JP2023515216A

JP2023515216A - 軽量強化熱可塑性物品を製造するための方法およびシステム

Info

Publication number: JP2023515216A
Application number: JP2022551763A
Authority: JP
Inventors: チェン，ホンユィ; ワン，ルオミアオ; メイソン，マーク・オゥ
Original assignee: ハンファアズデルインコーポレイテッド
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2021-02-27
Publication date: 2023-04-12
Also published as: EP4110572A4; CA3173553A1; AU2021228281A1; KR20230020941A; CN115943028A; WO2021174155A1; EP4110572A1; US20210354344A1

Abstract

軽量強化熱可塑性物品を製造することができる方法およびシステムが記載される。いくつかの実施形態では、方法は、コア層を加熱およびプレスすることと、次いで冷却中にコア層の厚さを維持するためにコア層を冷却およびプレスすることとを含む。本方法およびシステムを使用して製造することができる自動車物品、建造物物品およびレクリエーション用車両物品も記載される。

Description

優先権主張
本出願は、２０２０年２月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／９８２，４０６号に対する優先権およびそれらの利益を主張し、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。

技術分野
本明細書に記載の特定の構成は、軽量強化熱可塑性物品を製造する方法に関する。場合によっては、物品は、２つ以上のプレス装置を使用して製造することができる。

背景
軽量強化熱可塑性（ＬＷＲＴ）物品または複合材は、軽量であるが依然として所望の機械的特性を有する結果として、多くの産業において広く使用されている。

概要
第１のプレス装置および第２のプレス装置を使用することができるＬＷＲＴ物品を製造するプロセスの特定の態様が記載される。プロセスを実行するように設計されたインラインシステムを使用して、ＬＷＲＴ物品を自動的に製造することができる。

一態様では、インラインシステムを使用して軽量熱可塑性複合物品を製造するためのインラインプロセスが記載される。特定の構成では、インラインプロセスは、強化材料と熱可塑性材料とを液体中で組み合わせて水性発泡体を生成することと、水性発泡体をインラインシステムの移動支持体上に堆積させることとを含む。このプロセスはまた、移動支持体上の堆積した水性発泡体から液体を除去して、熱可塑性材料および強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを形成することを含むことができる。本方法はまた、インラインシステムの移動支持体上の形成されたウェブを第１の圧力および第１の温度にあるインラインシステムの第１のプレス装置に提供して、第１のプレス装置を使用して、形成されたウェブに熱および圧力を加えることを含むことができ、第１の温度および第１の圧力は、形成されたウェブの熱可塑性材料を溶融するように選択される。この方法はまた、第２の温度および第２の圧力にあるインラインシステムの第２のプレス装置に加熱ウェブを提供して、第２のプレス装置を使用して、加熱ウェブを冷却することも含むことができ、第２の温度は加熱ウェブの熱可塑性材料の融点未満であり、第２の圧力は第１の圧力以下であり、第２のプレス装置を使用して加熱ウェブを冷却することによって、加熱ウェブと実質的に同様の厚さを含む冷却ウェブが提供される。この方法はまた、冷却ウェブをインラインシステムから排出して軽量熱可塑性複合物品を提供することも含むことができる。

特定の構成では、第１の圧力は、１．１バールよりも大きいか、または約２バール～約３０バールであるか、または約３バール～約２５バールであるか、または約３バール～約１５バールである。他の例では、第１の温度は、約１７０℃～約２５０℃、または約１７０℃～約２４０℃、または約１７０℃～約２３０℃、または約１７０℃～約２２０℃、または約１７０℃～約２１０℃、または約１７０℃～約２００℃である。いくつかの例では、第２の温度は、熱可塑性材料の溶融温度未満、または１７０℃未満、または１６０℃未満、または１５０℃未満、または１４０℃未満、または１３０℃未満、または１２０℃未満、または１１０℃未満、または９０℃未満、または８０℃未満、または７０℃未満、または６０℃未満、または５０℃未満、または４５℃未満、または５℃～４５℃である。いくつかの実施形態では、本方法は、インラインシステムを使用して冷却ウェブを個々の軽量熱可塑性複合物品に切断することと、個々の軽量熱可塑性複合物品をインラインシステムから排出することとを含む。いくつかの構成では、第１のプレス装置は、形成されたウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、加熱ウェブに第１の温度および第１の圧力において圧力を加えるように構成される。他の構成では、第２のプレス装置は、加熱ウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、加熱ウェブに第２の温度および第２の圧力において圧力を加えるように構成される。

いくつかの例では、第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、第１のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間には空間があり、第１のプレス装置の複数の上側ローラおよび複数の下側ローラの各々は、第１の温度に加熱され、形成されたウェブが第１のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間を通過するときに、形成されたウェブに第１の圧力を加えるためにともに使用される。

他の例では、第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、第２のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間には空間があり、第２のプレス装置の複数の上側ローラおよび複数の下側ローラの各々は、第２の温度に冷却され、加熱ウェブが第２のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間を通過するときに、第１のプレス装置から受け取られる加熱ウェブに第２の圧力を加えるためにともに使用される。

