KR20230117143A - 장식용 열가소성 복합 패널을 제조하기 위한 인라인 라미네이션 공정 - Google Patents

장식용 열가소성 복합 패널을 제조하기 위한 인라인 라미네이션 공정 Download PDF

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KR20230117143A
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layer
porous core
skin
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리칭 웨이
루오마이오 왕
마크 오. 메이슨
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한화 아즈델 인코포레이티드
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Abstract

경량 강화 열가소성 복합 패널을 제조하는 인라인 시스템 및 인라인 방법이 기재되어 있다. 인라인 시스템 및 인라인 방법을 사용하여 더 매끄러운 표면 및 향상된 특성을 갖는 복합 패널을 자동화된 방식으로 제조할 수 있다. 제조된 복합 패널은 장식용 층을 포함하여, 장식용 층이 결여된 복합 패널과 비교하여 전반적으로 매끄러운 패널 표면을 제공할 수 있다.

Description

장식용 열가소성 복합 패널을 제조하기 위한 인라인 라미네이션 공정
<우선권 출원>
본 출원은 2020년 11월 12일에 출원된 미국 출원번호 63/112,914, 2021년 2월 3일에 출원된 미국 출원번호 63/145,073 및 2021년 5월 13일에 출원된 미국 출원번호 63/188,358의 각각에 대한 우선권 및 그 이익을 주장한다. 이들 각각의 출원의 전체 공개는 본 명세서에 참조로서 포함된다.
본 명세서에 설명된 특정 구성은 장식용 패널을 제조할 수 있는 인라인 라미네이션 공정에 관한 것이다. 일부 실시예에 있어서, 장식용 패널은 레저용 차량(recreational vehicle) 또는 건축 용도에 사용될 수 있다.
장식용 패널의 제조는 시간 소모적이며 오래 걸릴 수 있다. 다수의 경우에 있어서, 패널의 상이한 구성요소는 상이한 공정이나 상이한 현장에서 제조된다.
레저용 차량 또는 건축 용도에 사용될 수 있는 장식용 패널을 제조하는데 사용될 수 있는 인라인 공정에 대한 특정 양태, 구성, 실시형태 및 실시예가 기재되어 있다.
일 양태에 있어서, 인라인 시스템을 사용하여 열가소성 복합 물품을 제조하는 공정이 기재되어 있다. 특정 구성에 있어서, 인라인 공정은 수용액에서 강화 재료와 열가소성 재료를 결합하는 단계를 포함한다. 인라인 공정은 결합된 강화 재료와 열가소성 재료를 갖는 수용액을 이동 지지체 상에 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 인라인 공정은 이동 지지체 상의 배치된 수용액으로부터 물을 제거하여 강화 재료와 열가소성 재료로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 인라인 공정은 이동 지지체 상의 웹을 건조하여 다공성 코어층을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 인라인 공정은 이동 지지체 상의 건조된 다공성 코어층을 가열하여, 가열된 다공성 코어층의 열가소성 재료를 용융시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 인라인 공정은 이동 지지체 상의 가열된 다공성 코어층의 제 1 표면 상에 제 1 스킨층을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 인라인 공정은 이동 지지체 상의 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 인라인 공정은 이동 지지체 상의 배치된 제 1 스킨층 및 배치된 제 2 스킨층을 포함하는 가열된 다공성 코어층에 압력을 가하여 열가소성 복합 물품을 제공하는 단계를 더 포함한다.
특정 실시형태에 있어서, 다공성 코어층은 열가소성 재료의 용융점 초과이며 강화 재료의 용융점 미만인 제 1 온도에서 가열된다. 일부 실시형태에 있어서, 인라인 공정은 결합된 강화 재료와 열가소성 재료를 갖는 수용액에 발포체를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 인라인 공정은 결합된 강화 재료와 열가소성 재료를 갖는 수용액에 로프팅제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 추가적인 실시예에 있어서, 인라인 공정은 제 1 스킨층을 스크림으로서 구성하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 인라인 공정은 제 2 스킨층을 패터닝된 층으로서 구성하는 단계를 포함할 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 패터닝된 층의 패턴은 우드그레인 패턴, 마블 패턴, 타일 패턴, 랜덤 패턴, 핀휠 패턴, 헤링본 패턴, 브릭 패턴, 오프셋 스태거형 브릭 패턴, 오프셋 패턴, 그리드 패턴, 스택형 수직 패턴, 프렌치 패턴, 바스킷 위브 패턴, 다이아몬드 패턴, 또는 셰브론 패턴 중 하나 이상을 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 열가소성 재료는 폴리올레핀을 포함하고, 강화 재료는 무기 섬유를 포함한다.
일부 실시예에 있어서, 열가소성 복합 물품의 표면 러프니스(Ra)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 3미크론 미만이다. 다른 실시예에 있어서, 열가소성 복합 물품의 표면 러프니스(Ra)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 2미크론 미만이다.
일부 실시형태에 있어서, 제 1 스킨층은 제 1 스킨층과 가열된 다공성 코어층 사이에 임의의 접착제를 사용하지 않고, 가열된 다공성 코어층 상에 배치된다. 특정 실시형태에 있어서, 인라인 공정은 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 접착제를 배치하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 접착제는 폴리올레핀 또는 폴리우레탄을 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 인라인 공정은 열가소성 복합 패널의 제 1 단부에 홈을 커팅하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 인라인 공정은 열가소성 복합 패널의 제 2 단부에서 설부를 커팅하는 단계를 포함한다.
일부 실시형태에 있어서, 인라인 공정은 제 1 표면 상에 제 1 스킨층을 배치하기 전 및 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 가열된 다공성 코어층을 압밀하는 단계를 포함한다.
특정 실시예에 있어서, 인라인 공정은 열가소성 복합 물품을 압밀한 후에, 열가소성 복합 물품을 가열하여 열가소성 복합 물품의 전체 두께를 증가시키는 단계를 포함한다.
추가적인 실시예에 있어서, 인라인 공정은 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 제 2 스킨층 상에 패턴을 프린팅하는 단계를 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 인라인 공정은 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치한 후에, 제 2 스킨층 상에 패턴을 프린팅하는 단계를 포함한다.
다른 실시형태에 있어서, 인라인 공정은 가열된 다공성 코어층의 측면 에지를 콤프레싱하는 단계로서, 상기 가열된 다공성 코어층의 콤프레싱된 측면 에지는 가열된 다공성 코어층의 중심 영역에서의 두께보다 얇은 두께를 갖는 단계를 포함한다.
다른 양태에 있어서, 열가소성 복합 물품을 제조하도록 구성된 인라인 시스템이 제공된다. 특정 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 수용액, 열가소성 재료 및 강화 재료를 수용하도록 구성된 유체 저장소를 포함하며, 상기 유체 저장소는 수용액에서 열가소성 재료와 강화 재료를 혼합하여 수용액에 열가소성 재료와 강화 재료의 균질한 분산을 제공하도록 구성된다. 다른 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 유체 저장소로부터 유체적으로 결합되고, 유체 저장소로부터 균질한 분산액을 수용하고, 이동 지지체 상에 균질한 분산액을 유지하도록 구성된 이동 지지체를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 인라인 시스템은 이동 지지체 상의 균질한 분산액으로부터 물을 제거하여 강화 재료와 열가소성 재료로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 제공하도록 구성된 압력 장치를 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 인라인 시스템은 이동 지지체 상의 웹을 건조 및 가열하여 이동 지지체 상에 다공성 코어층을 제공하도록 구성된 장치를 포함한다. 소망하는 경우, 별도의 건조 장치 및 가열 장치를 더 사용할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 인라인 시스템은 이동 지지체 상의 다공성 코어층을 가열하여 다공성 코어층의 열가소성 재료를 용융시키도록 구성된 가열 장치를 포함한다. 추가적인 실시예에 있어서, 인라인 시스템은 제 1 스킨 재료를 수용하도록 구성된 제 1 공급 장치로서, 이동 지지체 상의 다공성 코어층의 제 1 표면 상에 제 1 스킨 재료를 제 1 스킨층으로서 제공하도록 구성되는 제 1 공급 장치를 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 제 2 스킨 재료를 수용하도록 구성된 제 2 공급 장치로서, 이동 지지체 상의 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨 재료를 제 2 스킨층으로서 제공하도록 구성되는 제 2 공급 장치를 포함한다. 추가적인 구성에 있어서, 인라인 시스템은 가열된 다공성 코어층, 배치된 제 1 스킨층 및 배치된 제 2 스킨층에 압력을 가하여, 배치된 제 1 스킨층 및 배치된 제 2 스킨층을 갖는 가열된 다공성 코어층을 압밀하여 실질적으로 평면 열가소성 복합 물품을 제공하도록 구성된 압밀 장치를 포함한다.
특정 실시형태에 있어서, 상기 제 1 공급 장치는 상기 제 1 스킨 재료의 롤을 수용하도록 구성된다. 다른 실시형태에 있어서, 상기 제 2 공급 장치는 상기 제2 스킨 재료의 롤을 수용하도록 구성된다. 추가적인 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 열가소성 복합 물품이 이동 지지체를 나갈 때에, 열가소성 복합 물품을 개별 시트로 커팅하도록 구성된 장치를 더 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 인라인 시스템은 압밀 장치 뒤에 위치된 제 2 가열 장치로서, 압밀 후에 열가소성 복합 물품을 가열하여 열가소성 복합 물품의 전체 두께를 증가시키도록 구성된 제 2 가열 장치를 포함한다. 다른 구성에 있어서, 인라인 시스템은 유체 저장소에 유체 결합된 분무기로서, 균질한 분산액을 이동 지지체 상에 분사하도록 구성된 분무기를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 접착제를 배치하도록 구성된 접착제 저장소를 포함한다.
특정 구성에 있어서, 인라인 시스템은 제 2 스킨층이 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 배치된 후에 제 2 스킨층 상에 패턴을 프린팅하도록 구성된 프린터를 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 제 2 스킨층이 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 배치되기 전에, 제 2 스킨 재료 상에 패턴을 프린팅하도록 구성된 프린터를 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 인라인 시스템은 이동 지지체의 이동을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
다른 양태에 있어서, 레저용 차량(RV) 벽은 다공성 코어층, 상기 다공성 코어층의 제 1 표면 상의 제 1 스킨층 및 상기 다공성 코어층의 제 2 표면 상의 패터닝된 제 2 스킨층을 포함하는 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 레저용 차량(RV) 벽은 상기 발포체층의 제 1 표면에서 상기 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 결합된 발포체층으로서, 상기 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 제 1 스킨층을 통해 상기 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 결합되어, 패터닝된 제 2 스킨층이 상기 레저용 차량 벽의 내부 표면 상에 존재하도록 하는 발포체층을 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, RV 벽은 지지 구조체의 제 1 표면에서 발포체층의 제 2 표면에 결합된 지지 구조체를 포함한다. 추가적인 실시예에 있어서, RV 벽은 지지 구조체의 제 2 표면에 결합된 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품으로서, 다공성 코어층, 상기 다공성 코어층의 제 1 표면 상의 제 1 스킨층 및 상기 다공성 코어층의 제 2 표면 상의 제 2 스킨층을 포함하는 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 RV 벽은 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 결합된 외부 패널을 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 외부 패널은 유리 섬유 또는 알루미늄을 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 지지 구조체는 튜브 또는 망을 포함한다.
특정 실시형태에 있어서, 상기 패터닝된 제 2 스킨층은 우드그레인 패턴, 마블 패턴, 타일 패턴, 랜덤 패턴, 핀휠 패턴, 헤링본 패턴, 브릭 패턴, 오프셋 스태거형 브릭 패턴, 오프셋 패턴, 그리드 패턴, 스택형 수직 패턴, 프렌치 패턴, 바스킷 위브 패턴, 다이아몬드 패턴, 또는 쉐브론 패턴 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 제 1 스킨층은 스크림을 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 다공성 코어층은 열가소성 재료에 의해 함께 고정된 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 포함한다. 다른 구성에 있어서, 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 있어서의 다공성 코어층은 열가소성 재료에 의해 함께 고정된 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 각각의 다공성 코어층에 있어서의 열가소성 재료는 독립적으로 폴리올레핀을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 각각의 다공성 코어층에 있어서의 강화 재료는 유리 섬유를 포함한다. 다른 실시형태에 있어서, 각각의 다공성 코어층에 있어서의 열가소성 재료는 폴리프로필렌이다.
다른 양태에 있어서, 레저용 차량은 상기 레저용 차량 내에 내부 공간을 제공하기 위해 루프, 상기 루프에 결합된 측벽 및 상기 측벽에 결합된 플로어를 포함하고, 상기 측벽 중 적어도 하나는 본 명세서에 기재된 바와 같이 레저용 차량 벽 패널을 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 상기 레저용 차량은 레저용 차량의 견인 또는 주행을 허용하기 위한 휠을 포함한다.
이하, 추가적인 양태, 구성, 실시형태 및 실시예가 기재된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 기재된 기술의 보다 나은 이해를 가능하게 하기 위해 소정의 특정 도면이 기재된다.
도 1은 일부 실시형태에 따른 레저용 차량 측벽을 도시하는 단순화된 도면이다.
도 2는 일부 실시형태에 따라, 사용될 수 있는 인라인 공정의 특정 단계를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 3은 특정 실시예에 따라, 혼합 탱크에 재료를 추가하는데 사용될 수 있는 특정 구성요소를 도시하는 도면이다.
도 4A 및 도 4B는 일부 실시형태에 따른 이동 지지체의 도면이다.
도 5A, 도 5B 및 도 5C는 특정 실시형태에 따른 건조 장치를 도시하는 도면이다.
도 6A 및 도 6B는 특정 실시형태에 따라, 코어층에 대한 스킨층의 적용을 도시하는 도면이다.
도 7은 일부 실시예에 따라, 코어층의 표면에 접착제를 적용하는데 사용될 수 있는 접착제층 저장소를 도시하는 도면이다.
도 8A 및 도 8B는 일부 실시예에 따라, 인라인 공정에서 사용될 수 있는 롤러를 도시하는 도면이다.
도 9는 특정 실시형태에 따라, 이동 복합 물품을 개별 복합 물품으로 커팅하는데 사용될 수 있는 커팅 장치를 도시하는 도면이다.
도 10A, 도 10B, 도 10C, 도 10D, 도 10E, 도 1OF, 도 10G, 도 10H, 도 10I, 도 10J, 도 10K, 도 10L, 도 10M, 도 10N 및 도 10O은 일부 실시예에 따라, 패터닝된 스킨층 상에 존재할 수 있는 상이한 패턴을 도시한다.
도 11A, 도 11B, 도 11C 및 도 11D는 특정 실시형태에 따라, 인라인 공정을 행하는데 사용될 수 있는 시스템의 도면이다.
도 12는 특정 실시형태에 따라, 인라인 공정을 행하는데 사용될 수 있는 시스템의 다른 도면이다.
도 13은 특정 실시형태에 따라, 인라인 프로세스를 행하는데 사용될 수 있는 시스템의 다른 도면이다.
도 14는 일부 실시형태에 따른 레저용 차량(RV) 벽의 도면이다.
도 15는 일부 실시예에 따라, 본 명세서에 기재된 바와 같이 RV 벽을 포함할 수 있는 레저용 차량의 도면이다.
도 16A 및 도 16B는 우드그레인 패턴(도 16A) 및 마블 패턴(도 16B)을 도시하는 사진이다.
도 17A 및 도 17B는 특정 실시형태에 따라, 평판 인장 시험에 사용된 시편을 도시하는 도면이다.
도 18A 및 도 18B는 특정 테스트 시편에 대한 피크 하중(도 18A) 및 굴곡 기울기(도 18B)를 나타내는 도면이다.
도 19A 및 19B는 테스트 샘플 및 참조 샘플에 대한 흡음 테스트 결과를 나타낸다.
본 명세서의 이익을 고려하면, 당업자는 본 명세서에 기재된 상이한 층들이 반드시 축적으로 표시되는 것은 아님을 이해할 것이다. 특정 구성과 관련하여 설명에 특별히 명시되지 않는 한, 임의의 하나의 층에 어떤 재료가 필요한 것은 아니다. 장식용 패널의 두께, 배열 및 최종 용도는 다양할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 공정은 건축 용도, 레저용 차량 등의 차량 및 기타 용도에 사용하기 위한 장식용 패널을 제조하는데 사용될 수 있다. 모터홈 및 견인용 차량을 포함한 레저용 차량(RV)은 경량 유리 섬유 강화 열가소성 복합 패널을 측벽, 천장, 루프 또는 플로어 부품에 포함하여 중량을 감소시킬 수 있다. 전통적으로 사용되는 목재 복합체, 예를 들면 합판과 비교해서, 폴리머 복합체는 포름알데히드가 없는 우수한 내구성, 연비를 위한 경량화, 향상된 음향 성능, 내수성 및 곰팡이 방지, 및 난연성 등의 다양한 이익을 제공하며, 이는 유리와 열가소성 수지 매트릭스의 고도의 기능적 통합으로부터 유래되는 이익이다. 일부 구성에 있어서, 예를 들면 유리 섬유 등의 강화 섬유가 수지 매트릭스의 탄성 계수에 유리하게 작용하여 최소한의 중량 증가로 특성 강화를 초래할 수 있다. 얻어진 복합체의 성능은 적어도 부분적으로 코어의 배합(섬유/수지 비율), 단위 면적당 중량(면적 밀도), 패널 적용 두께, 및 기능성 스킨 재료에 따라 달라질 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 장식용 층(본 명세서에서 장식이라고 하는 경우가 있음)은 다공성 및 거친 텍스처의 기본 재료를 커버/차폐하여, 보다 자연스러운 재료 외관을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 장식용 스킨은 온라인 공정에서 기본 웹 또는 코어층에 결합될 수 있으므로, 일반적으로 복합 코어로부터 분리될 수 없다. 그 결과, 복합 물품은 강한 인장 강도를 발휘할 수 있어, RV 측벽 구조 내의 층 사이의 인터페이스의 장식용 스킨//코어 박리의 문제의 발생을 없앤다. 장식용 스킨 소재는, 특히 기계 방향에서 보드의 굴곡 스티프니스를 더 향상시킬 수 있다. 또한, 패터닝된 패널은 ASTM E84 클래스 A 프레임 난연성 기준을 통과할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 경량 강화 열가소성(LWRT) 복합체는 RV 측벽 및 루프 용도로서 사용될 수 있다. RV 측벽 구조는 일반적으로 외벽 재료, 발포체 단열재(예를 들면, PET, EPS 또는 허니콤 발포체), 및 내벽층을 포함하고, 이것들은 모두 적층되거나 결합되고, 이어서 루프 및 플로어에 설치되어 전체 유닛에 강도를 제공한다. 예를 들면, 도 1을 참조하면, 단순화된 도면은 RV(100) 및 RV 측벽(110)을 도시한다. 측벽(110)의 분해도에는 유리 섬유 외부(112), LWRT층(114), 섀시(116), 예를 들면 금속 케이지 또는 관상 구조, 폼(118), 및 일반적으로 RV의 내부 표면 상에 존재하는 다른 LWRT(120)가 포함된다. LWRT(120)는 RV 내부의 내부 표면 상에 RV 내부에의 사람이 볼 수 있는 장식 패턴을 포함할 수 있다. 이하에 언급된 바와 같이, LWRT(120)는 장식용 스킨 및 선택적으로 추가적인 스킨층과 조합하여 다공성 웹을 포함할 수 있다. 종래의 제조 방법에 있어서, 장식용 종이 또는 비닐 필름을 오프라인에서 기판(일반적으로 합판)에 적용한다. 그러나, 지난 수 년 동안, 포름알데히드 배출에 대한 우려, 합판의 열악한 내구성, 및 장식용 재료를 합판에 결합하기 위해 폴리우레탄(PUR) 점착제를 사용하는 오프라인 적층 공정의 높은 비용으로 인해 내구성 있는 복합 패널에 장식용 재료를 인라인 적층형 제품의 개발에 대한 관심이 높아졌다. 인라인 적층형 장식용 복합 패널은 설계/패턴에 따라, 오프라인 적층형 합판/장식용 패널과 유사하거나 그와 비교해서 더 양호한 고품질의 표면, 광택 및 색상을 제공할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 장식용 패널을 제조하기 위한 인라인 공정은 이하에 보다 상세하게 설명된 바와 같이 통상적으로 프로세서 또는 컴퓨터를 사용하여 자동화된 방식으로 제어되는 수많은 단계를 포함할 수 있다. 공정의 특정 단계, 및 각각의 단계에서 사용/제조되는 각종 재료는 도 2의 블록 다이어그램의 방식으로 나타내어진다. LWRT 층은 열가소성 재료(TP, 예를 들면 열가소성 수지)와 강화 재료(RM)를 결합하여 분산액 또는 혼합물(202)을 형성함으로써 제조된다. 이어서, 이 혼합물은 적합한 이동 지지체 상에 증착되어 강화 재료 및 열가소성 수지에 의해 형성된 웹(204)을 제공할 수 있다. 얻어진 웹은 열가소성 재료에 의해 제자리에 고정된 강화 섬유의 개방형 셀 구조체를 포함할 수 있다. 얻어진 웹은 가열 및 건조되어 열가소성 수지를 연화 또는 용융시키고, 다공성 코어층(206)을 형성할 수 있다. 이어서, 하나 이상의 스킨층이, 형성되고 가열된 다공성 코어층의 표면에 적용될 수 있다. 예를 들면, 장식용 층을 적용하여 LWRT 복합 물품(208)을 형성할 수 있다. 얻어진 LWRT 복합체는 평판 시트(210)로 압밀될 수 있으며, 이것은 RV 패널 또는 다른 복합 패널을 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 이동 지지체 상의 평판 시트(210)를 커팅하여 개별의 LWRT 복합 물품(212)을 제공할 수 있다. 이하, 공정 조건, 단계 및 재료에 대한 각종 도면을 보다 상세하게 기재한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 열가소성 재료는 저장소(302)에 존재할 수 있고, 강화 섬유(또는 다른 강화 재료)는 제 2 저장소(304)에 존재할 수 있다. 각각의 열가소성 재료 및 강화 섬유는 물, 액체 또는 수용액을 포함하는 혼합 탱크(306) 내의 수용액에 계량되거나, 분무되거나, 또는 그 외에 도입될 수 있다. 소망하는 경우, 혼합 탱크(306)에 발포체 또는 기타 첨가제(이하에 설명함)가 존재할 수 있다. 열가소성 재료 및 강화 섬유를 적합한 시간 및 적합한 온도에서 혼합하여 섬유와 열가소성 재료의 실질적으로 균일한 수성 분산액을 제공할 수 있다. 예를 들면, 재료는 실온(예를 들면, 섭씨 약 25도)에서 혼합하거나, 또는 혼합 탱크를 가열하거나 냉각하여 실온보다 높거나 낮은 온도에서 혼합할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 재료는 혼합 탱크(306)에 연속적으로 첨가되어 이하에 언급된 바와 같이 이동 지지체 상에 분산액을 연속적으로 증착시킬 수 있다. 정확한 혼합 시간은 사용되는 재료에 따라 달라질 수 있지만, 예시적인 혼합 시간은 10초∼약 10분, 보다 구체적으로는 약 30초∼약 5분을 포함한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 재료가 혼합 탱크(306)에 연속적으로 첨가되는 경우, 혼합은 지속적으로 행해진다. 혼합 탱크(306)는 패들 믹서, 임펠러 또는 혼합을 용이하게 하는 다른 장치를 포함할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서 그리고 도 4A를 참조하면, 혼합 탱크(306)에 있어서의 분산액은 이동 지지체(410) 상에 분무되거나, 적하되거나, 또는 그 외에 증착될 수 있다. 이동 지지체(410)는 본 명세서에 도시된 특정 도면에서 단일 세그먼트로 나타내어져 있지만, 이동 지지체(410)는 소망에 따라 2개 이상의 개별 세그먼트로 분할될 수 있다. 혼합 탱크(306)는 이동 지지체(410)의 표면 상에 분산액을 분무할 수 있는 복수의 분무 헤드(402)에 유동적으로 결합될 수 있다. 도 4B에 도시된 바와 같이, 이동 지지체(410)는 다공성이거나 분산액을 수용할 수 있는 메쉬를 포함할 수 있다. 사용되는 정확한 증착 속도는 평방 미터당 증착되는 재료의 양에 따라 달라질 수 있다. 이동 지지체(410)는 이동 지지체(410)의 상부 표면을 따라 분산액의 연속 분무를 허용하도록 연속적이고 일정한 속도로 이동할 수 있다. 스프레이 헤드 아래의 이동 지지체(410)의 영역은 가열되거나, 냉각되거나, 또는 분산액의 증착 동안 실온에서 존재할 수 있다. 이하에 언급된 바와 같이, 이동 지지체(410)의 상이한 영역은 상이한 온도를 가질 수 있다. 이동 지지체(410)의 정확한 치수는 다양할 수 있으며, 통상적으로 이동 지지체의 폭은 약 4피트이고, 이동 지지체(410)의 약 60개구/제곱 인치∼약 80개구/제곱 인치의 메쉬 또는 포어 크기를 포함할 수 있다. 이동 지지체(410)는 분산액의 수용 및 인라인 시스템의 추가 사이트 또는 스테이션으로의 수용된 분산액의 이동을 허용한다. 이동 지지체(410)의 단부에서, 형성된 LWRT 물품은 커팅되고 스태킹될 수 있다. 이동 지지체(410)는 LWRT 물품의 연속 형성을 허용한다. 특정 실시형태에 있어서, 이동 지지체(410)는 2개 이상의 개별 섹션 또는 세그먼트로 분할될 수 있다. 예를 들면, 습식 매트는 이전 벨트 상에서 형성되고, 이어서 예를 들면 수동 또는 자동으로 오븐 또는 다른 건조 장치를 통과할 수 있는 별도의 건조기 벨트로 이송될 수 있다.
