KR102566217B1 - 향상된 박리 강도를 제공하는 하부 차폐재 조성물 및 물품 및 이들의 사용 방법 - Google Patents

향상된 박리 강도를 제공하는 하부 차폐재 조성물 및 물품 및 이들의 사용 방법 Download PDF

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앤서니 제이. 메시나
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Abstract

복수의 보강 섬유, 로프팅제 및 열가소성 재료를 포함하는 다공성 코어 층을 포함하는 열가소성 복합 물품이 제공된다. 특정 예에서, 상기 물품은 상기 코어 층 상에 배치된 스킨 층 및 상기 코어 층과 상기 스킨 층 사이에 배치된 접착제 층을 추가로 포함한다. 일부 구성에서, 상기 접착제 층은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 상기 스킨 층과 상기 로프팅 후 코어 층 간의 성형-후 박리 강도를 제공할 수 있다.

Description

향상된 박리 강도를 제공하는 하부 차폐재 조성물 및 물품 및 이들의 사용 방법
우선권 출원
본 출원은 전체 개시 내용이 모든 목적을 위해서 참고로 본 명세서에 포함된 2015년 5월 12일자로 출원된 미국 가출원 제62/160,454호에 관한 것이고, 이에 대한 우선권을 주장하고, 이의 이익을 주장한다.
기술분야
본 출원은 향상된 박리 강도를 제공하는 하부 차폐재 재료(underbody shield material)에 관한 것이다. 보다 특별하게는, 본 명세서에 기술된 특정 실시형태는 복합 물품을 제공하기 위한 코어 층, 코어 층 상의 접착제 층 및 접착제 층 상에 배치된 스킨 층을 포함하는 하부 차폐재 재료에 관한 것이며, 여기서 복합 물품은 가공-후 향상된 박리 강도를 포함한다.
자동차 및 건축 재료 적용을 위한 물품은 전형적으로 다수의 경쟁적이고, 엄격한 성능 사양을 충족시키도록 설계된다. 제조 동안 물품의 가공은 자주 물품의 손상 또는 파괴로 이어질 수 있다.
스킨 층과 아래에 놓인 프리프레그 또는 코어 층 사이에서 향상된 박리 강도를 제공하는, 다층 어셈블리 및 이의 성분에 관련된 특정 구성이 본 명세서에 기술된다.
일 양상에서, 열가소성 중합체에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차(random crossing over)에 의해서 한정된 웹 개방형 구조(web open celled structure)를 포함하는 열가소성 코어 층(열가소성 코어 층은 열에 노출될 때 코어 층의 두께를 증가시켜서 로프팅 후(post lofted) 코어 층을 제공하기에 효과적인 로프팅제(lofting agent)를 추가로 포함함), 코어 층의 제1 표면 상에 배치된 스킨 재료, 및 코어 층과 스킨 재료 사이에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/cm(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 재료와 로프팅 후 코어 층 간의 성형-후 박리 강도를 제공함)을 포함하는 하부 차폐재 조성물이 제공된다.
특정 예에서, 접착제 층은 비-필름 접착제 층으로서 존재한다. 다른 구성에서, 스킨 재료는 패브릭, 스크림(scrim), 필름 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 코어의 0부피% 초과 내지 약 95부피%의 공극률을 포함한다. 추가 예에서, 스킨 재료는 적어도 65gsm(그램/제곱미터)의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함한다. 일부 실시형태에서, 스킨 재료는 중합체 코어의 전체 평면 표면 상에 배치된다. 다른 예에서, 스킨 재료는 중합체 코어의 표면 상에 스트립으로서 배치된다. 일부 예에서, 하부 차폐재는 차량의 언더캐리지(undercarriage)에 커플링시키도록 구축 및 배열된다. 추가 실시형태에서, 하부 차폐재는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 특정 예에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 포함하는 섬유를 포함한다. 일부 예에서, 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 예에서, 코어의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 예에서, 접착제 층의 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함한다. 일부 실시형태에서, 접착제 층의 열경화성 재료는 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재한다. 특정 예에서, 열경화성 물질은 적어도 하나의 에폭시기를 포함하거나 에폭시 접착제이다. 다른 실시형태에서, 조성물은 코어 층의 제2 표면 상에 배치된 추가 스킨 재료 및 추가 스킨 재료와 코어 층 사이에 배치된 제2 접착제 층을 추가로 포함하고, 제2 접착제 층은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 추가 스킨 재료와 로프팅 후 코어 층 간의 박리 강도를 제공한다. 일부 예에서, 제2 접착제 층의 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함한다. 다른 예에서, 제2 접착제 층의 열경화성 재료는 제2 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재한다. 일부 실시형태에서, 제2 접착제 층의 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제이다.
또 다른 양상에서, 열가소성 중합체에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차에 의해서 한정된 웹 개방형 구조를 포함하는 열가소성 코어 층(열가소성 코어 층은 개방형 구조 내에 비-공유 결합된 로프팅제를 추가로 포함하고, 로프팅제는 열에 노출될 때 코어 층의 두께를 증가시켜서 코어 층의 로프팅-전 두께보다 적어도 50% 더 큰 두께를 갖는 로프팅 후 코어 층을 제공하기에 효과적인 조성물 재료를 포함함), 코어 층의 제1 표면 상에 배치된 스크림, 및 코어 층과 스크림 재료 사이에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 중합체와 열경화성 재료의 블렌드를 포함하고, 블렌드는 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/cm(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스크림 재료와 로프팅-후 코어 층 간의 박리 강도를 제공하기에 효과임)을 포함하는 하부 차폐재가 제공된다.
특정 예에서, 접착제 층은 비-필름 접착제 층으로서 존재한다. 다른 예에서, 조성물은 스크림 상에 배치된 스킨 재료를 추가로 포함한다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 코어의 0부피% 초과 내지 약 95부피%의 공극률을 포함한다. 다른 실시형태에서, 스크림은 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함한다. 일부 예에서, 스크림은 중합체 코어의 전체 평면 표면 상에 배치된다. 다른 실시형태에서, 스크림은 중합체 코어의 표면 상에 스트립으로서 배치된다. 일부 예에서, 하부 차폐재는 차량의 언더캐리지에 커플링시키도록 구축 및 배열된다. 특정 실시형태에서, 하부 차폐재는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 다른 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 일부 실시형태에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 포함하는 섬유를 포함한다. 특정 예에서, 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 코어의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 예에서, 블렌드의 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함한다. 일부 실시형태에서, 블렌드의 열경화성 재료는 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재한다. 다른 예에서, 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제이다. 특정 예에서, 조성물은 코어 층의 제2 표면 상에 배치된 스킨 재료 및 스킨 재료와 코어 층 사이에 배치된 제2 접착제 층을 포함하고, 제2 접착제 층은 열가소성 중합체와 열경화성 재료의 블렌드를 포함하고, 제2 접착제 층은 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 스킨 재료와 로프팅 후 코어 층 간의 박리 강도를 제공하기에 효과적이다. 일부 예에서, 제2 접착제 층의 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함한다. 일부 구성에서, 제2 접착제 층의 열경화성 재료는 제2 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재한다. 특정 예에서, 제2 접착제 층의 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제이다.
추가 양상에서, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 제1 층(제1 층은 제1 층의 경화 시 개방형 구조의 웹을 포함하는 코어 층을 형성하기에 효과적이고, 여기서 개방형 구조의 웹은 웹의 개방형 구조에 포획된 로프팅제를 갖는 열가소성 중합체에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차에 의해서 한정되고, 여기서 로프팅제는 열에 노출된 후 코어 층의 두께를 증가시켜서 로프팅-후 코어 층을 제공하기에 효과적임), 제1 층 상에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 중합체와 열경화성 재료의 블렌드를 포함함), 및 접착제 층 상에 배치된 스킨 재료(여기서 접착제 층은 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 재료와 로프팅-후 코어 층 간의 박리 강도를 제공하기에 효과적임)를 포함하는 프리프레그가 기술된다.
일부 구성에서, 접착제 층은 비-필름 접착제 층으로서 존재한다. 다른 예에서, 스킨 재료는 패브릭, 스크림, 필름 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 실시형태에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 코어의 0부피% 초과 내지 약 95부피%의 공극률을 포함한다. 다른 실시형태에서, 스킨 재료는 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함한다. 특정 예에서, 스킨 재료는 중합체 코어의 전체 평면 표면 상에 배치된다. 다른 예에서, 스킨 재료는 중합체 코어의 표면 상에 스트립으로서 배치된다. 일부 예에서, 프리프레그는 프리프레그로부터 형성된 하부 차폐재의 차량의 언더캐리지에 대한 제거 가능한 커플링을 허용하도록 구축 및 배열된 적어도 하나의 애퍼처(aperture)를 포함한다. 특정 실시형태에서, 프리프레그는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 특정 예에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 포함하는 섬유를 포함한다. 다른 실시형태에서, 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 예에서, 코어의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 예에서, 접착제 층의 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함한다. 일부 실시형태에서, 접착제 층의 열경화성 재료는 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재한다. 추가 예에서, 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제이다. 일부 실시형태에서, 프리프레그는 코어 층의 제2 표면 상에 배치된 추가 스킨 재료 및 추가 스킨 재료와 코어 층 사이에 배치된 제2 접착제 층을 추가로 포함하고, 제2 접착제 층은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 추가 스킨 재료와 로프팅 후 코어 층 간의 박리 강도를 제공한다. 다른 실시형태에서, 제2 접착제 층의 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함한다. 일부 예에서, 제2 접착제 층의 열경화성 재료는 제2 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재한다. 추가 실시형태에서, 제2 접착제 층의 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제이다.
또 다른 양상에서, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 수성 용액 중에서 배합하는 단계, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 수성 용액을 혼합하여 보강 섬유 및 로프팅제를 열가소성 중합체 중에 분산시켜서 수성 발포체 분산액을 제공하는 단계, 수성 발포체 분산액을 형성 부재 상에 배치하는 단계, 배치된 수성 발포체로부터 액체를 제거하여 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 웹을 제공하는 단계, 웹을 웹의 열가소성 중합체의 연화 온도를 초과하게 가열하는 단계, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 가열된 웹 상에 배치하는 단계, 및 스킨 재료를 배치된 접착제 층 상에 배치하여 복합 프리프레그를 제공하는 단계를 포함하는 복합 프리프레그의 형성 방법이 개시된다.
특정 실시형태에서, 방법은 복합 프리프레그를 미리 결정된 두께로 압착하여 복합 물품을 형성하는 단계를 포함한다. 다른 실시형태에서, 방법은 복합 물품을 로프팅시켜서 복합 물품의 두께를 증가시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 접착제 층의 열경화성 재료를 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스킨 재료에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 접착제 층의 열가소성 중합체 및 접착제 층의 열경화성 재료를 가열된 웹 상에 공동-분사함으로써 접착제 층을 배치하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 공동-분사된 접착제 층의 열경화성 재료를 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스킨 재료에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다. 특정 실시형태에서, 방법은 가열된 웹 상에 접착제 층을 배치하기 전에 접착제 층의 열가소성 중합체와 접착제 층의 열경화성 재료를 블렌딩하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 접착제 블렌드를 포함하는 배치된 접착제 층을 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스킨 재료에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 접착제 블렌드를 가열된 웹 상에 롤링하여 접착제 층을 제공하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 롤링된 접착제 블렌드를 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스킨 재료에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다.
추가 양상에서, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 수성 용액 중에서 배합하는 단계, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 수성 용액을 혼합하여 보강 섬유 및 로프팅제를 열가소성 중합체 중에 분산시켜서 수성 발포체 분산액을 제공하는 단계, 수성 발포체 분산액을 형성 부재 상에 배치하는 단계, 배치된 수성 발포체로부터 액체를 제거하여 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제로부터 형성된 웹을 포함하는 코어 층을 제공하는 단계, 코어 층을 코어 층의 열가소성 중합체의 연화 온도를 초과하게 가열하는 단계, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 코어 층 상에 배치하는 단계, 배치된 접착제 층 상에 스킨 재료를 배치하여 복합 물품을 제공하는 단계, 및 열을 사용하여 복합 물품의 코어 층을 로프팅시켜서 코어 층의 두께를 증가시키고, 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 배치된 스킨 재료와 로프팅된 코어 층 간의 박리 강도를 제공하는 단계를 포함하는 복합 물품의 형성 방법이 제공된다.
일부 예에서, 방법은 코어 층의 로프팅 전에 복합 물품을 미리 결정된 두께로 압착시키는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 접착제 층의 열경화성 재료를 가교결합시키는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 접착제 층의 열가소성 중합체 및 접착제 층의 열경화성 재료를 가열된 웹 상에 공동-분사함으로써 접착제 층을 배치하는 단계를 포함한다. 추가 예에서, 방법은 공동-분사된 접착제 층의 열경화성 재료를 가교결합시키는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 코어 층 상에 접착제 층을 배치하기 전에 접착제 층의 열가소성 중합체와 접착제 층의 열경화성 재료를 블렌딩하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 접착제 블렌드를 포함하는 배치된 접착제 층을 가교결합시키는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 코어 접착제 블렌드를 층 상에 롤링하여 접착제 층을 제공하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 롤링된 접착제 층의 접착제 블렌드를 가교결합시키는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 제2 접착제 층을 코어 층의 제2 표면 상에 배치하는 단계, 및 제2 스킨 재료를 배치된 제2 접착제 층 상에 배치하는 단계를 포함한다.
또 다른 양상에서, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 수성 용액 중에서 배합하는 단계, 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 수성 용액을 혼합하여 보강 섬유 및 로프팅제를 열가소성 중합체 중에 분산시켜서 수성 발포체 분산액을 제공하는 단계, 수성 발포체 분산액을 형성 부재 상에 배치하는 단계, 배치된 수성 발포체로부터 액체를 제거하여 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 웹을 제공하는 단계, 웹을 웹의 열가소성 중합체의 연화 온도를 초과하게 가열하는 단계, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 가열된 웹의 제1 표면 상에 배치하는 단계, 및 스크림을 배치된 접착제 층 상에 배치하여 복합 물품을 제공하는 단계를 포함하는 복합 물품의 형성 방법이 기술된다.
특정 실시형태에서, 방법은 복합 프리프레그를 미리 결정된 두께로 압착하여 복합 물품을 형성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 복합 물품을 로프팅시켜서 복합 물품의 두께를 증가시키는 단계를 포함한다. 추가 실시형태에서, 방법은 접착제 층의 열경화성 재료를 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스크림에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 접착제 층의 열가소성 중합체 및 접착제 층의 열경화성 재료를 가열된 웹 상에 공동-분사함으로써 접착제 층을 배치하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 공동-분사된 접착제 층의 열경화성 재료를 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스크림에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 접착제 층을 가열된 웹 상에 배치하기 전에 접착제 층의 열가소성 중합체와 접착제 층의 열경화성 재료를 블렌딩하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 접착제 블렌드를 포함하는 배치된 접착제 층을 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/cm의 로프팅된 복합 물품의 스크림에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 접착제 블렌드를 가열된 웹 상에 롤링하여 접착제 층을 제공하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 롤링된 접착제 블렌드를 가교결합시켜서 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 로프팅된 복합 물품의 스크림에 대한 박리 강도를 제공하는 단계를 포함한다.
추가 양상에서, 차량에서 로드 노이즈(road noise)를 감소시키는 방법이 제공되며, 이 방법은 열가소성 중합체에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차에 의해서 한정된 웹 개방형 구조를 포함하는 열가소성 코어 층(열가소성 코어 층은 열에 노출될 때 코어 층의 두께를 증가시켜서 로프팅 후 코어 층을 제공하기에 효과적인 로프팅제를 추가로 포함함), 코어 층의 제1 표면 상에 배치된 스킨 재료, 및 코어 층과 스킨 재료 사이에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 재료와 로프팅 후 코어 층 간의 박리 강도를 제공함)을 포함하는 하부 차폐재를 제공하는 단계를 포함한다.
특정 예에서, 방법은 하부 차폐재를 성형하기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 하부 차폐재의 코어 층을 로프팅시키기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 하부 차폐재를 차량에 커플링시키도록 구성된 적어도 하나의 패스너를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 하부 차폐재를 차량에 부착하기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다.
또 다른 양상에서, 차량에서 로드 노이즈를 감소시키는 방법이 개시되며, 이 방법은 열가소성 중합체, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 제1 층(제1 층은 제1 층의 경화 시 개방형 구조의 웹을 형성하기에 효과적이고, 여기서 웹 개방형 구조는 웹의 개방형 구조에 포획된 로프팅제를 갖는 열가소성 중합체에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차에 의해서 한정되고, 여기서 로프팅제는 열에 노출된 후 코어 층의 두께를 증가시켜서 로프팅-후 코어 층을 제공하기에 효과적임), 제1 층 상에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 중합체와 열경화성 재료의 블렌드를 포함함), 및 접착제 층 상에 배치된 스킨 재료(여기서 접착제 층은 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 재료와 로프팅-후 코어 층 간의 박리 강도를 제공하기에 효과적임)를 포함하는 프리프레그를 제공하는 단계를 포함한다.
일부 예에서, 방법은 프리프레그를 경화시켜서 하부 차폐재를 형성하기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 프리프레그를 성형하여 하부 차폐재를 형성하기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 프리프레그의 접착제 층을 가교결합시키기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 코어 층을 로프팅시키기 위한 지시를 제공하는 단계를 포함한다.
추가 양상에서, 로프팅제를 포함하는 섬유 보강된 중합체 코어, 섬유 보강된 중합체 코어의 제1 표면의 적어도 일부 표면 상에 배치된 스킨 재료(여기서 스킨 재료는 적어도 65gsm(그램/제곱미터)의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함함), 및 스킨 재료와 중합체 코어 사이에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 재료와 중합체 코어 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공함)을 포함하는 복합재 재료가 제공된다.
일부 예에서, 스킨 재료는 패브릭, 스크림, 필름 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 코어의 0부피% 초과 내지 약 95부피%의 공극률을 포함한다. 일부 실시형태에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 수지 내에 배치된 섬유를 포함한다. 다른 실시형태에서, 스킨 재료는 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함한다. 특정 예에서, 스킨 재료는 중합체 코어의 전체 평면 표면 상에 배치된다. 다른 예에서, 스킨 재료는 중합체 코어의 표면 상에 스트립으로서 배치된다. 일부 예에서, 복합재 재료는 차량 패널로서 구축 및 배열된다. 특정 예에서, 복합재 재료는 차량 하부 패널로서 구축 및 배열된다. 다른 예에서, 복합재 재료는 외장 자동차 부품으로서 구축 및 배열된다. 일부 실시형태에서, 복합재 재료는 내장 자동차 부품으로서 구축 및 배열된다. 다른 실시형태에서, 내장 자동차 부품은 헤드라이너이고, 스킨 재료 상에 배치된 장식 층을 포함한다. 일부 예에서, 복합재는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 추가 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 일부 구성에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 30% 내지 약 70부피%의 공극률을 포함한다. 다른 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어의 섬유 함량은 중합체 수지의 약 20중량% 내지 약 80중량%이다. 일부 실시형태에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 포함하는 섬유를 포함한다. 특정 예에서, 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 예에서, 코어의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 복합재는 중합체 코어의 제2 표면 상에 배치된 추가 스킨 재료 및 추가 스킨 재료와 중합체 코어 사이에 배치된 제2 접착제 층을 추가로 포함하고, 제2 접착제 층은 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 추가 스킨 재료에 대한 로프팅-후 박리 강도를 제공한다.
