(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-02
(45)【発行日】2022-12-12
(54)【発明の名称】接着部材、接着部材の形成方法および接着層の形成方法
(51)【国際特許分類】
F16B 11/00 20060101AFI20221205BHJP
C09J 201/00 20060101ALI20221205BHJP
C09J 5/00 20060101ALI20221205BHJP
C09J 7/00 20180101ALI20221205BHJP
B32B 27/00 20060101ALI20221205BHJP
【ＦＩ】
F16B11/00 B
C09J201/00
C09J5/00
C09J7/00
B32B27/00 C
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019082173
(22)【出願日】2019-04-23
(65)【公開番号】P2020180626
(43)【公開日】2020-11-05
【審査請求日】2021-12-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大橋 一輝
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼木 清嘉
(72)【発明者】
【氏名】藤原 直昭
【審査官】杉山 豊博
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／１２９５７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００４－２６２６６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２８２０４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０８３５５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６１－０９８０２４（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｂ １１／００
Ｃ０９Ｊ ２０１／００
Ｃ０９Ｊ ５／００
Ｃ０９Ｊ ７／００
Ｂ３２Ｂ ２７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１部材と、第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材とを接着する接着剤を含む接着層と、
前記接着層内に配置され、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材と、
を備え、
前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて前記面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする接着部材。
【請求項2】
前記進展抑制部は、前記凸形状を呈する湾曲部であることを特徴とする請求項１に記載の接着部材。
【請求項3】
前記き裂進展抑制部材は、前記進展抑制部の端部から前記面内方向に沿って延びる誘導部をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接着部材。
【請求項4】
前記き裂進展抑制部材は、前記面内方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の接着部材。
【請求項5】
隣り合う前記き裂進展抑制部材の少なくとも一部は、前記進展抑制部の前記凸形状が互いに反対方向を向いて配置されることを特徴とする請求項４に記載の接着部材。
【請求項6】
前記き裂進展抑制部材は、前記進展抑制部が環状に連続して形成されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の接着部材。
【請求項7】
前記き裂進展抑制部材は、連結部を介して複数が連結されていることを特徴とする請求項４に記載の接着部材。
【請求項8】
第１部材を準備する第１部材準備ステップと、第２部材を準備する第２部材準備ステップと、
前記第１部材と前記第２部材とを接着剤を含む接着層により接着する接着ステップと、
を備え、
前記接着層内には、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材が配置されており、
前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて前記面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする接着部材の形成方法。
【請求項9】
