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热固性树脂和弹性体组成的复合组件

阅读：237发布：2020-09-14

专利汇可以提供热固性树脂和弹性体组成的复合组件专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及合成材料复合组件(10)，该合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成，并且安装所述合成材料复合组件或者至少部分地构成所述合成材料复合组件作为碰撞保护部分、作为碎片保护部分、作为应对突然全部失效的保护部分、或者为了减震或声阻尼作为应对震荡和震荡损坏、应对共振的保护部分。，下面是热固性树脂和弹性体组成的复合组件专利的具体信息内容。

权利要求

1.由至少两个层(12、14、16)构成的合成材料复合组件(10)，其中，至少部分由热固性合成树脂构成的第一层(12)和至少部分由弹性体构成的第二层(14)通过能量输入，比如共同的热处理或紫外光照射，在一个工作过程中整合成一体，并且其中，所述弹性体层(14)含有至少0.5pph(每百份中的份数/在每百份橡胶中交联剂的含量)的、来自过氧化物、胺类和/或双酚的组中的至少一种交联剂，其特征在于，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成，并且作为碰撞保护部分，
·在飞机机翼的前缘、飞机的螺旋桨或飞机的尾翼，或
·在直升飞机或风轮的转子叶片中处于旋转方向上的前部边缘，或
·在汽车的车身部分，如保险杠或发动机罩，或
·在受制于旋转升起物体的汽车组件，如陆上交通工具或轨道车辆的车底护板部分、起落架支柱、转向拉杆系统、传动轴或万向节轴、特别是以碳架构装配的山地自行车的内轴承或链支撑，或
·在陆上交通工具、水上交通工具、飞机或太空船的内护板，或
·在为保护免受掉落工具的损坏的，陆上交通工具、水上交通工具、飞机或太空船中为养护目的而设的能行走的空间的内侧，或
·在开放式的或封闭式的运输仓中，如运输车和载重汽车或集装箱的载物仓中朝向装载物的表面，或
·在水上交通工具如运动摩托艇、速划艇或轻便独木舟中的前端船身部分或龙骨部分，或
·在体育器械上大负荷的使用面，如冰球球棍的叶片区域，北欧两项滑雪中健走杖的地面接触区域，或滑雪杖或划艇桨或皮艇桨的桨片
之上安装或者至少部分地构造。
2.由至少两个层(12、14、16)构成的合成材料复合组件(10)，其中，至少部分由热固性合成树脂构成的第一层(12)和至少部分由弹性体构成的第二层(14)通过能量输入，比如共同的热处理或紫外光照射，在一个工作过程中整合成一体，并且其中，所述弹性体层(14)含有至少0.5pph(每百份中的份数/在每百份橡胶中交联剂的含量)的、来自过氧化物、胺类和/或双酚的组中的至少一种交联剂，其特征在于，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成，并且作为碎片保护部分或者作为应对突然全部失效的保护部分，
·在汽车的内衬部分，如车门衬里，或
·在外部车身部分，如赛车的阻流板、挡泥板、车顶、汽车行李舱盖、发动机罩、碰撞车头或赛车的侧板，或
·在体育飞机的转子叶片或螺旋桨，或
·在假肢或矫形器，或
·在两轮车的车架、把手，把手突出部分或座管，网球拍，直排滑轮的轨道或鞋跟套，身体防具或安全帽，或
·在装甲车的强化部分，或
·在作为对枪伤或穿孔伤害进行保护的碎片保护部分或穿孔保护部分
之上安装所述合成材料复合组件(10)或者至少部分地构造所述合成材料复合组件(10)。
3.由至少两个层(12、14、16)构成的合成材料复合组件(10)，其中，至少部分由热固性合成树脂构成的第一层(12)和至少部分由弹性体构成的第二层(14)通过能量输入，比如共同的热处理或紫外光照射，在一个工作过程中整合成一体，并且其中，所述弹性体层(14)含有至少0.5pph(每百份中的份数/在每百份橡胶中交联剂的含量)的、来自过氧化物、胺类和/或双酚的组中的至少一种交联剂，其特征在于，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成，并且为了减震或声阻尼，作为应对震荡和震荡损坏、应对共振的保护部分，
·在汽车的内衬部分，如车门衬里，或
·在汽车外部车身部分，如保险杠、车顶、车门、汽车行李舱盖或发动机罩(50)，或·在机械制造中承受震荡的组件，如工业机器人的机器臂、气动工具的把握区域、机架、底座或支架，或
·在涡轮机、转子叶片(20)或机翼，或
·在测量设备或光学设备，或
·在建筑机械，或
·在滑雪者或滑雪板，或
·在桥梁
上安装所述合成材料复合组件(10)或者至少部分地构造所述合成材料复合组件(10)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述合成材料外层(12)由已经使用合成树脂浸渍物制成的织物材料(预浸体)形成，或者以树脂注入的方法制造。
5.根据前述权利要求中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述合成材料外层(12)由纤维强化的复合材料(FVK、CFK、GFK)形成，或由聚乙烯(PE)，特别是超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)，高分子量聚乙烯(HMW-PE)或聚四氟乙烯(PTFE)形成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一个弹性体层(14)由乙丙橡胶(EPM)；三元乙丙橡胶(EPDM)；变性聚丙烯酸酯橡胶(EAM)；氟化碳橡胶(FKM)；聚丙烯酸酯橡胶(ACM)；丙烯腈-丁二烯-橡胶(NBR)，可选地在边角料中带有聚氯乙烯(PVC)；氢化丁腈橡胶(HNBR)；羧基丁腈橡胶(XNBR)；氢化羧基丁腈橡胶(XHNBR)；天然橡胶(NR)；乙基乙烯基橡胶(EVA)；氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)；氯化聚乙烯(CM)；丁基橡胶(BIIR)或卤代丁基橡胶；硅树脂橡胶(VMQ、MVQ)；氟硅树脂橡胶(FVMQ、MFQ)；氯醇橡胶(CO)；氯甲基氧丙环橡胶(ECO)；氯丁橡胶(CR)；单组份聚氨酯(PU)或者所列材料的组合或其下脚料构成，其中，配有0.5至15pph的，特别是1.5至5pph的过氧化物作为交联剂。
7.根据权利要求6所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一个弹性体层(14)由乙丙橡胶(EPM)；三元乙丙橡胶(EPDM)；变性聚丙烯酸酯橡胶(EAM)；氟化碳橡胶(FKM)；聚丙烯酸酯橡胶(ACM)；丙烯腈-丁二烯-橡胶(NBR)，可选地在边角料中带有聚氯乙烯(PVC)；氢化丁腈橡胶(HNBR)；羧基丁腈橡胶(XNBR)；氢化羧基丁腈橡胶(XHNBR)；天然橡胶(NR)；乙基乙烯基橡胶(EVA)；氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)；硅树脂橡胶(VMQ、MVQ)；氟硅树脂橡胶(FVMQ、MFQ)；单组份聚氨酯(PU)或者所列材料的组合或其下脚料构成，其中，配有0.5至25pph的，特别是1.5至5pph的基于丙烯酸酯的热固性树脂，作为支撑交联剂的补充。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一个弹性体层(14)由变性聚丙烯酸酯橡胶(EAM)；氟化碳橡胶(FKM)；聚丙烯酸酯橡胶(ACM)；
乙基乙烯基橡胶(EVA)；氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)；氯化聚乙烯(CM)；氯醇橡胶(CO)、氯甲基氧丙环橡胶(ECO)、氯丁橡胶(CR)或者所列材料的组合或其下脚料构成，并且配有0.5至
15pph的，特别是1.5至5pph的胺类作为交联剂。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一个弹性体层(14)由氟化碳橡胶(FKM)构成，并且配有0.5至15pph的，特别是1.5至5pph的双酚作为交联剂。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一个弹性体层(14)由氯醇橡胶(CO)、氯甲基氧丙环橡胶(ECO)、氯丁橡胶(CR)或者所列材料的组合或其下脚料构成，并且配有0.5至15pph的，特别是1.5至5pph的硫脲、硫脲衍生物或二硫代碳酸盐衍生物作为交联剂。
11.根据前述权利要求1至10中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一层的弹性体层(14)由乙丙橡胶(EPM)；三元乙丙橡胶(EPDM)；变性聚丙烯酸酯橡胶(EAM)；氟化碳橡胶(FKM)；聚丙烯酸酯橡胶(ACM)；丙烯腈-丁二烯-橡胶(NBR)，可选地在边角料中带有聚氯乙烯(PVC)；氢化丁腈橡胶(HNBR)；羧基丁腈橡胶(XNBR)；氢化羧基丁腈橡胶(XHNBR)；天然橡胶(NR)；乙基乙烯基橡胶(EVA)；氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)；硅橡胶(VMQ、MVQ)；单组份聚氨酯(PU)或者所列材料的组合或其下脚料构成，其中，配有0.5至
15pph的，特别是1.5至5pph的酚醛树脂作为支撑交联剂的补充。
