复合材料及其制造方法技术

一种复合材料，包含母材及无机纤维，该母材包含（a）硅酸钠的脱水缩合反应产物及（b）高铝水泥。一种复合材料的制造方法，该复合材料包含母材及无机纤维，该复合材料的制造方法使包含（A）硅酸钠及（B）高铝水泥的溶液浸透于该无机纤维，加热以使该（A）成分产生脱水缩合反应。应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合材料及其制造方法
[0001]相关申请案的交互参照
[0002]本国际申请为基于2020年8月3日向日本特许厅申请的日本特许出愿第2020
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131656号主张优先权，通过引用将日本特许出愿第2020
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131656号的所有内容援用于本国际申请。


[0003]本专利技术关于一种复合材料及复合材料的制造方法。

技术介绍

[0004]以往在铁路车辆、船舶及水上设施等领域使用FRP(纤维强化塑胶，Fiber Reinforced Plastics)。FRP为包含由树脂形成的母材及强化纤维的复合材料。关于FRP的技术公开于专利文献1。
[0005]现有技术文献：
[0006]专利文献1：日本特开第2000
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318071号公报。

技术实现思路

[0007]不燃性较FRP高的复合材料受到期望。本专利技术的一情形中，较佳提供不燃性高的复合材料及复合材料的制造方法。
[0008]解决问题的技术手段
[0009]本专利技术的一情形为复合材料，包含母材及无机纤维。该母材包含(a)硅酸钠的脱水缩合反应产物及(b)高铝水泥。本专利技术的一情形的复合材料的不燃性高。
[0010]本专利技术的其他情形为复合材料的制造方法，该复合材料包含母材及无机纤维。该复合材料的制造方法系使包含(A)硅酸钠及(B)高铝水泥的溶液浸透于该无机纤维，加热以使该(A)成分产生脱水缩合反应。根据本专利技术的其他情形的复合材料的制造方法，可制造不燃性高的复合材料。
具体实施方式
[0011]以下说明本专利技术的例示实施形态。
[0012]1.复合材料的构成：本专利技术的复合材料包含母材及无机纤维。母材例如含浸于无机纤维。复合材料通过无机纤维而被强化。
[0013]母材包含(a)硅酸钠的脱水缩合反应产物及(b)高铝水泥。(a)成分为硅酸钠进行脱水缩合反应产生的产物。(a)成分为例如具有硅氧烷键连结的骨架的化合物。(a)成分为例如包含硅氧烷。100质量份的硅酸钠经过脱水缩合反应的结果，形成60质量份的(a)成分。
[0014]母材所包含的(a)成分的质量，较佳大于母材所包含的(b)成分的质量。(a)成分的质量大于(b)成分的质量的情况下，复合材料的不燃性及强度更加提升。
[0015]母材较佳包含相对于100质量份的(a)成分为5质量份以上且25质量份以下的(b)
成分。母材的(b)成分的调配量在上述范围内的情况下，复合材料的强度更加提升。
[0016]母材可另外包含其他成分。其他成分可举例如白砂球(Shirasu balloon)及硅酸盐矿物等。硅酸盐矿物可举例如砂灰石(wollastonite)。
[0017]母材较佳包含相对于100质量份的(a)成分为5质量份以上且20质量份以下的白砂球。母材的白砂球的调配量在上述范围内的情况下，复合材料更为轻量。
[0018]母材较佳系包含相对于100质量份的(a)成分为5质量份以上且15质量份以下的硅酸盐矿物。母材的硅酸盐矿物的调配量在上述范围内的情况下，复合材料的耐热性更加提升。
[0019]无机纤维可举例如玻璃纤维及玄武岩纤维。无机纤维的形态较佳为布状。无机纤维可举例如由玻璃纤维形成的玻璃纤维布及由玄武岩纤维形成的玻璃纤维布等。使用玻璃纤维或玄武岩纤维作为无机纤维的情况下，与使用铝纤维或氧化铝纤维的情况相比，复合材料的不燃性更加提升。使用玄武岩纤维作为无机纤维的情况下，复合材料的机械强度更加提升。机械强度高的理由，推测因即使在母材为碱性的情况下，玄武岩纤维也不易被腐蚀。
[0020]无机纤维较佳不包含由有机材料形成的黏合剂。无机纤维不包含由有机材料形成的黏合剂的情况下，即使复合材料被加热至200℃以上的温度时，复合材料也不易冒烟或产生异臭。
[0021]2.复合材料的制造方法：本专利技术的复合材料例如可用与现有的FRP制造方法基本上相同的方法来制造。但是，相较于现有的FRP制造方法中使用液状的树脂组成物，本专利技术的复合材料的制造方法中使用包含(A)硅酸钠及(B)高铝水泥的溶液(下称母材用溶液)。
[0022]母材用溶液所包含的(A)成分的质量较佳大于母材用溶液所包含的(B)成分的质量。(A)成分的质量大于(B)成分的质量的情况下，所制造的复合材料的不燃性更加提升。
[0023]母材用溶液较佳包含相对于100质量份的(A)成分为5质量份以上且50质量份以下的(B)成分。母材用溶液的(B)成分的调配量在上述范围内的情况下，所制造的复合材料的强度更加提升。
[0024]母材用溶液可另外包含其他成分。其他成分可举例如白砂球及硅酸盐矿物等。硅酸盐矿物可举例如砂灰石。
[0025]母材用溶液较佳包含相对于100质量份的(A)成分为5质量份以上且20质量份以下的白砂球。母材用溶液的白砂球的调配量在上述范围内的情况下，复合材料更为轻量。
[0026]母材用溶液较佳系包含相对于100质量份的(A)成分为5质量份以上且15质量份以下的硅酸盐矿物。母材用溶液的硅酸盐矿物的调配量在上述范围内的情况下，复合材料的耐热性更加提升。
[0027]复合材料的制造方法可举例如包含以下(1)～(4)步骤的制造方法(下称第一制造方法)。
[0028](1)积层物的形成
[0029](i)在生产模具的内部面均匀地涂布母材用溶液。
[0030](ii)在涂有母材用溶液的部分上放置无机纤维布。
[0031](iii)使用马海毛滚筒刷等将母材用溶液涂布于无机纤维布。
[0032](iv)使用脱泡滚筒等一边去除无机纤维布所包含的空气，一边使母材用溶液均一
地浸透于无机纤维布。
[0033](v)积层新的无机纤维布。
[0034](vi)对新的无机纤维布进行上述(iii)～(iv)的步骤。
[0035](vii)重复上述(v)～(vi)的步骤至所积层的无机纤维布的数量达到规定数量为止。通过以上步骤形成积层物。
[0036](2)干燥硬化：将积层物连同生产模具放入70～100℃的干燥炉中5小时。此时，母材用溶液的溶剂气化，积层物硬化。并且，母材用溶液所包含的(A)硅酸钠通过脱水缩合反应形成(a)成分。(a)成分为硅酸钠的脱水缩合反应产物。母材用溶液包含(B)高铝水泥系作为硬化促进剂来发挥作用。其结果为积层物形成复合材料。复合材料包含母材及无机纤维。母材含浸于无机纤维。复合材料通过无机纤维被强化。母材包含(a)成分及(b)成分。
[0037](3)脱模作业：使用铲子等在生产模具及复合材料之间制作空隙。对该空隙使用加压机等吹入空气。接着由生产模具取出复合材料。并且，以第一制造方法制造的复合材料为成形品。
[0038](4)修饰作业：使用电动打磨机等将复合材料中不需要的部分切除。
[0039]3.复合材料所发挥的功效：本专利技术的复合材料与现有的FRP相比，其不燃性高。并且，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合材料，包含母材及无机纤维，其特征在于，该母材包含（a）硅酸钠的脱水缩合反应产物及（b）高铝水泥。2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，该母材所包含的该（a）成分的质量大于该母材所包含的该（b）成分的质量。3.如权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，该母材另外包含选自由白砂球及硅酸盐矿物所组成的群组中的一种以上。4.一种复合材料的制造方法，其特征在于，该复合材料包含母...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨村英男，
申请(专利权)人：EachDreaM株式会社，
类型：发明
国别省市：