특정 실시형태에 있어서 그리고 도 5A를 참조하면, 열가소성 재료 및 강화 섬유의 분산액을 갖는 이동 지지체(410)는 건조 장치(510)로 이동할 수 있다. 건조 장치(510)는 열 및/또는 음압(진공)을 제공하여 이동 지지체 상의 웹(502)으로부터 물을 제거하고, 이동 지지체(510) 상에 강화 섬유 및 열가소성 재료를 잔존시킬 수 있다. 이 공정은 열가소성 재료에 의해 제자리에 고정되는 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 높은 다공성을 갖는 코어층(512)(도 5B 참조)을 형성할 수 있다. 소망하는 경우, 다른 재료가 코어층에 존재하거나 코어층(512) 상에 분사될 수도 있다. 예를 들면, 저장소로부터의 접착제는 형성된 코어층(512)의 표면 상에 분사될 수 있다. 웹(502) 및/또는 코어층(512)을 가열하는데 사용되는 정확한 온도는 다양할 수 있으며, 바람직하게는 온도가 열가소성 재료의 융점 초과이며 강화 섬유의 융점 미만인 것이 바람직하다. 일부 실시예에 있어서, 이동 지지체(410) 그 자체가 가열될 수 있는 반면, 다른 실시예에 있어서, 건조 장치(510)는 가열 요소를 포함하거나, 오븐 또는 다른 가열 장치로서 구성될 수 있다. 소망하는 경우, 건조 장치(510) 및 이동 지지체(410)는 모두 이동 지지체(410) 상의 웹(502)에 열을 제공할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 이동 지지체(410)는 스킨층 또는 다른 재료의 적용 동안에 코어층(512)을 연화된 형태로 유지하는 것을 보조하기 위해 건조 장치(510)로부터 열을 유지할 수 있는 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 건조 장치(510)와 분리된 압력 장치(520)가 존재할 수 있다(도 5C 참조). 예를 들면, 웹(502)에 진공을 가하여 웹으로부터 물을 제거하고, 강화 재료 및 열가소성 재료를 잔존시킬 수 있다. 압력 장치(520)는 통상적으로 건조 장치(510)의 상류에 있으며, 웹(502)으로부터 적어도 40체적%의 물, 보다 구체적으로는 약 60체적%의 물을 웹(502)으로부터 제거하도록 설계된다. 소망하는 경우, 다른 압력 장치(도시되지 않음)가 압력 장치(520)의 하류에 있을 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 코어층(512)이 건조 장치(510)를 나갈 때에 하나 이상의 스킨층이 자동화된 방식으로 코어층의 표면에 적용될 수 있다. 도 6A를 참조하면, 코어층(512)이 이동 지지체(410)를 나갈 때에 스킨층(610)이 코어층(512)에 적용되는 예시가 도시된다. 예를 들면, 스킨층(610)은 코어층(512)의 하나의 표면에 연속적인 방식으로 권출되고 적용되는 스킨층 재료(605)의 롤로서 존재할 수 있다. 도 6B에 도시된 바와 같이, 제 2 스킨층(620)은 제 2 스킨 재료를 포함하는 제 2 롤(615)로부터 코어층(512)의 제 2 표면에 적용될 수 있다. 코어층(512)은 이동 지지체(410) 상에서 실온 초과의 온도에서 가열될 수 있음에도 불구하고, 스킨층(610, 620)은 실온에서 적용될 수 있다. 대안적으로, 롤(605, 615) 또는 스킨층(610, 620), 또는 양쪽은 코어층(512)의 표면에 적용되기 전에 가열될 수 있다. 스킨층(610, 620)은 일반적으로 코어층(512), 제 1 스킨층(610) 및 선택적으로 제 2 스킨층(620)을 포함하는 열가소성 복합 물품을 형성하기 위해 연속적인 방식으로 적용될 수 있다. 도시하지 않지만, 유사한 공정을 이용하여 추가적인 스킨층(610, 620)이 스킨층(610, 620)의 상부에 적용될 수 있다.
일부 실시형태에 있어서, 코어층(512)에 스킨층(610)을 적용하기 전에 코어 층(512) 상에 접착제층을 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 예에 있어서, 접착제 저장소(720)(도 7 참조)가 존재하여, 피부층(610)을 적용하기 전에 코어층(512)의 표면 상에 접착제를 분사하기 위해 사용되므로, 코어층(512)의 표면에 접착제층(722)이 존재할 수 있다. 사용되는 정확한 접착제는 열가소성 접착제, 열경화성 접착제 또는 이들의 조합에 따라 달라질 수 있다. 도시되지 않지만, 접착제는 코어층(512)에 스킨층(620)을 적용하기 전에, 코어층(512)의 반대쪽 표면에 적용될 수도 있다. 예시적인 접착제는 폴리올레핀 접착제, 폴리우레탄 접착제 및 이들의 조합을 포함한다.
특정 실시형태에 있어서, 얻어진 열가소성 복합 물품은 복합 물품의 표면에 압력을 가함으로써 압밀될 수 있다. 예를 들면, 그리고 도 8A를 참조하면, 복합 물품은 롤러(810, 812) 사이를 통과하여 복합 물품을 콤프레싱하고, 코어층(512)에 대한 스킨층(610, 620)의 결합을 향상시킬 수 있다. 롤러(810, 812) 사이의 정확한 거리 또는 간격은 적용되는 소망의 압력에 따라, 및 복합 물품의 소망의 최종 두께에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 복합 물품의 전체 두께는 롤러(810, 812)를 통과한 후에 감소한다. 롤러(810, 812)는 실온, 실온 초과 또는 실온 미만에서 동작될 수 있다. 소망하는 경우, 하나 초과의 롤러(810, 812) 세트가 존재할 수 있다. 예를 들면, 도 8B를 참조하면, 제 2 세트의 롤러(820, 822)가 도시되어 있다. 롤러의 상이한 세트 사이의 갭은 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 롤러(810, 812)의 제 1 세트는 롤러(820, 822) 사이의 갭보다 작은 제 1 갭을 포함할 수 있다. 다양한 롤러 사이의 갭은 고정될 수 있거나 달라질 수 있다. 예를 들면, 복합 물품의 특정 영역을 더 크게 콤프레싱하여 이들 콤프레싱된 영역에서의 두께가 더 얇아지도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 예에 있어서, 복합 물품의 에지를 더 콤프레싱하여 복합 물품의 측부 에지의 두께를 더 얇게 할 수 있다. 소망하는 경우, 3개, 4개 또는 그 이상의 롤러 세트가 존재할 수 있다. 소망하는 경우, 롤러는 오븐 또는 가열 장치 내에 위치되어 복합 물품을 압밀하는 동안에 코어층을 연화된 형태로 유지할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 일단 복합 물품이 압밀되면, 압밀된 복합 물품의 연속 시트를 커팅 장치(910)를 사용하여 개별 시트로 커팅하거나 절단할 수 있다(도 9 참조). 얻어진 개별 복합 물품은 스택(920)에 도시된 바와 같이 배송을 위해, 예를 들면 팔레트(915) 상에 스태킹되거나 팔레팅될 수 있다. 도 9에 있어서의 복합 물품의 치수는 스태킹을 도시하기 위해 의도적으로 확대되었으며, 이는 상기 복합 물품의 두께가, 예를 들면 1mm∼약 30mm인 개별 얇은 시트로 스태킹되는 경향이 있기 때문이다. 개별 복합 물품의 정확한 크기는 폭이 약 2피트∼약 8피트, 길이가 약 4피트∼약 16피트로 다양할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 개별 복합 물품은 폭이 약 4피트이고, 길이가 약 8피트일 수 있으므로, 레저용 차량에 일반적으로 사용되는 합판 패널과 유사한 치수를 갖는다.
특정 구성에 있어서, 인라인 공정을 사용하여 생산되는 코어층은 열가소성 수지와 결합된 강화 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들면, 코어층은 열가소성 수지 재료에 의해 제자리에 고정되는 강화 섬유의 무작위 배열로 형성될 수 있다. 코어층은 통상적으로 상당한 양의 개방형 셀 구조체로 구성되어 층에 보이드 공간이 존재한다. 일부 예에 있어서, 다공성 코어층은 0-30%, 10-40%, 20-50%, 30-60%, 40-70%, 50-80%, 60-90%, 0-40%, 0-50%, 0-60%, 0-70%, 0-80%, 0-90%, 10-50%, 10-60%, 10-70%, 10-80%, 10-90%, 10-95%, 20-60%, 20-70%, 20-80%, 20-90%, 20-95%, 30-70%, 30-80%, 30-90%, 30-95%, 40-80%, 40-90%, 40-95%, 50-90%, 50-95%, 60-95%, 70-80%, 70-90%, 70-95%, 80-90%, 80-95% 또는 이들 예시적 범위 내의 모든 예시값의 보이드 함유량 또는 다공성을 포함할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 코어층을 형성하기 위해 사용되는 열가소성 재료는 폴리올레핀(예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등 중 하나 이상), 폴리스티렌, 아크릴로니트릴스티렌, 부타디엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테트라클로레이트, 및 폴리염화비닐(모두 가소화 및 비가소화됨), 및 이들 재료와 서로의 또는 다른 폴리머릭 재료의 블렌딩 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 기타 적합한 열가소성 재료에는 폴리아릴렌 에테르, 폴리카보네이트, 폴리에스테르카보네이트, 열가소성 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리아미드, 코폴리아미드, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머, 아모퍼스 나일론, 폴리아릴렌 에테르 케톤, 폴리페닐렌 술피드, 폴리아릴 술폰, 폴리에테르 술폰, 액정 폴리머, PARMAX®로 상업적으로 알려진 폴리(1,4 페닐렌) 화합물, 바이엘사제의 APEC® PC 등의 고열 폴리카보네이트, 고온 나일론, 및 실리콘뿐만 아니라, 이들 재료와 서로의 또는 다른 폴리머릭 재료의 코폴리머, 합금 및 블렌딩을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 코어층을 형성하는데 사용되는 열가소성 재료는 분말 형태, 수지 형태, 로진 형태, 입자 형태, 섬유 형태 또는 기타 적합한 형태로 사용될 수 있다. 각종 형태의 예시적인 열가소성 재료가 본 명세서에 기재되어 있으며, 예를 들면 미국 공개 번호 20130244528 및 US20120065283에도 기재되어 있다. 코어층에 존재하는 열가소성 재료의 정확한 양은 다양할 수 있으며, 예시적인 양의 범위는 코어층의 총 중량을 기준으로 약 20중량%∼약 80중량%, 예를 들면 30∼70중량% 또는 35∼65중량%일 수 있다. 당업자는 코어층에서 사용된 모든 재료의 중량 백분율이 100중량 백분율에 추가될 수 있음을 이해할 것이다.
다른 실시형태에 있어서, 코어층의 강화 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 그라파이트 섬유, 합성 유기 섬유, 구체적으로는 예를 들면 파라- 및 메타-아라미드 섬유 등의 고모듈러스 유기 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 섬유로 사용하기에 적합한 고융점 유동지수 수지(예를 들면, 100g/10분. MFI 또는 그 이상), 현무암, 광물 울(예를 들면, 록 또는 슬래그 울), 울라스토나이트, 알루미나 실리카 등과 같은 광물 섬유, 또는 이들의 혼합물, 금속 섬유, 금속화된 천연 및/또는 합성 섬유, 세라믹 섬유, 원사 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 상술한 섬유 중 임의의 것은 소망하는 관능기를 제공하거나 섬유에 다른 물리적 특성을 부여하기 위해, 사용하기 전에 화학적으로 처리될 수 있으며, 예를 들면 열가소성 재료, 로프팅제 또는 모두와 반응할 수 있도록 화학적으로 처리될 수 있다. 코어층에 있어서의 섬유 함유량은 독립적으로 코어층의 약 20중량%∼약 90중량%, 보다 구체적으로 코어층의 약 30중량%∼약 70중량%일 수 있다. 사용되는 섬유의 특정 크기 및/또는 배향은 적어도 부분적으로, 사용되는 열가소성 재료 및/또는 코어층의 소망의 특성에 따라 달라질 수 있다. 하나의 비제한적인 예시에 있어서, 열가소성 재료 내에 분산된 섬유 및 선택적으로 코어층을 제공하기 위한 다른 첨가제는 일반적으로 직경이 약 5미크론 초과, 보다 구체적으로 약 5미크론∼약 22미크론이고, 또한 길이가 약 5mm∼약 200mm이고, 보다 구체적으로 섬유 직경은 약 2미크론∼약 22미크론이고, 섬유 길이는 약 5mm∼약 75mm일 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 다른 첨가제는 열가소성 수지 및 강화 섬유를 포함하는 혼합물에 더 존재할 수 있다. 예를 들면, 로프팅제, 난연제, 착색제, 연기 억제제, 계면활성제, 발포체 또는 기타 재료가 존재할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 코어층은 특정 용도에 대한 유해 물질 요구 조건의 제한을 충족하기 위해 실질적으로 할로겐이 없거나 할로겐이 없는 코어층일 수 있다. 다른 예에 있어서, 코어층은, 예를 들면 F, Cl, Br, I 및 At 중 하나 이상을 포함하는 할로겐화 난연제 또는 이러한 할로겐을 포함하는 화합물, 예를 들면 테트라브로모 비스페놀-A 폴리카보네이트 또는 모노할로-, 디할로-, 트리할로- 또는 테트라할로- 폴리카보네이트 등의 할로겐화 난연제를 포함할 수 있다. 일부 예에 있어서, 코어층에 사용되는 열가소성 재료는 다른 난연제를 첨가하지 않고, 일부 난연성을 부여하기 위해 하나 이상의 할로겐을 포함할 수 있다. 할로겐화 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 존재하는 다른 구성요소에 따라 달라질 수 있는 난연제 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 할로겐화 난연제는 약 0.1중량%∼약 15중량%(코어층의 중량을 기준으로), 보다 구체적으로 코어층의 중량을 기준으로 약 1중량%∼약 13중량%, 예를 들면 약 5중량%∼약 13중량%로 존재할 수 있다. 소망하는 경우, 두 가지의 상이한 할로겐화 난연제가 층에 추가될 수 있다. 다른 예에 있어서, 예를 들면 N, P, As, Sb, Bi, S, Se 및 Te 중 하나 이상을 포함하는 난연제 등의 비할로겐화 난연제가 추가될 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 비할로겐화 난연제는 인화 재료를 포함하여, 층이 보다 환경 친화적일 수 있다. 비할로겐화 또는 실질적으로 할로겐이 없는 난연제가 존재하는 경우, 상기 난연제는 존재하는 다른 성분에 따라 달라질 수 있는 난연성 양으로 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 실질적으로 할로겐이 없는 난연제는 약 0.1중량%∼약 15중량%(층의 중량 기준으로), 보다 구체적으로 약 1중량%∼약 13중량%, 예를 들면 코어층의 중량 기준으로 약 5중량%∼약 13중량%로 존재할 수 있다. 소망하는 경우, 본 명세서에 기재된 하나 이상의 코어층에 실질적으로 할로겐이 없는 두 가지 난연제가 추가될 수 있다. 특정 예에 있어서, 본 명세서에 기재된 코어층 중 하나 이상은 하나 이상의 할로겐화 난연제를 하나 이상의 실질적으로 할로겐이 없는 난연제와 조합하여 포함할 수 있다. 두 가지 상이한 난연제가 존재하는 경우, 두 난연제의 조합은 존재하는 다른 구성요소에 따라 달라질 수 있는 난연제 양으로 존재할 수 있다. 예를 들면, 존재하는 난연제의 총 중량은 약 0.1중량%∼약 20중량%(층의 중량 기준으로), 보다 구체적으로 약 1중량%∼약 15중량%, 예를 들면 코어층의 중량 기준으로 약 2중량%∼약 14중량%일 수 있다. 본 명세서에 기재된 층에 사용되는 난연제는 열가소성 재료 및 섬유를 포함하는 혼합물에 추가될 수 있으며(혼합물을 와이어 스크린 또는 기타 프로세싱 구성요소에 배치하기 전에), 또는 층이 형성된 후에 추가될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 난연성 재료는 팽창성 그라파이트 재료, 수산화마그네슘(MDH) 및 수산화알루미늄(ATH) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 스킨층(610, 620)은 동일하거나 상이할 수 있다. 하나의 예에 있어서, 스킨층(610)은 장식용 또는 패터닝된 층이고, 스킨층(620)은 장식용 또는 패터닝된 층 또는 다른 유형의 스킨층일 수 있다. 스킨층(610, 620) 중 하나 또는 양쪽이 패터닝된 층인 경우, 상기 패턴은 스킨층의 상이한 영역에서 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 실시형태에 있어서, 스킨층은 우드그레인 패턴(도 10A), 마블 패턴(도 10B), 타일 패턴(도 10C), 랜덤 패턴(도 10D), 핀휠 패턴(도 10E), 헤링본 패턴(도 10F), 브릭 패턴(도 10G), 오프셋 스태거형 브릭 패턴(도 10H), 오프셋 패턴(도 10I), 그리드 패턴(도 10J), 스택형 수직 패턴(도 10K), 바스킷 위브 패턴(도 10L), 다이아몬드 패턴(도 I0M), 셰브론 패턴(도 10N) 또는 프렌치 패턴(도 10O) 중 하나 이상인 패턴을 포함할 수 있다. 다른 패턴도 가능하다. 일부 실시형태에 있어서, 패턴은 롤(605) 또는 롤(615) 상에 있을 때에 이미 스킨층 재료 상에 존재할 수 있다. 다른 예에 있어서, 패턴은 스킨층을 코어층에 적용하기 전에 스킨층 상에 프린팅될 수 있다. 이하, 스킨층 상에 패턴을 프린팅하기 위한 프린터를 포함할 수 있는 시스템의 도면이 보다 상세하게 기재된다. 스킨층(610, 620) 중 하나가 패터닝된 스킨층인 경우, 다른 스킨층은, 예를 들면 열가소성 필름, 폴리올레핀 필름, 엘라스토머 필름 등일 수 있다. 특정 구성에 있어서, 필름은 폴리올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 적어도 하나의 폴리(에테르 이미드), 적어도 하나의 폴리(에테르 케톤), 적어도 하나의 폴리(에테르-에테르 케톤), 적어도 하나의 폴리(페닐렌 술피드), 폴리(아릴렌 술폰), 적어도 하나의 폴리(에테르 술폰), 적어도 하나의 폴리(아미드-이미드), 폴리(1,4-페닐렌), 적어도 하나의 폴리카보네이트, 적어도 하나의 나일론, 및 적어도 하나의 실리콘을 포함한다. 다른 실시예에 있어서, 다른 스킨층은, 예를 들면 프림(필름+스크림), 스크림(예를 들면, 섬유 기반 스크림), 호일, 직조 패브릭, 비직조 패브릭일 수 있거나, 무기 코팅, 유기 코팅 또는 열경화성 코팅으로서 존재할 수 있다. 다른 예에 있어서, 다른 스킨층은 1996년의 ISO 4589에 따라 측정했을 때에, 약 22보다 큰 제한 산소 지수를 포함할 수 있다. 섬유 기반 스크림이 다른 스킨 층으로서(또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 섬유 기반 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 그라파이트 섬유, 탄소 섬유, 무기 광물 섬유, 금속 섬유, 금속화 합성 섬유, 및 금속화 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 소망하는 경우, 스크림은 코어층과 관련하여 상술한 열가소성 재료 중 하나 이상으로 제조된 재료 또는 섬유를 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 다른 스킨층으로서(또는 그 일부로) 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 비닐 에스테르, 페놀 및 에폭시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 코팅이 다른 스킨층으로서(또는 그 일부로) 존재하는 경우, 상기 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택된 양이온을 함유하는 광물을 포함하거나, 또는 석고, 탄산칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 비직조 패브릭이 다른 피부층으로서(또는 그 일부로) 존재하는 경우, 비직조 패브릭은 열가소성 재료, 열경화성 바인더, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속화 무기 섬유 및 금속화 합성 섬유를 포함할 수 있다. 소망하는 경우, 다른 스킨층은 로프팅제, 팽창성 그라파이트 재료, 난연성 재료, 섬유 등을 더 포함할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 복합 물품은 적어도 하나의 표면에 대해 소망하는 표면 특성을 가질 수 있다. 예를 들면, 본 명세서에 기재된 물품의 코어층은 강화 섬유의 존재로 인해 거칠 수 있다. 코어층에 패터닝된 층을 추가하는 것은 전체 표면 러프니스를 감소시키고, 및/또는 코어층의 러프니스를 마스킹할 수 있다. 표면 러프니스는 다양한 방법으로 측정될 수 있지만, 세 가지의 러프니스 파라미터인 프로파일의 평균 산술 편차(Ra), 프로파일 높이의 제곱평균제곱근 평균(Rq), 및 최대 높이(Rt)를 표면 러프니스의 측정값으로 사용할 수 있다. Ra는 평가 길이에 대한 프로파일부터 평균선까지의 평균 거리이고, Rq는 평가 길이에 대한 프로파일 높이의 제곱평균제곱근 평균이며, 또한 Rt는 평가 길이 내에서 프로파일의 가장 높은 지점과 가장 낮은 지점 사이의 수직 거리이다. 예를 들면, L. Mummery(1990). Surface texture analysis: the handbook. Hommelwerke, p.106.을 참조한다. 이하의 표 2는 결과를 나타낸다. 표면 러프니스는 스타일러스 프로파일로미터를 사용하여 측정할 수 있으며, 일반적으로 다음 표준을 준수한다: JIS(JIS-B0601-2001, JIS-B0601-1994, JIS B0601-1982), VDA, ISO 4287:1997, 및 ANSI. 파라미터(Ra, Rq, Rz 및 Rt)는 ISO 4287:1997에 따라 특징화될 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 복합 물품의 적어도 하나의 표면, 예를 들면 패터닝된 층을 포함하는 표면의 표면 러프니스(Ra)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 10, 8, 8, 7, 6, 5, 4 또는 3미크론 미만일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 열가소성 복합 물품의 패터닝된 층을 포함하는 표면의 표면 러프니스(Ra)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 2미크론 미만이다. 다른 실시예에 있어서, 복합 물품의 적어도 하나의 표면, 예를 들면 패터닝된 층을 포함하는 표면의 평균 RMS 프로파일 높이(Rq)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터에 의해 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6 또는 5미크론 미만일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 열가소성 복합 물품의 패터닝된 층을 포함하는 표면의 평균 RMS 프로파일 높이(Rq)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 4미크론 미만이다. 다른 실시예에 있어서, 복합 물품의 적어도 하나의 표면, 예를 들면 패터닝된 층을 포함하는 표면의 최대 높이(Rt)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 80, 70, 60, 50, 40, 35 또는 30미크론 미만일 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 열가소성 복합 물품의 패터닝된 층을 포함하는 표면의 최대 높이(Rt)는 ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 기계 방향 및 교차 방향에서 30미크론 미만이다.
