CN109476113B - 包括粉末涂覆层的预浸料、芯和复合制品 - Google Patents

包括粉末涂覆层的预浸料、芯和复合制品 Download PDF

Info

Publication number
CN109476113B
CN109476113B CN201780045894.8A CN201780045894A CN109476113B CN 109476113 B CN109476113 B CN 109476113B CN 201780045894 A CN201780045894 A CN 201780045894A CN 109476113 B CN109476113 B CN 109476113B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
powder coating
thermoplastic
coating layer
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780045894.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109476113A (zh
Inventor
Y·S·派克
S·卓施
H·徐
M·O·梅森
A·J·墨西拿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanwha AD
Original Assignee
Hanwha AD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hanwha AD filed Critical Hanwha AD
Publication of CN109476113A publication Critical patent/CN109476113A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109476113B publication Critical patent/CN109476113B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/02Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres in the form of fibres or filaments
    • B32B17/04Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres in the form of fibres or filaments bonded with or embedded in a plastic substance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/067Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of fibres or filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/045Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/10Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/16Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising polydienes homopolymers or poly-halodienes homopolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/20Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising silicone rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/065Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/281Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyimides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/285Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyethers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/28Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
    • B32B27/286Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysulphones; polysulfides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/302Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising aromatic vinyl (co)polymers, e.g. styrenic (co)polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/30Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
    • B32B27/304Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/32Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0007Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/08Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the cooling method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/24Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer not being coherent before laminating, e.g. made up from granular material sprinkled onto a substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022Non-woven fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024Woven fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/028Net structure, e.g. spaced apart filaments bonded at the crossing points
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/16Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer formed of particles, e.g. chips, powder or granules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/30Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being formed of particles, e.g. chips, granules, powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/0427Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/043Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/05Forming flame retardant coatings or fire resistant coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207Heat-activated adhesive
    • B32B2037/1215Hot-melt adhesive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/04Punching, slitting or perforating
    • B32B2038/047Perforating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/02Coating on the layer surface on fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/10Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/20Inorganic coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00Coating on the layer surface
    • B32B2255/26Polymeric coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021Fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046Synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/02Synthetic macromolecular particles
    • B32B2264/0214Particles made of materials belonging to B32B27/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/02Synthetic macromolecular particles
    • B32B2264/0214Particles made of materials belonging to B32B27/00
    • B32B2264/0257Polyolefin particles, e.g. polyethylene or polypropylene homopolymers or ethylene-propylene copolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/02Cellular or porous
    • B32B2305/026Porous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/07Parts immersed or impregnated in a matrix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/07Parts immersed or impregnated in a matrix
    • B32B2305/076Prepregs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2605/00Vehicles
    • B32B2605/003Interior finishings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers
    • C08J2300/22Thermoplastic resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12Polypropene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2475/00Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2475/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2477/00Characterised by the use of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Derivatives of such polymers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

描述了包含多孔预浸料或芯层以及在其上的粉末涂覆层的复合制品。在一些情况下,热塑性复合制品包含多孔芯层以及布置在所述多孔芯层上的粉末涂覆层,所述多孔芯层包含通过热塑性材料保持在一起的增强纤维的网状物,其中,所述粉末涂覆层的粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面,其中,按重量计所述布置的粉末涂覆层的至少50%存在于所述界面上方。

