发明名称 复合材料及其制法
摘要 新颖复合材料而彼具有高密度的小微粒,如中空微球体,在所揭示的基质材料之中。此微球体系致密地填充在基质材料中使相邻的微球体配置呈相互接触或非常接近。侧面相接纤维可提供在核心复合材料各层的相反面上而彼系具有小微粒与基质材料。亦在此揭示者为制作且使用此类复合材料之方法。
申请公布号 TWI262123 申请公布日期 2006.09.21
申请号 TW090119399 申请日期 2001.08.08
申请人 摩帝特股份有限公司 发明人 罗伦斯金柏利
分类号 B29C33/40;B32B3/20;B32B5/16;B32B18/00 主分类号 B29C33/40
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种复合材料,其包含: 一种聚合物材料,其含量占复合材料之15体积%至31 体积%,且其通常是不可分散于水中;及 在聚合物材料中之复数的微球状粒子,此微球状粒 子占此复合材料之69体积%至85体积%,且基本上系由 粒径1微米至350微米之粒子所组成; 其中复合材料中之微球状粒子间的聚合物材料实 质上不具空洞, 其中粒子系选自陶瓷粒子、玻璃粒子、塑胶粒子 、及其组合物。 2.如申请专利范围第1项之复合材料,其中聚合物材 料占19体积%至31体积%,且微球体占69体积%至81体积% 。 3.如申请专利范围第2项之复合材料,其中聚合物材 料占25体积%,且微球体占75体积%。 4.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中复数的粒子至少包含复数的一级粒子及复数的 二级粒子,而彼此相互具有不同之大小。 5.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中复数的微球状粒子为中空微球体。 6.如申请专利范围第5项之复合材料,其中中空微球 体至少包含二种不同大小之微球体。 7.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中基本上任何介于相邻的微粒状粒子之间的距离 系少于最小微粒状粒子的直径。 8.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中基本上所有复数的粒子系与邻近的粒子相接触 。 9.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中聚合物材料系选自环氧树脂、聚酯、乙烯酯、 酚树脂、热塑性塑胶、热固性塑胶、聚胺基甲酸 酯、胶、水泥、基质材料黏合剂、及其组合物。 10.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 另外包含至少一层与带有粒子的聚合物材料相接 触之材料。 11.如申请专利范围第10项之复合材料,其中该至少 一层系选自碳纤维、玻璃纤维、单向性纤维、十 字织布纤维、铺蓆纤维、纤维编织布、单向性针 缝织布碳纤维编织布、塑胶、皮革、薄片、金属 、积层品、复合材料、热塑性塑胶、热固性材料 、树脂、陶瓷、乙烯树脂、刚硬材料、弹性材料 、侧面相接材料、及其组合物。 12.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中复合材料之比重系0.38至2.2。 13.如申请专利范围第1-3项中任一项之复合材料,其 中复合材料之比重系少于1.0 14.一种复合材料,其包含: 一种核心,其具有占核心15体积%至31体积%的聚合物 材料及占核心69体积%至85体积%的微球体,其中实质 上所有的微球体之粒径为1微米至350微米;及 一种与核心相黏合的侧面相接层; 其中微球体间的聚合物材料实质上不具空洞, 其中粒子系选自陶瓷粒子、玻璃粒子、塑胶粒子 、及其组合物。 15.如申请专利范围第14项之复合材料,其中核心具 有一侧面相接层黏合至该核心的相反面。 16.如申请专利范围第14项之复合材料,其中侧面相 接层基本上系包围核心。 17.如申请专利范围第14项之复合材料,其中侧面相 接层系选自碳纤维、玻璃纤维、单向性纤维、十 字织布纤维、铺蓆纤维、纤维编织布、单向性针 缝织布碳纤维编织布、塑胶、皮革、薄片、金属 、复合材料、热塑性塑胶、热固性材料、树脂、 陶瓷、乙烯树脂、刚硬材料、弹性材料、及其组 合物。 18.一种制作复合材料之方法,其包含下列步骤: 将基本上由粒径1微米至350微米之粒子所组成之微 球体混合在聚合物材料之中直到聚合物材料系基 本上被微球体所饱和; 将此混合的聚合物材料及微球体形成所欲的形状; 及 硬化此聚合物材料,其中复合材料中之微球体间的 聚合物材料实质上不具空洞。 19.如申请专利范围第18项之方法,其中混合步骤另 外包含于加压的情况下,迫使微球体彼此相互挤压 。 20.如申请专利范围第19项之方法,其更另外包含在 保留微球体的情况下将部份聚合物材料通过滤器 而去除部分聚合物材料之步骤。 21.如申请专利范围第18项之方法,其更另外包含将 侧面相接层黏合至混合的聚合物材料及微球体之 步骤。 22.如申请专利范围第21项之方法,其中侧面相接层 系经由硬化聚合物材料而黏合。 23.一种复合材料,其包含: 30重量%至45重量%的微粒;及 70重量%至55重量%的聚合物黏合剂(以该复合材料之 总重为基准),其中该微粒基本上系由粒径1微米至 350微米之粒子所组成, 其中粒子系选自陶瓷粒子、玻璃粒子、塑胶粒子 、及其组合物。 24.如申请专利范围第23项之复合材料,其中该复合 材料包含38重量%至41重量%的该微粒;及 72重量%至59重量%的该聚合物黏合剂(以该复合材料 之总重为基准)。 25.如申请专利范围第23项之复合材料,其中微粒是 微球体。 26.如申请专利范围第1项之复合材料,其中微球状 粒子基本上系由粒径15微米至120微米之粒子所组 成。 27.如申请专利范围第1项之复合材料,其中实质上 所有的微球状粒子具有单一种通称粒径。 28.如申请专利范围第14项之复合材料,其中实质上 所有的微球体具有15微米至120微米之粒径。 29.如申请专利范围第28项之复合材料,其中实质上 所有的微球体具有单一种通称粒径。 30.如申请专利范围第23项之复合材料,其中微粒实 质上系由大小15微米至120微米之粒子所组成。 31.如申请专利范围第30项之复合材料,其中实质上 所有的微粒具有单一种通称尺寸。 32.如申请专利范围第23或31项之复合材料,其中复 合材料之微粒间的聚合物材料实质上不具有空洞 。 33.如申请专利范围第1项之复合材料,其另外包含 选自碳酸钙、硫酸钡、填充剂、硬脂酸锌、脱模 剂、除气剂、添加剂、抑制剂、触变剂、增稠剂 、树脂硬化剂、加速剂、促进剂、触媒、交联剂 、及其组合之组份。 34.如申请专利范围第14项之复合材料,其另外包含 选自碳酸钙、硫酸钡、填充剂、硬脂酸锌、脱模 剂、除气剂、添加剂、抑制剂、触变剂、增稠剂 、树脂硬化剂、加速剂、促进剂、触媒、交联剂 、及其组合之组份。 图式简单说明: 图1为一装置之截面图而彼具有依据本发明原理的 复合材料。 图2为一部分图1之复合材料的放大图式透视图。 图3为依据本发明的复合材料的彩色照片,彼系经 放大且着色以黑色染料。 图4为依据本发明的复合材料的彩色照片,彼系经 放大且着色以绿色染料。 图5为依据本发明的复合材料的彩色照片,彼系经 放大且着色以红色染料。 图6为微球体于放大之下在载玻片上的彩色照片。 图7为一装置之图式示图而彼具有依据本发明的复 合材料。 图8为另一装置之透视图而彼具有依据本发明的复 合材料。 图9为另一装置之透视图而彼具有依据本发明的复 合材料。 图10为另一装置之透视图之截面图而彼具有依据 本发明的复合材料。 图11为用以制作依据本发明的复合材料的系统之 图式示图。
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