纖維-樹脂複合材料片材及包含其的製品的製作方法

2023-08-02 19:57:46 3

纖維-樹脂複合材料片材及包含其的製品的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種纖維-樹脂複合材料片材，所述纖維-樹脂複合材料片材包含高韌度纖維的增強基底和被塗覆到所述基底上或所述基底中的樹脂，所述樹脂包含第一熱塑性聚合物和第二熱塑性聚合物，其中(i)所述第一聚合物和所述第二聚合物形成兩相共混物，(ii)所述第一聚合物是熱塑性的，具有75℃至400℃的熔點並且與所述第二聚合物形成連續相或共連續相，(iii)所述第二聚合物是具有0.01至15微米的有效直徑的顆粒，具有25℃至350℃的熔點，並且分散於所述第一聚合物的連續相或共連續相中，並且(iv)所述第一聚合物佔所述共混物中第一聚合物和第二聚合物的總重量的35重量百分比至99重量百分比。
【專利說明】纖維-樹脂複合材料片材及包含其的製品

【背景技術】
[0001] 1.摶術領域
[0002] 本發明涉及一種由纖維基底製成的高強度芯材結構。所述芯材結構可以呈蜂窩或 摺疊芯材的形式。
[0003] 2.相關領域的說明
[0004] 主要呈蜂窩形式的用於夾心板的由高強度纖維紙材或織物基底製成的芯材結構 用於不同的應用中，但主要用於航空航天和大眾交通運輸行業中，在這些行業中，強度與重 量或剛度與重量的比率具有高值。舉例來說，授予Lin的美國專利5, 137, 768描述了一種 蜂窩芯材，所述蜂窩芯材由高密度的溼鋪非織造纖維基底製成，所述基底包含50重量％或 更多的對位芳族聚醯胺纖維，組合物的其餘部分是粘合劑和其它添加劑。這種蜂窩芯材的 例子是丨?芯材。也可以使用間位芳族聚醯胺纖維代替對位芳族聚醯胺纖維來製成類 似的芯材。這種類型的蜂窩芯材的例子是Nomex?芯材。
[0005] 授予Darfler等人的美國專利5, 527, 584描述了巢室壁包含織造織物的蜂窩芯 材。具體的編織圖案、長絲尺寸以及絲束尺寸可以根據蜂窩結構所需的結構強度和重量而 廣泛變化。平織是一種合適的編織樣式。
[0006] 授予Wang等人的美國專利6, 245, 407描述了被用作浸漬樹脂以塗覆蜂窩結構的 樹脂，所述樹脂是酚醛樹脂和聚醯胺聚合物的組合。
[0007] 可以通過諸如熱成形或超聲成形之類的技術製成熱塑性蜂窩。這些方法描述於美 國專利號5, 039, 567、5, 421，935、以及5, 217, 556中。這種類型的工藝比用於由紙材或織物 基底製造蜂窩的伸展或波紋工藝更高效。
[0008] 持續需要提高由紙材或織物基底製成的芯材結構的製造效率而不對所述結構的 機械特性產生不利的影響。這對於被用於飛機、火車以及輪船中的結構尤其如此。雷射焊 接芯材結構是一種提高製造效率的方法。


【發明內容】

[0009] 本發明涉及一種纖維-樹脂複合材料片材，所述纖維-樹脂複合材料片材包含增 強纖維基底和被塗覆到所述基底上或所述基底中的樹脂，所述樹脂包含第一熱塑性聚合物 和第二熱塑性聚合物，其中
[0010] (i)所述第一聚合物和所述第二聚合物形成兩相共混物，
[0011] (ii)所述第一聚合物是熱塑性的，具有75°C至400°C的熔點並且與所述第二聚合 物形成連續相或共連續相，
[0012] (iii)所述第二聚合物分散於所述第一聚合物的連續相或共連續相中，具有0. 01 至15微米的有效直徑並且具有25°C至350°C的熔點，
[0013] (iv)所述第一聚合物佔所述共混物中第一聚合物和第二聚合物的總重量的35重 量百分比至99重量百分比，
[0014] (V)所述第二聚合物具有比所述第一聚合物的熔點低至少5°C的熔點，並且
[0015] (vi)所述基底的增強纖維來自具有3至60克/分特的韌度和5至200微米的長 絲直徑的纖維。
[0016] 本發明還涉及包含纖維-樹脂複合材料片材的複合材料製品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1A和1B是六邊形形狀的蜂窩的視圖。
[0018] 圖2是六邊形巢室形狀的蜂窩的另一個視圖。
[0019] 圖3是具有一個或多個面板的蜂窩的圖解。
[0020] 圖4是摺疊芯材結構的圖解。
[0021] 圖5是包含多個基底和能量吸收層的製品的剖面圖。

【具體實施方式】
[0022] 複合材料片材
[0023] 本發明涉及一種纖維-樹脂複合材料片材，所述纖維-樹脂複合材料片材包含增 強纖維基底和被塗覆到所述基底上或所述基底中的樹脂。所述基底可以呈紙材或織物的形 式。
[0024] 某底
[0025] 優選地，所述基底的增強纖維具有3至60克/分特的長絲韌度和5至200微米的 長絲直徑。在一些實施例中，具有7至32微米的長絲直徑的纖維是優選的。在其它實施例 中，長絲韌度是8至60克/分特。在一些實施例中，所述基底是紙材。
[0026] 優選的紙材包含高強度纖維和粘合劑這兩者。在一個實施例中，所述紙材包含10 重量百分比至1〇〇重量百分比的纖維以及相應的〇重量百分比至90重量百分比的粘合劑。 在另一個實施例中，所述紙材包含10重量百分比至85重量百分比的纖維以及15重量百分 比至90重量百分比的粘合劑。在另一個實施例中，所述紙材包含50重量百分比至100重 量百分比的纖維以及0重量百分比至50重量百分比的粘合劑。
[0027] 所述紙材的高強度纖維具有至少180克/分特（200克/旦尼爾）的初始楊氏模 量（Young's modulus)和11克/分特（10克/旦尼爾）至56克/分特（50克/旦尼爾） 的韌度。在一個實施例中，所述紙材中纖維的長度是0.5至26mm。在另一個實施例中，纖維 的長度是1至8_，並且在另一個實施例中，纖維的長度是1. 5至6_。
[0028] 增強基底還可以包括與高模量纖維共混的具有較低強度和模量的纖維。共混物 中較低強度纖維的量將基於具體情況根據芯材結構的期望強度而不同。低強度纖維的量 越高，則芯材結構的強度將越低。在一個優選的實施例中，較低強度纖維的量不應當超過 30%。這種較低強度纖維的例子是聚（對苯二甲醯乙二胺）纖維或纖維素。
