用或組合其兩種以上使 用。
[0068](熱塑性復(fù)合材料的構(gòu)成）
[0069] 將具有單向排列的連續(xù)纖維的UD片或由不連續(xù)纖維構(gòu)成的、通過造紙獲得的片 材或無序氈以單層或多層堆疊、并在包含熱塑性樹脂的狀態(tài)下加熱加壓。然后，存在于片材 或無序氈中的熱塑性樹脂熔化并浸漬到纖維之間，以提供包含熱塑性樹脂作為基質(zhì)的熱塑 性復(fù)合材料。在此情況下，可以在制造增強(qiáng)纖維的片材或氈時(shí)供應(yīng)熱塑性樹脂。或者，在制 造增強(qiáng)纖維的片材或氈之后，可以堆疊熱塑性樹脂層，然后加熱加壓以利用樹脂浸漬片材 或氈。
[0070] 以100重量份增強(qiáng)纖維計(jì)，熱塑性復(fù)合材料中的基質(zhì)樹脂的含量優(yōu)選為30至200 重量份。以100重量份增強(qiáng)纖維計(jì)，基質(zhì)樹脂的含量更優(yōu)選為30至150重量份，還更優(yōu)選 為35至100重量份。以100重量份增強(qiáng)纖維計(jì)，熱塑性樹脂的含量優(yōu)選為30重量份以上， 是因?yàn)閹缀醪粫霈F(xiàn)未以熱塑性樹脂覆蓋的干燥增強(qiáng)纖維。此外，該含量優(yōu)選為200重量 份以下，是因?yàn)樵鰪?qiáng)纖維的比率不會降低并且因此適合作為結(jié)構(gòu)材料。
[0071] 考慮到可成型性、特別是利用模具的可成形性，熱塑性復(fù)合材料的厚度優(yōu)選為 0· 5mm至10mm，最特別優(yōu)選為Imm至5mm。此夕卜，可以組合兩層以上這樣的復(fù)合材料來使用。
[0072] 在不損害本發(fā)明的目的限制之內(nèi)，本發(fā)明中所使用的熱塑性復(fù)合材料可以包含諸 如有機(jī)纖維或無機(jī)纖維的各種纖維或非纖維填充劑、阻燃劑、抗UV劑、穩(wěn)定劑、脫模劑、顏 料、軟化劑、塑化劑和表面活性劑的添加劑。
[0073] 熱塑性復(fù)合材料的形式可以為使用注塑成型機(jī)而注塑成形的長纖維粒料，其中， 通過以具有調(diào)整的粘度的熔融的熱塑性樹脂浸漬連續(xù)纖維形式的增強(qiáng)纖維、并切割纖維而 獲得粒料?；蛘撸瑹崴苄詮?fù)合材料的形式也可以為以熔融的熱塑性樹脂浸漬的單向排列片 材（UD片），其中，在UD片中，連續(xù)纖維線股被平行地拉動（drawn)并排列。通過以熔融的 熱塑性樹脂浸漬前述的二維各向同性無序氈而獲得的熱塑性復(fù)合材料是特別優(yōu)選的。
[0074] 在本發(fā)明中使用的優(yōu)選的熱塑性復(fù)合材料是包含平均纖維長度為3mm至100mm、 優(yōu)選為IOmm至IOOmm并且特別優(yōu)選為15mm至80mm的增強(qiáng)纖維，和以100重量份增強(qiáng)纖維 計(jì)30至200重量份的比率的熱塑性樹脂的復(fù)合材料。在復(fù)合材料中，
[0075] (i)采用厚度為〇· 5mm至5mm的片材形式，
[0076] (ii)增強(qiáng)纖維在平面內(nèi)方向上隨機(jī)布置，
[0077] (iii)作為整體，單位面積纖維重量為25g/m2至4500g/m2,
[0078] (iv)由臨界單纖維數(shù)以上的增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束（A)與增強(qiáng)纖維的總量 的比率為50V〇1%至90V〇1%，該臨界單纖維數(shù)由下式（a)定義，并且
[0079] (V)增強(qiáng)纖維束（A)中的平均纖維數(shù)量（N)滿足下式（c)。
[0080] 臨界單纖維數(shù)=600/D (a)
[0081] 0· 7X104/D2〈N〈1X105/D2 (c)
[0082] (其中，D表示單增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑（μ m)。）
[0083] (熱塑性復(fù)合材料的突起）
[0084] 本發(fā)明中使用的熱塑性復(fù)合材料在其待接合至金屬構(gòu)件的表面上具有突起，其 中，該突起包含熱塑性樹脂。
[0085] 在本發(fā)明中，當(dāng)將前述熱塑性復(fù)合材料接合至金屬構(gòu)件時(shí)，優(yōu)選地在熱塑性復(fù)合 材料待接合至金屬構(gòu)件的表面上預(yù)先形成至少一個主要包含熱塑性樹脂的突起。
[0086] 包含在每個突起中的熱塑性樹脂優(yōu)選地與熱塑性復(fù)合材料的基質(zhì)是相同種類的 樹脂。
[0087] 在突起中，熱塑性樹脂的體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選為50%以上，并且特別優(yōu)選為70%以上。 當(dāng)突起中熱塑性樹脂的體積分?jǐn)?shù)在50%以上時(shí)，突起中包含少量的增強(qiáng)纖維。因此，只有當(dāng) 樹脂熔化時(shí)，熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件之間的接合強(qiáng)度才足夠。
[0088] 突起中熱塑性樹脂的含量優(yōu)選為50wt%至IOOwt%，更優(yōu)選為70wt%至IOOwt%, 進(jìn)一步優(yōu)選為85wt%至lOOwt%。
[0089] 每個突起的形狀可以采取半球、筒、圓錐、截圓錐、棱柱、棱錐、截棱錐、以及可以被 視為與這些形狀相似的幾何圖案和設(shè)計(jì)或任意其他形狀。突起可以包括一個以上的脊?fàn)钔?起。當(dāng)形成多個脊?fàn)钔黄饡r(shí)，可以將其設(shè)置為相互交叉的例如網(wǎng)格形式的脊。每個突起的 尖端可以是尖銳的，但無需必需是尖銳的。各個突起可以具有相同形狀或不同形狀。
[0090] 單個突起或兩個以上突起的組合可以構(gòu)成字母，或也可以成形為數(shù)字形狀。一個 突起的形狀的實(shí)例可以包括字母表、假名、阿拉伯?dāng)?shù)字、韓語以及圖形符號（諸如*、Y、 $、！、&、#、0、？、、?、雙圓、星、〈、>、中空形式（例如，環(huán)））。當(dāng)突起的形狀為數(shù)字時(shí)， 形狀的實(shí)例可以包括〇至9,中文數(shù)字以及羅馬數(shù)字。字母和數(shù)字可以單獨(dú)使用或組合使 用。其優(yōu)選的具體實(shí)例可以包括"Teijin"。
[0091] 每個突起的尺寸可以隨意設(shè)定，并且可以根據(jù)位置而不同。此外，多個突起可以有 規(guī)律地布置，或者也可以隨機(jī)存在。
[0092] 相對于熱塑性復(fù)合材料的不具有突起的部分的厚度，突起的高度優(yōu)選為1 %至 55%，更優(yōu)選為5%至50%。
[0093] 突起的高度優(yōu)選為0. Imm至5mm，更優(yōu)選為0. 2mm至2mm。
[0094] 當(dāng)熱塑性復(fù)合材料的表面上組合存在多個具有不同高度的突起時(shí)，各個高度的平 均值優(yōu)選為在上述范圍內(nèi)。當(dāng)突起的高度太大時(shí)，在將熱塑性復(fù)合材料接合至金屬構(gòu)件時(shí)， 大量的突起形成樹脂模糊（blurring)并鋪展到接合部的外周以外。因此，接合體的后加工 變得復(fù)雜。當(dāng)突起的高度不足時(shí)，用于熔接接合的樹脂量可能變得不足，并且因此接合強(qiáng)度 可能不足。
[0095] 當(dāng)突起的形狀為半球、筒、圓錐或截圓錐時(shí)，突起的底部的平均直徑優(yōu)選為0. 5_ 至100mm。當(dāng)突起的形狀為棱柱、棱錐或截棱錐時(shí)，突起的底部的一側(cè)長度優(yōu)選為0. 5mm至 100mm。當(dāng)突起的形狀為脊?fàn)钔黄饡r(shí)，平均寬度優(yōu)選為0.5mm至100mm。即使在通過以下描 述的成型方法形成突起的情況下，由于可以形成幾乎不包含增強(qiáng)纖維的突起，所以只要每 個突起的底部（基部）的最短部分的長度小于增強(qiáng)纖維的平均纖維長度，所有情況就都是 優(yōu)選的。
[0096] 布置在熱塑性復(fù)合材料的表面上的突起的平均間隔優(yōu)選為0. 6mm至110mm。此處， 術(shù)語"間隔"表示相鄰?fù)黄鸬闹行闹g的平均距離。將形成突起的熱塑性復(fù)合材料表面上 的位置設(shè)定為預(yù)期熱塑性復(fù)合材料與金屬構(gòu)件相互接合的位置。根據(jù)接合面積適當(dāng)?shù)剡x擇 突起的數(shù)量，但待一次熔接的突起的底部（基部）的總面積優(yōu)選為約〇.8m 2to 20m2。當(dāng)突 起的形狀為諸如半球、筒、圓錐、截圓錐、棱柱、棱錐或截棱錐的單獨(dú)突起時(shí)，突起的密度優(yōu) 選為每Icm 2的熱塑性復(fù)合材料的待與金屬構(gòu)件接合的面積為1至20個。
[0097] 在熱塑性復(fù)合材料的表面上，突起的底部的總面積與待接合至金屬構(gòu)件的部分的 表面面積的比率為1 %至80 %，更優(yōu)選為1 %至60%，還更優(yōu)選為5 %至50 %。因?yàn)榻雍蠌?qiáng) 度增加，所以突起的底部的總面積的比率優(yōu)選為1%以上。同時(shí)，因?yàn)樵诮雍蠒r(shí)過量的樹脂 幾乎不模糊，所以該比率優(yōu)選為80 %以下。
[0098] 熱塑性復(fù)合材料表面上的突起可以在該熱塑性復(fù)合材料的成型的同時(shí)形成。另 夕卜，也可以通過熱噴涂等在熱塑性復(fù)合材料的平坦表面上設(shè)置突起。突起的形成與成型同 時(shí)進(jìn)行是優(yōu)選的。具體地，例如，可以采用下列方法：
[0099] 1)將熱塑性復(fù)合材料放置在具有凹部的模具中，隨后加熱加壓以成型突起的方 法，以及
[0100] 2)利用在其表面上具有凹部的輥對熱塑性復(fù)合材料進(jìn)行壓紋的方法。
[0101] 方法1)的工業(yè)化優(yōu)點(diǎn)在于可以在將以熱塑性樹脂浸漬的復(fù)合材料（所謂的干片） 壓力成型為給定形狀的同時(shí)形成突起。方法2)的優(yōu)點(diǎn)在于可以連續(xù)地形成突起。在方法 1)和2)中，在熱塑性復(fù)合材料的表面上形成以相對低的含量包含增強(qiáng)纖維的突起。因此， 一般來說，每個突起的樹脂含量變得大于原始熱塑性復(fù)合材料的樹脂含量。因此，根據(jù)方法 1)和2)，可以容易地形成以50%以上、優(yōu)選為70%至100%的體積分?jǐn)?shù)包含熱塑性樹脂的 突起。在通過在熱塑性復(fù)合材料的表面上熱噴涂熱塑性樹脂而形成突起的方法中，不可避 免地形成包含100%的熱塑性樹脂的突起。
[0102] 如上所述，包含在突起中的熱塑性樹脂優(yōu)選地與熱塑性復(fù)合材料的基質(zhì)是相同種 類的樹脂。在前述方法1)和2)中，自然而然的是，包含在突起中的熱塑性樹脂與熱塑性復(fù) 合材料的基質(zhì)樹脂相同。然而，即使當(dāng)通過其他手段形成突起時(shí)，可以由相同種類的樹脂制 成兩種材料，以獲得良好的接合強(qiáng)度。
[0103] 因此，適用于本發(fā)明的熱塑性復(fù)合材料是包含增強(qiáng)纖維和作為基質(zhì)的熱塑性樹脂 的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，并且是包括待接合至諸如金屬構(gòu)件的另一個構(gòu)件的接合部以及在接 合部的表面上的包含熱塑性樹脂的突起的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
[0104] [2]金屬構(gòu)件
[0105] 在本發(fā)明中，待接合至熱塑性復(fù)合材料的金屬構(gòu)件的具體實(shí)例可以包括諸如鋼 鐵、不銹鋼、鋁、銅、黃銅、鎳和鋅的金屬，以及這些金屬的合金，但優(yōu)選的是該金屬主要由諸 如鐵和鋁的元素制成。此處，"主要由...制成"是指含量為90wt%以上。
[0106] 尤其是，金屬構(gòu)件由下列材料適當(dāng)?shù)刂瞥桑褐T如用于通用結(jié)構(gòu)的軋鋼（SS材料）、 冷軋鋼（SPCC材料）以及強(qiáng)張力材料（高抗拉強(qiáng)度鋼板）、諸如SUS304和SUS316的不銹 鋼，和1000至700系列鋁，以及它們的合金。金屬構(gòu)件可以由兩種以上金屬制成，也可以具 有鍍金屬表面。只要確保與熱塑性復(fù)合材料的接合表面，其形狀就并不限于平板狀，可以使 用具有任意其它形狀的金屬構(gòu)件。例如，金屬構(gòu)件可以具有L形、T形、H形、U形或反V形 截面，或者可以為筒狀，并且也可以在其表面上具有層次差異或起伏、不規(guī)則、曲面。根據(jù)本 發(fā)明，熱塑性復(fù)合材料可以無縫地牢固地接合至這樣的復(fù)雜形狀金屬構(gòu)件。
[0107] (被覆層的形成）
[0108] 在本發(fā)明中，提供并提高接合強(qiáng)度的、包含具有極性官能團(tuán)的有機(jī)化合物的被覆 層優(yōu)選地形成在待接合至熱塑性復(fù)合材料的金屬構(gòu)件的表面上，并用于接合。
[0109] 該被覆層優(yōu)選地通過以包含具有極性官能團(tuán)的有機(jī)化合物的溶液對金屬構(gòu)件表 面進(jìn)行處理而形成。
[0110] 以下描述的三嗪硫醇衍生物優(yōu)選作為該具有官能團(tuán)的有機(jī)化合物。
[0111] 被覆層優(yōu)選地形成在待接合至熱塑性復(fù)合材料的金屬構(gòu)件的整個表面上，但也并 非必需形成在整個表面上。被覆層優(yōu)選地具有能夠確保足夠的接合強(qiáng)度（粘附）的位置和 厚度。
[0112] 用于形成優(yōu)選被覆層的三嗪硫醇衍生物的實(shí)例可以優(yōu)選地包括期望化學(xué)鍵合至 金屬的含脫水硅醇的三嗪硫醇衍生物或含烷氧基硅烷的三嗪硫醇衍生物。這樣的含烷氧基 硅烷的三嗪硫醇衍生物優(yōu)選為選自由下式（1)和（2)所表示的化合物以及由下式（3)所表 示的化合物中的至少一種。
[0113]

【權(quán)利要求】
1. 一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合體的制造方法，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包 含增強(qiáng)纖維和作為基質(zhì)的熱塑性樹脂， 該方法包括：在使所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的表面上的包含熱塑性樹脂的突起與所述金 屬構(gòu)件的表面進(jìn)行接觸的狀態(tài)下，熔化所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述表面上的所述突起中 的所述熱塑性樹脂，以將所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料接合至所述金屬構(gòu)件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接合體的制造方法，其中，使所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述 表面上的所述突起與所述金屬構(gòu)件的所述表面進(jìn)行接觸，在所述金屬構(gòu)件的所述表面上， 形成有具有極性官能團(tuán)的有機(jī)化合物的被覆層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接合體的制造方法，其中，通過以包含具有所述極性官能團(tuán) 的所述有機(jī)化合物的溶液對所述金屬構(gòu)件的所述表面進(jìn)行處理，來形成所述被覆層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的接合體的制造方法，其中，相對于所述纖維增強(qiáng)復(fù) 合材料的厚度，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的所述表面上的所述突起的高度為1 %至55%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 的所述表面上的所述突起的高度為〇? 1mm至5mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 的所述表面上的所述突起中的所述熱塑性樹脂的含量為50wt%至lOOwt%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的接合體的制造方法，其中，在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料的所述表面上，所述突起的底部的總面積與待接合至所述金屬構(gòu)件的部分的表面面積的 比率為1%至80%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 的所述表面上的所述突起中包含的所述熱塑性樹脂與所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基質(zhì)是相 同種類的樹脂。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的接合體的制造方法，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材 料是通過以作為所述基質(zhì)的所述熱塑性樹脂浸漬包含所述增強(qiáng)纖維的無序氈而獲得的復(fù) 合材料，并且其中，在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，所述增強(qiáng)纖維的平均纖維長度為3mm至 100mm，并且以100重量份的所述增強(qiáng)纖維計(jì)，所述基質(zhì)的含量為30至200重量份。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的接合體的制造方法，其中，在所述無序氈中，由臨界單纖維 數(shù)以上的所述增強(qiáng)纖維構(gòu)成的增強(qiáng)纖維束（A)與所述無序氈中所述增強(qiáng)纖維的總量的比 率為20V〇1%至99V〇l%，所述臨界單纖維數(shù)由下式（a)定義，并且所述增強(qiáng)纖維束（A)中 的平均纖維數(shù)量（N)滿足下式（b): 臨界單纖維數(shù)=600/D (a) 0? 6X104/D2〈N〈1X105/D2 (b) 其中，D表示單增強(qiáng)纖維的平均纖維直徑（ym)。
11. 一種用于制造纖維增強(qiáng)復(fù)合材料與金屬構(gòu)件的接合體的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，該纖 維增強(qiáng)復(fù)合材料包含增強(qiáng)纖維和作為基質(zhì)的熱塑性樹脂，其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具 有待接合至另一個構(gòu)件的接合部以及在所述接合部的表面上的包含熱塑性樹脂的突起。
【文檔編號】C08J5/12GK104395057SQ201380033784
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】平田滋己, 佐野弘樹, 加藤卓巳 申請人:帝人株式會社