Description

包括粉末涂覆层的预浸料、芯和复合制品
优先权申请
本申请与于2016年5月26日提交的美国临时申请号62/341,989相关并且要求其优先权和权益,出于所有目的特此将其全部公开内容通过援引方式并入本文。
技术领域
本申请涉及包含一个或多个粉末涂覆层的复合制品。在某些配置中,包括多孔热塑性芯层的复合制品,所述多孔热塑性芯层在其上包含至少一个粉末涂覆层。在一些情况下,在联接所述芯层的表面之前,所述粉末涂覆层不在任何实质性程度上渗透到芯层中。
背景技术
用于汽车和建筑材料应用的制品典型地被设计成符合许多竞争和严格的性能规范。在许多情况下,可能希望制品提供结构和美学性能两者。
发明内容
本文所述的预浸料、芯和复合制品的某些配置提供了希望的属性,所述属性包括但不限于降低的成本、较轻的重量、增强的粘合性、以及以较高的精度控制粘合剂层的厚度的能力。下面更详细地讨论这些和其他属性。
在第一方面,热塑性复合制品包含多孔芯层和粉末涂覆层。例如,所述多孔芯层包含通过热塑性材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层。所述粉末涂覆层包含布置在所述多孔芯层上的聚合物粉末,其中所述粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面,并且其中所述粉末涂覆层的布置的粉末的基本上全部存在于所述界面上方。
在某些实施例中,按所述芯层的体积计所述芯层的孔隙率为大于10。在一些实施例中,所述粉末涂覆层包含热塑性材料,其中所述多孔芯层的热塑性材料与所述粉末涂覆层的热塑性材料相同或不同。在其他实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料是聚烯烃,并且所述粉末涂覆层的热塑性材料是非聚烯烃或聚烯烃。在一些实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在某些配置中,所述粉末涂覆层的热塑性材料包含聚氨酯或聚酰胺或共聚酰胺或聚丙烯。在其他情况下,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在一些实施例中,所述多孔芯层还包含蓬松剂(loftingagent)。在一些实施方案中,所述多孔芯层与所述粉末涂覆层之间不存在阻挡层(例如,不存在薄膜或阻挡材料),使得所述粉末涂覆层直接布置在所述多孔芯层上。
在一些实施例中,所述制品包含布置在所述粉末涂覆层上的表皮层。例如,所述表皮层可以选自由以下组成的组:薄膜、无机玻璃钢(frim)、稀松布、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫、无机涂层、有机涂层、热塑性涂层和热固性材料涂层。在一些实施例中,所述复合制品包含布置在所述表皮层上的装饰层。在其他实施例中,按所述多孔芯层的体积计所述多孔芯层的孔隙率为至少10%,所述多孔芯层还包含与所述粉末涂覆层中的热塑性材料不同的热塑性材料。在一些实施例中,按所述多孔芯层的体积计所述多孔芯层的孔隙率为至少10%,所述多孔芯层还包含与所述粉末涂覆层中的热塑性材料相同的热塑性材料。在某些实施方案中,所述多孔芯层的基重为约300gsm至约3000gsm,并且所述粉末涂覆层的基重为约20gsm至约200gsm。在其他实施方案中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的平均剥离强度。在一些实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少390N/m以及在横向上至少390N/m的平均剥离强度。在其他实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少250N/m以及在横向上至少250N/m的平均剥离强度。在其他情况下,所述多孔芯层上的所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTMD903 180°剥离测试的剥离强度,所述剥离强度等于或大于通过布置在所述多孔芯层上的热塑性薄膜提供的如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的参考剥离强度。在其他实施例中,所述参考剥离强度是使用基重为约50gsm至约100gsm的热塑性薄膜测定的。
在另一方面,热塑性复合制品包含多孔芯层,所述多孔芯层包含通过热塑性材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层;以及粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含布置在所述多孔芯层上的非聚烯烃粉末。例如,非聚烯烃粉末的粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面,其中所述粉末涂覆层的布置的非聚烯烃粉末的基本上全部存在于所述界面上方。
在一些实施例中,按所述芯层的体积计所述芯层的孔隙率为大于10%。在其他实施例中,所述粉末涂覆层还包含聚烯烃热塑性材料,其中所述多孔芯层的热塑性材料与所述粉末涂覆层的聚烯烃热塑性材料相同或不同。在另外的实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料是聚烯烃,并且所述粉末涂覆层的非聚烯烃材料是热塑性非聚烯烃粉末。在一些实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在其他情况下,所述粉末涂覆层的非聚烯烃材料是聚氨酯或聚酰胺或共聚酰胺或聚丙烯。在一些实施方案中,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在一些实施方案中,所述多孔芯层还包含蓬松剂。在一些实施例中,所述多孔芯层与所述粉末涂覆层之间不存在阻挡层(例如,不存在薄膜或阻挡材料),使得所述粉末涂覆层直接布置在所述多孔芯层上。
在一些情况下,所述制品包含布置在所述粉末涂覆层上的表皮层。例如,所述表皮层可以选自由以下组成的组:薄膜、无机玻璃钢、稀松布、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫、无机涂层、有机涂层、热塑性涂层和热固性材料涂层。在一些实施例中,所述表皮层上布置有装饰层。在其他实施例中,按所述多孔芯层的体积计所述多孔芯层的孔隙率为至少10%,所述多孔芯层还包含与所述粉末涂覆层中的非聚烯烃热塑性材料不同的热塑性材料。在一些实施方案中,按所述多孔芯层的体积计所述多孔芯层的孔隙率为至少10%,所述多孔芯层还包含与所述粉末涂覆层中的热塑性材料相同的热塑性材料。在一些情况下,所述多孔芯层的基重为约300gsm至约3000gsm,并且所述粉末涂覆层的基重为约20gsm至约200gsm。在其他实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的平均剥离强度。在一些实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少390N/m以及在横向上至少390N/m的平均剥离强度。在某些实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少250N/m以及在横向上至少250N/m的平均剥离强度。在其他情况下,所述多孔芯层上的所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的剥离强度,所述剥离强度等于或大于通过布置在所述多孔芯层上的热塑性薄膜提供的如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的参考剥离强度。例如,所述参考剥离强度是使用基重为约50gsm至约100gsm的热塑性薄膜测定的。
在另外的方面,热塑性复合制品包含多孔芯层,所述多孔芯层包含通过热塑性材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层;粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含布置在所述多孔芯层上的粉末;以及表皮层,所述表皮层布置在所述粉末涂覆层上,其中所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTM D903180°剥离测试的对于所述表皮至少125N/m的纵向剥离强度以及至少125N/m的横向剥离强度。
在一些实施例中,所述粉末涂覆层中的粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面,其中按重量计所述粉末涂覆层的布置的粉末的至少50%存在于所述界面上方。在其他实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在某些情况下,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在一些实施例下,所述多孔芯层的基重为约300gsm至约3000gsm,并且所述粉末涂覆层的基重为约20gsm至约200gsm。在某些实施方案中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTMD903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的平均剥离强度。在其他实施方案中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少390N/m以及在横向上至少390N/m的平均剥离强度。在一些实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少250N/m以及在横向上至少250N/m的平均剥离强度。在某些实施例中,所述多孔芯层上的所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTMD903 180°剥离测试的剥离强度,所述剥离强度等于或大于通过布置在所述多孔芯层上的热塑性薄膜提供的如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的参考剥离强度。在其他实施例中,所述参考剥离强度是使用基重为约50gsm至约100gsm的热塑性薄膜测定的。
在另一方面,热塑性复合制品包含多孔芯层,所述多孔芯层包含通过热塑性材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层;以及粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含直接布置在所述多孔芯层上的粉末,其中没有任何中介层,其中布置的粉末的平均粒度被选择成防止所述粉末渗透到所述多孔芯层的空隙中。
在某些实施例中,所述粉末涂覆层中的粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面,其中所述粉末涂覆层的布置的粉末的全部存在于所述界面上方。在其他实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在一些实施方案中,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在其他实施方案中,所述多孔芯层的基重为约300gsm至约3000gsm,并且所述粉末涂覆层的基重为约20gsm至约200gsm。在一些情况下,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的平均剥离强度。在其他情况下,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少390N/m以及在横向上至少390N/m的平均剥离强度。在某些实施例中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少250N/m以及在横向上至少250N/m的平均剥离强度。在其他实施例中,所述多孔芯层上的所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的剥离强度,所述剥离强度等于或大于通过布置在所述多孔芯层上的热塑性薄膜提供的如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的参考剥离强度。在一些实施例中,所述参考剥离强度是使用基重为约50gsm至约100gsm的热塑性薄膜测定的。
在另外的方面,热塑性复合制品包含多孔芯层,所述多孔芯层包含通过热塑性材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层;布置在所述多孔芯层上的薄膜;粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含布置在所述薄膜上的粉末;以及表皮,所述表皮布置在所述粉末涂覆层上,其中所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮至少125N/m的纵向剥离强度以及至少125N/m的横向剥离强度。在一些实施例中,所述薄膜的厚度可以为500密耳或更小。
在某些实施例中,所述粉末涂覆层中的粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面,其中按重量计所述粉末涂覆层的布置的粉末的至少50%存在于所述界面上方。在其他实施例中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在一些实施方案中,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在其他实施例中,所述多孔芯层的基重为约300gsm至约3000gsm,并且所述粉末涂覆层的基重为约20gsm至约200gsm。在某些实施例中,所述粉末涂覆层的粉末包含非聚烯烃热塑性材料,并且所述芯包含聚烯烃热塑性材料。在一些实施例中,按所述芯层的体积计所述多孔芯层的孔隙率为至少10%。在某些配置中,所述粉末包含聚氨酯粉末或共聚酰胺粉末或聚丙烯粉末。在一些实施例中,所述表皮上布置有装饰层。在其他实施例中,所述复合制品包含布置在所述表皮与所述装饰层之间的泡沫。
在另一方面,车辆顶衬制品包含多孔芯层,所述多孔芯层包含通过聚合物材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层;粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含布置在所述多孔芯层上的聚合物粉末,其中所述粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面;以及与所述粉末涂覆层联接的装饰层,其中所述车辆顶衬制品被构造并且安排成联接到车辆的车顶的下侧并且从车辆的前挡风玻璃跨越到车辆的后挡风玻璃并且从车辆的左侧跨越到车辆的右侧。
在一些实施例中,按重量计所述粉末涂覆层的布置的粉末的至少50%存在于所述界面上方。在其他实施例中,按所述芯层的体积计所述芯层的孔隙率为大于10。在一些配置中,所述粉末涂覆层和所述多孔芯层的每一个包含热塑性材料,其中所述多孔芯层的热塑性材料与所述粉末涂覆层的热塑性材料相同或不同。在其他配置中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在一些实施例中,所述粉末涂覆层的热塑性材料包含聚氨酯或聚酰胺或共聚酰胺或聚丙烯。在一些实施例中,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在其他实施例中,所述芯层的聚合物材料包含热塑性材料或热固性材料或两者。在某些实施例中,所述多孔芯层与所述粉末涂覆层之间不存在阻挡层(例如,不存在薄膜或阻挡材料),使得所述粉末涂覆层直接布置在所述多孔芯层上。在其他实施例中,所述车辆顶衬制品包含表皮层,所述表皮层被布置在所述粉末涂覆层上并且定位在所述粉末涂覆层与所述装饰层之间。
在另一方面,底部防护物包含多孔芯层,所述多孔芯层包含通过聚合物材料保持在一起的增强纤维的网状物,例如,所述多孔芯层可以是非挤出的多孔芯层;粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含布置在所述多孔芯层上的聚合物粉末,其中所述粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层与所述多孔芯层之间的界面;以及与所述粉末涂覆层联接的表皮层,其中所述底部防护物被构造并且布置成联接到车辆的底部。
在一些实施例中,按重量计所述粉末涂覆层的布置的粉末的至少50%存在于所述界面上方。在其他实施例中,按所述芯层的体积计所述芯层的孔隙率为大于10。在一些实施例中,所述多孔芯层和所述粉末涂覆层的每一个包含热塑性材料,其中所述多孔芯层的热塑性材料与所述粉末涂覆层的热塑性材料相同或不同。在其他实施方案中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。在一些配置中,所述粉末涂覆层的热塑性材料包含聚氨酯或聚酰胺或共聚酰胺或聚丙烯。在其他实施例中,所述增强纤维选自由以下组成的组:玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维以及它们的组合。在其他情况下,所述多孔芯层的聚合物材料包含热塑性材料或热固性材料或两者。在其他实施例中,所述多孔芯层与所述粉末涂覆层之间不存在阻挡层(例如,不存在薄膜或阻挡材料),使得所述粉末涂覆层直接布置在所述多孔芯层上。在某些情况下,所述底部防护物包含表皮层,所述表皮层被布置在所述粉末涂覆层上并且定位在所述粉末涂覆层与所述装饰层之间。
在另一方面,用于生产热塑性复合制品的方法包括将表皮布置在多孔芯层上,所述方法包括包括将表皮布置在粉末涂覆层上,所述粉末涂覆层是布置在多孔芯层上的,所述粉末涂覆层提供与所述多孔芯层之间的界面并且有效地使所述表皮粘附到所述多孔芯层以提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的剥离强度。如果需要,可以将所述粉末涂覆层直接布置在所述多孔芯层上,其中没有任何中介材料。
在一些实施例中,所述方法包括将所述粉末涂覆层的热塑性材料选择成与所述多孔芯层的热塑性材料相同或不同。在其他实施例中,所述方法包括将所述多孔芯层的热塑性材料选择成包含聚烯烃,并且将所述粉末涂覆层的热塑性材料选择成包含非聚烯烃或聚烯烃。在另外的实施例中,所述方法包括将所述粉末涂覆层的热塑性材料和所述多孔芯层的热塑性材料选择为相同材料,并且将所述粉末涂覆层的热塑性材料的平均粒度选择为大于所述多孔芯层的热塑性材料的平均粒度。在一些情况下,所述方法包括在将所述粉末涂覆层布置在所述多孔芯层上之前将所述多孔芯层压缩。在其他实施例中,所述方法包括在将所述表皮布置到所述粉末涂覆层上之后将所述热塑性复合制品压缩。在一些实施例中,所述方法包括在将所述表皮布置到所述粉末涂覆层上之后将所述热塑性复合制品模制。在一些配置中,所述方法包括将另外的表皮布置在多孔芯层的相对表面上,所述多孔芯层包含所述粉末涂覆层和所述表皮。在其他配置中,所述方法包括将装饰层布置在所述表皮上。在一些实施例中,所述方法包括通过以下方式形成所述多孔芯层:将热塑性材料和增强纤维组合以形成搅动的水性泡沫;将所述搅动的水性泡沫布置到线支撑物上;将水排出以形成网状物;将所述网状物加热至等于或高于所述热塑性材料的熔化温度的第一温度;并且将所述网状物压缩至第一厚度。