いくつかの実施形態では、システムは、第１のプレス装置に形成されたウェブを提供する前に、形成されたウェブの厚さを選択するための少なくとも１つのローラセットを備える。

別の態様では、インラインシステムを使用して軽量熱可塑性複合物品を製造するためのインラインプロセスは、強化材料と熱可塑性材料とを液体中で組み合わせて水性発泡体を製造することと、水性発泡体をインラインシステムの移動支持体上に堆積させることと、移動支持体上の堆積した水性発泡体から液体を除去して、熱可塑性材料および強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを形成することと、形成されたウェブの第１の表面上に第１のスキンを配置することと、インラインシステムの移動支持体上の形成されたウェブおよび配置された第１のスキンをインラインシステムの第１のプレス装置に提供して、第１のプレス装置を使用して、第１の温度および第１の圧力において、形成されたウェブおよび配置された第１のスキンに熱および圧力を加えることであって、第１の温度および第１の圧力は、形成されたウェブの熱可塑性材料を溶融するように選択される、提供することと、第２の温度にあるインラインシステムの第２のプレス装置に加熱ウェブおよび配置された第１のスキンを提供して、加熱ウェブおよび配置されたスキンを冷却し、第２のプレス装置を使用して、第２の圧力において、加熱ウェブに圧力を加えることであって、加熱ウェブを冷却することによって、加熱ウェブと実質的に同様の厚さを含む冷却ウェブが提供され、第２の圧力は第１の圧力以下である、提供することと、冷却ウェブをインラインシステムから排出して軽量熱可塑性複合物品を提供することとを含む。

他の構成では、方法は、形成されたウェブおよび配置された第１のスキンを第１のプレス装置に提供する前に、形成されたウェブの第２の表面上に第２のスキンを配置することを含む。

いくつかの実施形態では、第１の圧力は、１．１バールよりも大きいか、または約２バール～約３０バールであるか、または約３バール～約２５バールであるか、または約３バール～約１５バールである。他の例では、第１の温度は、約１７０℃～約２５０℃、または約１７０℃～約２４０℃、または約１７０℃～約２３０℃、または約１７０℃～約２２０℃、または約１７０℃～約２１０℃、または約１７０℃～約２００℃である。いくつかの例では、第２の温度は、熱可塑性材料の溶融温度未満、または１７０℃未満、または１６０℃未満、または１５０℃未満、または１４０℃未満、または１３０℃未満、または１２０℃未満、または１１０℃未満、または９０℃未満、または８０℃未満、または７０℃未満、または６０℃未満、または５０℃未満、または４５℃未満、または５℃～４５℃である。いくつかの実施形態では、本方法は、インラインシステムを使用して冷却ウェブを個々の軽量熱可塑性複合物品に切断することと、個々の軽量熱可塑性複合物品をインラインシステムから排出することとを含む。いくつかの構成では、第１のプレス装置は、形成されたウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、加熱ウェブに第１の温度および第１の圧力において圧力を加えるように構成される。他の構成では、第２のプレス装置は、加熱ウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、加熱ウェブに第２の温度および第２の圧力において圧力を加えるように構成される。

別の態様では、軽量熱可塑性物質を製造するためのインラインシステムは、熱可塑性材料および強化材料を受け取って、熱可塑性材料および強化材料の実質的に均質な分散液を提供するように構成された混合リザーバを備える。システムはまた、混合リザーバに流体結合され、混合リザーバから実質的に均質な分散液を受け取るように構成された移動支持体を含むことができる。システムはまた、移動支持体によって受け取られた分散液から液体を除去して、熱可塑性材料および強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを提供するように構成された圧力装置も含むことができる。システムはまた、形成されたウェブを受け取り、第１の温度および第１の圧力を使用して、形成されたウェブに熱および圧力を提供するように構成された第１のプレス装置も含むことができる。システムはまた、第１のプレス装置から加熱ウェブを受け取り、第２の温度および第２の圧力を使用して加熱ウェブを冷却するように構成された第２のプレス装置も含むことができる。

特定の実施形態では、第２のプレス装置は、第１のプレス装置を使用して加熱およびプレスした後の加熱ウェブの厚さの任意の実質的な変化を防止するために、第２の圧力においてウェブを冷却するように構成される。

他の実施形態では、第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、第１のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間には空間があり、第１のプレス装置の複数の上側ローラおよび複数の下側ローラの各々は、第１の温度に加熱され、形成されたウェブが第１のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間を通過するときに、形成されたウェブに第１の圧力を与えるためにともに使用される。

いくつかの構成では、第２のプレス装置および第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、第２のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間には空間があり、第２のプレス装置の複数の上側ローラおよび複数の下側ローラの各々は、第２の温度に冷却され、加熱ウェブが第２のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間を通過するときに、第１のプレス装置から受け取られる加熱ウェブに第２の圧力を与えるためにともに使用される。