[0029] 增強基底可以包含少量的無機顆粒，並且代表性顆粒包括雲母、蛭石等；添加這些 性能增強添加劑將賦予所述基底並且從而將賦予最終的芯材結構以諸如改進的耐火性、導 熱性、尺寸穩定性等的特性。
[0030] 在一些實施例中，紙材厚度是12至1270微米（0. 5至50密耳），並且紙材基重是 10至900克/平方米（0. 29至230盎司/平方碼）。紙材可以是單個片材或已經層合在一 起的多個片材。
[0031] 構成紙材的纖維可以呈單獨使用或組合使用的短纖維（絮凝物）或紙漿的形式。
[0032] -般通過將連續的卷繞長絲切割成特定長度的段來製備絮凝物。如果絮凝物的長 度小於0. 5毫米，那麼它一般過短而不能提供具有足夠強度的紙材。如果絮凝物的長度大 於26毫米，那麼它很難形成均勻的溼鋪基底。難以製備具有足夠橫截面均勻度和再現性的 具有小於5微米，並且特別是小於3微米的直徑的絮凝物。如果絮凝物直徑大於20微米， 那麼它很難形成具有輕至中等基重的均勻紙材。
[0033] 如本文所用的術語"紙漿"意指具有杆和一般從其延伸的原纖的纖維材料的顆 粒，其中所述杆一般是圓柱形的並且直徑為約10至50微米，並且原纖是一般接合到杆的 細的毛髮樣部分，測量所述原纖的直徑僅為一微米的若干分之幾或幾微米並且長度為約 10至100微米。用於製備芳族聚醯胺紙漿的一種可能的例證性方法公開於美國專利號 5, 084, 136 中。
[0034] 優選的粘合劑是沉析纖維。如本文所用的術語"沉析纖維"意指小的薄膜狀的基 本上二維的顆粒的非常細碎的聚合物產物，其具有約100至1000微米的長度和寬度以及 約0. 1至1微米的厚度。通常通過使聚合物溶液流動到與該溶液的溶劑不混溶的液體的 凝固浴中來製備沉析纖維。聚合物溶液流在聚合物凝聚時經受劇烈的剪切力和紊流。沉 析纖維的製備教導於美國專利3, 756, 908中，其中對工藝的綜述性討論參見於美國專利 2, 999, 788中。應當根據美國專利3, 756, 908的教導內容將沉析纖維細化到僅對允許最終 紙材的持久性壓實和飽和度有用的程度。
[0035] 優選的用於本發明中沉析纖維的聚合物包括芳族聚醯胺（聚（間苯二甲醯間苯二 胺）和聚（對苯二甲醯對苯二胺））。其它粘合劑包括聚磺醯胺（PSA)、聚苯硫醚（PPS)以 及聚醯亞胺。其它粘合劑材料呈樹脂的一般形式，並且可以是環氧樹脂、酚醛樹脂、聚脲、聚 氨酯、三聚氰胺甲醛樹脂、聚酯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯腈、醇酸樹脂等。優選的樹脂具有水 分散性和熱固性。最優選的樹脂粘合劑包含水分散性環氧樹脂。粘合劑也可以源自於生物 來源。這種聚合物的例子是基於1，3_丙二醇的聚合物，這種二醇組分是經由發酵工藝從玉 米葡糖製得的。大豆是生物粘合劑材料的另一個來源。
[0036] 纖維和沉析纖維這兩者的組成可以是變化的。纖維的優選類型包括芳族聚醯胺、 液晶聚酯、聚Π 引哚、聚批陡並唑、聚磺醯胺、聚苯硫醚、聚烯烴、碳、玻璃、陶瓷、玄武巖以及其 它無機纖維或它們的混合物。
[0037] 沉析纖維的優選類型包括芳族聚醯胺、脂族聚醯胺、聚磺醯胺（PSA)、聚苯硫醚 (PPS)、聚醯亞胺以及它們的共混物。
[0038] 合適的芳族聚醯胺是間位芳族聚醯胺和對位芳族聚醯胺。合適的間位芳族聚醯胺 聚合物是聚（間苯二甲醯間苯二胺）並且合適的對位芳族聚醯胺聚合物是聚（對苯二甲醯 對苯二胺）。
[0039] 使用沉析纖維和短纖維製成的紙材已經描述於授予Gross的美國專利號 3, 756, 908和授予Lin的美國專利號5, 137, 768中。
[0040] 用於生產芯材結構的可商購獲得的對位芳族聚醯胺高模量高強度纖維增強紙材 基底是由 Ε· I. DuPont de Nemours and Company, Wilmington，DE 出售的KTRVT.AR " N636 紙材。芯材結構還可由也可以商品名NOMEX?購自DuPont的間位芳族聚醯胺纖維非織 造基底製成。
[0041] 紙材基底還可以包含纖維素，所述纖維素的例子有牛皮紙。纖維素也可以存在於 包含對位芳族聚醯胺和/或間位芳族聚醯胺與纖維素纖維的共混物的紙材中。紙材還可以 包含單獨或與其它纖維組合的聚酯或玻璃纖維。
[0042] -旦形成紙材，就根據目標的最終密度將它壓延至所期望的密度或者不將它壓 延。
[0043] 在一些實施例中，纖維增強基底是包含連續長絲紗的織物材料。織物意指可以是 織造的、單向的，可以是多軸的、3維的或非織造無規取向的短纖維墊的結構。這些織物樣 式中的每一種均是本領域熟知的。可以使用多種不同的織物編織圖案，包括平紋、斜紋、緞 紋、四經破緞紋、平紋衍生物、紗羅以及充紗羅。平織圖案是優選的。碳、陶瓷、玄武巖或玻 璃纖維是用於織物的優選纖維。在一些實施例中，織物長絲是由芳族聚醯胺或芳族共聚醯 胺製成的。紗線可被纏結和/或加捻。出於本文的目的，術語"長絲"被定義為相對柔韌、 宏觀上均勻的主體，所述主體在其垂直於其長度的整個橫截面上具有高長寬比。長絲橫截 面可以是任何形狀，但是通常是圓形或豆形。在本文，術語"纖維"可與術語"長絲"互換使 用。"紗線"是多根長絲。長絲可以具有任何長度。在包裝中卷繞於線軸上的復絲包含多根 連續長絲。復絲可以被切割成短纖維並且被製成適用於本發明中的短纖紗。短纖維可以具 有約1.5至約5英寸（約3. 8cm至約12. 7cm)的長度。短纖維可以是直的（即不捲曲）或 者捲曲以沿它的長度具有鋸齒形褶皺，具有約3. 5至約18個褶皺/英寸（約1. 4至約7. 1 個褶皺/釐米）的褶皺（或重複彎曲）頻率。
[0044] 其它用於一些織物的合適的纖維形式包括拉斷或混合紗。
[0045] 在其它實施例中，織物是包含無規取向的不連續長絲的非織造墊，其中長絲是粘 合的或聯鎖的。非織造織物墊的例子包括氈和射流噴網或紡粘片材。
[0046] 聚合物樹脂塗層
