技術領域

本發明為一種復合材料，尤其涉及一種全聚酯的復合材料、其制造過程方法以及其應用。

背景技術

傳統的復合材料具有質輕、高強度等特性，因此是許多特殊需求的場合的不二選擇。但目前的復合材料受限于價格、無法回收、多屬于熱固性材料以及異質材料介面復合特性不佳等諸多因素，使其應用受到許多的限制。

復材專家Pegoretti(2007)在復合材料未來趨勢文章中特別提出環保節能年代已經來臨，材料的回收與再使用的方法開發應有更新的思維與做法，而單一高分子復合材料(Single?Polymer?Composite，簡稱SPC)則是此時代趨勢之中非常重要且特別的材料。

SPC是指增強材(Reinforcement)與連續相基材(Matrix)均為相同化學成分的高分子材料所組合而成的復合材料，SPC具有相當多的優點與特色。舉例而言，由于增強材與基材具有相同化學結構，因此二者間完全相容，不存在傳統纖維復合材料的界面問題，并且SPC復合材料中的纖維材料分子鏈的高度取向使材料具有足夠的初始強度，因而賦予SPC具備更加優越的比剛性、比強度、低密度等特性，尤其于沖擊韌性與斷裂伸長率的改善更為顯著。此外，熱塑性的單一高分子的制造過程中的廢/邊料或當該產品生命周期結束后，其可完全通過熔融方法進行回收，使單一高分子復合材料完全符合綠色材料的要求。

目前業界相對發展較為成熟的SPC的開發工作，主要以廠商Propex?Fabrics?Inc.等所提出以聚丙烯(Polypropylene，PP)為主要材質的SPC產品。PP-SPC的增強材(纖維)及連續相基材(樹脂)均為PP，因此解決傳統復合材料中因為纖維與基材的異質特性造成的所有問題，不僅具備相對低成本的優勢，還可讓PP-SPC具備可后制加工的特質。

然而，前述的全聚丙烯復合材料(PP-SPC)卻有許多仍待改善的缺點，如下列：

1、機械物性仍不夠強韌，且亦受溫度影響而導致性能大幅下降。

2、熔點溫度低，耐溫性不足，導致使用受到限制。

3、聚丙烯為非極性物質，表面穩定不易與其他物質反應。過于穩定的表面不利于聚丙烯高分子片材與其他材料結合(膠合、黏合)或進行表面涂裝，因此造成難以后制加工的缺點。

發明內容

為了解決前述公知技術的諸多缺點，本發明提出以全聚酯作為單一高分子復合材料的主成分，解決公知技術的機械物性不佳、熔點過低、不容易后制加工的技術問題。

配合解決前述技術問題，本發明提供一種全聚酯復合材料的制造方法，其步驟包含：

使聚酯纖維布經受熱定型制造過程；

將聚酯樹脂經過改質以降低熔點并形成膜片狀，改質后的該聚酯樹脂與所述聚酯纖維布的熔點差異形成工作溫度視窗；及

疊合該聚酯纖維布與改質后的聚酯樹脂，并在該工作溫度視窗內以熱壓制造過程將該聚酯纖維布與改質后的該聚酯樹脂成形為單層全聚酯復材。

本發明還提供一種單層全聚酯復材，其包含聚酯纖維布及緊密包覆該聚酯纖維布的膜片狀的低熔點聚酯樹脂，該低熔點聚酯樹脂的熔點低于該聚酯纖維布，其中所述單層全聚酯復材的制造方法步驟包含：

使該聚酯纖維布經受熱定型制造過程；

將聚酯樹脂經過改質以降低熔點并形成膜片狀的低熔點聚酯樹脂，改質后的該低熔點聚酯樹脂與所述聚酯纖維布的熔點差異形成工作溫度視窗；及

疊合該聚酯纖維布與該低熔點聚酯樹脂，并在該工作溫度視窗內以熱壓制造過程將該聚酯纖維布與該低熔點聚酯樹脂結合形成所述單層全聚酯復材。

本發明進一步提供一種連續型的全聚酯復合材料的制造方法，其步驟包含：

將經過改質的聚酯樹脂先形成連續的聚酯樹脂薄膜，使該聚酯樹脂薄膜與連續的聚酯纖維布的熔點差異形成工作溫度區間；

使用熱滾壓手段將該聚酯樹脂薄膜與該聚酯纖維布疊合并熱融壓合，形成連續的全聚酯復材片材；

將連續的全聚酯復材片材經過冷卻手段后卷收完成壓合的連續的全聚酯復材片材。

本發明更提供一種具撓曲表面的全聚酯產品，其由一層以上且相互疊合的聚酯纖維布以低熔點聚酯樹脂疊合組成，其中，形成所述具撓曲表面的全聚酯產品的制造步驟包含：

使每一該聚酯纖維布經受熱定型制造過程；

將聚酯樹脂經過改質以降低熔點并形成膜片狀的低熔點聚酯樹脂，改質后的該低熔點聚酯樹脂與所述聚酯纖維布的熔點差異形成工作溫度視窗；