在另外的方面,用于生产热塑性复合制品的方法包括以有效量将粉末涂覆层布置在多孔芯层上,所述量提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于布置在所述粉末涂覆层上的表皮在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的剥离强度;并且将所述表皮布置在布置的粉末涂覆层上。
在某些实施例中,所述方法包括将所述粉末涂覆层的热塑性材料选择成与所述多孔芯层的热塑性材料相同或不同。在一些实施例中,所述方法包括将所述多孔芯层的热塑性材料选择成包含聚烯烃,并且将所述粉末涂覆层的热塑性材料选择成包含非聚烯烃或聚烯烃。在其他实施例中,所述方法包括将所述粉末涂覆层的热塑性材料和所述多孔芯层的热塑性材料选择为相同材料,并且将所述粉末涂覆层的热塑性材料的平均粒度选择为大于所述多孔芯层的热塑性材料的平均粒度。在一些实施例下,所述方法包括在将所述粉末涂覆层布置在所述多孔芯层上之前将所述多孔芯层压缩。在一些情况下,所述方法包括在将所述表皮布置到所述粉末涂覆层上之后将所述热塑性复合制品压缩。在其他实施例中,所述方法包括在将所述表皮布置到所述粉末涂覆层上之后将所述热塑性复合制品模制。在一些实施方案中,所述方法包括将另外的表皮布置在多孔芯层的相对表面上,所述多孔芯层包含所述粉末涂覆层和所述表皮。在其他实施例中,所述方法包括将装饰层布置在所述表皮上。在一些实施例中,所述方法包括通过以下方式形成所述多孔芯层:将热塑性材料和增强纤维组合以形成搅动的水性泡沫;将所述搅动的水性泡沫布置到线支撑物上;将水排出以形成网状物;将所述网状物加热至等于或高于所述热塑性材料的熔化温度的第一温度;并且将所述网状物压缩至第一厚度。
在另一方面,用于生产热塑性复合制品的方法包括:将热塑性材料和增强纤维组合以形成搅动的水性泡沫;将所述搅动的水性泡沫布置到线支撑物上;将水排出以形成网状物;将所述网状物加热至等于或高于所述热塑性材料的熔化温度的第一温度;将所述网状物压缩至第一厚度以提供多孔芯层;将粉末材料粉末涂覆到所述多孔芯层上以提供粉末涂覆层;并且将表皮布置在所述粉末涂覆层上以提供所述热塑性复合制品。
在某些实施例中,所述方法包括在布置所述粉末材料之前将所述多孔芯层加热。在其他实施例中,所述方法包括将所述表皮布置在加热的多孔芯层上,所述多孔芯层包含所述粉末涂覆层。在一些情况下,所述方法包括将所述热塑性复合制品模制。在一些实施例下,所述方法包括使所述热塑性制品蓬松。在其他实施方案中,所述方法包括将所述搅动的水性泡沫配置成包含蓬松剂。在某些情况下,所述方法包括将所述粉末材料配置成包含热塑性材料。在某些实施例中,所述粉末材料的热塑性材料包含非聚烯烃粉末材料,并且所述泡沫的热塑性材料包含聚烯烃。例如,所述非聚烯烃粉末材料可以包含聚氨酯粉末或其他非聚烯烃粉末材料。在一些实施例中,所述方法包括将所述泡沫的热塑性材料配置成包含聚丙烯,并且将所述增强纤维配置成包含玻璃纤维。
如果需要,本文所述的制品上可以存在一个或多个另外的粉末涂覆层。
下面更详细地描述了另外的特征、方面、实施例、配置和实施方案。
附图说明
参考附图描述了某些实施方案,其中:
图1是根据某些实施例的包含粉末涂覆层的预浸料的图示;
图2是根据某些实施方案的包含粉末涂覆层和表皮的预浸料的图示;
图3是根据某些实施例的在芯层的每个表面上包含粉末涂覆层的预浸料的图示;
图4是根据某些配置的包含表皮以及在所述表皮上的粉末涂覆层的预浸料的图示;
图5是根据某些实施例的通过粉末涂覆层彼此联接的两个芯层的图示;
图6是根据某些实施例的彼此联接的两个芯层的图示,其中所述芯层之一上布置有粉末涂覆层;
图7是根据某些实施例的包含芯、粉末涂覆层和在所述粉末涂覆层上的表皮的制品的图示;
图8是根据某些实施例的包含芯、粉末涂覆层和在所述粉末涂覆层上的表皮以及在所述芯的相对表面上的另外的表皮的制品的图示;
图9是根据某些实施例的包含芯、粉末涂覆层、在所述粉末涂覆层上的表皮、以及在所述表皮上的装饰层的制品的图示;
图10是根据某些实施方案的包含通过粉末涂覆层和表皮分开的两个或更多个芯的制品的图示;
图11是根据某些情况的两个或更多个芯的图示,其中所述芯层之一上有粉末涂覆层;
图12是根据某些实施例的在芯上包含粉末涂覆的材料的条带的制品的图示;
图13是根据某些配置的包含布置在粉末涂覆层上的表面层的条带的制品的图示;
图14是根据某些情况的车辆顶衬的俯视图示;
图15A是底部防护物的图示,并且图15B是根据某些实施例的后窗饰件(rearwindow trim)的俯视图示;
图16是根据一些实施方案的粉末涂覆体系的图示,所述粉末涂覆体系可用于在预浸料或芯上提供粉末涂覆层;
图17是根据某些实施例的可用于生产制品的工艺的框图;并且
图18、19、20、21、22、23和24是示出了各种复合制品的作为频率的函数的声吸收曲线图。
鉴于本公开的益处,本领域普通技术人员将认识到,附图中的某些尺寸或特征可能已被放大、变形或以在其他方面非常规或非比例的方式示出以提供更加用户友好型式的附图。附图中的描绘没有意图指定特定的厚度、宽度或长度,并且附图组件中的不同层的相对尺寸或厚度不意图限制所述附图中的任何组件或层的尺寸。在以下的描述中指定尺寸或值的情况下,提供尺寸或值仅用于说明目的。此外,不意图借助附图中某些部分的阴影来要求特定材料或安排,并且即使附图中的不同组件可出于区别的目的而包括阴影,但如果需要,所述不同组件也可包括相同或相似材料。在一些情况下,出于说明目的,各个层被示出为包括须茬、点、斜线等。除非在描述所述特定附图的上下文中另外指明,否则须茬、点、斜线等的安排不意图暗示任何特定材料或分布。
具体实施方式
下面参考单数和复数术语描述某些实施例,以便提供对本文公开的技术的更加用户友好的描述。这些术语仅出于方便目的而使用,并不意图将预浸料、芯、制品、复合物和其他主题限制为包括或排除某些特征,除非另外指出为存在于本文所描述的特定实施方案中或从其中排除。如本文更详细指出的,预浸料或芯层可采用非挤出芯层或非挤出预浸料层的形式,以在所述预浸料或芯层中提供希望量的孔隙率。
在某些情况下,热塑性复合制品通常被模制或加工成各种形状,以提供最终成形零件或制品。成形的确切最终制品可取决于具体用途应用。例如,在一些情况下,本文所述的预浸料和芯可以片材形式提供,然后可以将其模制、修整或成型为所希望的几何形状或结构。在某些情况下,可以加工所述片材以提供车辆顶衬、车辆底部防护物、车辆货物托盘或储藏隔室等。在其他情况下,可以模制或加工所述复合制品以提供办公家具或室内建筑产品,包括但不限于小隔间、墙壁覆盖物(例如,可以附接到墙壁立柱或覆盖既有干墙或附接墙壁立柱的其他材料的墙壁覆盖物)、座椅靠背、座椅框架、屋顶板、天花板、地板或可用于办公室或建筑应用的其他制品。
在某些配置中,本文所述的制品可包含预浸料层或芯层。虽然不希望受任何特定理论的束缚,但预浸料层通常不是完全成形或加工型式的芯层。例如,包含热塑性材料(或其他聚合物材料)和多个纤维的部分成形的层通常被称为预浸料层,而包含热塑性材料(或其他聚合物材料)和多个纤维的完全成形的层通常被称为芯层。如本文指出的,即使可将所述芯层视为成形的或固化的,但仍可将所述芯层联接到一个或多个表皮层、粉末涂覆层等,以改变包含所述芯层的复合制品的总体特性。下面的描述提及预浸料层和芯层两者,并且如果需要,还可以在芯层中使用与关于预浸料层使用的材料(及其量和特性)。
在某些实施例中并且参考图1,示出了预浸料100的简化图示。预浸料100包含与粉末涂覆层110联接的芯层105,所述粉末涂覆层布置在芯层105的第一表面107上。在芯层105采用三维形式的情况下,粉末涂覆层110(或其他层)也可以存在于芯层110的一个或多个侧表面上。在其他配置中,所述粉末涂覆层可以被布置成使得它仅存在于芯层105的平坦表面(或其一些部分)上。如下面更详细讨论的,芯层105典型地是多孔结构,所述多孔结构可以包含网状物,所述网状物包含通过热塑性材料保持在一起的多个增强纤维。如果需要,所述网状物的孔隙率可以是特别高的,例如,按体积计大于20%、30%、40%或甚至大于50%。可以将粉末涂覆材料和条件选择成使得没有粉末涂覆的材料渗透到所述网状物中,例如,粉末涂覆层110与芯层105之间存在限定的界面,或者可以将其选择成使得一定量的粉末涂覆的材料可以渗透或占据芯层105的空隙空间。例如,可以将粒度和粉末涂覆条件选择成使得所述粉末涂覆的材料的全部(或所述粉末涂覆的材料的基本上全部)保留在芯层105的表面107上。在粉末涂覆层110有效地起粘合剂的功能的情况下,这种所得层可以提供使增强量的材料(例如,粉末涂覆材料)存在于表面107上,以通过粉末涂覆层110与另一个层结合,所述另一个层与预浸料100联接。虽然粉末涂覆层110中使用的粉末材料的确切平均粒度可以变化,但是在一些情况下,粉末涂覆层110中使用的颗粒的平均粒径可以大于平均孔径以增强所述粉末材料在预浸料100顶部的保留。
在某些情况下,粉末涂覆层110的至少一种材料可以与在芯层105中存在的一种材料相同,例如,所述芯层和所述粉末涂覆层中的每一个可以包含热塑性材料、热固性材料或其他材料。在一些情况下,层105、110可以共享一种或多种共同材料,但是所述共同材料的确切形式或尺寸在不同层105、110中可以是不同的。例如,芯层105和粉末涂覆层110可各自包含相同的聚烯烃类型,例如,聚乙烯、聚丙烯等,但材料的形式或尺寸在不同层中可以是不同的。在层105、110中存在共同材料的一些情况下,芯层105中的共同材料的平均粒度可以大于层110中的材料的平均粒度。然而,可能希望将层110配置成平均粒度大于芯层105中的共同材料的平均粒度,以增强所述粉末涂覆的材料在芯层105上的表面保留。在一些情况下,所述共用材料可以与在粉末涂覆层110中不同的形式存在于芯层105中。例如,芯层105和粉末涂覆层110中的每一个可以包含热塑性材料(可以是相同或不同的),但是芯层105中的热塑性材料可以第一形式(例如,纤维形式)存在,并且层110中的热塑性材料可以与所述第一形式不同的第二形式(例如,作为颗粒)存在。在其他情况下,芯层105可以包含多种类型材料(例如,纤维和颗粒)的混合物,并且层110可以例如仅包含纤维或仅包含颗粒。如果需要,层110可以替代地包含多种类型材料(例如,纤维和颗粒)的混合物,并且芯层105可以例如仅包含纤维或仅包含颗粒。在其他配置中,芯层105和粉末涂覆层110中不存在共同材料。在芯层105和层110各自包含热塑性材料(或热固性材料或其他材料)的情况下,所述热塑性材料(或热固性材料或其他材料)可以相同或可以不同。在某些配置中,芯层105可以包含与增强纤维组合的热塑性材料,并且层110可以包含热塑性材料(例如,聚烯烃、热塑性聚氨酯等)或其他材料(如热固性材料,例如,热固性聚氨酯等),其中层110中不存在任何纤维。
在某些实施例中,本文所述的粉末涂覆层可用于将另外的层联接到所述芯层。参考图2,示出了预浸料200,所述预浸料包含芯层205,所述芯层包含第一表面207和第二表面209。粉末涂覆层210存在于第一表面207上。表皮220被布置在粉末涂覆层210上以提供预浸料200。虽然下面更详细地描述了用于生产预浸料200的各种方法,但是可以在将表皮220布置在粉末涂覆层210上之前将粉末涂覆层210布置在芯层205上,或者可以在将另外的层220通过粉末涂覆层210联接到芯层205上之前将所述粉末涂覆层布置在另外的层220上。层220可以采用各种形式,包括但不限于薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢(例如,薄膜和稀松布的组合)、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,层220的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜作为层220(或作为其一部分)存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布作为层220(或作为其一部分)存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、金属化的合成纤维、聚合物纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层作为层220(或作为其一部分)存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层作为层220(或作为其一部分)存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物作为层220(或作为其一部分)存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。
在某些实施例中并且参考图3,示出了预浸料300的图示。预浸料300包含与第一粉末涂覆层310联接的芯层305,所述第一粉末涂覆层布置在芯层305的第一表面307上。预浸料300还包含第二粉末涂覆层315,所述第二粉末涂覆层布置在芯层305的第二表面309上。如结合图1指出的,可以将粉末涂覆材料和条件选择成使得没有粉末涂覆的材料或基本上没有粉末涂覆的材料渗透到芯层305的网状物中,例如,粉末涂覆层310与芯层305之间可以存在第一界面并且粉末涂覆层315与芯层305之间可以存在第二界面。例如,可以将粒度和粉末涂覆条件选择成使得所述粉末涂覆的材料的全部(或所述粉末涂覆的材料的基本上全部)保留在芯层305的表面307、309上。然而,如果需要,一定量的粉末涂覆的材料可以渗透到所述芯中。所使用的特定粒度(例如,所述粉末涂覆层的平均粒径)可以根据选择用作粉末的特定材料和下面的芯层305中的孔的总尺寸而变化。在一些情况下,所述粉末是非聚烯烃粉末,包括但不限于聚酰胺、热塑性聚氨酯、共聚酰胺或其他合适的材料。在一些情况下,所述粉末是聚烯烃粉末,包括但不限于聚丙烯、聚乙烯和其他合适的材料及它们的组合。在粉末涂覆层310、315中的每一个有效地起粘合剂的功能的情况下,这种所得层可以提供使增强量的材料存在于表面307、309上,以通过粉末涂覆层310、315与另一个层结合,所述另一个层与预浸料300联接。
在某些情况下,粉末涂覆层310、315中的一个或两个中的至少一种材料可以与在芯层305中存在的一种材料相同,例如,所述芯层和所述粉末涂覆层中的每一个可以包含热塑性、热固性或其他材料。在一些情况下,层305、310、315可以均共享一种或多种共同材料,但是所述共同材料的确切形式或尺寸在不同层305、310、315中可以是不同的。例如,芯层305和粉末涂覆层310、315可各自包含相同的聚烯烃类型,例如,聚乙烯、聚丙烯等,但材料的形式或尺寸在不同层中可以是不同的。在层305、310、315中存在共同材料的一些情况下,芯层305中的共同材料的平均粒度可以大于层310或层315中的材料的平均粒度。然而,可能希望将层310、315配置成平均粒度大于芯层305中的共同材料的平均粒度,以增强所述粉末涂覆的材料在芯层305上的表面保留。在一些情况下,所述共用材料可以与在粉末涂覆层310、315中不同的形式存在于芯层305中。例如,芯层305和粉末涂覆层310、315中的每一个可以包含热塑性材料(可以是相同或不同的),但是芯层305中的热塑性材料可以第一形式(例如,纤维形式)存在,并且层310、315中的热塑性材料可以与所述第一形式不同的形式(例如,作为颗粒)存在。在其他情况下,芯层305可以包含多种类型材料(例如,纤维和颗粒)的混合物,并且层310、315可以例如仅包含纤维或仅包含颗粒。如果需要,层310、315可以替代地包含多种类型材料(例如,纤维和颗粒)的混合物,并且芯层305可以例如仅包含纤维或仅包含颗粒。在其他配置中,芯层305和粉末涂覆层310、315中不存在共同材料。在芯层305和层310、315各自包含热塑性材料的情况下,所述热塑性材料可以相同或可以不同。在某些配置中,芯层305可以包含与增强纤维组合的热塑性材料,并且层310、315可以包含热塑性材料(例如,聚烯烃、热塑性聚氨酯等)或其他材料(如热固性材料,例如,热固性聚氨酯等),其中层310、315中不存在任何纤维。
在某些配置中,层310、315中存在的材料可以相同或可以不同。例如,层310、315中的材料可以是相同的,并且可以包括基本相同的尺寸和/或形式。在其他情况下,层310、315可以包含相同的材料但可以不同厚度存在。在另外的配置中,层310、315中的材料可以不同。在其他情况下,通过将粉末涂覆层布置在芯层上而提供的特定图案在层310、315中可以是不同的。例如,层310可以被布置为横跨整个表面307的总体上平坦的层,而层315可以作为材料条带或区域而不是连续层被布置在表面309上,以允许芯层305暴露在某些区域中。虽然图1-图3(和本文中其他附图)中示出了作为单层的各种粉末涂覆层,但是可以通过多个单独层的顺序沉积以将整体层构建至希望的厚度或形状来生产粉末涂覆层。顺序的层可以是相同的粉末涂覆的材料或可以包含不同的粉末涂覆的材料。
在某些实施方案中,可能希望在将粉末涂覆的材料布置在预浸料表面上之前首先将表皮或其他材料联接到芯层上。参考图4,示出了预浸料400,所述预浸料包含具有第一表面407和第二表面409的芯层405。表皮420已被布置在第一表面407上。虽然未示出,但是第二表面409上可以布置有表皮或粉末涂覆层。表皮420上可以布置有粉末涂覆层410。粉末涂覆层410可以包含与表皮420和芯层405中存在的相同的材料中的一种或多种。在一些情况下,粉末涂覆层410中的材料与表皮420和/或芯层405的材料不同。虽然下面更详细地描述了用于生产预浸料400的各种方法,但是可以在将表皮420布置在芯层405上之前将粉末涂覆层410布置在表皮420上,或者可以在将所述表皮布置在芯层405上之后将所述粉末涂覆层布置在表皮420上。表皮420可以采用各种形式,包括但不限于薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢(例如,薄膜和稀松布的组合)、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,表皮420的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜作为表皮420(或作为其一部分)存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布作为表皮420(或作为其一部分)存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、聚合物纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层作为表皮420(或作为其一部分)存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层作为表皮420(或作为其一部分)存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物作为表皮420(或作为其一部分)存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。在一些情况下,表皮420可以包含总体上无孔的材料,所述材料允许在表皮420与粉末涂覆层410之间形成界面,而在其他情况下,表皮420可以至少在某种程度上是多孔的。例如,可能希望将表皮420配置为非常薄的无孔薄膜(例如,1-5密耳厚),所述无孔薄膜可以充当阻挡层以阻止层410中的粉末涂覆的材料进入芯层405。在某些情况下,表皮420可以包含薄膜,所述薄膜包含与芯层405中存在的相同的热塑性材料,而在其他实施例中,表皮420可以包含与芯层405的材料不同的材料。在模制或其他加工步骤期间加热预浸料400可导致表皮420的薄膜熔化到芯层405中。