第１部材と第２部材とを接着する接着剤を含む接着層を形成する接着層の形成方法であって、基材を複数の切り込み線に沿って切り込み、複数の折り曲げ線に沿って折り曲げて、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材を、連結部を介して複数連結して形成し、前記き裂進展抑制部材に前記接着剤を含む樹脂を含浸して前記接着層を形成し、
前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする接着層の形成方法。
【請求項10】
第１部材と第２部材とを接着する接着剤を含む接着層を形成する接着層の形成方法であって、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材の周囲に、前記接着剤を含む複数のフィルム状部材を接着して前記接着層を形成し、
前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて前記面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする接着層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接着部材、接着部材の形成方法および接着層の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、２つの部材を接着層によって接着して接着部材を形成することが知られている。例えば、特許文献１には、第１部材と第２部材との間に、第１繊維部および第２繊維部を配置し、第１繊維部と第２繊維部との間に接着部を設けて接着する接着構造が開示されている。この接着構造では、第１部材と第２部材との間で、第１繊維部および第２繊維部が面外方向に延在するように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１６／１２９５７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
第１部材および第２部材と接着層（接着部）とを接着する接着構造では、荷重が作用したとき、接着層にき裂（特に第１部材および第２部材と接着層との界面における剥離）が発生する可能性がある。上記特許文献１に記載の接着構造は、第１部材と第２部材との間で第１繊維部および第２繊維部が面外方向に延在することで、接着部に発生するき裂の進展を第１繊維部および第２繊維部で抑制している。しかしながら、接着層において繊維を面外方向に延在するように配置した場合、面内方向への引張荷重に対する耐性が低下する等、接着部材の面内特性に影響が生じる可能性がある。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接着部材の面内特性に影響を与えないようにしながら、接着層で発生するき裂の進展を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１部材と、第２部材と、前記第１部材と前記第２部材とを接着する接着剤を含む接着層と、前記接着層内に配置され、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材と、を備え、前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて前記面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする。
【0007】
この構成により、接着層とき裂進展抑制部材との界面の接着強度が、接着層と第１部材および第２部材との界面の接着強度よりも弱いため、接着層で発生して面内方向に向かうき裂を接着層とき裂進展抑制部材との界面へと誘導することができる。そして、き裂進展抑制部材の進展抑制部へと誘導されたき裂は、進展抑制部の凸形状によって面外方向に進展することになる。その結果、き裂の面内方向への進展抵抗が大きくなり、き裂の進展が抑制される。すなわち、接着層内において繊維を面外方向に延在するように配置することなく、き裂の進展を抑制することが可能となる。したがって、本発明によれば、接着部材の面内特性に影響を与えないようにしながら、接着層で発生するき裂の進展を抑制することが可能となる。
【0008】
また、前記進展抑制部は、前記凸形状を呈する湾曲部であることが好ましい。この構成により、進展抑制部によってき裂をスムーズに誘導しつつ、き裂の面内方向への進展抵抗を増加させることができる。
【0009】
また、前記き裂進展抑制部材は、前記進展抑制部の端部から前記面内方向に沿って延びる誘導部をさらに有することが好ましい。この構成により、接着層で発生して面内方向に向かうき裂を誘導部へとより確実に誘導させることができる。
【0010】
また、前記き裂進展抑制部材は、前記面内方向に沿って複数配置されることが好ましい。この構成により、複数のき裂進展抑制部材をより広い範囲に配置することができるため、接着層で面内方向へと向かうき裂の進展を、より確実に抑制することができる。
【0011】
また、隣り合う前記き裂進展抑制部材の少なくとも一部は、前記進展抑制部の前記凸形状が互いに反対方向を向いて配置されることが好ましい。この構成により、互いに反対方向を向いて配置されるき裂進展抑制部材により、き裂が２方向のいずれに向かう場合でも、その進展をより確実に抑制することができる。
【0012】
また、前記き裂進展抑制部材は、前記進展抑制部が環状に連続して形成されることが好ましい。この構成により、接着層内において、き裂が面内方向のいずれに進展するものであっても、その進展をより確実に抑制することができる。
【0013】
また、前記き裂進展抑制部材は、連結部を介して複数が連結されていることが好ましい。この構成により、複数のき裂進展抑制部材を一つの部材として取り扱うことができる。また、例えば第１部材、第２部材および接着層を接着する際に接着層内に含まれる樹脂が軟化しても、複数のき裂進展抑制部材の間に連結部が存在することで、き裂進展抑制部材が接着層内で流動することを抑制することができる。
【0014】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１部材を準備する第１部材準備ステップと、第２部材を準備する第２部材準備ステップと、前記第１部材と前記第２部材とを接着剤を含む接着層により接着する接着ステップと、を備え、前記接着層内には、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材が配置されており、前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて前記面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする。
【0015】
この構成により、接着層とき裂進展抑制部材との界面の接着強度が、接着層と第１部材および第２部材との界面の接着強度よりも弱いため、接着層で発生して面内方向に向かうき裂を接着層とき裂進展抑制部材との界面へと誘導することができる。そして、き裂進展抑制部材の進展抑制部へと誘導されたき裂は、進展抑制部の凸形状によって面外方向に進展することになる。その結果、き裂の面内方向への進展抵抗が大きくなり、き裂の進展が抑制される。すなわち、接着層内において繊維を面外方向に延在するように配置することなく、き裂の進展を抑制することが可能となる。したがって、本発明によれば、接着部材の面内特性に影響を与えないようにしながら、接着層で発生するき裂の進展を抑制することが可能となる。
【0016】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１部材と第２部材とを接着する接着剤を含む接着層を形成する接着層の形成方法であって、基材を複数の切り込み線に沿って切り込み、複数の折り曲げ線に沿って折り曲げて、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材を、連結部を介して複数連結して形成し、前記き裂進展抑制部材に前記接着剤を含む樹脂を含浸して前記接着層を形成し、前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする。
【0017】
この構成により、複数が連結されたき裂進展抑制部材を含む接着層を容易に形成することができる。また、複数のき裂進展抑制部材を一つの部材として取り扱うことができる。また、例えば第１部材、第２部材および接着層を接着する際に接着層内に含まれる樹脂が軟化しても、複数のき裂進展抑制部材の間に連結部が存在することで、き裂進展抑制部材が接着層内で流動することを抑制することができる。
【0018】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１部材と第２部材とを接着する接着剤を含む接着層を形成する接着層の形成方法であって、前記接着層内で面内方向に向かうき裂の進展を抑制するき裂進展抑制部材の周囲に、前記接着剤を含む複数のフィルム状部材を接着して前記接着層を形成し、前記き裂進展抑制部材は、前記第１部材側から前記第２部材側にかけて前記面内方向に凸形状を呈する進展抑制部を有し、前記接着層との界面の接着強度が前記接着層と前記第１部材および前記第２部材との界面の接着強度よりも弱いことを特徴とする。
【0019】
この構成により、き裂進展抑制部材を含む接着層を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に、本発明にかかる接着部材、接着部材の形成方法および接着層の形成方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0022】
図１は、実施形態にかかる接着部材としての複合材を示す断面図である。実施形態にかかる接着部材としての複合材１００は、例えば航空機といった種々の分野において用いられる複合材である。複合材１００は、第１部材としての第１複合部材１０Ａと、第２部材としての第２複合部材１０Ｂと、接着層２０を備えている。第１複合部材１０Ａと第２複合部材１０Ｂとは、接着層２０を介して接着される。以下の説明では、第１複合部材１０Ａ、第２複合部材１０Ｂおよび接着層２０が並ぶ方向（図１に示す上下方向）を複合材１００の「面外方向Ｚ」と称し、面外方向Ｚと直交する方向（図１に示す左右方向）を複合材１００の「第１面内方向Ｘ」と称し、第１面内方向Ｘおよび面外方向Ｚと直交する方向を複合材１００の「第２面内方向Ｙ」と称する。
【0023】
第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂは、例えば炭素繊維といった強化繊維に樹脂を含浸した複合材料層１１を複数積層した積層体である。接着層２０は、第１複合部材１０Ａと第２複合部材１０Ｂとの間に配置され、第１複合部材１０Ａと第２複合部材１０Ｂとを接着する。接着層２０は、例えば接着剤を含む樹脂材料により形成される。
【0024】
実施形態にかかる複合材１００は、第１複合部材１０Ａを準備する第１部材準備ステップと、第２複合部材１０Ｂを準備する第２部材準備ステップと、第１複合部材１０Ａと第２複合部材１０Ｂとを接着層２０で接着する接着ステップとを実行することで形成される。本実施形態では、第１部材準備ステップ、第２部材準備ステップにおいて、複合材料層１１を複数積層し、樹脂を硬化させた第１複合部材１０Ａ、第２複合部材２０Ｂを準備する。そして、接着ステップにおいて、樹脂硬化後の第１複合部材１０Ａと第２複合部材２０Ｂとの間に接着層２０を配置して、第１複合材部１０Ａと第２複合部材１０Ｂとを接着層２０で接着する。なお、第１部材準備ステップ、第２部材準備ステップで樹脂硬化前（プリプレグの状態）の第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂを準備し、接着ステップで第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂの間に接着層２０を配置して、加熱を伴いながら接着させることで、接着と同時に第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂを硬化させてもよい。
【0025】
ここで、複合材１００に対して荷重が作用すると、接着層２０内において、第１面内方向Ｘまたは第２面内方向Ｙへと向かうき裂が発生することがある。き裂は、特に第１複合部材１０Ａまたは第２複合部材１０Ｂと接着層２０との界面の剥離として発生しやすい。そのため、実施形態にかかる複合材１００は、接着層２０で発生したき裂の進展を抑制するために、上記構成に加えて、き裂進展抑制部材３０を備えている。
【0026】
き裂進展抑制部材３０は、例えば金属箔により形成され、接着層２０内に配置される。き裂進展抑制部材３０は、複合材１００において、き裂が発生しやすく、き裂の進展を停止させるべき箇所に配置される。複合材１００において、き裂が発生しやすく、き裂の進展を停止させるべき箇所は、複合材１００の設計段階において特定される。同様に、第１面内方向Ｘおよび第２面内方向Ｙのいずれの方向にき裂が進展するかは、複合材１００の設計段階において特定される。以下、き裂が第１面内方向Ｘの一方向（図２の右方向）に進展する場合を例として、き裂進展抑制部材３０の構成について説明する。
【0027】
図２は、実施形態にかかる接着部材としての複合材の要部を拡大して示す拡大断面図である。き裂進展抑制部材３０は、図示するように、２つの誘導部３１と、進展抑制部３２とを有している。２つの誘導部３１は、接着層２０内で、互いに対向しながら、第１面内方向Ｘに沿って延在する。なお、図１に示す例では、模式的に、誘導部３１を直線状に示しているが、誘導部３１の形状はこれに限られない。「第１面内方向Ｘに沿った方向に延在する」とは、誘導部３１が主として第１面内方向Ｘに沿って延在することを意味し、第１面内方向Ｘに対して傾斜して延在してもよいし、完全に直線状でなくてもよい。
【0028】
進展抑制部３２は、２つの誘導部３１の一方側の端部に設けられ、２つの誘導部３１の間に延在する。言い換えると、２つの誘導部３１は、進展抑制部３２の端部から第１面内方向Ｘに沿って延びる。進展抑制部３２は、図１に示すように、２つの誘導部３１の間を第１面内方向Ｘのき裂Ｃが進展する側に向けて凸形状を呈して延びる。すなわち、進展抑制部３２は、第１複合部材１０Ａ側から第２複合部材１０Ｂ側にかけて、第１面内方向Ｘに向けて凸形状を呈する。本実施形態では、進展抑制部３２は、所定の曲率半径で凸形状を呈する半円状の湾曲部である。進展抑制部３２が半円状である場合、その曲率半径の上限は、接着層２０の厚みの半分よりもわずかに小さい値とされる。ただし、進展抑制部３２は、半円状に限らず、所定の曲率半径で形成される円弧状の凸部であってもよい。また、進展抑制部３２は、途中で曲率半径が変化するものであってもよい。これにより、き裂進展抑制部材３０は、図１に示すように、２つの誘導部３１と進展抑制部３２とで断面Ｕ字形状を呈する。なお、き裂進展抑制部材３０の第２面内方向Ｙにおける幅は、複合材１００のサイズ、き裂の進展を止めるべき箇所の範囲等にあわせて、適宜決定されればよい。
【0029】
そして、き裂進展抑制部材３０は、接着層２０との界面、すなわち表面３３における接着層２０との接着強度が、接着層２０と第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂとの界面の接着強度よりも弱く設定されている。き裂進展抑制部材３０の表面３３における接着層２０との接着強度は、例えば、材料構成を調整したり、表面３３に例えば化学的な処理を施したりすることで、調整することができる。本実施形態では、き裂進展抑制部材３０は、金属箔により形成される。なお、表面３３における接着層２０との接着強度を適切なものとすることができれば、き裂進展抑制部材３０は、金属材料以外の材料で形成されてもよい。
【0030】
次に、実施形態にかかる接着部材としての複合材１００の作用について説明する。いま、複合材１００に対して荷重が作用し、例えば第１複合部材１０Ａと接着層２０との界面でき裂Ｃ（剥離）が生じたとする。このとき、き裂Ｃは、第１面内方向Ｘに沿って進展していくことになる。上述したように、表面３３における接着層２０との接着強度が、接着層２０と第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂとの界面の接着強度よりも弱い。そのため、接着層２０に生じたき裂Ｃは、図２に示すように、より接着強度が弱い表面３３へと誘導される。このとき、誘導部３１が第１面内方向Ｘに沿って延在するため、き裂Ｃを誘導する部分を比較的に長い範囲に設けることができ、き裂Ｃを誘導部３１の表面３３へと、より確実に誘導させることができる。
【0031】
誘導部３１に誘導されたき裂Ｃは、さらに、進展抑制部３２の表面３３へと誘導されていく。そして、進展抑制部３２に誘導されたき裂Ｃは、進展抑制部３２に沿って、面外方向Ｚ側に向かうように誘導される。その結果、き裂Ｃの先端が大きな曲げ半径を持つ形状となり、応力集中度が低下することで、き裂Ｃの第１面内方向Ｘへの進展抵抗が増加して進展が抑制される。それにより、き裂Ｃの進展は、進展抑制部３２の中途で停止することになる。
【0032】
ここで、進展抑制部３２が誘導部３１から急峻に変化しすぎる場合、き裂Ｃは、誘導部３１から進展抑制部３２へとスムーズに誘導されず、第１面内方向Ｘに沿って進展する可能性がある。一方で、進展抑制部３２が誘導部３１から緩やかに変化しすぎる場合、言い換えると、凸形状が先鋭な形状となりすぎる場合、き裂Ｃの第１面内方向Ｘへの進展抵抗が十分に増加しない。そのため、結果的にき裂Ｃの進展を停止させられない可能性がある。したがって、進展抑制部３２は、誘導部３１の表面３３に沿って進展してきたき裂Ｃを表面３３に沿って面外方向Ｚへと誘導することができ、かつ、き裂Ｃの第１面内方向Ｘへの進展抵抗の増加によって、その進展を停止させることができる角度で形成される。
【0033】
なお、図２では、き裂進展抑制部材３０の一方側の表面３３にき裂Ｃが誘導される例を説明した。ただし、き裂進展抑制部材３０の他方側の表面３４においても、接着層２０との接着強度が接着層２０と第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂとの界面の接着強度よりも弱ければ、他方側の表面３４にき裂Ｃが誘導されることもあり得る。この場合にも、他方側の表面３４に誘導されたき裂Ｃは、進展抑制部３２に至ることで、第１面内方向Ｘへの進展抵抗が増加し、その進展が停止される。なお、表面３３と接着層２０との接着強度と、表面３４と接着層２０との接着強度とは、異なる値とされてもよく、少なくともいずれか一方が、接着層２０と第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂとの界面の接着強度より弱く設定されればよい。さらに、表面３３、３４の任意の位置で、接着層２０との接着強度に分布を持たせてもよい。
【0034】
以上説明したように、実施形態にかかる接着部材としての複合材１００は、第１複合部材（第１部材）１０Ａと、第２複合部材（第２部材）１０Ｂと、第１複合部材１０Ａと第２複合部材１０Ｂとを接着する接着剤を含む接着層２０と、接着層２０内に配置され、接着層２０内で第１面内方向Ｘに向かうき裂Ｃの進展を抑制するき裂進展抑制部材３０と、を備え、き裂進展抑制部材３０は、第１複合部材１０Ａ側から第２複合部材１０Ｂ側にかけて第１面内方向Ｘに凸形状を呈する進展抑制部３２を有し、接着層２０との界面、すなわち表面３３の接着強度が接着層２０と第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂとの界面の接着強度よりも弱い。
【0035】
この構成により、接着層２０とき裂進展抑制部材３０との界面の接着強度が、接着層２０と第１複合部材１０Ａおよび第２複合部材１０Ｂとの界面の接着強度よりも弱いため、接着層２０で発生して第１面内方向Ｘに向かうき裂Ｃを接着層２０とき裂進展抑制部材３０との界面へと誘導することができる。そして、き裂進展抑制部材３０の進展抑制部３２へと誘導されたき裂は、進展抑制部３２の凸形状によって面外方向Ｚに進展することになる。その結果、き裂Ｃの第１面内方向Ｘへの進展抵抗が大きくなり、き裂Ｃの進展が抑制される。すなわち、接着層２０内において繊維を面外方向に延在するように配置することなく、き裂Ｃの進展を抑制することが可能となる。したがって、実施形態によれば、複合材（接着部材）１００の面内特性に影響を与えないようにしながら、接着層２０で発生するき裂Ｃの進展を抑制することが可能となる。
【0036】
また、複合材１００について、複数のき裂進展抑制部材３０を接着層２０内に配置しておけば、き裂Ｃの進展度合いに応じた修復の必要性の判断を容易に行うことができる。すなわち、複数のき裂進展抑制部材３０のうち、ある１つが配置される箇所まではき裂が進展しているが、他のき裂進展抑制部材３０が配置される箇所まではき裂が進展していないといったように、き裂Ｃの進展度合いを確認することができ、その結果に応じて修復の必要性を判断することが可能となる。
【0037】
また、進展抑制部３２は、凸形状を呈する湾曲部である。この構成により、進展抑制部３２によってき裂Ｃをスムーズに誘導しつつ、き裂Ｃの第１面内方向Ｘへの進展抵抗を増加させることができる。
【0038】
また、き裂進展抑制部材３０は、進展抑制部３２の端部から第１面内方向Ｘに沿って延びる誘導部３１をさらに有する。この構成により、接着層２０で発生して第１面内方向Ｘに向かうき裂Ｃを誘導部３１へとより確実に誘導させることができる。ただし、接着層２０内で発生したき裂Ｃを進展抑制部３２の表面３３に誘導することができれば、誘導部３１をき裂進展抑制部材３０から省略してもよい。また、誘導部３１をき裂進展抑制部材３０から完全に省略するのではなく、図１に示す例に比べて、誘導部３１の長さをより短くしてもよい。
【0039】
図１および図２では、き裂進展抑制部材３０が接着層２０内に１つ配置される例を示したが、き裂進展抑制部材３０の配置構成はこれに限られない。図３は、実施形態の変形例にかかる複合材を示す断面図である。変形例にかかる複合材２００の構成は、以下に説明するものを除き、複合材１００と同様である。そのため、同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【0040】
変形例にかかる複合材２００は、図示するように、接着層２０内において、き裂進展抑制部材３０が第１面内方向Ｘに沿って複数配置されている。この構成により、複数のき裂進展抑制部材３０をより広い範囲に配置することができるため、接着層２０で第１面内方向Ｘへと向かうき裂Ｃの進展を、より確実に抑制することができる。また、複合材２００において、隣り合うき裂進展抑制部材３０は、進展抑制部３２の凸形状が互いに反対方向を向いて配置されている。この構成により、き裂Ｃが第１面内方向Ｘの２方向のいずれに向かう場合でも、その進展をより確実に抑制することができる。
【0041】
なお、隣り合うき裂進展抑制部材３０は、進展抑制部３２の凸形状が同方向を向いて配置されてもよい。また、図３では、き裂進展抑制部材３０を接着層２０内に２つ配置する例を示しているが、き裂進展抑制部材３０は、接着層２０内で第１面内方向Ｘに沿って３つ以上配置されてもよい。その場合、隣り合うき裂進展抑制部材３０の少なくとも一部が、進展抑制部３２の凸形状が互いに反対方向を向いて配置されてもよいし、すべてのき裂進展抑制部材３０が進展抑制部３２の凸形状が同方向を向いて配置されてもよい。
【0042】
図４および図５は、第１の変形例にかかるき裂進展抑制部材を含む複合材を示す断面図である。第１の変形例にかかるき裂進展抑制部材４０は、図４に示すように、誘導部３１の両側に進展抑制部３２が設けられ、輪を描くように形成されている。この構成により、１つのき裂進展抑制部材４０によって、き裂Ｃが第１面内方向Ｘの２方向のいずれに向かう場合でも、その進展をより確実に抑制することができる。なお、第２の変形例にかかるき裂進展抑制部材４０は、図５に破線で囲んだ範囲に示すように、１枚のき裂進展抑制部材４０となる基材を途中で折り返すことで、一部オーバーラップするオーバーラップ部４１が形成されてもよい。
【0043】
図６は、第２の変形例にかかるき裂進展抑制部材を示す正面図であり、図７は、図６のＡ－Ａ線に沿った端面図である。第２の変形例にかかるき裂進展抑制部材５０は、進展抑制部３２のみを有する。ただし、き裂進展抑制部材６０は、進展抑制部３２が環状に連続して形成された筒状部材として形成されている。図７に示す例では、環状の進展抑制部３２は、筒状のき裂進展抑制部材６０の外側に向かって凸形状を呈する。この構成により、接着層２０内において、き裂Ｃが第１面内方向Ｘおよび第２面内方向Ｙのいずれに進展するものであっても、その進展をより確実に抑制することができる。特に、複数のき裂進展抑制部材５０を接着層２０内に散りばめて配置しておけば、より効果的にき裂Ｃの進展を抑制することができる。
【0044】
なお、き裂進展抑制部材５０の構成は、これに限られない。図８は、第２の変形例にかかるき裂進展抑制部材の他の構成例を示す端面図である。図示するように、き裂進展抑制部材５０は、環状の進展抑制部３２が、筒状のき裂進展抑制部材５０の内側に向かって凸形状を呈するものであってもよい。また、き裂進展抑制部材５０は、環状に連続して形成された誘導部３１をさらに備えるものであってもよい。
【0045】
図９は、第３の変形例にかかるき裂進展抑制部材を示す断面図である。第３の変形例にかかるき裂進展抑制部材６０は、進展抑制部３２が湾曲部ではなく、複数の直線部３２Ａによって多角形状に形成されている。このように、進展抑制部３２を複数の直線部３２Ａによって構成し、凸形状を呈するようにしてもよい。なお、図９に示す直線部３２Ａの数は例示であり、より多くの直線部３２Ａで進展抑制部３２を形成してもよいし、より少ない直線部３２Ａで進展抑制部３２を形成してもよい。
【0046】
図１０は、第４の変形例にかかるき裂進展抑制部材を示す説明図である。第４の変形例にかかるき裂進展抑制部材７０は、図示するように、複数のき裂進展抑制部材３０が第１面内方向Ｘおよび第２面内方向Ｙに沿って複数並んで配置される。なお、図１０に示す例では、き裂進展抑制部材３０の進展抑制部３２が平坦部３２１を含んでいるが、これは後述する形成方法によるものである。複数のき裂進展抑制部材３０は、連結部７１を介して連結されている。連結部７１は、進展抑制部３２の平坦部３２１と平行に並び、平坦部３２１に連結される段部７１１と、段部７１１同士の間を第１面内方向Ｘに沿って延びる保持部７１２とを有する。この構成により、複数のき裂進展抑制部材３０を一つの部材として取り扱うことができる。また、第１複合部材１０Ａ、第２複合部材１０Ｂおよび接着層２０を接着する際に、例えば接着に加熱が伴う場合等に接着層２０内に含まれる樹脂が軟化しても、複数のき裂進展抑制部材３０間に連結部７１（保持部７１２）が存在することで、き裂進展抑制部材７０が接着層２０内で流動することを抑制することができる。
【0047】
次に、実施形態にかかる接着層２０の形成方法について説明する。まず、図１０に示す第４の変形例にかかるき裂進展抑制部材７０を含む接着層２０の形成方法について、図１０および図１１を参照しながら説明する。図１１は、き裂進展抑制部材の基材を示す説明図である。図１１に示すように、き裂進展抑制部材７０の基材８０を準備する。基材８０は、本実施形態では金属箔であるが、上述したように、接着層２０との界面の接着強度を適切に調節することができれば、金属材料以外の材料であってもよい。
【0048】
まず、基材８０に、き裂進展抑制部材７０に含まれる各き裂進展抑制部材３０および連結部７１を形成するための複数の切り込み線Ｌ１、複数の第１折り曲げ線Ｌ２および複数の第２折り曲げ線Ｌ３を規定して描画する。図１１中において実線で示す複数の切り込み線Ｌ１は、基材８０を切り込むための線である。図１１中において破線で示す複数の第１折り曲げ線Ｌ２は、基材８０を図中紙面方向の奥側へと折り曲げるための線である。図１１中において一点鎖線で示す複数の第２折り曲げ線Ｌ３は、基材８０を図中紙面方向の手前側へと折り曲げるための線である。
【0049】
次に、基材８０を切り込み線Ｌ１に沿って切り込む。ここで、図１１で斜線を付した範囲の面９１が、図１０のき裂進展抑制部材３０Ａとなり、図１１で斜線を付した範囲の面９２が、図１０のき裂進展抑制部材３０Ｂとなるものとする。また、図１１に例示するように、切り込み線Ｌ１の一つを「切り込み線Ｌ１１」と称し、切り込み線Ｌ１の一つを「切り込み線Ｌ１１」と称する。このとき、切り込み線Ｌ１１で切り込まれた部分は、図１０に示すように、第１面内方向Ｘに沿って並ぶ２つのき裂進展抑制部材３０Ａ、３０Ｂに含まれる誘導部３１の端部の辺となる。また、切り込み線Ｌ１２で切り込まれた部分は、図１０に示すように、き裂進展抑制部材３０Ａ、３０Ｂの側部の辺となると共に、連結部７１の保持部７１２の側部の辺となる。このように、各切り込み線Ｌ１をすべて切り込むことで、複数のき裂進展抑制部材３０および連結部７１の保持部７１２の輪郭となる辺が形成される。
【0050】
さらに、基材８０を複数の第１折り曲げ線Ｌ２に沿って紙面方向の奥側へと折り曲げ、複数の第２折り曲げ線Ｌ３に沿って紙面方向の手前側へと折り曲げる。その結果、図１０に示すように第１折り曲げ線Ｌ２に囲まれた範囲が、き裂進展抑制部材３０の平坦部３２１となる。このとき、き裂進展抑制部材３０の平坦部３２１の周囲が湾曲部となるように折り曲げることで、平坦部３２１を含んで進展抑制部３２が形成される。また、第１折り曲げ線Ｌ２と第２折り曲げ線Ｌ３とに囲まれた範囲が連結部７１の保持部７１２となる。これにより、き裂進展抑制部材７０が形成される。
【0051】
そして、上述の手順で形成したき裂進展抑制部材７０に、接着剤を含む樹脂を含浸させることで、接着層２０を形成する。き裂進展抑制部材７０への樹脂の含浸は、周知の含浸手法により実行されればよい。
【0052】
この構成により、複数が連結されたき裂進展抑制部材３０を含む接着層２０を容易に形成することができる。また、上述したように、複数のき裂進展抑制部材３０を一つの部材として取り扱うことができる。また、上述したように、第１複合部材１０Ａ、第２複合部材１０Ｂおよび接着層２０を接着する際に、接着層２０内に含まれる樹脂が軟化しても、複数のき裂進展抑制部材３０間に連結部７１（保持部７１２）が存在することで、き裂進展抑制部材７０が接着層２０内で流動することを抑制することができる。
【0053】
【0054】
次に、図１のき裂進展抑制部材３０を含む接着層２０の形成方法について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、き裂進展抑制部材の周囲に樹脂フィルムを配置する様子を示す説明図である。図示するように、断面Ｕ字形状に形成されたき裂進展抑制部材３０の内側、すなわち他方の表面３４側に、接着剤を含む樹脂フィルム２５を複数（例えば２層）重ねて配置し、隙間ができないように表面３４に接着させる。また、き裂進展抑制部材３０の外側すなわち一方の表面３３側に、接着剤を含む樹脂フィルム２５を複数（例えば２層）重ねて配置し、表面３３に接着させる。これにより、図１２に示す例では、き裂進展抑制部材３０の内側および外側にあわせて４層の樹脂フィルム２５が接着される。そして、き裂進展抑制部材３０の内側および外側に接着された樹脂フィルム２５と同数（図１２に示す例では、４層）の樹脂フィルム２５を、進展抑制部３２側からき裂進展抑制部材３０に隙間ができないように接着する。これにより、図１に示す接着層２０が形成される。なお、樹脂フィルム２５は、接着剤を含むフィルム状部材であればよく、接着シート、接着テープ等であってもよい。
【0055】
この構成により、き裂進展抑制部材３０を含む接着層２０を容易に形成することができる。図３に示すように、接着層２０にき裂進展抑制部材３０が複数配置される場合には、図１２に示す形成方法で形成した接着層２０を複数つなぎあわせればよい。また、本形成方法は、図４および図５のき裂進展抑制部材４０、図９のき裂進展抑制部材６０を含む接着層２０を形成する際にも適用することができる。なお、き裂進展抑制部材３０、４０、６０を含む接着層２０についても、き裂進展抑制部材３０に接着剤を含む樹脂を含浸させて形成してもよい。
【0056】
本実施形態では、第１部材として第１複合部材１０Ａ、第２部材として第２複合部材１０Ｂを備えた複合材１００を例として、実施形態にかかる接着部材について説明した。ただし、接着部材は、第１部材および第２部材のいずれか一方または双方が、例えば金属材、発泡コア材、ハニカムコア材、樹脂材等で形成された非複合材であってもよい。
【符号の説明】
【0057】
１０Ａ 第１複合部材
１０Ｂ 第２複合部材
１１ 複合材料層
２０ 接着層
２５ 樹脂フィルム
３０，３０Ａ，３０Ｂ，４０，５０，６０，７０ き裂進展抑制部材
３１ 誘導部
３２ 進展抑制部
３２１ 平坦部
３２Ａ 直線部
３３，３４ 表面
４１ オーバーラップ部
７１ 連結部
７１１ 段部
７１２ 保持部
８０ 基材
９１，９２ 面
１００，２００ 複合材
Ｃ き裂
Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２ 切り込み線
Ｌ２ 第１折り曲げ線
Ｌ３ 第２折り曲げ線
Ｘ 第１面内方向
Ｙ 第２面内方向
Ｚ 面外方向
１０Ｂ 第２複合部材
１１ 複合材料層
２０ 接着層
２５ 樹脂フィルム
３０，３０Ａ，３０Ｂ，４０，５０，６０，７０ き裂進展抑制部材
３１ 誘導部
３２ 進展抑制部
３２１ 平坦部
３２Ａ 直線部
３３，３４ 表面
４１ オーバーラップ部
７１ 連結部
７１１ 段部
７１２ 保持部
８０ 基材
９１，９２ 面
１００，２００ 複合材
Ｃ き裂
Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２ 切り込み線
Ｌ２ 第１折り曲げ線
Ｌ３ 第２折り曲げ線
Ｘ 第１面内方向
Ｙ 第２面内方向
Ｚ 面外方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】