可粘合的柔性复合体系的制作方法
【专利说明】
[0001]相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请是2012年9月24日提交的名为"可粘合的柔性复合体系"的美国临时专 利申请序列号61/705, 030的正式申请并要求其优先权，其全部通过引用方式并入本文。
技术领域
[0003] 本发明涉及改善的可粘合的柔性复合体系。更具体地，本发明通常涉及工程 (engineered)柔性复合组合物以及，更具体地涉及以预制的胶带和片材形式的含有粘合剂 的组合物。
[0004] 发明背景
[0005] 在许多技术领域中，商品的开发者和生产者通过降低生产成本同时保持或改善生 产的产品的质量来不断地寻求改善它们的生产工艺。这样的技术创新一直是国家和世界经 济增长的重要驱动，并且在未来将继续这样。此外，对于用于保持和修改产品结构以及已经 在使用中的组件的高效和成本有效方式存在稳定的二次需求。
[0006] 显然，将会有用于技术改进的连续的需求，尤其在多个技术领域中具有广泛的适 用性的那些，如在下面的发明中所呈现的。
【发明内容】
[0007] 在本发明的不同方面，提供了配置为以便于物理结构和组件的设计和建造的可粘 合的复合体系。本发明的另一目的和特征是提供便于修复和维护物理结构和组件的这种体 系，以这样的方式它们将保持它们所需要的使用，充分考虑到它们的预期寿命和成本。本发 明的进一步特征还提供配置为对于胶带的应用在结构上可定向及在结构上可优化的可粘 合的复合体系。此外，本发明提供有效的，便宜的且有用的制造可粘合复合材料的体系。
[0008] 根据不同的实施方案，复合层压板胶带可以包括具有第一面和第二面的第一纤维 基质层，以及粘合到第一纤维基质层的第二面的粘接层。第一纤维基质层可以是在其中具 有单丝的延伸丝，单丝位于复合层压板胶带内的第一预定方向。再者，不同的实施方案可以 包括制造复合层压胶带的方法，所述方法包括形成至少一个纤维基质层，其中所述至少一 个纤维基质层包括第一纤维基质层，至少部分地固化第一纤维基质层；并且在第一纤维基 质层的至少部分地固化后加入粘接层。第一纤维基质层可以是在其中具有单丝的延伸丝， 单丝位于复合层压胶带内的第一预定方向。
【附图说明】
[0009] 包括附图以提供本申请的进一步理解并且并入本说明书并构成本说明书的一部 分，附图示出本申请的实施方案，并与说明书一起用于解释本发明的原理，其中：
[0010] 图1示出根据不同的实施方案说明了工程预制粘接胶带的立体图；
[0011] 图2示出根据不同的实施方案说明了工程预制粘接片材的立体图；
[0012] 图3示出根据不同的实施方案说明了工程预制粘接胶带的前表面视图；
[0013] 图4示出根据不同的实施方案说明了工程预制粘接胶带的前表面视图；
[0014] 图5示出根据不同的实施方案，通过采取部分的工程预制粘接胶带的剖面图；
[0015] 图6示出根据不同的实施方案，通过采取部分的工程预制粘接胶带的剖面图；
[0016] 图7示出根据不同的实施方案，通过采取部分的工程预制粘接胶带的剖面图；
[0017] 图8示出根据不同的实施方案说明了应用于结合缝的部件的工程预制粘接胶带 的前表面视图；
[0018] 图9示出通过图8的9-9部分的剖面图；以及
[0019] 图10示出根据不同的实施方案说明重叠的（包裹的）胶带的结构的图表。
【具体实施方式】
[0020] 下面的描述仅是不同的示例性实施方案，并不旨在以任何方式限制本发明的范 围，适用性或结构。相反，下面的描述旨在提供用于实施不同的包括最佳模式的实施方案的 便利的说明。如将变得显而易见，各种变化可以发生在这些实施方案中描述的元件的功能 和布置中，以及逻辑材料，工艺顺序，和机械变化可以发生而不脱离本发明的原理。
[0021] 术语和定义的简短的词汇表：
[0022] 粘合剂：能够通过表面粘附保持两种材料在一起的物质。
[0023] 各向异性的：非各向同性；具有在材料中一点上随着方向变化的机械和/或物理 性质。
[0024] 空中（Aerial)重量：每单位面积的纤维的重量，这通常以克每平方米（g/m 2)表 不O
[0025] 高压釜：具有或没有热量下，用于对化学反应或其它操作的封闭物体产生流体压 力环境的密闭容器。
[0026]B-阶段：通常这里定义为在一些热固性树脂反应的中间阶段。材料有时在该阶段 预固化，称为"预浸料"，以便于在最终固化前处理和加工。
[0027] 固化：通过化学反应（即冷凝，闭环，或加成）不可逆地改变热固性树脂的特性。 固化可以通过加入的固化（交联）剂，有或没有催化剂和加热或不加热来实现。
[0028] 纤维：与丝同义的通常术语。
[0029] 纤维基质：嵌入树脂中的延伸丝（纤维网），其中树脂可以是可固化的，非固化的 或热固性树脂或粘性聚合物或热塑性聚合物的任何一种。
[0030] 单纤维：包含纤维的材料的最小单位。单纤维通常是长度长并且直径小。
[0031] 聚合物：连接在一起的单体分子组成的有机材料。
[0032] 预浸料：即可固化的片材或带材。树脂在B阶段部分固化，并且在完全固化前供应 至绞合步骤。
[0033] PSA:压敏粘合剂-当施加压力时形成结合的粘合剂（也称为自粘胶）。
[0034] 树脂：与聚合物同义的通常术语，但在这里用于反应性聚合物的情况下（可固化 的树脂）。
[0035] 延伸丝：定向纤维的网状物或网。
[0036] 粘性：使得它在与表面接触时立即形成粘合的材料的性质。高粘性在压敏粘合剂 中很重要。
[0037] TPU :热塑性聚氨酯
[0038] 在不同的实施方案中，本发明包含可粘合的柔性复合体系。根据本发明的可粘合 的柔性复合体系可以包括一组工程柔性复合组合物，例如，但不限于，一组包含粘合剂的柔 性复合组合物。包含粘合剂的柔性复合组合物组可以包括不同的复合胶带和片材。在不同 的实施方案中，柔性复合组合物可以包括嵌入聚合物（树脂）基质内的柔性纤维（例如非 织造纤维）的一个或多个层。
[0039]目前体系的胶带的一般应用可以包括：包装；结构接缝和连接；覆盖；和修补。 [0040]目前体系的代表性的应用优选包括：专业和技术纺织品的组装或维修，在重叠接 缝中的粘合线控制，压力容器的密封与修复，工程膜的粘合与接缝，航空制造，压力服装的 组装或维修，爆破缓解改造，抗震加固，和对需要在跨越连接部件或部件部分中施加力载荷 进行工程控制的其它应用。
[0041] 图1以立体图示出了根据本发明的可粘合的柔性复合体系100的实施方案，其包 括工程预制粘接胶带102。类似地，图2以立体图示出了根据本发明的工程预制粘接片材 104的实施方案。参考这两个图1和图2,可粘合的柔性复合体系100优选包括一组工程的 柔性复合组合物，更优选包括一组含有柔性复合组合物的粘合剂，所述柔性复合组合物包 括胶带和片材，如图所示。本体系的这种预制胶带和片材可以配置为支持物理部件的组件， 以形成一个或多个较大的结构。特别地，可粘合的柔性复合体系100可以用于对需要在跨 越接合构成部件施加力载荷进行工程控制的应用中。
[0042] 可粘合的柔性复合体系100的可选择的优选实施方案还可以配置为提供结构增 强，提供或修复流体压力完整性，以及提供各种结构连接应用负载路径的工程控制。
[0043] 参照图1和图2,可粘合的柔性复合体系100的不同的实施方案是以卷的形式供 应，如图所示。可替代地，可粘合的柔性复合体系100的优选实施方案是作为扁平堆叠片材 来供应。卷可以是任何尺寸的，如例如从小于1英寸宽至超过5英尺宽。并且，更大的卷可 以切成具有较小宽度的卷。扁平堆叠片材可以是任何形状的（例如，圆形，矩形，或方形） 以服务特定的市场部门，并可能是在特定市场内用于特定应用所需要的任何尺寸。
[0044] 现在参考图3,示出了根据本发明的工程预制粘接胶带102的实施方案的前表面 视图。工程预制粘接胶带102优选包