TWI262123B - Composite materials - Google Patents

Description

1262123 Α7 Β7 五、 發明説明（ .,㈣n於複合材料。更關地，本發明係關 J、祝台材料而彼具有高密度的小微粒，如中空微球體，在 =質材料之中。ψ㈣義於製㈣使麗㈣合材料之 力法’及產自此複合材料的產物。 、複口材料L用於各種用途。中空微球體也已用作爲材 料之添加劑。微球體已用作爲塡料材料及添加劑而用於塗 料塑膠、片狀模製化合物（S M C )、複合材料、射出 成形、膠黏劑、辛丹發泡材，以及其它應用。然而，存在 著須要以改進的複合材料。此外，針對具有新的及增強的 材料性質之新的材料，有不間斷的之需求。 現存的®自此材料的複合材料及產物的問題之實例可 s含咼重量、咼材料成本、高製造成本、及長製造時間。 額外問題的貫例包含不充分的熱傳阻抗性、不良的聲學性 質、不良的化學抗性、不良的抗濕氣性或抗水性、及較差 的電氣性質。現存的複合材料具有亦已證明最低限度地 成本有效的用作爲結構件或局強度材料。所欲求之材 料性質彼已充分地由現存的複合材料發表，包含例如高強 度封重星比例、熱及冷絕緣、尚衝擊與壓縮抗性、高彎曲 模數/勁度，低比重、化學的穩定性、可打磨性、可成形 性、可機器加工性、聲學、降低的介電常數、非可燃的、 抗水性、降低的翹曲及收縮、及經由慣常的硬體或膠而黏 附或接合至其它材料之能力。此外，現存的複合材料未充 分地結合各種所欲求之材料性質以得到單一的材料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） ^4- 有不間斷的須 ΐ、較低的成本、 怍質。 1262123 A7 '~~ ----- 一 B7 五、發明説明（^~^一 ~~~-— 要以改進產自各種材料及產物，如較輕 較低的製造成本、結構的強度、及其它 也發明槪要 本發明的新穎複合材料包含基質材料及小微粒，如中 空微球體。有大量的小微粒對基質材料之用量，將高密度 塡充的小微粒入基質材料中。小微粒的配置呈非常接近， 且p午夕的j微粒甚至可接觸鄰近的小微粒。此基質材料則 塡滿介於小微粒之間間隙的空間。此複合材料可包含更大 量的小微粒，相較於基質材料，由體積、重量、重量與體 積的比例或百分比。 小微粒的局斯分佈或雜排分佈發生在基質材料中，此 保I由料基貝材料飽和、或幾乎飽和以小微粒。此小微粒 可取代基負材料且創造網狀結構而提供明顯地強材料或核 心。此基質材料之網狀結構爲基質材料的連續延伸圍繞許 多小微粒而遍佈全複合材料。將小微粒均勻分散，網狀物 ’下口構Μ ί寸在基質材料中接近”空孔”的理想均勻分佈，其 中小微粒在基質材料中形成，，空孔，，。此爲特別案例，當 ίώ球體係作爲小微粒。雖然此揭示中經常意指中空微球體 ’應可瞭解本發明一般係關於小微粒。當施力於產自此新 穎複合材料的裝置，此力將分佈於遍佈複合材料的小微粒 與基負材料。在硬化之前壓縮基質材料及小微粒可促進小 ί质k分佈且自複合材料結構去除陷入的空氣或氣體。 木紙張尺度適用中國國規格·ϋ〇χ297公釐）~y - ------ .I j ....... m i-.-i- - - —ii —— n —ϋ I m i ϋϋ I I— m I m. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 Α7 Β7 五、發明説明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如，本發明之複合材料可帶有一組成彼有大約4 〇 % 8 5 %以體積計的微球體及大約1 5 % - 6 〇 %以胃 M t外的基質材料（樹脂）。此複合材料可視需要而.含-g-它成分。本發明另一更佳的複合材料可帶有一組成彼有大 約6 9% 8 1 %以體積計的中空微球體及大約1 9 % 一-3 1 %以體積計的基質材料。一項較佳的本發明之複含材 料具有組成在大約7 5 %以體積計的微球體及大，約；^ 2 5 %以體積計的基質材料。另一新穎本發明之複合材料具有 大約3份中空微球體及1份樹脂，且具有堅硬度大約等同 黏土或比薩餅麵團。另一本發明之複合材料可帶有一組成 彼有大約2 5 % - 8 8 %以體積計的微球體及大約；[2 % - 7 5 %以體積計的基質材料。視需要可將其它成分加入 複合材料中。例如，樹脂基質材料可包含添加劑、模製離 型劑、抑制劑、觸變劑（：增稠劑）、及起始劑（樹脂硬化 觸媒）。其它額外的成分可包含但不限於例如切斷的纖維 而彼將會降低微球體經之百分比體積量其係相同於所加入 的纖維之百分比體積量。本發明的新穎複合材料可用於各 種用途，且可由各種方法製作。 此新穎複合材料各種實施例之組成係以成分中相對重 设敘述。此係因爲所欲求基本成分材料（基質材料及小微 粒）之量ϋ」容易地經由取自大塊貯存稱重各成分。據此， 針對任何給予成分，各成分的相對重量可用以描述組成物 。然而，各成分（小微粒與基質材料）相對的體積用量可 用以描述此組成物。此係因爲所欲求緻密塡充的小微粒在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格(^7^97公釐） Γ^Γ 1262123 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 基質材料中係相關於各成分的相對體積且不必然地相關於 J !；重量。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之另一實施例包含彼可商購自3 Μ τ ivl及聚酯樹 脂的Scotchlhe1^ K46玻璃泡。此複合材料包含約3 8 %至 約4 1 %的微球體以複合材料的重量計，及約7 2 %至約 5 9 %的聚酯樹脂以複合材料重量計。微球體佔據比複合 材料較大的空間體積，相較於樹脂。微球體與樹脂之重量 將取決於此類成分分子量而改變，例如微球體之重量百分 比可大於基質材料之重量百分比，且反之亦然。在此實施 例中此類重量係僅針對核心複合材料（基質材料加上微球 體）’且不包含任何額外的成分，如側面相接纖維（玻璃 、阿羅米聚醯胺（：aramid )、或碳纖維）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此新穎複合材料提供卓越的材料性質之增進，如戲劇 化降低複合材料之重量而增強某些材料性質強度。此中空 在基質材料中的微球體緻密的塡充提供網狀物結構，且由 於自一個微球體發揮正切的壓力予下一個而呈雜排途徑， 在所有方向上’此複合材料展現卓越的強度及其它性晳。 在一製作新穎複合材料的方法之中，將基質材料與微球體 ίΜ合物壓縮’且將過量的基質材料通過濾膜而移除。將微 球Ifc保持在基質材料中且配置而使非常接近雜排高斯分佈 以形成微球體的高密度塡充。 力 製作新_複合材料之方法包含將小微粒與基質材 料混合在一起直到小微粒均勻地分佈在基質材料中。 本發明的技藝亦關於一系列產物、及生產彼之方法， 本紙張尺度適财麵緖準（CNS ) M規格（·Χ297公廣 τγζ —- 1262123 A7 ____________ ——— —一 B7 五、發明説明（5 ) ^————————— Πΐί該産物具有緻密爐充的/丨、辦r纟々 /^ff r ^冗U」小M松，例如微球體、玻璃/陶 资球、或微氣球，與基質材料。此基質材料之實施例包含 似不限於..般劃旨、環氧魏、聚酯、乙關、樹脂、 4 、熱阁性塑膠、聚氨基甲酸酯、膠、膠結材料 、超強膠，Elmers^膠、及其它黏合劑材料。此產物及方法 HJ包Ϊ3翻外的材料，舉例而未限制，混合在基質材料中的 材料、側面相接材料、纖維、碳纖維、玻璃纖維、阿羅米 聚醯妝（.a 1 a m i d )纖維、積層品、及其它材料。 本發明的技藝亦關於一系列產物、及生產彼之方法， 而該產物具有在容器之內部將基質材料封裝以材料，此係 糸:η由使用真:壓力使基負材料？崔入容器中。例如，低水準 (非極度的）真空壓力可用於此灌入方法中。亦可用正性 壓力以促使基質材料灌入容器中。封裝材料之實施例包含 似不限於瓷磚、陶瓷瓷磚、纖維、織布及非織布纖維、碳 纖維、玻璃纖維、布纖維 '及其它材料。基質材料之實施 例包含但不限於一般樹脂、環氧樹脂、聚酯、乙烯酯、酉分 樹脂、熱塑性塑膠、熱固性塑膠、聚氨基甲酸酯膠、膠結 材料、超強膠、Elmei*sTM膠合、及其它黏合劑材料。小微粒 ，例如微球體或微氣球，可包含在此封裝的材料中。 由參照伴隨的圖示而讀出此揭示之目標及優點，可能 變得明顯的，及伴隨的申請專利範圍，可成爲所欲求者， 似不必然地須要實施本發明。 圖示簡要敘沭 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -S _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A 7 B7 具有依據本發明原理的複 五、發明説明（6 ) 圖1爲一裝置之截面圖而 材料。 丨通2.爲一邰分圖1之複合材料的放大圖式透視圖。 圖3綺依據本發明的複合材料的彩色照片，彼係經放 大乱著色以黑色染料。 圖4爲依據本發明的複合材料的彩色照片，彼係經放 大且著色以綠色染料。 圖5爲依據本發明的複合材料的彩色照片，彼係經放 大且著色以紅色染料。 圖6爲微球體於放大之下在載坡片上的彩色照片。 圖7爲一裝置之圖式示圖而彼具有依據本發明的複合 材料。 圖8爲另一裝置之透視圖而彼具有 材料 圖9爲另一裝置之透視圖而彼 材料 依據本發明的複合 具有依據本發明的複合 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〇爲另一裝置之透視圖之截面圖而彼具有依據本 發明的複合材料。 圖 式不圖 爲用以製作依據本發明的複合材料的系統之圖 兀件對照表 丄〇 ‘裝置 - 1 2 :複合材料 ： i張尺度^^^?7^71^:-(-2歐297公17 :微球體 :空間 1262123 A7 B7 1 1 9 2 〇 2 4 乙 3 〇 材料 0 4 相接材料層 4 4 容器 5 的氣囊 5 系統 6 槽 6 複合材料 6 栗 7 五、發明説明（7) 1 4 :核心 1 8 :裝置 2 2 :核心 2 6 :外管 3 0 :裝置 3 4 :裝置 〇 8 · ^ 層 4 2 :側面 4 6 :系統 5 0 :壓力 5 4 :膨脹 5 8 :真空 6 2 :儲存 6 6 :液體 7 0 :分子 6:側面相接材料 〇：剛硬結構 4 :裝置 8 :複合材料核心 2 :複合材料 6 :襯墊板 〇：複合材料 4:側面相接材料層 8 :彈性的容器 2 :末端板 6 :不銹鋼真空槽 0:液體複合材料 4 :儲存槽 8 :粗糙泵 2 :控制系統 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .佳此限 較 。 僅 明中會 發示不 本圖將 前的點 目隨觀 ， 伴廣 式於寬 形示的 之展明 同且發 不中本 多示且 許揭， 成本理M 作於原實 可述的體 明明 敘明具 說發例發的 細本 施本明 詳然實例說 之雖體舉此 明 具示於 發 的揭制 例 的料。 數材近 複質接 及基常 料爲非 材因互 質。相 基粒呈 含微而 包小置 料的配 材度粒 合密微 複高小 之有將 明含係 發料， 本材粒 , 質微 ^三口 基小 而此的 般。度 一 粒密 微高 小中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1262123 A7 B7 五、發明説明（8) 一一一 相鄰的小微粒甚至可相互接觸。典型地，複合材料包含較 巧體積量的小微粒，相較於基質材料的體積量。例如，… 杣根ί ^材料彼具有如基質材料體積計約兩倍的小微粒。 本發明較佳的具體實施例提供一種層化結構而彼帶有 -核心複合材料（微球體及樹脂）而有側面相接纖維在核 心的…面或兩面。此層化結構或三明治可具有任何所欲求 z形狀，如平坦的形狀'棒狀、或輪廓形狀。具有側面相 接纖維的複合材料核心提供卓越的強度且非常輕量。 一項本發明之複合材料可帶有一組成彼有大約4 0 % .- 8 5 %以體積計的微球體及大約1 5 % 一 6 〇 %以體積 計的基質材料（樹脂）。此複合材料可視需要而包含其它 成分。另一項更佳的本發明之複合材料具有組成在大約 6 9 % - 8 1 %以體積計的中空微球體及大約1 9 % 一 3 1 %以體積計的基質材料。一項較佳的本發明之複合材 料具有組成在大約7 5 %以體積計的微球體及大約2 5 % 以體積計的基質材料。另一新穎本發明之複合材料具有大 約3份中空微球體及1份樹脂，且具有堅硬度大約等同黏 土或比薩餅麵團。另一本發明之複合材料可帶有一組成彼 冇大約2 5 % - 8 8 %以體積計的微球體及大約1 2 %… 7 5 %以體積計的基質材料。其它成分可視需要而加入此 複合材料中。例如’樹脂基負材料司包含添加劑、模製離 观劑、抑制劑、觸變劑（增稠劑）、及起始劑（樹脂硬化 觸媒）。其它額外的成分可包含但不限於例如切斷的纖維 彼將會降低微球體的百分比體積量’此係所加入切斷纖維 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） :l.u ILI ...... —I I -I 士 I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（9 ) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 ft 社 印 製 的相Ρϋ百分比體積量。 此揭不中爲了方便經常提及微球體或中空微球體；然 圓’應Ρ]暸解本發明一般係關於小微粒且不限於微球體。 本發明的小微粒可包含微粒彼具有不同之大小與不同之形 狀，如球形、橢圓形、或任何其它形狀。若有需要，此小 微粒W]爲中空、實心、或內部含有其它材料，或可塗覆在 外部。此小微粒較佳者爲非多孔的；但若須要可爲多孔的 〇 圖不圖1顯示一項新的裝置1 〇彼具有依據本發明新 的核心複合材料1 2。此核心複合材料1 2包含基質材料 及複數的中空微球體。此微球體係緻密地塡充在基質材料 中使微球體配置呈相對地接近。額外的材料可包含在複合 材料1 2之中或在複合材料丨2的外面。此核心複合材料 1 2具有較大量以體積計的微球體，相較於以體積計的基 材料之Μ。此基質材料可飽和或幾乎飽和以微球體。 複合材料1 2在硬化之前或硬化可形成任何所欲求之 L狀同日寸，若有需求，複合材料1 2於硬化之後可機器 加工。據此，大量的種類的產物可產自此新穎複合材料 1 2。在基質材料硬化以形成複合材料χ 2之前，基質材 料與微球體的混合物可帶有堅硬度相似於例如黏土、薄煎 餅糊狀物、或麵團。此未硬化的複合材料之堅硬度，即微 球體及基質材料相對的用量，將取決於各種因子而變化。 例如，或多或少的微球體可加入複合材料中以分別地增加 或降低硬化材料之強度。同樣地，可變化微球體及基質材 本紙張尺度適用中國國家3準（CNS ) Α4規格（2ι〇χ297么玉y (、請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1· .-壯衣1T線— 1262123 A 7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1(3) 料之用量以得到生錢材料龍。亦可麵未魏的複合 材料之黏度，此係取決於用以由複合材料製作產物特別的 製造方法。例如，此未硬化的複合材料可帶有較低的黏度 以灌入模具中，且有較高的黏度以冷成形。額外地，此基 質材料可呈粉末形式的樹脂或塑膠顆粒或其它基質材料。 展示於圖1中的裝置1 〇具有核心丄4而彼係產自複 合材料1 2，且在側面相接材料丨6在核心丨4頂部及底 部兩側。此麵觀材料1 6可在核μ 4的麵及底部 之側兩側、或兩側皆無。側面相接材料1 6可配置在 結構內部而將核心1 4置於兩側或側面相接材料丨6的周 圍。視需要’此側面相接材料1 6可爲單一層、交錯安排 層、多重層，且其可由單一類型材料或多種材料所製作。 將此基質材料穿入側面相接纖維丨6中以溼化側面相接纖 維1 6且將側面相接材料丨6黏合至核心丨4。將基質材 料與微球體穿入側面相接材料丨6，係發生在液體複合材 料硬化爲複合材料1 2之前。圖1中裝置1 〇具有平坦的 板形狀，而側面相接材料丨6在核心丨4的頂部及底部兩 側。結果，裝置1 〇具有，，三明治”形狀。適合的側面相 接材料1 6之貝施例包含但不限於碳纖維、玻璃纖維、單 向性纖維、十字織布纖維、鋪蓆纖維、纖維編織布、單向 ’fe織布fe! ’τ鐵維編織布、碳或其它毛戲、塑膠、皮革、 薄片、金屬、複合材料、熱塑性塑膠、熱固性材料、樹脂 、陶瓷、乙Μ基樹脂、剛硬材料、有彈性的材料、及任何 其它所欲求之材料。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