또 다른 양상에서, 로프팅제를 포함하는 섬유 보강된 중합체 코어, 섬유 보강된 중합체 코어의 제1 표면 상에 배치된 스킨 재료(스킨 재료는 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함함)를 포함하는 복합재가 기술되고, 여기서 복합재는 복합재의 누출 없이 토처 툴(torture tool) 시험 방법을 사용하여 적어도 5㎝가 복합재의 딥 드로잉(deep drawing)을 허용하기에 효과적이고, 복합재는 중합체 코어와 스킨 재료 사이에 배치된 접착제 층을 추가로 포함하고, 접착제 층은 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 재료와 중합체 코어 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공한다. 토처 툴 시험 방법은 예를 들어, 전체 개시 내용이 모든 목적을 위해서 참고로 본 명세서에 포함된 공동 소유의 미국 출원 제13/543,808호에 기술된다.
특정 예에서, 스킨 재료는 패브릭, 스크림, 필름 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 예에서, 스킨 재료는 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 복합재는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 다른 실시형태에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 30% 내지 약 70부피%의 공극률을 포함한다. 특정 구성에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 수지 내에 배치된 섬유를 포함한다. 다른 구성에서, 섬유 보강된 중합체 코어의 섬유 함량은 중합체 수지의 약 20중량% 내지 약 80중량%이다. 일부 예에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 갖는 섬유를 포함한다. 다른 예에서, 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가 양상에서, 성형 동안 용융시키기에 효과적인 섬유 보강된 중합체 코어, 섬유 보강된 중합체 코어 상에 배치된 스킨 재료를 포함하는 성형-전 복합재가 개시되고, 스킨 재료는 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하고, 성형-전 복합재는 중합체 코어와 스킨 재료 사이에 배치된 접착제 층을 추가로 포함하고, 접착제 층은 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 로프팅-후 중합체 코어와 스킨 재료 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공한다.
특정 예에서, 복합재는 복합재의 누출 없이 토처 툴 시험 방법을 사용하여 적어도 5㎝가 복합재의 딥 드로잉을 허용하기에 효과적이다. 다른 예에서, 스킨 재료는 패브릭, 스크림, 필름 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시형태에서, 스킨 재료는 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 예에서, 복합재는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 다른 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 수지 내에 배치된 섬유를 포함한다. 일부 실시형태에서, 섬유 보강된 중합체 코어의 섬유 함량은 중합체 수지의 약 20중량% 내지 약 80중량%이다. 일부 예에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 갖는 섬유를 포함한다. 다른 예에서, 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 양상에서, 섬유 보강된 중합체 코어, 섬유 보강된 중합체 코어 상에 배치된 스킨 재료를 포함하는 성형된 복합재가 개시되고, 스킨 재료는 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하고, 성형된 복합재 재료는 성형 공정으로부터 형성되고, 성형된 복합재는 중합체 코어와 스킨 재료 사이에 배치된 접착제 층을 추가로 포함하고, 접착제 층은 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 로프팅-후 중합체 코어와 스킨 재료 간의 성형-후 및 로프팅-후 박리 강도를 제공한다.
특정 실시형태에서, 복합재는 성형 공정으로부터 형성된 약 5㎝보다 더 깊은 면적을 포함한다. 다른 실시형태에서, 스킨 재료는 패브릭, 스크림, 필름 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 예에서, 스킨 재료는 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 예에서, 복합재는 약 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 코어의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 다른 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어는 중합체 수지 내에 배치된 섬유를 포함한다. 일부 실시형태에서, 섬유 보강된 중합체 코어의 섬유 함량은 중합체 수지의 약 20중량% 내지 약 80중량%이다. 특정 예에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 갖는 섬유를 포함한다.
또 다른 양상에서, 중합체 수지 및 각각 중합체 수지 내에 분산된 섬유 및 로프팅제를 포함하는 섬유 보강된 코어 층(여기서 섬유 보강된 중합체 코어 재료는 중합체 코어 재료의 0% 초과 약 95부피%의 공극률을 가짐), 섬유 보강된 코어 층의 제1 표면에 적용된 다공성 부직포 스킨 재료(스킨 재료는 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 가짐), 및 섬유 보강된 코어 층과 다공성 부직포 스킨 재료 사이에 배치된 접착제 층(접착제 층은 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 로프팅-후 중합체 코어와 스킨 재료 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공함)를 포함하는 섬유 보강된 복합재가 기술된다.
특정 예에서, 복합재는 차량 패널의 형태이다. 일부 실시형태에서, 복합재는 차량 하부 패널, 내장 또는 외장 자동차 부품, 또는 자동차 헤드라이너이다. 특정 예에서, 복합재는 하부 패널, 레저 차량 패널, 자동차 차체 패널, 자동차 벽 패널, 레저 차량 벽 또는 바닥 패널, 또는 모터 홈 측벽 패널로부터 선택된 패널이다. 일부 예에서, 복합재는 3000gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 실시형태에서, 섬유 보강된 중합체 코어 재료는 열가소성 재료의 약 20% 내지 약 80부피%의 공극률을 포함한다. 다른 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어 재료는 열가소성 재료의 약 30% 내지 약 70부피%의 공극률을 포함한다. 특정 예에서, 섬유 보강된 중합체 코어 재료의 섬유 함량은 약 20중량% 내지 약 80중량%이다. 다른 예에서, 중합체 수지 내에 분산된 섬유는 약 5마이크로미터 초과의 직경 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 갖는 섬유를 포함한다. 일부 예에서, 중합체 수지는 폴리올레핀, 열가소성 폴리올레핀 블렌드, 폴리비닐 중합체, 부타다이엔 중합체, 아크릴 중합체, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리에스터카보네이트, 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체, 폴리에터 이미드, 폴리페닐렌 에터, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에터, 폴리에터케톤, 폴리아세탈, 폴리우레탄, 폴리벤즈이미다졸, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정 예에서, 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 예에서, 중합체 코어는 보강 섬유 및 중합체 수지를 아지테이션되는 액체-함유 발포체에 첨가하여 중합체 수지와 보강 섬유의 분산된 혼합물을 형성하는 단계, 보강 섬유와 중합체 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 부재 상에 침착시키는 단계, 액체를 제거하여 웹을 형성하는 단계, 웹을 중합체 수지의 연화 온도를 초과하게 가열하는 단계; 및 웹을 미리 결정된 두께로 압착하여 중합체 재료를 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해서 제조된다. 일부 예에서, 스킨 재료는 폴리올레핀, 열가소성 폴리올레핀 블렌드, 폴리비닐 중합체, 부타다이엔 중합체, 아크릴 중합체, 폴리아마이드, 폴리에스터, 폴리카보네이트, 폴리에스터카보네이트, 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체, 폴리에터 이미드, 폴리페닐렌 에터, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에터, 폴리에터케톤, 폴리아세탈, 폴리우레탄, 폴리벤즈이미다졸, 및 이들의 공중합체 또는 혼합물로부터 선택된 중합체 수지를 포함한다. 다른 예에서, 스킨 재료는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유를 추가로 포함한다. 특정 구성에서, 접착제의 열가소성 재료는 폴리올레핀을 포함하고, 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제이다. 다른 구성에서, 접착제는 연속식 비-필름 접착제 층이다. 일부 예에서, 스킨 재료는 니들-펀치(needle-punch), 수력얽힘(hydroentanglement), 스핀-본딩, 열-본딩, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법을 사용하여 제조된다. 다른 예에서, 다공성 부직포 스킨 재료는 패브릭 또는 필름이다. 일부 실시형태에서, 복합재는 중합체 코어와 부직포 스킨 재료 사이에 배치된 중간 층을 포함한다.
추가 양상에서, 보강 섬유, 중합체 수지 및 로프팅제를 아지테이션되는 액체-함유 발포체에 첨가하여 중합체 수지, 로프팅제 및 보강 섬유의 분산된 혼합물을 형성하는 단계, 보강 섬유와 중합체 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 부재 상에 침착시키는 단계, 액체를 제거하여 웹을 형성하는 단계, 웹을 중합체 수지의 연화 온도를 초과하게 가열하는 단계, 웹을 미리 결정된 두께로 압착하여 중합체 재료를 형성하는 단계, 접착제를 압착된 웹 상에 배치하는 단계, 및 스킨 재료를 배치된 접착제 상에 배치하는 단계(배치된 접착제는 열가소성 재료 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 배치된 스킨 재료에 대한 로프팅-후 박리 강도를 제공함)를 포함하는 복합재 재료의 형성 방법이 제공된다. 일부 예에서, 방법은 열가소성 재료 및 열경화성 재료를 압착된 웹 상에 공동-분사함으로써 접착제를 압착된 웹 상에 배치하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 열가소성 재료 및 열경화성 재료를 포함하는 혼합물을 분사함으로써 접착제를 압착된 웹 상에 배치하는 단계를 포함한다.
또 다른 양상에서, 보강 섬유, 중합체 수지 및 로프팅제를 아지테이션되는 액체-함유 발포체에 첨가하여 중합체 수지, 로프팅제 및 보강 섬유의 분산된 혼합물을 형성하는 단계, 보강 섬유와 중합체 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 부재 상에 침착시키는 단계, 액체를 제거하여 웹을 형성하는 단계, 웹을 중합체 수지의 연화 온도를 초과하게 가열하는 단계, 웹을 미리 결정된 두께로 압착하여 중합체 재료를 형성하는 단계, 접착제를 압착된 웹 상에 배치하는 단계, 스킨 재료를 배치된 접착제 상에 배치하여 로프팅-전 복합재 재료를 제공하는 단계(배치된 접착제는 열가소성 재료 및 열경화성 재료를 포함함) 및 로프팅-전 복합재 재료를 로프팅시켜서 로프팅-후 복합재 재료를 제공하고, 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 배치된 스킨 재료에 대한 로프팅-후 박리 강도를 제공하는 단계를 포함하는 복합재 재료의 형성 방법이 제공된다. 일부 예에서, 방법은 열을 사용하여 로프팅-전 복합재 재료를 로프팅시키는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 대류식 적외선 오븐을 사용하여 열을 제공하는 단계를 포함한다.
추가 양상에서, 프레임, 프레임에 커플링된 차체; 및 프레임에 커플링된 본 명세서에 기술된 조성물, 본 명세서에 기술된 프리프레그 또는 코어 또는 본 명세서에 기술된 복합재 중 임의의 하나 이상을 포함하는 하부 차폐재가 제공된다.
추가 특징, 양상, 예 및 구성 및 실시형태가 하기에 보다 상세하게 기술된다.
특정 실시형태가 첨부된 도면을 참고로 기술되어 있다:
도 1은 특정 실시예에 따른, 접착제 층을 통해서 스킨 층에 커플링된 코어 층의 도면;
도 2는 특정 구성에 따른, 코어 층으로부터 분리된 스킨 층 상에 배치된 접착제 층을 나타낸 도면;
도 3은 특정 구성에 따른, 스킨 층으로부터 분리된 코어 층 상에 배치된 접착제 층을 나타낸 도면;
도 4는 특정 구성에 따른, 접착제 층을 포함하는 스킨 층으로부터 분리된 코어 층 상에 배치된 접착제 층을 나타낸 도면;
도 5는 특정 구성에 따른, 코어 층 상에 배치된 접착제 층 및 스킨 층 상에 배치된 접착제 층을 나타낸 도면;
도 6은 특정 실시형태에 따른, 코어 층 상에 배치된 스트립을 나타낸 도면;
도 7은 특정 실시형태에 따른, 프리프레그 또는 코어의 도면;
도 8a 내지 도 8c는 특정 실시예에 따른, 서로에 커플링된 2개의 프리프레그를 나타낸 도면;
도 9는 특정 실시예에 따른, 접착제 층을 통해서 코어 층에 커플링된 스킨 층을 나타낸 도면;
도 10은 특정 실시형태에 따른, 2개의 스킨 층에 커플링된 코어 층을 나타낸 도면;
도 11은 특정 실시예에 따른, 스킨 층에 커플링된 코어 층 및 장식 층을 나타낸 도면;
도 12는 특정 실시형태에 따른, 층을 통해서 서로에 커플링된 2개의 코어 층을 나타낸 도면;
도 13은 특정 실시형태에 따른, 서로에 커플링된 2개의 코어 층 및 코어 층 중 하나 상에 배치된 스킨 층을 나타낸 도면;
도 14는 특정 실시형태에 따른, 서로에 커플링된 2개의 코어 층 및 코어 층 각각 상에 배치된 스킨 층을 나타낸 도면;
도 15는 특정 실시형태에 따른, 코어 층들 사이의 개재 층(intervening layer)을 사용하여 서로에 커플링된 2개의 코어 층을 나타낸 도면;
도 16은 특정 실시예에 따른, 대조군 샘플 및 시험 샘플에 대한 다양한 측정된 박리 강도를 나타낸 표; 및
도 17은 특정 실시형태에 따른, 측정된 박리 강도의 평균값을 나타낸 표.
본 개시 내용의 이점을 고려하여, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 도면에서 특정 치수 또는 특징부가 커지거나, 왜곡되거나 또는 달리 독특하거나 비-비례적 방식으로 도시되어 도면의 보다 사용자 친화적인 버전을 제공할 수 있음을 인식할 것이다. 어떤 특정 두께, 폭 또는 길이도 도면에서 묘사에 의해서 의도되지 않으며, 도면 성분의 상대 크기가 도면에서 성분 중 임의의 것의 크기를 제한하지 않는다. 치수 또는 값이 하기 설명에서 명시된 경우, 그 치수 또는 값은 단지 예시의 목적을 위해서 제공된다. 또한, 어떤 특정 재료 또는 배열도 도면의 특정 부분의 음영법으로 인해서 요구되도록 의도되지 않으며, 도면에서 상이한 성분이 구별의 목적을 위해서 음영법을 포함할 수 있지만, 상이한 성분은 바람직하다면 동일한 재료 또는 상이한 재료를 포함할 수 있다.
특정 실시형태가 본 명세서에 개시된 기술의 보다 사용자 친화적인 설명을 제공하기 위해서 단수 및 복수 용어와 관련하여 하기에 기술되어 있다. 이들 용어는 단지 편의 목적을 위해서 사용되고, 본 명세서에 기술된 특정 실시형태에 존재하는 것으로서 달리 언급되지 않는 한 프리프레그, 코어, 물품, 복합재 및 다른 발명 주제를 특정 특징부를 포함하거나 배제하는 것으로서 제한하도록 의도되지 않는다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 재료를 함께 사용하여 전형적으로 차량의 밑면에 커플링될 수 있는 하부 차폐재를 제공한다. 하기 일부 설명은 여객 자동차에 대한 하부 차폐재의 커플링에 관한 것이지만, 하부 차폐재는 또한 상업용 차량, 레저 차량, 올-터레인(all-terrain) 차량에서 그리고 가스 엔진, 하이브리드 엔진, 전기 엔진, 엔진으로서의 연료 전지 등을 포함하는 다른 차량에서 사용될 수 있다. 추가로, 하부 차폐재는 엔진 컴파트먼트의 다른 면적에서, 예를 들어, 엔진 커버로서 사용될 수 있거나 또는 엔진 블록의 측면에 따라서 배치될 수 있고, 휠 웰 라이너(wheel well liner)로서, 트렁크 라이너로서 또는 복합 패널이 사용될 수 있는 다른 차량 응용에서 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 특정 구성은 박리 강도에 관한 것이다. 본 명세서에 언급된 박리 강도 값은 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 따라서 측정되고, 성형 또는 달리 가공된 최종 복합 물품(코어, 접착제 및 임의의 스킨 층을 포함함) 상에서 수행된 측정치를 기준으로 한다. DIN 53357A에 대한 하기 언급은 1982년 10월 1일자의 이러한 프로토콜의 버전을 지칭한다. 예를 들어, 특정 구성은 성형-후 박리 강도를 지칭한다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 다수의 종래의 하부 차폐재는 가공 동안 불합격하는데, 그 이유는 스킨 층이 성형 또는 다른 가공 작업 동안 코어 층으로부터 분리되기 때문이다. 본 명세서에 기술된 코어 층, 접착제 층 및 스킨 층의 조합물을 포함시킴으로써, 박리 강도가 향상될 수 있고, 코어 층으로부터의 스킨 층의 박리가 가공 작업 동안 회피 또는 감소될 수 있다. 일부 예에서, 복합 물품은 코어 층으로부터 스킨 층을 임의로 실질적으로 분리시키지 않으면서 목적하는 형상으로 성형 또는 드로잉될 수 있다.
일부 예에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 기계 방향에서 적어도 0.4N/㎝의 스킨 재료와 코어 또는 로프팅 후 코어 층 간의 가공-후, 예를 들어, 성형-후, 박리 강도를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 횡 방향에서 적어도 0.4N/㎝의 스킨 재료와 코어 또는 로프팅 후 코어 층 간의 가공-후, 예를 들어, 성형-후, 박리 강도를 포함할 수 있다. 추가 구성에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 기계 방향에서 적어도 0.5N/㎝의 스킨 재료와 코어 또는 로프팅 후 코어 층 간의 가공-후, 예를 들어, 성형-후, 박리 강도를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 횡 방향에서 적어도 0.5N/㎝의 스킨 재료와 코어 또는 로프팅 후 코어 층 간의 가공-후, 예를 들어, 성형-후, 박리 강도를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 기계 방향에서 적어도 0.6N/㎝의 스킨 재료와 코어 또는 로프팅 후 코어 층의 가공-후, 예를 들어, 성형-후, 박리 강도를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 횡 방향에서 적어도 0.6N/㎝의 스킨 재료와 코어 또는 로프팅 후 코어 층 간의 가공-후, 예를 들어, 성형-후, 박리 강도를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 기계 방향 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 약 0.4 내지 0.9, 보다 특별하게는 약 0.5 내지 0.9N/㎝ 또는 0.6 내지 0.9N/㎝ 또는 0.7 내지 0.9N/㎝일 수 있다. 다른 실시형태에서, 횡 방향 박리 강도는 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 약 0.4 내지 0.9, 보다 특별하게는 약 0.5 내지 0.9N/㎝ 또는 0.6 내지 0.9N/㎝ 또는 0.7 내지 0.9N/㎝일 수 있다. 박리 강도는 물품의 상부 또는 물품의 하부로부터 측정될 수 있다. 모든 경우에서 사실인 것은 아니지만, 물품의 상부로부터 측정되는 경우의 박리 강도는 전형적으로 물품의 하부로부터 측정되는 경우의 박리 강도와 상이하다. 예를 들어, 일부 예에서, 상부로부터의 박리 강도는 물품의 상부 면으로부터 측정되는 경우 약 0.4 내지 0.9N/㎝일 수 있고, 물품의 하부로부터 측정되는 경우 그리고 DIN 53357 A에 의해서 측정되는 경우 약 0.9 내지 5N/㎝일 수 있다. 일부 예에서, 본 명세서에 기술된 물품의 박리 강도(DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우)는 스킨 재료와 코어 층 사이에 접착제 층이 없는 시험 물품에 비해서 적어도 125%, 150%, 175%, 200%, 250%, 300% 또는 400% 또는 그 초과가 증가될 수 있다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 하부 차폐재 조성물은 코어 층, 스킨 층 및 코어 층과 스킨 층 사이의 접착제 층을 포함할 수 있다. 도 1을 참고하면, 예를 들어, 성형, 드로잉 또는 다른 형성 공정을 사용하여, 하부 차폐재로 형성될 수 있는 하부 차폐재 보드의 단순화된 도면이 도시되어 있다. 보드(100)는 코어 층(110), 스킨 층(130) 및 코어 층(110)과 스킨 층(130) 사이에 배치된 접착제 층(120)을 포함한다. 도 1에 도시된 특정 치수는 설명을 위해서 확대되었고, 또 다른 성분의 두께에 비해서, 어떤 한 성분의 특정 치수도 적용되도록 의도되지 않는다. 하기에서 보다 상세하게 주목되는 바와 같이, 코어 층(110)은 일반적으로 열가소성 중합체 또는 다른 재료에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차에 의해서 또는 그것으로부터 형성된 개방형 구조의 웹을 포함한다. 특정 예에서, 열가소성 코어 층(110)은 열에 노출 시 코어 층의 두께를 증가시켜서 로프팅 후 코어 층을 제공하기에 효과적인 로프팅제를 또한 포함할 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 로프팅 공정 및/또는 임의의 성형 작업은 코어 층(110)으로부터의 스킨 층(130) 박리를 유발할 수 있다. 스킨 층(130)과 코어 층(110) 간의 결합 강도를 증가시키기 위해서, 접착제 층(120)은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료 둘 모두를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 층(130)과 로프팅 후 코어 층(110) 간의 성형-후 박리 강도를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 성형 공정 및 로프팅 공정은 예를 들어, 보드(100)를 가열된 주형 내에 배치하고, 충분한 양의 열을 적용하여 보드를 성형하고, 보드의 코어를 로프팅시킴으로써, 함께 수행될 수 있다. 접착제 층(120)에서 열가소성 중합체 및 열경화성 재료의 특정 양 및 유형은 하기에서 보다 상세하게 논의된다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 접착제 층(120)에 존재하는 열가소성 중합체의 양(접착제 층의 중량 기준)은 일반적으로 접착제 층(120)에 존재하는 열경화성 재료의 양(접착제 층의 중량 기준)보다 더 많다.
특정 실시형태에서, 접착제 층은 코어 층 상에 배치된 스킨 재료 상에 존재할 수 있다. 도 2를 참고하면, 코어 층(210)은 스킨 층(230)의 표면 상에 배치된 접착제 층(220)을 포함하는 스킨 층(230)으로부터 분리되어 도시되어 있다. 접착제 층(220)은 열경화성 재료 및 열가소성 중합체 둘 모두를 포함할 수 있고, 따라서 스킨 층(230)이 코어 층(210)에 결합되는 경우, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 층(230)과 로프팅 후 코어 층(210) 간의 성형-후 박리 강도가 제공된다. 일부 예에서, 코어 층(210)은 스킨 층(230)을 접착제 층(220)을 사용하여 코어 층(210)에 커플링시키기 전에 가열되어 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 다른 예에서, 접착제 층(220)은 스킨 층(230)을 접착제 층(220)을 사용하여 코어 층(210)에 커플링시키기 전에 가열되어 열가소성 중합체를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(210) 및 접착제 층(220) 둘 모두는 스킨 층(230)을 접착제 층(220)을 사용하여 코어 층(210)에 커플링시키기 전에 가열되어 층(210)의 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시키고, 층(220)의 열가소성 중합체를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 바람직한 경우, 접착제 층(220)은 또한 코어 층(210) 상에 스킨 층(230)을 배치하기 전에, 적합한 온도로 가열되어 열경화성 재료의 일부, 예를 들어, 5 내지 10%를 가교결합시킬 수 있다. 또한, 층(230)의 스킨 재료는 마찬가지로 일부 방식으로 가열 또는 가공될 수 있다.
특정 예에서, 접착제 층은 스킨 층에 커플링된 코어 층 상에 존재할 수 있다. 도 3을 참고하면, 접착제 층(320)을 포함하는 코어 층(310)은 스킨 층(330)으로부터 분리되어 도시되어 있다. 접착제 층(320)은 열경화성 재료 및 열가소성 중합체 둘 모두를 포함할 수 있고, 따라서 스킨 층(330)이 코어 층(310)에 결합되는 경우, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 층(330)과 로프팅 후 코어 층(310) 간의 성형-후 박리 강도가 제공된다. 일부 예에서, 코어 층(310)은 스킨 층(330)을 코어 층(310)에 커플링시키기 전에 가열되어 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 다른 예에서, 다른 예에서, 접착제 층(320)은 스킨 층(330)을 코어 층(310)에 커플링시키기 전에 가열되어 열가소성 중합체를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(310) 및 접착제 층(320) 둘 모두는 스킨 층(330)을 코어 층(310)에 커플링시키기 전에 가열되어 층(310)의 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시키고, 층(320)의 열가소성 중합체를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 바람직한 경우, 접착제 층(320)은 또한 코어 층(310) 상에 스킨 층(330)을 배치하기 전에, 적합한 온도로 가열되어 열경화성 재료의 일부, 예를 들어, 5 내지 10%를 가교결합시킬 수 있다. 또한, 층(330)의 스킨 재료는 마찬가지로 일부 방식으로 가열 또는 가공될 수 있다.
특정 구성에서, 접착제 층은 코어 층 및 스킨 층 중 하나 또는 둘 모두로부터 분리될 수 있고, 그들 중 하나 또는 둘 모두 상에 배치될 수 있다. 도 4를 참고하면, 코어 층(410)은 접착제 층(420) 및 스킨 층(430)으로부터 분리되어 도시되어 있다. 접착제 층(420)은 열경화성 재료 및 열가소성 중합체 둘 모두를 포함할 수 있고, 따라서 스킨 층(430)이 접착제 층(420)을 통해서 코어 층(410)에 결합되는 경우, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 층(430)과 로프팅 후 코어 층(410) 간의 성형-후 박리 강도가 제공된다. 일부 예에서, 코어 층(410)은 스킨 층(430)을 코어 층(410)에 커플링시키기 전에 가열되어 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 일부 구성에서, 접착제 층(420)은 스킨 층(430)을 코어 층(410)에 커플링시키기 전에 코어 층(410) 또는 스킨 층(430) 중 하나 또는 둘 모두 상에 분사, 롤링 또는 달리 배치될 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(410)을 가열하여 층(410)의 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있고, 스킨 층(430)을 코어 층(410) 상에 커플링시키기 전에 접착제 층(420)을 연화된 코어 층(410) 상에 배치할 수 있다. 바람직한 경우, 스킨 층(430)을 코어 층(410) 상에 배치하기 전에, 접착제 층(420)을 적합한 온도에서 배치하여 목적하는 컨시스턴시 또는 두께를 제공하거나 또는 열경화성 재료의 일부, 예를 들어 5 내지 10%를 가교결합시킬 수 있다. 특정 예에서, 접착제 층(420)을 코어 층(410) 상에 배치하여, 적어도 어느 정도로 가교-결합하는 것을 허용하고, 이어서 스킨 층(430)을 배치된 접착제 층을 사용하여 코어 층(410) 상에 배치할 수 있다. 또한, 층(430)의 스킨 재료는 마찬가지로 일부 방식으로 가열 또는 가공될 수 있다.
특정 실시형태에서, 접착제 층의 하나의 성분은 코어 층 상에 배치될 수 있고, 접착제 층의 또 다른 성분은 스킨 재료 상에 배치될 수 있다. 도 5를 참고하면, 코어 층(510)이 하나의 표면 상에 접착제 층(520)을 포함하는 것으로 도시되어 있고, 스킨 층(530)이 하나의 표면 상에 제2 접착제 층(525)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 일부 예에서, 접착제 층(520)은 열가소성 중합체를 포함하고, 접착제 층(525)은 열경화성 재료를 포함한다. 다른 구성에서, 접착제 층(525)은 열가소성 중합체를 포함하고, 접착제 층(520)은 열경화성 재료를 포함한다. 일부 예에서, 접착제 층(520)은 제1 열가소성 중합체를 포함하고, 접착제 층(525)은 제2 열가소성 중합체(제1 중합체와 상이함) 및 열경화성 재료를 포함한다. 다른 예에서, 접착제 층(520)은 제1 열경화성 재료를 포함하고, 접착제 층(525)은 열가소성 중합체 및 제2 열경화성 재료를 포함한다. 추가 구성에서, 접착제 층(520)은 제1 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하고, 접착제 층(525)은 제2 열가소성 중합체를 포함한다. 추가 예에서, 접착제 층(520)은 제1 열가소성 중합체 및 제1 열경화성 재료를 포함하고, 접착제 층(525)은 제2 열가소성 중합체 및 제2 열경화성 재료를 포함한다. 다른 구성에서, 접착제 층(520)은 2종 이상의 열가소성 중합체를 포함하고, 접착제 층(525)은 임의로 열가소성 중합체의 존재하에서 적어도 1종의 열경화성 재료, 예를 들어, 2종 이상의 열경화성 재료를 포함한다. 접착제 층(520, 525)을 함께 사용하여 스킨 층(530)을 코어 층(510)에 결합시켜서 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 스킨 층(530)과 로프팅 후 코어 층(510) 간의 성형-후 박리 강도를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 코어 층(510) 및/또는 접착제 층(520)을 스킨 층(530)을 코어 층(510)에 커플링시키기 전에 가열하여 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있다. 다른 예에서, 접착제 층(525)은 코어 층(510) 및 스킨 층(530)을 커플링시키기 전에 (적어도 어느 정도로) 연화될 수 있다. 일부 구성에서, 접착제 층(520, 525) 각각은 스킨 층(530)을 코어 층(510)에 커플링시키기 전에 독립적으로 그들의 각각의 아래에 놓인 층 상에 분사, 롤링 또는 달리 배치될 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(510)을 가열하여 층(310)의 열가소성 재료를 (적어도 어느 정도로) 연화시킬 수 있고, 스킨 층(530)을 코어 층(510) 상에 커플링시키기 전에 접착제 층(520)을 연화된 코어 층(510) 상에 배치할 수 있다. 바람직한 경우, 스킨 층(530)을 코어 층(510) 상에 배치하기 전에, 접착제 층(520) 및 접착제 층(525)을 적합한 온도에서 배치하여 목적하는 컨시스턴시 또는 두께를 제공하거나 또는 열경화성 재료의 일부, 예를 들어 5 내지 10%를 가교결합시킬 수 있다. 특정 예에서, 접착제 층(520)을 코어 층(510) 상에 배치하여, 적어도 어느 정도로 가교-결합하는 것을 허용하고, 이어서 접착제 층(525)을 갖는 스킨 층(530)을 배치된 접착제 층(520)을 사용하여 코어 층(510) 상에 배치할 수 있다. 또한, 층(530)의 스킨 재료는 마찬가지로 일부 방식으로 가열 또는 가공될 수 있다.
특정 실시형태에서, 복합 물품에서 사용되는 접착제 및 본 명세서에 기술된 재료는 열경화성 재료의 균일한 분포 또는 균질한 분포를 포함할 필요는 없다. 예를 들어, 딥 드로 공정에 적용되고자 하거나, 신축되거나, 또는 코어 층으로부터의 스킨 층의 분리를 유발할 수 있는 힘에 달리 적용되는 보드의 면적에서 열경화성 재료를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 도 6을 참고하면, 일반적인 평면 기재로서 도시된 코어 층(610), 열가소성 중합체를 포함하는 접착제 층(명확성을 위해서 누락됨), 및 스킨 층 (또한 명확성을 위해서 누락됨)을 포함하는 복합 물품(600)의 분해도가 도시되어 있다. 선택된 영역에서 코어 층(610) 상에 열경화성 재료를 포함하는 접착제 재료의 스트립 또는 영역(622, 624 및 626)이 배치되어 있다. 스트립(622, 624 및 626)은 복합 물품 상에서 수행된 성형 또는 가공 작업으로 인해서 분리되어 사전-배치될 수 있는 부위에서 배치될 수 있다. 예를 들어, 다수의 복합 물품은 딥 드로우 공정에 적용될 수 있고, 여기서 5㎜ 이상의 깊이를 갖는 골짜기, 오목부 또는 다른 면적이 형성된다. 이러한 특징부를 형성하는 데 사용될 수 있는 힘은 복합 물품 성분의 분리를 유발할 수 있다. 분리 가능성을 감소시키거나 층 분리를 회피하기 위해서, 접착제 층(또는 스킨 층)을 코어 층(610)에 커플링시키기 전에 접착제 스트립을 선택된 면적에 배치할 수 있다. 일부 예에서, 스트립(622, 624, 및 626)을 독립적으로 코어 층(610) 상에 분사, 롤링, 브러싱 또는 달리 배치할 수 있다. 또 다른 구성에서, 스트립(622, 626 및 626)을 코어 층(610) 상에 배치하는 대신에, 스트립을 대신에 접착제 층(또는 스킨 층)의 밑면 상에 배치할 수 있다. 예를 들어, 접착제 층을 코어 층(610)에 커플링시키기 전에 열경화성 재료를 포함하는 접착제 스트립을 접착제 층의 선택된 면적 상에 배치할 수 있다. 층을 코어 층(610)에 커플링시키기 전에 접착제 층을 연화시키거나 또는 목적하는 온도로 가열할 수 있다. 사용되는 스트립의 실제 수는 1개 내지 10개 또는 그 초과로 달라질 수 있다. 일부 예에서, 접착제 층의 열가소성 중합체가 스트립들 사이에서 코어 층(610)의 표면을 접촉할 수 있도록 서로에 인접한 스트립을 이격시키는 것이 바람직할 수 있고, 예를 들어, 스트립을 약 0.5㎜ 내지 약 5㎜ 떨어져서 이격시킬 수 있다. 이러한 배열은 스킨 층에 대한 코어 층(610)의 결합을 추가로 향상시킬 수 있다. 스트립(622 내지 626)은 도 6을 참고로 열경화성 재료를 포함하는 것으로 기술되지 있지만, 스트립은 대신에 열가소성 중합체를 포함할 수 있고, 접착제 층이 열경화성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 열가소성 스트립에 커플링시켜서 재료의 조합물이 코어 층(610)과 스킨 층 사이에서 향상된 결합을 제공할 수 있다. 대안적으로, 스트립을 스킨 층 상에 배치할 수 있는데, 이어서 이것은 그 상에 배치된 접착제 층을 포함하는 코어 층에 커플링된다.
본 명세서에 기술된 열가소성 복합 물품을 자주 다양한 형상으로 성형 또는 가공하여 최종 형성된 부품 또는 물품을 제공한다. 가공 동안, 가공될 물품의 하나 이상의 성분 또는 층의 전체 두께를 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 본 명세서에 기술된 일부 구성에서, 열가소성 프리프레그 또는 열가소성 코어에서 로프팅제의 존재는 가열, 성형 또는 다른 온도 또는 가공 작업 동안 물품(또는 이의 일부)의 전체 두께의 변경을 허용한다. 일부 예에서, 로프팅제는 바람직한 경우, 열가소성 재료 및 복수의 섬유를 포함하는 열가소성 프리프레그 또는 코어의 공극 공간에서 예를 들어, 표면에서 표면까지 실질적으로 균일한 분포로 분산될 수 있다. 특정 예에서, 로프팅제는 프리프레그 또는 코어 내에 존재할 수 있지만, 프리프레그 또는 코어 내의 다른 재료에 공유 결합되지 않을 수 있다. 추가 예에서, 로프팅제는 열가소성 재료 내에 존재하는 하나 이상의 기에 공유 결합될 수 있거나 또는 복수의 섬유의 하나 이상의 기에 공유 결합될 수 있거나 또는 둘 다일 수 있다. 사용되는 실제 로프팅 온도는 프리프레그, 코어 및 물품 내에 존재하는 다른 재료에 따라서 달라질 수 있고, 일부 예에서, 로프팅 온도는 프리프레그, 코어 및 물품 내에 존재하는 열가소성 재료(들)의 용융점 온도보다 높거나 그것과 동등할 수 있다.
특정 구성에서, 본 명세서에 기술된 물품은 프리프레그 또는 코어 층을 포함할 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 프리프레그는 일반적으로 코어의 완전히 경화 또는 가공된 버전이 아니다. 예를 들어, 열가소성 재료, 복수의 섬유 및 로프팅제를 포함하는 부분적으로 경화된 층을 일반적으로 프리프레그라 칭하지만, 열가소성 재료, 복수의 섬유 및 로프팅제를 포함하는 완전히 경화된 층(이것은 로프팅될 수 있거나 아직 로프팅될 수 없음)을 일반적으로 코어 또는 코어 층이라 칭한다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 코어는 경화되었다고 간주될 수 있지만, 코어는 이의 두께를 증가시키거나, 이의 형상을 변경하거나, 또는 의도된 용도에 적합한 형성된 물품 또는 제품을 달리 제공하도록 추가로 가공될 수 있다. 하기 설명은 프리프레그 및 코어 둘 모두를 언급하고, 프리프레그와 함께 사용되는 재료(및 이의 양 및 특성)가 바람직한 경우 코어에서 또한 사용될 수 있다.
본 명세서에 기술된 특정 구성에서, 적합한 양의 로프팅제가 프리프레그, 코어 및 물품에 포함되어 프리프레그, 코어 및 물품의 선택적인 로프팅을 제공한다. 로프팅은 일반적으로 가공 조건, 예를 들어 열 및/또는 압력의 적용 동안 또는 그 후 프리프레그, 코어 또는 물품의 두께의 전체 증가를 지칭한다. 예를 들어, 로프팅제는 프리프레그, 코어 또는 물품이 제1 온도 및/또는 제1 가열 조건에서의 로프팅에 실질적으로 비민감성이고, 이어서 제2 온도 및/또는 제2 가열 조건에서의 로프팅에 민감성이도록 선택될 수 있다. 특정 자동차 응용에서, 로프팅제는 180 내지 190 또는 190 내지 200℃에서 실질적으로 로프팅되지 않고, 210 내지 220℃에서 로프팅되도록 선택될 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 제1 온도 및 제2 온도는 프리프레그, 코어 또는 물품 내에 존재하는 열가소성 재료에 따라서 달라질 수 있다. 특정 예에서, 로프팅제는 로프트 온도가 프리프레그 또는 코어 층 내의 열가소성 재료의 용융점보다 약 20℃ 이상 더 높을 때까지 실질적으로 어떤 로프팅도 일어나지 않도록 선택될 수 있다. 다른 예에서, 로프팅제는 로프트 온도가 코어 층 내의 열가소성 재료의 용융점보다 약 40℃ 이상 더 높을 때까지 실질적으로 어떤 로프팅도 일어나지 않도록 선택될 수 있다. 추가 예에서, 로프팅제(및/또는 로프팅 조건)는 로프트 온도가 코어 층의 열가소성 재료의 용융점보다 약 60℃ 이상 더 높을 때까지 실질적으로 어떤 로프팅도 일어나지 않도록 선택될 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제는 로프트 온도가 코어 층 내의 열가소성 재료의 용융점보다 약 80℃ 이상 더 높을 때까지 실질적으로 어떤 로프팅도 일어나지 않도록 선택될 수 있다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그 및 코어의 로프팅제는 1종 이상의 액체 탄화수소-중합체 쉘 재료를 포함할 수 있다. 코어에서 사용되는 로프팅제의 실제 유형은 예를 들어, 목적하는 로프팅 온도, 목적하는 평량, 목적하는 가공 조건 및 다른 인자를 비롯한, 다양한 인자에 좌우될 수 있다. 프리프레그 또는 코어 내에 존재할 수 있는 예시적인 구매 가능한 로프팅제는 쿠레하사(Kureha Corp.)(일본 소재)로부터 구매 가능하고, 예를 들어, H1100 액체 탄화수소 코어-중합체 미소구체를 포함한다. 로프팅제는 섬유 형태, 입자 형태, 미소구체 형태 또는 다른 형태를 비롯한, 다수의 형태로 존재할 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제는 미소구체 형태로 존재할 수 있고, 예를 들어, 적어도 40마이크로미터의 평균 입자 크기를 포함할 수 있거나, 또는 코어 내의 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 실질적으로 유사한 평균 입자 크기를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제는 약 2중량% 내지 약 20중량%로 존재할 수 있지만, 목적하는 로프팅 정도에 따라서, 더 많거나 또는 더 적은 로프팅제가 프리프레그 또는 코어에서 사용될 수 있다.
특정 구성에서, 개방형 구조, 예를 들어 공극 공간을 함께 갖는 1종 이상의 열가소성 재료 및 복수의 섬유를 포함하는 다공성 프리프레그가 제조될 수 있다. 일부 구성에서, 로프팅제는 로프트팅제가 열가소성 재료 및/또는 섬유와 일반적으로 공유 결합하지 않는 방식으로 공극 공간 내에 적재될 수 있다. 예를 들어, 열가소성 재료 및/또는 섬유는 이들이 일반적으로 비활성이거나 또는 로프팅제와 비-반응성이도록 선택될 수 있다. 로프팅제는 열가소성 재료 및/또는 섬유에 공유 결합할 수 없지만, 로프팅제 자체에서 또는 그 내에는 공유 결합이 존재할 수 있다. 다른 예에서, 열가소성 재료, 섬유 또는 둘 모두에 로프팅제를 공유 결합시켜서 프리프레그 내에서 일부 공유 결합된 로프팅제를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 결합된 로프팅제가 존재하더라도, 로프팅제는 바람직하게는 여전히 적합한 조건, 예컨대, 예를 들어 대류 가열하에서 이의 차지된 부피를 증가시켜서 프리프레그의 로프팅을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 공유 결합된 로프팅제 및 비-공유 결합된 로프팅제 재료 둘 모두가 또한 프리프레그 내에 존재할 수 있다. 프리프레그의 일부 구성이 로프팅제를 포함할 수 있지만(여기서 로프팅제 재료의 약 100%가 비-공유 결합됨), 약한 상호작용, 예컨대 반 데르 발스 상호작용 또는 정전기 상호작용이 로프팅제와 프리프레그의 다른 성분 사이에 일어날 수 있다.
특정 예에서 그리고 도 7을 참고하면, 열가소성 재료 및 복수의 섬유를 포함하는 프리프레그(700)가 도시되어 있다. 프리프레그(700)는 또한 프리프레그(700)를 통해서 분산된 로프팅제(예시의 목적을 위해서 점(705)으로서 도시됨)를 포함한다. 일부 예에서, 로프팅제 분산물은 프리프레그(700)의 제1 표면(702)으로부터 제2 표면(704)까지 실질적으로 균질하거나 실질적으로 균일한 형태일 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 프리프레그(700)에서 로프팅제의 이러한 실질적으로 균질하거나 실질적으로 균일한 분포를 달성하기 위해서, 프리프레그(700)의 성분을 함께 혼합하여 실질적으로 균일한 분산물을 형성할 수 있다. 혼합은, 분산물이 분산물 중에 로프팅제, 열가소성 재료 및 섬유의 실질적으로 균질하거나 실질적으로 균일한 혼합물을 포함할 때까지, 수행될 수 있다. 이어서, 예를 들어, 적합한 적층 공정을 사용하여 와이어 스크린 상에 분산물을 배치함으로써 본 명세서에 기술된 바와 같이 프리프레그(700)를 형성할 수 있다. 다른 구성에서, 표면(702)으로부터 표면(704)까지 로프팅제의 구배 분포를 제공하여 더 많은 로프팅제 재료가 다른 표면보다 표면(702, 704) 중 하나를 향해서 존재하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시형태에서, 로프팅제의 실질적으로 균일한 분포가 프리프레그(700) 내에 존재하고, 이어서 추가 로프팅제를 프리프레그(700)의 한 측면에 첨가하여 구배 분포를 제공한다. 이러한 추가 로프팅제는 예를 들어, 로프팅제를 포함하는 용액을 분사 또는 코팅함으로써 프리프레그(700)에 직접 첨가될 수 있거나, 또는 로프팅제를 포함하는 스킨, 추가 프리프레그 또는 다른 구성을 프리프레그(700)에 커플링시킴으로써 첨가될 수 있다. 예를 들어 그리고 도 8a를 참고하면, 제1 프리프레그(810) 및 제1 프리프레그(810) 상에 배치된 제2 프리프레그(820)가 도시되어 있다. 제1 프리프레그(810) 및 제2 프리프레그(820) 각각은 로프팅제의 실질적으로 균일한 분포를 포함하지만, 프리프레그(810, 820) 내의 로프팅제의 양은 상이하다. 바람직한 경우, 그러나, 프리프레그(810, 820) 중 하나 만이 로프팅제를 포함할 수 있고, 나머지 프리프레그는 로프팅제를 포함하지 않을 수 있거나, 또는 상이한 로프팅제를 포함할 수 있다. 프리프레그(810, 820)의 열가소성 재료를 용융시켜서 단일 프리프레그(850)를 제공할 수 있다(도 8b). 프리프레그(810, 820)를 함께 용융시킨 결과는, 표면(854)에 인접하게 존재하는 양에 비교할 때 표면(852)에 인접한 로프팅제의 양이 증가하는, 프리프레그(850) 내에서의 로프팅제의 구배 분포이다. 프리프레그(850)의 실제 전체 두께는 사용된 두께에 따라서 달라질 수 있고, 어떤 특정 두께도 도 8b에서 암시되도록 의도되지 않는다.
다른 구성에서, 프리프레그 내에서 로프팅제의 분포는 로프팅제를 포함하는 스킨 또는 다른 재료를 프리프레그에 커플링시킴으로써 제공될 수 있다. 도 8c를 참고하면, 로프팅제를 포함하는 스킨(870)이 열가소성 재료, 보강 섬유 및 로프팅제를 포함하는 프리프레그(860) 상에 배치된 것으로서 도시되어 있다. 요구되는 것은 아니지만, 스킨(870)은 전형적으로 프리프레그(860)의 로프팅-전 두께보다 훨씬 더 얇은 두께로 존재한다. 또한, 식별 가능한 계면이 전형적으로 스킨(870)과 프리프레그(860) 사이에 존재하지만, 도 8b과 관련하여 기술된 바와 같이, 서로에 대한 2개의 프리프레그의 커플링은 일반적으로 최종의 커플링된 프리프레그(850)에서 어떤 식별 가능한 계면도 유발하지 않는다. 다른 예에서, 스킨(870)을 프리프레그(860) 내에 용융시켜서 스킨(870) 및 프리프레그(860)를 커플링시켜서 임의의 실질적인 계면이 없는 커플링된 스킨/프리프레그 복합재 재료를 남길 수 있다. 바람직한 경우 그리고 하기에 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 로프팅제를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있는 추가 스킨을 또한 스킨(870)으로부터의 반대 측면 상의 프리프레그에 커플링시킬 수 있다.
특정 구성에서, 프리프레그의 열가소성 재료는 섬유 형태, 입자 형태, 수지 형태 또는 다른 적합한 형태로 존재할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그에서 사용되는 열가소성 재료는 입자 형태로 존재할 수 있고, 로프팅제의 평균 입자 크기와 실질적으로 동일한 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 임의의 특정 과학적 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 열가소성 재료 및 로프팅제의 입자 크기를 매칭시킴으로써, 예를 들어, 프리프레그 내에서의 로프팅제의 증가된 보유를 비롯한, 프리프레그의 향상된 가공이 달성될 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제의 평균 입자 크기 및 열가소성 재료의 평균 입자 크기는 약 5% 내지 약 10%에서 달라질 수 있고, 향상된 가공이 여전히 달성될 수 있다. 특정 구성에서, 프리프레그 내의 열가소성 재료 및 로프팅제 각각의 평균 입자 크기는 약 50마이크로미터 내지 약 120마이크로미터가 상이할 수 있다. 일부 구성에서, 로프팅제의 평균 입자 크기는 열가소성 재료 입자의 평균 입자 크기의 적어도 50%이어서 향상된 가공을 제공한다. 다른 예에서, 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 대략 동일한 평균 입자 크기를 갖는 로프팅제가 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 상이한 평균 입자 크기의 로프팅제와 함께 존재할 수 있다. 로프팅제의 평균 입자 크기는 상이할 수 있지만, 로프팅제의 화학적 조성은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 또 다른 구성에서, 상이한 평균 입자 크기를 갖는 2종 이상의 열가소성 재료가 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 실질적으로 동일한 평균 입자 크기를 갖는 2종의 로프팅제가 존재할 수 있다. 2종의 로프팅제는 화학적으로 동일할 수 있거나 또는 화학적으로 상이할 수 있다. 유사하게, 열가소성 재료는 화학적으로 동일할 수 있거나(그러나 상이한 평균 입자 크기를 가짐) 또는 화학적으로 상이할 수 있다.
특정 실시형태에서, 프리프레그 또는 코어는 일반적으로 공극 공간이 프리프레그 내에 존재하도록 실질적인 양의 개방형 구조를 포함한다. 예를 들어, 프리프레그 또는 코어 층은 0 내지 30%, 10 내지 40%, 20 내지 50%, 30 내지 60%, 40 내지 70%, 50 내지 80%, 60 내지 90%, 0 내지 40%, 0 내지 50%, 0 내지 60%, 0 내지 70%, 0 내지 80%, 0 내지 90%, 10 내지 50%, 10 내지 60%, 10 내지 70%, 10 내지 80%, 10 내지 90%, 10 내지 95%, 20 내지 60%, 20 내지 70%, 20 내지 80%, 20 내지 90%, 20 내지 95%, 30 내지 70%, 30 내지 80%, 30 내지 90%, 30 내지 95%, 40 내지 80%, 40 내지 90%, 40 내지 95%, 50 내지 90%, 50 내지 95%, 60 내지 95% 70 내지 80%, 70 내지 90%, 70 내지 95%, 80 내지 90%, 80 내지 95%(프리프레그 또는 코어의 부피 기준) 또는 이들 예시적인 범위 내의 임의의 예시적인 값의 공극 함량 또는 공극률을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그는 0%(예를 들어, 완전히 통합되지 않음) 초과 내지 약 95% 이하의 공극률 또는 공극 함량을 포함한다. 달리 언급되지 않는 한, 특정 공극 함량 또는 공극률을 포함하는 프리프레그에 대한 언급은 프리프레그의 총 부피(필수적으로 프리프레그와 프리프레그에 커플링된 임의의 다른 재료 또는 층의 총 부피는 아님)를 기준으로 한다.
특정 실시형태에서, 프리프레그 또는 코어 내에 존재하는 높은 공극률은 프리프레그의 기공 내의 로프팅제의 포획을 가능하게 한다. 예를 들어, 로프팅제는 비-공유 결합 방식으로 공극 공간에 존재할 수 있다. 열 또는 다른 동요(perturbation)의 적용이 비-공유 결합된 로프팅제의 부피를 증가시키는 작용을 할 수 있는데, 이것은 그 결과 프리프레그 또는 코어의 전체 두께를 증가시키고, 예를 들어, 프리프레그 또는 코어 두께는 로프팅제의 크기가 증가되고/되거나 추가 프리프레그 내에 포획됨에 따라서 증가한다. 예를 들어, 로프팅제는 열-감응제로서 이용되어 적합한 자극, 예를 들어 복사열의 적용이 프리프레그의 전체 두께를 증가시키는 기능을 할 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제는 2상(binary) 로프팅제로서 구성될 수 있는데, 이것은 자극, 예컨대 열의 적용 후에 무 로프팅으로부터 완전 로프팅까지 확장될 수 있다. 추가 구성에서, 로프팅제는, 크기가 로프팅제가 완전 로프팅에 도달할 때까지 온도 증가에 따라서 실질적으로 선형으로 증가하는 선형 로프팅제일 수 있다. 다른 예에서, 로프팅제는 단계식 로프팅제, 예를 들어, 미소구체의 형태의 단계식 로프팅제일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단계식 로프팅 또는 단계식 로프팅제는, 두께가 온도에 따라서 증가하고, 이어서 정체기가 존재하고, 이어서 온도 증가에 따라서 다시 증가하는, 로프팅제를 지칭한다. 부피의 단계식 증가는 전체 프리프레그 두께의 향상된 제어를 제공하고, 오버-로프팅의 가능성을 감소시킨다. 로프팅제를 포함하는 프리프레그를 사용하는 목적하는 두께는 적합한 가공 온도를 선택함으로써 달성될 수 있다. 두께가 충분하지 않으면, 다수의 예에서, 더 높은 온도를 적용하여 전체 두께를 목적하는 두께로 증가시킬 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그 또는 코어의 열가소성 재료는 적어도 부분적으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴스타이렌, 부타다이엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테트라클로레이트, 및 가소화된 폴리비닐 클로라이드와 비가소화된 폴리비닐 클로라이드 둘 모두, 및 이들 재료와 서로 또는 다른 중합체 재료의 블렌드 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 다른 적합한 열가소성 물질은 폴리아릴렌 에터, 폴리카보네이트, 폴리에스터카보네이트, 열가소성 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체, 비정질 나일론, 폴리아릴렌 에터 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴 설폰, 폴리에터 설폰, 액정 중합체, 파맥스(PARMAX)(등록상표)로서 상업적으로 공지된 폴리(1,4 페닐렌) 화합물, 고열 폴리카보네이트, 예컨대 바이엘(Bayer)의 에이펙(APEC)(등록상표) PC, 고온 나일론, 및 실리콘, 뿐만 아니라 이들 재료와 서로 또는 다른 중합체 재료의 합금 및 블렌드를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 프리프레그를 형성하기 위해서 사용되는 열가소성 재료는 분말 형태, 수지 형태, 로진 형태, 섬유 형태 또는 다른 적합한 형태로 사용될 수 있다. 다양한 형태의 예시적인 열가소성 재료가 본 명세서에 기술되며, 또한 예를 들어 미국 특허 공개 제20130244528호 및 제US20120065283호에 기술되어 있다. 프리프레그 내에 존재하는 열가소성 재료의 실제 양은 달라질 수 있고, 예시적인 양은 약 20중량% 내지 약 80중량%, 예를 들어, 30 내지 70중량% 또는 35 내지 65중량% 범위이다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 특히 고모듈러스 유기 섬유, 예컨대, 예를 들어, 파라- 및 메타-아라미드 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스터 섬유, 또는 섬유로서 사용하기에 적합한 본 명세서에 기술된 고용융지수 수지 중 임의의 것, 천연 섬유, 예컨대 대마, 사이살, 황마, 아마, 코이어, 양마 및 셀룰로스 섬유, 미네랄 섬유, 예컨대 현무암, 광물 울(예를 들어, 락 울 또는 슬래그 울), 규회석, 알루미나 실리카 등 또는 이들의 혼합물, 금속 섬유, 금속 처리된 천연 및/또는 합성 섬유, 세라믹 섬유, 얀 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 상기에 언급된 섬유 중 임의의 것은 사용 전에 화학적으로 처리되어 섬유에 목적하는 작용기를 제공하거나 또는 다른 물성을 부여할 수 있고, 예를 들어, 그들은 화학적으로 처리되어 열가소성 재료, 로프팅제 또는 둘 모두와 반응할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그에서 사용되는 섬유를 먼저 로프팅제와 반응시켜서 유도체화된 섬유를 제공하고, 이어서 이것을 열가소성 재료와 혼합할 수 있다. 대안적으로, 로프팅제를 프리프레그의 열가소성 재료와 반응시켜서 유도체화된 열가소성 재료를 제공할 수 있고, 이어서 이것을 섬유와 혼합한다. 프리프레그에서 섬유 함량은 프리프레그의 약 20중량% 내지 약 90중량%, 보다 특별하게는 프리프레그의 약 30중량% 내지 약 70중량%일 수 있다. 전형적으로, 프리프레그를 포함하는 복합 물품의 섬유 함량은 복합재의 약 20% 내지 약 90중량%, 보다 특별하게는 약 30중량% 내지 약 80중량%, 예를 들어, 약 40% 내지 약 70중량%에서 달라진다. 사용되는 섬유의 특정 크기 및/또는 배향은 적어도 부분적으로는, 사용되는 중합체 재료 및/또는 생성된 프리프레그의 목적하는 특성에 좌우될 수 있다. 섬유의 적합한 추가 유형, 섬유 크기 및 양은 본 개시 내용의 이익을 고려하여, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해서 쉽게 선택될 것이다. 비-제한적인 일 예시에서, 프리프레그를 제공하도록 열가소성 재료 및 로프팅제와 함께 분산된 섬유는 일반적으로 약 5마이크로미터 초과, 보다 특별하게는 약 5마이크로미터 내지 약 22마이크로미터의 직경, 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 갖고, 보다 특별하게는, 섬유 직경은 약 마이크로미터 내지 약 22마이크로미터일 수 있고, 섬유 길이는 약 5㎜ 내지 약 75㎜일 수 있다.