[0047] 將聚合物樹脂塗覆到增強基底上或增強基底中。在一些實施例中，樹脂僅部分浸 漬入基底中。塗料樹脂包含第一熱塑性聚合物和第二熱塑性聚合物。第一聚合物和第二聚 合物形成兩相共混物。第一聚合物佔第一聚合物和第二聚合物的共混物的35重量百分比 至99重量百分比。在一些實施例中，第一聚合物佔第一聚合物和第二聚合物的共混物的45 重量百分比至85重量百分比或甚至45重量百分比至70重量百分比。複合材料片材可以 任選地包含第三聚合物。
[0048] 此外，第一聚合物或第二聚合物可以任選地包含單獨或組合的反應性或非反應性 添加劑，諸如著色劑、稀釋劑、處理劑、UV添加劑、阻燃劑、礦物填料、有機填料、粘結添加劑、 表面活性劑、紙漿、抗氧化劑、抗靜電劑、增滑劑以及增粘劑。合適的紙漿是芳族聚醯胺紙 漿。用於將這些添加劑併入到聚合物中的方法是熟知的。
[0049] 合適的阻燃劑包括溴化阻燃劑、紅磷、石棉、三氧化銻、硼酸鹽、金屬水合物、金屬 氫氧化物、四（羥甲基）翁鹽、氟碳化合物或它們的組合。
[0050] 可以任選地將至少一種增塑劑添加至聚合物中，優選地添加至第二聚合物中。合 適的例子包括基於鄰苯二甲酸酯的增塑劑、基於偏苯三酸酯的增塑劑、基於己二酸酯的增 塑劑、基於癸二酸酯的增塑劑、基於順丁烯二酸酯的增塑劑、基於有機磷酸酯的增塑劑、基 於磺醯胺的增塑劑、基於苯甲酸酯的增塑劑、環氧化植物油、聚（氧化乙烯）或它們的組合。 在一些實施例中，至少一種增塑劑是具有反應性基團的增塑劑，諸如環氧化植物油。環氧化 植物油的例子是環氧化大豆油（ESO)、環氧化亞麻籽油（ELO)、環氧化樹脂酸酯或它們的組 合。
[0051 ] 如本文所述的聚合物樹脂塗層提供了帶塗層的基底，所述基底經得起通過雷射焊 接技術進行的加工。
[0052] 第一聚合物
[0053] 第一聚合物和第二聚合物均屬於一組具有良好機械特性和良好耐化學品性的聚 合物。這些樹脂在行業內經常被稱作高性能聚合物或工程熱塑性塑料。一些橡膠和彈性體 也符合這類材料。
[0054] 第一聚合物是具有75°C至400°C的熔點的熱塑性聚合物。在一些實施例中，第一 聚合物具有ll〇°C至300°C或甚至140°C至230°C的熔點。第一聚合物與第二聚合物形成連 續相或共連續相。連續相如由國際純粹與應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)所定義指的是其中第二相以顆粒形式分散的基質。共連續 相如由IUPAC所述是成為半互穿聚合物網絡（SIPN)或互穿聚合物網絡（IPN)的基質。半 互穿聚合物網絡是包含一個或多個聚合物網絡和一種或多種線性或支化聚合物的聚合物， 其特徵在於在分子尺度上所述網絡中的至少一個由至少一些直鏈或支鏈穿透。互穿聚合物 網絡是包含兩個或更多個網絡的聚合物，所述兩個或更多個網絡在分子尺度上至少部分地 交織，但並非彼此共價鍵合併且除非化學鍵斷裂，否則不會分開。第二聚合物在第一聚合物 內形成分散體或在第一聚合物內形成共連續網絡。第一聚合物為複合材料的熱性能和機械 性能提供了主要貢獻。優選地，第一聚合物應當具有高於包含所述複合材料片材的製品的 峰值操作溫度的熔點。該峰值操作溫度被定義為製品在運行時所暴露的最高溫度。峰值操 作溫度將根據使用聚合物的具體應用而不同。其它影響峰值操作溫度的因素是氣候狀況、 地理區域和/或所遇到的季節性波動以及與熱源的接近度。在一些實施例中，第一聚合物 應當具有比峰值操作溫度高至少5°C的熔點。在其它實施例中，第一聚合物應當具有比峰值 操作溫度高至少l〇°C的熔點。
[0055] 優選地，第一聚合物是聚烯烴、縮聚物或彈性體嵌段共聚物。
[0056] 彈性體嵌段共聚物的例子是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚異丙烯-聚乙烯-丁 烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、聚醚-酯嵌段共聚物、或它 們的組合。
[0057] 其它合適的聚合物包括聚醯胺、聚醯胺共聚物、聚醯亞胺、聚酯、聚氨酯、聚氨酯共 聚物、聚丙烯酸類、聚丙烯腈、聚碸、矽氧烷共聚物。
[0058] 在一些實施例中，優選的是，第一聚合物是聚醯胺、聚酯、聚酯共聚物或它們的組 合。優選的聚烯烴是聚丙烯。
[0059] 在一些其它實施例中，優選的是，第一聚合物是聚醯胺，諸如脂族聚醯胺或半芳族 聚醯胺。優選的聚醯胺是具有至少30%，更優選地至少50%，最優選地至少70%的胺端含 量的聚醯胺。優選地，合適的脂族聚醯胺是尼龍6、尼龍66、尼龍6/66、尼龍11、尼龍12、尼 龍612、尼龍13、尼龍1010、或它們的組合。更優選地，合適的脂族聚醯胺是尼龍6、尼龍11、 尼龍12、尼龍612、尼龍13、尼龍1010、或它們的組合。
[0060] 優選的半芳族聚醯胺是尼龍6T、尼龍6/6T、尼龍3T、尼龍6/3T、尼龍66/6T、尼龍 10/6T、尼龍12/6T、尼龍10/3T、尼龍12/3T、和/或它們的組合。
[0061] 無定形聚醯胺可以優選地以最多至基於聚醯胺的總重量計10重量百分比的範圍 使用。優選使用結晶、半結晶聚醯胺或它們的組合。
[0062] 第二聚合物
[0063] 第二聚合物分散於所述第一聚合物的連續相或共連續相中，並且具有0. 01至15 微米的有效直徑。
[0064] 在分散的第二熱塑性聚合物以球形顆粒形式存在的情況下，該有效直徑是顆粒的 直徑。在分散的第二熱塑性聚合物以諸如伸長的類球體形狀、橢圓體或支化長絲樣結構的 網絡之類的非球形顆粒形式存在的情況下，該有效直徑是可以圍繞顆粒的具有最小橫截面 積的平面劃定的直徑。
[0065] 第二聚合物具有25°C至350°C的熔點。在一些實施例中，第二聚合物的熔點是 50°C至200°C。優選地，第二聚合物具有比第一聚合物的熔點低至少5°C的熔點。在一些實 施例中，第二聚合物具有比第一聚合物的熔點低至少l〇°C、20°C或甚至30°C、50°C、75°C、 100°C或120°C的熔點。在使複合材料片材成形為複合材料製品時，例如在對芯材結構進行 雷射焊接期間，第二聚合物有助於加工方便和快捷。第二聚合物還增強連續纖維基底之間 的粘結強度。