1262123 A7 B7 五、發明説明（11) 圖2顯示核心1 4的複合材料1 2的放大部分。將中 空微球體1 1配置呈相互接觸，即相鄰的微球體1 1係相 互地接觸，或相互間僅稍微地間隔的。微球體1 1係呈高 斯分佈而使較小的直徑微球體1 1塡充在介於較大的直徑 微球體1 1之間區域。相鄰的微球體1 1配置呈相對地相 互接近且有有些甚至可相互接觸。基質材料塡充介於相鄰 的微球體1 1之間間隙的空間區域1 3且產生網狀物結構 。相鄰的微球體1 1係不相互接觸，基質材料塡充介於微 球體1 1之間空間1 3的體積。在一微球體較佳的分佈之 中’基本上任何給予介於相鄰微球體之間的距離少於最小 微球體的直徑。 參考圖1及2，複合材料1 2之基質材料可爲任何基 質材料彼適用於裝置1 0所欲求之目的。基質材料之實施 例包含但不限於一般樹脂、環氧樹脂、聚酯、乙儀酯、酚 樹脂、熱塑性塑膠、熱固性塑膠、聚氨基甲酸酯、膠、膠 結材料、超強膠，ElmersTM膠、及其它黏合劑材料。一般而 言，基質材料與微球體混合在一起，可用任何其它添加劑 成分，且成化或硬化爲所欲求之形狀。在基質材料硬化之 射’將此中空微球體係緻密地塡充緊密在基質材料中。此 基質材料塡充在介於相鄰的微球體之間的空間。此基質材 料可有效地變得飽和或幾乎飽和以微球體以達成緻密遁充 。製作複合材料（基質材料與微球體）之實施例討論如下 。對此基質材料添加劑之實施例包含但不限於加速劑、促 進劑、觸媒除氣劑、及交聯劑。 本紙張尺^?1中國國家^^⑽）A4規格^—――----- I ----- II - —I-. -I . ! II (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（12) 可使用於複合材料1 2的中空微球體或可使用在複合 付料1 2之中的中空微球體爲商購上可獲得者而呈各種大 小、材料、及性質。一些現存的可使用於本發明之中的空 微球體之實施例可商購自3Mtm及Zeelan工業公司商品名 爲 3MIIW ScotchLightTN1g璃泡，3MTlV1 ScotchLightTK1g璃泡漂 浮系列，3MTlvl Z-Light™ Spheres 微球體，及 3ΜΤίν Zee〇sphereTM微球體。此微球體可產自各種材料，例如玻 璃、陶瓷、或塑膠。視需要，此微球體可作表面處理，塗 覆的’或上色的。使用於複合材料1 2中的微球體宜帶有 不同之大小（外直徑），例如在約1 5微米至約1 2 0微 米。中空微球體典型地介於約1微米至約3 5 〇微米的外 徑’且可使用本發明中，雖然其它直徑及形狀亦可使用於 新穎複合材料。對不同微球體之篩選將允許較小的微球體 塡入介於較大的微球體之間的空間。如此，可在基質材料 中達成較高的微球體塡充密度。當混合入基質材料中，當 彼相互接觸此微球體可作爲小球軸承，且如此，傾向於隨 機地分佈大的及小直徑微球體相互在最佳化塡充密度之中 ，且將介於微球體之間空孔的降至最低。此微球體可購買 目各種壁厚，且可測量其壓碎強度介於2 5 0至 6 0， 0 0 0 p s 1 。在基質材料中微球體之塡充密度保 持大約相同，無論微球體壓碎強度。微球體其它之實施例 爲商業上可商購自P Q公司者。 除了微球體及基質材料，複合材料1 2可包含額外的 成分。此額外的成分可包含但不限於玻璃纖維、碳纖維、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公^ - 1262123 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（13) 阿羅米聚醯胺（aramid )纖維、切斷纖維、補強纖維、長纖 維、金屬絲編織布、針對開或閉孔產物的纖維、樹脂、液 體、固體、及任何其它適合的添加劑。例如，此其它成分 ’力、司包含碳酸鈣或硫酸鋇作爲塡料、硬脂酸鋅作爲模製離 Μ齊|]、珍珠岩C絕緣材料）、除氣劑、發泡劑、導電性材 枓、粉末狀的金屬、脫赠蟲孔冷卻、管件、硬體插入物、 及表面插入物（玻璃、膠合板等）。 將帶有Polaroid數位照相機系統的Nikon S Μ Z -U 1體顯微鏡用以攝取依據本發明的複合材料實施例之 知h ’及微球體單獨之照片。圖3 - 6之照片係取自ν i k ο η 及Polaroid照相機及顯微鏡系統。由於高強度光纖照明使 用於此帶有Polaroid數位照相機系統的Nikon SMZ-U立體 顯微鏡，在複合材料的機器加工表面之強光將超過實際表 面所見者。經由表面著色或染色，此”強光”將戲劇化降 低。 圖3爲依據本發明的複合材料的彩色照片。此實施例 之複合材料包括3Mtm ScotchliteTM K-46微球體其係澄淸的 且以灰白色的氧樹脂作爲基質材料。複合材料作黑色著 色的以顯示介於基質材料與微球體之間的對比。 將一黑色Rm1’、1染料使用在的試樣複合材料之表面上且 用用丙酮揩擦淸潔。於用丙酮揩擦複合材料表面之後，染 料/Ki* 在表面的 凹處 而顯示透明微球體的一些外部描 繪。表面凹處係中空微球體之破斷或倒塌處，而此係由於 切割一條複合材料而用於立體顯微鏡觀察。此表面凹處高 本紙張尺度適用中國國家標準) A4規格⑺〇χ297公釐）-16 - ~ - ! -----!ir -------^^裝------- 訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1262123 經濟部智慧財產^7員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14) 度放大在圖3中，其係產生.一壓痕者，當觀察圖3此凹處 (黑色著色區域）爲大幅較大的空孔，相較於實際展現者 °在基質材料中的微球體的緻密塡充展示於圖3。大小二 種微球體測量爲4 1 · 8 8 9 // m及2 6 . 5 3 8 // m。 同時，5 Ο Ο e m參考線提供於圖3中。 圖4爲另-^依據本發明的複合材料的彩色照片。此實 施例之複合材料包括3Mtm ScotchliteTM K-46玻璃微球體且 以聚酯樹脂作爲基質材料。 將此複合材料作綠色著色的以顯示在基質材料中的微 球體。使用於此試樣的綠色染色爲昇華染料，一熱轉染染 料彼在3 7 5 - 4 Ο Ο T以上昇華。將此乾燥染料接近複 合材料試樣放置且加熱以蒸發此染料而接觸且染色複合材 料。此顯微鏡於2 0微米之下具有相對地淺的景深。此景 涂將限制使照片中所有微球體聚焦之能力。然而，較大的 微球體將淸楚地可見測量在大約2 7 - 3 7微米。5 0 0 // m的參考線亦提供於圖4中。雖然米淸楚地可見於圖4 之照片中，較小的微球體係緊密地塡充在基質材料中，役 係介於較大的、可見的微球體之間。 圖5爲另一依據本發明的複合材料的彩色照片。此寶 施例之複S材料包括3 Μ11VI S c ◦ t c h 1 i t e 1 lVl κ - 4 6微球體及聚酉旨 樹脂作爲基質材料。圖5的複合材料試樣具有相同組成物 女LI圖3及4複合材料試樣的組成。 將複合材料著色爲紅色且用較大倍數顯微鏡以甚至更 淸楚地顯示在基質材料中微球體的緻密塡充。使用於此試 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ill·,--r---裝—------訂-----•線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1262123 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（15) 樣方紅色染Μ昇華油墨。5 0 〇 // m的參考線亦提供於圖 5屮。 圖6爲微球體的彩色照片，單獨於載玻片上放大，，將 此透明的微球體撒在澄淸的載玻片上且置於顯微鏡下。.用 黑色背景用以幫助照亮微球體。 圖了爲裝置1 8之圖式示圖而彼具有外部剛硬結構 2〇且有中空內部。此剛硬結構2 〇之內部係裝以依據本 發明的複合材料以形成複合材料的核心2 2。此複合材料 (微球體與基質材料）可注入外剛硬結構2 〇以形成核心 2 2。此微球體係緻密地塡充在基質材料中使微球體配置 呈非常接近。例如，一些相鄰的微球體可相互接觸且其它 相鄰的微球體係稍微地相互間隔。 圖7中圖式地展示的裝置丨8可具有任何所欲求經由 外剛硬結構2 0定義之形狀。此外剛硬結構2 〇可起初可 形成自一有彈性的材料，且然後變得更剛硬。例如，一有 彈性的材料可用於外結構2 0，彼變得更剛硬當複合材料 2 2的核心硬化。 另一依據本發明裝置之實施例展示於圖8。裝置2 4 具有剛硬外管2 6及複合材料核心2 8注入外管2 6之內 部。此複合材料核心2 8包含基質材料與緻密地塡充^基 赀材料中的微球體。如所有本發明複合材料之具體實施例 ’其它成分可包含録複合材料巾。裝置2 4 _硬外, 2 6具有在橫切It圓形形狀，但可具有任何所欲求之橫 切面形狀。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（--— ---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 、11 1262123 \ 發明説明（16) A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 與在核心兩面上的側面相接纖維之_伦&

