[發明專利]三維成型制品

在審

• 申請號: 201880019087.3
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN110431373A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 厄齊曼·穆拉特
• 申請（專利權）人: 帝斯曼知識產權資產管理有限公司
• 主分類號: F41H1/04
• 分類號: F41H1/04;F41H1/08;F41H5/04
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 張兵兵

本發明涉及一種具有外表面和內表面的三維成型制品，該外表面包含至少一種拉伸強度為至少1.5GPa的聚乙烯纖維的織物(100)，該織物浸漬有丙烯酸基熱塑性材料。該三維成型制品還可包含具有單向排列纖維的單層。該三維成型制品具有改進的表面外觀，因此需要很少或不需要后處理并且對涂料和漆料具有良好的粘附性。

本發明涉及一種具有外表面和內表面的三維成型制品。本發明還涉及一種制造三維成型制品的方法，以及具有丙烯酸基熱塑性材料的聚乙烯纖維的織物作為外表面用于制造三維成型制品的用途，優選用于制造三維成型的抗沖擊制品，更優選用于制造三維成型的防彈制品。

WO2007107359描述了一種三維成型制品，其由單向聚乙烯纖維和聚氨酯基質材料構成，所述三維成型制品在一種方法中制造，由此施加控制構件以降低產品的可變性。

盡管現有技術的三維成型制品具有低可變性，但仍需要進一步改進，特別是在表面外觀方面。

本發明的一個目的是提供一種具有改進的表面外觀的三維成型制品。

該目的通過具有外表面(“1”)和內表面(“2”)的三維成型制品實現，所述外表面包含至少一種織物('100')，所述織物包含拉伸強度為至少1.5GPa的聚乙烯纖維，所述織物浸漬有丙烯酸基熱塑性材料。

根據本發明的三維成型制品具有改善的表面外觀。根據本發明的三維成型制品的另一個優點是改善了涂料層和漆料的粘附性。這增加了經涂布的三維成型制品的耐久性，并且因此不太可能發生涂料層或漆料從制品上剝離或磨損。

根據本發明的三維成型制品具有外表面(1)和內表面(2)，通常在至少兩個方向上具有曲率，并且可以是例如小穹頂(cupola)、圓頂(dome)、半圓頂、半球、頭盔和頂篷。

用于本發明的至少一種織物(100)優選是紡織織物，其具有例如平紋、方平紋、緞紋和破斜紋(crow feet)編織式樣，但它也可以是針織網絡，或是以各種常規技術中的任何一種形成織物的網絡。所述至少一個織物(100)的替代實施例也可以是氈。

用于本發明的至少一種織物(100)包含拉伸強度為至少1.5GPa、優選至少2.5GPa的聚乙烯纖維。更優選地，織物中的纖維具有至少3.5GPa的強度，這導致更好的結構剛性。甚至更優選地，織物中的纖維具有至少4GPa的強度以獲得具有更好沖擊性能的產品，并且最優選至少4.5GPa，從而得到具有非常好的防彈性能的三維成型制品。

用于本發明的聚乙烯纖維可以合適地基于線性聚乙烯(PE)。線性聚乙烯在本文中應理解為是指每100個C原子具有少于1個側鏈的聚乙烯，并且優選每300個C原子具有少于1個側鏈；側鏈或支鏈通常含有至多10個C原子。線性聚乙烯可以進一步含有至多5mol％的一種或多種可與其共聚的其它烯烴，例如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯、辛烯。優選地，線性聚乙烯是超高分子量聚乙烯，其特性粘度(IV，在135℃的十氫化萘溶液中測定)為至少為4dl/g；更優選至少8dl/g。

由聚乙烯長絲組成的高性能聚乙烯(HPPE)纖維優選用于織物或單層中，所述聚乙烯長絲通過凝膠紡絲法制備，例如在GB 2042414 A或WO 01/73173中所述。凝膠紡絲工藝主要由以下組成：制備具有高特性粘度的線性聚乙烯溶液，在高于溶解溫度的溫度下將溶液紡絲成長絲，將長絲冷卻至低于膠凝溫度，從而發生膠凝，并在除去溶劑之前、期間或之后拉伸長絲。這種拉伸導致拉伸纖維具有至少1.5GPa的強度。如果這些聚乙烯纖維是高度拉伸的，它們的強度為至少3.0GPa。

用于本發明的至少一種織物(100)優選用丙烯酸基熱塑性材料浸漬。在一個特定的實施方式中，丙烯酸基熱塑性材料丙烯酸類樹脂或丙烯酸類聚合物的玻璃化轉變溫度Tg為至少25℃。基于丙烯酸類樹脂的熱塑性材料本身是本領域公知的。用于本發明的丙烯酸類樹脂的Tg優選為至少25℃，更優選至少35℃，甚至更優選至少45℃，最優選至少55℃。通常，聚合物的Tg在25至120℃的范圍內，更通常在30至90℃的范圍內。在一個具體的實施方式中，用于本發明的熱塑性丙烯酸類樹脂的Tg為25℃-53℃，并以水分散體形式施用。