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金属模具的脱模性优异、并且表面外观(表面平滑性)和机械物性优异的复合叠层体。本发明专利技术的复合叠层体1包括A层2和B层3，在B层3的一个面上或两个面上直接地或间接地设置有A层2，其中：A层2含有体积平均粒径为0.01μm～100μm的球状颗粒(a1)和热塑性树脂(a2)，B层3含有平均纤维长度为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。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


[0001]本专利技术涉及经过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

[0002]纤维强化树脂由于其较轻且较结实，作为替代金属的材料，在高尔夫球杆、网球拍、航空器、汽车等各种领域得到应用。尤其是，近年来为了达到低油耗，对于汽车要求轻量化，由此，纤维强化树脂在汽车领域中受到瞩目。然而，为了在汽车部件中使用纤维强化树脂，存在着各种课题。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)，因此无法达到制造汽车部件时必须的高生产效率和低成本。为此，需要一种作为热固性树脂的替代，使用了成型较为容易的热塑性树脂的纤维强化热塑性树脂(以下又称“FRTP”)。
[0003]作为FRTP的成型方法，通常进行将向连续纤维中渗浸有热塑性树脂的片材叠层，通过压制等进行加热加压来赋予目的的形状的冲压成型。由此所得到的部件中由于使用有连续纤维，因此能够设计为优异的机械物性，机械物性的波动也小。然而，由于是连续的纤维，因此难以形成3维形状等的复杂形状，主要被限制用于接近平面形状的部件。为此，专利文献1中提出了：通过对由连续纤维和热塑性树脂构成的预成型料切入缺口，这样能够以短时间成型，在成型时显示出优异的赋型性，在制成FRTP部件时，能够显示优异的机械物性。专利文献2中提出了：使用含有非连续纤维和热塑性纤维的预成型料(将在连续的或不连续的强化纤维中渗浸了热固性树脂或热塑性树脂的半固化状态的片材状的成型中间材料称为预成型料)。然而，在专利文献1和专利文献2中，在将预成型料叠层制作FRTP时，存在着叠层基材固着于传送带或成型机的金属模具而无法稳定地得到FRTP部件的问题。
[0004]作为防止材料固着于成型机的金属模具的方法，已知能够使用脱模剂，但已知会由于脱模剂转印至FRTP部件表面，使得表面性恶化(外观不良)。为了避免该情况而使用有脱模膜。然而，由于使用脱模膜，会阻碍从经过加热或冷却的金属模具向叠层基材的传热。从金属模具向叠层基材的传热被阻碍时，热塑性树脂的熔融或冷却固化变得不充分，所得到的FRTP部件的强度或刚性等机械物性变低。如果为了解决该问题而将金属模具的温度过度提高或者过度降低时，金属模具会重复收缩、膨胀，有时会造成损伤。
[0005]汽车外装饰用的FRTP部件是受到用户的视觉、感觉影响较强的部件，因此，表面性差的FRTP部件的商品价值会显著降低，因此，不仅期待具有好的机械物性和成型性，还期待具有良好的表面外观。为此，在专利文献3中提出了将脱模膜的厚度设为预成型料的10倍以下或者使用经过脱模处理的板。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2009－286817号公报
[0009]专利文献2：日本特开2010－235779号公报
[0010]专利文献3：日本特开2015－51629号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]然而，在专利文献3中，并未提出不使用脱模膜等方法也能够稳定地制造表面外观良好且品质优异的FRTP部件的方法。另外，尚无人提出同时提高FRTP部件的强度、刚性等机械物性的方法。
[0013]本专利技术的目的在于提供一种在制造工序中从金属模具的脱模性优异、并且表面外观(表面平滑性)和机械物性优异的复合叠层体和该复合叠层体的制造方法。
[0014]用于解决课题的技术方案
[0015]本专利技术提供以下的复合叠层体和其制造方法。
[0016]项1一种复合叠层体，包括A层和B层，在上述B层的一个面上或两个面上直接地或间接地设置有上述A层，其中：上述A层含有体积平均粒径为0.01μm～100μm的球状颗粒(a1)和热塑性树脂(a2)，上述B层含有平均纤维长度为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)。
[0017]项2如项1所述的复合叠层体，其中：上述球状颗粒(a1)为选自二氧化硅、氧化铝和玻璃珠中的至少一种。
[0018]项3如项1或项2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、脂肪族聚酰胺树脂、半芳香族聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚砜树脂、聚醚芳香族酮树脂、聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚酰亚胺树脂中的至少一种。
