[发明专利]含有微球体的纤维织物及其制造方法

说明书

本发明涉及一种含有微球体的纤维织物及其制法，目的在于制造用所述的纤维织物来增强的物体，即通过使该织物与液体树脂和固化剂一起浸渍，得到了含有微球体的纤维织物的增强制品。

英国专利说明书第1927647号和美国专利说明书第3676288号叙述了用粘合剂（例如聚丙烯腈胶乳）将未膨胀的微球体应用于或掺合到纤维织物上。当粘合剂被干燥和交联时，球体就附在纤维织物上，并发生膨胀。

所述的这样的织物非常适合于用作各种可固化的合成塑料材料（例如聚酯树脂或环氧树脂）的增强，事实上，使用膨胀的微球体与纤维织物结合在一起的优点是：在树脂中掺合非常轻的球体是十分简单的，微球体的使用节约了大量的树脂和玻璃纤维，而且至少保持了用织物增强的产品的机械性质，甚至提高了其刚性和冲击强度，而且绝热能力也有增加。

本发明的实施过程中发现：通过在载体材料上打孔（孔径约1.5毫米，孔间距为5-15毫米）。可促使液体树脂取代纤维织物内的空气。而且还发现：浸渍对实施过程中的变化很敏感。例如，浸渍太久可能造成或某部分的织物会浮起来，结果使树脂沉回到孔内，并且在这些部位可形成气泡或气道，这意味着在结束时，可能形成了潜在的局部薄弱部分。

本发明的第一个目的是提供一种在其中分散有微球体的特殊的纤维织物，通过使所述织物与液体树脂和固化剂一起浸渍以得到一种用所述纤维织物增强的制造品。此目的的实现是：通过使用一种含有微球体的纤维织物，这些微球体大部分分布在所述的织物内，并且以一定模式排列，在所述的模式内，含有微球体的织物区彼此间被实质上不含微球体的区所隔开;目的在于通过使所述织物与液体树脂和固化剂一起浸渍以制得用所述织物增强的制品。

本发明的第二个目的是提供一种含有用微球体膨胀的粘合的纤维织物成型制品，它通过使所述的纤维织物与液体树脂和固化剂的混合物一起浸渍，并在成型后进行固化。此目的的实现是：通过使用一种含有微球体的纤维织物，该微球体大部分含在所述的纤维内，并且按一定模式排列，在所述的模式内，含有微球体的织物区彼此间被实质上不含微球体的区所隔开。

微球体最好是按有规律的模式排列，例如形状大致相似的“岛状物”那样，这些“岛状物”彼此间被只含纤维不含微球体的区（沟渠）所隔开。

关于这方面要提请注意的是：在整个专利申请文件中，词“含有微球体”应理解为系指微球体的量至少10%（体积百分比），而词“实质上不含微球体”应理解为系指微球体的量最多5%（体积百分比）。

意外的发现：使用所述的织物导致增强产品的抗弯强度和其它的机械特性明显提高。

此外，还发现，浸渍处理的织物比用含有充分的微球体的现有织物更平滑且更理想，例如这就体现在下例的事实：不需要穿孔，或者穿更少或更小的孔就足够了。

实施浸渍的重要优点是：用树脂饱和织物的好处显而易见，特别是，当所用的纤维和树脂（例如聚丙烯腈纤维-聚酯树脂）的折射率相同时，这可能是一个重要的优点。

用微球体印制的织物区其量通常至少达75%（最好为80-95%）。

在微球体膨胀后，在织物内的微球体量通常为10-60%（体积百分比），这数值取决于所用微球体的量和膨胀程度。

根据本发明所用的合适纤维织物是传统的、任意增强的、非织造纤维织物，它们的制法本来已知道，例如可根据H.乔德博士（Dr.H.Jorder）的著作《纤维织物》（D.V.R.范契巴契，P.凯帕.费拉格;D.V.R.Fachbuch.P.Kepper    Verlag）所述的方法制造。适用于所述织物的纤维是金属纤维、陶瓷纤维、矿物纤维、玻璃纤维、碳纤维或合成塑料材料的纤维。

也可使用与增强织物结合在一起的非织造纤维织物，其中一种织物在另一种织物的内部或上面。

适用于本发明的粘合剂是：烷基丙烯酸酯的低聚合物、丁苯橡胶、丙烯腈聚合物、聚氨基甲酸乙酯、环氧树脂、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯和其它单体的共聚物、聚乙酸乙烯酯、部分水解的聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚酯树脂等。这些粘合剂可任意引入酸性基团，例如使粘合剂羧基化，合适的羧基化剂是顺酐。此外，粘合剂的组分中可任意地含水、表面活性剂、泡沫稳定性、填充剂和/或增稠剂。

虽然在本发明的范围内，除了微球体外不推荐用填充剂，但可用有颜色的活性组分，例如碳黑、水合氧化铝、多孔硅等。

所用的微球体最好是由在室温时为固体的热塑性合成树脂材料所组成。