[0066] 在一些實施例中，顆粒的主要尺寸與構成增強基底的長絲的最小尺寸為同一數量 級。
[0067] 在其它實施例中，顆粒的主要尺寸小於構成增強基底的長絲的最小尺寸。第二聚 合物顆粒的有效直徑是〇. 01至15微米。在一些實施例中，該直徑是0. 01至5微米或甚至 0. 01至1微米。有效直徑意指可以圍繞顆粒的橫截面劃定的最小圓直徑。
[0068] 優選地，第二聚合物是聚烯烴、縮聚物或彈性體嵌段共聚物。
[0069] 聚烯烴聚合物的例子是聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯、聚丙烯共聚物、聚丁烯以 及聚丁烯共聚物。
[0070] 合適的聚乙烯聚合物包括低密度聚乙烯、極低密度聚乙烯、茂金屬聚乙烯以及聚 乙烯共聚物，諸如乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸共聚物和被金屬鹽部分中和了的乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸共聚物。
[0071] 在第二聚合物是乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸共聚物的情況下，α，β -不飽和 C3-C8羧酸可以選自丙烯酸或甲基丙烯酸。
[0072] 乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸共聚物優選地是乙烯、α，β -不飽和C3-C8羧酸 和α，β -不飽和C3-C8二羧酸的三元共聚物。
[0073] α，β-不飽和C3-C8二羧酸可以是順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、順丁烯二酸的 C1-C4烷基半酯、反丁烯二酸、衣康酸以及衣康酸酐。優選地，α，β-不飽和C3-C8二羧酸是 順丁烯二酸酐、順丁烯二酸單乙酯以及順丁烯二酸單甲酯。更優選地，α，β-不飽和C3-C8 二羧酸是順丁烯二酸酐、順丁烯二酸單甲酯或它們的組合。
[0074] 乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸/ α，β -不飽和C3-C8二羧酸聚合物還可以包 含至多40重量百分比的丙烯酸C1-C8烷基酯軟化共聚單體，所述共聚單體優選地選自（甲 基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯或（甲基）丙烯酸正丁酯，更優選地選自丙烯酸正丁 酯或（甲基）丙烯酸乙酯。
[0075] 術語軟化共聚單體是本領域技術人員熟知的並且指的是諸如丙烯酸C1-C8烷基 酯之類的共聚單體。術語（甲基）丙烯酸酯涵蓋丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯這兩者。
[0076] 在乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸/ α，β -不飽和C3-C8二羧酸聚合物中，可以 存在處於2重量百分比至25重量百分比範圍內的α，β -不飽和C3-C8羧酸並且可以存在 處於0.1重量百分比至15重量百分比範圍內的α，β-不飽和C3-C8二羧酸，前提條件是 存在4重量百分比至26重量百分比的α，β -不飽和C3-C8羧酸和α，β -不飽和C3-C8 二羧酸，並且另外的前提條件是包括丙烯酸C1-C8烷基酯軟化共聚單體在內的總共聚單體 含量不超過50重量百分比。
[0077] 在其它實施例中，第二聚合物是被金屬離子部分中和了的乙烯/α，β-不飽和 C3-C8羧酸共聚物，其通常被稱為"離聚物"。總中和百分比是離聚物的5%至90%，優選地 10 %至70%，並且更優選地介於25 %與60 %之間。
[0078] 在第二熱塑性聚合物是被金屬離子部分中和了的乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸 共聚物的情況下，α，β -不飽和C3-C8羧酸可以是丙烯酸或甲基丙烯酸。被金屬離子部分 中和了的乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸共聚物優選地是被金屬離子部分中和了的乙烯、 α，β-不飽和C3-C8羧酸以及α，β-不飽和C3-C8二羧酸的三元共聚物。α，β-不飽 和C3-C8二羧酸可以選自與上文所述相同的組分。
[0079] 被金屬離子部分中和了的乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸/ α，β -不飽和C3-C8 二羧酸聚合物還可以包含至多40重量百分比的丙烯酸C1-C8烷基酯軟化共聚單體，所述軟 化共聚單體優選地選自與上文已經描述的組分相同的組分。
[0080] 在被金屬離子部分中和了的乙烯/α，β-不飽和C3-C8羧酸/α，β-不飽和 C3-C8二羧酸聚合物中，該聚合物中α，β -不飽和C3-C8羧酸單元的總數的5%至90%被 金屬離子中和，並且可以存在與上文所述相同量的α，β_不飽和C3-C8羧酸和α，β-不 飽和C3-C8二羧酸，有關α，β -不飽和C3-C8羧酸和α，β -不飽和C3-C8二羧酸的前提 條件與上文所述相同，並且有關包括丙烯酸C1-C8烷基酯軟化共聚單體在內的總共聚單體 含量的另外的前提條件與上文所述相同。
[0081] 在被金屬離子部分中和了的乙烯/α，β-不飽和C3-C8羧酸共聚物中，所述金屬 離子可以是元素周期表第I族或第II族的任何金屬離子。優選的金屬離子是鈉、鋅、鋰、鎂、 鈣或任何這些金屬離子的混合物。更優選地，所述離子是鈉、鋅、鋰或鎂。最優選地，所述離 子是鋅、鋰或它們的組合。
[0082] 被部分中和的乙烯/ α，β -不飽和C3-C8羧酸共聚物可以通過標準中和技術（諸 如美國專利3, 264, 272中所公開的）來製備。所得的離聚物具有0. 01至100克/10分鐘或 更優選地0. 1至30克/10分鐘的熔體指數（ΜΙ)，如使用ASTM D-1238條件E (190°C，2160 克重量）所測量。