y W 一裝置3 0係由複合材料3 2製作而彼具有基質材 1錢微球體關不於圖9。麵3 (]不包含麵漏圖7 ^ a 14 1 8 Z外結構。然而，複合材料3 2可模製成爲所 人求 < 組悲。裝置3 0組態可亦可於彼已硬化之後經由再 戈L基貝材料而形成，例如經由機器加工。展示於圖g中 玟合材料3 2的長方形形狀僅僅爲舉例的，且當然，複合 材料可腦達成任何所欲求之形狀。Η 9亦顯示短切斷纖 維3 3 ，當包含在複合材料3 2中隨意的添加劑之實施例 _ 1 0顯示再另一彼具有新穎複合材料的裝置3 4之 實施例。裝置3 4具有襯墊板3 6接合至一層材料3 此襯塾板3 6具有-層複合材料4 Q及隨意的側面相接材 料層。側面相接材料層4 2，4 4可提供在一層複合材料 層4 0的一面、兩面或相反兩面之一。將此襯墊板3 6接 合至-層㈣3 8可提㈣置3 4優‘點’當相較於無襯塾 板3 6的一層材料3 8。例如，具有複合材料層4 〇的襯 墊板3 6可提供增加的強度予易碎的或脆性材料，如大理 石、陶瓷、玻璃、石材、及其它易碎的材料。 複合材料材料性質之實施例 本發明之複合材料在基質材料Λ:>中旦右$ 十具有咼岔度的小微 粒如微球體，β提供新的，卓越的材料怖暂· 付1土貝。同時，以下 複合材料之實施例包含複合材料核心（其暂Μ & 〈基貝材料與微球體 一 化和 。此複合材 III·--l·---^^裝------訂-----•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1262123 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明说明（17) 料核心具有緊密塡充的微球體在基質材料中。此緊密塡充 的微球體係使基質材料塡充在介於微球體之間間隙的空_ ’ ι(π提供核心以卓越的二度空間強度。將側面相接纖維加 人複合材料核心可進一步的增加強度。 已發現此複合材料之材料性質了大幅地改進現存的複 台材料及其它材料之材料性質，包含例如熱傳阻抗性或絕 緣、強度對重量比例、衝撃與壓縮性質、撓曲模數（勁度 )、比重及真實密度、聲學性質、導電性質，易於作機器 加工、高抗衝撃性、接合能力、及收音機/微波防護。此 新穎複合材料進一步卓越的之性質包含化學的及腐蝕抗性 、可打磨性、降低的介電常數、降低的翹曲及收縮、抗水 陡、重量降低、硬度、及抗磨耗性。本發明的此類材料性 質亦包含可由未硬化的複合材料而模製裝置之能力（例如 汽車擋泥板、門、及行李箱）且然後硬化此模製零件。 sou式樣 製作及測試此新穎複合材料的各種試樣板。此試樣板 帶有平坦的，合材料核心之層化結構複（樹脂及微球體） 吐在核心兩面上的側面相接纖維（參見圖1.)。測試結果 提供如下，顯示此複合材料結構具有卓越的強度。在批次 1 - 4中所有試樣具有5 / 1 6 ”厚度，包含核心且在側 IW相接纖維。微球體之比重範圍在約〇 .12-2.40 ’取決於特定的微球體。此黏合劑樹脂亦包含添加劑如觸 媒、抑制劑，及模製離型劑。 本紙張尺度適用*^^國家標準（CNS ) A4規格(~^ι〇χ297公麓） -- n ---^---—Γ ! n ^ I - I I I n ^-----^^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1262123 A7 B7 五、發明説明（18) 試樣板的壓縮強度係在二方向上測量，水平及垂直的 •水平壓縮強度之測量係將在板放在水平位置，即，將力 珉ί肖：施於板面。垂直壓縮強度之測量係將板放在垂直的位 辟，即，將此板以邊緣站立且平行於板面而將力施用於試 樣的底部。 所有批次1試樣板包含以聚酯樹脂作爲基質材·料。 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 1262123 經濟部智慧財產苟Μ工消費合作社印製 五、發明説明（19) A7 B7 批次1 壓縮強度 試樣 懸臂樑 撓曲 撓曲 水平的 垂直的 (ft-lbs/英寸 試樣 厚度） 強度 (psi) 模數 (psi) (psi) (psi) 1-3ΜΚ46 微球體;46Κ 直線的碳纖維 20.5 22,690 4,813,000 44,890 20J20 2-3ΜΚ46 微球體;48Κ 直線的碳纖維 16.4 19，100 3,863,000 48,270 20,630 3-3ΜΚ46 微球體； OwensCorning A260直線的玻璃纖維 25.2 18,690 2,414,000 54,070 24,910 4-PQ公司SG 陶瓷微球體， 二甲苯塗覆的;46K 直線的碳纖維 26 27,790 4,851，000 15,690 6,424 5-PQ公司SG 陶瓷微球體， 未塗覆的;46K 直線的碳纖維 26 18,100 4,365,000 7,779 5,858 6-3M W1300 陶瓷微球體，;46K •線的ίι炭1鐵維 13.5 21，740 4,510,000 17,400 8,450 7-3ΜΚ1 微球體;46Κ 直線的碳纖維 15.9 16,310 4,568,000 13,270 5,624 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -22 - ------Γ ---r ---裝------訂---1---線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1262123 A7 B7 五、發明説明（20) 6 9 i 1 1—_ 1 7 樣 樣樣試 試試 2 ， 且次 2 ， 批 次脂有 批樹所 酯 聚 m 8 2 包 4

含樹球 包類微 3 酯瓷 .^IM淘 及乙 G ， 含 S ^^包 司 1 4 公 5 lx 0W ο 及 P 奢 9 甲樣 : 式 -1 一-Π 的 帶 4 2 次 批 〇 5 帶 8 1± 樣 試 度寬 之 之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) BIBIIa —.ml -mu· -ΙΒϋι— -ϋ·—— ·1Βιϋ 一"J—Ban —ι_ιϋ ·線 經濟部智慧財產局：一貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -23 - 1262123 A7 B7 五、發明説明（21) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 批次2 壓縮強度 楊氏 試樣 懸臂樑 撓曲 撓曲 水平的 垂直的 模數 (ft-lbs/英寸 強度 模數 (psi) (psi) (psi) 試樣 (PS1) (PS1) 厚度） 1-Qwens Corning A260 13.3 25,330 2,305,000 .23,880 8,843 2,282,000 直線的碳纖維 2-46K直線的碳纖維 11.9 31,660 3,797,000 30,140 13,610 694,000 3-46K直線的碳纖維 10.5 33,600 4,189,000 24,680 8,190 4,179,000 4-48K直線的碳纖維 11.7 25,540 3,231,000 22,830 6,865 3,418,000 5-48K直線的碳纖維 14.7 29,790 4,056,000 29,930 12,170 4,039,000 6-46K直線的碳纖維 8 34,150 3,744,000 24,680 6,190 3,551,000 7-46K直線的碳纖維 13.4 40,250 3,430,000 29,820 13,860 3,581,000 8-46K直線的碳纖維 8.1 13,170 1,058,000 19,670 10,660 1,085,000 9-46K直線的碳纖維 10.2 12,880 845,000 29,820 13,860 900,000 10-48K直線的碳纖維 14.7 28,090 5,247,000 29,930 12,170 5,463,000 11-46K直線的碳纖維 8 34,350 4,688,000 19,670 10,660 4,783,000 12.-46K直線的碳纖維 10.2 39,990 4,861,000 29,820 13,860 4,929,000 13-46K直線的碳纖維 8.1 15,930 1,728,000 19,670 10,660 1,770,000 14-46K直線的碳纖維 10.2 15,680 1,972,000 29,820 13,860 2,152,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 批衣 —訂 •線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） 1262123 A 7 B7 五、發明説明（22) 在批次3及4中所有試樣1 - 1 4其製作係以聚酯樹 脂作爲基質材料且用PQ公司SG陶瓷微球體，二甲苯塗 的面 層 側 一 的 單線 有直 具的 4 層 1 二 I 有 8 具 及 7 6 樣 I 試 1—I 且 樣 ， 試維 ’ 纖 4 碳 及接 3 相 次面 fru 社 俱 。 的 的線 面 對 面 互 RU 在紗 "年一 二、 祥 其 纖 ， 碳維 接纖 相碳 接 相 面 側 的 層 二 各 對 針 中 7 樣 試 在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 1262123 A7