특정 구성에 있어서, 시스템을 사용하여 인라인 공정을 구현할 수 있다. 시스템의 구성요소의 도면이 도 11A에 도시되어 있다. 시스템(1100)은 저장소(1102, 1104)를 포함한다. 저장소(1102)는 열가소성 재료를 수용할 수 있고, 저장소(1104)는 강화 섬유를 수용할 수 있다. 저장소(1102, 1104)는 혼합 탱크(1106)에 재료를 제공할 수 있다. 혼합 탱크(1106)는 스프레이 헤드 또는 노즐(1108)에 유동적으로 결합되어 혼합된 분산액을 이동 지지체(1110) 상에 분사할 수 있다. 이동 지지체(1110) 상의 웹(1115)은 진공 또는 다른 압력 장치(1120)를 통과할 수 있고, 이는 웹(1115)으로부터 액체를 제거하여 코어층(1122)을 형성할 수 있다. 코어 층(1122)이 건조 장치(1125)를 통과하여 코어층을 건조 및 가열할 수 있다. 스킨 층(1130, 1140)은 공급 장치 또는 롤(1135, 1145)로부터 각각 코어층(1122)의 반대쪽 표면 상에 적용되어 복합 물품을 제공할 수 있다. 복합 물품이 한 세트의 롤러(1160, 1162)를 통과하여 복합 물품을 압밀할 수 있다. 압밀된 복합 물품은 이동하는 압밀된 열가소성 복합 물품의 시트가 커팅 장치(1170)를 통과할 때에 커팅 장치(1170)에 의해 개별 물품으로 커팅될 수 있다. 예를 들면, 이동 지지체(1110)의 이동, 이동 지지체(1110) 상에의 재료의 분사, 및 시스템(1100)에 의해 사용되는 기타 장치 및 파라미터를 제어할 수 있는 프로세서(1180)가 도시되어 있다.
특정 실시예에 있어서, 시스템(1100)은 커팅 장치(1170)의 앞 또는 뒤에 존재할 수 있는 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 시스템(1100)은 복합 물품의 한쪽 에지로 설부를 커팅하고, 복합 물품의 반대쪽 에지로 홈을 커팅하도록 설계된 또 다른 커팅 스테이션(1175)(도 11B)을 포함할 수 있다. 이러한 커팅은 사용 시 상이한 개별 패널이 서로 끼워맞춰지도록 허용하므로, 접합부에 일부 패널이 중첩된다. 다른 예에 있어서, 시스템(1100)은 복합 물품의 두께를 로프팅하거나 증가시키는데 사용될 수 있는 다른 가열 장치(1185)(도 11C)를 포함할 수 있다. 가열 장치(1185)는 소망에 따라 커팅 장치(1170)의 앞 또는 뒤에 위치될 수 있다. 선택적 접착제 저장소(1190)(도 1ID)는 스킨층(1130)의 적용 전에 코어층에 접착제를 제공하기 위해 존재할 수 있다. 또한, 제 2 접착제 저장소(도시되지 않음)는 스킨층(1140)의 적용 전에 코어층에 접착제를 제공하기 위해 존재할 수 있다.
일부 실시형태에 있어서, 시스템(1200)은 도 12에 도시된 바와 같이 롤러(1160, 1162) 및 롤러(1212, 1214)를 포함하는 상이한 롤러의 다수의 세트를 포함할 수 있다. 상이한 롤러는 상이한 온도에서 존재하거나 상이한 갭 두께를 제공하여 이동 지지체로부터 복합 물품이 나가기 전에 복합 물품을 콤프레싱할 수 있다. 일부 예에 있어서, 롤러(1212, 1214)는 복합 물품의 에지를 더 높은 정도로 콤프레싱하여 복합 물품의 에지에서의 전체 두께를 복합 물품의 중앙 영역에서보다 얇게 하는데 사용될 수 있다. 상이한 에지에서의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다.
다른 실시형태에 있어서, 시스템은 도 13에 도시된 바와 같이, 코어층에 스킨층을 적용하기 전에 스킨층 상에 패턴을 프린팅할 수 있는 프린터(1310)를 포함할 수 있다. 프린터(1305)는 스킨층이 코어층에 적용되기 전 또는 스킨층이 코어층에 적용된 후에 잉크 및 다른 재료, 예를 들면 섬유, 입자, 분말 등을 스킨층의 표면 상에 분사하거나, 프린팅하거나, 또는 그 외에 증착할 수 있다. 프린터(1305)는 롤(1335)로부터 권출될 때에 패턴을 스킨층(1330)의 표면 상에 프린팅하기 위해 스킨층의 롤(1335) 근처에 위치될 수 있다. 도시되지 않지만, 프린터는 코어층(1122)의 표면에 패터닝된 층이 적용된 후에 스킨층(1340)에 패터닝된 층을 적용하도록 위치될 수 있다. 프린터(들)에 의해 제공되는 정확한 패턴은 다를 수 있으며, 스킨층의 상이한 영역마다 다를 수 있다. 예를 들면, 스킨층 상에 프린팅되는 패턴은 우드그레인 패턴, 마블 패턴, 타일 패턴, 랜덤 패턴, 핀휠 패턴, 헤링본 패턴, 브릭 패턴, 오프셋 스태거형 브릭 패턴, 오프셋 패턴, 그리드 패턴, 스택형 수직 패턴, 프렌치 패턴, 바스킷 위브 패턴, 다이아몬드 패턴, 또는 쉐브론 패턴 중 하나 이상일 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 인라인 공정 및 인라인 시스템은 측벽을 제조하는데 사용될 수 있다. 측벽은 레저용 차량 또는 다른 차량, 큐비클, 오피스 벽, 주거용 벽 또는 다른 세팅에 존재할 수 있다. 일례가 도 14에 되시되어 있으며, 여기서 RV 벽(1400)은 다공성 코어층(1412), 상기 다공성 코어층(1412)의 제 1 표면 상의 제 1 스킨층(1414) 및 상기 다공성 코어층의 제 2 표면 상의 패터닝된 제 2 스킨층(1416)을 포함하는 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1410)을 포함한다. 패터닝된 스킨층(1416)은 통상적으로 RV 벽(1400)에 의해 형성된 공간의 내부 부분을 향하도록 배치된다. RV 벽(1400)은 발포체층의 제 1 표면에서 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1410)에 결합된 발포체층(1420)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 발포체층(1420)은 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1410)의 제 1 스킨층(1414)을 통해 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1410)에 결합되어, 패터닝된 제 2 스킨층(1416)이 RV 벽(1400)의 내부 표면에 존재하도록 할 수 있다. RV 벽(1400)은 통상적으로 섀시, 튜브, 케이지 또는 다른 구조체의 형태를 취할 수 있는 지지 구조체(1430)를 더 포함한다. 지지 구조체(1430)는 통상적으로 스틸, 알루미늄 또는 금속 등의 금속을 포함한다. 지지 구조체(1430)는 지지 구조체(1430)의 제 1 표면에서 발포체층(1420)의 제 2 표면과 결합될 수 있다. 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1440)은 지지 구조체(1430)의 제 2 표면에 결합될 수 있다. 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1440)은 다공성 코어층(1442), 상기 다공성 코어층(1442)의 제 1 표면 상의 제 1 스킨층(1444) 및 상기 다공성 코어층(1442)의 제 2 표면 상의 제 2 스킨층(1446)을 포함한다. 외부 패널(1450)은 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1440)에 결합되어 RV 벽(1400)을 형성할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 외부 패널(1450)은 유리 섬유 또는 알루미늄을 포함한다.
본 명세서에서 언급된 바와 같이, 패터닝된 제 2 스킨층(1416)은 우드그레인 패턴, 마블 패턴, 타일 패턴, 랜덤 패턴, 핀휠 패턴, 헤링본 패턴, 브릭 패턴, 오프셋 스태거형 브릭 패턴, 오프셋 패턴, 그리드 패턴, 스택형 수직 패턴, 프렌치 패턴, 바스킷 위브 패턴, 다이아몬드 패턴 또는 쉐브론 패턴 중 하나 이상인 패턴을 포함할 수 있다. 특정 실시형태에 있어서, 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1410)의 제 1 스킨층(1414)은 스크림을 포함한다. 특정 실시예에 있어서, 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품(1410)에 있어서의 다공성 코어층(1412)은 상기 언급된 바와 같이 열가소성 재료에 의해 함께 고정된 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 다공성 코어층(1442)은 열가소성 재료에 의해 함께 고정된 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 포함한다. 일부 구성에 있어서, 각각의 다공성 코어층(1410, 1440)에 있어서의 열가소성 재료는 본 명세서에 언급된 바와 같은 열가소성 재료, 예를 들면 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등과 같은 폴리올레핀을 독립적으로 포함한다. 일부 실시형태에 있어서, 각각의 다공성 코어층에 있어서의 강화 재료는 본 명세서에 언급된 바와 같은 강화 섬유, 예를 들면 유리 섬유를 포함한다.
특정 실시형태에 있어서, RV 벽은 레저용 차량 내에 내부 공간을 제공하기 위해 루프, 상기 루프에 결합된 측벽, 및 상기 측벽에 결합된 플로어를 포함하는 레저용 차량에 존재할 수 있고, 일례가 도 15에 도시되어 있으며, 여기서 RV(1500)는 상술한 RV 벽(1400)과 유사할 수 있는 RV 벽(1510)을 포함한다. RV(1500)는 루프(1512), 다른 측벽(1514) 및 플로어(1516)를 더 포함한다. RV(1500)는 RV의 견인을 허용하기 위한 휠(1552, 1554)을 포함할 수 있고, 및/또는 RV의 독립적인 이동을 허용하기 위한 엔진, 전기 모터 또는 다른 동력원을 포함할 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 본 명세서에 기재된 인라인 방법 및 인라인 시스템은 인라인 시스템의 일부이거나, 또는 그 외에 관련 장치, 예를 들면 컴퓨터, 노트북, 모바일 장치 등을 통해 인라인 시스템에 전기적으로 결합될 수 있는 하나 이상의 프로세서를 사용하여 제어될 수 있다. 예를 들면, 프로세서를 사용하여 재료의 혼합 속도, 이동 지지체의 속도, 배치된 분산액으로부터 액체를 제거하는데 사용되는 압력, 가열 장치(들)의 온도, 재료에 가해지는 압력 및 기타 공정 및 시스템의 파라미터를 제어할 수 있다. 이러한 공정은 사용자가 개입할 필요없이 프로세서에 의해 자동으로 행해지거나 사용자가 사용자 인터페이스를 통해 파라미터를 입력할 수 있다. 특정 구성에 있어서, 프로세서는 예를 들면, 각종 유체 저장소, 혼합 탱크, 압력 장치, 속도, 온도 등을 제어하기 위해, 마이크로프로세서 및/또는 시스템 작동에 적합한 소프트웨어를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 시스템 및/또는 공통 하드웨어 회로에 존재할 수 있다. 프로세서는 인라인 시스템에 통합되거나 인라인 시스템의 구성요소에 전기적으로 결합된 하나 이상의 액세서리 보드, 프린팅 회로 기판 또는 컴퓨터에 존재할 수 있다. 프로세서는 통상적으로 하나 이상의 메모리 유닛에 전기적으로 결합되어 시스템의 다른 구성요소로부터 데이터를 수신하고, 필요 또는 소망에 따라 각종 시스템 파라미터의 조정을 허용한다. 프로세서는 유닉스, 인텔 펜티엄형 프로세서, 인텔 코어™ 프로세서, 인텔 제온™ 프로세서, AMD 라이젠™ 프로세서, AMD 애슬론™ 프로세서, AMD FX™ 프로세서, 모토로라 파워PC, 썬 울트라스팍, 휴렛팩커드 PA-RISC 프로세서, 애플 A14 바이오닉 프로세서, A13 바이오닉 프로세서, A12 프로세서, 애플 A11 프로세서 등의 애플 설계 프로세서, 또는 기타 또는 임의의 유형의 프로세서에 기반한 것들 등의 범용 컴퓨터의 일부일 수 있다. 기술의 각종 실시형태에 따라 임의의 유형의 컴퓨터 시스템 중 하나 이상이 사용될 수 있다. 또한, 시스템은 단일 컴퓨터에 연결되거나 통신 네트워크에 의해 연결된 복수의 컴퓨터들 사이에 분산될 수 있다. 소망하는 경우, 인라인 시스템의 상이한 구성요소는 인라인 시스템의 다른 구성요소를 제어하는데 사용되는 프로세서 또는 컴퓨터와 분리된 각각의 프로세서 또는 컴퓨터에 의해 제어될 수 있다. 네트워크 통신을 포함한 다른 기능을 행할 수 있으며, 해당 기술이 임의의 특정 기능 또는 기능의 집합을 갖는 것으로 제한되지 않는다는 점을 이해해야 한다. 각종 양태가 범용 컴퓨터 시스템에서 실행되는 특수한 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 디스크 드라이브, 메모리 또는 기타 데이터 저장 장치 등의 하나 이상의 메모리 장치에 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 통상적으로 인라인 공정에서 사용되는 프로그램, 온도, 이동 지원 속도 및 기타 값을 저장하는데 사용된다. 컴퓨터 시스템의 구성요소는 하나 이상의 버스(예를 들면, 동일한 기계 내에 통합된 구성요소 간) 및/또는 네트워크(예를 들면, 별도의 개별 기계에 존재하는 구성요소 간)를 포함할 수 있는 상호 연결 장치에 의해 결합될 수 있다. 상호 연결 장치는 시스템의 구성요소 간에 통신(예를 들면, 신호, 데이터, 명령어)을 교환할 수 있도록 제공된다. 컴퓨터 시스템은 통상적으로 시스템의 신속한 제어를 허용하도록, 프로세싱 시간, 예를 들면 수 밀리초 또는 수 마이크로초 이하 내에 커맨드를 수신 및/또는 실행할 수 있다. 프로세서는 통상적으로 직류 소스, 교류 소스, 배터리, 태양 전지, 연료 전지 또는 기타 동력원 또는 동력원의 조합일 수 있는 동력원에 전기적으로 결합된다. 동력원은 시스템의 다른 구성요소에 의해 공유될 수 있다. 또한, 시스템은 하나 이상의 입력 장치, 예를 들면 키보드, 마우스, 트랙볼, 마이크로폰, 터치 스크린, 수동 스위치(예를 들면, 오버라이드 스위치) 및 하나 이상의 출력 장치, 예를 들면 프린팅 장치, 디스플레이 스크린, 스피커를 더 포함할 수 있다. 또한, 시스템은 컴퓨터 시스템을 통신 네트워크에 연결(상호 연결 장치에 추가적으로 또는 대안으로서)하는 하나 이상의 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 시스템은 시스템에 존재하는 각종 전기 장치로부터 수신된 신호를 변환하기 위해 적합한 회로를 더 포함할 수 있다. 이러한 회로는 프린팅 회로 보드에 존재할 수도 있고, 적합한 인터페이스, 예를 들면 직렬 ATA 인터페이스, ISA 인터페이스, PCI 인터페이스, USB 인터페이스, 파이버 채널 인터페이스, 파이어와이어 인터페이스, M.2 커넥터 인터페이스, PCIE 인터페이스, mSATA 인터페이스 등 또는 하나 이상의 무선 인터페이스, 예를 들면 블루투스, 와이파이, 근거리 무선 통신 또는 기타 무선 프로토콜 및/또는 인터페이스를 통해 프린팅 회로 보드에 전기적으로 결합되는 별도의 보드 또는 장치에 존재할 수 있다.
