纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其制備方法，還涉及使用所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的透明多層片、電路板和光波導(dǎo)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及由基質(zhì)材料和浸漬有該基質(zhì)材料的纖維組成的高透明纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，并涉及制備這種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的方法，本發(fā)明還涉及透明多層片、電路板和光波導(dǎo)，它們每種都是使用由這種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料組成的基板制成。 背景技術(shù) [0002] 作為最普通的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，已經(jīng)知道由樹(shù)脂和浸漬有樹(shù)脂的玻璃纖維組成的玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂。這種玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂一般是不透明的。得到透明的玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂的方法已經(jīng)公開(kāi)在專利文獻(xiàn)1和2中，其中使玻璃纖維的折射率與基質(zhì)樹(shù)脂的折射率相一致。 [0003] 已經(jīng)知道一些生產(chǎn)纖維素纖維的細(xì)菌。在專利文獻(xiàn)3和4中，公開(kāi)了具有各種形狀的成型材料，例如片狀、絲狀和立體狀，它們是由用細(xì)菌生產(chǎn)的纖維素纖維(此后稱為“細(xì)菌纖維素”)制成的。 [0004] 專利文獻(xiàn)1：特開(kāi)平9-207234號(hào)公報(bào) [0005] 專利文獻(xiàn)2：特開(kāi)平7-156279號(hào)公報(bào) [0006] 專利文獻(xiàn)3：特開(kāi)昭62-36467號(hào)公報(bào) [0007] 專利文獻(xiàn)4：特開(kāi)平8-49188號(hào)公報(bào) [0008] 根據(jù)使用條件，專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)的玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂有時(shí)是不透明的。由于物質(zhì)的折射率依賴于溫度，所以即使專利文獻(xiàn)1和2中公開(kāi)的玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂在一定的溫度條件下是透明的，在不同于上述溫度條件下也會(huì)變?yōu)榘胪该骰虿煌该鞯摹Ｃ糠N物質(zhì)的折射率具有它自己的波長(zhǎng)依賴性；因此，即使使纖維和基質(zhì)樹(shù)脂的折射率在特定的可見(jiàn)光波長(zhǎng)下相互一致，在整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)域中也可能存在折射率發(fā)生偏移的區(qū)域，結(jié)果，在上述區(qū)域中，不能得到透明性。 [0009] 專利文獻(xiàn)3和4中公開(kāi)的細(xì)菌纖維素由具有4nm的纖維直徑的單絲組成，該纖維直徑明顯比可見(jiàn)光波長(zhǎng)小，因此不可能發(fā)生可見(jiàn)光折射。但是，在專利文獻(xiàn)3和4中，當(dāng)細(xì)菌纖維素與樹(shù)脂一起形成復(fù)合材料時(shí)，細(xì)菌纖維素被解離而進(jìn)行使用。當(dāng)用研磨機(jī)等施加機(jī)械剪切力來(lái)解離由細(xì)菌生產(chǎn)的產(chǎn)物時(shí)，細(xì)菌纖維素纖維在解離過(guò)程中相互緊密地粘附在一起，形成大纖維直徑的纖維束，這會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)光的折射和散射，導(dǎo)致使用上述解離的纖維素制成的復(fù)合材料的透明性降低。 [0010] 如上所述，現(xiàn)在還沒(méi)有這樣一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，不管溫度條件和波段如何，這種材料都能維持優(yōu)異的透明性。 [0011] 在接點(diǎn)式開(kāi)關(guān)中，一般配備固定接點(diǎn)支撐板和活動(dòng)接點(diǎn)支撐板，該固定接點(diǎn)支撐板由透明的基材和在基材的一個(gè)表面上形成的透明導(dǎo)電膜(固定接點(diǎn))形成，該活動(dòng)接點(diǎn)支撐板由透明基材和在基材的一個(gè)表面上形成的透明導(dǎo)電膜(活動(dòng)接點(diǎn))形成。這兩個(gè)支撐板的透明導(dǎo)電膜相互面對(duì)面地布置，它們之間具有一隔離片。活動(dòng)接點(diǎn)支撐板受到擠壓時(shí)彎曲，使作為活動(dòng)接點(diǎn)支撐板的活動(dòng)接點(diǎn)部分的透明導(dǎo)電膜和作為固定接點(diǎn)支撐板的固定接點(diǎn)部分的透明導(dǎo)電膜相互接觸。 [0012] 一般地，固定接點(diǎn)支撐板的基材是玻璃板，或者是丙烯酸樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂等的透明絕緣片，厚度約為75μm～5mm?；顒?dòng)接點(diǎn)支撐板的基材是透明絕緣膜或片，厚度約為75～200μm，使用類似上述的材料制成。在上述基材上形成充當(dāng)接點(diǎn)的透明導(dǎo)電膜、電路圖、接頭引線部分等。 [0013] 玻璃板重，抗沖擊性差。 [0014] 盡管樹(shù)脂片在重量上比玻璃板輕，但是它具有下列問(wèn)題。在基材上形成接點(diǎn)的透明導(dǎo)電膜、電路圖等用圖案蝕刻法形成，在該圖案蝕刻過(guò)程中，有時(shí)可以加熱。這時(shí)，當(dāng)基材和透明導(dǎo)電膜之間的線性熱膨脹系數(shù)的差大時(shí)，它們之間的界面產(chǎn)生應(yīng)力，損壞透明導(dǎo)電膜，例如產(chǎn)生裂紋和剝落，結(jié)果，因?yàn)閾p壞透明導(dǎo)電膜，所以電導(dǎo)率有時(shí)降低。當(dāng)活動(dòng)接點(diǎn)支撐板具有不充分的撓曲強(qiáng)度和/或撓曲模量時(shí)，在操作中重復(fù)地施加給支撐板的擠壓力使支撐板變形或破裂。這時(shí)，由于透明導(dǎo)電膜變差，所以電導(dǎo)率降低。 [0015] 因此，需要開(kāi)發(fā)一種在其上形成透明導(dǎo)電膜的透明基材，該透明基材具有優(yōu)異的透明性，重量輕，線性熱膨脹系數(shù)小，不會(huì)因?yàn)榫€性熱膨脹系數(shù)與透明導(dǎo)電膜的系數(shù)不同而損壞透明導(dǎo)電膜，具有高的撓曲強(qiáng)度和/或撓曲模量，能充分地承受重復(fù)施加的擠壓力。 發(fā)明內(nèi)容 [0016] 本發(fā)明的第一目的是提供纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料不受溫度條件、波長(zhǎng)等的影響，總是維持優(yōu)異的透明性，而且由于纖維和基質(zhì)材料之間的復(fù)合，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料還具有多種功能。 [0017] 本發(fā)明的第二目的是提供一種具有透明導(dǎo)電膜的透明多層片，所述透明多層片不受溫度條件、波長(zhǎng)等影響，總是能維持優(yōu)異的透明性，具有輕的重量，不因基材和透明導(dǎo)電膜之間的線性熱膨脹系數(shù)的差異而損壞透明導(dǎo)電膜，從而不存在因上述損壞產(chǎn)生的電導(dǎo)率降低，能承受重復(fù)施加的應(yīng)力等，從而不產(chǎn)生任何破裂問(wèn)題。

1.一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包含：基質(zhì)材料；和具有4～200nm的平均纖維直徑的細(xì)菌纖維素，所述細(xì)菌纖維素具有三維交叉結(jié)構(gòu)，其中所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在400～700nm的波長(zhǎng)處的透光率為60％或大于60％，所述透光率是基于50μm厚度的換算值，由如下方法得到所述透光率：布置光源和檢測(cè)器，使它們垂直于配置在它們之間的試驗(yàn)基板，使用空氣做參考，測(cè)定線性透射光線。 2.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述細(xì)菌纖維素纖維經(jīng)過(guò)了化學(xué)改性和/或物理改性。 3.如權(quán)利要求2所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述細(xì)菌纖維素纖維被乙?；? 4.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述細(xì)菌纖維素不經(jīng)解離處理。 5.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述細(xì)菌纖維素是將以下產(chǎn)物經(jīng)堿處理除去細(xì)菌而得到的細(xì)菌纖維素，所述產(chǎn)物含有細(xì)菌和由該細(xì)菌制成并與該細(xì)菌連接的纖維素。 6.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述纖維的含量為10重量％或大于 10重量％。 7.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的線性熱膨脹-5 -5 -1 系數(shù)在0.05×10 ～5×10 K ，所述線性熱膨脹系數(shù)是如下得到的：當(dāng)所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料從50℃加熱到150℃時(shí)，在ASTM D 696規(guī)定的條件下測(cè)定。 8.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的撓曲強(qiáng)度是 30MPa或大于30MPa，所述撓曲強(qiáng)度是根據(jù)JIS K7203測(cè)定的值。 9.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的比重的范圍是1.0～2.5，其中在20℃下測(cè)定單位體積的樣品的質(zhì)量得到密度，然后以20℃時(shí)水的密度 3 1.004g/cm 為基礎(chǔ)計(jì)算所述比重。 10.如權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述基質(zhì)材料是有機(jī)聚合物、無(wú)機(jī)聚合物或含無(wú)機(jī)聚合物和有機(jī)聚合物的雜合聚合物。 11.如權(quán)利要求10所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述基質(zhì)材料是合成聚合物。 12.如權(quán)利要求11所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述基質(zhì)材料是結(jié)晶度為10％或低于10％和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為110℃或大于110℃的合成樹(shù)脂，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度根據(jù)差示掃描量熱法測(cè)定，所述結(jié)晶度用密度方法得到，其中用無(wú)定形部分和晶體部分的密度計(jì)算結(jié)晶度。