7 B 五、發明説明（23) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _Lr f —ο λ in〆入3y又4 壓縮強度 嶺氏 試樣 懸臂樑 撓曲 撓曲 水平的 垂直 模數 (ft-lbs/英寸 強度 模數 (psi) 的 (psi) 試樣 (psi) (psi) (psi) 厚度） 1-46K直線的碳纖維，紗向外 17 38,100 5,194,000 30,980 11,730 5,580,000 2-46K直線的碳纖維，紗向外 12.4 39,090 3,773,000 25,430 13,890 3,660,000 3-46K直線的碳纖維，無紗 10.7 14,540 2,327,000 35,630 13,850 2,424,000 4-0wens Coming A260 14.6 32,000 1,772,000 24,130 13,930 1,971,000 直線的玻璃纖維，無紗 5-46K直線的碳纖維，紗向外 18.3 38,520 3,639,000 30,070 13,630 3,994,000 6-46K直線的碳纖維，，紗向外 9.5 40,540 3,654,000 39,560 13,330 3,847,000 7-46K直線的碳纖維,2層 19.2 59,090 4,896,000 30,850 18,440 5,563,000 8-48K直線的碳纖維，紗向內 16.1 34,870 3,597,000 39,790 16,170 3,650,000 9-46K直線的碳纖維，紗向外 n/a 40,360 2,713,000 41,060 17,610 4,235,000 10-46K直線的碳纖維，紗向內 n/a 39,190 4,198,000 41,160 18,510 4,204,000 11-46K直線的碳纖維，紗向外 n/a 26,580 3,825,000 32,470 17,450 3,964,000 12-46K直線的碳纖維，紗向內 n/a 29,720 3,607,000 38,060 19,070 3,712,000 13-46K直線的碳纖維，紗向外 n/a 30,970 3,371,000 44,060 17,910 3,395,000 14-46K直線的碳纖維，紗向內 n/a 34,680 3,371,000 42,760 19,350 3,391,000 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1262123 A7 B7 五、 發明説明（24) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此新穎複5材料展現卓越的熱傳阻抗性質。將一由複 合材料製作的測試試樣板作熱傳測試。測試試樣板之複合 柄料包含c 1 b a雙成份環氧樹脂# 8 6 〇 χ作爲基質材 3MW SC〇tchllte^ κ_46玻璃泡作爲中空微球體。測試 試樣板之複合材料壁厚度在5/16” 。 將一出口溫度約7 5 8 Τ的手持吹風乾燥機接近複合 材料板前側一段長期間而使板之前側達到約7 5 8 τ之溫 度。在板的背面（：相反側）無明顯的溫度上升。複合材料 板的背面保持大約在室溫下，且可以手觸摸而無不適感。 中空微球體以高密度在基質材料中將提供接近理想的 熟絕緣體。此複合材料結構可保護另外易碎的環氧樹脂在 強烈加熱下無顯著的降解，此係經由在結構表面或近於結 構表面分隔極端溫度。此係重要的，當大部分環氧樹脂或 樹脂顯著的降解，當暴露至長時間高熱下如經由手持吹風 乾燥機產生的熱。酚系樹脂較環氧樹脂爲較佳的，針對極 端溫度應用’高溫與低溫兩者，且將提供更高的性能，相 較於環氧樹脂基底複合材料測試試樣。 當相較於複合材料測試板，相同環氧樹脂而無微球體 者亦以相同式樣形成板而作測試。此板單獨具有環氧樹脂 成爲橡膠狀材料，且然後於強烈加熱之下相當快速開始化 學分解。當有許多高溫樹脂調製於高溫應用，本發明之複 合材料可卓越的改良熱傳阻抗性性能，且降低針對高溫應 用的材料之重量。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 衣. 訂 ▼線 本紙張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（21〇><297公餐) 「2/ - 1262123 Α7 Β7 五、發明説明（25) 爲進一步的例示複合材料之絕緣性質，原型玻璃瓶製 作帶有大約1 / 2 ”壁厚度且將1 ”的Cel〇texM絕緣板置 於容器頂端作爲密封蓋。此複合材料玻璃瓶包含CMba雙成 份環氧樹脂# 8 6 0 1作爲基質材料而以3Μ ή Κ46 ScotchHte^玻璃泡作爲中空微球體。帶有蓋子的Thermos” 瓶（雙銘壁瓶帶有真空介於兩壁之間）用於比較目的，且 第二-塑膠容器用作之對照組’尤其是高密度聚乙烯（ H D P E )桶。 將各個容器中裝以八盘司的1 5 4 °F水。此容器在約 7 0 °F常溫在加入水之前且未預熱。在所有容器中使用一 數位溫度§十以5買出水之温度。在3 - 1 2小時之期間內週 期性讀取溫度。同彳永地執行各複合材料玻璃瓶，相較於 ThermosTlvl瓶’即具有相似的溫度損失。ThermosTM瓶之薄壁 將導致較少的溫度ί員失’當相較於複合材料玻璃瓶的較厚 壁。以下溫度數據及示圖將顯示針對三容器比較水溫度損 失測試之結果。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 ▼線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1262123 A7 B7 五、發明説明（26) 新穎複合材料卓越的熱傳阻抗性質之另一項實施例， 將一試樣複合材料維持液態氮中非常低溫度作測試。製作 的新穎複合材料之試樣容器彼厚度在3” 。此複合材料容 器內含C 1 b a雙成份環氧樹脂# 8 6 0 1作爲基質材料 而以3 Μ τ M K 1玻璃球作爲中空微球體。將在約 3 2 8 °F的液態氮置於複合材料容器之內。在8小時期 間內對時間測量液態氮之溫度。此溫度探針係位於複合材 料的容器之外面底部，在8 -小時的測試期間。此溫度探 針允許雙重探針監測且觀察到周遭的室溫在7 0 °F (以上 或以下約4 °F )。容器的外面底部亦內含探針。於8小時 測試期間，介於內部及外面容器探針之間的差異無溫度變 化。同時，液態氮仍存在於容器中，彼保持在固定的溫度 - 3 2 8 °F。明顯地，由於複合材料容器的絕緣，無外容 器探針之溫度降低。 據信富含微球體的複合材料不會支持燃燒，且當火焰 施用於此材料且移除後此材料將自行熄滅。 強度對重量比你丨 此新福複合材料亦展現卓越的強度對重量比例性暂， 彼意指合材料具有高程度之強度及低重量。具有基質材料 與高密度微球體之複合材料結構將使能夠有改進的強度對 逭量性質。 在使用碳纖維、玻璃纖維、阿羅米聚醯胺（aramid )纖 維、天然的或及其匕咼強度材料以製作產物零件，基本的 (、請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -裴 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（ -29^ 1262123 A7 ------ B7 五、發明説明（27) 方法係在模具或形架上將許多層的預織布樹脂含浸的材料 豐丨曾。將模具封閉，夾緊，且在熱壓爐之中加熱。在熱壓 爐Η部，將此預含浸的材料，各層加至約7 5 一 p s 1趙 力。單成份聚酯樹脂係加熱活化的（典型地以上2 〇 〇卞 )’且將此部分保持一段時間使捕捉的空氣逸出且將此零 件硬化。此方法係緩慢的且熱壓爐非常昂貴。針對大部分 應用（例如卡車車蓋或車身板件）爲達成勁度及抗衝擊性 須要許多層的布或將高之添加量的雜排纖維加入基質材 料以製作此零件，如S M c (片狀模製化合物）。此層化 或局添加的樹脂化合物最後的三明治將造成相對地重零件 ’當相較於產自新穎複合材料的相同產物零件而彼具有緻 密地塡充微球體混合入基質材料中。當此新穎複合材料的 Μ球體允許渗透入織布纖維布中，此零件之最後的重量將 進一步的降低，當將純樹脂取代以較輕的微球體。此亦幫 助fe定在基質材料之中的纖維排列而允許側荷載，且當在 外應力作用下相鄰的纖維有較少的內部剪力。 使用新穎複合材料三明治材料複製鋁壓模澆鑄椅起重 臂彼係用於通起卡車椅（每一^椅二件起重臂，各自於一端 沿者在起重臂中的樞軸梢插入孔旋轉），且可除去約此零 件總重之6 8 %而有戲劇性的強度增加（約5 5 〇 %高於 此起重臂需求強度），超越彼鋁對應物。此複合材料椅起 重臂包含C 1 b a雙成份環氧樹脂# 8 6 0 1作爲基質材 料而以3 Μ1IV1 K 4 6 S c 〇 t c h 111 eτ M玻璃泡作爲中空微球體。此複 合材料起重臂係在兩面側面相接以9 Ο u纖維定向的商業 ^氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - ~·--- f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} •裝· ·線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 五、發明説明（28) 等級十字織布碳纖維與4 6 K碳纖維。據信微球體以高密 度在基質材料中作爲球形的空孔，在基質材料中創造了接 近理想網狀物結構。此網狀物結構遠優於鋁、鈦、或非鐵 蜂巢板對應物。據信此新穎複合材料之壓縮強度係源自基 質材料之網狀結構與高密度塡充的微球體，且並非單獨源 自微球體壓碎強度。據此，可欲求利用最輕的微球體將最 後的結構的強度對重量性質增加至最大限度。 當此複合材料係側向受力，此新穎複合材料之卓越強 度將特別地高。參考圖1 ，在側向施加一垂直地於圖示片 的力’即將此力施用於複合材料的橫切面而不是施用於側 面相接層1 6之面上。複合材料核心1 4係作爲介於側面 相接纖維層1 6之間的間隔層。於製造加工期間將複合材 料核心1 4浸透（濕透）側面相接纖維層1 6。複合材料 核心1 4將穿過側面相接材料1 6在介於纖維鎖之間的定 向纖維（：如線性的定向），且保護各個纖維在纖維束中而 在受力下不會磨損或破斷。 衝撃與壓縮件質 此新穎複合材料亦展現卓越的衝撃與壓縮性質。製作 敏個5 / 1 6 厚的複合材料測試棒試樣彼具有4 6 K直 線的側面相接碳纖維。此複合材料包含A ◦ C.聚酯e -9 2 0樹脂作爲基質材料而用p q 一 s G矽烷塗覆的陶瓷 微球體，且將側面相接碳纖維層提供在試樣的兩面。在重 量上，此核心包含4 8 %的微球體及5 2 %的樹脂。測試 !丨 --------0—^------II------·線 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -31 - 1262123 A7 _____ B7 五、發明説明（29) 結果針此測試棒顯示2 6無凹口懸臂樑衝撃等級； 2 7， 7 9〇撓曲強度；4， 851，〇0 0撓曲模數， 及1 5，6 9 0壓縮強度。 製作另一複合材料板試樣彼帶有鑽透孔且使用3 / 8 ’’螺栓而拴緊2 - 1 / 2 ”角鐵托架。此複合材料核心包 含3 9 %重量比3 Μ τ M K -- 4 6微球體及6 1 %重量比 的樹脂。側面相接纖維係額外的。將試樣板緊緊地夾在一 桌上老虎鉗之中，使大約2 - 1 / 2 ”的角鐵向外延伸作 爲槓桿。將全體重施加在角鐵槓桿上以嘗試斷裂此拴緊的 結構。此複合材料將保持完整的且不會斷裂。同時，於大 約六個月期間此夾頭3 / 8 ”螺栓未鬆開，展現此新穎複 合材料有極度局的壓縮性質。 應注意，傳統的蜂巢板非常難於接合或夾定於其它結 構，此係由於蜂巢材料在三明治構造之中卓越的間隔。現 存的蜂巢板當夾緊至另一結構時傾向於容易地壓縮，且將 隨時間演進進一步的壓縮，彼造成鬆開夾緊的組裝件之鬆 開。支撐插入物已加入現存的蜂巢結構以嘗試改良壓碎強 度。然而，此將大幅的提高蜂巢板之成本，且用彼具有支 撐插入物的蜂巢板取代翻新未插入蜂巢板可能有困難。產 β此新穎複合材料的板並不昂貴，不須要支撐插入物，且 易於使用，如經由鉚接、栓接、或膠合而安裝產自此複合 材料的地板。 將一片新穎複合材料”三明治”插入桌上老虎鉗且使 用強烈力上緊此老虎鉗而不壓碎複合材料或使複合材料破 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） '~~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 、訂 經濟部智慧財產局ϋ貝工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（3〇) _ ’如對現存的複合材料將預期者。此複合材料包含 C 1 b a雙成分環氧樹脂# 8 6 〇 1作爲基質材料而以 3M liVI K46 Scotchlite玻璃泡作爲中空微球體，及4 6 K直線 的側面相接碳纖維層提供在試樣的兩面。此複合材料核心 包含3 9 .%重量比3 Μ τ M K - 4 6微球體及6 1 %重量 比的樹脂。額外地，使用鐵鎚全力打擊此相同的新穎複合 材料板將不會明顯地影響此結構。該性質針對複合材料係 最不平常的，彼通常激變地失效當在打撃之下、拴緊至其 它結構、或強力壓縮而未包含特別的設計調節。此外，新 穎複合材料可容易地使用傳統的木材工作設備作機器加工 ’包含沙磨、鑽孔、及切割。 ^曲模數（勁度） 此新穎複合材料亦展現卓越的撓曲模數（勁度）性質 。托盤爲一項產物之實施例彼可顯示經由此新穎複合材料 卓越的增強勁度提供。現存的托盤已使用塑膠。然而，針 對重度應用的塑膠托盤已包含額外的補強材料。一項現存 的塑膠托盤包含方形1 / 8 ”壁鋁管（1 ” X 1 ” X 4 0 ” )作爲補強插入物以符合政府&雜貨市場規範。各托盤須 要五支鋁管彼累計地重約9 . 6磅。一項工業需求在，當 2， 8 0 0磅之均勻重量分佈在4 〇 ” X 4 8 ”塑膠托盤 上，補強鋁棒必須不超過1 / 2 ”的中點撓曲。此托盤沿 著彼4 8 ”兩邊緣有支撐，且於之後1 〇天不允許超過 1 / 2 ”撓曲。此托盤將作的環境改變包含加熱、冷卻及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -裝· ▼線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 33" 1262123 Α7 Β7 五、發明説明（31) 溼度。 由此新穎複合材料製作的棒已製作且滿足上述的撓曲 需求。此棒包含複合材料核心彼具有4 8 %重量比p Q陶 瓷微球體及5 2 %重量比的樹脂且在側面相接以4 6 K直 秦的fi灰繊維υ此新須複合材料棒可滿足需要的勁度且整體 重量降低在約6 . 8 3磅，相較於鋁（7 5 . 6 %的降低 )’及約2 5 . 8磅相較於鋼（9 2 . 1 4 %的降低）， 且相對於銘有卓越的較低的成本。 比重 此新穎複合材料亦展現卓越的比重性質。一新穎複合 材料的試樣彼製作係利用3 Μ τ M Scotchlhe玻璃泡 # K 4 6與C i b a 8 6 0 1樹脂基質材料，及4 6 K 側面相接 碳纖維層在兩面。此Κ 4 6 3 M T M Scotchllte玻璃微球 體帶有真實密度在〇 · 4 6 ( g / c c )。樹脂及纖維層 兩者帶有比重大幅的高於丨· 〇。然而，複合材料試樣實 際漂浮在水上且具有估計比重爲大約〇 . 8 〇。一般而言 ，此新穎複合材料可帶有比重在約〇 · 3 8至約2 . 2， 且較佳者在少於1 · 〇。此比重可能超過1 . 〇 ，若使用 較緻密的核心材料。 本發明之複合材料試樣彼具有c 1 b a雙成份環氧樹 脂# 8 6 0 1作爲基質材料而以3 μ τ M κ 1中空微球體 ，彼之比重在0 · 3 8。此複合材料包含約2 5 %體積的 比樹脂及約7 5 %體積比的微球體。加入直線的2 4 κ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝_ 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（32) 布側面相接碳纖維在長方形形狀 增加比重至約〇 · 7 1 ，取決於核心厚^材枓核心的兩囱1加 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此新穎複合材料亦展現卓越的聲學性質。制作 1 / 2 ’1新穎複合材料的板且針對聲音隔絕作測試。此 複合材料板試樣包含C…雙成份環氧樹脂# 8 6 〇丄 作爲基質材料而以3 M u κ !中空㈣體。複合材料包 含約8 5 %重量比的樹脂及約丨5 %重量比的微球體。 K 1球之比重爲〇 ·丄2 5。此複合材料板試樣之測試係 經由阻塞聲音出口至Bose Acoustic WaveTM小型揚聲器，此 係經由放置此板面對此揚聲器出口。將一去親聲學泡沬隔 膜沿著揚聲器的兩側放置以阻塞側面噪音。將此揚聲器打 開且觀察賢苜的降低。此複合材料試樣明顯地降低聲音的 輸出，包含最困難的低頻率低音音符。 此新穎複合材料之聲音隔絕性質與高強度提供此複合 材料用於住宅及商業構造。例如，壁板（如4，X 8，或 .4 ’ X 1 0 ’壁板）可產自此複合材料且可用於住宅及商 業構造壁內部及外部兩者。此複合材料壁將提供優點，相 較鋁或乙烯樹脂壁板、石塊或磚塊、及絕緣構造材料。同 時，在高溼度氣候下，許多壁覆蓋材料，包含灰泥，將嚴 重地降解當捕捉的濕氣或水進入介於兩壁之間。構築自新 穎複合材料之壁將事實上不能滲透所有外面環境的因子， 包含濕氣。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 ▼線 1262123 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇'x297公釐） 五、發明説明（33) 曼質