특정 실시형태에 있어서, 본 명세서에 기재된 시스템에서 사용되는 저장 시스템은 통상적으로 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 또는 상기 프로그램에 의해 프로세싱되는 매체 상에 또는 매체에 저장된 정보에 의해 사용될 수 있는 소프트웨어의 코드를 저장할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 및 작성 가능 비휘발성 기록 매체를 포함한다. 매체는, 예를 들면 하드 디스크, 솔리드 스테이트 드라이브 또는 플래시 메모리일 수 있다. 프로세서에 의해 실행되는 프로그램 또는 명령어는 로컬 또는 원격으로 위치될 수 있으며, 상호 연결 메커니즘, 통신 네트워크 또는 소망에 따른 다른 수단을 통해 프로세서에 의해 검색될 수 있다. 통상적으로, 작동 시, 프로세서는 비휘발성 기록 매체로부터 다른 메모리로 데이터를 판독하여 프로세서가 해당 매체보다 더 신속하게 정보에 액세스할 수 있도록 한다. 이 메모리는 통상적으로 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 또는 정적 메모리(SRAM) 등의 휘발성 랜덤 액세스 메모리이다. 그것은 스토리지 시스템 또는 메모리 시스템에 위치될 수 있다. 프로세서는 일반적으로 집적 회로 메모리 내에서 데이터를 조작하고, 이어서 프로세싱이 완료된 후에 데이터를 매체로 복사한다. 매체와 집적 회로 메모리 소자 사이의 데이터 이동을 관리하기 위한 각종 메커니즘이 공지되어 있고, 상기 기술은 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 기술은 특정 메모리 시스템 또는 스토리지 시스템에 제한되지 않는다. 특정 실시형태에 있어서, 시스템은 특수하게 프로그래밍된 특수 목적 하드웨어, 예를 들면 특정 용도 지향 집적 회로(ASIC, application-specific integrated circuit), 마이크로프로세서 유닛(MPU, microprocessor units) 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA, field programmable gate array) 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다. 기술의 양태는 소프트웨어, 하드웨어 또는 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 또한, 이러한 방법, 행위, 시스템, 시스템 요소 및 그것의 구성요소는 상술한 시스템의 일부로서 또는 독립적인 구성요소로서 구현될 수 있다. 특정 시스템은 기술의 다양한 양태가 실행될 수 있는 한 가지 유형의 시스템으로서 예시적으로 기재되어 있지만, 해당 양태가 기재된 시스템에서 구현되는 것으로 제한되지 않는다는 점을 이해해야 한다. 각종 양태가 상이한 아키텍처 또는 구성요소를 갖는 하나 이상의 시스템에서 실행될 수 있다. 시스템은 고급 컴퓨터 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그래밍 가능한 범용 컴퓨터 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 상기 시스템은 특별히 프로그래밍된 특수 목적 하드웨어를 사용하여 구현될 수 있다. 상기 시스템에 있어서, 프로세서는 통상적으로 인텔, AMD, 애플 등으로부터 이용 가능한 잘 알려진 마이크로프로세서 등의 시판의 프로세서이다. 또한, 다수의 다른 프로세서가 시판되고 있다. 이러한 프로세서는 일반적으로, 예를 들면 Microsoft Corporation으로부터 이용 가능한 윈도우 7, 윈도우 8 또는 윈도우 10 운영 체제, Apple로부터 이용 가능한 맥 OS X, 예를 들면 스노우 레오파드, 라이온, 마운틴 라이온, 모하비, 하이 시에라, 엘 캐피탄 또는 기타 버전, Sun Microsystems으로부터 이용 가능한 솔라리스 운영 체제, 또는 다양한 공급처로부터 이용 가능한 유닉스 또는 리눅스 운영 체제일 수 있는 운영 체제를 실행한다. 다수의 다른 운영 체제가 사용될 수 있으며, 특정 실시형태에 있어서 간단한 커맨드 또는 명령어의 세트가 운영 체제로서 기능할 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 프로세서 및 운영 체제는 고급 프로그래밍 언어로 응용 프로그램을 작성할 수 있는 플랫폼을 함께 규정할 수 있다. 본 기술은 특정 시스템 플랫폼, 프로세서, 운영 체제, 또는 네트워크에 제한되지 않음을 이해해야 한다. 또한, 본 개시의 이익을 고려하면, 당업자에게는 본 발명의 기술이 특수 프로그래밍 언어 또는 컴퓨터 시스템에 제한되지 않는다는 것이 명백해야 한다. 또한, 다른 적절한 프로그래밍 언어 및 기타 적절한 시스템이 더 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 특정 실시예에 있어서, 하드웨어 또는 소프트웨어는 인지 아키텍처, 신경망 또는 기타 적합한 구현예를 구현하도록 구성될 수 있다. 소망하는 경우, 컴퓨터 시스템의 하나 이상의 부분이 통신 네트워크에 연결된 하나 이상의 컴퓨터 시스템에 분산될 수 있다. 또한, 이들 컴퓨터 시스템은 범용 컴퓨터 시스템일 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 클라이언트 컴퓨터에 서비스(예를 들면, 서버)를 제공하거나 분산된 시스템의 일부로서 전체 작업을 행하도록 구성된 하나 이상의 컴퓨터 시스템 간에 다양한 양태가 분산될 수 있다. 예를 들면, 다양한 실시형태에 따라 다양한 기능을 행하는 하나 이상의 서버 시스템 사이에 분산된 구성요소를 포함하는 클라이언트-서버 또는 다중 계층 시스템에서 다양한 양태가 행해질 수 있다. 이들 구성요소는 통신 프로토콜(예를 들면, TCP/IP)을 사용하여 통신 네트워크(예를 들면, 인터넷)를 통해 통신하는 실행 가능한, 중간(예를 들면, IL) 또는 해석된(예를 들면, 자바) 코드일 수 있다. 또한, 상기 기술은 임의의 특정 시스템 또는 시스템의 그룹에서 실행하는 것으로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 또한, 상기 기술은 임의의 특정 분산 아키텍처, 네트워크 또는 통신 프로토콜에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
일부 예에 있어서, 다양한 실시형태는, 예를 들면 SQL, 스몰토크(SmallTalk), 베이직, 자바, 자바스크립트, PHP, C++, 에이다(Ada), 파이썬(Python), iOS/스위프트, 루비 온 레일즈(Ruby on Rails) 또는 C#(C-샤프) 등의 객체 지향 프로그래밍 언어를 사용하여 프로그래밍될 수 있다. 다른 객체 지향 프로그래밍 언어가 더 사용될 수 있다. 대안적으로, 기능적, 스크립팅 및/또는 논리적 프로그래밍 언어가 사용될 수 있다. 프로그래밍되지 않은 환경(예를 들면, 브라우저 프로그램의 윈도우에서 볼 때에, 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 양태를 렌더링하거나 다른 기능을 행하는 HTML, XML- 또는 기타 포맷으로 생성된 문서)에서 다양한 구성이 구현될 수 있다. 특정 구성은 프로그래밍된 요소 또는 프로그래밍되지 않은 요소, 또는 이들의 임의의 조합으로서 구현될 수 있다. 일부 예에 있어서, 시스템은 유선 또는 무선 인터페이스를 통해 통신할 수 있고, 소망에 따라 원격으로 인라인 시스템의 동작을 허용할 수 있는 모바일 장치, 태블릿, 노트북 컴퓨터 또는 기타 휴대용 장치에 존재하는 것과 같은 원격 인터페이스를 포함할 수 있다.
특정 실시예에 있어서, 프로세서는 제조되는 특정 물품에 대한 정보의 데이터베이스를 포함하거나 그에 대한 액세스를 더 가질 수 있다. 예를 들면, 소망하는 두께 및 구성의 코어층을 제조하는데 사용되는 특정 파라미터를 데이터베이스로부터 검색하여 인라인 시스템에 의해 사용할 수 있다. 메모리에 저장된 명령어는 시스템에 대한 소프트웨어 모듈 또는 제어 루틴을 실행할 수 있으며, 이는 사실상 인라인 시스템의 제어 가능한 모델을 제공할 수 있다. 프로세서는 프로세서에서 실행되는 하나 또는 소프트웨어 모듈과 함께 데이터베이스로부터 액세스되는 정보를 사용하여 시스템의 상이한 구성요소, 예를 들면 상이한 온도, 상이한 압력, 상이한 통합 장치 등에 대한 제어 파라미터 또는 값을 결정할 수 있다. 입력 인터페이스를 사용하여 시스템에 있어서의 상이한 시스템 구성요소에 연결된 제어 명령어 및 출력 인터페이스를 수신하면, 프로세서가 시스템에 대한 능동적 제어를 행할 수 있다.
이하, 인라인 공정을 이용하여 제조되고 테스트된 LWRT 물품의 소정의 특정 실시예가 논의된다.
실시예 1
웹 또는 코어를 형성하기 위해 본 명세서에 기재된 바와 같이 인라인 공정에서 강화재로서 폴리프로필렌(PP) 수지 매트릭스로 잘게 잘린 유리 섬유(예를 들면, 30∼70중량%)를 첨가함으로써 LWRT 물품을 제조하였다. 인라인 캘린더링과 함께 인라인 공정을 이용하여, 코어의 한쪽 표면에 제 1 스킨(단위 중량이 23gsm 또는 g/㎡인 비직조 스크림)을 추가하고, 반대쪽 표면에 제 2 스킨(마블 또는 우드그레인 패턴을 갖는 105g/㎡)을 추가하고, 코어에 스킨을 압박하여 LWRT 물품을 형성한다.
실시예 2
실시예 1의 LWRT 물품으로부터 커팅한 직경 99mm의 디스크에 대해 각종 물리적 및 분석적 테스트를 실시하였다. 적층된 장식용 패널의 면적 밀도(g/㎡ 또는 gsm, 5개 복제본), 애시 함유량(%, 5개 복제본), 밀도(g/㎤, 5개 복제본), 및 완제품의 두께(mm, 5개 복제본)를 측정하였다. 결과는 이하의 표 1에 도시되어 있다.
PP/유리 LWRT 복합 기판은 높은 보이드 함유량을 갖는 다공성 구조를 갖기 때문에, 상당히 낮은 밀도가 달성되었다. 밀도는 2개의 샘플에 대해, 각각 0.35 및 0.36g/㎤이다. 이들 LWRT 복합체는 일반 합판보다 대략 50% 가볍고, 개질된 합판과 비슷하다. 2개의 완성된 LWRT/장식 샘플의 면적 밀도 및 애시 함유량은 평균값의 ±5%의 범위의 표준편차값과 매우 근접하여, 인라인 적층형 장식용 복합 패널이 매우 균일하다는 것을 나타낸다. 이들 인라인 적층형 장식용 패널의 두께는 RV 측벽의 내부층에 사용되는 이들 장식용 패널에 대한 평탄도 요구 조건 2.9±0.2mm를 충족한다. 우드그레인(도 16A)과 마블 패턴(도 16B)의 사진이 도시되어 있다.
실시예 3
실시예 1의 LWRT 물품으로부터의 75mm×75mm 크기를 갖는 LWRT 시편이 표면 스킨이 없는 LWRT 보드 및 인라인 적층 공정에 의해 장식(우드그레인 및 마블)으로 적층된 LWRT 보드로부터 커팅되었다. 10개의 샘플의 표면 러프니스를 측정하였다. 스타일러스형 프로파일로미터(Mitutoyo Surftest SJ-210)를 사용하여 기계 방향(MD) 및 교차 방향(CD)을 따라 각각의 표면 러프니스 테스트 시편에 대해 1회의 측정이 행해졌다. 추적 속도, 스타일러스 팁 직경 및 팁 각도는 각각 10mm/분, 4mm 및 90도였다. 3개의 러프니스 파라미터, 프로파일의 평균 산술 편차(Ra), 프로파일 높이의 제곱평균제곱근 평균(Rq), 및 최대 높이(Rt)가 기록되었다. Ra는 평가의 길이에 대한 프로파일로부터 평균선까지의 평균 거리이고, Rq는 평가 길이에 대한 프로파일 높이의 제곱평균제곱근 평균이며, Rt는 평가 길이 내의 프로파일의 최고점과 최저점 사이의 수직 거리이다. 예를 들면, L. Mummery(1990). Surface texture analysis: the handbook. Hommelwerke, p.106.를 참조한다. 이하의 표 2에 결과를 나타낸다.
PP/유리 LWRT 복합체 노출 표면은 기계 방향(MD)에서 13.6, 16.9 및 100.0미크론, 교차 방향(CD)에서 18,4, 22.6 및 139미크론의 Ra, Rq 및 Rt 값을 갖는다. 표면 러프니스는 CD가 MD보다 높으며, 이는 인라인 라미네이션 공정 동안에 유리 섬유가 교차 방향보다 기계 방향으로 더 잘 정렬됨을 나타낸다. MD와 CD 양쪽에 있어서, 양쪽의 장식용 패턴의 Ra, Rq 및 Rt 값은 PP/유리 LWRT 노출 표면의 값보다 현저히 낮으며, 이것은 또한 이들 종류의 장식을 LWRT 복합 기판에 적층하면 LWRT 코어 보드의 다공성 구조를 덮을 수 있고, 그에 따라 표면 평활도 및 외관을 효율적으로 개선할 수 있음을 나타낸다. 예를 들면, 합판의 표면 러프니스(Ra)보다 낮은 PP/유리 LWRT 노출 표면으로부터 우드그레인 패턴 장식 패널의 표면까지의 MD와 CD 양쪽에서 Ra가 1.4미크론으로 현저히 감소하였다. 이들 결과는 장식용 층, 특히 LWRT 복합체의 코어 텍스처를 충분히 덮도록 충분히 두꺼운 우드그레인 패턴과 일치한다.
실시예 4
우드그레인 또는 마블과 유사한(마블) 패턴을 갖는 2개의 적층형 장식용 샘플에 대해 장식 및 스크림 측에 대한 180도 박리 테스트를 ASTM 표준 D903-2004에 따라 250N 로드셀이 장착된 MTS 테스트기에서 행했다. 직사각형(25mm×100mm) 시편(10개 복제본)은 MD 및 CD에 있어서의 제조 시트로부터 커팅되었다. 크로스 헤드 속도, 스팬, 앤빌 직경 및 노즈 직경은 각각 15mm/분, 64mm, 6.4mm 및 6.4mm였다. 결과는 표 3에 도시되어 있다.
장식이나 스크림이 복합 코어 기판으로부터 분리될 수 없었으며, 이는 주변 조건 하에서의 스킨 재료와 PP/유리 LWRT 코어 보드 사이의 양호한 계면 결합을 나타낸다.
실시예 5
두 가지 샘플(우드그레인 및 마블)의 완제품으로 제조된 장식용 패널에 대한 평판 인장(FWT) 테스트는 ASTM C297-04에 따라 MTS 기계식 테스트기에서 행해졌다. 제조 패널로부터 CD를 가로질러 10개의 시편(51mm×51mm)을 잘라내었다. 크로스 헤드 속도는 50mm/분이었고, 로드 셀은 5kN이었다. 각각의 시편은 우레탄 점착제/접착제(3M Scotch-Weld 3535, 베이스 대 액셀레이터의 중량비는 100:105이고, 밀도는 약 1.29g/㎤임)를 사용하여 인장 고정 장치/엔드 탭(상부 및 하부)에 결합되었고, 점착된 샘플은 점착제가 완전히 경화될 수 있도록 24시간 동안 공기 중에서 방치되었다. 평판 인장(FWT) 강도는 RV 측벽 적용에 사용되는 플랫 패널에 대한 바람직한 기준이다. 결과는 도 17A(우드그레인 장식용 스킨) 및 도 17B(마블 장식용 스킨)에 도시되어 있다.
테스트된 시편의 사진으로부터, 거의 모든 시편이 장식과 테스팅 고정구 사이의 인터페이스의 장식의 표면 중 어느 하나에서 실패되거나, 또는 점착 불충분으로 인해 실패되었음을 알 수 있다. 우드그레인 및 마블 샘플의 평균화된 피크 하중 값은 각각 1545 및 1172N으로, 문헌에 보고된 대부분의 EPS 폼의 FWT 피크 하중 값(＜700N)보다 현저히 높았으며, EPS 폼은 RV 측벽 구성에서 가장 일반적으로 사용되는 절연 발포체 중 하나이다. 이들 결과는 EPS 발포체와 비교하여 완제품으로 제조된 장식용 패널이 두께를 관통하는 z 방향에서 훨씬 더 강하여, 완성된 RV 측벽 패널이 장식용 패널 내에서 박리되지 않을 가능성이 감소될 수 있다는 점과 일치한다.
실시예 6
ASTM D790-2007에 따라 완제품으로 제조된 적층형 패널(우드그레인 및 마블)에 대해 굴곡(3점 굽힘) 테스트가 행해졌다. 직사각형(25mm×100mm) 시편(10개 복제본)을 MD 및 CD 양쪽의 방향으로 패널로부터 커팅하였다. 테스트는 250N 로드셀을 사용하는 MTS 기계식 테스트기를 사용하여 샘플의 스크림 측 또는 장식 측이 하중을 향하도록 하여 행해졌다. 크로스 헤드 속도, 스팬, 앤빌 직경, 및 노즈 직경은 각각 15mm/분, 64mm, 6.4mm 및 6.4mm로 설정되었다. 굴곡 강도와 모듈러스의 유의성은 소프트웨어 R 버전 Ri386-3.5.0(The R Foundation, https://wwvw.r-project.org/)의 일원 분산 분석(ANOVA)을 사용하여 0.05 레벨에서 투키 테스트를 이용하여 통계적으로 분석되었다. 결과는 도 18A(피크 로드) 및 18B(모듈러스)에 도시되어 있다.
굴곡 강도(최대 하중)에 대해, 굽힘 테스트 동안에 스크림 측이 하중을 향한(또는 위쪽을 향한) 상태에서, 우드그레인 샘플이 MD의 마블 샘플보다 현저히 더 높은 강도(20% 더 높음)를 가졌다. 장식 또는 스크림 측이 위쪽을 향하면, 우드그레인 샘플의 스티프니스는 MD에 있어서의 마블 샘플보다 현저히 높은 값을 갖는다. 예를 들면, 테스트 동안에 스크림 측과 장식 측이 위쪽을 향했을 때에 우드그레인 샘플의 기울기 값이 마블 샘플보다 각각 26% 및 40% 더 높았다. 양쪽 샘플에 대한 전체적인 경향은 굴곡 강도 및 스티프니스가 CD보다 MD에서 더 양호하며, 이것은 역시 CD보다 MD에서의 유리 정렬이 더 양호하기 때문이다. 또한, 양쪽의 샘플에 대한 MD와 CD 모두에서, 테스트 동안에 위쪽을 향한 장식 측이 위쪽을 향한 스크림 측보다 더 높은 강도 및 스티프니스를 가질 수 있다. 이것은 LWRT 복합체 상에 장식 스킨층을 적층하면, RV 측벽 구조에 사용될 때에, 양측을 스크림으로서 갖는 LWRT과 비교해서 얻어진 장식용 패널의 전반적인 강도 및 강성이 향상된다는 것을 시사한다.
실시예 7
가연성 성능은 미국 연방 자동차 안전 표준(FMVSS 302-03) 및 ASTM E84의 두 가지 표준에 따라 평가되었다. FMVSS 302는 자동차 내부 응용 분야에서 더 일반적으로 사용되는 반면, ASTM E84 방법에 의해 테스트된 성능은 RV 산업을 포함한 건축 및 건설 업계에서 기대되는 성능에 대한 더 많은 통찰력을 제공한다. 시편을 304.8mm×25.4mm로 커팅하여 FMVSS 302에 따라 수평으로 테스트하였다. ASTM E84 테스트에 있어서, 양쪽 샘플(우드그레인 및 마블)을 0.61m×1.83m로 커팅하여 화염 확산 지수(FSI) 및 연기 발생 지수(SDI)를 평가하여 재료를 클래스 A, B 또는 C로 분류하였다. 그 결과는 표 4에 도시되어 있다.
FMVSS 302 테스트로부터, 우드그레인 샘플은 마블 샘플보다 30% 지연되어 연소되었다. 우드그레인 샘플의 화염 확산 지수(FSI)는 25로, 클래스 A 성능(FSI≤25)을 충족하였으며, 연기 발생 지수(SDI)는 50으로, 클래스 A, B 또는 C 요구 조건(SDI≤450)보다 현저히 낮았다. 대조적으로, 마블 샘플은 FSI가 125, SDI가 30으로, 클래스 C 요구 조건을 충족하였다. 이들 2개의 샘플 사이의 유일한 차이점은 장식용 재료의 장식용 패턴이었으며, 따라서 우드그레인 샘플의 더 양호한 FR 성능은 마블형 패턴과 우드그레인 패턴의 차이에 기인할 수 있다. 그러나, 마블 샘플은 이미 ASTM E84 클래스 C에 대한 RV 측벽의 단일 구성요소에 대한 FR 요건을 충족한다.
실시예 8
흡음 특성인 흡음 계수는 ASTM E1050-98 표준에 따라, 투-마이크로폰 전달함수법을 사용하여 실시예 1의 물품 및 루안/NPP 장식용 패널에 대해 측정하였다. 루안 합판 패널은 2차 라미네이션 공정에 의해 NPP 패턴 장식용 종이를 적층하였다. 평가가 행해진 주파수 범위는 100∼6500Hz였다. 모든 샘플은 장식용 측 또는 스크림 측(루안/NPP 패널의 노출된 루안 표면)이 음원을 향하도록 하여 테스트하였다. 결과는 도 19A(음원을 향한 장식용 측) 및 도 19B(음원을 향한 스크림 측)에 도시되어 있다.
상이한 테스트 샘플은 이하의 구성을 포함한다: ST-13792에는 단위 중량 1200g/㎡, 두께 3.6mm, 폴리프로필렌 45중량%, 및 유리 섬유 55중량%를 갖는 LWRT 코어층이 포함된다. ST-13793에는 단위 중량 1670g/㎡, 두께 4.7mm, 폴리프로필렌 50중량%, 및 유리 섬유 50중량%를 갖는 LWRT 코어층이 포함된다. 다른 모든 테스트 샘플은 단위 중량 960g/㎡, 두께 2.7mm, 폴리프로필렌 45중량%, 및 유리 섬유 55중량%의 LWRT 코어층을 가졌다. 제조된 각각의 시트 샘플의 전체 치수는 폭이 약 1219mm, 길이가 2438mm(약 4피트×8피트)였다. 샘플 ST-13378에는 외부 표면 상에 마블 패터닝된 층이 포함되어 있다. 샘플 ST-13794 및 ST-13882에는 외부 표면 상에 패브릭 패터닝된 층이 포함되어 있다. 나머지 샘플에는 외부 표면 상에 우드그레인 패터닝된 층이 포함되어 있다.
재료의 음향 특징은 흡음 계수 α를 기반으로 했으며, 이 파라미터는 표면 상의 입사 음 강도에 대한 흡수 음 강도의 비율이다. α값이 1에 가깝고, 넓은 주파수 범위에서 이 값에서의 흡수 정체가 있으면, 이 재료는 양호한 흡음 특성을 갖는 것으로 간주될 수 있다. LWRT 물품의 흡음 능력은 면적 밀도, 밀도, 두께, 및 필러(유형 및 함량) 등의 다양한 요인에 의해 영향을 받을 수 있다.
전체 주파수 범위(100-6500Hz)에 있어서, 테스트된 샘플의 흡음 계수는 어떤 표면이 음원을 향하는지에 상관없이 루안/NPP 장식용 패널보다 현저히 더 높았다. 장식용 페이퍼 측이 음원을 향했을 때, 계수는 0.1∼0.5로 다양하였지만, 이 값은 루안/NPP 패널에 대해 단지 약 0.1∼0.2이었다. 스크림 측이 음원을 향했을 때에, 계수값은 RVX3.6 코어(ST-13792) 및 RVZ4.7 코어(ST-13793) 기반 샘플에 대해 0.1∼0.9로 다양하였다. RVX2.7 코어 기반 샘플은 이 계수가 0.1∼0.7의 범위 내인 반면, 루안/NPP 샘플은 이 값이 단지 0.1∼0.2이었다. LWRT 패널은 루안/NPP 패널과 비교해서 소리/소음 반사를 현저히 감소시킬 수 있다. 기판이 두꺼울수록 더 양호한 흡음 성능이 달성될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예의 요소들을 설명할 때, "a", "an", "the" 및 "said"는 하나 이상의 요소가 존재함을 의미하는 것으로 의도된다. "포함하는(comprising, including)" 및 "갖는(having)"이라는 용어는 개방형으로 의도된 것이며, 나열된 요소 이외의 추가적인 요소가 존재할 수 있음을 의미한다. 본 개시의 이익을 고려하면, 당업자는 실시예의 다양한 구성요소가 다른 실시예에 있어서의 각종 구성요소와 교환되거나 또는 치환될 수 있음을 인식할 것이다.
특정 양태, 구성, 실시예 및 실시형태가 상술되어 있지만, 본 개시의 이익을 고려하면, 당업자는 개시된 예시적인 양태, 구성, 실시예 및 실시형태의 추가, 치환, 수정 및 변경이 가능하다는 것을 인식할 것이다.

Claims (42)

  1. 인라인 시스템을 이용하여 열가소성 복합 물품을 제조하는 인라인 공정으로서,
    수용액에서 강화 재료와 열가소성 재료를 결합하는 단계,
    결합된 강화 재료와 열가소성 재료를 갖는 수용액을 이동 지지체 상에 배치하는 단계,
    이동 지지체 상의 배치된 수용액으로부터 물을 제거하여 강화 재료와 열가소성 재료로 형성된 개방형 셀 구조를 포함하는 웹을 형성하는 단계,
    이동 지지체 상의 웹을 건조시켜 다공성 코어층을 제공하는 단계,
    이동 지지체 상의 건조된 다공성 코어층을 가열하여, 가열된 다공성 코어층의 열가소성 재료를 용융시키는 단계,
    이동 지지체 상의 가열된 다공성 코어층의 제 1 표면 상에 제 1 스킨층을 배치하는 단계,
    이동 지지체 상의 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하는 단계, 및
    이동 지지체 상의 배치된 제 1 스킨층 및 배치된 제 2 스킨층을 포함하는 가열된 다공성 코어층에 압력을 가하여 열가소성 복합 물품을 제공하는 단계를 포함하는, 인라인 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 코어층은 열가소성 재료의 용융점 초과이며 강화 재료의 용융점 미만인 제 1 온도에서 가열되는, 인라인 공정.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합된 강화 재료와 열가소성 재료를 갖는 수용액에 발포체를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합된 강화 재료와 열가소성 재료를 갖는 수용액에 로프팅제를 첨가하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스킨층을 스크림으로서 구성하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 스킨층을 패터닝된 층으로서 구성하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패터닝된 층의 패턴은 우드그레인 패턴, 마블 패턴, 타일 패턴, 랜덤 패턴, 핀휠 패턴, 헤링본 패턴, 브릭 패턴, 오프셋 스태거형 브릭 패턴, 오프셋 패턴, 그리드 패턴, 스택형 수직 패턴, 프렌치 패턴, 바스킷 위브 패턴, 다이아몬드 패턴, 또는 쉐브론 패턴 중 하나 이상인, 인라인 공정.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 열가소성 재료는 폴리올레핀을 포함하고, 상기 강화 재료는 무기 섬유를 포함하는, 인라인 공정.
  9. 제 1 항에 있어서,
    ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 상기 열가소성 복합 물품의 표면 러프니스(Ra)가 기계 방향 및 교차 방향에서 3미크론 미만인, 인라인 공정.
  10. 제 1 항에 있어서,
    ISO 4287:1997에 따라 스타일러스 프로파일로미터로 측정했을 때에, 상기 열가소성 복합 물품의 표면 러프니스(Ra)가 기계 방향 및 교차 방향에서 2미크론 미만인, 인라인 공정.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스킨층은 제 1 스킨층과 가열된 다공성 코어층 사이에 임의의 접착제를 사용하지 않고, 상기 가열된 다공성 코어층 상에 배치되는, 인라인 공정.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 접착제를 배치하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  13. 제 14 항에 있어서,
    상기 접착제는 폴리올레핀 또는 폴리우레탄을 포함하는, 인라인 공정.
  14. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 복합 패널의 제 1 단부에 홈을 커팅하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  15. 제 14 항에 있어서,
    열가소성 복합 패널의 제 2 단부에서 설부를 커팅하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 표면 상에 제 1 스킨층을 배치하기 전 및 상기 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 상기 가열된 다공성 코어층을 압밀하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 복합 물품을 압밀한 후에, 상기 열가소성 복합 물품을 가열하여 상기 열가소성 복합 물품의 전체 두께를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 상기 제 2 스킨층 상에 패턴을 프린팅하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치한 후에, 상기 제 2 스킨층 상에 패턴을 프린팅하는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열된 다공성 코어층의 측면 에지를 콤프레싱하는 단계로서, 상기 가열된 다공성 코어층의 콤프레싱된 측면 에지는 상기 가열된 다공성 코어층의 중앙 영역에서의 두께보다 더 얇은 두께를 갖는 단계를 더 포함하는, 인라인 공정.
  21. 열가소성 복합 물품을 제조하도록 구성된 인라인 시스템으로서,
    수용액, 열가소성 재료 및 강화 재료를 수용하도록 구성된 유체 저장소로서, 수용액에서 열가소성 재료와 강화 재료를 혼합하여 수용액에서의 열가소성 재료와 강화 재료의 균질한 분산액을 제공하도록 구성되는 유체 저장소,
    유체 저장소에 유체적으로 결합되고, 유체 저장소로부터의 균질한 분산액을 수용하고 이동 지지체 상에 균질한 분산액을 유지하도록 구성된 이동 지지체,
    이동 지지체 상의 균질한 분산액으로부터 물을 제거하여 강화 재료 및 열가소성 재료로 형성된 개방형 셀 구조를 포함하는 웹을 제공하도록 구성된 압력 장치,
    이동 지지체 상의 웹을 건조 및 가열하여 이동 지지체 상에 다공성 코어층을 제공하도록 구성된 장치,
    제 1 스킨 재료를 수용하도록 구성된 제 1 공급 장치로서, 이동 지지체 상의 다공성 코어층의 제 1 표면 상에 제 1 스킨 재료를 제 1 스킨층으로서 제공하도록 구성되는 제 1 공급 장치,
    제 2 스킨 재료를 수용하도록 구성된 제 2 공급 장치로서, 이동 지지체 상의 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨 재료를 제 2 스킨층으로서 제공하도록 구성되는 제 2 공급 장치, 및
    가열된 다공성 코어층, 배치된 제 1 스킨층 및 배치된 제 2 스킨층에 압력을 가하여, 배치된 제 1 스킨층 및 배치된 제 2 스킨층을 갖는 가열된 다공성 코어층을 압밀하여 실질적으로 평면의 열가소성 복합 물품을 제공하도록 구성된 압밀 장치를 포함하는, 인라인 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 공급 장치는 제 1 스킨 재료의 롤을 수용하도록 구성되는, 인라인 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 공급 장치는 제 2 스킨 재료의 롤을 수용하도록 구성되는, 인라인 시스템.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 열가소성 복합 물품이 이동 지지체를 나갈 때에, 열가소성 복합 물품을 개별 시트로 커팅하도록 구성된 장치를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 압밀 장치 뒤에 위치된 제 2 가열 장치로서, 압밀 후에 열가소성 복합 물품을 가열하여 열가소성 복합 물품의 전체 두께를 증가시키도록 구성되는 제 2 가열 장치를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 유체 저장소에 유체적으로 결합된 분무기로서, 상기 균질한 분산액을 이동 지지체 상에 분사하도록 구성되는 분무기를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 접착제를 배치하도록 구성된 접착제 저장소를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치한 후에, 상기 제 2 스킨층 상에 패턴을 프린팅하도록 구성된 프린터를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 가열된 다공성 코어층의 제 2 표면 상에 제 2 스킨층을 배치하기 전에, 상기 제 2 스킨 재료 상에 패턴을 프린팅하도록 구성된 프린터를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 이동 지지체의 이동을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는, 인라인 시스템.
  31. 다공성 코어층, 상기 다공성 코어층의 제 1 표면 상의 제 1 스킨층 및 상기 다공성 코어층의 제 2 표면 상의 패터닝된 제 2 스킨층을 포함하는 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품,
    상기 발포체층의 제 1 표면에서 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 결합된 발포체층으로서, 상기 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 제 1 스킨층을 통해 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 결합되어, 상기 패터닝된 제 2 스킨층이 레저용 차량 벽의 내부 표면 상에 존재하도록 하는 발포체층,
    상기 지지 구조체의 제 1 표면에서 발포체층의 제 2 표면에 결합된 지지 구조체,
    상기 지지 구조체의 제 2 표면에 결합된 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품으로서, 다공성 코어층, 상기 다공성 코어층의 제 1 표면 상의 제 1 스킨층 및 상기 다공성 코어층의 제 2 표면 상의 제 2 스킨층을 포함하는 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품, 및
    상기 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 결합된 외부 패널을 포함하는, 레저용 차량 벽.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 외부 패널은 유리 섬유 또는 알루미늄을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 튜브 또는 망을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 패터닝된 제 2 스킨층은 우드그레인 패턴, 마블 패턴, 타일 패턴, 랜덤 패턴, 핀휠 패턴, 헤링본 패턴, 브릭 패턴, 오프셋 스태거형 브릭 패턴, 오프셋 패턴, 그리드 패턴, 스택형 수직 패턴, 프렌치 패턴, 바스킷 위브 패턴, 다이아몬드 패턴, 또는 쉐브론 패턴 중 하나 이상을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 제 1 스킨층은 스크림을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품의 다공성 코어층은 열가소성 재료에 의해 함께 고정된 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조체를 포함하는 웹을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 2 적층형 경량 강화 열가소성 복합 물품에 있어서의 다공성 코어층은 열가소성 재료에 의해 함께 고정된 강화 섬유로 형성된 개방형 셀 구조를 포함하는 웹을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  38. 제 37 항에 있어서,
    각각의 다공성 코어층에 있어서의 열가소성 재료는 독립적으로 폴리올레핀을 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  39. 제 38 항에 있어서,
    각각의 다공성 코어층에 있어서의 강화 재료는 유리 섬유를 포함하는, 레저용 차량 벽 패널.
  40. 제 39 항에 있어서,
    각각의 다공성 코어층에 있어서의 열가소성 재료는 폴리프로필렌인, 레저용 차량 벽 패널.
  41. 레저용 차량 내에 내부 공간을 제공하기 위해 루프, 상기 루프에 결합된 측벽 및 상기 측벽에 결합된 플로어를 포함하는 레저용 차량으로서, 상기 측벽 중 적어도 하나는 제 31 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 기재된 레저용 차량 벽 패널을 포함하는, 레저용 차량.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 레저용 차량의 견인을 허용하기 위한 휠을 더 포함하는, 레저용 차량.
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