프리프레그에서 사용되는 로프팅제의 실제 유형은 예를 들어, 목적하는 로프팅 온도, 목적하는 로프팅 정도 등을 비롯한 다수의 인자에 좌우될 수 있다. 일부 예에서, 대류 가열에 노출될 때 이의 크기를 증가시킬 수 있는 미소구체 로프팅제가 사용될 수 있다. 예시적인 구매 가능한 로프팅제는 예를 들어, 쿠레하 코프로부터 입수 가능하다. 일부 예에서, 로프팅제는 미소구체 형태로 존재하고, 예를 들어 적어도 40마이크로미터의 평균 입자 크기를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 제1 평균 입자 크기를 갖는 제1 로프팅제, 및 제1 평균 입자 크기와 상이한 제2 평균 입자 크기를 갖는 제2 로프팅제를 사용할 수 있다.
일부 구성에서, 프리프레그는 특정 응용을 위해서 위험한 물질 요건에 대한 제한을 충족시키기 위해서 실질적으로 할로겐 무함유 또는 할로겐 무함유 프리프레그일 수 있다. 다른 예에서, 프리프레그는 할로겐화된 난연제, 예컨대, 예를 들어, F, Cl, Br, I, 및 At 중 1종 이상 또는 이러한 할로겐을 포함하는 화합물, 예를 들어 테트라브로모 비스페놀-A 폴리카보네이트 또는 모노할로-, 다이할로- 또는 테트라할로-폴리카보네이트를 포함하는 할로겐화 난연제를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그 및 코어에서 사용되는 열가소성 재료는 또 다른 난연제의 첨가 없이 약간의 난연성을 부여하기 위해서 1종 이상의 할로겐을 포함할 수 있다. 할로겐화된 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 존재하는 다른 성분에 따라서 달라질 수 있는 난연제의 양으로 바람직하게 존재한다. 예를 들어, 할로겐화된 난연제는 약 0.1중량% 내지 약 15중량%(프리프레그의 중량 기준), 보다 특별하게는 약 1중량% 내지 약 13중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 13중량%로 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 2종의 상이한 할로겐화된 난연제가 프리프레그에 첨가될 수 있다. 다른 예에서, 비-할로겐화된 난연제, 예컨대, 예를 들어, N, P, As, Sb, Bi, S, Se, 및 Te 중 하나 이상을 포함하는 난연제가 첨가될 수 있다. 일부 실시형태에서, 비-할로겐화된 난연제는 프리프레그가 더 환경 친화적일 수 있도록 인화된(phosphorated) 재료를 포함할 수 있다. 비-할로겐화되거나 또는 실질적으로 할로겐 무함유 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 존재하는 다른 성분에 따라서 달라질 수 있는 난연제의 양으로 바람직하게 존재한다. 예를 들어, 실질적으로 할로겐 무함유 난연제는 프리프레그의 중량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 15중량%(프리프레그의 중량 기준), 보다 특별하게는 약 1중량% 내지 약 13중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 13중량%로 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 2종의 상이한 실질적으로 할로겐 무함유 난연제가 프리프레그에 첨가될 수 있다. 특정 예에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그는 1종 이상의 실질적으로 할로겐 무함유 난연제와 조합하여 1종 이상의 할로겐화된 난연제를 포함할 수 있다. 2종 이상의 난연제가 존재하는 경우, 2종 이상의 난연제의 조합물이 난연성 양으로 존재할 수 있고, 이것은 존재하는 다른 성분에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 존재하는 난연제의 총 중량은 프리프레그의 중량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 20중량%(프리프레그의 중량 기준), 보다 특별하게는 약 1중량% 내지 약 15중량%, 예를 들어, 약 2중량% 내지 약 14중량%일 수 있다. 본 명세서에 기술된 프리프레그에서 사용되는 난연제를 로프팅제, 열가소성 재료 및 섬유를 포함하는 혼합물에 첨가할 수 있거나(혼합물을 와이어 스크린 또는 다른 가공 성분 상에 배치하기 전에) 또는 프리프레그를 형성한 후에 첨가할 수 있다.
특정 구성에서, 본 명세서에 기술된 물품은 다공성 코어를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 다공성 코어는 1종 이상의 열가소성 재료 및 웹 또는 네트워크 구조에서 경화된 열가소성 재료에 의해서 제자리에 보유될 수 있는 복수의 섬유를 포함하여 코어 내에 복수의 개방부, 공극 공간 또는 웹을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제는 로프팅제가 열가소성 재료 및/또는 섬유와 일반적으로 공유 결합하지 않는 방식으로 다공성 코어의 공극 공간 내에 존재할 수 있다. 예를 들어, 열가소성 재료 및/또는 섬유는 이들이 일반적으로 비활성이거나 또는 로프팅제와 비-반응성이도록 선택될 수 있다. 로프팅제는 열가소성 재료 및/또는 섬유에 공유 결합할 수 없지만, 로프팅제 자체에서 또는 그 내에는 전형적으로 공유 결합이 존재한다. 다른 예에서, 열가소성 재료, 섬유 또는 둘 모두에 로프팅제를 공유 결합시켜서 코어 내에서 일부 공유 결합된 로프팅제를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 결합된 로프팅제가 코어 내에 존재하더라도, 로프팅제는 바람직하게는 여전히 적합한 조건, 예컨대, 예를 들어 대류 가열하에서 이의 차지된 부피를 증가시켜서 코어의 로프팅을 허용할 수 있다. 일부 예에서, 공유 결합된 로프팅제 및 비-공유 결합된 로프팅제 재료 둘 모두가 또한 코어 내에 존재할 수 있다. 코어의 일부 구성이 로프팅제를 포함할 수 있지만(여기서 로프팅제의 약 100%가 비-공유 결합됨), 약한 상호작용, 예컨대 반 데르 발스 상호작용 또는 정전기 상호작용이 코어의 로프팅제와 프리프레그의 다른 성분 사이에 일어날 수 있고, 예를 들어, 전하-전하 상호작용 또는 소수성 상호작용이 코어 내에 존재하는 다양한 성분들 사이에서 일어날 수 있다.
특정 구성에서, 코어는 코어 전체에 분산된 로프팅제를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제 분산물은 코어의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 실질적으로 균질하거나 실질적으로 균일한 형태일 수 있다. 본 명세서에서 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 코어에서 로프팅제의 이러한 실질적으로 균질하거나 실질적으로 균일한 분포를 달성하기 위해서, 코어의 성분을 함께 혼합하여 분산물을 형성할 수 있다. 혼합은, 분산물이 분산물 중에 로프팅제, 열가소성 재료 및 섬유의 실질적으로 균질하거나 실질적으로 균일한 혼합물을 포함할 때까지, 수행될 수 있다. 이어서, 예를 들어, 적합한 적층 공정을 사용하여 와이어 스크린 상에 분산물을 배치하고, 그 후에 코어의 열경화성 재료를 경화시킴으로써 본 명세서에 기술된 바와 같이 코어를 형성할 수 있다. 다른 구성에서, 코어의 한 표면으로부터 코어의 다른 코어까지 로프팅제의 구배 분포를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 구성에서, 로프팅제의 실질적으로 균일한 분포가 코어 내에 존재하고, 이어서 추가 로프팅제를 코어의 한 측면에 첨가하여 구배 분포를 제공한다. 이러한 추가 로프팅제는 예를 들어, 로프팅제를 포함하는 용액을 분사 또는 코팅함으로써 코어에 직접 첨가될 수 있거나, 또는 로프팅제를 포함하는 스킨, 추가 프리프레그 또는 코어 또는 다른 구성을 코어에 커플링시킴으로써 첨가될 수 있다. 예를 들어, 제1 코어 및 제1 코어 상에 배치된 제2 코어가 복합 물품을 제공할 수 있다. 코어 각각은 실질적으로 균일한 분포의 로프팅제를 포함할 수 있지만, 두 코어에서 로프팅제의 양 및/또는 유형은 상이할 수 있고, 예를 들어, 적재 비율이 상이할 수 있거나 또는 재료 자체가 상이할 수 있다. 바람직한 경우, 그러나, 코어 중 하나 만이 로프팅제를 포함할 수 있고, 나머지 코어는 로프팅제를 포함하지 않을 수 있거나, 또는 상이한 로프팅제를 포함할 수 있다. 코어의 열가소성 재료를 용융시켜서 2개의 코어로부터의 재료를 포함하는 단일의 조합된 코어를 제공할 수 있다. 코어의 용융 결과는 로프팅제의 구배 분포를 갖는 복합 코어이다. 다른 구성에서, 코어 내에서 로프팅제의 분포는 로프팅제를 포함하는 스킨 또는 다른 재료를 코어에 커플링시킴으로써 제공될 수 있다. 다른 예에서, 스킨을 코어 내에 용융시켜서 스킨 및 코어를 커플링시켜서 임의의 실질적인 계면이 없는 커플링된 스킨/코어 복합재 재료를 남길 수 있다. 바람직한 경우 그리고 하기에 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 로프팅제를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있는 추가 스킨을 또한 제1 스킨으로부터의 반대 측면 상의 코어에 커플링시킬 수 있다.
특정 구성에서, 코어의 열가소성 재료를 사용하여 섬유 형태, 입자 형태, 수지 형태 또는 다른 적합한 형태의 코어를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 코어에서 사용되는 열가소성 재료는 입자 형태로 존재할 수 있고, 로프팅제의 평균 입자 크기와 실질적으로 동일한 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 열가소성 재료 및 로프팅제의 입자 크기를 매칭시킴으로써, 예를 들어, 코어 내에서의 로프팅제의 증가된 보유, 예비 로프팅 능력의 증가 등을 비롯한, 프리프레그의 향상된 가공이 달성될 수 있다. 일부 예에서, 로프팅제의 평균 입자 크기 및 열가소성 재료의 평균 입자 크기는 약 5% 내지 약 10%에서 달라질 수 있고, 향상된 가공이 여전히 달성될 수 있다. 특정 구성에서, 코어 내의 열가소성 재료 및 로프팅제 각각의 평균 입자 크기는 약 50마이크로미터 내지 약 900마이크로미터 범위일 수 있다. 다른 예에서, 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 대략 동일한 평균 입자 크기를 갖는 로프팅제가 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 상이한 평균 입자 크기의 로프팅제와 함께 존재할 수 있다. 로프팅제의 평균 입자 크기는 상이할 수 있지만, 로프팅제의 화학적 조성은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 또 다른 구성에서, 상이한 평균 입자 크기를 갖는 2종 이상의 열가소성 재료가 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 2종의 열가소성 재료의 평균 입자 크기와 실질적으로 동일한 평균 입자 크기를 갖는 2종의 로프팅제가 코어 내에 존재할 수 있다. 2종의 로프팅제는 화학적으로 동일할 수 있거나 또는 화학적으로 상이할 수 있다. 유사하게, 열가소성 재료는 화학적으로 동일할 수 있거나(그러나 상이한 평균 입자 크기를 가짐) 또는 화학적으로 상이할 수 있다.
특정 실시형태에서, 코어는 일반적으로 공극 공간이 코어 내에 존재하도록 실질적인 양의 개방형 구조를 포함한다. 예를 들어, 코어 층은 0 내지 30%, 10 내지 40%, 20 내지 50%, 30 내지 60%, 40 내지 70%, 50 내지 80%, 60 내지 90%, 0 내지 40%, 0 내지 50%, 0 내지 60%, 0 내지 70%, 0 내지 80%, 0 내지 90%, 5 내지 30%, 5 내지 40%, 5 내지 50%, 5 내지 60%, 5 내지 70%, 5 내지 80%, 5 내지 90%, 5 내지 95%, 10 내지 50%, 10 내지 60%, 10 내지 70%, 10 내지 80%, 10 내지 90%, 10 내지 95%, 20 내지 60%, 20 내지 70%, 20 내지 80%, 20 내지 90%, 20 내지 95%, 30 내지 70%, 30 내지 80%, 30 내지 90%, 30 내지 95%, 40 내지 80%, 40 내지 90%, 40 내지 95%, 50 내지 90%, 50 내지 95%, 60 내지 95% 70 내지 80%, 70 내지 90%, 70 내지 95%, 80 내지 90%, 80 내지 95%(코어의 부피 기준) 또는 이들 예시적인 범위 내의 임의의 예시적인 값의 공극 함량 또는 공극률을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 코어는 0%(예를 들어, 완전히 통합되지 않음) 초과 내지 약 95% 이하의 공극률 또는 공극 함량을 포함한다. 달리 언급되지 않는 한, 특정 공극 함량 또는 공극률을 포함하는 코어에 대한 언급은 코어의 총 부피(필수적으로 코어와 코어에 커플링된 임의의 다른 재료 또는 층의 총 부피는 아님)를 기준으로 한다. 프리프레그에 비교할 때, 코어의 공극률은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 예를 들어, 다수의 예에서, 프리프레그는 프리프레그를 롤러 세트를 통해서 통과시키거나 또는 프리프레그의 한 표면 또는 양 표면을 프레싱함으로써 코어로 형성된다. 이러한 예에서, 코어의 공극률은 프리프레그의 공극률과 상이할 수 있고, 예를 들어 코어의 공극률은 프리프레그의 것보다 더 낮을 수 있다. 일부 예에서, 코어의 공극률을 대등한 프리프레그보다 작도록 의도적으로 선택하여 최종 형성된 물품 제품에 코어의 증가된 로프팅 능력을 제공한다.
특정 실시형태에서, 코어 내에 존재하는 높은 공극률은 코어의 기공 내의 로프팅제의 포획을 가능하게 한다. 예를 들어, 로프팅제는 비-공유 결합 방식으로 공극 공간에 존재할 수 있다. 열 또는 다른 동요의 적용이 비-공유 결합된 로프팅제의 부피를 증가시키는 작용을 할 수 있는데, 이것은 그 결과 코어의 전체 두께를 증가시킨다. 예를 들어, 로프팅제는 열-감응제로서 이용되어 적합한 자극, 예를 들어 복사열의 적용이 프리프레그의 전체 두께를 증가시키는 기능을 할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 코어의 열가소성 재료는 적어도 부분적으로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴스타이렌, 부타다이엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테트라클로레이트, 및 가소화된 폴리비닐 클로라이드와 비가소화된 폴리비닐 클로라이드 둘 모두, 및 이들 재료와 서로 또는 다른 중합체 재료의 블렌드 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 다른 적합한 열가소성 물질은 폴리아릴렌 에터, 폴리카보네이트, 폴리에스터카보네이트, 열가소성 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체, 비정질 나일론, 폴리아릴렌 에터 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴 설폰, 폴리에터 설폰, 액정 중합체, 파맥스(등록상표)로서 상업적으로 공지된 폴리(1,4 페닐렌) 화합물, 고열 폴리카보네이트, 예컨대 바이엘의 에이펙(등록상표) PC, 고온 나일론, 및 실리콘, 뿐만 아니라 이들 재료와 서로 또는 다른 중합체 재료의 합금 및 블렌드를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 코어를 형성하기 위해서 사용되는 열가소성 재료는 분말 형태, 수지 형태, 로진 형태, 섬유 형태 또는 다른 적합한 형태로 사용될 수 있다. 다양한 형태의 예시적인 열가소성 재료가 본 명세서에 기술되며, 또한 예를 들어 미국 특허 공개 제20130244528호 및 제US20120065283호에 기술되어 있다. 코어 내에 존재하는 열가소성 재료의 실제 양은 달라질 수 있고, 예시적인 양은 약 20중량% 내지 약 80중량% 범위이다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 코어의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 특히 고모듈러스 유기 섬유, 예컨대, 예를 들어, 파라- 및 메타-아라미드 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스터 섬유, 또는 섬유로서 사용하기에 적합한 본 명세서에 기술된 고용융지수 수지 중 임의의 것, 천연 섬유, 예컨대 대마, 사이살, 황마, 아마, 코이어, 양마 및 셀룰로스 섬유, 미네랄 섬유, 예컨대 현무암, 광물 울(예를 들어, 락 울 또는 슬래그 울), 규회석, 알루미나 실리카 등 또는 이들의 혼합물, 금속 섬유, 금속 처리된 천연 및/또는 합성 섬유, 세라믹 섬유, 얀 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 상기에 언급된 섬유 중 임의의 것은 사용 전에 화학적으로 처리되어 섬유에 목적하는 작용기를 제공하거나 또는 다른 물성을 부여할 수 있고, 예를 들어, 그들은 화학적으로 처리되어 열가소성 재료, 로프팅제 또는 둘 모두와 반응할 수 있다. 일부 예에서, 코어에서 사용되는 섬유를 먼저 로프팅제와 반응시켜서 유도체화된 섬유를 제공하고, 이어서 이것을 열가소성 재료와 혼합할 수 있다. 대안적으로, 로프팅제를 코어의 열가소성 재료와 반응시켜서 유도체화된 열가소성 재료를 제공할 수 있고, 이어서 이것을 섬유와 혼합한다. 코어에서 섬유 함량은 코어의 약 20중량% 내지 약 90중량%, 보다 특별하게는 코어의 약 30중량% 내지 약 70중량%일 수 있다. 사용되는 섬유의 특정 크기 및/또는 배향은 적어도 부분적으로는, 사용되는 중합체 재료 및/또는 생성된 코어의 목적하는 특성에 좌우될 수 있다. 섬유의 적합한 추가 유형, 섬유 크기 및 양은 본 개시 내용의 이익을 고려하여, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해서 쉽게 선택될 것이다. 비-제한적인 일 예시에서, 코어를 제공하도록 열가소성 재료 및 로프팅제와 함께 분산된 섬유는 일반적으로 약 5마이크로미터 초과, 보다 특별하게는 약 5마이크로미터 내지 약 22마이크로미터의 직경, 및 약 5㎜ 내지 약 200㎜의 길이를 갖고, 보다 특별하게는, 섬유 직경은 약 마이크로미터 내지 약 22마이크로미터일 수 있고, 섬유 길이는 약 5㎜ 내지 약 75㎜일 수 있다.
일부 예에서, 코어는 특정 응용을 위해서 위험한 물질 요건에 대한 제한을 충족시키기 위해서 실질적으로 할로겐 무함유 또는 할로겐 무함유 코어일 수 있다. 다른 예에서, 다른 예에서, 코어는 할로겐화된 난연제, 예컨대, 예를 들어, F, Cl, Br, I, 및 At 중 1종 이상 또는 이러한 할로겐을 포함하는 화합물, 예를 들어 테트라브로모 비스페놀-A 폴리카보네이트 또는 모노할로-, 다이할로- 또는 테트라할로-폴리카보네이트를 포함하는 할로겐화 난연제를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 코어에서 사용되는 열가소성 재료는 또 다른 난연제의 첨가 없이 약간의 난연성을 부여하기 위해서 1종 이상의 할로겐을 포함할 수 있다. 할로겐화된 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 존재하는 다른 성분에 따라서 달라질 수 있는 난연제의 양으로 바람직하게 존재한다. 예를 들어, 할로겐화된 난연제는 약 0.1중량% 내지 약 15중량%(코어의 중량 기준), 보다 특별하게는 약 1중량% 내지 약 13중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 13중량%로 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 2종의 상이한 할로겐화된 난연제가 코어에 첨가될 수 있다. 다른 예에서, 비-할로겐화된 난연제, 예컨대, 예를 들어, N, P, As, Sb, Bi, S, Se, 및 Te 중 하나 이상을 포함하는 난연제가 첨가될 수 있다. 일부 실시형태에서, 비-할로겐화된 난연제는 코어가 더 환경 친화적일 수 있도록 인화된 재료를 포함할 수 있다. 비-할로겐화되거나 또는 실질적으로 할로겐 무함유 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 존재하는 다른 성분에 따라서 달라질 수 있는 난연제의 양으로 바람직하게 존재한다. 예를 들어, 실질적으로 할로겐 무함유 난연제는 코어의 중량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 15중량%(코어의 중량 기준), 보다 특별하게는 약 1중량% 내지 약 13중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 13중량%로 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 2종의 상이한 실질적으로 할로겐 무함유 난연제가 코어에 첨가될 수 있다. 특정 예에서, 본 명세서에 기술된 코어는 1종 이상의 실질적으로 할로겐 무함유 난연제와 조합하여 1종 이상의 할로겐화된 난연제를 포함할 수 있다. 2종 이상의 난연제가 존재하는 경우, 2종 이상의 난연제의 조합물이 난연성 양으로 존재할 수 있고, 이것은 존재하는 다른 성분에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 존재하는 난연제의 총 중량은 코어의 중량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 20중량%(코어의 중량 기준), 보다 특별하게는 약 1중량% 내지 약 15중량%, 예를 들어, 약 2중량% 내지 약 14중량%일 수 있다. 예를 들어, 난연제 내에 프리프레그 또는 코어를 담그거나 또는 프리프레그 또는 코어 상에 난연제를 분사함으로써 본 명세서에 기술된 코어에서 사용되는 난연제를 로프팅제 재료, 열가소성 재료 및 섬유를 포함하는 혼합물에 첨가할 수 있거나(혼합물을 와이어 스크린 또는 다른 가공 성분 상에 배치하기 전에) 또는 프리프레그를 형성하거나 또는 코어를 경화시킨 후에 첨가할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 조성물 중에서 사용되는 접착제 층은 열가소성 성분 및 열경화성 재료 성분을 포함할 수 있다. 임의의 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 열경화성 재료를 접착제 층 중에 효과적인 양으로 포함시킴으로써, 가교-결합이 향상되어 프리프레그 또는 코어와 프리프레그 또는 코어 상에 배치된 스킨 층 간의 더 양호한 결합을 달성할 수 있다. 일부 예에서, 접착제 층의 열가소성 성분은 열가소성 중합체, 예컨대 예를 들어, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 접착제 층의 열가소성 중합체는 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴스타이렌, 부타다이엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테트라클로레이트, 및 폴리비닐 클로라이드, 가소화된 폴리비닐 클로라이드와 비가소화된 폴리비닐 클로라이드 둘 모두, 및 이들 재료와 서로 또는 다른 중합체 재료의 블렌드 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 접착제 층에서 사용하기 위한 다른 적합한 열가소성 중합체는 폴리아릴렌 에터, 폴리카보네이트, 폴리에스터카보네이트, 열가소성 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체, 비정질 나일론, 폴리아릴렌 에터 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴 설폰, 폴리에터 설폰, 액정 중합체, 파맥스(등록상표)로서 상업적으로 공지된 폴리(1,4 페닐렌) 화합물, 고열 폴리카보네이트, 예컨대 바이엘의 에이펙(등록상표) PC, 고온도 나일론, 및 실리콘, 뿐만 아니라 이들 재료와 서로 또는 다른 중합체 재료의 합금 및 블렌드를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 사용되는 열경화성 재료는 달라질 수 있고, 하나 이상의 에폭시기를 포함하는 재료, 에폭사이드, 에폭시 수지, 에폭시 접착제, 폴리에스터, 폴리에스터 수지, 열경화성 우레탄, 열경화성 폴리우레탄, 다이알릴-프탈레이트, 폴리이미드, 폴리아마이드, 시아네이트 에스터, 폴리사이아누레이트 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는 1종 이상의 열경화성 중합체를 포함할 수 있다. 접착제 층에서 열가소성 재료 대 열경화성 재료의 실제 양 비율은 달라질 수 있고, 일부 예에서, 존재하는 열경화성 재료의 양보다 더 많은 열가소성 재료가 존재한다(접착제 층의 중량 기준). 예를 들어, 다공성 코어 층을 포함하는 물품의 로프팅 능력을 여전히 보유하도록 접착제 층의 중량을 기준으로 10% 또는 5% 미만의 열경화성 재료를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 너무 많은 열경화성 재료는 예를 들어, 물품이 로프팅될 수 있는 치수를 제한함으로써, 물품의 로프팅 능력을 방해 또는 제한할 수 있다. 일부 실시형태에서, 충분한 열경화성 재료가 접착제 층에 존재하여 코어 층과 스킨 층 간의 박리 강도를 향상시키지만, 예를 들어, 열성형, 성형 등을 사용하여 복합 물품의 동시 로프팅 및 성형을 예방하기 위해서 너무 많은 열경화성 재료가 존재하는 것은 아니다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 복합 물품은 하부 차폐재에 프레싱될 수 있는 하부 차폐재 조성물을 제공하기 위해서 프리프레그 또는 코어의 표면 상에 배치된 스킨 재료를 포함할 수 있다. 도 9를 참고하면, 물품(900)은 프리프레그 또는 코어의 공극 공간 내에 배치된 열가소성 재료, 복수의 섬유 및 로프팅제를 포함하는 프리프레그 또는 코어(910)를 포함한다. 물품(900)은 열가소성 중합체 성분 및 열경화성 재료 둘 모두를 포함하는 접착제 층(915)을 통해서 프리프레그 또는 코어(910) 상에 배치된 제1 스킨(920)을 포함한다. 물품(900)의 접착제 층에서 열가소성 성분 및 열경화성 재료의 실제 중량 백분율은 달라질 수 있지만, 열가소성 성분은 전형적으로 열경화성 재료보다 더 많은 중량 백분율로 존재한다. 스킨(920)은 예를 들어, 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림(frim), 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어(910) 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성 코팅을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 스킨(920)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 스킨(920)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 스킨(920)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 스킨(920)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 스킨(920)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 스킨(920)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(910)는 프리프레그 및 코어와 관련하여 본 명세서에 기술된 재료, 예를 들어, 프리프레그 또는 코어(910) 중에 분산된 열가소성 재료, 보강 섬유 및 로프팅제 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 바람직한 경우, 스킨(920)은 또한 마찬가지로 로프팅제를 포함할 수 있다.
특정 구성에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그 및 코어를 사용하여 프리프레그 또는 코어의 각각의 측면 상에 스킨을 포함하는 물품을 제공할 수 있다. 도 10을 참고하면, 프리프레그 또는 코어(1010), 코어(1010)와 스킨(1020) 사이의 접착제 층(1015)을 사용하여 프리프레그 또는 코어(1010)의 제1 표면 상에 배치된 제1 스킨(1020)을 포함하는 물품(1000)이 도시되어 있다. 접착제 층(1015)은 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하여 코어(1010)의 로프팅 및/또는 물품(1000)의 성형 또는 가공 후에 코어(1010)와 스킨(1020) 사이에서 향상된 박리 강도를 제공한다. 또한 프리프레그 또는 코어(1010) 상에 배치된 제2 스킨(1030)이 존재한다. 임의적인 제2 접착제 층(도시되지 않음)이 스킨(1030)과 코어(1010) 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하여 코어(1010)의 로프팅 및/또는 물품(1000)의 성형 또는 가공 후에 코어(1010)와 스킨(1030) 사이에서 향상된 박리 강도를 제공하는 제2 접착제 층이 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1010)는 프리프레그 및 코어와 관련하여 본 명세서에 기술된 재료, 예를 들어, 프리프레그 또는 코어(1010) 중에 분산된 열가소성 재료, 보강 섬유 및 로프팅제 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 제1 스킨(1020) 및 제2 스킨(1030) 각각은 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림, 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어(1010) 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성 코팅으로부터 독립적으로 선택될 수 있다. 다른 예에서, 스킨(1020) 또는 스킨(1030)(또는 둘 모두)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 스킨(1020) 또는 스킨(1030)(또는 둘 모두)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 스킨(1020) 또는 스킨(1030)(또는 둘 모두)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 스킨(1020) 또는 스킨(1030)(또는 둘 모두)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 스킨(1020) 또는 스킨(1030)(또는 둘 모두)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 스킨(1020) 또는 스킨(1030)(또는 둘 모두)으로서(또는 그의 일부로서) 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 바람직한 경우, 스킨(1020, 1030) 중 하나 또는 둘 모두는 마찬가지로 로프팅제를 포함할 수 있다.
특정 예에서, 물품은 프리프레그 또는 코어, 프리프레그 또는 코어 상에 배치된 적어도 하나의 스킨 및 스킨 상에 배치된 장식 또는 코어 층을 포함할 수 있다. 도 11을 참고하면, 프리프레그 또는 코어(1110), 프리프레그 또는 코어(1110)의 제1 표면 상에 배치된 스킨(1120) 및 스킨(1120) 상에 배치된 장식 층(1130)을 포함하는 물품(1100)이 도시되어 있다. 특정 실시형태에서, 접착제 층(1115), 예를 들어 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층이 스킨(1120)과 코어(1110) 사이에 존재하여 코어(1110)와 스킨(1120) 사이에서 향상된 로프팅-후 및/또는 성형-후 박리 강도를 제공할 수 있다. 다른 실시형태에서, 접착제 층(도시되지 않음), 예를 들어 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층이 스킨(1120)과 층(1130) 사이에 존재하여 층(1130)과 스킨(1120) 사이에서 향상된 로프팅-후 및/또는 성형-후 박리 강도를 제공할 수 있다. 추가 예에서, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 갖는 제1 접착제 층이 코어(1110)와 스킨(1120) 사이에 존재할 수 있고, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 갖는 제2 접착제 층이 스킨(1120)과 층(1130) 사이에 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1110)는 프리프레그 및 코어와 관련하여 본 명세서에 기술된 재료, 예를 들어, 프리프레그 또는 코어(1110) 중에 분산된 열가소성 재료, 보강 섬유 및 로프팅제 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 스킨(1120)은 예를 들어, 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림, 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어(1110) 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성 코팅을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 스킨(1120)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 스킨(1120) 상에 또는 그 내에 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 장식 층(1130)은 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식 층(1130)은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 발포체 코어를 포함하는 다층 구조일 수 있다. 패브릭은 발포체 코어, 예컨대 천연 섬유 및 합성 섬유, 니들 펀칭 등 후의 유기 섬유 부직포 패브릭, 레이즈드(raised) 패브릭, 편성 물품, 플로킹된(flocked) 패브릭, 또는 다른 그러한 재료로부터 제조된 제직물에 결합될 수 있다. 패브릭은 또한 감압 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아마이드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 비롯한 열가소성 접착제를 사용하여 발포체 코어에 결합될 수 있다. 장식 층(1130)은 또한 스펀본드(spunbond), 열 본디드(thermal bonded), 스펀 레이스(spun lace), 멜트-블로운(melt-blown), ?-레이드(wet-laid) 및/또는 드라이-레이드(dry-laid) 공정을 사용하여 제조될 수 있다.
특정 구성에서, 2개 이상의 프리프레그 또는 코어는 개재 또는 중간 층, 예컨대, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 스킨 또는 접착제 층을 통해서 서로에 커플링되어 2개의 프리프레그 또는 코어 사이에서 향상된 결합을 제공할 수 있다. 도 12를 참고하면, 중간 층(1220)을 통해서 프리프레그 또는 코어(1230)에 커플링된 프리프레그 또는 코어(1210)를 포함하는 물품(1200)이 도시되어 있다. 프리프레그 또는 코어(1210, 1230) 각각은 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그 또는 코어(1210, 1230)의 열가소성 재료 및 섬유는 동일하지만, 프리프레그 또는 코어(1210, 1230) 내에 존재하는 로프팅제 적재량 또는 로프팅제 재료의 유형은 상이하다. 다른 예에서, 프리프레그 또는 코어(1210, 1230) 내의 로프팅제의 유형 및/또는 양은 동일할 수 있고, 열가소성 재료 및/또는 섬유 중 하나 또는 둘 모두는 상이할 수 있고, 예를 들어 화학적으로 상이할 수 있거나 또는 상이한 양으로 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 1종 이상의 적합한 난연제, 예를 들어, 할로겐화되거나 또는 비-할로겐화된 난연제가 코어(1210, 1230) 중 하나 또는 둘 모두 내에 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1210, 1230)의 두께가 도 12에 대략 동일하게 도시되어 있지만, 프리프레그 또는 코어(1210, 1230)의 두께는 달라질 수 있다. 일부 구성에서, 프리프레그 또는 코어(1210, 1230) 중 하나는 미소구체를 포함하는 로프팅제를 포함할 수 있다. 미소구체가 코어(1210, 1230) 중 하나 또는 둘 모두에서 로프팅제로서 사용되는 경우, 미소구체는 또 다른 로프팅제와 조합하여 존재할 수 있다. 중간 층(1220)이 본 명세서에 기술된 바와 같은 스킨 또는 본 명세서에 기술된 바와 같은 접착제 층, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 것의 형태를 가져서 2개의 프리프레그 또는 코어(1210, 1230) 사이에서 향상된 박리 강도를 제공할 수 있다. 중간 층(1220)이 스킨, 추가 층, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층의 형태를 가져서 향상된 박리 강도를 제공하는 경우가 또한 존재할 수 있다. 층(1220)이 스킨의 형태를 갖는 경우, 스킨은 예를 들어, 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림, 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어(1210) 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성 코팅을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 층(1220)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 층(1220)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 층(1220)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 존재하는 경우 층(1220)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 층(1220)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 장식 층이 프리프레그 또는 코어(1210, 1230) 중 하나(또는 둘 모두)에 커플링될 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 장식 층은 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식 층은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 발포체 코어를 포함하는 다층 구조일 수 있다. 패브릭은 발포체 코어, 예컨대 천연 섬유 및 합성 섬유, 니들 펀칭 등 후의 유기 섬유 부직포 패브릭, 레이즈드 패브릭, 편성 물품, 플로킹된 패브릭, 또는 다른 그러한 재료로부터 제조된 제직물에 결합될 수 있다. 패브릭은 또한 감압 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아마이드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 비롯한 열가소성 접착제를 사용하여 발포체 코어에 결합될 수 있다. 장식 층은 또한 스펀본드, 열 본디드, 스펀 레이스, 멜트-블로운, ?-레이드 및/또는 드라이-레이드 공정을 사용하여 제조될 수 있다.
특정 실시형태에서, 2개 이상의 프리프레그 또는 코어를 서로에 커플링시킬 수 있고, 이어서 스킨을 프리프레그 또는 코어의 하나의 표면 상에 배치할 수 있다. 도 13을 참고하면, 프리프레그 또는 코어(1330)에 커플링된 프리프레그 또는 코어(1310) 및 코어(1330) 상에 배치된 스킨(1320)을 포함하는 물품(1300)이 도시되어 있다. 프리프레그 또는 코어(1310, 1330) 각각은 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 일부 예에서, 코어(1310, 1330)의 열가소성 재료 및 섬유는 동일하지만, 코어(1310, 1330) 내에 존재하는 로프팅제 재료 적재량 또는 로프팅제 재료의 유형은 상이히다. 다른 예에서, 코어(1310, 1330) 내의 로프팅제의 유형 및/또는 양은 동일할 수 있고, 열가소성 재료 및/또는 섬유 중 하나 또는 둘 모두는 상이할 수 있고, 예를 들어 화학적으로 상이할 수 있거나 또는 상이한 양으로 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 1종 이상의 적합한 난연제, 예를 들어, 할로겐화되거나 또는 비-할로겐화된 난연제가 코어(1310, 1330) 중 하나 또는 둘 모두 내에 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1310, 1330)의 두께가 도 13에 대략 동일하게 도시되어 있지만, 프리프레그 또는 코어(1310, 1330)의 두께는 달라질 수 있다. 일부 구성에서, 프리프레그 또는 코어(1310, 1330) 중 하나는 미소구체를 포함하는 로프팅제를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 접착제 층이 스킨(1320)과 코어(1330) 사이에 존재할 수 있고, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제가 스킨(1320)과 코어(1330) 사이에서 향상된 박리 강도를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 스킨(1320)은 예를 들어, 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림, 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어(1330) 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성 코팅을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 스킨(1320)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 스킨(1320)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 스킨(1320)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 스킨(1320)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 존재하는 경우 층(1320)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 층(1320)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 장식 층이 스킨(1320) 또는 프리프레그 또는 코어(1310)의 표면에 커플링될 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 장식 층은 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식 층은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 발포체 코어를 포함하는 다층 구조일 수 있다. 패브릭은 발포체 코어, 예컨대 천연 섬유 및 합성 섬유, 니들 펀칭 등 후의 유기 섬유 부직포 패브릭, 레이즈드 패브릭, 편성 물품, 플로킹된 패브릭, 또는 다른 그러한 재료로부터 제조된 제직물에 결합될 수 있다. 패브릭은 또한 감압 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아마이드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 비롯한 열가소성 접착제를 사용하여 발포체 코어에 결합될 수 있다. 장식 층은 또한 스펀본드, 열 본디드, 스펀 레이스, 멜트-블로운, ?-레이드 및/또는 드라이-레이드 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 바람직한 경우, 하나 이상의 접착제 층이 코어(1310, 1330) 및/또는 코어(1330) 및 스킨(1320) 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 박리 강도(접착제 층을 통해서 커플링된 2개의 성분 사이에서)를 제공하도록 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층이 존재할 수 있다. 일부 예에서, 제1 접착제 층이 코어(1310, 1330) 사이에 존재할 수 있고, 제2 접착제 층(이것은 제1 접착제 층과 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있음)이 코어(1330)와 스킨(1320) 사이에 존재할 수 있다.
특정 실시형태에서, 2개 이상의 프리프레그 또는 코어를 서로에 커플링시킬 수 있고, 이어서 스킨을 프리프레그 또는 코어의 각각의 표면 상에 배치할 수 있다. 도 14를 참고하면, 프리프레그 또는 코어(1430)에 커플링된 프리프레그 또는 코어(1410), 코어(1430) 상에 배치된 제1 스킨(1420), 및 코어(1410) 상에 배치된 제2 스킨(1440)을 포함하는 물품(1400)이 도시되어 있다. 일부 실시형태에서, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층(1425)이 스킨(1420)과 코어(1430) 사이에 존재할 수 있고, 예를 들어, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 코어(1430)와 스킨(1420) 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공하도록 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층이 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 접착제 층 (도시되지 않음)이 스킨(1440)과 코어(1410) 사이에 존재할 수 있고, 예를 들어, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 코어(1410)와 스킨(1440) 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공하도록 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층이 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1410, 1430) 각각은 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그 또는 코어(1410, 1430)의 열가소성 재료 및 섬유는 동일하지만, 프리프레그 또는 코어(1410, 1430) 내에 존재하는 로프팅제 재료 적재량 또는 로프팅제 재료의 유형은 상이하다. 바람직한 경우, 1종 이상의 적합한 난연제, 예를 들어, 할로겐화되거나 또는 비-할로겐화된 난연제가 코어(1410, 1430) 중 하나 또는 둘 모두 내에 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1410, 1430)의 두께가 도 14 대략 동일하게 도시되어 있지만, 프리프레그 또는 코어(1410, 1430)의 두께는 달라질 수 있다. 일부 구성에서, 프리프레그 또는 코어(1410, 1430) 중 하나는 상이한 로프팅제를 포함할 수 있다. 스킨(1420, 1440) 각각은 예를 들어, 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림, 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화물 코팅을 독립적으로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 스킨(1420, 1440)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 독립적으로 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 스킨(1420) 또는 스킨(1440)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 스킨(1420) 또는 스킨(1440)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화물 코팅이 스킨(1420) 또는 스킨(1440)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 스킨(1420) 또는 스킨(1440)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 스킨(1420) 또는 스킨(1440)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 장식 층이 스킨(1420) 또는 스킨(1440)(또는 둘 모두)에 커플링될 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 장식 층은 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식 층은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 발포체 코어를 포함하는 다층 구조일 수 있다. 패브릭 또는 다른 재료는 발포체 코어, 예컨대 천연 섬유 및 합성 섬유, 니들 펀칭 등 후의 유기 섬유 부직포 패브릭, 레이즈드 패브릭, 편성 물품, 플로킹된 패브릭, 또는 다른 그러한 재료로부터 제조된 제직물에 결합될 수 있다. 패브릭은 또한 감압 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아마이드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 비롯한 열가소성 접착제를 사용하여 발포체 코어에 결합될 수 있다. 장식 층은 또한 스펀본드, 열 본디드, 스펀 레이스, 멜트-블로운, ?-레이드 및/또는 드라이-레이드 공정을 사용하여 제조될 수 있다.
특정 실시형태에서, 2개 이상의 프리프레그 또는 코어를 서로에 커플링시킬 수 있고, 이어서 스킨을 프리프레그 또는 코어의 각각의 표면 상에 배치할 수 있다. 도 15를 참고하면, 중간 층(1520)을 통해서 프리프레그 또는 코어(1530)에 커플링된 프리프레그 또는 코어(1510), 및 코어(1540) 상에 배치된 스킨(1540)을 포함하는 물품(1500)이 도시되어 있다. 바람직한 경우, 스킨(1540)이 대신에 프리프레그 또는 코어(1530) 상에 배치될 수 있거나, 또는 또 다른 스킨(도시되지 않음)이 프리프레그 또는 코어(1520) 상에 배치될 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1510, 1530) 각각은 동일할 수 있거나, 또는 상이할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그 또는 코어(1510, 1530)의 열가소성 재료 및 섬유는 동일하지만, 프리프레그 또는 코어(1510, 1530) 내에 존재하는 로프팅제 재료 적재량 또는 로프팅제 재료의 유형은 상이하다. 다른 예에서, 프리프레그 또는 코어(1510, 1530) 내의 로프팅제의 유형 및/또는 양은 동일할 수 있고, 열가소성 재료 및/또는 섬유 중 하나 또는 둘 모두는 상이할 수 있고, 예를 들어 화학적으로 상이할 수 있거나 또는 상이한 양으로 존재할 수 있다. 일부 구성에서, 중간 층(1515)은 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/cm(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 코어(1510)와 스킨(1520) 간의 로프팅-후 박리 강도를 제공하도록 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층일 수 있고, 이것이 존재할 수 있다. 다른 예에서,접착제 층 (도시되지 않음)이 스킨(1520)과 코어(1530) 사이에 존재할 수 있고, 예를 들어, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 코어(1530)와 스킨(1520) 간의 박리 강도를 제공하도록 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층이 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 1종 이상의 적합한 난연제, 예를 들어, 할로겐화되거나 또는 비-할로겐화된 난연제가 코어(1510, 1530) 중 하나 또는 둘 모두 내에 존재할 수 있다. 프리프레그 또는 코어(1510, 1530)의 두께가 도 15 대략 동일하게 도시되어 있지만, 프리프레그 또는 코어(1510, 1530)의 두께는 달라질 수 있다. 일부 구성에서, 프리프레그 또는 코어(1510, 1530) 중 하나 또는 둘 모두는 미소구체를 포함하는 로프팅제를 포함할 수 있다. 바람직한 경우, 미소구체가 또 다른 로프팅제와 조합하여 존재할 수 있다. 스킨(1520) 및 스킨(1540)은 예를 들어, 필름(예를 들어, 열가소성 필름 또는 엘라스토머성 필름), 프림, 스크림(예를 들어, 섬유 기재 스크림), 포일, 제직물, 부직포 패브릭을 포함할 수 있거나 또는 프리프레그 또는 코어(1510) 상에 배치된 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화물 코팅을 독립적으로 포함할 수 있다. 다른 예에서, 스킨(1520) 및 스킨(1540)은 1996년 ISO 4589에 따라서 측정되는 경우, 약 22를 초과하는 한계 산소 지수를 독립적으로 포함할 수 있다. 열가소성 필름이 스킨(1520) 또는 스킨(940)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 열가소성 필름은 폴리(에터 이미드), 폴리(에터 케톤), 폴리(에터-에터 케톤), 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리(아릴렌 설폰), 폴리(에터 설폰), 폴리(아마이드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 폴리카보네이트, 나일론, 및 실리콘 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 섬유 기재 스크림이 스킨(1520) 또는 스킨(1540)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 섬유 기재 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 및 금속 처리된 무기 섬유 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 열경화물 코팅이 스킨(1520) 또는 층(1540)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 바이닐 에스터, 페놀 및 에폭시 중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 무기 코팅이 스킨(1520) 또는 스킨(1540)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나, 또는 석고, 탄산 칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포 패브릭이 스킨(1520) 또는 스킨(1540)(또는 둘 모두)으로서 또는 그 내에 존재하는 경우, 부직포 패브릭은 열가소성 재료, 열 경화 결합제, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유 및 금속 처리된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 장식 층이 스킨(1540) 또는 프리프레그 또는 코어(1530)(또는 둘 모두)에 커플링될 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 장식 층은 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식 층은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 발포체 코어를 포함하는 다층 구조일 수 있다. 패브릭은 발포체 코어, 예컨대 천연 섬유 및 합성 섬유, 니들 펀칭 등 후의 유기 섬유 부직포 패브릭, 레이즈드 패브릭, 편성 물품, 플로킹된 패브릭, 또는 다른 그러한 재료로부터 제조된 제직물에 결합될 수 있다. 패브릭은 또한 감압 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아마이드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 비롯한 열가소성 접착제를 사용하여 발포체 코어에 결합될 수 있다. 장식 층은 또한 스펀본드, 열 본디드, 스펀 레이스, 멜트-블로운, ?-레이드 및/또는 드라이-레이드 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 예에서, 제2 접착제 층 (이것은 층(1515) 내의 임의의 접착제와 동일할 수 있거나 또는 동일하지 않을 수 있음)이 코어(1510)와 스킨(1540) 사이에 존재할 수 있고, 예를 들어, DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 코어(1510)와 스킨(1540) 간의 박리 강도를 제공하도록 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 제2 접착제 층이 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 프리프레그 및 코어는 목적하는 물성 또는 화학적 특성을 부여하도록 추가 재료 또는 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 1종 이상의 염료, 텍스처화제, 착색제, 점도 개질제, 매연 억제제, 상승작용적 재료, 로프팅제, 입자, 분말, 살생물제, 발포체 또는 다른 재료를 프리프레그 또는 코어와 혼합할 수 있거나 또는 이것에 첨가할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그 또는 코어는 약 0.2중량% 내지 약 10중량% 양의 1종 이상의 매연 억제제 조성물을 포함할 수 있다. 예시적인 매연 억제제 조성물은 스테네이트, 징크 보레이트, 징크 몰리브데이트, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 징크 몰리브데이트, 칼슘 실리케이트, 칼슘 하이드록사이드, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 바람직한 경우, 상승작용제 재료가 프리프레그 또는 코어의 물성을 향상시키기 위해서 존재할 수 있다. 바람직한 경우, 로프팅 능력을 향상시키는 상승작용제 재료가 존재할 수 있다. 예시적인 상승작용제 재료는 소듐 트라이클로로벤젠 설포네이트 포타슘, 다이페닐 설폰-3-설포네이트, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다.
다른 예에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그 또는 코어는 코어에 목적하는 특성을 부여하기 위해서 목적하는 양, 예를 들어 프리프레그 또는 코어의 총 중량을 기준으로 약 50중량% 미만의 소량의 열경화성 재료를 포함할 수 있다. 열경화성 재료를 열가소성 재료와 혼합할 수 있거나 또는 코팅으로서 프리프레그 또는 코어의 하나 이상의 표면 상에 첨가할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그 또는 코어는 유리 매트 열가소성 복합재(GMT) 또는 경량의 보강된 열가소물(LWRT)로서 구성(또는 사용)될 수 있다. 이러한 한 LWRT는 한화 아즈델, 인크.(HANWHA AZDEL, Inc.)에 의해서 제조되고, 상표명 슈퍼라이트(SUPERLITE)(등록상표) 매트 하에 판매된다. 로프팅제가 적재된 슈퍼라이트(등록상표) 매트는 예를 들어, 난연성 및 향상된 가공 능력을 비롯하여 목적하는 속성을 제공할 수 있다. 이러한 GMT 또는 LWRT의 면적 밀도는 약 400그램/GMT 또는 LWRT 제곱미터(gsm) 내지 약 4000gsm 범위일 수 있지만, 면적 밀도는 특정 응용 요구에 따라서 400gsm 미만 또는 4000gsm 초과일 수 있다. 일부 실시형태에서, 상한 밀도는 약 4000gsm 미만일 수 있다. 특정 예에서, GMT 또는 LWRT는 GMT 또는 LWRT의 공극 공간 내에 배치된 로프팅제 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비-공유 결합된 로프팅제가 GMT 또는 LWRT의 공극 공간 내에 존재할 수 있다. 다른 예에서, 공유-결합된 로프팅제가 GMT 또는 LWRT의 공극 공간 내에 존재할 수 있다. 추가의 다른 구성에서, 비-공유 결합된 로프팅제 및 공유 결합된 로프팅제 둘 모두가 GMT 또는 LWRT 내에 존재할 수 있다. GMT 또는 LWRT 프리프레그 또는 코어가 로프팅제와 조합하여 사용되는 특정 구성에서, 적합한 성능 특성, 예를 들어, LWRT와 그 상에 배치된 임의의 스킨 사이에서 적합한 박리 강도를 여전히 제공하면서, GMT 또는 LWRT의 평량은 예를 들어, 800gsm, 600gsm 또는 400gsm 미만으로 감소될 수 있다. 바람직한 경우, 추가 로프팅제, 예를 들어, 미소구체가 GMT 또는 LWRT 내에 존재할 수 있다.
본 명세서에 기술된 프리프레그 및 코어의 제조 시에, ?-레이드 공정을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 임의로 본 명세서에 기술된 임의의 1종 이상의 첨가제(예를 들어, 다른 로프팅제 또는 난연제)와 함께 분산된 재료, 예를 들어, 열가소성 재료, 섬유 및 로프팅제 재료를 포함하는 액체 또는 유체 매질을 기체, 예를 들어 공기 또는 다른 기체의 존재하에서 교반 또는 아지테이션할 수 있다. 이어서 분산물을 지지체, 예를 들어, 와이어 스크린 또는 다른 지지 재료 상에 놓을 수 있다. 교반되는 분산물은 1종 이상의 활성제, 예를 들어, 음이온성, 양이온성, 또는 비-이온성 물질, 예컨대 예를 들어, 인더스트리얼 솝스 엘티디.(Industrial Soaps Ltd.)에 의해서 제품명 에이스(ACE) 액체하에 판매되는 것, 글로버 케미컬스 엘티디.(Glover Chemicals Ltd.)에 의해서 텍소포르(TEXOFOR)(등록상표) FN 15 재료하에 판매되는 것, 플로트-오레 엘티디.(Float-Ore Ltd.)에 의해서 아민(AMINE) Fb 19 재료하에 판매되는 것을 포함할 수 있다. 이들 작용제는 액체 분산물 중에서의 공기의 분산을 도울 수 있다. 성분들을 공기의 존재하에서 혼합 탱크, 플로테이션 셀(flotation cell) 또는 다른 적합한 장치에 첨가하여 분산물을 제공할 수 있다. 수성 분산물이 바람직하게 사용되지만, 분산을 돕거나, 유체의 점도를 변경하거나, 또는 분산물 또는 프리프레그, 코어 또는 물품에 목적하는 물성 또는 화학 특성을 달리 부여하기 위해서 1종 이상의 비-수성 유체가 또한 존재할 수 있다.
특정 예에서, 충분한 기간 동안 분산물을 혼합한 후, 현탁된 재료를 갖는 유체를 스크린, 움직이는 와이어 또는 다른 적합한 지지 구조 상에 배치하여 레이드 다운 재료의 웹을 제공할 수 있다. 흡입 또는 감압을 웹에 제공하여 레이드 다운 재료로부터의 임의의 액체를 제거하여 열가소성 재료, 로프팅제 및 예를 들어, 섬유, 첨가제 등이 존재하는 임의의 다른 재료를 남길 수 있다. 생성된 웹을 건조, 통합, 프레싱, 로프팅, 적층, 절단 또는 달리 추가로 가공하여 목적하는 프리프레그, 코어 또는 물품을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 첨가제 또는 추가 로프팅제 재료를 건조, 통합, 프레싱, 로프팅, 적층, 절단 또는 다른 추가 가공 전에 웹에 첨가하여 목적하는 프리프레그, 코어 또는 물품을 제공할 수 있다. 다른 예에서, 로프팅제를 건조, 통합, 프레싱, 로프팅, 적층, 절단 또는 다른 추가 가공 이후에 웹에 첨가하여 목적하는 프리프레그, 코어 또는 물품을 제공할 수 있다. ? 레이드 공정이 사용될 수 있지만, 존재하는 열가소성 재료, 로프팅제 재료 및 다른 재료의 본성에 따라서, 대신에 에어 레이드 공정, 드라이 블렌드 공정, 카딩 및 니들 공정, 또는 부직포 제품을 제조하기 위해서 사용되는 다른 공지된 공정을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 예에서, 프리프레그 또는 코어 표면에 대략 90도 각도로 로프팅제를 분사하도록 구성된 복수의 코팅 제트 아래로 보드를 통과시킴으로써 프리프레그 또는 코어를 어느 정도 고화시킨 후에 추가 로프팅제 재료를 프리프레그 또는 코어의 표면 상에 분사할 수 있다.
일부 예에서, 이어서, 접착제 층, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 것을 형성된 웹 상에 분사, 롤링, 또는 달리 배치할 수 있다. 바람직한 경우, 접착제 층을 배치하기 전에 웹을 가열할 수 있거나, 접착제 층의 배치 동안 주변 온도에서 유지시킬 수 있다. 일부 예에서, 접착제 층을 배치하기 전에 웹을 가열하여 웹의 외부 표면을 연화시킬 수 있다.
일부 구성에서, 본 명세서에 기술된 프리프레그 및 코어는 열가소성 재료, 섬유, 및 미소구체 로프팅제를 수성 용액 또는 발포체 중에서 계면활성제의 존재하에서 배합함으로써 제조될 수 있다. 다양한 재료를 분산시키고, 재료의 실질적으로 균질한 수성 혼합물을 제공하기에 충분한 시간 동안 배합된 성분을 혼합 또는 아지테이션할 수 있다. 이어서 분산된 혼합물을 임의의 적합한 지지 구조, 예를 들어, 목적하는 공극률을 갖는 와이어 메시 또는 다른 메시 또는 지지체 아래에 놓을 수 있다. 이어서, 물을 와이어 메시를 통해서 제거하여 웹을 형성할 수 있다. 웹을 건조시키고, 열가소성 분말의 연화 온도를 초과하게 가열한다. 이어서, 웹을 냉각시키고, 미리 결정된 두께로 프레싱하여 약 1% 내지 약 95%의 공극 함량을 갖는 복합 시트를 제조한다. 대안의 실시형태에서, 수성 발포체는 또한 결합제 재료를 포함한다. 일부 구성에서, 웹을 열가소성 분말의 연화 온도를 초과하게 가열한 후, 이어서 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 웹 상에 배치할 수 있다.
특정 예에서, GMT의 형태의 프리프레그 또는 코어를 제조할 수 있다. 특정 예에서, GMT는 일반적으로 쵸핑된 유리 섬유, 열가소성 재료, 로프팅제 및 임의적인 열가소성 중합체 필름 또는 필름 및/또는 유리 섬유 또는 열가소성 수지 섬유, 예컨대, 예를 들어, 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), PC/PBT의 블렌드, 또는 PC/PET의 블렌드로 제조된 제직 또는 부직포 패브릭을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시형태에서, PP, PBT, PET, PC/PET 블렌드 또는 PC/PBT 블렌드가 수지로서 사용될 수 있다. 유리 매트를 제조하기 위해서, 열가소성 재료, 보강 재료, 로프팅제 및/또는 다른 첨가제를 임펠러가 장치된 개방된 상부 혼합 탱크 내에 함유된 분산 발포체 내에 첨가 또는 계량투입할 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 발포체의 공기의 포획된 포켓의 존재가 유리 섬유, 열가소성 재료 및 로프팅제를 분산시키는 것을 도울 수 있다. 일부 예에서, 유리와 수지의 분산된 혼합물을 분포 매니폴드를 통해서 제지기의 와이어 섹션 위에 위치된 헤드-박스로 펌핑할 수 있다. 이어서, 분산된 혼합물을 진공을 사용하여 움직이는 와이어 스크린에 제공하는 동안 발포체(유리 섬유, 로프팅제 또는 열가소물 아님)를 제거하여, 균일한 섬유 습식 웹을 연속적으로 제공할 수 있다. 습식 웹을 적합한 온도에서 건조기를 통해서 통과시켜서 수분 함량을 감소시키고 열경화성 재료를 용융 또는 연화시킬 수 있다. 고온 웹이 건조기를 빠져나올 때, 유리 섬유, 로프팅제, 열가소성 재료 및 필름의 웹을 가열된 롤러의 닙을 통해서 통과시키고, 그 후 접착제를 웹의 표면 상에 분사함으로써 표면 층, 예컨대, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 웹 상에 놓을 수 있다. 바람직한 경우, 추가 층, 예컨대, 예를 들어, 부직포 및/또는 제직물 층 또는 스킨 층을 또한 웹의 한 면 또는 양면에 부착하여 유리 섬유-보강된 매트의 취급 용이성을 가능하게 할 수 있다. 이어서, 복합재를 텐션 롤을 통해서 통과시키고, 최종 생성물 물품으로의 후반 형성을 위해서 목적하는 크기로 연속적으로 절단(절단기로 절단)할 수 있다. 이러한 복합재를 형성하는 데 사용되는 적합한 재료 및 가공 조건을 비롯한, 이러한 GMT 복합재의 제조에 관련된 추가 정보는 예를 들어, 미국 특허 제6,923,494호, 제4,978,489호, 제4,944,843호, 제4,964,935호, 제4,734,321호, 제5,053,449호, 제4,925,615호, 제5,609,966호 및 미국 특허 출원 공개 제US 2005/0082881호, 제US2005/0228108호, 제US 2005/0217932호, 제US 2005/0215698호, 제US 2005/0164023호, 및 제US 2005/0161865호에 기술되어 있다.
일부 예에서, 프리프레그, 코어 또는 물품은 열가소성 재료, 보강 섬유 및 로프팅제를 혼합물로서 배합하여 아지테이션된 수성 발포체를 형성함으로써 제조될 수 있다. 아지테이션된 발포체를 와이어 지지체 상에 배치할 수 있다. 물을 제거하여 웹 또는 개방형 구조를 형성할 수 있다. 웹을 실질적으로 어떤 로프트도 일어나지 않도록 하는 조건하에서 예를 들어, 대류 가열을 사용하여 열가소성 재료의 용융 온도를 초과하게 가열할 수 있다. 바람직한 경우, 압력을 웹에 적용하여 로프팅제를 포함하는 열가소성 복합 시트를 제공할 수 있다. 적합한 가열 조건을 선택함으로써 시트를 추가로 가공하여 목적하는 로프트를 제공할 수 있다. 스킨 층을 배치하기 전에, 접착제 층을 시트 상에 배치할 수 있고, 예를 들어, 열가소성 중합체 및 열경화성 재료를 포함하는 접착제 층을 시트 상에 배치하여 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝(기계 방향 또는 횡 방향 중 하나 또는 둘 모두에서)의 시트와 배치된 스킨 간의 성형-후 및 로프팅-후 박리 강도를 제공할 수 있다. 이어서, 스킨 또는 커버 층을 접착제 층 상에 배치할 수 있다. 일부 예에서, 시트를 로프팅시키기에 효과적인 가열 조건을 적용하여 전체 보드 두께를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 목적하는 박리 강도를 여전히 제공하면서, 다층 어셈블리를 주형에 넣고, 가열 조건을 적용하여 시트를 로프팅시켜서 시트의 표면을 어셈블리의 다른 층에 대해서 프레싱할 수 있다. 다른 예에서, 다층 어셈블리의 하나 이상의 면적을 목적하는 깊이로 드로잉하여 선택된 기하학적 형상 및/또는 치수를 갖는 구조를 형성할 수 있다.
특정 예에서, 복합 물품의 제조 방법은 열가소성 재료, 보강 섬유 및 로프팅제를 혼합물로 배합하여 아지테이션된 수성 발포체를 형성하는 단계를 포함한다. 발포체를 와이어 지지체 상에 배치하고, 물을 제거하여 열가소성 재료, 섬유 및 로프팅제 재료를 포함하는 웹 또는 개방형 구조를 형성한다. 일부 예에서, 이어서, 웹을 열가소성 재료의 용융 온도를 초과하는 제1 온도로 가열하는데, 여기서 제1 온도는 로프팅제의 로프팅 개시 온도보다 낮아서 실질적으로 로프팅이 일어나지 않는다. 다른 예에서, 웹을 예를 들어, 대류 가열을 사용하여 열가소성 재료를 용융시키지만, 로프팅제를 실질적으로 로프팅시키지 않는 가열 조건을 사용하여 가열할 수 있다. 바람직한 경우, 이어서 예를 들어, 닙 롤러 또는 다른 장치를 사용하여 압력을 웹에 적용하여, 웹 중에 분산된 로프팅제를 포함하는 열가소성 복합 시트를 제공할 수 있다.
본 명세서에 기술된 신규 양상 및 구성 중 일부를 보다 잘 설명하기 위해서 특정 실시예가 하기에 기술되어 있다.
실시예 1
일련의 시험을 수행하여 LWRT 코어와 코어 상에 배치된 PET 스크림 간의 박리 강도를 측정하였다. LWRT 코어는 하기 재료를 포함하였다: 유리 섬유/중합체 수지(40 내지 50중량%의 유리 섬유 및 50 내지 60중량%의 폴리프로필렌) 및 임의적인 로프팅제(2 내지 10중량%의 미소구체). 열가소성 물질(예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌)을 포함하는 접착제 층을 PET 스크림과 코어 사이에 배치하였고(도 16의 표에서의 콘다코(Condako) 스크림 샘플의 경우), 열가소성 물질 및 열경화성 물질 혼합물을 포함하는 접착제 층(열가소성 물질, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 혼합된 에폭시 접착제)을 PET 스크림과 코어 사이에 배치하였다(도 16에 나타낸 테노우(Tenowo) 및 파이버텍스(Fibertex) 스크림 샘플의 경우). 1082년 10월 1일자 DIN 53357 A를 사용하여 상부 면 및 하부 면 둘 모두로부터 박리 강도를 측정하였다. 각각의 시험된 샘플의 경우 성형 후 총 두께는 약 20㎜였다. LWRT 코어의 평량은 1000gsm이었고, PET 스크림의 평량은 80gsm이었고, 접착제 층의 평량(열가소성 접착제 층 및 열가소성 물질/열경화성 물질 혼합물 접착제 층 각각의 경우)은 20gsm이었다.
콘다코 스크림 샘플(이것은 접착제 층 중에 어떠한 열경화성 재료도 존재하지 않음)의 경우, 상부 면으로부터의 박리 강도 값은 0.30N/㎝(기계 방향 - MD) 및 0.20N/㎝(횡 방향 - CD)를 초과하지 않았다. 비교로, 접착제 층 중에서의 열경화성 재료의 사용은 테노우 스크림의 경우 0.62N/㎝의 최대 박리 강도(MD) 및 0.42N/㎝(CD)를 생성하였고, 파이버텍스 스크림의 경우 0.59N/㎝(MD) 및 0.82(CD)를 생성하였다.
하부 면 박리 강도의 경우, 콘다코 샘플은 0.87N/㎝(MD) 및 0.47N/㎝(CD)의 최대 값을 제공하였다. 테노우 샘플은 2.10N/㎝(MD) 및 3.00N/㎝(CD)의 최대 값을 제공하였고, 파이버텍스 샘플은 2.60N/㎝(MD) 및 2.00(CD)의 최대 값을 제공하였다. 이들 결과는 코어 층의 로프팅을 여전히 허용하면서, 스킨 층과 코어 층 사이에서 박리 강도를 증가시키는, 접착제 층 중의 열경화성 재료의 존재와 일치한다.
측정치에 대한 평균 박리 강도 값을 도 17에 나타낸다. 주목되는 바와 같이, 스크림과 코어 층 사이에 열가소성 물질/열경화성 물질 접착제 층을 포함시킴으로써 박리 강도가 거의 400% 증가할 수 있다.
본 명세서에 개시된 예의 요소를 포함시키는 경우, 단수 표면 및 "상기"는 요소의 하나 이상이 존재하는 것을 의미하도록 의도된다. 용어 "포함하는", "비롯한" 및 "갖는"은 개방형이도록 의도되며, 열거된 요소가 아닌 추가 요소가 존재할 수 있음을 의미한다. 본 개시 내용의 이점을 고려하여, 예의 다양한 성분이 다른 예에서 다양한 성분과 교환되거나 또는 그것으로 대체될 수 있음이 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 인지될 것이다.
특정 양상, 예 및 실시형태가 상기에 기술되어 있지만, 본 개시 내용의 이점을 고려하여, 개시된 양상, 예 및 실시형태의 추가, 치환, 개질 및 변경이 가능함이 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 인지될 것이다.

Claims (177)

  1. 차량의 언더캐리지(undercarriage)에 커플링시키도록 구성된 차량용 하부 차폐재로서,
    열가소성 중합체 수지에 의해서 함께 고정된 보강 섬유의 무작위 교차(random crossing over)에 의해서 한정된 웹 개방형 구조(web open celled structure)를 포함하는 다공성 열가소성 코어 층으로서, 다공성 열가소성 코어 층 전체에 균일하게 분포된 로프팅제를 더 포함하고, 상기 로프팅제는 열에 노출될 때 상기 다공성 열가소성 코어 층의 두께를 증가시켜서 로프팅 후(post lofted) 코어 층을 제공하기에 효과적이고, 상기 다공성 열가소성 코어 층은 상기 다공성 열가소성 코어 층 부피에 대하여 20% 내지 80%의 공극률을 포함하고, 30중량% 내지 70중량%의 보강 섬유를 포함하고, 20중량% 내지 80중량%의 열가소성 중합체 수지를 포함하고, 2중량% 내지 20중량%의 로프팅제를 포함하는, 다공성 열가소성 코어 층;
    상기 로프팅 후 코어 층의 제1 표면 상에 배치된 스크림으로서, 상기 스크림이 적어도 65gsm의 평량을 포함하는, 스크림; 및
    상기 로프팅 후 코어 층과 상기 스크림 사이에 상기 로프팅 후 코어 층의 제1 표면 상에 배치된 접착제 층으로서, 열경화성 재료가 혼합된 열가소성 중합체를 포함하여 혼합된 열가소성 폴리올레핀 중합체와 열경화성 재료의 코팅을 상기 로프팅 후 코어 층의 상기 제1 표면 상에 제공하는, 접착제 층을 포함하고,
    상기 접착제 층의 코팅 중의 열가소성 폴리올레핀 중합체의 양은 상기 접착제 층의 코팅 중의 열경화성 재료의 양보다 많고, 상기 로프팅 후 코어 층의 평량이 3000gsm 미만이고, 상기 스크림과 상기 로프팅 후 코어 층 간의 성형-후 박리 강도는 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 기계 방향에 있어서 적어도 0.5N/㎝ 및 횡 방향에 있어서 적어도 0.5N/㎝이고, 상기 차량용 하부 차폐재가 누출없이 5cm 이상의 깊이를 갖는 적어도 하나의 드로잉 영역(drawn area)를 포함하는, 차량용 하부 차폐재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로프팅 후 코어 층의 평량이 1000gsm이고, 접착제 층의 코팅의 평량이 20gsm이고, 로프팅 후 코어 층, 접착제 층 및 스크림의 전체 두께가 20mm이고, 상기 다공성 열가소성 코어 층의 열가소성 중합체가 폴리프로필렌이고, 상기 다공성 열가소성 코어 층의 보강 섬유가 유리 섬유이고, 상기 스크림이 폴리에틸렌테레프탈레이트 스크림인, 차량용 하부 차폐재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스크림이 적어도 65gsm의 평량 및 적어도 20%의 파단 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함하는, 차량용 하부 차폐재.
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  6. 제1항에 있어서, 상기 스크림이 상기 로프팅 후 코어 층의 전체 평면 표면 상에 배치된, 차량용 하부 차폐재.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스크림이 상기 로프팅 후 코어 층의 표면 상에 스트립으로서 배치된, 차량용 하부 차폐재.
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  11. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 중합체 수지 내에 분산된 상기 섬유는 5마이크로미터 초과의 직경 및 5㎜ 내지 200㎜의 길이를 포함하는 섬유를 포함하는, 차량용 하부 차폐재.
  12. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 중합체 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블렌드 수지, 폴리비닐 중합체 수지, 부타다이엔 중합체 수지, 아크릴 중합체 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리에스터 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스터카보네이트 수지, 폴리스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 중합체 수지, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체 수지, 폴리에터 이미드 수지, 폴리페닐렌 에터 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에터 수지, 폴리에터케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 공중합체 및 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 차량용 하부 차폐재.
  13. 제1항에 있어서, 상기 다공성 열가소성 코어 층의 상기 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 무기 섬유, 천연 섬유, 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속 처리된 무기 섬유, 금속 처리된 합성 섬유, 세라믹 섬유, 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 차량용 하부 차폐재.
  14. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층의 상기 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함하는, 차량용 하부 차폐재.
  15. 제14항에 있어서, 상기 접착제 층의 상기 열경화성 재료는 상기 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재하는, 차량용 하부 차폐재.
  16. 제15항에 있어서, 상기 열경화성 재료는 적어도 하나의 에폭시기를 포함하거나 에폭시 접착제인, 차량용 하부 차폐재.
  17. 제1항에 있어서, 상기 다공성 열가소성 코어 층의 제2 표면 상에 배치된 추가 스킨 재료 및 상기 추가 스킨 재료와 상기 다공성 열가소성 코어 층 사이에 배치된 제2 접착제 층을 더 포함하고, 상기 제2 접착제 층은 열가소성 중합체 및 효과적인 양의 열경화성 재료를 포함하여 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 적어도 0.5N/㎝의 상기 추가 스킨 재료와 상기 로프팅 후 코어 층 간의 박리 강도를 제공하는, 차량용 하부 차폐재.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 접착제 층의 상기 열가소성 중합체는 폴리올레핀을 포함하는, 차량용 하부 차폐재.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 접착제 층의 상기 열경화성 재료는 상기 제2 접착제 층의 50중량% 미만으로 존재하는, 차량용 하부 차폐재.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 접착제 층의 상기 열경화성 재료는 에폭시기를 포함하거나 또는 에폭시 접착제인, 차량용 하부 차폐재.
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  61. 하기 단계들을 포함하는, 제1항에 기재된 차량용 하부 차폐재의 형성 방법:
    열가소성 중합체 수지, 보강 섬유 및 로프팅제를 수성 용액 중에서 배합하는 단계;
    상기 열가소성 중합체 수지, 상기 보강 섬유 및 상기 로프팅제를 포함하는 상기 수성 용액을 혼합하여 상기 열가소성 중합체 수지 중에서 상기 보강 섬유 및 상기 로프팅제를 분산시켜서 수성 발포체 분산액을 제공하는 단계;
    상기 수성 발포체 분산액을 형성 부재 상에 배치하는 단계;
    상기 배치된 수성 발포체로부터 액체를 제거하여 상기 열가소성 중합체 수지, 상기 보강 섬유 및 상기 로프팅제를 포함하는 웹을 제공하는 단계;
    상기 웹을 상기 웹의 상기 열가소성 중합체 수지의 연화 온도를 초과하게 가열하여 다공성 열가소성 코어 층을 제공하는 단계로서, 상기 다공성 열가소성 코어 층은 상기 다공성 열가소성 코어 층 부피에 대하여 20% 내지 80%의 공극률을 포함하고, 30중량% 내지 70중량%의 보강 섬유를 포함하고, 20중량% 내지 80중량%의 열가소성 중합체 수지를 포함하고, 2중량% 내지 20중량%의 로프팅제를 포함하는, 단계;
    열가소성 폴리올레핀 중합체 및 열경화성 재료의 혼합물을 포함하는 접착제 층을 상기 다공성 열가소성 코어 층의 제1 표면 상에 코팅으로서 배치하는 단계로서, 상기 접착제 층의 코팅 중의 열가소성 폴리올레핀 중합체의 양은 상기 접착제 층의 코팅 중의 열경화성 재료의 양보다 많은, 단계;
    상기 배치된 접착제 층 상에 스크림을 배치하는 단계로서, 상기 스크림이 적어도 65gsm의 평량을 포함하는 단계; 및
    상기 배치된 스크림을 갖는 다공성 열가소성 코어 층을 성형하여 로프팅 후 코어 층을 포함하는 차량용 하부 차폐재를 제공하는 단계로서, 상기 로프팅 후 코어 층의 평량이 3000gsm 미만이고, 상기 스크림과 상기 로프팅 후 코어 층 간의 성형-후 박리 강도는 1982년 10월 1일자 DIN 53357 A에 의해서 시험되는 경우 기계 방향에 있어서 적어도 0.5N/㎝ 및 횡 방향에 있어서 적어도 0.5N/㎝이고, 상기 차량용 하부 차폐재가 누출없이 5cm 이상의 깊이를 갖는 적어도 하나의 드로잉 영역(drawn area)를 포함하는, 단계.
  62. 제61항에 있어서, 상기 다공성 열가소성 코어 층을 미리 결정된 두께로 압착하는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  63. 제62항에 있어서, 상기 배치된 스크림을 갖는 상기 다공성 열가소성 코어 층을 로프팅시켜서 상기 로프팅 후 코어 층의 두께를 상기 다공성 열가소성 코어 층의 두께에 비하여 증가시키는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  64. 제63항에 있어서, 상기 접착제 층의 상기 열경화성 재료를 가교결합시키는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  65. 제61항에 있어서, 상기 접착제 층의 상기 열가소성 폴리올레핀 중합체 및 상기 접착제 층의 상기 열경화성 재료를 상기 다공성 열가소성 코어 층 상에 공동-분사함으로써 상기 접착제 층을 배치하는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  66. 제65항에 있어서, 상기 공동-분사된 접착제 층의 상기 열경화성 재료를 가교결합시키는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  67. 제61항에 있어서, 상기 접착제 층을 상기 다공성 열가소성 코어 층 상에 배치하기 전에 상기 접착제 층의 상기 열가소성 폴리올레핀 중합체와 상기 접착제 층의 상기 열경화성 재료를 블렌딩하는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  68. 제67항에 있어서, 접착제 블렌드를 포함하는 상기 배치된 접착제 층을 가교결합시키는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  69. 제67항에 있어서, 접착제 블렌드를 상기 다공성 열가소성 코어 층 상에 롤링하는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
  70. 제69항에 있어서, 롤링된, 접착제 블렌드를 가교결합시키는 단계를 더 포함하는, 차량용 하부 차폐재의 형성 방법.
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