12.由至少一个由热固性合成材料构成的第一层(12)和至少一个至少部分地由弹性体构成的第二层(14)所构成的合成材料复合组件(10)，所述第一层和第二层通过能量输入，比如共同的热处理或紫外光线照射，在一个工作程序中整合成一体，其中，至少一个由热固性合成材料构成的第一层(12)配有纤维衬垫，并且至少一个第二层(14)由热塑性弹性体(TPE)构成，所述热塑性弹性体(TPE)是例如苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、或苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、或在聚氨酯基础上的热塑性弹性体(TPU)、或低密度聚乙烯(LDPE)、或苯乙烯含量大于50％的丁苯橡胶(SBR)，并且所述合成材料复合组件(10)作为撞击保护部分用于在权利要求1中给出的应用目的，或者作为破碎保护部分或者针对突然完全失效的保护部分用于在权利要求2中给出的应用目的，或者作为针对振动和振动损坏的、针对共振的保护部分为了减震或为了声阻尼用于在权利要求
3中给出的应用目的中的一项，或者用于至少根据权利要求17至32中任一项所述的应用。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述至少一个弹性体层(14)由热塑性弹性体(TPE)构成，所述热塑性弹性体(TPE)是例如苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、或苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、或在聚氨酯基础上的热塑性弹性体(TPU)、或低密度聚乙烯(LDPE)、或苯乙烯含量大于50％的丁苯橡胶(SBR)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，在所述至少一个弹性体层(14)中至少以如下方式嵌入织物结构或针织品结构或纤维结构(18)，即使得所述织物结构或针织品结构或纤维结构的纤维至少在平面上的部分区域中被弹性体完全包围。
15.根据权利要求14所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述织物结构或针织品结构或纤维结构(18)以如下方式嵌入所述弹性体层(14)中，即所述织物结构或针织品结构或纤维结构安装到更靠近所述合成材料复合组件(10)的张力一侧或弯曲张力一侧。
16.根据权利要求14或15所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述织物结构或针织品结构或纤维结构(18)由高性能纤维，例如尼龙或构成。
17.飞机的机翼、螺旋桨或者尾翼，其特征在于，所述飞机的机翼、螺旋桨或者尾翼至少部分地构成为合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
18.直升飞机或者风轮的转子叶片，其特征在于，所述直升飞机或者风轮的转子叶片至少部分地构成为合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
19.汽车的车身部分，如赛车的保险杠、阻流板、挡泥板、车顶、汽车行李舱盖、发动机罩(50)、碰撞车头或者侧板，其特征在于，所述汽车的车身部分至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
20.受制于旋转升起物体的汽车组件，如陆上交通工具或轨道车辆的车底护板部分、车轮罩的起落架支柱、转向拉杆系统、传动轴或万向节轴、衬垫，特别是以碳架构装配的山地自行车的内轴承区域，其特征在于，所述受制于旋转升起物体的汽车组件至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
21.陆上交通工具、水上交通工具、飞机或太空船的内护板，其特征在于，所述内护板至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
22.陆上交通工具、水上交通工具、飞机或太空船中为养护目而设的能行走的空间，其特征在于，所述空间至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
23.开放式的或封闭式的运输仓中，如自动倾卸装置槽、运输车和载重汽车或集装箱的载物仓中朝向装载物的表面，其特征在于，所述表面至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
24.水上交通工具如运动摩托艇、速划艇或轻便独木舟中的前端船身部分，其特征在于，所述前端船身部分至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
25.体育器械上的使用面，如冰球球棍的叶片区域，北欧两项滑雪中健走杖的地面接触区域，或滑雪杖或划艇桨或皮艇桨的桨片，其特征在于，所述体育器械上的使用面至少部分地的构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
26.假肢或矫形器，其特征在于，所述假肢或矫形器至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
27.两轮车的组件，如车架、把手(40)、把手突出部分或座管，其特征在于，所述两轮车的组件至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
28.体育器械，如网球拍、滑雪板、雪橇、滑板、直排滑轮，其特征在于，所述体育器械至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
29.保护设备，如身体护具、安全头盔、护盾、装甲车的强化部分、碎片保护部分或刺伤保护部分，其特征在于，所述保护设备至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
30.测量设备或光学设备，其特征在于，所述测量设备或光学设备至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
31.建筑机械，其特征在于，所述建筑机械至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
32.建筑物或建筑物部分，如桥梁或桥梁支座，其特征在于，所述建筑物或建筑物部分至少部分地构成为所述合成材料复合组件(10)，其中，所述合成材料复合组件(10)由一个薄的硬的合成材料外层(12)、至少一个在所述合成材料外层上向内连接的弹性体层(14)、和至少一个在所述弹性体层上向内连接的金属支撑层和/或合成材料支撑层(16)构成，所述合成材料支撑层则由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。
33.合成材料复合组件(70)，其特征在于，所述合成材料复合组件(70)由至少一个薄的硬的合成材料外层(72)和与所述合成材料外层相连的至少一个弹性体层(74)构成，其中，在所述至少一个弹性体层(74)中嵌入织物层、纺织品层或纤维层(75)，并且其中所述合成材料复合组件(70)的弯曲弹性模量在力F1的作用下在所述合成材料外层(72)一侧大于在同样的力F1的作用下的在所述弹性体层(74)一侧。
34.合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述合成材料复合组件具有两个刚性部分(80A，80B)，这些刚性部分通过柔性的铰链部分(80C)互相连接，其中，在所述柔性的铰链部分中配有至少一个弹性体层(84、85)。
35.根据权利要求34所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述至少一个弹性体层(84)还延伸到所述两个刚性部分(80A、80B)中。
36.合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述合成材料复合组件具有两个刚性部分(80A，80B)，这些刚性部分通过柔性的铰链部分(80C)互相连接，其中，在所述柔性的铰链部分中配有至少一个织物层、纺织品层或纤维层(82)。
37.根据权利要求36所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述织物层、纺织品层或纤维层(82)还延伸到所述两个刚性部分(80A、80B)中。
38.根据权利要求34至37中至少一项所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，在所述柔性的铰链部分(80C)中配有至少一个弹性体层(84、85)和至少一个织物层、纺织品层或纤维层(82)。
39.根据权利要求36至38中至少一项所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述至少一个织物层、纺织品层或纤维层(82)由玻璃纤维或由碳纤维构成。
40.根据权利要求36至39中至少一项所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述至少一个织物层、纺织品层或纤维层(82)由单向取向的纤维构成。
41.根据权利要求36至39中至少一项所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述至少一个织物层、纺织品层或纤维层(82)由双向取向的纤维构成。
42.根据权利要求36至38或40至41中至少一项所述的合成材料复合组件(80)，其特征在于，所述至少一个织物层、纺织品层或纤维层(82)由弹性可伸缩的纤维构成。
43.根据权利要求1至15中至少一项所述的合成材料复合组件(100)，其特征在于，所述弹性体层(104)作为核心层安装在所述合成材料复合组件(100)的中性纤维的区域中。
44.根据权利要求43所述的合成材料复合组件(100)，其特征在于，作为核心层安装在合成材料复合组件(100)的中间的所述弹性体层(104)连接到多层碳预浸体(106)的两侧。
45.根据前述权利要求中至少一项所述的合成材料复合组件，其特征在于，所述合成材料复合组件用于介质引导容器或介质引导管的壁，在所述壁上朝着介质的侧面配有由弹性体构成的额外涂层。

说明书全文

热固性树脂和弹性体组成的复合组件

[0001] 本发明涉及根据独立权利要求的前述部分的、由热固性树脂(Harz)和弹性体(Elastomer)组成的复合组件(Verbundbauteil)。

[0002] 由带有弹性体层的热固性树脂制造复合组件的现有技术由以下方式组成：首先制造由热固性树脂组成的模制件(Formteil)，并在新的过程中在该模制件上涂覆弹性体层。该系统目前应用于弹性体涂层的滚筒或圆柱以及其他多组分模制件。基于树脂的模制件的制造和硬化在提高温度的情况下在高压釜(Autoklav)或热压机(Heizpress)中实现，其中额外地能够一起引入由织物或纤维状材料制成的强化衬垫(Einlage)。硬化在两个过程中通过化学反应实现。以该方式能够制造例如滑轮、轮子、由合成材料制成的防滑涂层或者具有某种特征刚度的弹性体颗粒。

[0003] 当例如在造车或造船中应用合成材料板时，将其固定在棱边弹性体型材(Profile)上，例如粘上或拧上，以实现密封和不同热力学膨胀系数间的平衡，或者避免在行驶状态下汽车有限制的弹性活动所造成的拉紧(Verspannung)和急刹车声(Quietschen)。

[0004] 纤维强化的合成材料大多是能量弹性的(energieelastisch)且易碎的，并且因此能够在出现由震荡、碰撞、击打或枪击所导致的能量输入时接收或吸收很少的能量。这能够导致组件的损坏，其中会出现尖锐的锯齿形的断裂棱边，这些断裂棱边表现出伤害的危险性。如果有这种可能就必须采取特殊的手段，以便吸收能量或者避免通过所出现的共振对组件的损坏。纤维强化的合成材料因其树脂部分而易于燃烧，并且在燃烧时为火焰提供额外的燃料。

[0005] 在WO 2006/122749A1中申请人已经对复合组件及其制作方法以及一些对其有益的应用有所描述。

[0006] 本发明的任务在于描述其他有益的可制作的合成材料复合组件，其在不同领域实现更高的客户利益。

[0007] 该任务将通过在不同的独立专利权利要求中给出的合成材料复合组件完成。本发明有利的设计能够分别根据从属权利要求推断出来。

[0008] 本发明设计为：通过化学反应由热固性树脂形成作为组件表面的硬层，同时，同样通过化学反应实现具有交联剂的弹性体层的硬化或硫化，达到弹性体层与硬层的直接相连，并且最后还作用在与弹性体层背面上安装的合成材料支撑层的连接上。

[0009] 在此，织物衬垫、纤维材料或金属粉能够包含在一个或多个层中。

[0010] “合成材料外层”和“向内连接的”这些概念分别是站在合成材料复合组件的使用一侧的角度来看的。在汽车的内饰部分，合成材料外层相应的是朝向车内空间的层。

[0011] 当在本发明中提到“层”时，能够指代全部地或者还有仅部分地彼此重叠安装的或者相互嵌入的由所述材料制成的带子、片段或区域。

[0012] 当合成材料复合组件中的一个或多个层由金属或由特征为非合成材料的其他材料构成时，还要涉及本发明意义中的合成材料复合组件。

[0013] 作为强支撑的合成材料支撑层，该层可选地还能够通过至少一个金属的支撑层来补充或代替，位于该支撑层上的弹性体层和合成材料外层在一个工作过程中一同构造，并且接下来在温度作用下在高压釜或热压机中被一同硬化或硫化。所有参与的原材料相互协调，使得它们在相同反应条件下同时构造化学的网状物并且彼此间形成粘连。通过这些过程产生形状稳定的产物。优选地，硬化温度介于80到200℃之间。

[0014] 由热固性树脂构造多组分产物，该构造与具有交联剂的弹性体层和金属层和/或合成材料支撑层一起按如下的多种备选方案来实现：

[0015] ·根据第一种备选方案，将各层的不同原料成分装入防粘连涂层的模子，并且复合材料零件在压力和温度作用下硬化(热压机)。

[0016] ·根据第二种备选方案，由原材料预制的产物在不使用封闭的模子时在较高的温度下在高压釜或热空气炉(Heissluftofen)中硬化。其在此能够固定到形成了合成材料支撑层的支撑物上。

[0017] ·根据第三种备选方案，由原材料预制的产物在不适用封闭的模子时在较高的温度下在真空袋(Vakuumsack)中硬化。

[0018] 模子的防粘连涂层能够通过石蜡、硅树脂、表面活性剂、氟碳材料(例如：特氟龙)实现。

[0019] 作为合成树脂，优选地可应用聚酯树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、环氧树脂和丙烯酸酯。

[0020] 尚未交联的、但具有交联剂的弹性体成分和织物衬垫将直接在制造纤维强化的合成材料部分时放入模子中相应的位置上。作为复合产物中的衬垫，优选地能够引入玻璃纤维、尼龙、聚酯、碳纤维、纤维胶、芳纶和/或金属纤维。衬垫能够设在织物的、网格布状的模子中或者设为浆(Pulpe)。

[0021] 在为弹性体层与热固性合成材料支撑层的连接使用热塑性弹性体(TPE)时，TPE可选择地在与热固塑料聚集到一起之前被加热至接近TPE软化点的温度。由此，TPE相对于热固塑料可更好地悬垂(drapierbar)。它能够更好地适合于其轮廓和/或模子或工具的轮廓，该方法用于合成材料复合组件的制造。

[0022] 通过引入软的弹性体层，能够通过选择合适的材料不仅实现振动吸收还实现振动隔绝。裂纹的扩展受到抑制，其中，特别通过在弹性体材料中完全嵌入的织物结构、针织品结构或由高性能纤维构成的纤维结构(如尼龙或日本可乐丽株式会社的注册商标)避免了裂纹的扩展。

[0023] 通过可选地引入配有弹性体层的阻燃物将避免燃烧的扩散。

[0024] 导电的或辐射屏蔽的变体的制造，将在没有明显提高材料成本的情况下通过嵌入导电的线、带或织物来实现。

[0025] 依据本发明的合成材料复合组件非常有利的特性在于：该合成材料复合组件吸收能量，并且因此可在所有下述的区域应用，在这些区域中的组件必须针对撞击的机械能和冲量受到保护，或者相反地，在这些区域中的人或物必须针对受撞击的复合组件受到保护。

[0026] 依据本发明的合成材料复合组件另一有利的特性在于：复合组件具有改善了的碰撞表现(Crash-Verhalten)，带有有效碎裂保护的效果用于避免受伤和避免突然发生的复合组件的完全失效。

[0027] 在之前已经提及的根据分类的 WO 2006/122749中已经提到了一系列的关于依照该发明的合成材料复合组件有利的应用目的，然而并没详细地具体给出对于各个应用目的非常有利的层结构和优选的应用领域：

[0028] ·例如风车或直升机的旋转叶片

[0029] ·飞机的机翼

[0030] ·例如在汽车构造中的板簧

[0031] ·防护服中的抗冲击或防弹配件，如摩托车服中或防弹背心中或装甲车中的保护件

[0032] ·体育器械的稳定减震核心，例如滑雪者、滑雪板、雪橇、山坡冰道滑橇、冲浪板、小船、网球拍或冰球棍

[0033] ·机器、机器部件、桥梁和其他建筑和建筑部分的支座

[0034] ·例如电脑或笔记本的高价消费品的外壳

[0035] ·管道壁、有弹性体涂层的圆柱或管道

[0036] ·汽车的外壳部分或车身部件，如发动机的气缸盖罩或保险杠

[0037] ·在变形时断裂或碎裂倾向减小的零件

[0038] ·通过装入了不可燃的弹性层(例如金属或金属氢氧化物颗粒或卤代烷烃作为弹性体中的填料)的耐火复合组件

[0039] ·配有自熄物或耐火物的橡胶混合物

[0040] 分类定义的(gattungsbildend)WO 2006/122749A1还提到，为了确定的应用目的多层结构是有利的，其中有利的是，合成树脂层和配有交联剂的弹性体层分别相互交换，并且其中有利的是，一个或两个外层通过合成树脂层形成。当希望得到软的外层时，该三明治结构还能反过来，例如用于乒乓球拍、汽车内饰部分或鼠标垫。

[0041] 在分类定义的WO 2006/122749A1中给出的优点，其在原则上也适用于本申请所描述的合成材料复合组件：

[0042] ·基于树脂基的强支撑的单独制作不再是必需的。

[0043] ·整体模制件的组装在连续的工作过程中相同的工作位置上进行。

[0044] ·增附剂的使用不再必要。

[0045] ·制作所需的时间花费更低，由此明显降低成本。

[0046] 同样地，当-正如在分类定义的WO 2006/122749A1中描述的那样-弹性体层含有至少0.5pph(“parts per Hundred(每百份中的份数)”)的、来自过氧化物、胺类和/或双酚的组中的至少一种交联剂，并且支撑层和弹性体层两者通过热作用或其他形式的能量输入在工作过程中可-不需要增附剂-互相连接的时候，其在原则上对于本申请所描述的合成材料复合组件是有利的。当使用热塑性弹性体(TPE)时，如苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)或苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或在聚氨酯基础上的热塑性弹性体(TPU)或低密度聚乙烯(LDPE)或苯乙烯含量大于50％的丁苯橡胶(SBR)，此类交联剂就不再必需。

[0047] 本发明如下扩展了已经设想出的应用目的：至少一个由合成树脂构成的薄的硬的合成材料外层和连接在其上的弹性体层共同与金属和/或合成材料支撑层一起连接到合成材料复合组件，其中，合成材料支撑层由纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)构成。

[0048] 此类“硬-软-硬”的交替层结构对于在独立权利要求1至3给出的合成材料复合组件具有特别益处，其中，三个独立权利要求的重点用于三个基础的不同的应用目的：

[0049] ·根据权利要求1的碰撞保护(撞击保护)，

[0050] ·根据权利要求2的提高的碰撞表现(碎裂保护、避免组件的完全失效)和[0051] ·根据权利要求3的应对震荡的改善的表现。

[0052] 这三个应用目的，在一些组件中能够将其中至少两个叠加。因此，例如对于汽车保险杠或发动机罩，重要的不仅有对于乘客和可能与汽车碰撞的人员的主动和被动的安全性，而且重要的还有无碎片的变形用以吸收碰撞能量，和在与小物体(石头撞击)碰撞时减小冲量。而发动机罩还应该没有因为汽车的振动或者其驱动所发出隆隆噪声，使得对于发动机罩而言有意义的除了前两个方面外还有第三方面即减震。

[0053] 根据权利要求33的第四个应用目的在于，合成材料是至少一个由合成树脂所组成的薄的硬的合成材料外层和连接在其上的弹性体层一起与插入其中的织物层、针织品层或纤维层构成的。合成材料复合组件在此情况下具有双向灵活(bi-flexible)的特性，其中，在力的作用下从弹性体一侧向外的弯曲比同样力的作用下从合成树脂一侧向外的弯曲更强。换句话说，合成材料复合组件在受到来自合成树脂一侧的力的作用时具有比受到来自弹性体一侧的力的作用时更高的弹性模量这一特性开启了在很多技术领域中全新的应用目的。例如，在气体动力学上或在流体动力学上基于负载组件的不同侧面的不同驱动条件来命名，例如扰流器、机翼、尾翼、阀膜片，其中在一侧有压力作用而在另一侧有吸力作用，并且因此通过不同弯曲确定的功能(升力、驱动力、阀门的透过性)只由其材料特性来控制或支持。此类合成材料复合组件还适合于优选地在一方向(即具有较低弹性模量的弯曲方向)上可弯曲的折叶的应用。

[0054] 对于依照权利要求34的由至少一个由合成树脂构成的薄的硬的合成材料外层、至少一个弹性体层和至少一个织物层、针织品层或纤维层所构成的合成材料复合组件的第五个应用领域是在合成材料复合组件的定义好的部分区域(铰链区域)中设有的柔性构造，该柔性构造实现了合成材料复合组件的临近区域的铰链式可活动性。合成材料复合组件的柔性区域特点在于：在它之内存在至少一个弹性体层、可选地存在多个弹性体层并且同样可选地存在至少一个织物层、针织品层或纤维层，而同时优选地在该区域中省去了合成材料复合组件其余的层，特别是合成树脂层。这第五应用领域同样在不同技术领域中实现了大量新的应用。例如：

[0055] ·门或折叠折叶，其例如用于建筑、家具或汽车，但也用于箱子、板条箱、集装箱或其他容器，其中，折叶区域中顺着折叶棱边的紧密的结构在该区域中防止空气、液体或颗粒的穿透，

[0056] ·必须配合三维轮廓的密封圈，

[0057] ·板或管道的弯曲部分，

[0058] ·用于平衡两个部件表面的高度或侧向位移的平衡器(Kompensator)，[0059] ·角落处的建筑外层(例如在地下停车场的支柱或墙角处的“软的棱边保护物”)，[0060] ·可活动折板的铰接，例如飞机的着陆襟翼、水闸处的流体导向板、直升飞机的转子叶片，

[0061] ·(例如在摩托车运动中的)柔性的悬挂装置，

[0062] 根据合成材料复合组件铰链区域以哪一种层结构构成，铰链含有一个或多个自由度：

[0063] ·仅通过至少一层合成树脂层(预浸体)的折叠或弯曲，该合成树脂优选地嵌入弹性体层中或两个弹性体层之间；

[0064] ·通过双向织物中的至少一层的折叠或扭转；

[0065] ·通过单向织物或取向纤维中的至少一层的折叠、扭转和对角线移动(Diagonalverschiebung)；

[0066] ·通过弹性体(例如橡胶或硅树脂)中的至少一层的全部自由度。

[0067] 在上述列举中，铰链的活动性从上至下增加。因此，其他在下方的层不对其他位于上方的层构成限制，并且能够与之相连应用。

[0068] 在对所有应用目的均有利的实施方式中，合成材料外层由已经以合成树脂浸透的织物材料(预浸体)构成。对此可选地，合成材料外层的形成与制造借助树脂注入方法完成。

[0069] 对此可选地，干燥的纤维(织物、网格布或浆)能够一起放入弹性体层中，该纤维自身与弹性体层相连，并且在可能情况下还与邻近的层相连。嵌入弹性体层或TPE层的干燥纤维层具有与在夹层玻璃片中的薄膜相似的功能：当复合组件断裂时，它将各个部分保持在一起。

[0070] 合成材料外侧优选由纤维强化的合成材料(FVK、CFK、GFK)构成，由聚乙烯(PE)构成，特别是由分子量大的聚乙烯(HMW-PE即大分子量聚乙烯或UHMW-PE即超大分子量聚乙烯)或者由聚四氟乙烯(PTFE)构成。合成树脂外层的表面因而相对较硬，并且优选地还要非常光滑。合成材料外层和/或合成材料支撑层能够可选地还由所谓的“有机片”构成，该“有机片”是一种其中嵌有长纤维强化物或无限纤维强化物的热塑性合成材料。在上下文中，长纤维说的是长度在2mm至50mm的纤维；而当纤维长度超过50mm时专业人员称之为无限纤维(见DE 10 2007 036 660A1)。合成材料复合组件能够特别在使用有机片作为合成材料外层和/或作为合成材料支撑层时与其他层在一个工作程序中通过压制或深冲(Tiefziehen)共同制造。

[0071] 在弹性体层中优选以如下方式嵌入至少一种织物结构或针织品结构或纤维结构，即使得该种织物结构或针织品结构或纤维结构的纤维至少在特别负载的部分区域中完全被弹性体包围。在弹性体层内实现嵌入，使得织物结构或针织品结构或纤维结构接近合成材料复合组件的张力(Zugbeanspruchung)或弯曲张力(Biege-Zugbeanspruchung)的一侧安装。支撑层的织物材料优选由玻璃纤维、尼龙、聚酯、碳纤维、纤维胶、芳纶纤维或金属纤维构成。纤维能够以织物、网格布或浆的形式安装。作为合成树脂可使用的特别优选的是聚酯树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、环氧树脂或丙烯酸树脂。尤其在那些无论如何要避免破碎和突然出现的组件完全失效的合成材料复合组件中，织物结构、针织品结构或纤维结构特别优选地由高性能纤维构成，如芳纶或 (日本可乐丽株式会社的注册商标)。

[0072] 弹性体层只要不由TPE构成就会包含交联系统，根据所使用的弹性体，该交联系统含有来自过氧化物、胺类和/或双酚的组中的至少一种交联剂，并且实现与支撑层的合成树脂的反应。替代为在弹性体层与支撑层的合成树脂之间的交联而使用的热处理，还能够进行其他的交联处理，例如以紫外光(UV光)照射。在第一弹性体层上能够涂有其他弹性体层，如果需要的话以不同的坚固性和硬度进行涂覆，所述其他弹性体层如此构成，即使得它们分别与位于其下方的弹性体层相连。该至少一个的弹性体层特别优选地由基于橡胶的材料构成。对此可选地，该至少一个的弹性体层还由热塑性弹性体(TPE)构成。

[0073] 接下来，本发明的实施例将结合附图得以说明。对此：

[0074] 图1：合成材料复合组件的基本层结构的图示介绍，

[0075] 图2：转子翼的俯视图，

[0076] 图3：通过在旋转方向上处于前部的转子翼的棱边区域的截面图，

[0077] 图4：通过用作棱边保护部分或碎片保护部分的合成材料复合组件的截面图，[0078] 图5：自行车车把的俯视图，

[0079] 图6：通过根据图5的自行车车把中心部分的截面图，

[0080] 图7：在带有带状减震区域的平面合成材料复合组件的俯视图，

[0081] 图8：通过根据图7的在第一变体中的带状减震区域的截面，

[0082] 图9：通过根据图7的在第二变体中的带状减震区域的截面，

[0083] 图10：通过在第一变体中的带有平面减震物的合成材料复合组件的截面，[0084] 图11：通过在第二变体中的带有平面减震物的合成材料复合组件的截面，[0085] 图12：通过在第三变体中的带有平面减震物的合成材料复合组件的截面，[0086] 图13：通过在第四变体中的带有平面减震物的合成材料复合组件的截面，[0087] 图14：通过在静止状态下带有平面减震物的合成材料复合组件的截面，[0088] 图15：通过在由震荡造成的偏转状态下带有平面减震物的合成材料复合组件的截面，

[0089] 图16：通过减震合成材料复合组件的截面，

[0090] 图17：通过在非负载状态下的双弹性合成材料复合组件的截面，

[0091] 图18：在由硬层一侧负载时的根据图17的合成材料复合组件，

[0092] 图19：在由软层一侧负载时的根据图17的合成材料复合组件，

[0093] 图20：带有铰链式可移动的连接区域(铰链区域)的合成材料复合组件，以及[0094] 图21：带有由弹性体层构成的核心层的合成材料复合组件。

[0095] 在图1中展示的合成材料复合组件10由合成材料外层12、在该合成材料外层12上向内连接的弹性体层14、以及在该弹性体层14上向内连接的合成材料支撑层16构成。

[0096] 合成材料外层12由一个或两个以液态合成树脂浸透的纤维层构成。合成材料外层12中的由合成树脂浸透的纤维层能够构成为以合成树脂浸透的纤维垫(预浸体)形式的预制组件，或根据树脂注入方法制造。合成材料外层12优选由纤维强化的复合材料(FVK、CFK、GFK)或由聚乙烯(PE)，特别是由高密度聚乙烯(HMW-PE即大分子量聚乙烯或UHMW-PE即超大分子量聚乙烯)形成。

[0097] 弹性体层14由下列材料中的一种构成：乙丙橡胶(EPM)；三元乙丙橡胶(EPDM)；变性聚丙烯酸酯橡胶(EAM)；氟化碳橡胶(FKM)；聚丙烯酸酯橡胶(ACM)；丙烯腈-丁二烯-橡胶(NBR)，可选地在边角料中带有聚氯乙烯(PVC)；氢化丁腈橡胶(HNBR)；羧基丁腈橡胶(XNBR)；氢化羧基丁腈橡胶(XHNBR)；天然橡胶(NR)；乙基乙烯基橡胶(EVA)；氯磺酰聚乙烯橡胶(CSM)；氯化聚乙烯(CM)；丁基或卤代丁基橡胶；硅树脂橡胶(VMQ、MVQ)；氟硅树脂橡胶(FVMQ、MFQ)；氯醇橡胶(CO)；氯甲基氧丙环橡胶(ECO)；氯丁橡胶(CR)；单组份聚氨酯(PU)或者所列材料的组合或其下脚料(verschnitt)。对此可选地，至少一层的弹性体层还能够由热塑性弹性体(TPE)构成。

[0098] 弹性体层14只要其并不由热塑性弹性体(TPE)构成就含有交联系统，该交联系统实现了与外层12的合成树脂和与合成材料支撑层16的反应。根据为弹性体层14所应用的弹性体，以下的材料中的至少一组过氧化物、胺类和/或双酚适合作为交联剂：

[0099]

[0100]

[0101] 交联剂的成分或者在弹性体材料上的交联剂介于0.5至15pph的橡胶之间(每一百份橡胶混合物的橡胶含量份数)，但其含量还能够明显更高。

[0102] 合成材料支撑层16优选地由至少一层纤维强化的合成材料(FVK)、碳纤维强化的合成材料(CFK)或玻璃纤维强化的合成材料(GFK)组成。可选地或者互补地，合成材料支撑层16中的至少一层能够还有其他材料组成，尤其是由金属。作为其他可选的，合成材料外层和/或合成材料支撑层由所谓的“有机片”组成，即带有插入的长纤维强化物或无限纤维强化物的热塑性合成材料。

[0103] 在图2和图3中示范性地展示的实施例的作用是针对撞击物保护合成材料复合组件(“撞击保护”)。作为例子，在图2中介绍了风车的转子叶片20，其中，至少在旋转方向上处于前部的区域中安装有合成材料复合组件22，其作为针对由雨滴、灰尘、沙子、冰雹或由鸟群这些天气造成的损害的保护。在现代的离岸风力发电设备中，叶片的直径目前达到126米，其中，转子叶片端部上的圆周速度达到500km/h。一旦在这个速度上雨滴或冰雹作用在转子上，转子叶片能够因撞击被严重损坏或者因之前的磨损使得转子气体动力性的特性受到影响，并由此影响了风力发电设备的效率。通过合成材料复合组件10及在薄的硬的优选由超大分子量聚乙烯构成的合成材料外层12之下安装的弹性体层14，这些物体在实际转子叶片20上作用的撞击将明显减弱，从而有效避免损坏。转子叶片20还能够在其他区域中通过此类合成材料复合组件10得到保护，或者甚至能够完全由这种合成材料复合组件组成。可供选择地，合成材料复合组件10还可能构造为罩子(Kappe)，正如例如在DE
10 2008 006 427 A1中根据由金属制成的侵蚀挡板所描述的那样。罩子在此优选地覆盖转子叶片20长度的前端外侧的四分之一至五分之一。这部分区域即由于高转速而有最大侵蚀危险或损坏所在的区域。合成材料复合组件12的硬的光滑的表面除了防止结冰还能防止在转子叶片处的腐蚀和沉积，并且由此将养护费用降到最低。转子叶片20较高的制造成本将通过较低的养护费用和减少的停工期而多倍地得以抵消。通过本发明，可实现超过二十年无养护工作的运行时间这一目标。

[0104] 在图4中，合成材料复合组件10构成为棱边保护复合组件或碎片保护复合组件。在合成材料外层12处向内连接有弹性体层14和合成材料支撑层16。在弹性体层14中如此嵌入由高性能纤维组成的织物结构、针织品结构或纤维结构18，所述高性能纤维如尼龙或 (日本可乐丽株式会社的注册商标)，使得纤维至少在潜在的撞击区域中完全被弹性体层14的材料包围。嵌入优选地如下实现，即在弹性体层14之内的纤维结构18靠近合成材料复合组件10中的受到张力或弯曲应力的一侧-在当前情况下即靠近合成材料外层12-安装。通过嵌入到弹性体材料中，纤维结构18的抗拉强度和抗断裂强度显著提高。实验证明：此类合成材料复合组件10能够承受超过通常值400％的撞击能量而不损坏组件。在撞击情况下，损坏组件被撞碎或进一步断裂的危险性将大大降低。

[0105] 图1所示的平面的合成材料复合组件10和图4所示的棱边保护复合组件或碎片保护复合组件30涵盖了组件可能应用的、会遭受物体的撞击的大多数情况。根据本发明举例如下：

[0106] ·飞机机翼的前缘、飞机的螺旋桨或飞机的尾翼，或

[0107] ·直升飞机或风轮的转子叶片中处于旋转方向上的前部边缘，或

[0108] ·汽车的车身部分，如保险杠或发动机罩，或

[0109] ·受制于旋转升起物体的汽车组件，如陆上交通工具或轨道车辆的车底护板部分、起落架支柱、转向拉杆系统、传动轴或万向节轴、特别是以碳架构装配的山地自行车的内轴承或链支撑，或

[0110] ·陆上交通工具、水上交通工具、飞机或太空船的内护板，或

[0111] ·为保护免受掉落工具的损坏的，陆上交通工具、水上交通工具、飞机或太空船中为养护目而设的可行走的空间的内侧，或

[0112] ·在开放式的或封闭式的运输仓中，如运输车和载重汽车或集装箱的载物仓中朝向装载物的表面，或

[0113] ·水上交通工具如运动摩托艇、速划艇或轻便独木舟中的前端船身部分或龙骨部分，或

[0114] ·体育器械上大负荷的使用区域，如冰球球棍的叶片区域，北欧两项滑雪中健走杖的地面接触区域，或滑雪杖或划艇桨或皮艇桨的桨片，或

[0115] ·装甲车的加固部分

[0116] 其中，上述细目仅为示范性的，并不能理解为在这里已详尽无遗地列出。

[0117] 图4所示的合成材料复合组件或碎片保护复合组件10，其通过嵌入到弹性体层14中的纤维结构18还具有明显改善的碰撞表现，因为在断裂时会产生更少尖锐的断边以及更少松散的断裂块，并且纤维保证了残留物的稳定性。对此，依照本发明的应用情况举例如下：

[0118] ·汽车的内衬部分，如车门衬里，或

[0119] ·外部车身部分，如赛车的阻流板、挡泥板、车顶、汽车行李舱盖、发动机罩、碰撞车头或侧板，或

[0120] ·两轮车的车架、把手，把手突出部分或座管，网球拍，直排滑轮的轨道或鞋跟套，职业或业余的防护服(消防员、警察、军队和安保服务；自行车、摩托车、溜冰或滑雪头盔或保护体)中的身体护具或安全帽其中，上述细目仅为示例性的，并不能理解为在这里已详尽无遗地列出。

[0121] 在图5和图6中根据自行车车把40示例性地展示了另一个依据本发明的合成材料复合组件或碎片保护复合组件10的使用情况。在这应用组中涉及到这样的物体，即在任何情况下该物体都应该不可能完全失效。为了该目的，自行车车把40由合成材料外层12构成，该外层优选由碳纤维结构(CFK)形成。在所述外层上，至少在自行车车把40的内部复合组件区域42上向内连接有弹性体层14，在该弹性体层中嵌入优选由高性能纤维制成的织物结构、针织品结构或纤维结构18，所述高性能纤维例如尼龙或 (日本可乐丽株式会社的注册商标)，使得纤维完全被弹性体层14的材料包围。在弹性体层10上向内可选地连接有另一薄的合成材料支撑层16，该层同样优选由碳纤维结构(CFK)形成。在极端的负载情况下(例如骑山地自行车下坡比赛时)，自行车车把40的合成材料外层12本应该扯破或断裂，然而自行车车把40通过嵌入到弹性体层14中的纤维结构18保护自行车车把不会突然完全失效。骑车人能够及时发现其车把出现的断裂，并且相应地减速，而不因此经受跌落，这是因为自行车还保持可操纵。该组中依据发明的应用物体例如：

[0122] ·体育飞机的转子叶片或螺旋桨，或

[0123] ·假肢或矫形器，或

[0124] ·两轮车的车架、把手，把手突出部分或座管，网球拍，直排滑轮的轨道或鞋跟套，身体护具或安全帽(摩托车头盔、自行车头盔、工服安全帽、消防安全帽及此类东西)，或[0125] ·前部区域(推进装置或涡轮机的进气区域和第一压缩段，它们尤其会面对飞鸟撞击的危险，或在较差跑道上的小型飞机会面对石子撞击的危险)。

[0126] 其中，上述细目仅为示例性的，并不能理解为在这里已详尽无遗地列出。

[0127] 此类合成材料复合组件10与嵌入弹性体层14的纤维结构18还很好地在人身防护领域作为枪伤、穿孔和撞伤的护具(防弹背心、护盾)，并且在相应的体育形式(击剑、马术、摩托车比赛、摩托车越野赛、冰球)中集成在防护服中或者加工在相应的护具中。

[0128] 在图7至图15中展示了另一个关于合成材料复合组件10的创造性的应用情况的复合体。其中涉及到这样的组件，即在该组件中，振动应该被减弱和/或共振应该被防止或避免，和/或应该实现声学振动的降低。为此对于平面合成材料复合组件10，例如发动机罩50，至少在部分区域中，如图7中的线条所表示，至少配备一个减震复合组件52。在合成材料支撑层16上，在减震复合组件52的部分区域中安装弹性体层14和在该弹性体层14之上的合成材料外层12。该排布还能够是反向的，即使得在图8和图9中以16标记的层形成合成材料外层12，在该层上向内连接有弹性体层14和代替层12的合成材料支撑层16。
这种可能的翻转表明，在原理上，合成材料外层12也能够为所有在本申请中描述的应用物体起到作为合成材料支撑层的作用，与此同时，内部的层16在此情况下没有支撑的功能，而仅仅向内限制了抑制振动的弹性体层14。此外，图8中的弹性体层14完全被层12所覆盖，与此相对的，图9中的弹性体层14在侧面是开放式的。

[0129] 在图10至图13中展示了多个关于平面的合成材料复合组件10的实施例，这些合成材料复合组件能够有效减弱振动、共振和声学波动。在图10中，弹性体层14以如下方式嵌入合成材料外层12和合成材料支撑层16之间，即使得它在合成材料外层12上露出出口部分140。

[0130] 在图11中，弹性体层14向两侧开放式地套装在合成材料支撑层16上，并且向上通过合成材料外层12覆盖。

[0131] 在图12中，弹性体层14以如下方式嵌入合成材料外层12和合成材料支撑层16之间，即使得它以两个出口部分142、144与合成材料外层12相连。

[0132] 在图13中，弹性体层14以如下方式嵌入合成材料外层12和合成材料支撑层16之间，即使得它以中心出口部分146与合成材料外层12的表面相连。

[0133] 对于根据图10至图13的实施例而言，已在前面关于图7至图9所谈及的实施例同样适用：此处，合成材料外层12和合成材料支撑层16的附图标记也是可交换的，使得在组件处的减震物有可能向外是完全光滑的。在这种情况下，出口部分140、142、144和146安装在各个合成材料复合组件10的内侧。

[0134] 在图14和图15中阐明，由机械或声学的振动导致的能量F以何种方式在合成材料复合组件10中通过与其垂直的切力Fs 吸收。弹性体层14在靠近合成材料外层12和合成材料支撑层16的边缘接收振动的能量F，并且将其转化成与之垂直的切力Fs。图14展示了在其静止状态下的合成材料复合组件10，而同时在图15中，合成材料复合组件10通过振动的力F在一方向上偏转。

[0135] 在图16中，气压锤把手中的至少一个把握件(Griffstück)构成为减震的合成材料复合组件60。有大约50mm外径的气压锤的管状把手具有合成材料外层62，该层由在本专利的权利要求5中所述的材料构成，优选由纤维强化的合成材料，特别是碳纤维强化的合成材料(CFK)构成。在合成材料外层62上，优选在把握区域中以大约15cm的长度连接有弹性体层或橡胶层64，该层由在本专利的权利要求6至11所述的材料或由热塑性弹性体(TPE)形成。弹性体层或橡胶层64还能够由多个此类的层形成。在内部，在弹性体层或橡胶层64上连接有合成材料支撑层66，其材料优选与合成材料外层62相符。管状合成材料支撑层66在一个端部形成工具插口(Werkzeugaufnahme)662，该工具插口在所示实施例中形成为螺纹，并且固定工具664。螺纹在所示实施例中直接形成在合成材料支撑层66上。代替它还能够在合成材料支撑层66中嵌入金属螺纹件。不同于所示实施例，工具插口662还能够形成为插接式接头(Bajonettverschluss)或圆锥托架。可选地，由软的弹性体材料构成的把握区域68额外地安装在合成材料外层62上。这顾及到了操作者对气压锤的安全持有和额外的振动隔离。优选地，所有的层62、64、66和68同时在一个工作程序中在模子中连接到所示的合成材料复合组件。

[0136] 在把握区域68上优选地模制一密封唇口682，该密封唇口针对污染和灰尘保护把手内部和其内安装的气压组件。此外，在把握区域68中朝向工具664的端部处优选地模制有朝外翻的嘴唇形状的护手684，来保护操作者的手不受伤害。

[0137] 重要的是，由工具664在撞击到待加工材料(石头、混凝土、沥青、污物)上时作为反应产生的振动通过弹性体层64被很强地隔离或抑制，使得抓住把握区域的操作者尽可能地不受该振动的伤害。

[0138] 在图16中展示的结构同样适于自行车的座管。在此情况下，在插口662处取代工具而固定有车座，与此同时，具有合成材料外层62的把手用于在框管处的固定。弹性体层64隔离振动，否则振动会因为路面的不平整作用到车座上。

[0139] 在图17至图19中展示了合成材料复合组件70，其由相对薄的柔性的合成材料外层72和与之相连的弹性体层74与被嵌入或垫入的织物层或纤维层75构成。合成材料外层72由在本专利的权利要求5中所称的材料之一构成。它优选地构成为薄的预浸体层(Prepregschicht)或SMC层。弹性体层74由在本专利的权利要求6至11中所称的材料之一构成。嵌入到弹性体层74的弹性体材料中的织物层、针织品层或纤维层75优选由高性能纤维，如尼龙或构成。合成材料复合组件70在两个弯曲方向上具有易弯性其中，该易弯性在相同的力下导致不同的偏转A1或A2。图18中，在组件中心处从合成材料外层72中硬的一侧作用的力为2×F1，该力的反作用力是在侧面的支承力F1，偏转A1明显小于偏转A2，根据图19偏转A2通过相同大小的力2×F1形成，该力从弹性体层74中软的一侧作用到合成材料复合组件70的中心。此类不同的弯曲表现产生出全新的应用可能性，例如，在板簧中、气体动力学中、流体动力学中负载的组件，这些组件在挤压或吸引作用下在不同面上“自动地”发生不同强度的变形。作为应用，例如高速交通工具上的阻流板、飞机的机翼和螺旋桨、推进器、涡轮机或相似物。

[0140] 在图20中展示了合成材料复合组件80，该合成材料复合组件在中间区域具有柔性的铰链区域80C。为了应用在赛车比赛中，此类高强度合成材料复合组件具有碳预浸体86的两个覆盖层(Lage)，在该碳预浸体86下方的玻璃预浸体88的两个覆盖层，在该玻璃预浸体88下方的由玻璃纤维织物82构成的一个覆盖层，在该玻璃纤维织物82下方的粘合剂膜90，以及在该粘合剂膜90下方的弹性体层84。各个覆盖层或层在图20的介绍中在垂直方向上互相间隔，以便能够较明显地区别它们。实际中，所有层紧密地彼此重叠并互相连接成合成材料复合组件80。取代玻璃预浸体层88还能够配有其他碳预浸体层86。虽然玻璃纤维织物82和弹性体层84在所示实施例中越过铰链区域延伸，但是由碳预浸体86和玻璃预浸体88的覆盖层在铰链区域80C处中断，并且在此通过与其端部相连的弹性体段85覆盖。由此在中间铰链区域80C处产生在铰链区域80C左右安装的、包含碳预浸体层86和玻璃预浸体层88的刚性区域80A或80B的、合成材料复合组件80的柔性连接。在实施例中允许铰链有下列三种自由度：

[0141] ·右侧刚性部分80B相对于左侧刚性部分80B的摆动或折叠运动S，

[0142] ·右侧刚性部分80B相对于左侧刚性部分80B的垂直移动V，以及最后

[0143] ·右侧刚性部分80B相对于左侧刚性部分80B的水平移动H。

[0144] 当由玻璃纤维织物82构成的层在铰链区域80C处中断或通过弹性纤维织物代替时，该玻璃纤维织物82构成的层根据安排还能够通过碳纤维织物、尼龙纤维织物或织物(日本可乐丽株式会社的注册商标)代替，额外地还有可能右侧刚性部分80B从左侧刚性部分80B受限地水平移动。只要铰链区域80C仅通过一个或多个弹性体层
84或85构成，那么额外还有可能的是右侧刚性部分80B相对于左侧刚性部分80B在标记平面中的进出可能有受限地扭转运动T。对铰链80C的活动性最严重的限制在于，当至少一个薄的合成树脂层(碳预浸体层86或玻璃预浸体层88)将铰链区域80C绷得过紧的时候。
那么唯一还有可能的是，右侧刚性部分80B相对于左侧刚性部分80B的受限摆动S。在这种情况中，合成材料复合组件80的第五个实施情况与根据图17-19的合成材料复合组件70的第四个实施情况相近。为了在合成材料复合组件80上制造折页状的铰链区域，还能够应用这里描述的由非常薄的硬的合成树脂层72和配有织物层或纤维层75的弹性体层74所构成的链接。可能的应用领域非常多样：

