复合叠层体及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种在制造工序中从模具上的脱模性优异、并且表面外观(表面平滑性)优异的复合叠层体。该复合叠层体1为具有A层2和B层3、在B层3的单面或两面设有A层2的复合叠层体1，其中，A层2包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)，B层3包含平均纤维长为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合叠层体及其制造方法
本专利技术涉及一种纤维强化的复合叠层体和该复合叠层体的制造方法。
技术介绍
纤维强化树脂由于轻而强，作为替代金属的材料用于高尔夫球杆、网球拍、航空机、汽车等各种各样的领域。特别是近年来，为了实现低燃耗而要求汽车的轻量化，因此，纤维强化树脂在汽车领域受到关注。但是，将纤维强化树脂用于汽车部件，存在各种各样的课题。例如，由热固性树脂构成的纤维强化树脂在成型后需要进行热处理(固化反应)，因此，无法实现汽车部件的制造中必需的高生产性和低成本。因此，代替热固性树脂，要求使用容易成型的热塑性树脂的纤维强化热塑性树脂(以下，又称为“FRTP”)。作为FRTP的成型方法，一般采用将被称为预浸渍料的使热塑性树脂含浸于连续纤维中而成的片材进行叠层、并利用压制机等进行加热加压而赋形成目标形状的冲压成型。由此得到的部件由于使用连续纤维，所以能够设计成优异的力学物性，力学物性的偏差也小。但是，由于是连续的纤维，所以难以形成三维形状等复杂的形状，主要限定于接近平面形状的部件。于是，在专利文献1中提出了通过对由连续纤维和热塑性树脂形成的预浸渍料加入切口，从而能够实现短时间成型，成型时示出优异的赋形性，制成FRTP部件时能够示出优异的力学物性。专利文献2中，提出了使用包含非连续纤维和热塑性纤维的预浸渍料。但是，专利文献1或专利文献2中，存在将预浸渍料叠层而制作FRTP时，叠层基材固着于传送带或成型机的模具上，从而无法稳定地获得FRTP部件的问题。作为防止材料对于成型机的模具的固着的方法，已知使用脱模剂的方法，但是，有时因脱模剂转印到FRTP部件表面，使表面性变差(外观不良)。为了避免这种现象，使用脱模膜。但是，由于使用脱模膜，从被加热或冷却的模具向叠层基材的传热受阻碍。从模具向叠层基材的传热受阻碍时，热塑性树脂的熔融、冷却固化变得不充分，所得到的FRTP部件的强度、刚性等机械的物性降低。如果为了解决这种问题而将模具的温度过度提升或过度降低，则模具反复进行收缩、膨胀，有时会受损。这种情况下，无法稳定地制造表面外观良好且品质优异的FRTP部件。由于汽车外饰用的FRTP部件是对用户的视觉、感觉带来较强影响的部件，表面性差的FRTP部件的商品价值显著下降，因此，期待不仅具有刚性、成型性，还具有良好的表面外观。因此，专利文献3中提出了使脱模膜的厚度为预浸渍料的10倍以下、或使用实施脱模处理后的板材。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009－286817号公报专利文献2：日本特开2010－235779号公报专利文献3：日本特开2015－51629号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而在专利文献3中，并未提出无需使用脱模膜等手法就能够稳定制造表面外观良好且品质优异的FRTP部件的手法。本专利技术的目的在于提供一种在制造工序中从模具上的脱模性优异、并且表面外观(表面平滑性)优异的复合叠层体和该复合叠层体的制造方法。用于解决技术问题的技术方案本专利技术提供以下的复合叠层体及其制造方法。项1一种复合叠层体，其为具有A层和B层、在上述B层的单面或两面设有上述A层的复合叠层体，上述A层包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)，上述B层包含平均纤维长为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。项2如项1所述的复合叠层体，其中，上述无机纤维(a1)的平均长径比为3～200。项3如项1或项2所述的复合叠层体，其中，上述无机纤维(a1)为选自钛酸钾和硅灰石中的至少一种。项4如项1～项3中任一项所述的复合叠层体，其中，上述无机纤维(a1)的含量在上述A层所含成分的总量100质量％中为1质量％～40质量％。项5如项1～项4中任一项所述的复合叠层体，其中，上述强化纤维(b1)为选自碳纤维、玻璃纤维和芳香族聚酰胺纤维中的至少一种。项6如项1～项5中任一项所述的复合叠层体，其中，上述强化纤维(b1)的平均纤维径为1μm～50μm。项7如项1～项6中任一项所述的复合叠层体，其中，上述强化纤维(b1)的含量在上述B层所含成分的总量100质量％中为10质量％～80质量％。项8如项1～项7中任一项所述的复合叠层体，其中，上述热塑性树脂(a2)为选自聚烯烃树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酯系树脂、脂肪族聚酰胺(PA)树脂、半芳香族聚酰胺(PA)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚芳香族酮树脂、聚醚酰亚胺(PEI)树脂和热塑性聚酰亚胺(TPI)树脂中的至少一种。