聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有立體感、可通過注塑成型進(jìn)行部件一體化的聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹 脂層疊片材及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一直以來，已知將碳纖維、芳綸纖維等強(qiáng)化纖維織物多張層疊、或者與發(fā)泡體片材 等一體化而成的層疊體。在專利文獻(xiàn)1中，提出了在由發(fā)泡體形成的芯層的表面將碳纖維 織物層一體化而成的層疊片材的方案。另外，還提出了將碳纖維織物與芳綸纖維織物以聚 碳酸酯膜為粘接層進(jìn)行一體化而成的層疊體的方案（專利文獻(xiàn)2)。此外，提出了在中空狀 芯體的兩個表面一方向?qū)盈B纖維體的方案（專利文獻(xiàn)3)。這些層疊體具有重量輕且彎曲強(qiáng) 度也高的優(yōu)點。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2012-096482號公報 [0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平5-117411號公報
[0007] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2009-000933號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的課題
[0009] 然而，以往的層疊體使用碳纖維、芳綸纖維或中空狀芯體等昂貴的材料，存在成本 高這樣的問題。
[0010] 本發(fā)明為了解決上述以往的問題，提供無層間剝離、重量輕、對彎曲的物理強(qiáng)度也 高、成本也廉價、具有立體感、可通過注塑成型進(jìn)行部件一體化的聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層 置片材及其制造方法。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的聚烯烴系纖維強(qiáng)化層疊片材的特征在于，其為包含在芯層的兩個表面上 隔著粘接層層疊而成的織物層的聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材，其中，所述芯層為選自 由以聚丙烯為主成分的樹脂和均聚物型聚丙烯樹脂組成的組中的至少一種樹脂，所述織物 層由包含復(fù)合纖維的絲構(gòu)成，所述復(fù)合纖維由第1成分為聚丙烯、第2成分為比所述第1成 分熔點低的聚烯烴成分組成，所述粘接層為熱熔融粘合聚烯烴系膜，所述織物層的一個表 面上層疊有覆蓋層。
[0013] 本發(fā)明的聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材的制造方法的特征在于，其為上述的聚 烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材的制造方法，其中，在芯片材的兩個表面上隔著粘接用膜層 疊織物，在所述織物的一個表面上重疊覆蓋層并進(jìn)行加熱加壓，然后進(jìn)行冷卻。
[0014] 本發(fā)明的另一聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材的制造方法的特征在于，其為上述 的聚烯烴系纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材的制造方法，其中，在覆蓋層用片材上和在芯片材的兩 個表面上隔著粘接用膜配置織物并進(jìn)行加熱加壓，然后進(jìn)行冷卻。
[0015] 發(fā)明效果
[0016] 本發(fā)明的構(gòu)成纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材的芯層、粘接層、織物層、覆蓋層均為烯烴系 樹脂，因此能夠提供在使成本廉價的同時，無層間剝離、重量輕、對彎曲的物理強(qiáng)度也高、具 有立體感和裝飾感的層疊片材。另外，該層疊片材為熱塑性的，適合真空成型、壓制成型、利 用熱變形的彎曲加工成型等。此外，織物層隔著熱熔融粘合聚烯烴系膜粘接于芯層，因此即 使在之后進(jìn)行加熱、成型，也沒有構(gòu)成織物的纖維的收縮，能夠形成將織物的美麗紡織花紋 原樣地呈現(xiàn)在層疊片材的表面的成型體。此外，該層疊片材的一個外層上存在有織物層，由 此能夠提供針對該織物層的可通過注塑成型進(jìn)行部件一體化的層疊片材。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的一個實施方式的層疊片材的示意性截面圖。
[0018] 圖2為示出本發(fā)明的一個實施方式的層疊片材的制造裝置的示意性截面圖。
[0019] 圖3為將本發(fā)明的一個實施方式的層疊片材真空成型而成的成型體的示意性立 體圖。
[0020] 附圖標(biāo)記的說明
[0021] 1 芯層
[0022] 2a、2b、2c 粘接層
[0023] 3a、3b 織物層
[0024] 4 透明層
[0025] 5 著色層
[0026] 6 保護(hù)層
[0027] 7 覆蓋層
[0028] 8、21 層疊片材
[0029] 9a~9g 供給車?yán)?br>[0030] 10 層疊片材制造裝置
[0031] 11 芯片材
[0032] 12a、12b、12c 粘接用膜
[0033] 13a、13b 織物
[0034] 14 覆蓋層用片材
[0035] 15a、15b、20a、20b 加壓輥
[0036] 16、17 金屬制加壓板
[0037] 18 加熱加壓區(qū)域
[0038] 19 冷卻區(qū)域
[0039] 22 成型體
【具體實施方式】
[0040] 本發(fā)明的纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材包含在芯層的兩個表面上隔著粘接層貼合織物 層而成的纖維強(qiáng)化層。所述芯層為選自由以聚丙烯為主成分的樹脂和均聚物型聚丙烯樹脂 組成的組中的至少一種樹脂。該芯層以片狀或膜狀層疊。以聚丙烯為主成分的樹脂具有滿 足實用的物理特性、成本也廉價的優(yōu)點。上文中，主成分是指在將樹脂成分整體記為100摩 爾％時，亞丙基單元為50摩爾％以上。另外，均聚物型聚丙烯（HPP)具有熔點為約160°C且 硬度也高、滿足實用的物理特性、成本也廉價的優(yōu)點，在之后的加熱成型加工中能夠防止凹 陷、褶皺等的產(chǎn)生。需要說明的是，纖維強(qiáng)化樹脂層疊片材有時僅稱為層疊片材。
[0041] 芯層可以為丙烯-乙烯無規(guī)共聚物（RPP)。RPP是亞丙基單元為50摩爾％以上、 亞乙基單元為50摩爾％以下的無規(guī)共聚物，熔點為135~150°C，通常有市售。RPP具有熱 恪融粘合性優(yōu)異的優(yōu)點。芯層的優(yōu)選厚度為〇. 1~2mm，更優(yōu)選為0. 2~1. 5mm。
[0042] 芯層優(yōu)選使用非發(fā)泡聚丙烯系片材。非發(fā)泡聚丙烯系片材即使通過壓制成型，芯 層也不會塌陷，也可以容易地進(jìn)行真空成型、利用熱變形的彎曲加工成型等。
[0043] 構(gòu)成織物層的復(fù)合纖維優(yōu)選是由第1成分為芯、第2成分為鞘構(gòu)成的芯鞘復(fù)合纖 維。具體而言，織物層優(yōu)選由包含芯鞘復(fù)合纖維的絲構(gòu)成，所述芯鞘復(fù)合纖維由芯成分為聚 丙烯、鞘成分為比芯成分熔點低的聚烯烴系成分構(gòu)成。通過將鞘成分設(shè)為低熔點聚烯烴系 成分，變得易于進(jìn)行加熱粘接。此外，通過作為粘接層使用熱熔融粘合聚烯烴系膜，芯層與 織物層的加熱加壓粘接成為可能，易于進(jìn)行層疊一體化。
[0044] 芯鞘復(fù)合纖維優(yōu)選芯成分為均聚物的聚丙烯、鞘成分為丙烯-乙烯無規(guī)共聚物 (RPP)、聚丙烯與聚乙烯的混合物或者聚乙烯樹脂。由此變得更加易于進(jìn)行加熱粘接。
[0045] 熱熔融粘合聚烯烴系膜優(yōu)選為低密度聚乙烯（LLDPE)或者RPP。LLDPE、RPP的熱 加工性、粘接性、透明性優(yōu)異。
[0046] 織物可以為平紋組織、斜紋組織（斜紋織）、緞紋組織、其他的變化組織等任意組 織的織物。構(gòu)成織物的絲優(yōu)選為單纖維纖度為1~lOdeci tex，總纖度為1000~3000deci tex的復(fù)絲或者單絲?？椢锏拿繂挝幻娣e的重量優(yōu)選為50~500g/m2的范圍。
[0047] 本發(fā)明的層疊片材為在纖維強(qiáng)化層的一個表層上將覆蓋層層疊一體化而成的片 材。該覆蓋層優(yōu)選具有從外部可見到織物層程度的透明性。從外部可見到織物層時，高強(qiáng) 度可見，能夠高度保持裝飾狀態(tài)。從該含義出發(fā)，也能夠稱為光學(xué)覆蓋層。覆蓋層優(yōu)選由聚 丙烯系樹脂片透明層、著色層、和聚丙烯系樹脂片保護(hù)層構(gòu)成。該透明覆蓋層中，聚丙烯系 樹脂片透明層優(yōu)選為較厚的片材，例如為100~300 μ m，優(yōu)選為150~250 μ m的厚度。如 此，能夠發(fā)揮立體感和厚度感。
[0048] 聚丙烯系樹脂片透明層優(yōu)選為均聚物型聚丙烯（HPP)與丙烯-乙烯無規(guī)共聚物 (RPP)的混合物或者聚合物合金。另外，在將透明層記為100重量％時，均聚物型聚丙烯 (HPP)和丙烯-乙烯無規(guī)共聚物（RPP)優(yōu)選為HPP :RPP = 50 :50~90 :10的范圍，進(jìn)一步 優(yōu)選為HPP :RPP = 60 :40~80 :20。只要在所述的范圍，就能夠使由無規(guī)型聚丙烯（RPP) 的無定形帶來的高透明性和均聚物型聚丙烯（HPP)的耐摩耗性并存。
[0049] 在透明層上優(yōu)選設(shè)置著色層。著色層為用于外表面的裝飾的層，為了維持透明性， 優(yōu)選較薄涂布著色涂料。著色層的優(yōu)選厚度為〇. 1~2 μL?，進(jìn)一步優(yōu)選為0. 2~1 μπι。著 色層可以選擇任意的色調(diào)。在著色層上優(yōu)選設(shè)置丙烯系樹脂片保護(hù)層。該保護(hù)層優(yōu)選為經(jīng) 雙軸拉伸的聚丙烯系樹脂片。雙軸拉伸聚丙烯系樹脂片從耐摩耗性高的角度出發(fā)優(yōu)選。雙 軸拉伸聚丙稀系樹脂片的優(yōu)選厚度為5~50