在某些实施例中,本文所述的粉末涂覆层可用于将两个或更多个芯层彼此联接。参考图5,第一芯层505通过粉末涂覆层510联接到第二芯层550。第一和第二芯层505、550中的每一个可以相同或可以不同。在一些情况下,芯层505、550可以包含相同的材料但可包含不同的孔隙率或基重或其他不同的物理特性。在生产图5的预浸料时,可以将粉末涂覆层510布置在芯层505、550中的一个或两个上然后将其联接。此外,可以将表皮布置在芯层505、550中的一个或两个上然后将其联接。例如,表皮可以存在于芯层505、550中的一个或两个的外表面上,或者可以存在于粉末涂覆层510与芯层505、550中的一个之间。在一些情况下,可以在将这两个芯层505、550联接之前将芯层505、550中的一个或两个压缩。在其他情况下,可以在将这两个芯层505、550彼此联接之前使芯层505、550中的一个或两个蓬松。如果需要,可以将芯层505、550中的一个模制成所希望的形状,并且然后可以将另一个芯层通过粉末涂覆层510联接到模制的芯层。在一些情况下,可以将整个预浸料500模制。在某些配置中,可以在模制之前将一个或多个表皮添加到预浸料500。在其他情况下,芯层505或芯层550或两者的外表面上可以存在另外的粉末涂覆层。
在存在多个芯层的某些实施例中,所述芯层不需要通过粉末涂覆层将彼此联接。参考图6,示出了预浸料600,所述预浸料包含与第二芯层650联接的第一芯层605,所述第二芯层在表面上包含粉末涂覆层610。第一和第二芯层605、650中的每一个可以相同或可以不同。在一些情况下,芯层605、650可以包含相同的材料但可包含不同的孔隙率或基重或其他不同的物理特性。在生产图6的预浸料时,可以在将芯层650联接到芯层605上之前将粉末涂覆层610布置在芯层650上,或者可以在将这两个芯层605、650彼此联接之后将所述粉末涂覆层布置在芯层650上。虽然未示出,可以将表皮布置在芯层605和粉末涂覆层610中的一个或两个上。例如,所述预浸料的外表面上可以存在表皮,并且所述表皮通过粉末涂覆层610与芯层650联接。在一些情况下,可以在将这两个芯层605、650联接之前将芯层605、650中的一个或两个压缩。在其他情况下,可以在将这两个芯层605、650彼此联接之前使芯层605、650中的一个或两个蓬松。如果需要,可以将芯层605、650中的一个模制成所希望的形状,并且然后可以将另一个芯层联接到所述模制的芯层上。在一些情况下,可以将整个预浸料600模制。在某些配置中,可以在模制之前将一个或多个表皮添加到预浸料600。在其他情况下,如果需要,芯层605的外表面上可以存在另外的粉末涂覆层。
在一些情况下,本文所述的预浸料、芯和制品是包含开孔结构(例如,空隙)的多孔或可渗透材料。由热塑性材料形成的此类开孔结构的存在使得所述预浸料、芯和制品更难以使粉末涂覆的材料保留在它们的表面上。通过选择适当尺寸和类型的粉末涂覆的材料,可以使粉末涂覆层以具有限定的界面的方式存在,例如,使得可以确定两个不同的层或结构,使得所述粉末涂覆的材料的主要量(例如,按重量计大于50%)保留在所述限定的界面上方。例如,所述粉末涂覆的材料的至少60%、70%、80%或更多可以存在于所述界面上方。在其他情况下,将粉末涂覆的材料选择成使得所述粉末涂覆的材料的基本上全部(例如,按重量计大于90%)存在于在所述粉末涂覆层与所述预浸料或芯层之间的界面上方的层中。在又其他配置中,所述粉末涂覆的材料的基本上全部(例如,按重量计99%或更多)存在于在所述粉末涂覆层与所述预浸料或芯层之间的限定的界面上方的粉末涂覆层中。如本文指出的,通过选择所述粉末涂覆的材料的粒度、所述预浸料或芯层的孔隙率和/或通过在所述粉末涂覆层与所述预浸料或芯层之间包括合适的阻挡层,可以控制或调整随后渗透到所述多孔芯或预浸料中的材料的确切量。
在某些配置中,可以生产包含一种或多种热塑性材料和多个纤维的多孔预浸料,所述纤维一起提供开孔结构,例如,空隙空间。如果需要,一种或多种阻燃剂可以存在于所述空隙空间中和/或也可以存在于任何粉末涂覆层中。例如,可以使阻燃材料驻留(至少部分地)在通过纤维的交错形成的空隙空间中的方式将阻燃材料装载到所述空隙空间中,所述纤维可以通过热塑性材料保持在适当位置。在一些情况下,可以将所述热塑性材料和/或纤维选择成使得它们是总体上惰性的或不与所述阻燃材料反应的。
在某些配置中,所述预浸料或芯层的热塑性材料可以纤维形式、颗粒形式、树脂形式或其他合适的形式存在。在一些情况下,在所述预浸料中使用的热塑性材料可以颗粒形式存在,并且具有与所述粉末涂覆层中的材料的平均粒度基本相同的平均粒度。在其他配置中,所述预浸料或芯层中的热塑性材料的平均粒度可以小于所述粉末涂覆层中的材料的平均粒度。在另外的情况下,所述预浸料或芯层中的热塑性材料的平均粒度可以大于所述粉末涂覆层中的材料的平均粒度。在一些情况下,所述粉末涂覆的材料的平均粒度和所述热塑性材料的平均粒度可以变化约10%至约15%。在某些配置中,所述预浸料或芯中的热塑性材料和粉末涂覆的材料的每一个的平均粒度可相差约50微米至约1000微米、更特别地约50微米至约500微米(例如,约50微米至约100微米)。在某些配置中,所述粉末涂覆的材料的平均粒度可以在约50微米至约1000微米、更特别地约100微米至约500微米(例如,约200微米至约300微米)的范围内。在一些配置中,所述粉末涂覆的材料的平均粒度比热塑性材料颗粒的平均粒度大至少50%,以提供增强的加工。即使所述粉末涂覆的材料的平均粒度可以与所述热塑性材料不同,所述热塑性材料和所述粉末涂覆的材料的化学组成可以相同或可以不同。例如,所述芯层和所述粉末涂覆层中可以存在具有不同平均粒度的两种或更多种热塑性材料。此外,所述粉末涂覆层本身可以包含可以相同(例如,可以相同但具有不同的粒度)或者可以不同的两种或更多种材料。如果需要,所述预浸料或芯中的至少一种材料的平均粒度可以与所述粉末涂覆的材料的平均粒度大致相同。在一些情况下,所述预浸料或芯中的每种材料的平均粒度可以与所述粉末涂覆的材料的平均粒度大致相同。
在某些实施方案中,本文所述的预浸料或芯层通常包含大量的开孔结构,使得所述预浸料中存在空隙空间。例如,所述预浸料的空隙含量或孔隙率可以为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%或在这些示例性范围内的任何示例性值。这种空隙空间可以通过形成网状物来产生,所述网状物包含通过热塑性材料保持在适当位置的多个增强纤维。所述多孔网状物通常提供大于0%(例如不完全固结)至高达约95%的孔隙率或空隙含量。除非另有说明,否则对包含一定空隙含量或孔隙率的预浸料的提及是基于所述预浸料的总体积的并且不一定是基于所述预浸料加上与所述预浸料联接的任何其他材料或层的总体积的。
在某些实施方案中,本文所述的预浸料和芯层的热塑性材料可以(至少部分地)包含以下中的一种或多种:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、和聚氯乙烯(增塑和未增塑的两者)以及这些材料彼此之间或与其他聚合物材料的共混物。其他合适的热塑性材料包括但不限于聚亚芳基醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、热塑性聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、共聚酰胺、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、液晶聚合物、商业上称为
Figure BDA0001955832260000261
的聚(1,4-亚苯基)化合物、高热聚碳酸酯如Bayer的
Figure BDA0001955832260000262
PC、高温尼龙、和硅酮、以及这些材料彼此之间或与其他聚合物材料的合金和共混物。在所述粉末涂覆的材料还包含热塑性材料的情况下,所述粉末涂覆的材料的热塑性材料可以是与选择用于所述预浸料或芯层的材料相同的材料,或者可以是不同的。用于形成所述预浸料或芯层的热塑性材料可以粉末形式、树脂形式、松香形式、纤维形式或其他合适的形式使用。所述粉末涂覆的材料的热塑性材料典型地以颗粒形式使用,但也可以使用可以进行粉末涂覆的其他形式。本文描述了各种形式的说明性热塑性材料,并且例如美国公开号20130244528和US20120065283中也描述了各种形式的说明性热塑性材料。存在于所述预浸料或芯层中的热塑性材料的确切量可以变化,并且说明性的量在从按重量计约20%至按重量计约80%的范围内。基于粉末涂覆的材料的重量,所述粉末涂覆的材料中存在的热塑性材料的量可以为约20%至约99%、更特别地约50%至约99%。
在其他配置中,本文所述的制品可以包含与粉末涂覆的材料组合的预浸料或芯层,所述预浸料或芯层包含热塑性材料和增强纤维,所述粉末涂覆的材料包含非热塑性材料。在一些情况下,所述粉末涂覆的材料基本上由非热塑性材料组成。在其他情况下,所述粉末涂覆的材料由非热塑性材料组成。说明性的非热塑性材料包括热固性材料(如热固性聚氨酯)、金属、非热塑性粘合剂材料、以及可以在至少一定程度上粘附到所述预浸料或芯层上但不一定提供被视为粘合剂的合适粘合强度的非热塑性材料。在使用热固性材料粉末替代热塑性材料或除热塑性材料之外还使用热固性材料粉末的情况下,热固性材料在所述粉末涂覆的材料中的量可以是按重量计所述粉末涂覆层的大于0%至高达99%,例如按重量计所述粉末涂覆层的约20%至高达约99%、更特别地基于所述粉末涂覆层的重量约50%至约99%,例如约80%至约99%。
在某些实施例中,本文所述的预浸料和芯层的纤维可以包含玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、合成有机纤维(特别是高模量有机纤维,例如像对位和间位芳香族聚酰胺纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、或本文所述的适合用作纤维的高熔体流动指数树脂中的任何一种)、天然纤维(如大麻、剑麻、黄麻、亚麻、椰壳纤维、洋麻和纤维素纤维)、矿物纤维(如玄武岩、矿棉(例如,岩石或矿渣棉)、硅灰石、氧化铝二氧化硅等或它们混合物)、金属纤维、金属化的天然和/或合成纤维、陶瓷纤维、纱线纤维、或它们的混合物。在一些实施方案中,前述纤维中的任何一种可在使用前进行化学处理,以提供所希望的官能团或赋予纤维其他物理特性,例如,可进行化学处理,使得它们可与热塑性材料反应。在一些配置中,按重量计所述预浸料中的纤维含量可以是所述预浸料的从约20%至约90%、更特别地为按重量计所述预浸料的从约30%至约70%。典型地,包含所述预浸料的复合制品的纤维含量按重量计在所述复合物的约20%至约90%、更特别地为按重量计约30%至按重量计约80%(例如,按重量计约40%至按重量计约70%)之间变化。所用纤维的特定尺寸和/或取向可(至少部分地)取决于所用聚合物材料和/或所得预浸料的希望特性。鉴于本公开的益处,本领域普通技术人员将容易选择合适的另外类型的纤维、纤维尺寸和量。在一个非限制性说明中,分散在热塑性材料中以提供预浸料的纤维通常具有大于约5微米的直径、更特别地从约5微米至约22微米的直径以及从约5mm至约200mm的长度;更特别地,所述纤维直径可以是从约微米至约22微米,并且所述纤维长度可以是从约5mm至约75mm。
在一些配置中,所述预浸料或芯层可以是基本上不含卤素或不含卤素的预浸料或芯层,以满足对于某些应用的有害物质要求的限制。在其他情况下,所述预浸料或芯层可以包含卤化的阻燃剂,例如像包含F、Cl、Br、I和At或包含此类卤素的化合物(例如,四溴双酚-A聚碳酸酯或单卤代、二卤代、三卤代或四卤代聚碳酸酯)中的一种或多种的卤化的阻燃剂。在一些情况下,所述预浸料和芯层中使用的热塑性材料可以包含一种或多种卤素以赋予一定阻燃性而无需添加另一种阻燃剂。在存在卤化的阻燃剂的情况下,所述阻燃剂理想地以可以根据存在的其他组分而变化的阻燃剂量存在。例如,所述卤化的阻燃剂可以约0.1重量%至约15重量%(基于所述预浸料或芯层的重量)、更特别地约1重量%至约13重量%(例如,约5重量%至约13重量%)存在。如果需要,可以将两种不同的卤化的阻燃剂添加到所述预浸料或芯层中。在其他情况下,可以添加非卤化的阻燃剂,例如像包含N、P、As、Sb、Bi、S、Se和Te中的一种或多种的阻燃剂。在一些实施方案中,所述非卤化的阻燃剂可以包含磷化的材料,因此所述预浸料或芯层可以是更环境友好的。在存在非卤化或基本上不含卤素的阻燃剂的情况下,所述阻燃剂理想地以可以根据存在的其他组分而变化的阻燃剂量存在。例如,所述基本上不含卤素的阻燃剂可以约0.1重量%至约15重量%(基于所述预浸料或芯层的重量)、更特别地基于所述预浸料或芯层的重量约1重量%至约13重量%(例如,约5重量%至约13重量%)存在。如果需要,可以将两种不同的基本上不含卤素的阻燃剂添加到所述预浸料或芯层中。在某些情况下,本文所述的预浸料或芯层可以包含与一种或多种基本上不含卤素的阻燃剂的组合的一种或多种卤化的阻燃剂。在存在两种不同阻燃剂的情况下,所述两种阻燃剂的组合以可以根据存在的其他组分而变化的阻燃剂量存在。例如,存在的总量可以是约0.1重量%至约20重量%(基于所述预浸料或芯层的重量)、更特别地基于所述预浸料或芯层的重量约1重量%至约15重量%(例如,约2重量%至约14重量%)。可以(在将包含热塑性材料和纤维的混合物布置在线筛或其他加工组件上之前)将本文所述的预浸料或芯层中使用的阻燃剂添加到所述混合物中或者可以在预浸料或芯层成形之后进行添加。
在其他配置中,所述预浸料或芯层可以基本上不含任何阻燃剂,并且布置在所述预浸料或芯层上的粉末涂覆层中可以存在一种或多种阻燃材料。例如,所述粉末涂覆层可以包含与一种或多种阻燃材料组合的热塑性材料或非热塑性材料,其中任何一种可以在至少一定程度上起粘合剂的功能。所述粉末涂覆层中的阻燃材料典型地以可以根据制品中存在的其他组分而变化的阻燃剂量存在。在一些情况下,除存在包含阻燃材料的粉末涂覆层之外,所述制品中还可以存在阻燃表皮。
在某些配置中,本文所述的预浸料和芯层可用于提供包含多孔芯的制品。在某些实施例中,所述多孔芯包含一种或多种热塑性材料和多个纤维,所述纤维可以通过所形成的热塑性材料以网状物或网络结构保持在适当位置以在所述芯中提供多个开孔、空隙空间或网状物。所述芯可以如本文所述形成,例如,通过如下方式形成:使用合适的铺置工艺将分散体布置在线筛网上,随后将芯的热塑性材料压缩和/或固化。然后可以将粉末涂覆层布置在所述多孔芯的表面上,在将粉末涂覆的材料布置到所述多孔芯的表面上之前所述表面可以仍然处于“软”状态或者可以是完全成形的。在其他情况下,然后可以将表皮通过所述粉末涂覆层联接到所述多孔芯上,所述粉末涂覆层可以起提供增加的多孔芯与表皮之间的粘合性的作用。如果需要并且如下面更详细描述的,然后可以将另外的表皮或其他表面层添加到所述第一表皮层以获得另外的化学、物理或美学功能。
在某些实施方案中,所形成的多孔芯层通常包含大量的开孔结构,使得所述芯中存在空隙空间。例如,所述芯层的空隙含量或孔隙率可以为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%、5%-30%、5%-40%、5%-50%、5%-60%、5%-70%、5%-80%、5-90%、5%-95%、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%或在这些示例性范围内的任何示例性值。在一些情况下,所述芯的孔隙率或空隙含量为大于0%(例如不完全固结)至高达约95%。除非另有说明,否则对包含一定空隙含量或孔隙率的芯的提及是基于所述芯的总体积的并且不一定是基于所述芯加上与所述芯联接的任何其他材料或层的总体积的。与预浸料或未完全成形的芯层相比,所述芯的孔隙率可以相同或可以不同。例如,在许多情况下,可以通过使预浸料通过一组辊或通过压制所述预浸料的一个表面来将所述预浸料加工成多孔芯。在此类情况下,所述芯的孔隙率可以与所述预浸料的孔隙率不同,例如,可以更低。在一些情况下,有意地将所述芯的孔隙率选择为小于可比较的预浸料,以提供使所述芯增加蓬松成最终成形制品或产品。例如,可以使存在于完全成形的芯中的材料中的一些膨胀以增加所述芯在蓬松时的总体积,例如,厚度。在某些配置中,所述芯的热塑性材料可以有效地蓬松,而在其他配置中,可以存在一种或多种蓬松剂如微球或其他材料以在蓬松时增加所述芯的总厚度。例如,可以将诸如微球或可膨胀石墨材料的膨松剂添加到所述预浸料或芯中,以允许调节所述预浸料或芯的总厚度。不希望受任何特定理论的束缚,当加热所述预浸料或芯时,所述蓬松剂可起作用以增加所述预浸料或芯的总厚度。如果需要,可以将具有蓬松剂的预浸料或芯压缩,以允许最终用户施加热量以将所述预浸料或芯厚度扩大到所希望的量。取决于所述预浸料或芯的最终用途,可能希望对于不同类型的制品具有不同的总厚度。
在某些实施方案中,本文所述的预浸料或芯可以包含布置在所述预浸料或芯的表面上的一个或多个表皮以提供制品。参考图7,制品700包括预浸料或芯710,所述预浸料或芯包含热塑性材料和多个纤维。制品700包含布置在预浸料或芯710上的粉末涂覆层715。制品700还包含布置在粉末涂覆层715上的第一表皮720。表皮720可以包含开孔结构或闭孔结构。在某些配置中,表皮720可以包含例如薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、纸、箔、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为布置在粉末涂覆层715上的无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,表皮720的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜作为表皮720(或作为其一部分)存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布作为表皮720(或作为其一部分)存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、聚合物纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层作为表皮720(或作为其一部分)存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层作为表皮720(或作为其一部分)存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物作为表皮720(或作为其一部分)存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。预浸料或芯710可以包含本文所述的与预浸料和芯相关的任何材料,例如,热塑性材料、增强纤维和任选的阻燃材料。如果需要,表皮720还可以包含阻燃材料。粉末涂覆层715可以包含热塑性材料或非热塑性材料,例如,非热塑性聚氨酯粉末涂覆的材料,所述材料可以例如起作用以增加芯层710与表皮720之间的粘合性。虽然未示出,芯层710的相对表面上可以存在另外的粉末涂覆层。另外,如果需要,可以在表皮720的顶部布置另一个粉末涂覆层。
在某些配置中,本文所述的预浸料和芯可用于提供在预浸料或芯的每一侧包含表皮的制品。参考图8,示出了制品800,所述制品包含预浸料或芯810、布置在芯810上的粉末涂覆层815、布置在粉末涂覆层815上的第一表皮820、和布置在预浸料或芯810的表面上的第二表皮830。预浸料或芯810可以包含本文所述的与预浸料和芯相关的任何材料,例如,热塑性材料、增强纤维和任选的阻燃材料。第一表皮820和第二表皮830的每一个可以独立地选自:薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,表皮820或表皮830(或两者)的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜作为表皮820或表皮830(或两者)(或作为其一部分)存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布作为表皮820或表皮830(或两者)(或作为其一部分)存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、聚合物纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层作为表皮820或表皮830(或两者)(或作为其一部分)存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层作为表皮820或表皮830(或两者)(或作为其一部分)存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物作为表皮820或表皮830(或两者)(或作为其一部分)存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。如果需要,表皮820、830中的一个或两个可以包含阻燃材料。如本文指出的,表皮820、830中的一个或两个可以包含开孔结构或闭孔结构。粉末涂覆层815可以包含热塑性材料或非热塑性材料,例如,非热塑性聚氨酯粉末涂覆的材料,所述材料可以例如起作用以增加芯层810与表皮820之间的粘合性。虽然未示出,芯层810与表皮830之间可以存在另外的粉末涂覆层。另外,如果需要,可以在表皮820或表皮830或两者的顶部布置另一个粉末涂覆层。
在某些情况下,制品可以包含预浸料或芯、至少一个布置在所述预浸料或芯上的表皮、以及布置在所述表皮上的装饰或覆盖层。参考图9,示出了制品900,所述制品包含预浸料或芯910、布置在预浸料或芯910上的粉末涂覆层915、布置在粉末涂覆层915上的表皮920、以及布置在表皮920上的另一层930(例如,可以被定位在制品900的外表面上或者可以被其他层覆盖的装饰层或其他层)。预浸料或芯910可以包含本文所述的与预浸料和芯相关的任何材料,例如,热塑性材料、增强纤维、微球等。表皮920可以包含例如薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,表皮920的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、聚合物纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。装饰层930可以由例如聚氯乙烯、聚烯烃、热塑性聚酯、热塑性弹性体或类似物的热塑性薄膜形成。装饰层930也可以是多层结构,所述多层结构包括由例如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和类似物形成的泡沫芯。可以将织物结合到所述泡沫芯上,所述织物诸如由天然和合成纤维制成的织造织物、针刺之后的有机纤维非织造织物或类似物、起绒织物、针织品、植绒织物或其他此类材料。也可以用热塑性粘合剂将所述织物结合到所述泡沫芯上,所述热塑性粘合剂包括压敏粘合剂和热熔粘合剂,如聚酰胺、改性聚烯烃、氨基甲酸乙酯和聚烯烃。装饰层930也可以使用纺粘、热结合、水刺(spun lace)、熔喷、湿法成网和/或干法成网工艺生产。在一些配置中,表皮920可以包含开孔结构或闭孔结构。虽然未示出,表皮920与装饰层930之间可以存在另外的粉末涂覆层。粉末涂覆层915可以包含热塑性材料或非热塑性材料,例如,非热塑性聚氨酯粉末涂覆的材料,所述材料可以例如起作用以增加芯层910与表皮920之间的粘合性。另外,如果需要,可以在层930的顶部布置另一个粉末涂覆层。
在某些配置中,两个或更多个预浸料或芯可以通过中介或中间层(例如像粉末涂覆层和表皮层的组合)彼此联接。参考图10,制品1000包含通过粉末涂覆层1015和表皮1020与预浸料或芯1030联接的预浸料或芯1010。预浸料或芯1010、1030中的每一个可以相同或可以不同。在一些情况下,预浸料或芯1010、1030的热塑性材料和纤维是相同的,但存在于预浸料或芯1010、1030中的热塑性材料或纤维的负载量是不同的。如果需要,芯1010、1030中的一个或两个中可以存在一种或多种合适的阻燃剂(例如,卤化的或非卤化的阻燃剂)。虽然预浸料或芯1010、1030的厚度在图10中示为大致相同,但是预浸料或芯1010、1030的厚度可以变化。在希望的是包含“厚”芯的制品的情况下,可能希望将两个“薄”芯层通过表皮层1020和粉末涂覆层1015彼此联接。在一些配置中,预浸料或芯1010、1030中的一个可以包含蓬松剂,例如,微球。表皮1020理想地可以包含开孔结构或闭孔结构。例如,表皮1020可以包含薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,表皮1020的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布作为表皮1020或在其中存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、聚合物纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层作为表皮1020或在其中存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层作为表皮1020或在其中存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物作为层1020或在其中存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。虽然未示出,但是预浸料或芯1010、1030中的任何一个(或两个)可以联接有装饰层。如本文指出的,所述装饰层可以由例如聚氯乙烯、聚烯烃、热塑性聚酯、热塑性弹性体或类似物的热塑性薄膜形成。所述装饰层也可以是多层结构,所述多层结构包括由例如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和类似物形成的泡沫芯。可以将织物结合到所述泡沫芯上,所述织物诸如由天然和合成纤维制成的织造织物、针刺之后的有机纤维非织造织物或类似物、起绒织物、针织品、植绒织物或其他此类材料。也可以用热塑性粘合剂将所述织物结合到所述泡沫芯上,所述热塑性粘合剂包括压敏粘合剂和热熔粘合剂,如聚酰胺、改性聚烯烃、氨基甲酸乙酯和聚烯烃。所述装饰层也可以使用纺粘、热结合、水刺(spun lace)、熔喷、湿法成网和/或干法成网工艺生产。如果需要,所述装饰层可以包含闭孔结构或开孔结构。粉末涂覆层1015可以包含热塑性材料或非热塑性材料,例如,非热塑性聚氨酯粉末涂覆的材料,所述材料可以例如起作用以增加芯层1010与表皮1020之间的粘合性。另外,如果需要,可以在芯1030的顶部布置另一个粉末涂覆层。此外,表皮1020与芯1030之间可以存在粉末涂覆层。
在某些实施方案中,可以将两个或更多个芯彼此联接,并且然后可以将表皮布置在所述芯的一个表面上。参考图11,示出了制品1100,所述制品包含芯1110、与芯1130联接的另一个芯1130、以及与芯1130通过粉末涂覆层1115联接的表皮1120。芯1110、1130中的每一个可以相同或可以不同。在一些情况下,芯1110、1130的热塑性材料和纤维是相同的,但存热塑性材料和/或纤维的确切量在芯1110、1130中是不同的。如果需要,预浸料或芯1110、1130中的一个或两个中可以存在一种或多种合适的阻燃剂(例如,卤化的或非卤化的阻燃剂)。虽然预浸料或芯1110、1130的厚度在图11中示为大致相同,但是预浸料或芯1110、1130的厚度可以变化。可能希望使用顺序的薄芯层构建复合制品,以提供希望的总芯厚度。在一些配置中,预浸料或芯1110、1130中的一个可以包含蓬松剂,例如像可膨胀石墨材料或微球或其他材料。表皮1120可以包含例如薄膜(例如,热塑性薄膜或弹性体薄膜)、无机玻璃钢、稀松布(例如,基于纤维的稀松布)、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫,或作为无机涂层、有机涂层、热塑性涂层或热固性材料涂层存在。在其他情况下,如根据1996版ISO 4589测量的,表皮1120的极限氧指数可以大于约22。在热塑性薄膜作为表皮1120或在其中存在的情况下,所述热塑性薄膜可以包含聚烯烃、聚(醚酰亚胺)、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、聚(亚苯基硫醚)、聚(亚芳基砜)、聚(醚砜)、聚(酰胺-酰亚胺)、聚(1,4-亚苯基)、聚碳酸酯、尼龙和硅酮中的至少一种。在基于纤维的稀松布作为表皮1120或在其中存在的情况下,所述基于纤维的稀松布可以包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、石墨纤维、碳纤维、无机矿物纤维、金属纤维、聚合物纤维、金属化的合成纤维、和金属化的无机纤维中的至少一种。在热固性材料涂层作为表皮1120或在其中存在的情况下,所述涂层可以包含不饱和聚氨酯、乙烯基酯、酚醛树脂和环氧树脂中的至少一种。在无机涂层作为表皮1120或在其中存在的情况下,所述无机涂层可以包含矿物,所述矿物含有选自Ca、Mg、Ba、Si、Zn、Ti和Al的阳离子,或者所述无机涂层可以包含石膏、碳酸钙和砂浆中的至少一种。在非织造织物作为表皮1120或在其中存在的情况下,所述非织造织物可以包含热塑性材料、热固性粘合剂、无机纤维、聚合物纤维、金属纤维、金属化的无机纤维、和金属化的合成纤维。取决于制品1100的最终配置,表皮1120可以是开孔表皮以允许例如声能穿过所述表皮,或者可以是闭孔表皮以将声能反射回到芯1110、1130中。虽然未示出,但是表皮1120上或芯1110的表面上可以联接有装饰层。如本文指出的,所述装饰层可以由例如聚氯乙烯、聚烯烃、热塑性聚酯、热塑性弹性体或类似物的热塑性薄膜形成。所述装饰层也可以是多层结构,所述多层结构包括由例如聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和类似物形成的泡沫芯。可以将织物结合到所述泡沫芯上,所述织物诸如由天然和合成纤维制成的织造织物、针刺之后的有机纤维非织造织物或类似物、起绒织物、针织品、植绒织物或其他此类材料。也可以用热塑性粘合剂将所述织物结合到所述泡沫芯上,所述热塑性粘合剂包括压敏粘合剂和热熔粘合剂,如聚酰胺、改性聚烯烃、氨基甲酸乙酯和聚烯烃。所述装饰层也可以使用纺粘、热结合、水刺(spun lace)、熔喷、湿法成网和/或干法成网工艺生产。粉末涂覆层1115可以包含热塑性材料或非热塑性材料,例如,非热塑性聚氨酯粉末涂覆的材料,所述材料可以例如起作用以增加芯层1130与表皮1120之间的粘合性。另外,如果需要,可以在表皮1120的顶部布置另一个粉末涂覆层。此外,芯层1110上可以存在粉末涂覆层。
在一些配置中,所述粉末涂覆的材料可以条带或区域而不是整个层的方式布置在所述芯层上。参考图12,制品1200包含芯1210,所述芯具有布置在芯1210上的粉末涂覆的材料的第一区域1215以及布置在所述芯上的粉末涂覆的材料的第二区域1220。虽然未示出,但是可以在区域1215、1220上布置表皮层、装饰层等,以将这些层联接到芯层1210上。区域1215、1220可以相同或可以不同,例如,可以包含相同或不同的材料。在一些情况下,粉末涂覆的材料的区域可以布置在芯1210的顶部表面的边缘处,以在这些区域处提供增加的粘合性。例如,如果芯1210上联接有表皮或其他层,则所述表皮在制品1200的加工过程中可能在所述边缘处从芯1210上被剥离。为了增加所述表皮与芯1210之间在边缘处的剥离强度,可以沉积在芯1210的表面的仅边缘处或边缘和其他区域处沉积粉末涂覆的区域。在一些实施例中,在所述边缘处的粉末涂覆的材料可以与存在于芯1210上的其他区域处的粉末涂覆的材料不同。例如,所述边缘处可以存在聚氨酯粉末涂覆的材料,而在芯1210上的除所述边缘之外的区域中可以存在基于非聚氨酯的材料。粉末涂覆的区域1215、12220可以独立地包含热塑性材料或非热塑性材料,例如,非热塑性聚氨酯粉末涂覆的材料,所述材料可以例如起作用以增加芯层1210与另一个层之间的粘合性。另外,如果需要,可以在区域1215、1220的顶部布置另一个粉末涂覆层。此外,芯1210的相对表面上可以存在粉末涂覆层。
在某些实施方案中,材料的条带可以布置在包含粉末涂覆层的预浸料或芯上。参考图13,示出了制品1300,所述制品包含预浸料或芯1310,所述预浸料或芯具有布置在存在于预浸料或芯1310上的粉末涂覆层1315上的条带1320、1330。如果需要,此类条带可以存在于图1-图12所示的说明性实施方案中的任何一种。条带1320、1330可以相同或可以不同。在一些情况下,条带1320、1330可以包含如本文指示的阻燃材料。在一些情况下,条带1320、1330可以独立地采用如本文所述的预浸料或芯的形式。在其他配置中,所述条带可以采用如本文所述的表皮或层的形式。在某些情况下,所述条带可以例如布置在制品1300的希望厚度差的区域上。在其他配置中,包含阻燃材料的条带可以布置在希望增加或增强的阻燃性的区域。在另外的配置中,所述条带可以布置在希望增强的结合的区域处。
在一些实施方案中,所述预浸料和芯可以包含另外的材料或添加剂,以赋予希望的物理或化学特性。例如,可以着色或染色所述制品以提供所希望的颜色、纹理、图案等。例如,可以将一种或多种染料、纹理剂(texturizing agent)、着色剂、粘度调节剂、烟雾抑制剂、增效材料、膨松剂、颗粒、粉末、杀生物剂、泡沫或其他材料与预浸料或芯混合或被添加到其中以赋予所希望的颜色、纹理或特性。在一些情况下,所述预浸料或芯可以包含一种或多种烟雾抑制剂组合物,其量为约0.2重量%至约10重量%。说明性的烟雾抑制剂组合物包括但不限于锡酸盐、硼酸锌、钼酸锌、硅酸镁、钼酸钙锌、硅酸钙、氢氧化钙以及它们的混合物。如果需要,可以存在增效剂材料以增强所述预浸料或芯的物理特性。例如,可以存在增强阻燃性的增效剂。
在其他情况下,本文所述的预浸料或芯可以包含希望量的热固性材料以赋予所述芯希望的特性,所述希望量例如是基于所述预浸料或芯的总重量小于约50重量%的小量。可以将所述热固性材料与热塑性材料混合,或者作为涂层添加在所述预浸料或芯的一个或多个表面上。
在某些实施方案中,可以将本文所述的预浸料或芯布置为(或用于)玻璃毡热塑性复合物(GMT)或轻质增强热塑性材料(LWRT)。一种此类LWRT由HANWHA AZDEL,Inc.制备并且以商标SUPERLITETM材料销售。此类GMT或LWRT的面密度可以在从约300克/平方米(gsm)GMT或LWRT至约4000gsm的范围内,尽管根据具体应用需求面密度可以小于300gsm或大于4000gsm。在一些实施方案中,上限密度可以是小于约4000gsm。在某些情况下,所述GMT或LWRT是多孔GMT或LWRT,例如,孔隙率为按体积计约20%至约90%、更特别地按体积计约40%至约80%的那种。在一些实施例中,所述GMT或LWRT的总厚度可以是在蓬松后约25mm或更小、在蓬松后20mm或更小、在蓬松前大于3mm或在蓬松前大于6mm。在一些情况下,在蓬松前的厚度可以在约3mm与约7mm之间,并且在蓬松后的厚度可以在约10mm与约25mm之间。
在某些配置中,本文所述的预浸料或芯与粉末涂覆层组合可用于提供车辆顶衬。说明性车辆包括但不限于机动车辆、卡车、火车、地铁、休闲车辆、飞行器、船舶、潜艇、航天器和可以运输人或货物的其他车辆。在一些情况下,所述顶衬典型地包含至少一个预浸料或芯层,所述预浸料或芯层包含在其上的粉末涂覆层以及布置在所述粉末涂覆层上的装饰层(例如,装饰织物)。除了美学和/或视觉上令人愉悦之外,所述装饰层还可以增强声吸收,并且可任选地包括泡沫、绝缘材料或其他材料。图14中示出了顶衬的俯视图示。顶衬1400包含本体1410和开口1420,所述开口例如用于不透光天窗(sunroof)、透光天窗(moonroof)等,但是如果需要可以存在多于一个开口。顶衬1410的本体可以通过如下方式生产:首先在红外炉中将包含粉末涂覆层的预浸料或芯层加热至希望的温度(例如,约180℃-230℃),并且然后移动到具有匹配的阳模和阴模的半部分的压机,其中装饰织物被放置在粉末侧并且用希望的模具压制以将制品转变成顶衬。然后可以通过修整顶衬1400来提供开口1420。在其他配置中,所述装饰织物本身可以替代地包含粉末涂覆层,所述粉末涂覆层被放置在加热的预浸料或芯层上并且如本文指出的进行模制。出于处理目的,所述顶衬的“C”型表面或顶侧典型地由PET非织造稀松布层组成。可以基于车辆的待联接顶衬的区域选择所述顶衬的整体形状和几何形状。例如,可以将所述顶衬的长度设定尺寸并且安排,使得它从前挡风玻璃跨越到后挡风玻璃,并且可以将所述顶衬的宽度设定尺寸并且安排,使得它从车辆的左侧跨越到车辆的右侧。
在某些情况下,可以使用类似方法以由包含粉末涂覆层的预浸料或芯层生产底部防护物和后窗饰件或零件。图15A中示出了底部防护物1500的图示,并且图15B中示出了后窗饰件1550的俯视图示。底部防护物1500和后窗饰件1550中使用的特定外层可以与所述顶衬不同。例如,所述底部防护物可以包含稀松布或其他外层以增加其耐用性和/或声学特征。所述底部防护物的内表面(例如,邻近发动机底部的内表面)可以包含一个或多个被设计成用于吸收和/或保持汽车流体(如机油、防冻剂、制动液或类似物)的层。虽然在后窗饰件1550中示出了各种开口,但是这些开口的位置和几何形状可以变化。另外,典型的后窗饰件装饰材料可以包含无背衬的PET或PP毡毯。
在生产包括粉末涂覆层的芯层、预浸料和制品时,可能希望首先生产芯层或预浸料,并且然后将材料粉末涂覆到所述芯层或预浸料的一个或多个表面上。参考图16,示出了一种系统,其中来自堆栈1600的多个预浸料或芯中的预浸料或芯可被进料到带式输送机1605。例如,示出了包含热塑性材料和呈网状物形式的增强纤维的芯层1610。芯1610被进料到在粉末散布单元1620下方的带式输送机1615。单元1620将粉末涂覆到芯1610的表面上。所述粉末涂覆的芯然后通过位于加热器1625(例如,红外加热器)下方的辊式输送机1630。如果希望软化所述预浸料或芯,则所述涂覆的预浸料或芯的加热还可以起使其软化的作用。在其他情况下,选择合适的温度以软化所述粉末涂覆的材料而不是所述预浸料或芯。所述制品然后可以通过平板床压机1640,所述平板床压机包括带1645a、1645b,加热部分1650a、1650b,夹辊1655a、1655b,和冷却部分1660a、1660b。所得复合制品可以离开压机1640并且被堆叠以形成堆栈1690中所示的多个粉末涂覆的制品。
在某些实施方案中,粉末的确切形式和用于将粉末分配到多孔预浸料或芯上的装置可以变化。例如,粉末材料可以作为颗粒、粒料、丸粒等存在,其典型地被研磨和/或设定尺寸以提供希望的平均粒度。虽然粒度可随材料不同而变化,但对于所述粉末材料,说明性平均粒径是从约50微米至约1000微米、更特别地约100微米至约750微米,例如约100微米至约500微米、更特别地约200微米至约500微米或约400微米至约500微米。平均粒度可以例如使用2014版ASTM E2980或其他合适的测试来确定。
在某些配置中,可以在施加到预浸料或芯的表面上之前将所述粉末材料加热和/或软化。然而,在其他情况下,将所述多孔预浸料或芯加热,并且将所述粉末材料在周围温度下布置到加热的预浸料或芯上。另外,可以将所述预浸料或芯在粉末涂覆期间保持在周围温度下,并且如果需要,可以随后加热所得复合物。虽然不需要加热,但是对所述粉末涂覆的材料的加热可以使所述材料软化并且允许使表皮(例如,表面层或一些其他组件)通过所述粉末涂覆层更好地粘附到所述多孔预浸料或芯上。
在一些实施方案中,可以将所述粉末材料喷涂、散布或以其他方式布置在所述预浸料或芯的表面上。在一些情况下,可以使用气体(例如,惰性气体,如空气、氮气或氩气)作为用于所述粉末材料的载体。此外,可以使用辅助气体将所述粉末材料引导到所述预浸料或芯的表面的某些区域或部分。在一些情况下,多次喷涂或道次(pass)的粉末材料可以涂覆到所述预浸料或芯的表面中。沉积在不同道次中的材料可以相同或可以不同。例如,布置在顺序的道次或层中的材料的化学组成可以是不同的,布置在顺序的道次或层中的材料的粒度可以是不同的,或者在顺序的道次中组成和粒度两者可以是不同的。
在生产本文所述的预浸料和芯时,可能希望使用湿法成网工艺。图17中呈现了示出工艺步骤的框图。例如,可以在气体(例如,空气或其他气体)存在下搅拌或搅动包含分散的材料(例如,热塑性材料1720、纤维1710和任选的另外的材料1730(例如,微球、阻燃剂等))的液体或流体介质1740。然后可以将所述分散体铺置到支撑物(例如,线筛网或其他支撑材料)上以提供铺置的材料1750。如果需要,所述搅拌的分散体可以包含一种或多种活性剂,例如阴离子、阳离子或非离子的活性剂,例如像由Industral Soaps Ltd.以名称ACEliquid销售的那些、由Glover Chemicals Ltd.以
Figure BDA0001955832260000421
FN 15材料销售的那些、以及由Float-Ore Ltd.以AMINE Fb19材料销售的那些。这些试剂可有助于空气在所述液体分散体中的分散。可以在空气存在下将组分添加到混合罐、浮选池或其他合适的装置中以提供分散体。虽然理想地使用水性分散体,但也可以存在一种或多种非水性流体以有助于分散、改变流体的粘度或以其他方式赋予所述分散体或所述预浸料、芯或制品希望的物理或化学特性。
在某些情况下,在所述分散体已经混合足够的时间段之后,可以将具有悬浮的材料的流体布置到筛网上,移动线或其他合适的支撑结构,以提供铺置的材料的网状物。可以向所述网状物提供抽吸或减压,以从铺置的材料中除去任何液体以留下所述热塑性材料和存在的任何其他材料(例如纤维、添加剂等)。可以将所得网状物1760在其完全成形之前干燥并且任选地固结或压制至所希望的厚度,以提供希望的预浸料或芯1770。虽然可以使用湿法成网工艺,但是取决于所述热塑性材料的性质,可能希望替代地使用空气成网工艺、干共混工艺、梳理和针工艺、或用于制造非织造产品的其他已知工艺。在一些情况下,可以将粉末材料1765涂覆到芯1770上以提供制品1780。虽然未示出,但是也可以将表皮、装饰层等布置到如本文其他地方指出的布置的粉末材料上。
在某些实施例中,可以生产呈多孔GMT形式的预浸料或芯。在某些情况下,所述GMT通常可以使用短切玻璃纤维、热塑性材料和一个或多个任选的热塑性聚合物薄膜和/或用玻璃纤维或热塑性树脂纤维(例如像聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、PC/PBT的共混物、或PC/PET的共混物)制成的织造或非织造织物制备。在一些实施方案中,PP、PBT、PET、PC/PET共混物或PC/PBT共混物可用作高熔体流动指数树脂。为了生产玻璃毡,可以将热塑性材料、增强材料和/或其他添加剂添加或计量添加到容纳在装有叶轮的顶部开口混合罐中的分散泡沫中。不希望受任何特定理论的束缚,所述泡沫中空气捕获袋的存在可有助于分散所述玻璃纤维和热塑性材料。在一些实施例中,可以将玻璃和树脂的分散混合物经由分配歧管泵送到位于造纸机的线部分上方的流浆箱中。然后可以在使用真空将分散的混合物提供到移动的线筛网时除去泡沫(而不是玻璃纤维或热塑性材料),从而连续生产均匀的纤维湿网状物。可以使所述湿网状物在合适的温度下通过干燥器以降低水分含量并使所述热塑性材料熔化或软化。当所述热网状物离开所述干燥器时,可以通过使所述网状物在喷嘴或喷射喷嘴下方通过来将表面层(例如像粉末涂层)施加到所述网状物上,所述喷嘴或喷射喷嘴可以分配所述粉末材料。如果需要,还可以将另外的层(例如像非织造和/或织造织物层)附接到在所述网状物的一侧或两侧的粉末涂覆的材料上,以促进所述玻璃纤维增强毡的处理的简易性。然后使所述复合物通过张力辊并连续切割(切断)成所希望的尺寸,以随后形成最终产品制品。关于此类GMT复合物的制备的进一步信息(包括用于形成此类复合物的合适材料和加工条件)描述于例如美国专利号6,923,494、4,978,489、4,944,843、4,964,935、4,734,321、5,053,449、4,925,615、5,609,966以及美国专利申请公开号US 2005/0082881、US 2005/0228108、US 2005/0217932、US 2005/0215698、US 2005/0164023和US 2005/0161865中。
在某些实施方案中,提供了一种用于生产热塑性复合制品的方法。所述方法可以包括将表皮布置在粉末涂覆层上,所述粉末涂覆层直接布置在多孔芯层上,例如,其中所述粉末涂覆层与所述芯层之间没有任何中介阻挡层或薄膜。在一些情况下,所述粉末涂覆层提供了与所述多孔芯层之间的界面,并且有效地使所述表皮粘附到所述多孔芯层上。例如,所述表皮可具有如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的剥离强度。在一些实施例中,所述粉末涂覆层的热塑性材料与所述多孔芯层的热塑性材料不同。例如,所述多孔芯层的热塑性材料可以是聚烯烃,并且所述粉末涂覆层的热塑性材料是非聚烯烃,例如聚氨酯、聚酰胺、共聚酰胺等。在一些情况下,所述方法包括将所述粉末涂覆层的热塑性材料和所述多孔芯层的热塑性材料选择为相同材料,并且将所述粉末涂覆层的热塑性材料的平均粒度选择为大于所述多孔芯层的热塑性材料的平均粒度。在一些实施例中,可以在将所述粉末涂覆层布置在所述多孔芯层上之前和/或在将所述粉末涂覆层布置之后将所述多孔芯层压缩。例如,可以在将表皮布置在所述粉末涂覆层上之后将所述热塑性复合制品压缩。如果需要,所述制品可以根据制品的特定最终用途通过热成形、模制、成型、修整、切割、上浆等来加工。也可以将一个或多个另外的表皮、覆盖层、装饰层、涂层或其他材料联接到所述制品上。
下面描述某些实施例以更好地说明本文描述的新颖方面和配置中的一些。
实施例1
制备几个复合制品,所述复合制品包含布置在芯层上的粉末涂覆层。表1总结了所用的不同粉末类型。这些不同粉末中的某些在下面的其他实施例中单独使用。
表1
Figure BDA0001955832260000451
实施例2
使用粉末涂覆工艺将实施例1的每种粉末分别涂覆到轻质增强热塑性复合板(SuperliteTM复合制品)上。所述工艺使用与图16中所示的装置类似的装置。所用的层压温度为140-200摄氏度。所用的线速度为5-30m/分钟。所用的辊隙间距为0.5-8mm。
实施例3
将表1的共聚酰胺粉末涂覆到SuperliteTM板上,所述板包含聚丙烯和玻璃纤维。然后将所述板放置在受热的热成形机中,在所述热成形机中将织物(在此实施例中为双层压件或双层压(bi lam)织物)添加到所述SuperliteTM板的含有粉末或薄膜的一侧。然后将所述复合物模制至不同的厚度,包括2.25mm厚(表2)和3.0mm厚(表3)。根据2010版ASTM D903180°剥离测量与所述粉末涂覆层或对照薄膜联接的织物层的剥离强度。所述SuperliteTM板的基重为900gsm。
表2
Figure BDA0001955832260000461
在与70gsm薄膜对照(无粉末涂覆层)比较特性时,剥离强度测量值与80gsm Co-PA粉末涂覆层一致,所述Co-PA粉末涂覆层在可比较的基重下提供了比70gsm薄膜更好的纵向和横向上的剥离强度。
表3
Figure BDA0001955832260000462
在与70gsm薄膜对照(无粉末涂覆层)比较特性时,剥离强度测量值与80gsm Co-PA粉末涂覆层一致,所述Co-PA粉末涂覆层在可比较的基重和可比较的平均灰分含量下提供了比70gsm薄膜更好的纵向和横向上的剥离强度。
实施例4
还测量了具有Co-PA粉末的SuperliteTM板的抗压缩性。所用的复合物与表3中使用的复合物(80gsm的Co-PA粉末层)相同。结果在表4中示出。表中的值是在使所述板经受表4中列出的各种重量后的所得按mm计厚度。
表4
Figure BDA0001955832260000471
在比较所述粉末涂覆的板与所述具有薄膜对照的板之间的厚度变化时,所得板厚度与所述粉末涂覆的板一致,所述粉末涂覆的板被压缩了在不同重量下与所述薄膜对照板大致相同的量。
实施例5
在经受各种条件后,测试所述Co-PA粉末涂覆的板在纵向上的剥离强度。结果在表5中示出。环境循环是指2010版Ford-BN 151-05测试中规定的条件。所用的剥离强度测试与实施例3中使用的相同。
表5
条件 剥离强度(N/m)
周围温度 444.3
热老化后 358.1
湿度老化后 303.3
环境循环 334.6
结果与足以满足所希望的规格的粉末涂覆的样品的剥离粘合性一致。
实施例6
将表1中的聚丙烯粉末材料以不同的基重涂覆到SuperliteTM板上。然后将所述板放置在受热的热成形机中,在所述热成形机中将织物(在此实施例中为非织造织物)添加到所述SuperliteTM板的含有粉末或薄膜的一侧。然后将所述复合物模制成不同的厚度,包括3.25mm(表6)和3.5mm(表7)。测量所述板的某些物理特性,并且与包含98gsm聚丙烯(PP)薄膜和非织造织物的对照SuperliteTM板进行比较。SuperliteTM板的基重在表6中为1000gsm,并且在表7中为1300gsm。使用2010版ASTM D903 180°剥离测量剥离强度。
表6
Figure BDA0001955832260000481
在将粉末涂覆的PP板与薄膜对照板进行比较时,结果与所述PP粉末板的剥离强度一致,所述PP粉末板在90gsm粉末涂层下的剥离强度等于或大于所述薄膜板。在较低粉末涂层(50gsm)下的剥离强度较小。
表7
Figure BDA0001955832260000482
在较高的模制厚度下,所述70gsm的粉末涂覆的材料提供了比所述98gsm的对照薄膜更低的剥离强度。对于所述粉末涂覆的板,较高模制厚度下的剥离强度值仍然是可接受的。
实施例7
还测量了具有PP粉末的SuperliteTM板的抗压缩性。所用的复合物与表7中使用的复合物(70gsm的PP粉末层)相同。结果在表8中示出。表中的值是在使所述板经受表中列出的各种重量后的所得按mm计厚度。
表8
Figure BDA0001955832260000491
在比较所述粉末涂覆的板与所述具有对照薄膜的板之间的厚度变化时,所得板厚度与所述粉末涂覆的板一致,所述粉末涂覆的板被压缩在不同重量下与所述薄膜对照板大致相同的量。
实施例8
将表1中的热塑性聚氨酯(TPU)粉末材料涂覆到SuperliteTM板上。然后将所述板放置在受热的热成形机中,在所述热成形机中将织物(对于表9为双层压织物)添加到所述SuperliteTM板的含有粉末或薄膜的一侧。然后将所述复合物模制至3.0mm的厚度。测量所述板的某些物理特性,并且与包括70gsm和80gsm PP/Co-PA薄膜(表9)和相同类型织物层的对照SuperliteTM板进行比较。在表9中所述SuperliteTM板的基重为1000gsm。使用2010版ASTMD903 180°剥离测量剥离强度。
表9
Figure BDA0001955832260000501
表9的结果与所述TPU粉末涂覆的板一致,所述TPU粉末涂覆的板提供了比70gsm的对照薄膜板更好的剥离强度。虽然所述TPU粉末涂覆的板的剥离强度不如80gsm PP/Co-PA薄膜对照板好,但所述TPU涂层的基重比所述80gsm PP/Co-PA薄膜低几乎40%。
实施例9
将热塑性聚氨酯(TPU)粉末材料(80gsm)粉末涂覆到包括聚丙烯和玻璃纤维的复合板上。对于每个板基重,一个板包括80gsm的PP/CoPA薄膜,并且具有TPU涂层的板缺少所述薄膜。使用两种不同的板基重(800gsm XL2TM芯和900gsm SuperliteTM芯),总共四个板。测量并且比较这四个板的某些物理特性。然后将所述板的每个放置在受热的热成形机中,在所述热成形机中将织物(在此实施例中为双层压件或双层压织物(PU/聚酯))添加到所述板的含有TPU粉末或PP/Co-PA薄膜的一侧。然后将所述复合物模制至2.5mm或3.5mm的厚度,其中XL2TM芯具有3.5mm的厚度,并且SuperliteTM芯具有2.5mm的厚度。
根据2004版ASTM E1050测量所述TPU涂覆的板和所述具有对照薄膜的板的在从0Hz至7000Hz下作为频率的函数的声学吸收测量值。图18示出了使用XL2TM芯(包括聚丙烯、玻璃纤维和微球)的800gsm板的结果,并且图19示出了使用SuperliteTM芯(包括聚丙烯和玻璃纤维)以及60gsm TPU粉末和70gsm PP/Co-PA薄膜的900gsm板的结果。当频率超过约2500Hz时,所述TPU粉末涂覆的板的吸收测量值更高,并且对于低于2500Hz下的值,吸收值不显著低于所述对照薄膜。
使用相同材料(具有SuperliteTM芯的900gsm板)但使用40gsm TPU粉末和40gsmPP/Co-PA薄膜生产另外的板。还测量了这两个板的声学测量值。结果在表20中示出。在较低的TPU基重下,所述粉末涂覆的板仍然提供了比对照薄膜板和在总体更低的板重量下更好的声学吸收。此外,在40gsm TPU下的声学吸收值在宽频率范围内与80gsm TPU的那些相似。
实施例10
使用与实施例9的TPU涂覆的板类似的工艺生产不同基重的粉末涂覆的PP板。所用的基重是800gsm(包括聚丙烯、玻璃纤维和微球的XLTTM芯)、1400gsm(包括聚丙烯和玻璃纤维的SuperliteTM芯)、1600gsm(包括聚丙烯和玻璃纤维的SuperliteTM芯)和2000gsm(包括聚丙烯和玻璃纤维的SuperliteTM芯)。在此实施例中,所述PP粉末涂覆的板上不存在覆盖层。将具有80gsm PP粉末的板的声学测量值与具有98gsm固体PP薄膜的板进行比较(图21和22)。将具有80gsm PP粉末的板的声学测量值与具有88gsm穿孔PP薄膜的板进行比较(图23和24)。结果在图21-图24中以图表方式示出。
在800gsm和1400gsm两种情况下下,所述80gsm PP粉末涂层提供了在高于2000Hz下比所述98gsm对照固体PP薄膜更高的吸收。在1600gsm下,所述80gsm的PP粉末提供了在高于6000Hz下比所述穿孔PP对照薄膜更好的吸收。2000gsm板在从500Hz至约4500Hz下的吸收是大致相同的,并且所述80gsm PP粉末涂层的吸收在高于4500Hz下超过了所述88gsm穿孔PP薄膜。结果与能够用PP粉末涂层替代所述PP薄膜以在宽的基重范围内提供相似或更好的声学特性的结果一致。
实施例11
对实施例9的板测试各种物理参数,包括基重和灰分(表10),在周围温度下的剥离测试(表11),在90摄氏度环境循环后的剥离测试(表12)以及空气流动阻力(表13)。表11中测试的板不包括任何覆盖材料,并且在任何模制之前按生产出的原样进行测试。
表10
Figure BDA0001955832260000521
测量出XL2TM芯样品的基重和灰分百分比是大致相同的。类似地,测量出SL芯样品的基重和灰分百分比是大致相同的。表11和12中测试的板确实包括双层压织物(PU/聚酯织物)覆盖材料。
表11
Figure BDA0001955832260000531
表11显示,对于XL2TM 800gsm板,与对照薄膜相比,粉末涂覆的样品的周围温度下的剥离强度测量值具有在纵向(MD)上降低的剥离强度。TPU粉末涂覆的样品具有比对照薄膜更大的横向(CD)上的剥离强度。
对于SuperliteTM 900gsm样品,剥离强度测量值显示,粉末涂覆的样品通常具有与对照膜相似的纵向上的剥离强度,并且与所述对照PP薄膜的剥离强度相比相似或更好的横向上的剥离强度。随着粉末基重的增加,通常观察到剥离强度增加。
表12
Figure BDA0001955832260000532
Figure BDA0001955832260000541
表12显示,对于XL2TM 800gsm板,与对照薄膜相比,粉末涂覆的样品的热老化后的剥离强度测量值具有在纵向(MD)上更好的剥离强度(TPU粉末)或降低的剥离强度(Co-PA粉末)。TPU粉末涂覆的样品具有比对照薄膜更大的横向(CD)上的剥离强度。
对于SuperliteTM 900gsm样品,剥离强度测量值显示,粉末涂覆的样品通常具有与对照膜相似的纵向上的剥离强度,并且与所述对照PP薄膜的剥离强度相比相似或更好的横向上的剥离强度。随着粉末基重的增加,通常观察到剥离强度增加。与周围条件相比,所有板进行环境循环后的剥离强度通常降低。
表13
Figure BDA0001955832260000542
Figure BDA0001955832260000551
表13中测试的板确实包括双层压覆盖材料。使用穿过板的垂直流动来测量空气流动阻力。较大的空气流动阻力与较低的声吸收相关。从结果可以看出,粉末涂覆的样品都具有低得多的空气流动阻力,表明粉末涂层可以提供比对照薄膜更好的声吸收。
实施例12
对表14中所示的各种芯进行剥离强度测量。表14示出了对于周围条件和热老化后两者的结果。表14中测试的板确实包括双层压覆盖材料。
表14
Figure BDA0001955832260000552
Figure BDA0001955832260000561
对于周围条件,对于800gsm XLTTM板无法剥离。对于包括80gsm的PP粉末涂层的1400gsm、1600gsm和2000gsm的SuperliteTM(SL)板,可以剥离。
热老化后,对于800gsm XLTTM对照薄膜板无法剥离,但对于800gsm XLTTM粉末涂覆的板可以剥离。对于1400gsm板和仅粉末涂覆的1600gsm和2000gsm板两者,可以剥离。这些结果与提供高剥离强度(特别是在较低的芯基重下)的PP粉末涂覆的板一致。
当介绍本文公开的实施例的要素时,冠词“一个”、“一种”和“所述”意图意指存在一个或多个所述要素。术语“包含”、“包括”和“具有”意图是开放式的并且意味着可能存在除所列要素之外的其他要素。鉴于本公开的益处,本领域普通技术人员将认识到,实施例的各种组件可以与其他实施例中的各种组件互换或替换。
尽管上面已经描述了某些方面、实施例和实施方案,但是鉴于本公开的益处,本领域普通技术人员将认识到,所公开的说明性方面、实施例和实施方案的添加、替换、修改和改变是可能的。

Claims (15)

1.一种热塑性复合制品,所述制品包含
多孔芯层,所述多孔芯层包含通过聚烯烃热塑性材料保持在一起的玻璃增强纤维的网状物,其中所述玻璃增强纤维按重量计含量是30%至70%,其中所述聚烯烃热塑性材料按重量计含量是20%至80%,其中所述多孔芯层的孔隙率为所述多孔芯层的体积的至少10%,以及其中所述多孔芯层的基重为大约300gsm至大约3000gsm;以及
粉末涂覆层,所述粉末涂覆层包含布置在所述多孔芯层上的热塑性聚合物粉末,其中所述热塑性聚合物粉末的平均粒度被选择成提供在所述粉末涂覆层之间的界面,其中所述粉末涂覆层的布置的粉末的基本上全部存在于所述界面上方,其中在所述粉末涂覆层中的所述热塑性聚合物粉末按重量计为所述粉末涂覆层的50%至99%,以及其中所述粉末涂覆层包含的基重为大约20gsm至大约200gsm。
2.如权利要求1所述的热塑性复合制品,其中,所述粉末涂覆层的热塑性是聚烯烃。
3.如权利要求1所述的热塑性复合制品,其中,所述多孔芯层的热塑性材料选自由以下组成的组:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、丙烯腈基苯乙烯、丁二烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丁烯四氯酸盐、聚氯乙烯、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、聚酯、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯聚合物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚亚苯基硫醚、聚芳基砜、聚醚砜、聚(1,4-亚苯基)化合物、硅酮以及它们的混合物。
4.如权利要求1所述的热塑性复合制品,其中,所述粉末涂覆层的热塑性包含聚氨酯粉末或聚酰胺粉末或共聚酰胺粉末或聚丙烯粉末。
5.如权利要求1所述的热塑性复合制品,其中,所述多孔芯层还包含蓬松剂。
6.如权利要求1所述的热塑性复合制品,其中,在所述多孔芯层与所述粉末涂覆层之间不存在阻挡层,使得所述粉末涂覆层直接布置在所述多孔芯层上。
7.如权利要求1所述的热塑性复合制品,还包含布置在所述粉末涂覆层上的表皮层。
8.如权利要求7所述的热塑性复合制品,其中,所述表皮层选自由以下组成的组:薄膜、无机玻璃钢、稀松布、箔、纸、织造织物、非织造织物、泡沫、无机涂层、有机涂层、热塑性涂层和热固性材料涂层。
9.如权利要求7所述的热塑性复合制品,还包含布置在所述表皮层上的装饰层。
10.如权利要求7所述的热塑性复合制品,其中,所述多孔芯层包含与所述粉末涂覆层的热塑性不同的热塑性材料。
11.如权利要求7所述的热塑性复合制品,其中,所述多孔芯层包含与所述粉末涂覆层的热塑性相同的热塑性材料。
12.如权利要求7所述的热塑性复合制品,其中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少125N/m以及在横向上至少125N/m的平均剥离强度。
13.如权利要求7所述的热塑性复合制品,其中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少390N/m以及在横向上至少390N/m的平均剥离强度。
14.如权利要求7所述的热塑性复合制品,其中,所述粉末涂覆层有效地提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的对于所述表皮层在纵向上至少250N/m以及在横向上至少250N/m的平均剥离强度。
15.如权利要求1所述的热塑性复合制品,其中,所述多孔芯层上的所述粉末涂覆层的基重被选择成提供如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的剥离强度,所述剥离强度等于或大于通过布置在所述多孔芯层上的热塑性薄膜提供的如通过2010版ASTM D903 180°剥离测试的参考剥离强度,其中,所述参考剥离强度是使用基重为约50gsm至约100gsm的热塑性薄膜测定的。
CN201780045894.8A 2016-05-26 2017-05-25 包括粉末涂覆层的预浸料、芯和复合制品 Active CN109476113B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662341989P 2016-05-26 2016-05-26
US62/341,989 2016-05-26
PCT/US2017/034426 WO2017205600A1 (en) 2016-05-26 2017-05-25 Prepregs, cores and composite articles including powder coated layers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109476113A CN109476113A (zh) 2019-03-15
CN109476113B true CN109476113B (zh) 2021-06-25

Family

ID=60412950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780045894.8A Active CN109476113B (zh) 2016-05-26 2017-05-25 包括粉末涂覆层的预浸料、芯和复合制品

Country Status (8)

Country Link
US (2) US11090899B2 (zh)
EP (1) EP3463852A4 (zh)
JP (1) JP7189773B2 (zh)
KR (1) KR102550397B1 (zh)
CN (1) CN109476113B (zh)
AU (2) AU2017268789A1 (zh)
CA (1) CA3025499A1 (zh)
WO (1) WO2017205600A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2018440B1 (en) * 2017-02-28 2018-09-19 Champion Link Int Corp Panel suitable for assembling a waterproof floor or wall covering, method of producing a panel
CN108323038A (zh) * 2018-01-22 2018-07-24 广州兴森快捷电路科技有限公司 厚铜pcb及其制作方法、防空洞的方法
WO2019189587A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 東レ株式会社 成形品の製造方法および成形品のプリフォーム
US20200001568A1 (en) * 2018-06-06 2020-01-02 Liqing Wei Composite articles including textured films and furniture articles including them
KR20210019426A (ko) * 2018-06-07 2021-02-22 코베스트로 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 운트 콤파니 카게 열가소성 복합 물품 및 그의 제조 방법
EP3650487A1 (en) * 2018-11-06 2020-05-13 Covestro Deutschland AG Thermoplastic composite article and preparation method thereof
BR112021003697A2 (pt) * 2018-08-31 2021-05-18 Techstyle Materials, Inc. sistema multifuncional para gestão passiva de calor e água
CA3185843C (en) * 2020-06-08 2023-07-11 Bmic Llc Protective packaging membranes as integrated layer in building system components
KR102256006B1 (ko) * 2020-12-18 2021-05-26 (주)아산씨에스 자동차용 표피재의 제조방법 및 표피재
CN112853611B (zh) * 2020-12-29 2023-03-17 东华大学 一种拒水剑麻非织造布包装袋材料及其制备方法
US11866940B2 (en) 2021-02-10 2024-01-09 Bmic Llc Roofing systems utilizing embedded decorative layer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015041912A2 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 Hanwha Azdel, Inc. Prepregs, cores, composites and artices including repellent materials

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4957801A (en) * 1989-05-17 1990-09-18 American Cyanamid Company Advance composites with thermoplastic particles at the interface between layers
JPH06255014A (ja) * 1993-03-08 1994-09-13 Hitachi Chem Co Ltd 積層板成形用シート材料及びその製造方法
JP3661194B2 (ja) * 1997-07-11 2005-06-15 東レ株式会社 織物プリプレグおよびハニカムサンドイッチパネル
CA2330692C (en) * 1999-02-26 2005-08-02 Nagoya Oilchemical Co., Ltd. A heat sensitive adhesive sheet
JP2004107605A (ja) 2002-09-20 2004-04-08 Jfe Chemical Corp 吸音材用粉末接着剤、これを含む接着性表皮、吸音材および自動車内装材
US20040077247A1 (en) * 2002-10-22 2004-04-22 Schmidt Richard J. Lofty spunbond nonwoven laminate
ITTV20020149A1 (it) * 2002-12-09 2004-06-10 Benetton Spa Struttura di calzatura sportiva.
US7244501B2 (en) * 2004-03-26 2007-07-17 Azdel, Inc. Fiber reinforced thermoplastic sheets with surface coverings
US7431980B2 (en) * 2004-11-08 2008-10-07 Azdel, Inc. Composite thermoplastic sheets including natural fibers
JP4920909B2 (ja) 2005-06-07 2012-04-18 ケープラシート株式会社 ウェブ、スタンパブルシートおよびスタンパブルシート膨張成形品ならびにこれらの製造方法
JP2009173808A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Nagoya Oil Chem Co Ltd 親水性フェノール樹脂、それを用いた成形可能材料、それらを用いた成形材および内装材
US9015741B2 (en) 2009-04-17 2015-04-21 Gracenote, Inc. Method and system for remotely controlling consumer electronic devices
EP2513365A4 (en) 2009-12-17 2013-09-18 3M Innovative Properties Co DIMENSION-STABLE FIBER-NETS, MELT-BLOWN FIBER-FIBERS, AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION AND USE
US8834759B2 (en) 2010-04-13 2014-09-16 3M Innovative Properties Company Inorganic fiber webs and methods of making and using
JP5898873B2 (ja) 2011-02-24 2016-04-06 株式会社ヒロタニ 車両用アンダーカバー及びその製造方法
JP5971325B2 (ja) * 2011-03-30 2016-08-17 東レ株式会社 プリプレグ、繊維強化複合材料、および繊維強化複合材料の製造方法
JP2014069403A (ja) 2012-09-28 2014-04-21 Teijin Ltd スタンパブルシート状物を用いたプレス成型品の製造方法
GB2516274B (en) 2013-07-17 2016-12-28 Gurit (Uk) Ltd Prepreg for manufacturing composite materials
JP2015112805A (ja) * 2013-12-12 2015-06-22 川崎重工業株式会社 複合材料の成形方法及び複合材料から成る成形品
EP3212393A4 (en) * 2014-10-29 2018-08-01 Hanwha Azdel, Inc. Composite articles including films with a tie layer
EP3218119A4 (en) * 2014-11-13 2018-06-20 Hanwha Azdel, Inc. Prepregs, cores and composite articles including expandable graphite materials
JP2018522755A (ja) * 2015-05-12 2018-08-16 ハンファ アズデル インコーポレイテッド アンダーボディシールド組成物及び向上した剥離強度を備えた物品、並びにこれらの使用方法
JP2020501940A (ja) 2016-12-12 2020-01-23 ハンファ アズデル インコーポレイテッド 高められた成形性を提供する表面層を含む複合物品

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015041912A2 (en) * 2013-09-17 2015-03-26 Hanwha Azdel, Inc. Prepregs, cores, composites and artices including repellent materials

Also Published As

Publication number Publication date
EP3463852A4 (en) 2020-01-15
EP3463852A1 (en) 2019-04-10
WO2017205600A1 (en) 2017-11-30
KR102550397B1 (ko) 2023-07-03
JP7189773B2 (ja) 2022-12-14
US11090899B2 (en) 2021-08-17
US20220161516A1 (en) 2022-05-26
JP2019516594A (ja) 2019-06-20
US20180015688A1 (en) 2018-01-18
AU2022201884A1 (en) 2022-04-21
CA3025499A1 (en) 2017-11-30
KR20190013874A (ko) 2019-02-11
CN109476113A (zh) 2019-03-15
AU2017268789A1 (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109476113B (zh) 包括粉末涂覆层的预浸料、芯和复合制品
US20240269974A1 (en) Composite articles including surface layers that provide enhanced formability
JP2024023214A (ja) 強化熱可塑性表面層およびコア層を含む多層アセンブリ
CN108778664B (zh) 声学预浸料、芯和复合材料制品及其使用方法
CN111093929B (zh) 具有一个或多个筛网层的多层配件
US20200290310A1 (en) Lightweight reinforced thermoplastic composite articles including bicomponent fibers
CA3128361A1 (en) Methods of improving lofting agent retention using bicomponent fibers
CA3128362A1 (en) Lightweight reinforced thermoplastic composite articles including bicomponent fibers
WO2024091560A1 (en) Fiber reinforced thermoplastic composite articles including biomaterials

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant