[发明专利]纤维增强的复合层合体和由其制成的制品

说明书

技术领域

本发明涉及具有高弯曲模量的复合层合体和由其制成的制品，其具有用于移动电子设备的外壳或保护罩的用途。

背景技术

纤维增强的复合材料是本领域公知的，并且描述在例如Kirk-Othmer Ency.Chem.，Tech.-Supp.，Composites，High Performance，第260-281页(J.Wiley&Sons1984)中。复合材料通常包含嵌入在热固性或热塑性树脂(即基体树脂)中的多根增强纤维。通常，这些纤维赋予所述复合材料强度和/或刚度，并且是承载负荷的主要要素。基体树脂则保持了所述纤维的取向和间距，将剪切负荷传递到纤维上使所述复合材料能耐弯曲和耐压缩,并且决定了其最高工作温度。

用于纤维增强的复合材料中的纤维可以用机织双向布或非机织片材的形式进行层叠。非机织片材中的纤维可以是单取向的或是以无规取向毡连结在一起。单向布通常包含基体树脂来稳定其结构。针对本发明的目的，

用基体树脂预先浸渍的纤维制成的一个或多个纤维层、并且可用于形成制品的材料称作“预浸料”。预浸料的常见形式包括经浸渍的机织双向布、毡垫以及单向布。

美国专利申请公开号2009/0229748A1公开了一种生产复合纤维部件的方法。所述复合纤维部件包含用基体树脂预浸渍的含纤维层和干燥的含纤维层，其是彼此交替叠放的。这些含纤维层可以由一层或多层的机织结构、平铺结构(laid structure)或一个或多个单向纤维层组成。用于干燥层和预浸渍层的纤维材料可以是玻璃纤维、碳纤维、芳酰胺纤维或其组合。另外，所用的基体树脂可以是基于热固性树脂或热塑性树脂。

美国专利申请公开号2005/0153098A1公开了一种复合层合体，其包含在基体树脂中两个或更多个单向纤维层；每个所述单向纤维层是由选自高分子量聚乙烯、聚芳酰胺、共聚芳酰胺、PBO、PBT、聚酰胺、聚酯和陶瓷纤维中的两种或更多种不同组份的纤维所组成。

国际申请公开号WO91/19755A1公开了一种预浸料，其包含单向纤维例如玻璃纤维、碳纤维、芳酰胺纤维，并且用环氧树脂和酚树脂的混合物浸渍。

上述层合体结构中的各自代表了朝向其所述目标的进展。但是，它们均无描述本发明的复合层合体的特定结构，并且它们都无法如同本发明的复合层合体那样地满足所有的性能要求。

发明内容

本发明提供一种复合层合体，其基本上由(a)作为顶层的一层机织双向布，和(b)至少一层的单向布组成；

其中

所述复合层合体的总厚度是约0.1mm至约2mm；

所述机织双向布(a)包含由聚(对亚苯基对苯二酰胺)均聚物、聚(对亚苯基对苯二酰胺)共聚物、聚(间亚苯基间苯二酰胺)均聚物、聚(间亚苯基间苯二酰胺)共聚物、聚砜酰胺均聚物、聚砜酰胺共聚物及其混合物所产生的纤维；

所述单向布(b)包含由聚(对亚苯基对苯二酰胺)均聚物或聚(对亚苯基对苯二酰胺)共聚物所产生的高模量纤维，并且具有至少约100GPa的拉伸模量；和

所述机织双向布(a)和单向布(b)各自独立地包含选自环氧树脂、聚酰亚胺树脂及其混合物的热固性树脂。

本发明还提供了包含本发明的复合层合体的制品，其中所述制品是用于移动电子设备的外壳或保护罩。

附图说明

图1显示了本发明的一个实施方案，复合层合体100的放大示意图，其具有一层的机织双向布10和两层的含双层片的单向布11和12的层叠结构，并且其单向布的各个层片的纤维取向相对于复合层合体的纵轴(以虚线表示)是[90/0:90/0]。

图2显示了本发明的另一个实施方案，复合层合体200的放大示意图，其具有一层的机织双向布20和四层的含双层片的单向布21、22、23和24的层叠结构，并且其单向布的各个层片的纤维取向相对于复合层合体的纵轴(以虚线表示)是[0/90:90/0:0/90:90/0]。

具体实施方式

除非另外说明，本文所提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献通过引用明确地将其全部内容加入本文中，如同将它们在本文中被全公开。

除非另有限定，此处所用的所有科技术语具有与本发明所属领域技术人员通常理解的相同的含义。在抵触情况下，则以本说明书的定义为准。

除非另有指示，全部的百分比、份数、比率等是按重量计的。