It匕新穎'複合材料亦可能存在卓越的導電性質，經 含β炭纖維在材料中。製作一項包含碳纖維的此新穎複 料的試樣且將電流施用於此試樣。以重量計，此核心 3 9 %的3 Μ 1 iVl K - 4 6微球體及6 1 %的樹脂。 纖維4 6 Κ側面相接於核心。將電源連接至此複合材 明治試樣的一側’尤其是連接至碳纖維，且顯地加熱 合材料試樣之溫度明而未明顯的損害試樣。將此複合 板試樣均勻地加熱至高溫，彼在接觸中燃燒少於一秒 此導電性碳纖維供作生熱來源，而基質材料與微球體 係電氣絕緣的。亦可使用除了碳纖維之外的導電性材料 彼具有導電性添加劑如碳纖維的複合材料，可用 生熱，在一控制方法之中且可均勻地加熱所欲求之表 例如’可經由使用此複合材料而加熱全部壁或其它_ 變壓器或其它電氣控制裝置可用以調節施用於複合材 電流，且如此，可調節複合材料產生的熱量。 使用由此複合材料構築的壁以加熱房間將針對房 熱有突破性進展’當相較於傳統的氣體動力的空氣、 板、熱水散熱器、及丙院加熱器。該使用複合材料的 加熱結構亦提供大幅的可能在針對軍事、休閒、永X 暫時的避難所、及其它避難所。其它應用可包含但不 例如加熱外科的或醫學的桌子、緊急載具擴展器、及 的檢驗設備如雌性（女性）乳房X光攝影片設備。病 一 " -- 由包 合材 包含 將碳 料三 此複 材料 。将 核心 〇 以康 面。 面。 料之 間加 電熱 房間 性或 限於 爾學 人對 (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) 1262123 A7 B7 五、發明説明（34) Μ仆冷表面的不適經驗將成爲不必要的，且可能經由使 此新穎複合材料而排除。 趾-外線頻率及傳输護- 針對電磁干擾/無線電頻率干擾（Ε Μ I / R F j ) ’此新福複合材料亦可能存在卓越的紅外線頻率及傳輸防 |遵性質。經由在產自新穎複合材料的板上面或其內部提供 銅粉末或相當的材料，此板可獨特地防護內傳輸及外傳輸 波兩者。針對紅外線及傳輸防護應用之實施例可包含軍事 應用、軍事領域載具、飛機、船隻、及防護人們不受紅外 線偵測。此複合材料可用以避開傳輸偵測自人造衛星或其 它監視技藝。 可成形忤 此新穎複合材料之另一性質爲可成形性。在基質材料 硬化之前’此複合材料可容易地成形爲所欲求之形狀。同 時’於基質材料硬化之後，此剛硬的複合材料可容易地形 成所欲求之形狀，例如經由切開、切割、機器加工、沙磨 、模製及壓模切割。 製作複合材料方法之實施例 各種方法可用以製作本發明之新穎複合材料。可利用 如Ί"' g己述的數種方式而用於製造複合材料。此類製造方法 π]用以製作複合材料板或成形的零件，例如高爾夫球桿頭 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4^Γ( 210χ 297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -----批衣-- 訂-----•線---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（35) 混合及模t .種製作轨穎複合材料之方法的一項之實施例係混合 未硬化的複合材料，模製此齡咖合材料顧欲求之形 狀，ϋ然後硬化此模製複合材料。多小微粒，如中空微球 體’混合入基質材料中職成麗求之微球賴密度，及 所欲求之材料的堅硬度。例如，將充分的微球體徹底混合 以基負材料，以達賴土狀未硬㈣混合物。若有需求可 在混合物中混合入其它成分。 將此未硬化的複口材料混合物模製《另外形成所欲求 之形狀。當然，可使用模具，以得到特定的所欲求之形狀 。於模製加X麵若㈣求可議。賴土齡硬化的複 合材料甚至可用手工而自由關所欲求之職。視需要， "J將側面相fe材料或其它成分加人基質材料/微球體混合 物中。然後硬化在賴製複合材料中的基質㈣，以形成 剛硬的模製產物。複合材料之硬化可經由各種方法完成， 取決於使用的基質材料。趣，此複合材料之硬化^經由 加熱、硬化劑、光、或微波。 一混合及模製方法可顧難複合#料_樣。此試 樣板帶有平坦的…般爲方形或長方形形狀1中空微球 體混合以汽車等級聚酯、酚系或乙烯酯類樹脂以將樹脂以 滲透微球漏形_土狀未硬化的複合材料心物的核心 。將此黏土狀複合材料混合物核心在片狀模_化合物

本纸張尺度適用中國國家標準（cnsTI^格（2】0χ297公釐)r^gT (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

1262123 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（36) S M C )液壓的板壓機之中弄平成平坦的，板狀的板形狀 ，且然後將此弄平的核心自壓機中移出。將乾燥的十字織 炭纖維施用於複合材料核心的兩側面。視需要，將濾紙 (咖啡型濾紙）側面相接在纖維/核心/纖維三明治型結 構的兩面，且密封在所有四邊緣，以形成密封濾膜包而包 覆此纖維/核心/纖維結構。一項適合的爐紙係由Dexter Manufacturing所製作且稱爲等級1 1 6 9 7濾紙。將此包 覆的結構插入液壓的壓機中，將壓機加熱，且用板壓機將 此包覆的結構壓縮大約3分鐘。於壓縮期間加熱以硬化熱 固性樹脂。於打開此壓機中，觀察到複合材料板試樣具有 完全溼潤的側面相接織布纖維，且微球體的證實係經由透 明的濾紙淸楚地可見。此複合材料板試樣加壓及硬化在約 2 · 5至3分鐘。此係明顯地快製造時間，當相較於緩慢 的硬化樹脂模製而彼可能須要8 - 2 4小時作硬化與額外 的2 - 6小時作後硬化。用本發明之複合材料迅速地生產 產物之能力將提供卓越的優點，如高速製造、連續片生產 線，且可降低製造成本。 此隨意的濾紙係於壓縮期間供以內含有未硬化的複合 材料。然而，此濾紙不是須要的。例如，一模具彼具有模 穴可於壓縮期間用以內含此複合材料。同時，已製作複合 材料板試樣彼未用濾紙且替代使用織布玻璃蓆紗或棉線紗 在直線的或十字織布纖維之背面。 額外的複合材料板試樣（未硬化的黏土狀複合材料而 帶有側面相接碳）形成5 / 1 6 ”厚的板，在一壓機之中 本紙張尺度適用中國國家標準—(CNS ) A4規格（210x—297公釐) --__-_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 、1Τ 1262123 A 7 厂---- -- B7 五、發明説明（37) — ~ —— 。於壓機壓縮麵未加熱。職未硬化關樣板自壓機中 移出且允許硬化過夜成爲最終試樣板。如此展不此新穎複 合材料可作冷成形。同時，不昂貴的壓機及模具可用以迅 速地（約1 〇至1 5秒壓機或模製週期時間）製作此複合 材料產物◦乾燥或微波爐可用以迅速地硬化複合材料產物 ，在壓機或模具之外，彼可空出壓機及模具以成形更多的 複合材料產物。同時，此複合材料可聯接以彈性的材料， 如地毯、乙雜脂、及前，以腳成爲所欲求之形狀， 且然後作硬化以僙硬化之後得到所欲求之形狀。 反應容器 一項製作新穎複合材料之方法的實施例係經由使用反 應容器而彼在一密封真空腔室之中具有模具。將模具施加 真i壓力且將彼具有基質材料與微球體形成一液體複合材 料，在模具的入口密封。經由介於內部模具之間及液體複 合材料外面施加壓差，將此液體複合材料注入模具。將模 具內部的複合材料成化或硬化且然後將模製零件自模具移 出。在液體複合材料灌入模具中之前及於灌入期間，此模 具須保持密封不漏。在真空腔室中的真空可合適的釋出， 如於將複合材料灌入模具之後或在灌入之前，只要模具不 允許氣體漏至模具之內部。 使用封閉的真空腔室或末端封閉的商業等級管，例如 …利用以創造必須的負真空壓力彼係須要注入封閉腔模具 中者，例如塑膠模具或矽模具。彼係出人竟外地已發現， 本紙張尺度賴中國國家縣（CNS ) A4規格（ is fa---—---^----批衣__ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 1262123 A7 ~~_____ _______B7五、發明説明（38) ~~~~ 在減壓之前，將新穎複合材料，彼具有基質材料如環氧樹 丨1、熱固性材料、或聚酯者，注入封閉真空腔室中，當液 體密封在模具入|:」:|，將引起此類液體注入微球體及任何添 加劑中，如玻璃纖維、碳纖維、玻璃或碳纖維蓆，完全注 八模M：中以使事實上排除所有捕捉的氣體。此造成終產物 t h a t丨旲具表面的鏡面且可消除傳統的模製瑕疵 '斑點 、及產物表面缺陷。 此複合材料甚至可用以製作之後用將以生產零件的模 具。典型地，大邰分爲模的產物須要卓越的高的工具成本 ’且由於對高品質塑膠或金屬模具壓模過度的需求而延遲 製造。此新穎複合材料可用以有效地及迅速地生產低成本 射出成形塑膠fe具（例如塑膠核心/腔容器）而可視需要用 兀即丟果。若有需求，複合材料模具之內部可作鐵弗龍T M 塗層或塗覆以其它合適的材料，且可立即置於多腔盤子中 以用作機器人灌入液體複合材料及後硬化操作。此製作複 合材料之方法針對須要精確公差的零件係特別地令人滿意 的，可重複等級的表面，及帶有核心如發泡者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝-- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖 統 系 項 I 示 顯 地 式 圖 之 穎 新 作 製 及 例 施 包用 , 可 下法 如方 述及 敘 6 將 4 法統 方系 造此 製但 及， 6 板 4 作 統製 系磚 此瓷 。 的 法瓷 方陶 之裝 料封 材由 合經 複括

作 磚 製瓷 6 的 4 瓷 統陶 系排 由安 。 錯 物交 產但 它上 其面 的平 料的 材 層 合 一 複含 穎包 新法 有方 具造 彼製 作及 製板 u. /1M 維 纖微 布有 織具 的 中 層其 : 以 及裝 ’ 封 維 纖 碳 如 例 匕曰 Rn- 樹 勺 ΛΗΜ 匿 球 維 纖 璃 玻樹 或氧 環 如 匕曰 訂------4^線------ 均 者 兩 -適 度 尺 一張 紙 i本 準 標 家 一國 國 -錢 1262123 A7 B7 五、發明説明（39) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 製作此封裝的板之方法包含將一層的陶瓷的瓷磚及_.. · j曾旳織布纖維放置在彈性的容器4 8之內部。彈性容器或 袋f 4 8在頂端係末端打開的，且在剩下的三側邊緣上作 常封氣密。具有陶瓷板與一層的纖維的彈性容器4 8係内 己在壓力谷器5 〇之中。此末端打開的彈性容器4 8係側 面相接以.一平坦的末端板5 2及膨脹的氣囊5 4係內含在 應力容器5 0之中自係相鄰於平坦的末端板5 2之一。此 脹的氣囊5 4係對一項平坦的末端板5 2充氣以至施力口 壓力在彈性容器4 8上及陶瓷的瓷磚及纖維層的”三明治 ，’上。 含有壓力容器5 〇的不銹鋼真空槽5 6係連接至電腦 控制真空系統5 8。真空槽5 6外面的儲存槽6 2提供， 將液體複合材料6 〇 (環氧樹脂基質材料而帶有微球體 自至內含在真空槽5 6之中的另一儲存槽6 4。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 開動電腦控制真空系統5 8 ，經由自真空槽5 6中去 除氣體分子，以施加真空予真空槽5 6。彈性容器4 8及 彼之內含物抽真空，因爲彈性容器4 8及壓力容器5 0係 打開至真空槽5 6。內含在儲存槽6 4之中的液體複合材 料6 6亦抽真空且可局部脫氣。真空抽氣系統5 8使在真 窄槽5 6中產生真空的在約〇或+ 1陶爾水準。例如，經 山使用粗糙泵6 8可產生約0或+ 1陶爾之真空水準。同 時，若有需求可使用分子泵7 0。控制系統7 2係用以控 制抽氣方法。施用真空的期間在約至高達3 〇分鐘。 真空抽氣系統5 8不須要真空槽5 6之中創造極度的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1262123 A7 B7 五、發明説明（4〇) "—~~ 真空，以充分卓越的除氣在真空槽5 6之中的含量，包含 化彈性容器4 8中，在彈性容器4 8之中的陶瓷板及纖維 Μ 1及在儲存槽6 4之中的複合材料。 於將真空槽5 6及彼之內含物作真空之後，自儲存槽 6 4將液體複合材料6 6流至彈性容器4 8的頂端開口， IL #治、封此彈性谷器4 8封閉在一·氣密密封之中。將真％ 系統5 8關閉目將真空槽5 6允許返回一大氣壓下。介於 在儲存槽6 4中的複合材料6 6與彈性容器4 8之內部的 複合材料6 6之間產生壓力差。此壓力差促使複合材料 6 6進入彈性容器4 8中以封裝陶瓷板與一層的纖維。當 複合材料6 6進入彈性容器4 8中，彈性容器4 8保持氣 密密封以預防任何氣體分子進入彈性容器4 8內部。儲存 槽6 4必須含有過量的複合材料6 6而使介於彈性容器 4 8開口端與複合材料6 6之間的密封不會間斷。 彈性容器4 8係透明的而使可監測複合材料的6 6進 入彈性容器4 8的進展。於彈性容器4 8完全地裝以複合 材料6 6之後，允許此封裝的板硬化。將膨脹的氣囊5 4 抽氣且將封裝的板自彈性容器4 8移出。據估計彈性氣囊 5 4將施加壓力大約1 0 - 3 0 p s i在彈性容器4 8及 彼之內含物上，在將複合材料灌入之前及之後。 當製作此板，使用於系統4 6中真空的強度及期間將 充分而不足以引起纖維內部吸附及化學吸附的原子及氣 體基本上自纖維揮發。在彈性容器4 8中將纖維除氣至一 水準其可導致吸附及化學吸附原子及氣體自纖維揮發，將 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（41) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨起此板性能的劣化°若纖維脫氣係經由去除吸附及化學 吸附原于及氣體’介於環氧樹脂基質材料與纖維之間的鍵 紀i將變得過度地強。該強鍵結將造成脆性板彼當經由拋射 衝擊將傾向於斷裂。介於環氧樹脂基質材料與纖維之間稍 微較弱的鍵結爲此板所欲求者，以避開脆性且增加彈道侵 襲抗性之效能。由系統4 6及此製造方法製作的板係強而 稍微”寬容的’以提供對彈道侵襲有效的防護。當然，針 對其它應用，系統4 6及製造參數可能改變。 爲製作此板，彼係令人滿意的針對封裝系統4 6及在 彈性容器4 8之中維持氣密密封方法，此係於灌入複合材 料6 6的期間。若在彈性容器4 8之中未維持氣密密封， 氣體分子可能進入彈性容器4 8中且將犧牲此板。例如， 漏氣可能降低進入彈性容器4 8以形成板的複合材料6 6 之量，且可能犧牲產生介於環氧樹脂基質材料、陶瓷板及 纖維層之間的鍵結。明顯地，犧牲此板可能造成降低對對 彈道的拋射體損傷的保護能力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 系統4 6及製造方法可提供一種低成本製造在一獨塊 之中基質封裝陶瓷板及/或瓷磚之方法，彼可包含陶瓷的 瓷磚、裡襯材料及碎片防護，以用於對小型武器侵襲彈道 的保護。此板可設計成例如包含易於整合爲現存的系統及 iifi II如牽戈具，單戈ill避蔞隹戶斤及人員HS裝。此板可肯g存在_[越 的重量降低，當相較於現存的彈道的結構的材料。此外， 系統4 6及製造方法可提供成本有效的生產，彼將允許大 量之裝甲板生產，在單一的生產步驟之中。最後此方法可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -44 - !262123 A7 B7 五、發明説明（42) 導致單一的大量生產複合材料底盤稱造、隱匿應用針對載 U身體熱控制系統及整體載具重量降低。 此新的系統4 6及製造方法提供卓越的進步，較諸現 #的製造彈道材料之方法。於各種威脅之下針對結構的材 料以改進的彈道性能的需求已增強。今日有代表性的構造 7这含將陶瓷的瓷磚封裝以外預浸材碎片層而機械地膠合小 排列方形的陶瓷的彈道的瓷磚。此排列係襯以許多額外層 的預浸材其係黏合的，且用各種方法用以安裝封裝於載具 上。數個問題可能相關的此方法，包含1 )溼式手積層； 2 )介於各層預浸材、蜂巢或其它背板、及陶瓷的瓷磚之 間的黏合弱點；3 )昂貴生產方法；4 )介於相鄰的瓷磚 之間並行的損害；S )於戰場上置換瓷磚；及6 )與戰場 上障礙如樹木、載具及障礙的碰撞而造成在載具上激變的 裝甲失效，而需要非戰場上修補。此新的系統4 6及封裝 方法可解決此類問題，但，並不是實施本發明所須要的。 此新的封裝方法爲乾燥積層方式彼允許變化基質中化 學組成物，纖維直徑及定向（包含單向纖維）、射出含量 及纖維長度。此纖維可在一”如製造”形式之中使用，作 工程化或摻合以其它材料，如陶瓷板或粉末，以發揮最大 性能。可將盲機械插入物加入此板設計中以供鑲嵌於所有 艰態及敘述的載具、飛機或船隻。 片狀成形方法 製作此新穎複合材料方法之另一實施例係經由使用片 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐1 - " ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝------訂-------! 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 Α7 Β7 五、發明説明（43) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 狀成形方法。此新穎複合材料之板可連續地製作或經由此 々狀成形方法以批式製作。片狀成形方法之優點包含低成 木製造方法及生產具有複合材料的終產物之能力。 -項用於製作複合材料板的片狀成形方法包含以下步 驟。 1 ·將陶瓷或玻璃微球體預混合入基質材料中至薄煎 餅糊狀物的堅硬度以形成液體複合材料。 2 . —平底鍋’相似於甜餅乾片，可用以夾住此用以 製作板今的成分’或其它模具形式而彼具有所欲求之形狀 者。一項用以製作複合材料板的平底鍋具有只寸在6，，寬 度χ 50 長度X 1 1/ 4 涂度。一塑膠24密爾厚的彈 性膜尺寸爲2 4 ” X 5 8 ” )，由H D Ρ Ε (高密度聚 乙烯）製作者，放在平底鍋中作爲襯裡以使允許液體複合 材料及纖維加入。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 .將一片的濾紙置於彈性膜襯裡之頂端，將含浸的 熱活化膠面板向上。此濾紙之選擇應使液體基質材料可通 過濾膜而微球體及其它固體添加劑不能通過濾膜，例如濾 膜應帶有孔隙度小於微球體之尺寸，但大到足以允許基質 材料通過濾膜。此襯裡的尺寸係充分地大於平底鍋及濾膜 以允許摺疊襯裡且置於成分之上，而在平底鍋以形成包裝 。同時，此襯裡係充分地大而使襯裡之頂部及底部自由邊 緣可共同密封而形成包裝。 所使用濾紙係隨意的。例如，可使用具有紗襯裡的碳 纖維。此類紗係由棉線或不織布玻璃纖維蓆製作的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1262123 A7 B7 五、發明説明（44) "~'一~一~~__ 4 ·機織織物（例如坡璃、碳纖維、玻璃蓆、或高強 度阿羅米聚醯胺（araimd )類型材料）或其它材料可直接放 h h卜力濾紙之上，在平底鍋中。此類材料可針對最終產 物提供增加的強度或其它所欲求之性質。若使用具有紗襯 裡的碳纖維，纖維可置於膜襯裡上而取代濾紙。 5 ·將此基質材料混合以微球體及任何其它所欲求之 成分，以形成液體複合材料。此複合材料例如可以手工或 電腦控制摻合。然後將液體複合材料灌注或均句地分散在 平底鍋中’以及若有任何在步驟編號4中提及的材料。針 對生產產物特定的增進’可加入額外的增稠劑及其它樹脂 改良劑。 6 .在步驟編號4提及的材料亦可爲置於液體複合材 料之頂端。例如，然後將相配於底部纖維的重複材料放置 在液體複合材料之上。爲預防頂層纖維材料沈入液體複合 材料中，將等尺寸的分隔濾紙加熱密封在纖維層之頂端， 或可使用帶有紗襯裡的碳纖維。濾紙之孔隙度少於平均微 球體直徑’且當組裝夾緊時將僅允許液體基質材料通過。 此亦增加在基質材料中微球體密度且減低產物重量。在大 部分應用中，重量降低及增加強度係令人滿意的貢獻。 7 ·在濾紙被膜或紗襯裡之上或之下，提供格柵（相 似於那些使用於普通辦公室頂燈設備的形狀）或間隔而彼 η冇基質材料可接受空孔’當將壓力施用於三明治包裝的 頂部或底部，將允許過量的基質材料流入空孔中。 8 .然後將彈性襯裡摺豐於此層化成分之上且在邊緣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐厂 :47: 〜---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝 訂 —. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 Α7 Β7 五、發明説明（45) I:密封以形成密封包裝。 9 _然後將壓力板套疊於平底鍋及包裝組合之上ΰ _ 緊°此夾緊組裝可旋轉9 0。而垂直定向或任何其它定向 ’於此點視需要決定之後。 1 〇 ·將此夾緊包裝置於壓力塗抹器之內部，如〜陶 力腔Μ彼有稍微地較大的尺寸且彼具有膨脹的氣囊，月跨 壓力施用於壓力板。過量的基質材料將自液體複合材料淸 除’此係經由通過濾紙或紗襯裡，且微球體在複合材料中 之之密度將增加。施用逐步的壓力以使彼不會引起濾膜破 裂或爆裂其內部。施用於此組裝之壓力可監測及控制以確 保適合的壓緊，微球體的緻密化，及去除過量的基質材料 ，而避免濾紙及密封襯裡的破裂。當過量的基質材料通過 濾紙，基質材料可進入在格柵或間隔的空孔中。將大約 1 0 - 2 0 p s i壓力用以壓縮此包裝，例如促使基質材 料經由濾膜或紗襯裡而流出，且促使各微球體接近。如須 要司使用其它壓力，取決於特別的應用。甚至少於1 〇 P s i如手工加壓力的夾壓力，已用於模製此新穎複合材 料。此類低模製壓力係明顯的少於普通使用的模製壓力（ 如1〇〇〇—1 2 〇 〇 P S 1 )，用於模製s M C或其它 壓縮模製技藝。 1 1 .在壓縮包裝中的基質材料成化或硬化，且然後 拆卸此包裝而產生新穎複合材料。 1 2 .若有需求，可在硬化此基質材料之前，移除包 _內J ’τΑ ^中捕捉的空氣。例如，未硬化的，液體複合材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）- ---— 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁；> .丨#抽衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（46) 料可經由應用.真空作脫氣，在壓縮之前及/或於壓縮期間 °吋調整真空之水準以去除所欲求之氣體量，如町施用一 般的真空以使將捕捉的氣體降至最低，或可用分子泵以除 氣在較高水準。額外地，微球體顯示將取代另外捕捉的氣 體’且若未妨礙氣體退出口徑，將作工程化而倂入產物設 計中，氣體出口路徑可允許氣體逸出。壓縮將可輔助去除 捕捉的氣體。 應注意捕捉的氣體爲不間斷的問題，針對現存的複合 材料製造，包含S M C模製，儘管使用真空輔助裝置。據 信反應性的樹脂或聚合物於其硬化或反應過程中會產生氣 體。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -----批衣. 、11 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 管件製造 一種製作新穎複合材料之方法 用管件製造方法。此管件製造方法 合材料注入管中。將基質材料、微 β成分，混合在一起，以形成預混 Μ球體以尚密度混合入基質材料中 合材料之前，可將補強物，核心插 於管件內部。將管件內部之複合材 製產物。 圖8顯不一裝置2 4之實施例 法而製作。將液體複合材料注入剛 成複合材料的核心2 8。 本紙張尺度賴ί⑽） 另一之實施例係經由使 包含將預混合的液體複 球體、及若有需求的其 合的液體複合材料。將 。同時，在灌入液體複 入物，或其它插入物置 料成化或硬化以形成模 ，彼係依據管件製造方 硬外管2 6且硬化以形 1262123 A7 B7 五、發明説明（47) 雖然微球體的高密度塡充之達成，可經由在灌人之前 將預混合微球體注入基質材料中，此微球體的緻密塡充可 逃·步的增加。一項或更多開口可提供於管件，且將此開 1丨復盍以濾紙而彼係相似於以上討論的片狀成形方法。當 攸體複合材料注入管件中，過量的基質材料將通過濾紙a to出管件。管件內部微球體將塡充在基質材料中甚至呈較 问的抬、度，經由擠出過量的基質材料而將微球體保持在管 什內p「」。亦可使用此管件製造方法，經由將液體複合材料 1主入其它容器或模具中，甚至彈性的或不可彎曲的容器或 模具。 經由管件製造方法，可製作原型試樣其係使用各種塑 膠管件而注入預混合的複合材料。此管件試樣內含各種補 強物如預織金屬、傳統的繩索或線（合成的或天然的）、 以及直線的連續碳纖維繩。此複合材料包含c i b a 8 δ Ο 1樹脂佔6 1 %重量比及3 M u K 4 6球佔3 9 %重量比。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} χί Mepn US— -HI =1 - nn «.ml

ITI 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 複合材料裨襯 另一以此新穎複合材料製作產物之方法的實施例係使 用此複合材料作爲裡襯而用於另一材料。汽車車身板件、 座艙模組、艙口背門、硬裝飾、外部複合材料、裝飾、及 ii它表面，可襯以此新穎複合材料。各種結構可以此新穎 複合材料增強以降低重量及增進其它性質，如強度。在汽 車應用上’降低重星而維持強度係令人滿意的。額外地， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） -bU - 1262123 A7 —---- B7_______ 五、發明説明（48) :寺級” A ”表面之達成，可經由使用將薄膜施用於此複合 材料的裡襯材料之表面。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此新穎複合材料可榨擠介於濾紙或纖維之間，而濾紙 或纖維此彼具有紗襯裡-相似於以上討論的片狀成形方法 以降低基質材料體積自增加微球體之密度以形成未硬化 丨勺複合材料使彼具有約相同於黏土的堅硬度。然後可將此 有彈丨生的二明冶放置介於二種片的熱塑性樹脂層之間，若 有需求可使熱塑性樹脂層直接的靠著濾紙。例如取壓縮模 製或真空促進模製，將關上、壓縮及將此組含形成所欲求 之形狀。複合材料的內部核心硬化。於模製加工期間將複 合材料核心接合至熱塑性樹脂層，且製作具有所欲求形狀 之產物。 由裡襯材料與新穎複合材料可製作各種終產物。例如 ’具有汽車使用等級一表面的層材料，可襯以此新穎複合 材料以形成新的等級一表面板。 複合材料應用之實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的此新穎複合材料技藝可具有無盡的使用或應 用。此新颖複合材料應用之實施例可明顯的經由在本揭示 几匕r!域目買出；然而，以下應用將進一步的例示此新穎複 U材料之使用。以下新穎複合材料技藝之應用僅僅爲使用 此複合材料之實施例而闡明寬廣的可能應用。此複合材料 發明並非用於限於僅在此類應用實施例。本案發明人考慮 此複合材料技藝可使用於此類實施例及其它領域，包括目

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五、發明説明（49) 前巳知的及未知的。 匕許多產物可利用此複合材料技藝，例如火爐、冰箱、 熱水器、外殼及建築構造、可攜帶的外殻而用於露營、飛 機構造、及軍事應用。此新穎複合材料技藝其它應用實施 例包含航太、彳每上、汽車、汽車車身構造、補強物而用於 托盤、船殻…碼頭、底板、壁'休閒產物、滑雪板、公路 噪音障礙、池桌，及滑雪屐。熱絕緣體及障礙物爲此=穎 複合材料進一步的應用，如低溫槽。 佐型零件製浩 由片或板製造的零件爲此新穎複合材料的另一糜用。 例如’可製作板或片而彼具有此新穎複合材料核心而彼係 側面相接以各種高強度材料者，此係在連續生產線上，相 似於傳統的牆板製造。許多汽車或工業壓模澆鑄零件，包 含鋁零件，可容易地自該片壓模切割且稍後作機器加工成 爲合於目標的零件規範。此新的片板亦可切開成所欲求， 寬度且切割爲合適的長度。同時，此新穎複合材料板可自 押出成形線押出，且視需要而切割、切開或機器加工。 葉形彈簧及杻力棒 葉形彈簧及扭力棒爲此新穎複合材料額外的應、用，且 吋構築爲相似於展示於圖1的裝置1 0。複合材料_ 0彈 簧及扭力棒可用於各種工業，例如包含汽車、公路外載具 、卡車、巴士、及機車。此新穎複合材料葉形彈警及扭力 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~r52T^ 1262123 A7 B7 五、發明説明（5〇) 棒係輕量的且帶有卓越的sell思功能，即自複合材料移除撓 曲力之後彼將返回其起始位置。較佳者，此葉形彈簧建構 及配置係使彼側向受力（將力垂直地施用於圖1紙上）而 將側面相接纖維1 6垂直於長軸邊緣上。此新穎複合材料 在彈簧上的的位置將大幅地提高材料之勁度性質，因爲纖 維係堆疊且由球及樹脂穩定化以在側向受力下增加撓曲模 數，相較於頂部荷載在側面相接平坦的面上。將纖維把持 或排列在垂直的位置上將提供優越的彈簧、衝撃吸收、及 振動緩衝裝置。 當力量施用於微球體上，玻璃微球體可呈彈力的變形 。據此，當放置於受力之下，本發明具有玻璃微球體之複 合材料彼可展現有利的彈性變形。 救火 救火產物爲此新穎複合材料的另一應用。可利用此新 穎複合材料製作較輕量的消防帽及保護工具，特別地爲薄 壁複合材料層。額外地，產自此新穎複合材料的梯子可取 代鋁梯。此新穎複合材料梯子提供充分的強度而有大幅的 降低梯子之重量。一項有代表性的可攜帶的2 8呎鋁梯重 約7 8磅。然而，以此新穎複合材料製作的2 8呎梯重約 少於1 8磅，有顯著的重量降低。 管件 此新穎複合材料產物一項應用之實施例係將現有的金 本紙張尺度適用巾國ϋ標準（CNS ) M規格（21〇><297公餐）-53 - ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、v5 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 1262123 A7 ___ _ B7 五、發明説明（51) 屬管件取代爲複合材料管件。複合材料管件可由以上討論 的管件製造方法所製作。板鋼管件通常用於雜貨推車構造 。此鍍層的鋼管件可取代以塑膠管彼係有新穎複合材料注 人管中者’以製作雜貨手推車。由於暴露在北方氣候加鹽 停車場的鏽及腐蝕，爲金屬雜貨手推車的問題，且此新穎 複合材料管件無鏽蝕。同時，此新穎複合材料管件爲較輕 量的，相較於金屬管件。 數個試樣複合材料管使用p E E K旋繞管件（成波狀 的）。此波狀管件允許彎曲，如9 0。彎曲，而未犧牲內 部管尺寸。此波狀管可用以製作試樣而彎曲成所欲求之角 度且注入此新穎複合材料。複合材料包含C i b a 8 6 Ο 1樹脂佔6 1 %重量比且3 Μ τ M K 4 6微球體佔 3 9 %重量比。將彎曲管件保持在一固定裝置之中且將基 質材料硬化，例如在加熱一硬化烤箱之中，以形成複合材 料管件。爲排除於複合材料灌入及硬化期間支承此波狀管 件在所欲求之形狀之中的固定裝置之需求，可將金屬絲插 入波狀管件的中心以維持形狀。針對新穎複合材料管件的 額外應用可包含例如輪椅、柺杖、步行棒、及其它管件應 用。 汽車衝擊結構 而另一新穎複合材料之應用爲針對汽車及衝撃結構。保險 槓、側向衝撃結構、滾動棒、及車身板件可產自新穎複合 材料。針對未來汽車設計的此類結構，使用此新穎複合材 ^^尺度14用中國國家標準（〇阳）^；格（21〇>< 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 1262123 A7 B7 五、發明説明（52) - ----------裝 _. I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 料作爲結構核心或I -樑設計可戲劇化降低重量。據信成 層的的陶瓷或玻璃微球體帶有壓碎壓力範圍在2 5〇 P S 1至6 0， 〇 〇 〇 p S 1 ，可造成接近理想可崩潰的 及衝撃能量吸收結構。此複合材料結構可側面相接以合適 的玻璃、碳、或阿羅米聚醯胺（aranild )纖維。取決於所欲 求之壓縮強度目標，此複合材料可增強以短或中等線切斷 纖維及增強以合適的側面相接材料，以完成樑設計目標。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此產自新穎複合材料的新汽車結構提供卓越的改良結 構，彼將較輕量且展現優越的結構性能、強度及衝撃能量 吸收。此複合材料結構可具有不同壓碎強度的多重層。將 相對地較低壓碎強度層提供在一面且將增強壓碎強度的連 續層置於第一層之頂端。若有需求，此多層材料可接合至 其它材料，如塑膠或金屬層或陶瓷板。中空中心微球體之 本質及微球體可選擇的壓碎比例，可選擇使最輕的微球體 (例如2 5 0 1 b壓碎強度）在表面上，且向著保險槓背 面選擇地提高各層壓碎強度。此技藝將允許自撞擊物逐漸 的吸收能量，彼係相似於使用在印第安納波里賽車障礙裝 以水或沙的原理，當賽車離開車道而進入凹處中。實心球 可證實亦可用於此設計。 此亦相似於使用在防彈裝甲應用之原理，其中外層（ 碎片層）係由K e v 1 a r ®機織織物製作的，接著爲軍事 等級陶瓷而帶有蜂巢鋁裡襯及環氧樹脂針縫9層三明治的 二明治在後方。此設計傾向針對裝甲銳利的圓形刺穿外碎 片襯裡衝撃陶瓷板，造成拋射體鼻錐的變形、分裂、及最 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -55- 1262123 A7 ____ B7 五、發明説明（53) 佳化地斷片將經由背面7 - 9層三明治捕獲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一項軍事彈道板片之實施例，彼係由新穎複合材料製 作有。此試樣彈道板包含5 / 1 6 ”厚的複合材料接合至 -片‘ 1 / 4 ”厚的，1 2 ”方形大理石瓷磚。此複合材料 钽含C i b a 8 6 Ο 1樹脂佔6 1 %重量比及3 Μ τ M K 4 6微球體佔3 9 %重量比。此試樣彈道板具有複合材 料重覆地落下自高度在約6呎至地板上而彼具有無裡襯的 工業等級地毯在水泥上，而未破斷。爲作之爲比較，將未 保護以新穎複合材料的相同大理石瓷磚自相同高度落下至 相同地板上，彼如玻璃般粉碎。此新穎複合材料強化陶瓷 /大理石板且可用作爲防彈裝甲板。同時，此新穎複合材 料板可代替鋁、酚系樹脂、鈦或其它蜂巢材料而用於彈道 板而彼已具有中等的戰場上性能者。 當目前本發明較佳的具體實施例已說明及記述，可作 id多改及改良而未偏離本發明之精神及範圍。因此，本 条發明人打算5亥改變及改良將由附加的申請專利範圍所涵 蓋。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適㈤巾S S家標準（CNS ) A4規格（210X297公着）-

Claims (1)

1. 月 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 附件2 : ---------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第901 1 9399號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民國95年3月29日修正 1 · 一種複合材料，其包含： 種尔口物材料，其含量佔複合材料之1 5體積％至 3 1體積％ ’且其通常是不可分散於水中；及 在聚合物材料中之複數的微球狀粒子，此微球狀粒子 佔此複合材料之6 9體積％至8 5體積％，且基本上係由 粒徑1微米至3 5 0微米之粒子所組成； 其中複合材料中之微球狀粒子間的聚合物材料實質上 不具空洞， 其中粒子係選自陶瓷粒子、玻璃粒子、塑膠粒子、及 其組合物。 2 ·如申請專利範圍第1項之複合材料，其中聚合物 材料佔1 9體積％至3 1體積％，且微球體佔6 9體積％ 至8 1體積％。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 .如申請專利範圍第2項之複合材料，其中聚合物j 材料佔2 5體積％，且微球體佔7 5體積％。 4 .如申請專利範圍第1 - 3項中任一項之複合材米斗 ，其中複數的粒子至少包含複數的一級粒子及複數的：：：_ 粒子，而彼此相互具有不同之大小。 5 ·如申請專利範圍第1 - 3項中任一項之複合材料 ，其中複數的微球狀粒子爲中空微球體。 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） ^-- 1262123 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第5項之複合材料，其中中空微 球體至少包含二種不同大小之微球體。 f請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 .如申請專利範圍第1 一 3項中任一項之複合材料 ’其中基本上任何介於相鄰的微粒狀粒子之間的距離係少 於最小微粒狀粒子的直徑。 8 ·如申請專利範圍第1 - 3項中任一項之複合材料 ，其中基本上所有複數的粒子係與鄰近的粒子相接觸。 9 ·如申請專利範圍第1 一 3項中任一項之複合材料 ’其中聚合物材料係選自環氧樹脂、聚酯、乙烯酯、酣樹 月旨、熱塑性塑膠、熱固性塑膠、聚胺基甲酸酯、膠、水泥 、基質材料黏合劑、及其組合物。 1 0 .如申請專利範圍第1 一 3項中任一項之複合材 料’其另外包含至少一層與帶有粒子的聚合物材料相接觸 之材料。 1 1 ·如申§靑專利範圍第1 〇項之複合材料，其中該 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至少一層係選自碳纖維、玻璃纖維、單向性纖維、十字織 布纖維、鋪席纖維、纖維編織布、單向性針縫織布碳纖維 編織布、塑膠、皮革、薄片、金屬、積層品、複合材料、 熱塑性塑膠、熱固性材料、樹脂、陶瓷、乙烯樹脂、剛硬 材料、彈性材料、側面相接材料、及其組合物。 1 2 ·如申請專利範圍第1 一 3項中任〜項之複合材 料，其中複合材料之比重係〇 · 38至2 · 2。 1 3 .如申請專利範圍第1 一 3項中任〜項之複合材 料’其中複合材料之比重係少於1 · 〇。 本紙張尺度適用中國國家摞準（CNS ) a4規格（210 X 297公楚） 1262123 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 4 . 一種複合材料，其包含·· 一種核心，其具有佔核心1 5體積％至3 1體積％的 聚合物材料及佔核心6 9體積％至8 5體積％的微球體， 其中實質上所有的微球體之粒徑爲1微米至3 5 0微米； 及 一種與核心相黏合的側面相接層； 其中微球體間的聚合物材料實質上不具空涧， 其中粒子係選自陶瓷粒子、玻璃粒子、塑膠粒子、及 其組合物。 其中核 其中側 其中側 十字織 -------—MW—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之複合材料 心具有一側面相接層黏合至該核心的相反面。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之複合材料 面相接層基本上係包圍核心。 J·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項之複合材料 面相接層係選自碳纖維、玻璃纖維、單向性纖維 布纖維、鋪蓆纖維、纖維編織布、單向性針縫織布碳纖維 編織布、塑膠、皮革、薄片、金屬、複合材料、熱塑性塑 膠、熱固性材料、樹脂、陶瓷、乙烯樹脂、剛硬材料、彈 性材料、及其組合物。 1 8 · —種製作複合材料之方法，其包含下列步驟： 將基本上由粒徑1微米至3 5 〇微米之粒子所組成之 微球體混合在聚合物材料之中直到聚合物材料係基本上被 微球體所飽和； 將此混合的聚合物材料及微球體形成所欲的形狀；及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4MK 八故 1262123

   申請專利範圍 硬化此聚合物材料，其中複合材料中之微球體間的聚 合物材料實質上不具空洞。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之方法，其中混合步 驟另外包含於加壓的情況下，迫使微球體彼此相互擠壓。 2 〇 ·如申請專利範圍第1 g項之方法，其更另外包 a在保留微球體的情況下將部份聚合物材料通過濾器而去 除部分聚合物材料之步驟。 2 1 ·如申§靑專利範圍第1 8項之方法，其更另外包 3將側面相接層黏合至混合的聚合物材料及微球體之步驟 2 2 .如申g靑專利範圍第2 1項之方法，其中側面相 接層係經由硬化聚合物材料而黏合。 2 3 . —種複合材料，其包含： 3 0重量％至4 5重量％的微粒；及 7 0重量％至5 5重量％的聚合物黏合劑（以該複合 材料之總重爲基準）’其中該微粒基本上係由粒徑1微米 至3 5 0微米之粒子所組成， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中粒子係選自陶瓷粒子、玻璃粒子、塑膠粒& 其組合物。 2 4 ·如申請專利範圍第2 3項之複合材料，_ φ f亥 複合材料包含3 8重量％至4 1重量％的該微粒；及 7 2重量％至5 9重量％的該聚合物黏合劑（&該^ 合材料之總重爲基準）。 2 5 ·如申請專利範圍第2 3項之複合材料，其中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 1262123 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 粒是微球體。 (請先閱·#背面之注意事項再填寫本頁) 2 6 ·如申請專利範圍第1項之複合材料，其中微球 狀粒子基本上係由粒徑1 5微米至1 2 0微米之|立子爿斤，組 成。 2 7 ·如申請專利範圍第1項之複合材料，其中實質 上所有的微球狀粒子具有單一種通稱粒徑。 2 8 ·如申請專利範圍第1 4項之複合材料，其中實 質上所有的微球體具有1 5微米至1 2 0微米之粒彳至。 2 9 ·如申請專利範圍第2 8項之複合材料，其中實 質上所有的微球體具有單一種通稱粒徑。 3 0 .如申請專利範圍第2 3項之複合材料，其中微 粒實質上係由大小1 5微米至1 2 0微米之粒子所組成。 3 1 ·如申請專利範圍第3 0項之複合材料，其中實 質上所有的微粒具有單一種通稱尺寸。 3 2 ·如申請專利範圍第2 3或3 1項之複合材料， 其中複合材料之微粒間的聚合物材料實質上不具有空洞。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 3 ·如申請專利範圍第1項之複合材料，其另外包 含選自碳酸錦、硫酸鋇、塡充劑、硬脂酸鋅、脫模劑、除 氣劑、添加劑、抑制劑、觸變劑、增稠劑、樹脂硬化劑、 加速劑、促進劑、觸媒、交聯劑、及其組合之組份。 3 4 ·如申請專利範圍第1 4項之複合材料，其另外 包含選自碳酸鈣、硫酸鋇、塡充劑、硬脂酸鋅、脫模劑、 除氣劑、添加劑、抑制劑、觸變劑、增稠劑、樹脂硬化劑 、加速劑、促進劑、觸媒、交聯劑、及其組合之組份。 - 5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) μ規格（2ΐ〇χ297公釐）