项9如项1～项8中任一项所述的复合叠层体，其中，上述热塑性树脂(b2)为选自聚烯烃树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酯系树脂、脂肪族聚酰胺(PA)树脂、半芳香族聚酰胺(PA)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚醚芳香族酮树脂、聚醚酰亚胺(PEI)树脂和热塑性聚酰亚胺(TPI)树脂中的至少一种。项10如项1～项9中任一项所述的复合叠层体，其中，上述A层的表面的最大高度(Sz)为50μm以下。项11如项1～项10中任一项所述的复合叠层体，其用于汽车部件。项12一种复合叠层体的制造方法，其为项1～项11中任一项所述的复合叠层体的制造方法，其中，在包含平均纤维长为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)的片材(b3)的单面或两面，叠层配置包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)的膜(a3)，通过将上述叠层物进行加热和加压，将片材(b3)和膜(a3)一体化。项13如项12所述的复合叠层体的制造方法，其中，上述膜(a3)的厚度小于500μm。项14如项12或项13所述的复合叠层体的制造方法，其中，上述片材(b3)的厚度为0.3mm～15mm。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供在制造工序中从模具上的脱模性优异、并且表面外观(表面平滑性)优异的复合叠层体和复合叠层体的制造方法。附图说明图1为表示本专利技术的第一实施方式所涉及的复合叠层体的示意性截面图。图2为表示本专利技术的第二实施方式所涉及的复合叠层体的示意性截面图。具体实施方式以下，对优选实施方式进行说明。但是，以下的实施方式仅为例示，本专利技术不受以下的实施方式所限定。另外，在附图中，实质上具有相同功能的部件有时以同一符号进行参阅。本专利技术的复合叠层体为具有包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)的A层、和包含平均纤维长为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)的B层的复合叠层体。更具体地讲，图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的复合叠层体的示意性截面图。如图1所示，复合叠层体1具有作为第一层的A层2和作为第二层的B层3。B层3具有相互对向的第一主面3a和第二主面3b。在B层3的第一主面3a上设有A层2。A层2包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)。B层3包含平均纤维长为1mm以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合叠层体，其特征在于：/n其为具有A层和B层、在所述B层的单面或两面设有所述A层的复合叠层体，所述A层包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)，所述B层包含平均纤维长为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171205 JP 2017-2335121.一种复合叠层体，其特征在于：
其为具有A层和B层、在所述B层的单面或两面设有所述A层的复合叠层体，所述A层包含平均纤维长为1μm～300μm的无机纤维(a1)和热塑性树脂(a2)，所述B层包含平均纤维长为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。


2.如权利要求1所述的复合叠层体，其特征在于：
所述无机纤维(a1)的平均长径比为3～200。


3.如权利要求1或2所述的复合叠层体，其特征在于：
所述无机纤维(a1)为选自钛酸钾和硅灰石中的至少一种。


4.如权利要求1～3中任一项所述的复合叠层体，其特征在于：
所述无机纤维(a1)的含量在所述A层所含成分的总量100质量％中为1质量％～40质量％。


5.如权利要求1～4中任一项所述的复合叠层体，其特征在于：
所述强化纤维(b1)为选自碳纤维、玻璃纤维和芳香族聚酰胺纤维中的至少一种。


6.如权利要求1～5中任一项所述的复合叠层体，其特征在于：
所述强化纤维(b1)的平均纤维径为1μm～50μm。


7.如权利要求1～6中任一项所述的复合叠层体，其特征在于：
所述强化纤维(b1)的含量在所述B层所含成分的总量100质量％中为10质量％～80质量％。


8.如权利要求1～7中任一项所述的复合叠层体，其特征在于：
所述热塑性树脂(a2)为选自聚烯烃树脂、聚苯乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：八木洋，稻田幸辅，
申请(专利权)人：大塚化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP