43](實施例 24)
[0244] 從實施例13的夾層結構體（縱300mmX橫300mm)，切出長180mm、寬70mm的長方 形，將其作為第一部件32。另一方面，作為第二部件33使用PA復合物。接著，以使夾層結 構體側為接合面的方式將上述制造的第一部件嵌入注射成型用模具，使用PA復合物對第 二部件進行注射成型，得到如圖7所示的一體化成型品31。此時，注射成型機的料筒溫度為 280°C，模具溫度為60°C。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0245](實施例 25)
[0246] 將實施例19的夾層結構體作為第一部件，除此之外，與實施例24同樣地操作，得 到如圖7所示的一體化成型品31。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0247](實施例 26)
[0248] 將實施例22的夾層結構體作為第一部件，除此之外，與實施例24同樣地操作，得 到如圖7所示的一體化成型品31。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0249](實施例 27)
[0250] 將實施例23的夾層結構體作為第一部件，除此之外，與實施例24同樣地操作，得 到如圖7所示的一體化成型品31。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0251] (比較例 10)
[0252] 將比較例6的夾層結構體作為第一部件，除此之外，與實施例24同樣地操作，得到 如圖7所示的一體化成型品31。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0253](比較例11)
[0254] 將比較例8的夾層結構體作為第一部件，除此之外，與實施例24同樣地操作，得到 如圖7所示的一體化成型品31。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0255](比較例I2)
[0256] 將比較例9的夾層結構體作為第一部件，除此之外，與實施例24同樣地操作，得到 如圖7所示的一體化成型品31。得到的一體化成型品的特性示于表5。
[0257](實施例 28)
[0258] 從實施例13的夾層結構體（縱300mmX橫300mm)，切出長250mm、寬160mm的長方 形，將其作為第一部件35。另一方面，作為第二部件36,將UD預浸料坯配置在保持為180°C 的熱盤加熱型預熱裝置中，一邊賦予0.IMPa的壓力一邊預熱1分鐘。接著，以使得PP片材 側為上表面的方式將第一部件配置在預熱至120°C的加壓成型用模具內，在其上重疊配置 已完成預熱的UD預浸料坯，關閉模具，在賦予15MPa的壓力的狀態下保持120秒，利用加壓 成型接合第二部件，得到如圖8所示的一體化成型品34。得到的一體化成型品的特性示于 表6〇
[0259](實施例 29)
[0260] 作為第一部件使用實施例22的夾層結構體，將GMT作為第二部件，將GMT的預熱 配置在保持為200°C的熱板加熱型預熱裝置中，一邊賦予0.IMPa的壓力一邊預熱1分鐘，除 此之外，與實施例28同樣地操作，得到如圖8所示的一體化成型品34。得到的一體化成型 品的特性示于表6。
[0261] (實施例 30)
[0262] 作為第一部件使用實施例23的夾層結構體，將UD預浸料坯作為第二部件，除此之 外，與實施例28同樣地操作，得到如圖8所示的一體化成型品34。得到的一體化成型品的 特性示于表6。
[0263][表1]
[0264]
[0279]由于實施例1~8均基于呈單絲狀且無規地分散的增強纖維墊片，所以空隙部使 種類不同的熱塑性樹脂的復雜含浸得以促進，而且，由于用于皮形成層和芯形成層的熱塑 性樹脂（A)和熱塑性樹脂（B)的熔點的差適當，所以能夠得到使界面層中的最大高度Ry、平 均粗糙度Rz增長至足夠尺寸的夾層層合體。進而，通過對夾層層合體的截面進行觀察，能 夠觀察到在皮形成層和芯形成層的界面層中來自增強纖維墊片的單纖維的貫穿。此外，由 于觀察到剪切試驗后的破壞情況也顯示為凝集破壞，接合力是充分的，所以表示這些特性 是適當的。其中，在使用了 3_墊片、6_墊片、12_墊片的實施例2~8中，形成有特別理 想的界面層，而且，增強纖維的面外角度9z也為合適的形態。在實施例9~11中，能夠得 到使界面層中的最大高度Ry增長至足夠尺寸的夾層層合體，但平均粗糙度Rz并非為充分 的狀態。由此導致實施了剪切試驗后的破壞情況為芯形成層發生部分破壞，但由于未發生 與皮形成層的剝離，所以接合狀態充分，但在夾層層合體中觀察到為不均勻的情形。另一方 面，在比較例1~3中，由于皮形成層和芯形成層使用同一種熱塑性樹脂，所以無法實現作 為夾層層合體的形態。而且，在比較例4中，由于與用于皮形成層的熱塑性樹脂（A)相比， 用于芯形成層的熱塑性樹脂（B)的可使用溫度較高，所以難以控制最大高度Ry、平均粗糙 度Rz，由此導致觀察剪切試驗后的破壞情況的結果是觀察到皮形成層和芯形成層的接合界 面層發生破壞、接合狀態為不充分的情形。
[0280] 此外，實施例12~21中，對于皮形成層和芯形成層的界面層的接合狀態，觀察到 與實施例1~8相同的界面層的特征，所以皮層和芯層牢固地接合，該效果即使在改變了膨 脹倍率的實施例20及實施例21中也是相同的。進而，在實施例22、23中，由于皮層使用連 續的增強纖維，所以能夠獲得除具有上述實施例12~21的特征外、剛性感也優異的夾層結 構體。此外，在進行了嵌件成型的實施例24~27及進行了加壓成型的實施例28~30中， 由于與使用了比較例9那樣的幾乎沒有空隙的結構體的比較例12相比，具有空隙，所以能 夠獲得具有充分輕質性的一體化成型品。這是因為，由于在與第二部件的邊界面處，來自第 二部件的熱塑性樹脂含浸在夾層結構體的來自連續發泡結構的微細空隙中，所以能夠獲得 牢固地接合的一體化成型品。進而，在實施例29、30中，由于皮層使用連續的增強纖維，所 以形成剛性感優異的一體化成型品。
[0281] 另一方面，對于如比較例5~7那樣的使用了同一種熱塑性樹脂的夾層結構體而 言，無法實現僅使芯形成層發泡，難以控制膨脹倍率。進而，在使用了比較例6、8、9的結構 體的比較例10~12中，與第二部件的接合性差，而且在成型體的表面可觀察到大量來自發 泡結構的凹凸，表面外觀差。特別是在比較例10中，雖然勉強得到一體化成型品，但是接合 部在較小的負荷下即剝離，無論如何也達不到可耐受實用的水準。進而，對于如比較例8那 樣的皮層使用了熔點比芯層低的熱塑性樹脂的結構體而言，由于可使用溫度低于TB1，所以 熱塑性樹脂（B)無法充分熔融，無法以足夠尺寸形成界面層中的最大高度Ry、平均粗糙度 Rz，只能夠得到接合狀態不充分的結構體。
[0282] 產業上的可利用性
[0283] 根據本發明，由于在使用了不同樹脂的皮形成層和芯形成層的接合界面處、在使 用了不同樹脂的皮層和芯層的接合界面處具有牢固的接合，所以能夠獲得對于所應用的熱 塑性樹脂的組合沒有特別限制的夾層層合體及夾層結構體。此外，使用上述夾層層合體及 夾層結構體時，能夠容易地成型通過與其他部件的接合而成的一體化成型品。因此，本發明 的夾層結構體及一體化成型品可適合用于汽車內外裝飾、電氣?電子設備外殼、自行車、體 育用品用結構材料、航空器內部裝飾材料、運輸用箱體等廣泛的用途。
[0284] 符號說明
[0285] 1、7、22夾層層合體
[0286] 2、9熱塑性樹脂（B)
[0287] 3、8熱塑性樹脂（A)
[0288] 4、15、16、17、18、19、20、23、24 增強纖維（單纖維）
[0289] 5貫穿熱塑性樹脂（A)的增強纖維
[0290] 6貫穿熱塑性樹脂（B)的增強纖維
[0291] 10夾層層合體及夾層結構體的界面層
[0292] 11界面層中的凹陷最大的凹部
[0293] 12界面層中的突出最大的凸部
[0294] 13界面層中的凹陷最小的凹部
[0295] 14界面層中的突出最小的凸部
[0296] 21二維接觸角、二維取向角
[0297] 25、37拉伸剪切接合試驗片
[0298] 29、32、35夾層結構體
[0299] 26、38、39 缺口
[0300] 27 皮層
[0301] 28 芯層
[0302] 30 空隙
[0303] 31、34 -體化成型品
[0304] 33、36 第二部件
[0305] 101皮形成層（或皮層）
[0306] 102芯形成層（或芯層）
【主權項】
1. 一種夾層層合體，是將在由增強纖維形成的墊片中含浸熱塑性樹脂而得的片狀中 間基材用于皮形成層及芯形成層而成的，其中，至少用于芯形成層的片狀中間基材具有熱 膨脹性，構成皮形成層的熱塑性樹脂（A)的可使用溫度區域與構成芯形成層的熱塑性樹脂 (B)的可使用溫度區域有5°C以上的溫度范圍重疊，并且熱塑性樹脂（A)在熱塑性樹脂（B) 的可使用溫度區域的下限處具有不熔融的溫度區域。2. -種夾層層合體，是將在由增強纖維形成的墊片中含浸熱塑性樹脂（B)而得的片狀 中間基材用于芯形成層、并將在連續的增強纖維中含浸熱塑性樹脂（A)而得的片狀中間基 材用于皮形成層而成的，其中，至少用于芯形成層的片狀中間基材具有熱膨脹性，構成皮形 成層的熱塑性樹脂（A)的可使用溫度區域與構成芯形成層的熱塑性樹脂（B)的可使用溫度 區域有5°C以上的溫度范圍重疊，并且熱塑性樹脂（A)在熱塑性樹脂（B)的可使用溫度區域 的下限處具有不熔融的溫度區域。3. 如權利要求1或2所述的夾層層合體，是墊片中所含有的增強纖維貫穿由構成皮形 成層的熱塑性樹脂（A)和構成芯形成層的熱塑性樹脂（B)形成的界面層而成的。4. 如權利要求1~3中任一項所述的夾層層合體，是構成皮形成層的熱塑性樹脂（A) 和構成芯形成層的熱塑性樹脂（B)以具有最大高度Ry為50ym以上、平均粗糙度Rz為 30ym以上的凹凸形狀的方式形成界面層而成的。5. 如權利要求1~4中任一項所述的夾層層合體，是所述墊片中的不連續性增強纖維 呈大致單絲狀地分散而成的。6. 如權利要求1~4中任一項所述的夾層層合體，是所述墊片中的不連續性增強纖維 呈單絲狀且無規地分散而成的。7. 如權利要求3~6中任一項所述的夾層層合體，其中，所述界面層中的增強纖維的面 外角度0z為5°以上。8. 如權利要求1~7中任一項所述的夾層層合體，其中，構成墊片的增強纖維為碳纖 維。9. 如權利要求1~8中任一項所述的夾層層合體，其中，熱塑性樹脂（A)及熱塑性樹 脂（B)為選自由聚烯烴系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系 樹脂、PPS系樹脂、聚醚酮系樹脂、改性聚苯醚系樹脂組成的組中的組合。10. -種夾層結構體，是將在由增強纖維形成的墊片中含浸熱塑性樹脂而得的片狀中 間基材用于皮層及芯層而成的，其中，構成皮層的熱塑性樹脂（A)和構成芯層的熱塑性樹 脂（B)以具有最大高度Ry為50ym以上、平均粗糙度Rz為30ym以上的凹凸形狀的方式 形成界面層，并且，所述芯層形成以經熱塑性樹脂（B)被覆的增強纖維作為支承體而構成 的具有連續空隙的結構。11. 一種夾層結構體，是將在由增強纖維形成的墊片中含浸熱塑性樹脂而得的片狀中 間基材用于芯層、并將在連續的增強纖維中含浸熱塑性樹脂而得的片狀中間基材用于皮層 而成的，其中，構成皮層的熱塑性樹脂（A)和構成芯層的熱塑性樹脂（B)以具有最大高度Ry 為50ym以上、平均粗糙度Rz為30ym以上的凹凸形狀的方式形成界面層，并且，所述芯層 形成以經熱塑性樹脂（B)被覆的增強纖維作為支承體而構成的具有連續空隙的結構。12. -種夾層結構體的制造方法，對權利要求1~9中任一項所述的夾層層合體進行加 熱，使芯形成層以規定膨脹倍率膨脹。13. 如權利要求12所述的夾層結構體的制造方法，其中，膨脹倍率為I. 5~10倍。14. 一種夾層結構體的制造方法，是制造權利要求10或11所述的夾層結構體的方法， 至少具有以下工序[1]及[2]， 工序[1]:在已加熱至熱塑性樹脂（A)及熱塑性樹脂（B)分別熔融或軟化的溫度以上 的狀態下賦予壓力，使熱塑性樹脂（A)含浸在由增強纖維形成的墊片或連續的增強纖維中 從而形成皮形成層，使熱塑性樹脂（B)含浸在由增強纖維形成的墊片中從而形成芯形成 層， 工序[2]:接著，在對皮形成層及芯形成層加熱的狀態下調整厚度，由此使芯形成層膨 脹。15. -種一體化成型品，是將由權利要求10或11所述的夾層結構體、或利用權利要求 12~14中任一項所述的制造方法制造的夾層結構體形成的第一部件和由其他成型體形成 的第二部件接合而成的。16. 如權利要求15所述的一體化成型品，其用作選自由汽車內外裝飾、電氣?電子設備 外殼、自行車、體育用品用結構材料、航空器內部裝飾材料及輸送用箱體組成的組中的安裝 部件。17. -種一體化成型品的制造方法，是制造權利要求15或16所述的一體化成型品的方 法，其中，第二部件為利用注射成型而得的成型體，利用嵌件注塑成型或基體上注塑成型將 第二部件與第一部件接合。18. -種一體化成型品的制造方法，是制造權利要求15或16所述的一體化成型品的方 法，其中，第二部件為利用壓制成型而得的成型體，利用壓制成型將第二部件與第一部件接 合。
【專利摘要】本發明涉及夾層層合體、使用所述夾層層合體而適當獲得的夾層結構體、一體化成型品及它們的制造方法，所述夾層層合體是將在由增強纖維形成的墊片中含浸熱塑性樹脂而得的片狀中間基材用于芯形成層、并將在由增強纖維形成的墊片或連續的增強纖維中含浸熱塑性樹脂而得的片狀中間基材用于皮形成層而成的，其中，至少用于芯形成層的片狀中間基材具有熱膨脹性，構成皮形成層的熱塑性樹脂(A)的可使用溫度區域與構成芯形成層的熱塑性樹脂(B)的可使用溫度區域有至少5℃以上的溫度范圍重疊，并且熱塑性樹脂(A)在熱塑性樹脂(B)的可使用溫度區域的下限處具有不熔融的溫度區域。
【IPC分類】B32B5/28, C08J5/06
【公開號】CN105073403
【申請號】CN201480019073
【發明人】武部佳樹, 木原弘樹, 平野啟之
【申請人】東麗株式會社
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2014年3月19日
【公告號】CA2908023A1, WO2014162873A1