用于制备轻质透明复合材料的组合物、制备复合材料的方法以及由此制备的复合材料技术

本申请提供用于制备轻质透明复合材料的组合物、使用该组合物制备复合材料的方法、以及通过该方法制备的复合材料。通过热固化折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料和与玻璃纤维增强材料的折射率偏差为-0.005至+0.005的可固化树脂的混合物，可制备具有优异的抗冲击性、抗划伤性、耐气候性和高硬度的轻质透明复合材料。当轻质透明复合材料应用于汽车的透明窗时，轻质透明复合材料由于减少车辆的重心可用于提高燃料效率、实现较容易的操作性能，并且由于优异的硬度即使在车辆驾驶期间也改善颤动和尺寸稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及用于制备轻质透明复合材料的组合物、使用该组合物制备复合材料的方法、和通过该方法制备的复合材料。更具体地，本申请涉及用于制备显示出抗冲击性、抗划伤性、耐气候性和高硬度的轻质透明复合材料的组合物。
技术介绍
本部分中的描述只是提供与本公开相关的背景信息，并且可不构成现有技术。由于如钢化玻璃之类的材料的特性，由玻璃材料制成的汽车天窗较重，并且当在玻璃材料中留有杂质时可能自然破损并且当车辆倾覆时由于破损和破损玻璃的碎片导致对人的伤害。作为这种玻璃材料的替代物，经常使用双层玻璃。然而，这些材料仍然较重，并且由于复杂的制造过程可增加其制造成本。另外聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)已经普遍地用作塑料材料。当使用聚碳酸酯(PC)时，硬度可能不足，可能遇到厚度增加，并且抗划伤性和耐气候性可能不良。作为传统玻璃材料的替代者的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)缺乏抗冲击性。日本未审查的专利公开第2006-212820号公开了具有高光扩散率和改善的光透射率的玻璃纤维板，以及制造所述玻璃纤维板的方法。该方法包括堆叠纺织玻璃纤维织物，其中透明树脂组合物具有在±0.02范围内的高折射率，并且在具有降冰片烯基主链的热固性树脂中浸渍堆叠的玻璃纤维织物以制备纤维增强的复合材料。然而，当玻璃纤维板应用于汽车天窗或类似物时，玻璃纤维板保持纤薄，具有尺寸稳定性不足，并且由于玻璃纤维与树脂组合物之间在折射率上的差异，透明度可随着玻璃纤维板变厚而降低。因此，存在对由塑料材料制成的透明复合材料的需求，所述复合材料通过经由用塑料材料替代玻璃材料的轻质设计而改善汽车燃料效率，由于车辆重心减少能够获得更容易的操纵性能，并且由于优异的硬度在驾驶期间显示出优异的颤动和尺寸稳定性。
技术实现思路
本申请提供具有优异的抗冲击性、抗划伤性、耐气候性和高硬度的轻质透明复合材料。我们已发现，当与玻璃纤维增强材料一起使用与玻璃纤维增强材料的折射率偏差为±0.005的可固化树脂时，透明复合材料的抗冲击性、抗划伤性、耐气候性和硬度可以改善，同时维持材料的透明度。在一种形式中，本申请提供用于制备轻质透明复合材料的组合物，其包括(A)折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料、(B)与玻璃纤维增强材料(A)的折射率偏差为-0.005至+0.005的可固化树脂、和(C)钌基催化剂。在另一种形式中，本申请提供制备轻质透明复合材料的方法，其包括(i)在成型模具中制备折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料(A)，以及(ii)向包含玻璃纤维增强材料(A)的成型模具中注入聚合物树脂，并且热固化和模塑聚合物树脂。这里，聚合物树脂可包括与玻璃纤维增强材料(A)的折射率偏差为-0.005至+0.005的可固化树脂(B)、和钌基催化剂(C)。在又一种形式中，本申请提供通过该方法制备的轻质透明复合材料。在又一种形式中，本申请提供通过使用轻质透明复合材料制备的透明汽车车窗用模制品。本专利技术不限于上述提及的各种形式。相反，本专利技术将通过以下提供的说明书和所附权利要求书及其组合进行阐明。在一方面，本申请提供用于制备轻质透明复合材料的组合物，其包括(A)折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料、(B)与玻璃纤维增强材料(A)的折射率偏差为-0.005至+0.005的可固化树脂、和(C)钌基催化剂。在另一方面，本申请提供制备轻质透明复合材料的方法，其包括(i)在成型模具中制备折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料(A)，以及(ii)向包含玻璃纤维增强材料(A)的成型模具中注入聚合物树脂，并且热固化和模塑聚合物树脂。这里，聚合物树脂可包括与玻璃纤维增强材料(A)的折射率偏差为-0.005至+0.005的可固化树脂(B)、和钌基催化剂(C)。在又一方面，本申请提供通过该方法制备的轻质透明复合材料。在又一方面，本申请提供通过使用轻质透明复合材料制备的透明汽车车窗用模制品。根据在此提供的说明书，其进一步的应用领域将是显而易见的。应当理解，所述描述和特定实施例仅为了说明的目的，并非意欲限制本专利技术的范围。附图说明为更好地理解本专利技术，现将参考附图以实施例的方式描述其各种形式，其中：图1是示出根据本专利技术的教导的轻质透明复合材料的图；以及图2是示出根据本专利技术的实施例1的形成固定窗的方法的图。应当理解，附图不一定按照比例绘制，而是呈现说明本专利技术基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如在本文公开的本专利技术的特定设计特征包括例如特定的大小、方向、位置和形状，其将部分地由具体的既定用途和使用环境决定。在附图中，在整套附图的各个图中的附图标记指代本专利技术的相同或者等同部件。在本文描述的附图仅为了说明的目的，而非旨在以任何方式限制本专利技术的范围。具体实施方式以下描述实质上仅是示例性的，而非旨在限制本专利技术、应用或用途。应该理解，在整套附图中，相应的附图标记指代相同或相应的部件和特征。在下文将详细参考本专利技术的各种形式，其实施例在附图中阐明并在下文描述。虽然本申请结合各形式进行描述，但应该理解的是，本说明书不意欲将本专利技术限制于这些特定形式。正相反，本专利技术旨在不仅涵盖本文所述的各种形式，而且也涵盖各种替代、修改、等同和其它形式，它们包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围内。本专利技术提供用于制备轻质透明复合材料的组合物，其包括(A)折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料、(B)与玻璃纤维增强材料(A)的折射率之偏差为-0.005至+0.005的可固化树脂、和(C)钌基催化剂。玻璃纤维增强材料(A)包括选自折射率为1.500至1.540的S玻璃纤维、折射率为1.540至1.570的E玻璃纤维、和折射率为1.450至1.460的二氧化硅/石英纤维的一种或多种玻璃纤维(a)。S玻璃纤维通常折射率为1.500至1.540，因此可使用折射率的偏差小于0.005的同质材料以便使与可固化树脂在折射率偏差最小化。另外，可根据玻璃纤维增强材料的类型选择可固化树脂(B)。具体地，当选择S玻璃纤维时，可使用折射率为1.510至1.515的聚双环戊二烯(pDCPD)和折射率为1.530至1.540的亚乙基降冰片烯的混合物。在这种情况下，可以以一定的混合比混合可固化树脂，以便可固化树脂与折射率为1.500至1.540的S玻璃纤维在折射率上偏差为-0.005至+0.005，以便实现与玻璃材料的透明度相应的透明度。当在折射率上的偏差超出±0.005时，表示相对于透射光而被散射的光的程度的雾度值增加，这导致透明度降低。其次，当选择E玻璃纤维时，可使用包括至少一种选自芳香族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯二丙烯酸酯、芳香族聚氨酯多丙烯酸酯、卤代聚氨酯丙烯酸酯和含硫(S)聚氨酯丙烯酸酯的树脂作为可固化树脂(B)。在一种形式中，由于良好的抗划伤性与良好的透明度和高硬度，可使用聚氨酯二丙烯酸酯和氟代聚氨酯丙烯酸酯。在另一种形式中，溴代聚氨酯丙烯酸酯或含硫(S)聚氨酯丙烯酸酯可被用于顺利地调节折射率。溴代聚氨酯丙烯酸酯或含硫(S)聚氨酯丙烯酸酯的使用也可由于存在颜色而降低总体透明度。当需要总体透明度时，可使用芳香族聚氨酯二丙烯酸酯和氟代聚氨酯丙烯酸酯。当在折射率上的偏差超出±0.005时，透明度可降低。因此，使用在上述范围内的树脂。另外，当选择二氧化硅/石英纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备轻质透明复合材料的组合物，其包含：(A)玻璃纤维增强材料，其折射率为1.4至1.6；(B)可固化树脂，其与所述玻璃纤维增强材料(A)的折射率偏差为‑0.005至+0.005；以及(C)钌基催化剂(C)。

【技术特征摘要】
2015.08.07 KR 10-2015-01117881.一种用于制备轻质透明复合材料的组合物，其包含：(A)玻璃纤维增强材料，其折射率为1.4至1.6；(B)可固化树脂，其与所述玻璃纤维增强材料(A)的折射率偏差为-0.005至+0.005；以及(C)钌基催化剂(C)。2.根据权利要求1所述的组合物，其中基于100重量份的可固化树脂(B)，所述组合物包含50至250重量份的玻璃纤维增强材料(A)和0.2至2重量份的钌基催化剂(C)。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述玻璃纤维增强材料(A)包含选自折射率为1.500至1.540的S玻璃纤维、折射率为1.540至1.570的E玻璃纤维、和折射率为1.450至1.460的二氧化硅/石英纤维的一种或多种玻璃纤维(a)。4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述玻璃纤维(a)是其折射率的偏差小于0.005的同质材料，并且为纺织织物、无褶皱织物、无纺织物、单纤维、或其组合的形式。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述可固化树脂(B)根据所述玻璃纤维增强材料的类型而选择，其中当使用S玻璃纤维时，选择包括聚双环戊二烯和亚乙基降冰片烯的树脂；当使用E玻璃纤维时，选择选自芳香族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯二丙烯酸酯、芳香族聚氨酯多丙烯酸酯、卤代聚氨酯丙烯酸酯、和含硫(S)聚氨酯丙烯酸酯的至少一种树脂；且当使用二氧化硅/石英纤维时，选择聚氨酯丙烯酸酯。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述钌基催化剂(C)是包括选自钼(Mo)、钨(W)和锇(Os)的至少一种的钌金属基置换催化剂。7.根据权利要求3所述的组合物，其中除所述玻璃纤维(a)之外，所述玻璃纤维增强材料(A)还任选地包含碳纤维带(b)，所述玻璃纤维(a)与所述碳纤维带(b)之间的重叠区域是不透明的。8.一种制备轻质透明复合材料的方法，其包括以下步骤：(i)在成型模具中制备折射率为1.4至1.6的玻璃纤维增强材料(A)；以及(ii)向包含所述玻璃纤维增强材料(A)的所述成型模具中注入聚合物树脂，并且热固化和模塑所述聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔荣镐，朴相鲜，梁庆模，金锡焕，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR