JP2019123255A - プラスチックアセンブリ、およびそれを形成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックアセンブリ、このプラスチックアセンブリを含む物品、ならびにそれを作製および使用するための方法を提供する。【解決手段】一実施形態では、車両構成部品は、熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素と；開口部を画定する構造要素であって、構造要素第１表面および構造要素第２表面を有し、熱可塑性要素が開口部内にある構造要素と；熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間にある弾性異方性結合要素とを含む。一実施形態では、プラスチックアセンブリを形成する方法は、細長い部材のない結合要素母材を含む層、細長い部材を含む結合要素母材を含む層、および細長い部材のない結合要素母材を含む層を含む、異方性結合要素を形成するステップと；異方性結合要素を構造要素および熱可塑性要素に取り付けるステップであって、異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間にあるステップとを含む。【選択図】図１

Description

本明細書には、プラスチックアセンブリ（ｐｌａｓｔｉｃ ａｓｓｅｍｂｌｙ）、このプラスチックアセンブリを含む物品、ならびにそれを作製および使用するための方法が開示される。

ポリマー性（例えば、ポリカーボネート）自動車用グレージング（例えば、窓）は、ガラスに比べ、重量、耐衝撃性、断熱性、設計柔軟性、および一体化の可能性に関するいくつかの利点を提供する。しかし、自動車の用途における、ポリマーをベースにしたグレージング材料の使用は、一部では自動車の使用条件によってもたらされる独自の難題に起因した問題を提起する。そのような条件には、極端な温度および環境への曝露；自動車の通常の運転中にグレージング材料を経て伝達される強く長い振動力；不定期に生じる強力なショック、および、グレージング材料にランダムに加えられる可能性のある衝撃荷重；車両の洗浄や粉塵およびその他の粒子の衝撃などによる、偶発的な接触による表面の引っ掻き傷；雨や日光の紫外線および赤外線など、環境因子に対する定期的な長い曝露が含まれる。

ポリカーボネートを使用する別の欠点は、ガラスよりも大きな熱膨張係数を有することであり、その結果、グレージングが取り付けられる車両フレームに対して、熱膨張により大きな不整合が生ずる。そのような不整合は、グレージングが取り付けられた場合に広く使用される適度な温度よりもグレージングの温度が高く上昇しまたは低く降下するにつれ、グレージング（例えば、天窓（ｒｏｏｆｌｉｔｅ））とフレームとの間に特異的な膨張または特異的な収縮を引き起こす。そのような特異的な寸法変化は一般に、グレージングの注目すべき面外撓み（例えば、ドームまたは泡の形状の形成）と、グレージングと車両表面との間の間隙の幅を変調させる傾向がある面内変形とを含めたいくつかの望ましくない作用を及ぼす。

所与の天窓形状の場合、面外撓みは、グレージングとフレームとの間の接着剤のコンプライアンス（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ）を増大させることによって低減させることができ、このコンプライアンスは、接着剤の材料剛性および幾何学的剛性によって制御される。しかし、接着剤のコンプライアンスを増大させて、仕様の範囲内にグレージングの面外撓みを限定することにより、車両の構造剛性に悪影響を及ぼす可能性があり、即ち車両の音響挙動およびロードホールディングに影響を及ぼす可能性がある。したがって、特異的熱膨張および収縮に起因したグレージングの面外撓みを最小限に抑えるために接着剤のコンプライアンスを増大させたときの、車両の捩じり剛性に対する悪影響を最小限に抑えるためのニーズが開発されてきた。

接着剤が、結合される表面（例えば、グレージングまたはフレーム）の１つにノズルから押し出された場合には、グレージングの外周およびフレームの周りの接着剤の寸法に変動が生じる可能性があるという別の問題が生ずる。そのような変動は、局所的な面内変形に強力な影響を及ぼす可能性がある。そのような変動性は、接着剤寸法の変動性によって閉鎖し易い任意の場所で間隙の局所的閉鎖が完成するのに備えるため（例えば、グレージングの最大熱膨張中）、呼び間隙を必要以上に大きくすることによって見越すことができる。しかし、大きな呼び間隙は、品質の標準尺度である車両の適合性および仕上げに害を及ぼす。したがって、車両の適合性および仕上げにおける不必要な妥協を回避するために間隙幅を最小限に抑えることができるよう、接着剤寸法の変動性を最小限に抑えまたはなくす必要性も生じている。

一実施形態では、車両構成部品は、熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素と；開口部を画定する構造要素であって、構造要素第１表面および構造要素第２表面を有し、熱可塑性要素が開口部内にある構造要素と；熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間にある弾性異方性結合要素とを含む。

一実施形態では、プラスチックアセンブリは、熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素であって、第１の熱膨張係数を有する熱可塑性要素と；構造要素第１表面および構造要素第２表面を有する構造要素であって、第２の熱膨張係数を有し、第１の熱膨張係数および第２の熱膨張係数が１０％以上異なる構造要素と；母材中に細長い部材を含む異方性結合要素であって、熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間に位置付けられた異方性結合要素とを含む。

一実施形態では、プラスチックアセンブリを形成する方法は、異方性結合性要素を形成するステップであって、異方性結合要素が結合要素母材および細長い部材を含み、細長い部材が、結合要素母材の弾性係数とは異なる弾性係数を有しているステップと；構造要素第１表面および構造要素第２表面を有する構造要素と、熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素とを組み立てるステップであって、結合要素が、構造要素第１表面および熱可塑性要素第２表面の間に位置付けられるステップとを含む。

一実施形態では、プラスチックアセンブリを形成する方法は、細長い部材を熱可塑性要素表面または構造要素表面上に配置構成するステップであって、構造要素が構造要素第１表面および構造要素第２表面を有しており、熱可塑性要素が熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有しているステップと；細長い部材を結合要素母材でオーバーコートして、異方性結合要素を形成するステップと；プラスチックアセンブリを組み立てるステップであって、異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間に位置付けられるステップとを含む。

一実施形態では、プラスチックアセンブリを形成する方法は、細長い部材のない結合要素母材を含む層、細長い部材を含んだ結合要素母材を含む層、および細長い部材のない結合要素母材を含む層を含む、異方性結合要素を形成するステップと；異方性結合要素を構造要素および熱可塑性要素に取り付けるステップであって、異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間にあるステップとを含む。

一実施形態では、プラスチックアセンブリを形成する方法は、細長い部材のない結合要素母材を含む層、細長い部材を含む層、および細長い部材のない結合要素母材を含む層を含む、異方性結合要素を形成するステップと；異方性結合要素を構造要素および熱可塑性要素に取り付けるステップであって、異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面および構造要素第１表面の間にあるステップとを含む。

下記は、図面の簡単な説明であり、同様の要素には同様の符号を付けているが、これらは本明細書に開示される例示的な実施形態を示す目的で提示され、これらに限定する目的で提示しているのではない。

本明細書に記述される熱可塑性要素の図である。 本明細書に記述される熱可塑性要素の図である。 本明細書に記述されるプラスチックアセンブリの図である。 細長い部材を有するプラスチックアセンブリの熱可塑性要素の上面図である。 プラスチックアセンブリの概略図である。 別のプラスチックアセンブリの概略図である。

本明細書に開示される異方性結合要素を使用するプラスチックアセンブリは、熱可塑性要素の縁部（例えば、外周）に実質的に直交する方向での熱可塑性要素の熱膨張に対する結合要素の所与のコンプライアンス（例えば、柔軟性）に関し、車両の捩じり剛性に改善をもたらすことができ、または反対に、所与の捩じり剛性に関するコンプライアンスを改善することができる。言い換えれば、プラスチックアセンブリにおける異方性結合要素の使用は、捩じり剛性からコンプライアンスを効果的に切り離して、コンプライアンスの増大による捩じり剛性への悪影響なしにまたは捩じり剛性の増大によるコンプライアンスへの悪影響なしに、これらの属性によってそれぞれの機能を実質的に独立して発揮させることが可能になる。異方性結合要素は、第２の異なる方向に対して第１の方向においては異なる固有の機械的応答を有する（例えば、熱可塑性要素の外周に直交する方向と、熱可塑性要素の外周に平行な方向とで異なる。）。別の言い方をすれば、異方性結合要素は、第１および第２の方向における変形に関して異なる弾性係数値を有することができる。例えば、第１および第２の係数値は、２０％以上、特に２５％以上、より特別には３５％以上、さらにより特別には５０％以上、異ならせることができる（例えば、第２の係数は第１の係数より２５％以上大きくすることができ、第１の係数は、熱可塑性要素の外周に直交する変形に関する。）。

熱膨張コンプライアンスと捩じり剛性との間の対立に対処するために、異方性結合要素は、熱可塑性要素を構造要素（例えば、フレーム）に取り付けることができ、それと同時に、熱膨張の主要な方向（即ち、熱可塑性要素外周に直交）での比較的高いコンプライアンスと、例えば前車軸および後車軸の間の捩じりによる応力が結合要素内で生じる可能性のある方向（即ち、熱可塑性要素外周に平行）での比較的高い剛性とがもたらされる。異方性結合要素は、プラスチックアセンブリが温度変化に曝されたときの変形によって面外撓みを最小限に抑制するのを助けることができ、それによって、熱可塑性要素を必要に応じて膨張させ収縮させる。例えば、自動車の屋根の用途では、最大面外撓みは屋根のグレージングの最大側方寸法の３％未満、特に２％未満、より特別には１％未満のままであるべきである。

異方性結合要素は、熱可塑性要素外周に平行な方向でプラスチックアセンブリの剛性（例えば、捩じり剛性）を高める能力を有し、それと同時に、熱可塑性要素を熱可塑性要素外周に直交する方向に曲げる能力を保持する。一実施形態では、異方性結合要素は、第１の配向方向での変形に関する第１の係数および第２の配向方向での変形に関する第２の係数を有する異方性材料を含み、この第２の係数は第１の係数よりも２５％以上大きいものである。

本明細書に開示される構成部品、プロセス、および装置のより完全な理解は、添付図面を参照することによって得ることができる。これらの図（本明細書では、「ＦＩＧ．」とも呼ぶ。）は、本開示を実証する便宜上または容易さに基づいた単なる概略図であり、したがって、デバイスまたはその構成部品の相対的なサイズおよび寸法を示すものではなく、かつ／または例示的な実施形態の範囲を画定しもしくは限定しようとするものでもない。特定の用語が、明確にするために以下の記述で使用されるが、これらの用語は、図面に示すために選択された実施形態の特定の構造を単に指すものであり、本開示の範囲を画定しまたは限定しようとするものではない。図面および以下に続く記述において、同様の数値表示は同様の機能の構成部品を指すことを理解されたい。

図１および２に示されるように、グレージング１０（例えば、熱可塑性要素１０）は一般に、基板１２と、例えば紫外線から保護するために基板１２の片面または両面に配置された耐候層１４と、例えば引っ掻き傷または破片に関連した損傷から基板１２を保護するために基板１２の片面または両面に配置された耐摩耗層１６（例えば、プラズマコーティング）とを含むことができる。耐候層１４および耐摩耗層１６が共に存在する場合、耐候層１４は、基板１２と耐摩耗層１６との間に位置付けることができる。

基板は、ポリカーボネート樹脂、アクリルポリマー、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリスルホン樹脂、ならびに前述の少なくとも１種を含む組合せなどのプラスチックを含むことができる。いくつかの実施形態では、基板は、５％から２５％の可視光透過率を有する不透明なまたは濃く色付けられたプラスチック（例えば、天窓、車体パネルの用途、車両用窓など）を含むことができ、一方その他の実施形態では、基板は、７０％以上の可視光透過率を有する透明プラスチック（例えば、フロントガラス、運転手側のサイドウィンドウなど）を含むことができる。可視光透過率は、米国材料試験協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（ＡＳＴＭ））の規格Ｄ１００３−１１、Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ Ｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｌ’Ｅｃｌａｉｒａｇｅ（ＣＩＥ）標準光源Ｃを使用したＰｒｏｃｅｄｕｒｅ Ａ（例えば、国際標準化機構（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ（ＩＳＯ））１０５２６参照）に従い決定することができる。ポリカーボネート樹脂は、（１種以上の）２価フェノールと、ホスゲン、ハロホルメート、または炭酸エステルなどのカーボネート前駆体とを反応させることによって調製されてもよい、芳香族カーボネートポリマーとすることができる。使用することができるポリカーボネートの一例は、ＳＡＢＩＣ’ｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｕｓｉｎｅｓｓから市販されているポリカーボネートＬＥＸＡＮ（商標）である。透明プラスチック基板は、ビスフェノール−Ａポリカーボネートおよびその他の樹脂グレード（分枝または置換など）ならびにポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ−（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）（ＡＢＳ）、またはポリエチレンなどの、その他のポリマーと共重合されまたはブレンドされたものを含むことができる。

アクリルポリマーは、アクリル酸メチル、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、およびメタクリル酸シクロヘキシルなどのモノマー、ならびに前述の少なくとも１種を含む組合せから調製することができる。アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシブチル、２−エチルヘキシルアクリレート、およびｎ−ブチルアクリレートなどの置換アクリレートおよびメタクリレートを使用することもできる。

ポリエステルは、例えば、有機ポリカルボン酸（例えば、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、およびドデカンジオン酸など）またはそれらの無水物と、第１級または第２級ヒドロキシル基を含有する有機ポリオール（例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、およびシクロヘキサンジメタノール）とのポリエステル重縮合によって調製することができる。

ポリウレタンは、基板を形成するのに使用することができる、別の種類の材料である。ポリウレタンは、ポリイソシアネートとポリオール、ポリアミン、または水との反応によって調製することができる。ポリイソシアネートの例には、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート、およびビウレットと、これらのジイソシアネートのチソシアヌレート（ｔｈｉｓｏｃｙａｎｕｒａｔｅ）が含まれる。ポリオールの例には、低分子量脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、および脂肪アルコールなどが含まれる。基板を形成することができるその他の材料の例には、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ＶＡＬＯＸ（商標）（ＳＡＢＩＣ’ｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｕｓｉｎｅｓｓから市販されているポリブチレンフタレート）、およびＸＥＮＯＹ（商標）（ＳＡＢＩＣ’ｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ ｂｕｓｉｎｅｓｓから市販されているＬＥＸＡＮ（商標）とＶＡＬＯＸ（商標）とのブレンド）などが含まれる。

プラスチック基板は、（１種以上の）着色剤、（１種以上の）離型剤、（１種以上の）抗酸化剤、（１種以上の）界面活性剤、（１種以上の）可塑剤、（１種以上の）赤外線吸収剤、（１種以上の）帯電防止剤、（１種以上の）抗菌剤、（１種以上の）流動添加剤、（１種以上の）分散剤、（１種以上の）相溶剤、紫外線吸収剤、および前述の少なくとも１種を含む組合せなど、様々な添加剤をさらに含むことができる。

基板は、射出成形、押出し、常温成形（ｃｏｌｄ ｆｏｒｍｉｎｇ）、真空成形、圧縮成形、トランスファー成形、および熱成形などにより、様々な手法で形成することができる。物品は、任意の形状であってもよく、完成した商品である必要はなく、即ち物品は、切断もしくはサイジングすることが可能でありまたは機械的に造形して完成品にすることが可能なシート材料またはフィルムであってもよい。

耐候層（例えば、コーティング）は、例えば１００マイクロメートル（μｍ）以下の厚さで、特に４μｍから６５μｍの厚さで基板に付着させることができる。耐候層は、プラスチック基板を室温および大気圧でコーティング溶液に浸漬すること（即ち、浸漬コーティング）を含めた様々な手段によって、付着させることができる。耐候層は、流動コーティング、カーテンコーティング、およびスプレーコーティングを含むがこれに限定することのない、その他の方法によって付着させることもできる。耐候層は、シリコーン（例えば、シリコーン硬質コート）、ポリウレタン（例えば、ポリウレタンアクリレート）、アクリル、ポリアクリレート（例えば、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート）、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル、エポキシ、および前述の少なくとも１種を含む組合せを含むことができる。耐候層１４は、紫外線吸収分子（例えば、ヒドロキシフェニルタジン、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシルフェニルベンゾタゾール、ヒドロキシフェニルトリアジン、ポリアロイルレソルシノール、およびシアノアクリレート、ならびに前述の少なくとも１種を含む組合せなど）を含むことができる。例えば耐候層は、シリコーン硬質コート層（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから販売されているＡＳ４０００またはＡＳ４７００）を含むことができる。

耐候層は、耐候系をグレージングに与えるためにプライマー層およびコーティング（例えば、トップコート）を含むことができる。プライマー層は、基板への耐候系の接着を補助することができる。プライマー層は、アクリル、ポリエステル、エポキシ、および前述の少なくとも１種を含む組合せを含むことができるが、これらに限定するものではない。プライマー層は、耐候層のトップコートに加えてまたは代わりに、紫外線吸収剤を含むこともできる。例えばプライマー層は、アクリルプライマー（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから販売されているＳＨＰ４０１またはＳＨＰ４７０）を含むことができる。

耐摩耗層（例えば、コーティングまたはプラズマコーティング）は、単層または多数の層を含むことができ、グレージングの耐摩耗性を改善することによって高められた機能性を付加することができる。一般に、耐摩耗層１６は、酸化アルミニウム、フッ化バリウム、窒化ホウ素、酸化ハフニウム、フッ化ランタン、フッ化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化スカンジウム、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸炭化ケイ素、水素化酸炭化ケイ素、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、インジウムスズ酸化物、酸化イットリウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、チタン酸ジルコニウム、ガラス、および前述の少なくとも１種を含む組合せなどであるがこれらに限定されない有機コーティングおよび／または無機コーティングを含むことができる。

耐摩耗層は、真空補助下堆積プロセスおよび大気圧コーティングなどの様々な堆積技法によって付着させることができる。例えば、真空補助下堆積プロセスは、プラズマ増速化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、アークＰＥＣＶＤ、膨張性熱プラズマＰＥＣＶＤ、イオンアシストプラズマ成長、マグネトロンスパッタリング、電子ビーム蒸着、およびイオンビームスパッタリングを含むことができるがこれらに限定するものではなく、一方、大気圧コーティングプロセスは、カーテンコーティング、スプレーコーティング、スピンコーティング、浸漬コーティング、および流動コーティングを含むことができるがこれらに限定するものではない。

（１種以上の）着色剤、（１種以上の）抗酸化剤、（１種以上の）界面活性剤、（１種以上の）可塑剤、（１種以上の）赤外線吸収剤、（１種以上の）帯電防止剤、（１種以上の）抗菌剤、（１種以上の）流動添加剤、（１種以上の）分散剤、（１種以上の）相溶剤、（１種以上の）硬化触媒、（１種以上の）紫外線吸収剤、および前述の少なくとも１種を含む組合せなど、様々な添加剤をプライマー層に添加することができる。様々な層に添加される任意の添加剤のタイプおよび量は、グレージングの所望の性能および最終用途に依存する。

任意選択で、コーティング（例えば、耐候層および／または耐摩耗層）の１つ以上を、積層またはフィルムインサート成形などの方法によって基板に付着されるフィルムに換えることができる。フィルムは、生来または含有する添加剤によってまたはフィルムにより担持されるスペクトル選択的多層構造によって、分光特性を有し、これは一般には、各々が持つそれぞれの添加剤によって基板および／または（１つ以上の）任意のコーティングの分光特性を補完することができる。この場合、（１つ以上の）コーティングを、フィルムおよび／またはフィルムを有する面とは反対側の基板の面に付着させることが可能である。例えば、複数の層を含む、共押出しされたフィルム、押出しコーティングされ、ローラーコーティングされ、または押出し積層されたフィルムを、前述の硬質コート（例えば、シリコーン硬質コート）の代替として使用することができ、このフィルムは接着促進層として働くことができる。フィルムは、耐摩耗層への耐候性層（即ち、耐候性フィルム）の接着を促進させる添加剤またはコポリマーを含有することができ、かつ／またはそれ自体が、アクリル（例えば、ポリメチルメタクリレート）、フルオロポリマー（例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル）などの耐候性材料を含むことができ、かつ／または下にある基板を保護するよう十分に、紫外線の透過を遮断することができ；かつ／または３次元形状パネルのフィルム射出成形（ＦＩＭ）、金型内装飾（ＩＭＤ）、押出し、または積層加工に適切なものにすることができる。

ポリカーボネート副層は、担体副層として耐候性フィルムまたは別の機能性層と、共押出しすることができまたは押出し積層することができる。透明にすることができるこの副層は、耐候性層またはその他の機能性層の形成および構造を支持するのを補助することができ、それと共に任意選択で、フィルムインサート成形中の耐候性フィルムと基板との間の溶融結合を促進させることができる。担体副層は、基板と耐候フィルムとの間でのガラス転移温度（Ｔｇ）および熱膨張係数（ＣＴＥ）のいかなる不整合にも順応することができる。担体副層として使用されるポリカーボネートは、プリントされたブラックアウト／フェードアウトまたは霜取りなど、および／またはグラフィックフィルムなど、追加の機能性を包含するのを支持することができる。

等方性結合要素は、車両グレージングを車両フレームに取り付けることができる。しかし等方性結合要素には、適度な捩じり剛性をプラスチックアセンブリに与えること、および熱可塑性要素の面外撓みを適度に最小限に抑える（例えば、仕様の範囲内にとどまる）ことの間で選択が強いられるという、望ましくない傾向がある。一般に、等方性結合要素は変形して、熱可塑性要素とこれが取り付けられる構造要素（例えば、車両フレーム）との間で特異的膨張および収縮に順応するのを助ける。より大きな材料および／または幾何学的コンプライアンスを介して、等方性結合要素が側方に変形する（例えば、面外撓みが最小限に抑えられる）限り、車両の構造剛性（即ち、捩じり剛性）が低減するという望ましくない傾向がある可能性がある。さらに、等方性結合要素の断面寸法が熱可塑性要素および構造要素（例えば、フレーム）の開口部の周りで変わることができる限り、漸増的に大きくなる呼び間隙幅が必要になる。しかし、そのような増加は、認識される車両品質（即ち、適合性および仕上げ）に望ましくない影響を及ぼす可能性がある。このように、等方性結合要素を使用したときの熱可塑性要素の熱膨張に対して、捩じり剛性を与えることと、コンプライアンスを与えることとの間には、対立がある。

標準ガラスグレージング接着剤の外殻と、ペースト状材料の核とからなる２相接着剤系であって、各相が良好な減衰特性を有する単一の連続要素である系は、ガラスグレージングと車両フレームとの間で剛性と音響減衰とのバランスをとるのに使用することができるが、ポリマーグレージング（例えば、プラスチックグレージング）と車両フレーム（例えば、金属、炭素繊維などのフレーム）との間でのより大きい特異的熱膨張に対処することができない。

車両の用途では、プラスチックパネルの捩じり硬さを高めるのにスティフナー（ｓｔｉｆｆｅｎｅｒ）を使用することができるが、パネルおよびスティフナーの特異的膨張に順応するには追加の特徴が必要と考えられる。例えば、固定された車両の屋根一面にパネルが取り付けられない用途では、パネルの延長部分が目張りとスティフナーとの間に挟まれ、パネルが膨張しまたは収縮したときに挟持力に抗して動く。挟持力は、目張りに取り付けられ、かつ、この目張りとスティフナーとの間のパネルの延長部分に直立するガイドシリンダーに挿通されたナットに、スティフナーを接続するボルトの締結力によって、調節される。固定された車両の屋根の外周全体に取り付けられていないパネルにより、そのような構造では車両の捩じり剛性に対処できず、したがって、熱可塑性要素の熱膨張に対する捩じり剛性およびコンプライアンスをもたらすという問題を解決するための実用的な解決策を提供することができない。

プラスチックアセンブリでの異方性結合要素の使用は、コンプライアンス（即ち、熱可塑性要素の外周に直交する変形に関する。）を捩じり剛性から効果的に切り離し、その結果、コンプライアンスの増大によって捩じり剛性に悪影響を及ぼすことなくまたはその逆もなく、これらの属性がそれぞれの機能を独立して機能させることができる。図３に示されるように、プラスチックアセンブリ２０は、異方性結合要素２４を介して構造要素２２（例えば、車両フレームまたは屋根フレーム）に取り付けることができる熱可塑性要素１０（例えば、グレージング１０）を含むことができる。構造要素２２は、所望の構造完全性を構造に提供することになり、かつ、熱可塑性要素１０の熱膨張係数に対してこの熱可塑性要素１０の熱膨張係数の１０％以上異なる熱膨張係数を有する、任意の材料を含むことができる。例えば、構造要素２２は、金属（例えば、アルミニウムおよび鋼など）、プラスチック（例えば、熱可塑性（例えば、炭素繊維強化プラスチック）および熱硬化性など）、および前述の少なくとも１種を含む組合せを含むことができる。

異方性結合要素を含む、本明細書に開示されるプラスチックアセンブリおよび車両用窓は、異方性弾性挙動を実証することができ、これは結合要素が、熱可塑性要素外周（即ち、縁部）に直交する変形に関して比較的順応性を有することができ（例えば、比較的低い係数を有し）、それと共に結合要素は、熱可塑性要素外周に平行な方向での変形に関して比較的剛性がある（例えば、比較的高い係数を有する）ことを意味する。

異方性結合要素は、グレージングの縁部に実質的に直交する方向でのグレージングの熱膨張に関する異方性結合要素の所与のコンプライスに関して車両の捩じり剛性を改善することになる、または逆に言えば所与の捩じり剛性に関してコンプライアンスを改善することになる、任意の材料を含むことができる。例えば、異方性結合要素は、細長い部材（例えば、繊維）が内部に埋め込まれている母材を含んだ複合体材料を含むことができ、この細長い部材は、その大きなアスペクト比（例えば、１０：１）、制御された配向、および母材の弾性係数とは異なる弾性係数によって、異方性を複合体材料に与えている。

異方性結合要素は、使用される熱可塑性要素または構造要素に不可欠な特殊機構（ｓｐｅｃｉａｌ ｆｅａｔｕｒｅ）を必要としないので、既存のグレージングおよび車両設計に適合させることができる。例えば異方性結合要素は、細長い部材を、それらが位置付けられている場所に隣接した熱可塑性要素の表面に対して平行にすることができるように、熱可塑性要素の縁部と構造要素との間に配置することができる（例えば、異方性結合要素は、構造要素第１表面と熱可塑性要素第２表面との間に位置付けることができる。）。細長い部材は、互いに実質的に平行にすることもでき、熱可塑性要素外周に実質的に平行にすることもできる。例えば図４に示されるように、細長い部材４２は、熱可塑性要素外周４０の周辺に分布させることができ、かつ、熱可塑性要素第１表面５０および／または熱可塑性要素第２表面５２および／または構造要素第１表面５４に実質的に平行に配向させることができ、それと共に、互いに実質的に平行に、かつ、熱可塑性要素外周４０に実質的に平行にすることができ、それによって異方性結合要素が形成される。異方性結合要素は、熱可塑性要素をフレームに接着し、かつ／または、熱可塑性要素の熱膨張に対する所与のコンプライアンスに関して等方性結合要素に比べて高い捩じり剛性をプラスチックアセンブリに与え、かつ／または、所与の剛性に関して等方性結合要素に比べて高いコンプライアンスを与えるなど、いくつかの機能を発揮することができる。任意選択の接着剤を、熱可塑性要素と結合要素との間、および／または結合要素と構造要素との間（例えば、熱可塑性要素第２表面と結合要素第１表面との間、および／または結合要素第２表面と構造要素第１表面との間）でのさらなる接着のために使用することもできる。

本明細書に記述されるように、細長い部材は一般に、１０：１以上のアスペクト比（即ち、長さ対幅）を有することができ、互いに平行に配向することができ、熱可塑性要素外周に平行に配向することができ、熱可塑性要素表面（例えば、図５における熱可塑性要素第１表面５０および／または熱可塑性要素第２表面５２）に平行に配向することができる。本明細書で言及する平行とは、一般に、細長い部材の７５％以上が互いに±４５°以内に配向されるように、かつ／または、特定の部材（図４の細長い部材４２参照）に隣接する熱可塑性要素の外周の一部分から±４５°以内に配向されるように、細長い部材が実質的に平行になっていることを指すことを理解されたい。一実施形態では、異方性結合要素は、母材と、熱可塑性要素表面（例えば、図５の熱可塑性要素第１表面５０および／または図５の熱可塑性要素第２表面５２）に平行に配向した細長い部材とを含んだ複合体材料を含み、この細長い部材は母材に比べて剛性があり、細長い部材４２は、互いに実質的に平行でもあり、かつ、熱可塑性要素外周４０にも平行である。一実施形態では、細長い部材が母材よりも剛性である場合、細長い部材の７５％以上、特に８５％以上、より特別には９５％以上を、それらが隣接する熱可塑性要素の外周の一部分に平行に（例えば、±４５°以内、特に±３０°以内で実質的に平行）配向することができる。しかし、細長い部材４２は、図４に示されるように、熱可塑性要素外周４０の周辺に拡がることができることを理解されたい。

様々な方法を、細長い部材を含む異方性結合要素を形成するのに利用することができる。一実施形態では、細長い部材を結合要素母材に埋め込むのに押出しを使用することができ、この細長い部材は、押出し機から出ると所望の方向に配向されて（即ち、押出し物の長さ（主軸）に平行）、異方性結合要素を形成する。例えば、結合要素母材（例えば、接着剤）および細長い部材を一緒に混合し、次いで所望の配向が繊維に与えられるようにデバイス（例えば、アパーチャまたはスクリーン）を使用して共通のリザーバから混合物として押し出すことができる。別の例として、結合要素母材および細長い部材は、別々のリザーバから別々に押し出す（例えば、形成する）ことができ、所望の方向に細長い部材を配向した後に、例えば、細長い部材および結合要素母材を構造要素に付着させるときに、合体させることができる。さらに、異方性結合要素は、例えば母材が熱可塑性要素または構造要素の表面上に押し出すときに、適正に配向された既存の細長い部材（例えば、繊維）を結合要素母材（例えば、接着剤に）中に導入する（例えば、合体する）ことによって形成することができ、したがって、複合体材料が形成される。

別の実施形態では、細長い部材を表面で配向させ、次いで結合要素母材でオーバーコートすることができるが、これは任意選択で、最上部が開口し得るチャネルを形成する一時的な１対のガイド（例えば、２つのガイド）を用いて行われ、この内部には、配向した細長い部材、結合要素母材、およびこの結合要素母材の最上部でより配向した細長い部材を配置することができるものである。細長い部材がガイド間の間隔よりも長い場合、ガイドは、細長い部材の配向を画定するのを助け、かつ／または細長い部材および結合要素母材の合体を促進させるために、任意選択で使用することができる。

別の実施形態では、細長い部材がプラスチックアセンブリ（例えば、熱可塑性要素または構造要素）のいずれかの表面に直接接触するのを回避するために、細長い部材を含まない結合要素母材の層と細長い部材を含む結合要素母材の層とを交互に配して、異方性結合要素が、熱可塑性要素および構造要素に接触することになるいずれかの表面に細長い部材を含まない結合要素母材層を含むようにすることができる。例えば異方性結合要素は、細長い部材を含まない結合要素母材の層と、その後に続く細長い部材を含む結合要素母材の層と、その後に続く細長い部材を含まない結合要素母材の層とを含むことができる（例えば、サンドイッチ複合体）。代替の構造では、異方性結合要素は、細長い部材を含まない結合要素母材の層と、その後に続く配向した細長い部材を含む層と、その後に続く細長い部材を含まない結合要素母材の層とを含むことができる（例えば、サンドイッチ複合体）。任意の数の層を使用してサンドイッチ複合体を形成することができ、本明細書に記述されるものに限定されないことを理解されたい。

ガイドは、異方性結合要素を形成するため、かつ／または異方性結合要素を造形するため、例えば、熱可塑性要素外周を巡る異方性結合要素寸法の均一性を促すために、本明細書に記述される実施形態のいずれかで使用できることを理解されたい。任意選択のガイドは、異方性結合要素が固まる（例えば、硬化する）前に除去することができ、次いで異方性結合要素と、接合されるその他の表面とを接触させることができる。

別の実施形態では、結合要素のコンプライアンスが増大したときに車両の捩じり剛性に対する悪影響を最小限に抑えるために、かつ／または結合要素断面寸法が十分に制御されていないときに大きくしなければならない可能性がある呼び間隙幅を最小限に抑えるために（例えば、最大熱膨張係数の下では、間隙幅は約１ｍｍの最小間隙幅で維持される。）、異方性結合要素は、構造要素、フレーム、グレージング、熱可塑性要素などに取り付けるより前に固体複合体材料を含むものとすることができる。構造要素に取り付けるより前に、結合要素として固体複合体材料を使用することにより、全体として均一な結合、即ち外周の周辺に均一なコンプライアンスを得ることができ、それによって、構造要素に対する熱可塑性要素の外周を巡る間隙幅の均一な変化を促進させるが、それは固体複合体材料結合要素が、熱可塑性要素外周の周辺に均一な断面寸法を有することができるからである。例えば、固体複合体材料がテープを含む場合、テープを事前に測定し、断面寸法が全体を通して均一になるように所望のサイズに切断することができ、これは熱可塑性要素を構造要素に取り付けるために使用される場合に、全体として均一なコンプライアンスが存在することを意味する。別の実施形態では、固体複合体材料結合要素は、構造要素に取り付ける前に完全に硬化されまたは部分的に硬化される硬化性材料（例えば、液体室温加硫充填剤（ＲＴＶ）（例えば、シリコーンＲＴＶ）、ゴム、または熱硬化性エラストマー（ＴＳＥ）（例えば、シリコーンＴＳＥ）など）を含むことができる。結合要素は、１ｍｍから１０ｍｍの厚さ、特に２ｍｍから８ｍｍ、より特別には３ｍｍから６ｍｍの厚さを有することができる。

均一な結合、即ち、異方性結合要素の断面寸法および熱可塑性要素の縁部に対するその配置は、断面を均一にして予備成形されておりそれによって縁部に直交する方向での均一なコンプライアンスが促進される結合要素によって、呼び間隙幅が最小限に抑えられることになり、即ち間隙幅を設計によって最小限に抑えることが可能になる。固体複合体材料としての異方性結合要素は、熱可塑性要素の外周に直交した方向に弾性特性を有することができ、その断面寸法と組み合わされることにより、熱可塑性要素と構造要素との間の特異的熱膨張に順応し、プラスチックアセンブリが曝される最高温度で仕様範囲内の面外撓みが維持されるようになる。固体複合体として、異方性結合要素は比較的均一な断面寸法で形成することができ、したがって熱可塑性要素と構造要素との間に配置された場合には、アセンブリが温度変化を受けて熱可塑性要素を膨張させまたは収縮させる可能性があるときに、異方性結合要素が熱可塑性要素外周の周辺に均一なコンプライアンスを提供して、均一な動きをすることができるようになる。さらに、熱可塑性要素または構造要素に取り付ける前に完全に硬化されても部分的に硬化されても、固体複合体材料結合要素は、熱可塑性要素または構造要素上に直接押し出された結合要素よりも制御可能に位置決めすることができ、その後、プラスチックアセンブリの形成中に加圧されることができる。

別の言い方をすれば、異方性結合要素は、結合要素の断面寸法および配置の変動（熱可塑性要素および／または構造要素の縁部に対する。）を低減させるのを助ける固体材料を含むことができる。固体異方性結合要素は、熱可塑性要素が温度の変化と共に膨張および／または収縮するときに、熱可塑性要素外周および構造要素開口部の周りで比較的均一な間隙幅を維持するのに使用することもでき、したがって、熱可塑性要素の最大熱膨張の下で局所的な間隙閉鎖を回避しながら、設計によって間隙幅を最小限に抑えることが可能になる。この実施形態では、異方性結合要素は、異方性結合要素中に埋め込まれた細長い部材に関して既に述べたように、予備成形することができる。固体異方性結合要素は、熱可塑性要素および構造要素に取り付ける前に、完全にまたは部分的に硬化することができる。取り付け前に部分硬化する場合、結合要素は、熱可塑性要素および構造要素に取り付けられた後に、硬化を終わらせることができる。構造要素に熱可塑性要素を取り付けるのに備え、異方性結合要素を最初に構造要素または熱可塑性要素のいずれかに接着することができる。

異方性結合要素と熱可塑性要素および／または構造要素との間のさらなる接着は、接着剤の任意選択の使用によって実現することができる（図５の接着剤３２参照）。接着剤は、プラスチックアセンブリのコンプライアンスに寄与することができる。異方性結合要素および／または接着剤は、車両音響性能の効率的な減衰にも寄与することができる。固体結合要素（例えば、完全に硬化した固体結合要素）に順応するために、接着剤は、１ｍｍ以下の厚さ、特に０．５ｍｍ以下の厚さを有することができる。接着剤は、０．１ｍｍから０．９ｍｍの厚さを有することもできる。一実施形態では、例えばグレージングでは、接着剤を、グレージングと異方性結合要素との間、および／または構造要素と異方性結合要素との間でグレージングの外周の周辺に延ばすことができ、その結果、騒音、水分などに対する障壁が得られる。接着剤は、例えば一実施形態において両面テープを含むことができる。

細長い部材は、１０００：１よりも大きく、特に１００：１であり、より特別には１０：１であるアスペクト比を有する材料を含むことができる。例えば細長い部材は、繊維、例えばケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、および硫酸カルシウム半水和物の少なくとも１種を含むブレンドから誘導されたものなどの、加工された鉱物繊維；木粉、セルロース、木綿、サイザル、ジュート、デンブン、コルク粉、リグニン、落花生の殻、トウモロコシ、籾殻を含む天然繊維；ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート、およびその他のポリエステル繊維などのポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリベンズイミダゾール繊維、ポリイミド２０８０およびＰＢＺ繊維（共にＤｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの製品）などのポリイミド繊維、ポリ硫化フェニレン繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリアリーレート、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂、芳香族ポリアミドを含む高い熱安定性を有する高強力繊維、Ｋｅｖｌａｒ（Ｄｕ Ｐｏｎｔの製品）などのポリアラミド繊維、ポリベンズイミダゾール、ポリ硫化フェニレン、ポリベンズオキサゾール、および前述の少なくとも１種を含む組合せを含む、合成強化繊維；ホウ素繊維；炭化ケイ素などのセラミック繊維、アルミニウム、ホウ素、およびケイ素の混合酸化物からの繊維；炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、炭化ホウ素繊維、鉄繊維、ニッケル繊維、銅繊維を含む単結晶繊維または「ウィスカー」；Ｅ、Ａ、Ｃ、ＥＣＲ、Ｒ、Ｓ、Ｄ、およびＮＥガラス、および石英などの、織物用ガラス繊維を含むガラス繊維；玄武岩繊維；炭素繊維または気相成長炭素繊維；ならびに前述の少なくとも１種を含む組合せとすることができる。

炭素繊維には、例えばチベッツらの米国特許第４，５６５，６８４号および第５，０２４，８１８号、アラカワの第４，５７２，８１３号；テンネントの第４，６６３，２３０号および第５，１６５，９０９号、コマツらの第４，８１６，２８９号、アラカワらの第４，８７６，０７８号、テンネントらの第５，５８９，１５２号、およびナハスらの第５，５９１，３８２号などに記載されるように、約３．５から約５００ナノメートルの平均直径を有するものが含まれる。繊維状充填剤の非限定的な例には、無機繊維であって、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、および硫酸カルシウム半水和物の少なくとも１種を含んだブレンドから誘導されたものなどの加工された鉱物繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素などのセラミック繊維、アルミニウム、ホウ素、およびケイ素の混合酸化物からの繊維であって、３Ｍ Ｃｏ．、Ｓｔ．Ｐａｕｌ、ＭＮ、ＵＳＡにより商標名ＮＥＸＴＥＬ^＊の下で販売されているものを含めた、無機繊維が含まれる。また、木材を微粉化することによって得られた木粉、例えばセルロース、木綿、サイザル、ジュート、布、麻布、フェルトなどの繊維状生成物、および、例えばＫｒａｆｔ紙、コットン紙、およびガラス繊維を含有する紙などの天然セルロース系織布、デンプン、コルク粉、リグニン、落花生の殻、トウモロコシ、籾殻、および前述の少なくとも１種を含む混合物を含めた、天然有機繊維も含まれる。

一般に、約４．０から約３５．０マイクロメートルの呼びフィラメント直径を有する商業的に製造されるガラス繊維、および、（例えば）約９．０から約３０．０マイクロメートルの呼びフィラメント直径を有し、ソーダフリー（Ｅ−ガラス）繊維である、最も一般的に製造される石灰−ホウケイ酸アルミニウムガラスを、使用することができる。フィラメントは、水蒸気または空気ブロー、フレームブロー、機械的引張りなどのプロセスによって作製することができる。ガラス繊維は、サイジングしてもしなくてもよく、サイジングは、一般に、適切な組成物でガラス繊維をコーティングすることを指す。例えば、サイジングされるガラス繊維は、その表面の少なくとも一部分を、結合要素母材に適合性があるとして選択されたサイジング組成物でコーティングすることができる。サイジング組成物は、繊維ストランド上での母材材料のウェットアウトおよびウェットスルーを容易にし、結合要素材料に所望の物理的性質を獲得するのを補助する。より詳細には、サイジング組成物は、加工のためにガラス繊維を保護するのを助け、結合要素母材への適正な結合を確実にするのを助け、それによって、剪断荷重をガラス繊維から母材に移すことが可能になる。

図５に示されるように、熱可塑性要素１０は、異方性結合要素２４で構造要素２２に取り付けることができる。同様に図５に示されるように、熱可塑性要素１０は、熱可塑性要素第１表面５０および熱可塑性要素第２表面５２を有することができ；構造要素２２は、構造要素第１表面５４および構造要素第２表面５６を有することができ；結合要素２４は、結合要素第１表面５８および結合要素第２表面６０を有することができる。結合要素は、熱可塑性要素第２表面５２と構造要素第１表面５４との間に位置付けることができる。図６は、熱可塑性要素１０を構造要素２２に取り付けるのを助けるために、任意選択のスティフナー２６を使用することができる実施形態を示す。図６に示されるように、任意選択のスティフナー２６は、熱可塑性要素１０と異方性要素２４との間に位置付けることができる。

存在する場合には、スティフナー２６を、任意選択で、熱可塑性要素第２表面５２と異方性結合要素第１表面５８との間、および／または構造要素第１表面５４と異方性結合要素第２表面６０との間に配置することができる。スティフナー２６は、追加の捩じり剛性を構造全体に提供することができる。一般に、スティフナー２６は、系全体の弾性挙動に影響を及ぼす固有の機械的性質を有する、個別の要素とすることができる。スティフナー２６は一般に、グレージングに比べてより大きな剛性を有する（例えば、より硬い。）。一実施形態では、スティフナー２６は、金属などの材料を含むことができる。例えばスティフナー２６は、金属板（例えば、鋼板）とすることができる。スティフナー２６は、２５ミリメートル（ｍｍ）から１００ｍｍの幅、特に３０ｍｍから７５ｍｍ、より特別には３５ｍｍから７０ｍｍ、さらにより特別には４５ｍｍから６０ｍｍの幅と、１．０ｍｍから５．０ｍｍの厚さ、特に１．５ｍｍから４ｍｍ、より特別には２．０ｍｍから３．５ｍｍの厚さを有することができる。

先に論じたように、かつ図５に示されるように、間隙３０を熱可塑性要素１０と構造要素外部構成部品２８との間に存在させて、熱可塑性要素１０の面内変形に順応させることができる。間隙３０は、熱可塑性要素１０および構造要素外部構成部品２８の特異的膨張に順応することができる。外周の周辺に均一な結合要素寸法を可能にする、任意選択の固体異方性結合要素があるために、異方性結合要素２４を使用することで、間隙幅３４を、車両の適合性および仕上げの外観を損なわないレベルで維持することが可能になる。異方性結合要素２４の厚さ「ｔ」も、図５に示されている。

本明細書に開示されるプラスチックアセンブリは、グレージング（例えば、フロントガラス、天窓、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、クォーターウィンドウ、リアクォーターウィンドウ、スポイラーなど）、ボディパネル、照明モジュール、建物、スタジアム、および窓（例えば、建物、住宅など）などを含むがこれらに限定することのない、特異的熱膨張を経験する任意の用途で物品を形成するのに使用することができる。

以下に、プラスチックアセンブリと、それを含む物品と、プラスチックアセンブリを作製するための方法との、いくつかの実施形態を示す。

実施形態１：熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素と；構造要素第１表面および構造要素第２表面を有する構造要素であって、熱可塑性要素が開口部内にある構造要素と；熱可塑性要素第２表面と構造要素第１表面との間にある異方性結合要素とを含む、プラスチックアセンブリ。

実施形態２：異方性結合要素が、第１の配向方向での変形に関する第１の弾性係数と、第２の配向方向での変形に関する第２の弾性係数とを有し、第２の弾性係数が第１の弾性係数よりも２５％以上大きい、実施形態１のプラスチックアセンブリ。

実施形態３：第１の弾性係数が、熱可塑性要素の外周に直交する変形に関するものである、実施形態２のプラスチックアセンブリ。

実施形態４：熱可塑性要素が第１の熱膨張係数を有し；構造要素が第２の熱膨張係数を有し、但し第１の熱膨張係数および第２の熱膨張係数が１０％以上異なるものであり；異方性結合要素が細長い部材を母材中に含む、実施形態１〜３のいずれかのプラスチックアセンブリ。

実施形態５：異方性結合要素が、熱可塑性要素を構造要素に取り付けるより前に固体複合体材料を含むものである、実施形態１〜４のいずれかのプラスチックアセンブリ。

実施形態６：熱可塑性要素第２表面と結合要素第１表面との間、および／または結合要素第２表面と構造要素第１表面との間に、接着剤をさらに含む、実施形態１〜５のいずれかのプラスチックアセンブリ。

実施形態７：細長い部材が繊維を含む、実施形態１〜６のいずれかのプラスチックアセンブリ。

実施形態８：熱可塑性要素がポリカーボネートを含む、実施形態１〜７のいずれかのプラスチックアセンブリ。

実施形態９：熱可塑性要素が、フロントガラス、天窓、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、クォーターウィンドウ、リアクォーターウィンドウ、スポイラー、ボディパネル、または前述の少なくとも１種を含む組合せである、実施形態１〜８のいずれかのプラスチックアセンブリ。

実施形態１０：実施形態１〜９のいずれかのプラスチックアセンブリから作製された物品。

実施形態１１：アセンブリが、グレージング、照明モジュール、ボディパネル、天窓、建物、スタジアム、窓、または前述の少なくとも１種を含む組合せである。実施形態１０の物品。

実施形態１２：異方性結合要素を形成するステップであって、異方性結合要素が結合要素母材および細長い部材を含み、細長い部材が、結合要素母材の弾性係数とは異なる弾性係数を有しているステップと；構造要素第１表面および構造要素第２表面を有する構造要素と、熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素とを組み立てるステップであって、結合要素が構造要素第１表面と熱可塑性要素第２表面との間に位置付けられているステップと含む、プラスチックアセンブリを形成する方法。

実施形態１３：細長い部材の弾性係数が、結合要素母材の弾性係数よりも大きい、実施形態１２の方法。

実施形態１４：細長い部材を熱可塑性要素の表面または構造要素の表面に配置構成するステップであって、構造要素が構造要素第１表面および構造要素第２表面を有し、熱可塑性要素が熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有しているステップと；細長い部材を結合要素母材でオーバーコートして、異方性結合要素を形成するステップと；プラスチックアセンブリを組み立てるステップであって、異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面と構造要素第１表面との間に位置付けられているステップとを含む、プラスチックアセンブリを形成する方法。

実施形態１５：異方性結合要素が、熱可塑性要素を構造要素に取り付けるより前に固体複合体材料を含む、実施形態１２〜１４のいずれかの方法。

実施形態１６：異方性結合要素を形成するステップが、結合要素母材および細長い部材を混合して混合物を形成するステップと；混合物を共通のリザーバから押し出すステップとをさらに含む、実施形態１２〜１５のいずれかの方法。

実施形態１７：異方性結合要素を形成するステップが、結合要素母材を押し出し、細長い部材を別の供給源から得るステップと；細長い部材を配向させるステップと；結合要素母材および配向した細長い部材を、それらが構造要素および／または熱可塑性要素に組み立てられるときに合体させるステップとをさらに含む、実施形態１２〜１６のいずれかの方法。

実施形態１８：開口チャネルを１対のガイドで形成するステップをさらに含み、ガイドが細長い部材の配向を画定する、実施形態１２〜１７のいずれかの方法。

実施形態１９：細長い部材のない結合要素母材を含んだ第１の層、細長い部材を含んだ第２の層、および細長い部材のない結合要素母材を含んだ第３の層を含む、異方性結合要素を形成するステップと；異方性結合要素を構造要素および熱可塑性要素に取り付けるステップであって、異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面と構造要素第１表面との間にあるステップとを含む、プラスチックアセンブリを形成する方法。

実施形態２０：第２の層が、細長い部材を含んだ結合要素母材をさらに含む、実施形態１９の方法。

実施形態２１：１対のガイドで開口チャネルを形成するステップであって、ガイドが細長い部材の配向を画定し、かつ／または、層の位置合わせを行うステップをさらに含む、実施形態１９〜２０のいずれかの方法。

実施形態２２：請求項１２〜２１のいずれかの方法により作製されたプラスチックアセンブリ。

実施形態２３：実施形態２２のプラスチックアセンブリから作製された物品。

実施形態２４：物品が、グレージング、照明モジュール、ボディパネル、天窓、建物、スタジアム、窓、および前述の少なくとも１種を含む組合せから選択される、実施形態２３の物品。

全ての引用された特許、特許出願、およびその他の参考文献は、その全体を本願に引用して援用する。しかし、本願における用語が、組み込まれた参考文献における用語に反しまたは矛盾している場合、本願からの用語が、組み込まれた参考文献からの矛盾する用語よりも優先する。

特定の実施形態について記述してきたが、現在のところは予測し難いまたは予測し難い可能性のある代替形態、変更形態、変形形態、改善形態、および実質的な均等物が、出願人または当業者なら思い浮かべるであろう。したがって、出願された状態のおよび補正され得る状態の、添付される特許請求の範囲は、そのような代替形態、変更形態、変形形態、改善形態、および実質的な均等物の全てを包含するものとする。

Claims (21)

1. 熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素と、
   構造要素第１表面および構造要素第２表面を有する構造要素であって、前記熱可塑性要素が開口部内にある構造要素と、
   前記熱可塑性要素第２表面と前記構造要素第１表面との間にある異方性結合要素と
   を含むことを特徴とする、プラスチックアセンブリ。
2. 請求項１に記載のプラスチックアセンブリであって、前記異方性結合要素が、第１の配向方向での変形に関する第１の弾性係数と、第２の配向方向での変形に関する第２の弾性係数とを有し、前記第２の弾性係数が前記第１の弾性係数よりも２５％以上大きいことを特徴とするプラスチックアセンブリ。
3. 請求項２に記載のプラスチックアセンブリであって、前記第１の弾性係数が、前記熱可塑性要素の外周に直交する変形に関することを特徴とするプラスチックアセンブリ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のプラスチックアセンブリであって、
   前記熱可塑性要素が第１の熱膨張係数を有し、
   前記構造要素が第２の熱膨張係数を有し、前記第１の熱膨張係数と前記第２の熱膨張係数とが１０％以上異なり、
   前記異方性結合要素が細長い部材を母材中に含む
   ことを特徴とするプラスチックアセンブリ。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のプラスチックアセンブリであって、前記異方性結合要素が、前記熱可塑性要素を前記構造要素に取り付けるより前に固体複合体材料を含むものであることを特徴とするプラスチックアセンブリ。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のプラスチックアセンブリであって、前記熱可塑性要素第２表面と結合要素第１表面との間、および／または結合要素第２表面と前記構造要素第１表面との間に、接着剤をさらに含むことを特徴とするプラスチックアセンブリ。
7. 請求項１から６のいずれかに記載のプラスチックアセンブリであって、前記細長い部材が繊維を含むことを特徴とするプラスチックアセンブリ。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のプラスチックアセンブリであって、前記熱可塑性要素がポリカーボネートを含むことを特徴とするプラスチックアセンブリ。
9. 請求項１から８のいずれかに記載のプラスチックアセンブリであって、前記熱可塑性要素が、フロントガラス、天窓、リアウィンドウ、サイドウィンドウ、クォーターウィンドウ、リアクォーターウィンドウ、スポイラー、ボディパネル、または前述の少なくとも１種を含む組合せであることを特徴とするプラスチックアセンブリ。
10. 請求項１から９のいずれかに記載のプラスチックアセンブリから作製されることを特徴とする物品。
11. 請求項１０に記載の物品であって、前記アセンブリが、グレージング、照明モジュール、ボディパネル、天窓、建物、スタジアム、窓、または前述の少なくとも１種を含む組合せであることを特徴とする物品。
12. プラスチックアセンブリを形成する方法であって、
    異方性結合要素を形成するステップであって、前記異方性結合要素が結合要素母材および細長い部材を含み、前記細長い部材が、前記結合要素母材の弾性係数とは異なる弾性係数を有するステップと、
    構造要素第１表面および構造要素第２表面を有する構造要素と、熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有する熱可塑性要素とを組み立てるステップであって、前記結合要素が前記構造要素第１表面と前記熱可塑性要素第２表面との間に位置付けられているステップと
    を含むことを特徴とする方法。
13. 請求項１２に記載の方法であって、前記細長い部材の弾性係数が、前記結合要素母材の弾性係数よりも大きいことを特徴とする方法。
14. プラスチックアセンブリを形成する方法であって、
    細長い部材を熱可塑性要素の表面または構造要素の表面に配置構成するステップであって、前記構造要素が構造要素第１表面および構造要素第２表面を有し、前記熱可塑性要素が熱可塑性要素第１表面および熱可塑性要素第２表面を有するステップと、
    前記細長い部材を結合要素母材でオーバーコートして、異方性結合要素を形成するステップと、
    プラスチックアセンブリを組み立てるステップであって、前記異方性結合要素が前記熱可塑性要素第２表面と前記構造要素第１表面との間に位置付けられるステップと
    を含むことを特徴とする方法。
15. 請求項１２から１４のいずれかに記載の方法であって、前記異方性結合要素が、前記熱可塑性要素を前記構造要素に取り付けるより前に固体複合体材料を含むことを特徴とする方法。
16. 請求項１２から１５のいずれかに記載の方法であって、前記異方性結合要素を形成するステップが、前記結合要素母材および前記細長い部材を混合して混合物を形成するステップと、前記混合物を共通のリザーバから押し出すステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
17. 請求項１２から１６のいずれかに記載の方法であって、前記異方性結合要素を形成するステップが、前記結合要素母材を押し出し、前記細長い部材を別の供給源から得るステップと、前記細長い部材を配向させるステップと、前記結合要素母材および前記配向した細長い部材を、それらが前記構造要素および／または前記熱可塑性要素に組み立てられるときに合体させるステップとをさらに含むことを特徴とする方法。
18. 請求項１２から１７のいずれかに記載の方法であって、開口チャネルを１対のガイドで形成するステップをさらに含み、前記ガイドが前記細長い部材の配向を画定することを特徴とする方法。
19. プラスチックアセンブリを形成する方法であって、
    細長い部材のない結合要素母材を含んだ第１の層、細長い部材を含んだ第２の層、および細長い部材のない結合要素母材を含んだ第３の層を含む、異方性結合要素を形成するステップと、
    前記異方性結合要素を構造要素および熱可塑性要素に取り付けるステップであって、前記異方性結合要素が熱可塑性要素第２表面と構造要素第１表面との間にあるステップと
    を含むことを特徴とする方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、前記第２の層が、前記細長い部材を含んだ結合要素母材をさらに含むことを特徴とする方法。
21. 請求項１９または２０に記載の方法であって、１対のガイドで開口チャネルを形成するステップであり、前記ガイドが細長い部材の配向を画定し、かつ／または、前記層の位置合わせを行うステップをさらに含むことを特徴とする方法。

Images