[0019]项4如项1～项3中任一项所述的复合叠层体，其中：在上述A层所含的成分的总量100质量％中，上述球状颗粒(a1)的含量为0.5质量％～30质量％。
[0020]项5如项1～项4中任一项所述的复合叠层体，其中：上述A层的厚度为低于500μm。
[0021]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)为选自碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维中的至少一种。
[0022]项7如项1～项6中任一项所述的复合叠层体，其中：在上述B层所含的成分的总量100质量％中，上述强化纤维(b1)的含量为10质量％～80质量％。
[0023]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(b2)为选自聚烯烃树脂、聚苯乙烯系树脂、聚酯系树脂、脂肪族聚酰胺树脂、半芳香族聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚砜树脂、聚醚芳香族酮树脂、聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚酰亚胺树脂中的至少一种。
[0024]项9如项1～项8中任一项所述的复合叠层体，其中：上述B层的厚度为0.3mm以上。
[0025]项10如项1～项9中任一项所述的复合叠层体，其中：其用于汽车部件或用于电气电子设备部件。
[0026]项11一种复合叠层体的制造方法，该复合叠层体为项1～项10中任一项所述的复合叠层体，其中：
[0027]在含有平均纤维长度为1mm以上的强化纤维(b1)和热塑性树脂(b2)的片材(b3)的一个面上或两个面上，叠层配置含有体积平均粒径为0.01μm～100μm的球状颗粒(a1)和热塑性树脂(a2)的膜(a3)，通过将经过上述叠层配置所得到的叠层物进行加热和加压，将片材(b3)和膜(a3)一体化。
[0028]专利技术效果
[0029]根据本专利技术，能够提供一种在制造工序中从金属模具的脱模性优异、并且表面外观(表面平滑性)和机械物性优异的复合叠层体和复合叠层体的制造方法。
附图说明
[0030]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剖面图。
[0031]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剖面图。
具体实施方式
[0032]下面，对于优选的实施方式进行说明。但是，以下的实施方式仅为单纯的示例，本专利技术不限定于以下的实施方式。另外，在附图中，有时将实质上具有相同功能的部件以相同的符号进行引用。
[0033]本专利技术的复合叠层体包括A层和B层，在B层的一个面上或两个面上直接地或间接地设置有A层。优选在B层的一个面上或两个面上直接设置有A层。当然，也可以在B层的一个面上或两个面上，夹着其它的层而设置有A层。该情况下，其它本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合叠层体，包括A层和B层，在所述B层的一个面上或两个面上直接地或间接地设置有所述A层，该复合叠层体的特征在于：所述A层含有体积平均粒径为0.01μm～100μm的球状颗粒(a1)和热塑性树脂(a2)，所述B层含有平均纤维长度为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：所述球状颗粒(a1)为选自二氧化硅、氧化铝和玻璃珠中的至少一种。3.如权利要求1或2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、聚苯乙烯系树脂、聚酯系树脂、脂肪族聚酰胺树脂、半芳香族聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚砜树脂、聚醚芳香族酮树脂、聚醚酰亚胺树脂和热塑性聚酰亚胺树脂中的至少一种。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：在所述A层所含的成分的总量100质量％中，所述球状颗粒(a1)的含量为0.5质量％～30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A层的厚度为低于500μm。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)为选自碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维中的至少一种。...

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