[发明专利]积层体及成形体

说明书

本发明提供一种积层体及积层体经热压合所形成的成形体。积层体包括补强材、第一基材以及位于第一基材与补强材之间的第二基材。第二基材与第一基材及补强材贴合。第一基材包括第一聚合物，第二基材包括第二聚合物，第二聚合物为第一聚合物经官能基改质的聚合物。本发明的积层体及成形体具有力学性能佳且材料成本较低的特点。

技术领域

本发明涉及一种积层体及成形体，尤其涉及一种力学性能佳且材料成本低的积层体及成形体。

背景技术

由基质树脂和增强纤维(reinforcing fibers)所构成的纤维增强板材由于具有良好的机械特性、轻质性以及耐腐蚀性，因此被广泛利用在例如飞机、汽车、运动用具等用途的部件的材料。

在复合材料领域中，纤维增强板材通常有由数层纤维及基材(树脂)进行热压合(lamination)而成，然而纤维与基材存在结合不易的问题，进而影响整个纤维增强板材的力学性能。例如，中国公开第101812686号(欧洲对应案EP1679391A1、美国对应案US2007202255A1、世界专利公开号WO2005031037A1)公开了一种黏结用树脂组合物含浸在增强纤维中所形成的预浸渍片材，且黏结用树脂组合物所使用的是未经改质的基材(树脂薄膜)。在黏结用树脂组合物(未经改质的树脂薄膜)与纤维形成预浸渍片材时，未经改质的树脂薄膜不易渗入增强纤维，导致界面结合不佳。因此，如何解决补强材与基材之间的界面结合成为重要课题。

目前许多研究着重在使用经官能基改质的树脂(基材)与纤维来制作预浸体，接着将数层预浸体与数层经官能基改质的树脂进行热压合来形成板材。然而，经官能基改质的树脂的材料成本高昂、难以商业化，且树脂经改质后牺牲了高分子本身的物性，导致板材的力学性能无法达到预期的结果。

例如，台湾公开第201343742号(中国对应案CN104321373A、欧洲对应案EP2832778A1、韩国对应案KR20140129311A、美国对应案US2015044470A1、世界专利公开号WO2013147257A1)公开一种碳纤维热可塑性树脂预浸体与其制造方法、及使用该预浸体的碳纤维复合材料，上述碳纤维热可塑性树脂预浸体所使用的热可塑性树脂组成物可选用聚丙烯树脂、聚酰胺树脂、聚丙烯树脂的改质树脂、聚酰胺树脂的改质树脂中的至少一种树脂。亦即，该专利文献公开了使用经改质的树脂作为预浸体的材料，如上所述，经改质的树脂的材料成本高昂、商业化不易且树脂在经改质之后牺牲了高分子本身的物性，导致板材的力学性能无法达到预期的结果。

基于上述，如何发展出一种可解决存在基材与补强材之间的界面结合性不佳及作为基材的树脂在经改质之后牺牲了高分子本身的物性的问题，同时可降低材料成本的积层体为目前所需研究的重要课题。

发明内容

本发明提供一种力学性能佳且材料成本低的积层体及成形体。在本发明中，成形体的力学性能与基材与补强材之间的界面结合性及作为基材的树脂本身的物性有关，本发明通过积层体的特定排列来形成成型体，而解决了基材与补强材之间的界面结合性不佳及作为基材的树脂在经改质之后牺牲高分子本身的物性的问题，同时可降低材料成本。

详言之，本发明提出一种积层体，其包括补强材、第一基材以及位于第一基材与补强材之间的第二基材。第二基材与第一基材及补强材贴合。第一基材包括第一聚合物，第二基材包括第二聚合物，第二聚合物为第一聚合物经官能基改质的聚合物。

本发明还提出一种积层体，其包括：一或多组第一基材、二或多组第二基材以及多个补强材，其中第一基材的数目为N组，第二基材的数目为2N组，补强材的数目为N+1个，N为正整数。一或多组第一基材分别穿插于多个补强材之间，以使多个补强材的每两个补强材之间存在一或多组第一基材的其中一组第一基材。二或多组第二基材分别穿插于多个补强材与一或多组第一基材之间，以使多个补强材中的每一个补强材与一或多组第一基材中的每一组第一基材之间存在二或多组第二基材的其中一组第二基材。一或多组第一基材包括第一聚合物，二或多组第二基材包括第二聚合物，并且第二聚合物为第一聚合物经官能基改质的聚合物。