[0083] 上述離聚物可以通過自由基共聚方法，使用高壓，以連續方式進行操作來製備，如 美國專利4, 351，931、5, 028, 674、5, 057, 593以及5, 859, 137中所述。離子鍵材料的示例性 例子包括以商品名SURLYN購自DuPont、以商品名Ι0ΤΕΚ購自Exxon以及以商品名AMPLFY 10購自Dow的產品。
[0084] 彈性體嵌段共聚物的例子是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚異丙烯-聚乙烯-丁 烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物、聚醚-酯嵌段共聚物、或它 們的組合。
[0085] 其它合適的聚合物是聚醯胺、聚醯胺共聚物、聚醯亞胺、聚酯、聚氨酯、聚氨酯共聚 物、聚丙烯酸類、聚丙烯腈、聚碸、矽氧烷共聚物。
[0086] 在一些實施例中，優選的是，第二聚合物是熱塑性彈性體嵌段共聚物，諸如聚異丙 烯-聚乙烯-丁烯-聚苯乙烯或聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物。
[0087] 可以將第一聚合物和第二聚合物共混在一起並且製備成各種形式，諸如球粒、纖 維、片材、膜、織物、熱熔體、粉末、液體或它們的組合。舉例來說，可以通過使用捏合機、單螺 杆擠出機或雙螺杆擠出機或者在80°C至420°C的溫度下加熱的熔體混合器進行共混。在添 加第二聚合物後，第一聚合物與第二聚合物形成連續相或共連續相。
[0088] 第三聚合物
[0089] 在一些實施例中，第三聚合物可以基於第一聚合物、第二聚合物以及第三聚合物 的總重量計0重量百分比至99. 7重量百分比的量存在。第三聚合物也可以是第一聚合物 和第二聚合物的雙峰組分。第三聚合物可以是聚醚醚酮（PEEK)、聚醚酮（PEK)、聚醚酮酮 (PEKK)、聚苯硫醚（PPS)、聚醚醯亞胺（PEI)、聚碸（PSU)、聚醯亞胺（PI)以及聚苯醚（ΡΡ0)。 第三聚合物可以作為單獨層存在於基底上或它可以代替第一聚合物。在另一個實施例中， 將第三聚合物與第一聚合物共混。這種共混物的例子是聚醯胺第一聚合物和聚醯亞胺第三 聚合物。
[0090] 複合材料製品
[0091] 可以將上文所述的塗覆有樹脂的基底併入到諸如結構芯材、耐衝擊製品或層合件 之類的複合材料製品中。
[0092] 已經發現使用如上文所述的第一樹脂和第二樹脂為複合材料製品提供許多優勢。
[0093] 當進行剪切或鄰接接頭測試時，層合件顯示出內聚破壞。對包含諸如尼龍6或尼 龍12之類的脂族聚醯胺樹脂的層合件進行的類似測試顯示出粘合破壞。這一結果指示第 一樹脂和第二樹脂的共混物導致（a)在包含併入的芯材的夾心結構中提供了改善的彎曲 性能以及（b)在製造蜂窩芯材期間使得便於伸展。
[0094] 塗有第一樹脂和第二樹脂的基底在與塗有基於尼龍的樹脂的類似基底相比較時 顯示出改進的形狀保持性。這可以通過以下步驟來證實：將塗覆基底的樣品放置在兩個直 角形狀的鋁板之間，將板組件在烘箱中在50°C至325°C範圍內的溫度下放置一分鐘，從烘 箱中取出板組件，冷卻10分鐘，然後將塗覆基底從板組件中取出。應當將板預先加熱至所 需的溫度，之後將基底定位於板之間。在環境條件下儲存24小時後，測量由基底的兩側形 成的角度。這被稱為保持的角度。保持的角度越接近90度，則形狀保持特性越好。環境條 件意指23°C +/_1°C的溫度和50% +/-10%的溼度。差異越小
[0095] 在與尼龍樹脂的約185°C至275°C的操作溫度範圍相比較時，第一樹脂和第二樹 脂使得操作溫度範圍更廣，所述操作溫度範圍是約175°C至300°C。
[0096] 第一樹脂和第二樹脂經得起對基底進行雷射焊接以形成層合件，以及在熱壓機、 烘箱或高壓釜中進行常規的粘結。這種靈活性並非在所有樹脂系統的情況下都是可能的。 [0097] 芯材結構可以呈蜂窩或摺疊芯材的形式。
[0098] 圖1A是包含塗覆基底的一種蜂窩1的平面圖並且示出了由巢室壁3形成的巢室 2。圖1B是圖1A中所示的蜂窩的立視圖並且示出了在巢室壁的兩端形成的兩個外表面或 面4。芯材還具有邊緣5。圖2是蜂窩的三維視圖。示出了蜂窩1具有六邊形巢室2和巢 室壁3。蜂窩的厚度在圖2中以10示出。示出了六邊形巢室；然而，其它幾何布置也是可 能的，其中正方形、過度展開以及撓曲芯型巢室是當中最常見的可能布置。這些巢室類型 是本領域熟知的，並且關於另外的有關可能的幾何巢室類型的信息，可以參考Honeycomb Technology，第 14 至 20 頁，Τ· Bitzer(Chapman&Hall 出版社，1997)。
[0099] 圖3示出了由具有面板7和8的蜂窩芯材6裝配成的結構夾心板5,所述面板7和 8接合到所述芯材的兩個外表面。優選的面板材料是預浸料坯、浸漬有熱固性或熱塑性樹脂 的纖維片材，但是也可以利用其它材料的面板。其它類型面板的例子包括金屬、木材、陶瓷 以及纖維增強塑料。在一些情況下，還使用粘合劑膜9來增強面板與芯材的粘結。通常在 芯材的任一側面上存在至少兩個預浸料坯表層。
[0100] 圖4示出了摺疊芯材結構，所述摺疊芯材結構是由相對薄的平面片材料摺疊 而成的摺疊幾何圖案的三維結構。這些摺疊結構或棋盤格狀片材結構論述於美國專利 6, 935, 997 B2和6, 800, 351 B1中。山形是用於三維摺疊的棋盤格狀芯材結構的常見圖案。 這些結構不同於蜂窩結構。優選的棋盤格狀摺疊結構是美國專利號6, 913, 570 B2和美國 專利公布號20100048078中所述的類型。波紋形片材是摺疊芯材結構的另一種形式。
[0101] 芯材結構可以任選地塗有第四聚合物樹脂。這種樹脂可以向芯材提供另外的 阻燃性和機械強度。合適的第四樹脂包括酚醛樹脂、阻燃性（FR)環氧樹脂、FR聚酯、聚 醯胺以及聚醯亞胺樹脂。酚醒樹脂一般遵照美國軍用規格（United States Military Specification)MIL-R-9299C。優選地，所述樹脂是苯酚甲醛樹脂並且可以是甲階酚醛樹脂 或酚醛環氧樹脂。可以使用其它醛，例如糠醛，並且也可以使用其它酚，例如對苯二酚和對 甲酚。對甲酚的製備和這些樹脂的特性描述於"Phenolic Resins, "A. Knop和L. A. Pilato 編著，Springer-Verlag，Berlin，1985中。通過施加熱而簡單地使甲階酚醒樹脂固化，然而 酚醛環氧樹脂為了其固化而需要另外存在甲醛產生物質，例如六亞甲基四胺（也稱為烏洛 託品（hexamine))。甲階酚醒型樹脂是優選的。合適的酚醒樹脂購自諸如Hexion Specialty Chemicals，Columbus，0H 或 Durez Corporation，Detroit，MI 之類的公司。當在芯材形成 之前用第四樹脂對基底進行塗覆時，優選的是，樹脂部分固化。這種部分固化方法（被稱為 B-分段法）是複合材料行業熟知的。B-階段意指在聚合反應中的中間階段，其中樹脂遇熱 軟化並且具有塑性和易熔性，但是沒有完全溶解或熔化。處於B-階段的增強基底仍能夠被 進一步加工成所期望的芯材形狀。
[0102] 當在芯材已經形成之後進行樹脂浸漬時，通常按以下順序進行以下重複步驟：浸 漬，然後去除溶劑，並且使樹脂固化。優選的最終芯材密度（非織造片材加上樹脂）在5至 500kg/m 3的範圍內。在一些實施例中，所述範圍是10至300kg/m3,而在其它實施例中，它是 15至200kg/m 3。在樹脂浸漬過程期間，樹脂被吸收到增強基底中並且塗覆到增強基底上。 根據已知的塊浸漬或基底塗覆程序將塗料樹脂施用到芯材上。
[0103] 樹脂可以於溶劑或分散介質中的溶液或分散體的形式使用，所述溶劑或分散介質 例如水、丙酮、丙-2-醇、丁酮、乙酸乙酯、乙醇和甲苯。可以使用這些溶劑的混合物以實現 溶劑自芯材的可接受的蒸發速率。溶劑的用量將根據包括所用芯材的類型在內的多種因素 而有很大差別。一般來說，應當以常規的量添加溶劑以提供樹脂溶液，所述樹脂溶液可以根 據已知工藝容易地施用。
[0104] 所施用的樹脂塗料的量將根據多種因素而變化。舉例來說，相對多孔的非織造材 料將需要更多的樹脂以使得蜂窩壁被充分潤溼。就相對無孔的芯材來說，優選的是，將足量 的樹脂施用於材料上以提供約0. 0025至0. 125mm(0. 1至5密耳）的塗層厚度。
[0105] 在將增強基底製造成蜂窩芯材結構時，存在兩種主要的製造方法，即伸展法或波 紋法。伸展法被普遍地用於紙材基底並且波紋法被用於織物基底。這兩種方法是本領域 熟知的並且進一步詳述於 Engineered Materials Handbook，第 1 卷-Composites，ASM International，1988 的第 721 頁上。
[0106] 在一些實施例中，在蜂窩伸展或波紋工藝之前，可以使用第一量的第四塗料樹脂 對基底進行塗覆，在蜂窩形成之後以第二量施用殘留的樹脂。
[0107] 在將增強基底製造成摺疊芯材結構時，需要不同的生產技術。用於將基底坯轉換 加工成摺疊芯材結構的方法描述於美國專利6, 913, 570 B2和7, 115, 089 B2以及美國專利 申請2007/0141376中。在一些實施例中，在形成摺疊芯材之後，施用所有的第四塗料樹脂， 而在其它實施例中，在形成芯材之前使用第一量的第四塗料樹脂對基底進行塗覆，在形成 芯材之後以第二量施用殘留的樹脂。
[0108] 用於在芯材形成之前和之後塗覆基底的方法是本領域熟知的。
[0109] 增強基底的厚度取決於蜂窩芯材的最終用途或所期望的特性，並且在一些實施例 中，厚度通常是75至500微米（3至20密耳）。在一些實施例中，基底的基重是15至200 克/平方米（〇. 5至6盎司/平方碼）。
[0110] 上述本發明的芯材結構可以用於製備複合板，所述複合板具有粘結到所述芯材結 構的至少一個外表面上的面板。所述面板材料可以是塑料片材或板材、纖維增強塑料（預 浸料坯）或金屬。在壓力下並且通常在加熱的情況下通過粘合劑膜或由預浸料坯中的樹脂 將所述面板接合到芯材結構。在壓機、烘箱或者高壓釜中進行固化。這類技術是本領域技 術人員熟知的。
[0111] 還可以將上文所述的塗有樹脂的基底併入到耐衝擊製品中以提供對低速和高速 衝擊的耐受性。合適的製品包括外罩、緩衝器以及其它耐碰撞結構。
[0112] 可以將上文所述的塗有樹脂的基底併入到複合材料層合件中。一種此類層合件是 纖維-金屬層合件，該層合件包含與塗有樹脂的基底層粘結的若干個薄金屬層。纖維-金 屬層合件還可以包含其它增強纖維。其它複合材料層合件可以不使用金屬層建構。
[0113] 在建構上述製品期間，可能有利的是，納入至少一個能量吸收層作為該製品的部 件。將該能量吸收層選擇性定位以使得在經受諸如雷射束之類的高能量源時使層內特定 區域定向粘結。舉例來說，可以使用這種工藝在蜂窩塊中的塗覆基底的連續層之間形成節 點線焊接處。合適的能量吸收層是包含炭黑的聚合物層。這種作用示出於圖5中，在圖5 中，多層疊堆50包含由能量吸收層52分開的第一多個塗有樹脂的基底51和第二多個塗 有樹脂的基底53。示出了諸如雷射之類的高能束54朝向第一多個塗有樹脂的基底的外表 面。該高能束使得基底的聚合物塗層在雷射束路徑下的區域中熔融，從而使相鄰層55在激 光束路徑的區域中烙合。處於能量吸收層下方的基底層53未烙合在一起。雷射束可以移 動並且勾勒出任何所期望的路徑，諸如直線、不連續線、鋸齒形、圓形、橢圓形、正方形、十字 形、星形或螺旋形。相鄰層之間的粘結區將以相應類似的圖案粘結。
[0114] 測試方法
[0115] 蜂窩芯材的密度是根據ASTM C271-61來測定的。
[0116] 芯材的壓縮強度是根據ASTM C365-57來測定的。
[0117] 芯材的比壓縮強度是通過用壓縮強度值除以芯材的密度而計算得到的。
[0118] 粘結的鄰接接頭的拉伸強度是根據ISO 6922 :1987-EN 26922 :1993來測定的。
[0119] 粘結的硬質塑料搭接剪切接頭在張力負載下剪切時的強度是根據ASTM D3163-01 來測量的（2008年重新批准）。
[0120] 表觀重疊接合剪切強度特性是根據ASTMD7616-11來測定的。
[0121] 實Μ
[0122] 在以下實例中，織物F是包含對位芳族聚醯胺紗線的平織織物，可以商品名 KevliU，[< 49 從 Ε.Ι. DuPont de Nemours and Company (Wilmington，DE)商購獲得。所述紗 線具有1580分特的線密度。所述織物具有6. 7根經紗/釐米以及6. 7根緯線（緯紗）/釐 米。織物重量是220gsm。
[0123] 在以下實例中，樹脂R1僅包含可以商品名UltramicT B27E從BASF商購獲得的尼 龍6。所述樹脂被擠成具有50微米厚度的片材。
[0124] 在以下實例中，樹脂R2是按重量計60 %的尼龍6 (IJltramidk: B27E)和按重量計 40 %的鋅離子鍵樹脂的共混物。離子鍵樹脂包含按重量計83 %的乙烯、按重量計11 %的甲 基丙烯酸以及按重量計6%的順丁烯二酸酐。離子鍵樹脂被中和至60%。所述樹脂被擠成 具有50微米厚度的片材。
[0125] 在以下實例中，織物S是包含1. 7旦尼爾/長絲（dpf)的對位芳族聚醯胺纖維 的射流噴網織物，可以商品名 Kevlar 970 merge 1F894 從 E.I. DuPont de Nemours and Company (Wilmington, DE)商購獲得。織物重量是64gsm。所述纖維具有38mm的標稱切割 長度。
[0126] 在以下實例中，紙材P是對位芳族聚醯胺片材，可以商品名Kevla/芳族聚醯胺紙 材從 E.I. DuPont de Nemours and Company (Wilmington，DE)商購獲得。所述紙材片材具 有61gsm的基重和0· 07mm(2. 8密耳）的厚度。
[0127] 在以下實例中，樹脂R3是按重量計70 %的可以商品名Rilsan? AESN0從Arkema Inc.，King of Prussia，PA商購獲得的尼龍12和按重量計30%的尼龍12Rilsan?AMN0的 共混物。所述樹脂被擠成具有50微米厚度的片材。
[0128] 在以下實例中，樹脂R4是按重量計55 %的樹脂R1和按重量計45 %的鋅離子鍵樹 脂的共混物。離子鍵樹脂包含按重量計83%的乙烯、按重量計11%的甲基丙烯酸以及按重 量計6%的順丁烯二酸酐。離子鍵樹脂被中和至60%。樹脂R4被擠成具有50微米厚度的 片材。
[0129] 比較例A
[0130] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物F，在織物F的任一側面上具 有一層擠出的樹脂片材R1。
[0131] 然後在平行板自動化壓機中在20巴的壓力下，同時以5°C /分鐘的速率從100°C 加熱到250°C，將所得的複合材料組件進行壓模。將壓力和溫度條件維持15分鐘，然後在仍 處於壓力下同時以5°C /分鐘的速率將組件冷卻至50°C。
[0132] 由固化的複合材料製備重疊接合樣品並且根據ASTM測試方法D3163-01-2008通 過張力負載測試。根據ASTM D4896-01-2008中給出的建議比較測試結果。搭接剪切樣品 具有105mm的長度、25mm的寬度以及15mm的重疊部分。使用可以商品名FM 300U從Cytec Engineered Materials (Tempe，AZ)商購獲得的環氧樹脂薄膜粘合劑將樣品在重疊的區域 中粘結。粘合劑的重量是150gsm。在平行板自動化壓機中，使用20巴的壓力，同時以5°C / 分鐘的速率從l〇〇°C加熱到175°C而進行樣品粘結。將溫度和壓力條件維持60分鐘，然後 在仍處於壓力下同時以5°C /分鐘的速率將壓機冷卻至50°C。
[0133] 實例 1
[0134] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物F，在織物F的任一側面上具 有一層擠出的樹脂片材R2。然後按照比較例A將所得的複合材料組件在平行板自動化壓機 中壓模。然後在將所得層合件切割用於搭接剪切測試之前，使所述層合件在25°C下在50% RH下適應24小時。按照實例A製備重疊接合樣品，不同的是不使用薄膜粘合劑來粘結重疊 區域，而是通過在平行板自動化壓機中使用20巴的壓力，同時以5°C /分鐘的速率從100°C 加熱到250°C並且將所述溫度和壓力條件維持15分鐘來進行壓焊而將搭接剪切樣品熔合 在一起。然後在釋放壓力之前以5°C /分鐘的速率將模具和內容物冷卻至50°C。
[0135] 在測試之後，對樣品進行目視檢查以觀察破壞方式。樣品在重疊粘結區域外部發 生破壞。也就是說，粘結的重疊部分比複合材料層合件更強。
[0136] 比較例B
[0137] 以與實例1相同的方式製備並且測試該實例，不同的是使用擠出的樹脂片材R1而 非R2。對所測試的樣品進行檢查顯示粘合破壞。也就是說，測試試樣塊在熔合（焊接）接 頭區域中發生破壞。這導出以下結論：實例1中所用的樹脂片材R2與比較例B中所用的樹 脂片材R1相比提供了更強的複合材料。
[0138] 比較例C
[0139] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層紙材P，在所述紙材片材的任一側 面上具有一層擠出的樹脂片材R3。然後在平行板自動化壓機中在20巴的壓力下，同時以 5°C /分鐘的速率從100°C加熱到220°C，將所得的複合材料組件進行壓模。將壓力和溫度 條件維持15分鐘，然後在仍處於壓力下同時以5°C /分鐘的速率將組件冷卻至50°C。
[0140] 實例 2
[0141] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層紙材P，在所述紙材片材的任一側 面上具有一層擠出的樹脂片材R4。使用與製造比較例C的加工條件相同的加工條件。
[0142] 比較例D
[0143] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物S，在所述織物的任一側面上 具有一層擠出的樹脂片材R3。使用與製造比較例C的加工條件相同的加工條件。
[0144] 實例 3
[0145] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物S，在所述織物的任一側面上 具有一層擠出的樹脂片材R4。使用與製造比較例C的加工條件相同的加工條件。
[0146] 比較例E
[0147] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物F，在織物F的任一側面上具 有一層擠出的樹脂片材R1。使用與製造比較例C的加工條件相同的加工條件。
[0148] 實例 4
[0149] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物F，在所述織物的任一側面上 具有一層擠出的樹脂片材R4。使用與製造比較例C的加工條件相同的加工條件。
[0150] 實例 5
[0151] 製備複合材料組件，所述複合材料組件包含一層織物F，在所述織物的任一側面上 具有一層擠出的樹脂片材R2。使用與製造比較例A的加工條件相同的加工條件。
[0152] 比較例F
[0153] 在該比較例中，藉助於可以商品名FM 300U從Cytec Engineered Materials (Tempe, AZ)商購獲得的重150gsm的結構粘結性環氧樹脂薄膜粘合劑將比較例 A的兩個層合件粘結在一起。在平行板自動化壓機中，使用10巴的壓力，同時在以5°C /分 鐘的速率下從l〇〇°C加熱到175°C而進行粘結。將溫度和壓力條件維持60分鐘，然後在仍 處於壓力下同時以15°C /分鐘的速率將壓機冷卻至50°C。
[0154] 熱成形評價
[0155] 對由比較例A、D以及實例2和3中的每一個製成的單獨的複合材料層合的增強 層進行熱成形測試。測試樣品的尺寸是75mmX25mm。將樣品放置在成形工具中。該成形 工具包含兩塊鋁板，每一塊板是150_X200mm，沿寬度方向摺疊而形成L形，其中兩側之間 成90度角。將該工具的兩塊板加熱至成形溫度。成形溫度是50°C、100°C、15(rC、175°C、 185°〇、2001：、2251：、2501：、2751：、3001：以及3251：。將已經維持在環境溫度（室溫）的 測試試樣塊放置在兩塊受熱板之間並且在烘箱內保持1分鐘，之後從烘箱中取出並且冷卻 到室溫。將容納成型了的層合件的模塑工具在環境溫度下保持24小時，之後將外板去除。 對於每一種溫度條件測試至少三種複合材料層合件。測量的目的在於觀測在去除模塑工具 的外部部件之後層合件對它的形狀的保持性有多好。圖6以61示出了模塑工具的內部L 形部件。以62示出了層合件。第一角A1經測量距工具部件61的頂點5mm遠。第二角A2 經測量距工具部件61的頂點35_遠。如果在從模具中取出時模塑的層合件100%保持它 "在模塑時"的形狀，那麼角A1和A2應當是相同的。成型的層合件回到它原始平坦的模塑 前形狀的任何趨勢將使得角A2大於A1。在A2與A1之間具有最小差值的複合材料層合件 構造將具有最好的模塑後形狀保持性和熱成形性。針對150°C的模塑溫度的結果匯總於表 1中，150°C接近於但是低於樹脂R3和R4的熔點溫度。
[0156] 表 1
[0157]

【權利要求】
1. 纖維-樹脂複合材料片材，包含增強纖維基底和被塗覆到所述基底上或所述基底中 的樹脂，所述樹脂包含第一熱塑性聚合物和第二熱塑性聚合物，其中 (i) 所述第一聚合物和所述第二聚合物形成兩相共混物， (ii) 所述第一聚合物是熱塑性的，具有75°C至400°C的熔點並且與所述第二聚合物形 成連續相或共連續相， (iii) 所述第二聚合物分散於所述第一聚合物的連續相或共連續相中，具有〇. 01至15 微米的有效直徑並且具有25°C至350°C的熔點， (iv) 所述第一聚合物佔所述共混物中第一聚合物和第二聚合物的總重量的35重量百 分比至99重量百分比， (v) 所述第二聚合物具有比所述第一聚合物的熔點低至少5°C的熔點，並且 (vi) 所述基底的增強纖維來自具有3至60克/分特的韌度和5至200微米的長絲直 徑的纖維。
2. 根據權利要求1所述的複合材料片材，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物是聚 烯烴、縮聚物或彈性體嵌段共聚物。
3. 根據權利要求1所述的複合材料片材，其中所述纖維基底是紙材或織物。
4. 根據權利要求2所述的複合材料片材，其中所述聚烯烴是聚丙烯。
5. 根據權利要求3所述的基底，其中所述紙材包含10重量百分比至100重量百分比的 芳族聚醯胺纖維和〇重量百分比至90重量百分比的芳族聚醯胺粘合劑。
6. 根據權利要求3所述的基底，其中所述紙材包含對位芳族聚醯胺、間位芳族聚醯胺、 纖維素、聚酯、玻璃纖維、陶瓷、碳、玄武巖或它們的混合物的纖維。
7. 根據權利要求3所述的基底，其中所述織物是織造的、單向的、多軸的、3維的或非織 造的並且包含具有8至60克/分特的韌度和7至32微米的長絲直徑的長絲。
8. 根據權利要求7所述的織物，包含芳族聚醯胺、芳族共聚醯胺、玻璃、陶瓷、碳、玄武 巖或它們的混合物的長絲。
9. 根據權利要求7所述的織物，其中所述非織造物是氈、射流噴網片材或紡粘片材。
9. 複合材料製品,包含權利要求1所述的複合材料片材。
10. 根據權利要求9所述的製品，其中所述製品是蜂窩結構、摺疊芯材結構、耐衝擊制 品或複合材料層合件。
11. 根據權利要求10所述的蜂窩結構或摺疊芯材結構，包含第四樹脂。
12. 結構夾心板，包含權利要求10所述的蜂窩或摺疊芯材，其具有接合至所述芯材的 兩個外表面的至少一個面板。
【文檔編號】D21H13/26GK104114768SQ201380009991
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月22日 優先權日:2012年2月23日
【發明者】O.羅贊特, L.博格, O.馬格寧 申請人:納幕爾杜邦公司