[0145] ·门铰链或折叠铰链，其例如用于建筑、家具或汽车，但也用于箱子、集装箱或其它容器，其中铰链区域沿着铰链楞边不间断地紧密成形以防止空气、液体或粒子在这区域中穿过

[0146] ·必须配合三维轮廓的密封圈

[0147] ·板或管道的弯曲部分

[0148] ·用于平衡两个部件平面的高度或侧向位移的平衡器

[0149] ·通过避免两个组件之间的裂缝，气体动力学上有利地构造的通道

[0150] ·角落处的建筑外层(例如在地下停车场的支柱或墙角处的“软的棱边保护物”)[0151] ·可活动折板的铰接，例如飞机的着陆襟翼、水闸处的流体引导板、直升飞机的转子叶片

[0152] ·(例如在摩托车运动中的)柔性的悬挂装置

[0153] 其中，上述细目仅为示例性的，并不能理解为在这里已详尽无遗地列出。

[0154] 对于严重负载的组件，例如摩托车运动中机车的车身零件，合成材料复合组件100是有利的，其中根据图21，在中间，也就是说在合成材料复合组件100的中性纤维区域安装着由弹性体构成的核心层104。在核心层104上优选地向内连接有由碳纤维预浸体
106(CFK)和/或由玻璃纤维预浸体(GFK)和/或由其他纤维复合结构合成材料层(FVK)构成的多个层，它们形成光滑的硬的表面。在该实施例中，在核心层104的各面上配有三个相对薄的碳纤维预浸体层106。核心层104使得组件相对于单纯的CFK或GFK组件明显更轻，
3 3
因为相对较厚的弹性体层特征重量仅为1g/cm，与此对应的，CFK具有1.8g/cm 的特征重量
3
而GFK具有2.0g/cm 的特征重量。

[0155] 相比于其他已知的合成材料复合组件，在其中使用非常轻的核心层，该核心层具有在两个覆盖层之间包括间隔板条(Distanzstege)的三明治结构(例如由纤维素或浆构成的“蜂窝式结构”)，依照本发明由弹性体构成的核心层104的重量尽管更高，但是本发明使用弹性体构成的核心层104的合成材料复合组件100却相比于非常轻的复合组件在撞击表现和震荡保护或针对组件波动的抑制方面具有明显优点。通过在中性弹性体层中整合高性能纤维，破碎保护可额外地得到整合。

[0156] 依据本发明的合成材料复合组件的使用表面，其能够以简单的方式配合所希望的应用目的，其中，不同于已知的复合组件，所有层的连接总是在一个工作程序中实现。合成材料复合组件的使用表面能够由光滑的硬的并且抗划痕的合成材料外层构成，在这里，其依赖于尽可能低的摩擦和尽可能好的滑移性能(例如滑雪者或滑雪板)，依赖于在气体动力学或流体动力学上的性能(例如飞机或水上交通工具的螺旋桨或机体)，依赖于侵蚀保护、腐蚀保护、磨蚀保护和天气保护(例如直升机或风轮的翼、建筑物或交通工具的外墙板或外饰部分)，或者依赖于避免介质或陌生物体的附着(例如搅拌器的容器、游泳池或污水处理池或船体上)。

[0157] 相反地，当要求触感(例如把握件、方向盘、开关和其他操作元件)或防滑性(例如冲浪板表面、存储区的内衬板、交通工具的上下车区域的踏板)时，依据本发明的合成材料复合组件的使用表面能够配有由弹性体或TPE构成的提高摩擦的软层。

[0158] 依据本发明的合成材料复合组件另一应用领域是液体引导容器或管道的内壁。通过嵌入的弹性体层，此类容器或管道被证实有出众的破裂保护效果。尤其是与防火装备连接时，此类管道和容器例如在为了保存和引导有化学危险的或高爆炸性的液体时最为适用。由橡胶或类似橡胶的弹性体构成的、在介质引导侧安装的额外涂层是考虑到在此类容器或管道内必须的介质抵抗能力。可能的应用领域是：各类汽车，尤其还包括飞机、直升机或船舶的燃料箱或油箱；还有用于军事目的、高压储气罐或管道；而且还有用于水、果汁和其他饮料、乳制品或其他食品的储罐和管道；其中，热塑性弹性体(TPE)作为涂层尤其很好的适合用于介质引导的侧面上。

[0159] 带有合成材料外层12、62、72、86或106的合成材料复合组件10、22、42、50、60、70、80或100，与金属或合成材料的支撑层16、66或88，以及在它们之间安装的弹性体层14、
64、74、84、85或104为了进行制造要经过有能量输入的处理。这例如能够通过在锅炉中、高压釜中、热压机或热深冲工具中、微波设备中、高功率光照设备中和/或可加热工作台中的热处理来实现。此外，处理温度在80摄氏度至200摄氏度的范围内，优选地在大约130摄氏度。在此，处理持续时间为大约5小时。然而，处理持续时间能够根据顾客的要求在给定的温度范围内从大约10分钟变化至大约8小时。可选地，其他受交联处理的合成材料复合组件10例如受到紫外光处理。在此，至少一层弹性体层14与合成材料外层12的合成树脂以及合成材料支撑层16交联。合成材料外层12、合成材料支撑层16和一层或多层弹性体层12之后不可解除地互相连接。

[0160] 附图标记表

[0161] 10 合成材料复合组件

[0162] 12 合成材料外层

[0163] 14 弹性体层

[0164] 140 出口区域

[0165] 142 出口区域

[0166] 144 出口区域

[0167] 146 出口区域

[0168] 16 合成材料支撑层

[0169] 18 织物结构/针织品结构/纤维结构

[0170] 20 转子叶片

[0171] 22 合成材料复合组件(在20处)

[0172] 30 棱边保护复合组件

[0173] 40 自行车车把

[0174] 42 (40的)复合组件区域

[0175] 44 车把端部(把握区域)

[0176] 50 发动机罩

[0177] 52 减震复合组件

[0178] 60 合成材料复合组件

[0179] 62 合成材料外层

[0180] 64 弹性体层

[0181] 66 合成材料支撑层

[0182] 662 工具插口

[0183] 664 工具

[0184] 68 把握区域

[0185] 682 密封唇口

[0186] 684 护手

[0187] 70 合成材料复合组件

[0188] 72 合成材料外层

[0189] 74 弹性体层

[0190] 75 织物结构/针织品结构/纤维结构

[0191] 80 合成材料复合组件

[0192] 82 玻璃纤维织物

[0193] 84 弹性体层

[0194] 85 弹性体段

[0195] 86 碳预浸体

[0196] 88 玻璃预浸体

[0197] 90 粘接剂膜

[0198] 100 合成材料复合组件

[0199] 104 弹性体层

[0200] 106 碳预浸体

[0201] F (垂直的)振动能

[0202] Fs (水平的)切力

[0203] F1 力

[0204] A1 (第一)偏移

[0205] A2 (第二)偏移

[0206] S 旋转运动

[0207] V 垂直位移

[0208] H 水平移动

[0209] T 扭转

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