追加の構成では、第１のプレス装置および第２のプレス装置は、ベルトフィーダ装置の一部である。いくつかの例では、第１のプレス装置は、ベルトフィーダ装置上の形成されたウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える。追加の例では、第２のプレス装置は、ベルトフィーダ装置上の加熱ウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える。

いくつかの実施形態では、第１のプレス装置および第２のプレス装置は各々、形成されたウェブを移動支持体の移動方向に平行な方向に挟むように構成される。

特定の実施形態では、第１のプレス装置および第２のプレス装置のうちの少なくとも一方は、形成されたウェブを移動支持体の移動方向に平行でない方向に挟むように構成される。

他の例では、システムは、第１のプレス装置に形成されたウェブを提供する前に、形成されたウェブの厚さを選択するように構成されているローラセットを備える。

いくつかの例では、軽量熱可塑性複合物品を製造するためのシステムは、熱可塑性材料および強化材料を受け取って、熱可塑性材料および強化材料の実質的に均質な分散液を提供するように構成された混合リザーバと、混合リザーバに流体結合され、混合リザーバから実質的に均質な分散液を受け取るように構成された移動支持体と、移動支持体によって受け取られた分散液から液体を除去して、熱可塑性材料および強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを提供するように構成された圧力装置とを備える第１のサブシステムを備える。第２のサブシステムが、形成されたウェブを第１のサブシステムから受け取り、第１の温度および第１の圧力を使用して、形成されたウェブに熱および圧力を与えるように構成された第１のプレス装置と、第１のプレス装置から加熱ウェブを受け取り、第２の温度および第２の圧力を使用して、加熱ウェブを冷却するように構成された第２のプレス装置とを備える。

特定の構成では、第２のプレス装置は、第１のプレス装置を使用して加熱およびプレスした後の加熱ウェブの厚さの任意の実質的な変化を防止するために、第２の圧力においてウェブを冷却するように構成される。他の構成では、第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、第１のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間には空間があり、第１のプレス装置の複数の上側ローラおよび複数の下側ローラの各々は、第１の温度に加熱され、形成されたウェブが第１のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間を通過するときに、形成されたウェブに第１の圧力を与えるためにともに使用される。いくつかの実施形態では、第２のプレス装置および第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、第２のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間には空間があり、第２のプレス装置の複数の上側ローラおよび複数の下側ローラの各々は、第２の温度に冷却され、加熱ウェブが第２のプレス装置の上側ローラセットと下側ローラセットとの間を通過するときに、第１のプレス装置から受け取られる加熱ウェブに第２の圧力を与えるためにともに使用される。

特定の例では、第１のプレス装置および第２のプレス装置は、ベルトフィーダ装置の一部である。いくつかの例では、第１のプレス装置は、ベルトフィーダ装置上の形成されたウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える。他の例では、第２のプレス装置は、ベルトフィーダ装置上の加熱ウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える。いくつかの実施形態では、第１のプレス装置および第２のプレス装置は各々、形成されたウェブを移動支持体の移動方向に平行な方向に挟むように構成される。他の実施形態では、第１のプレス装置および第２のプレス装置のうちの少なくとも一方は、形成されたウェブを移動支持体の移動方向に平行でない方向に挟むように構成される。いくつかの例では、システムは、第２のサブシステムに形成されたウェブを提供する前に、形成されたウェブの厚さを選択するように構成されているローラセットを備える。

追加の態様では、熱可塑性材料によって適所に保持された強化材料から形成される連続気泡構造のウェブを含む軽量熱可塑性複合物品を形成するプロセスは、ウェブを熱可塑性材料の融点より高い第１の温度に加熱することと、第１の温度において第１の圧力を加えて、第１の厚さを有する加熱ウェブを提供することと、加熱ウェブを熱可塑性材料の融点より低い第２の温度に冷却することと、第２の温度において第２の圧力を加えて、加熱ウェブを冷却し、第１の厚さを有する軽量熱可塑性複合物品を提供することであって、第２の圧力は第１の圧力以下である、加えることとを含む。

他の態様では、軽量強化熱可塑性複合物品は、本明細書に記載のプロセスのいずれか１つを使用して製造されたコア層を備える。特定の構成では、コア層の密度は、０．２ｇｍ／ｃｍ^３～１．５ｇｍ／ｃｍ^３である。いくつかの例では、コア層の熱可塑性材料は、ポリオレフィンもしくはポリエーテルイミドまたはその両方を含む。他の例では、コア層の強化材料は、ガラス繊維、ポリマー繊維、二成分繊維および／またはそれらの混合物を含む。特定の実施形態では、ロフティング剤がコア層中に存在することができる。場合によっては、少なくとも１つのスキン層がコア層上に配置される。

別の態様では、自動車用天井材が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、自動車アンダーボディシールドが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

別の態様では、自動車用トリムピースが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、天井タイルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

別の態様では、キュービクルパネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、構造用パネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

別の態様では、壁パネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、サイディングパネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

別の態様では、屋根パネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、シングル屋根板が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、レクリエーション用車両が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、航空宇宙機内装パネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、レクリエーション用車両外装パネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、航空宇宙機外装パネルが、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、航空宇宙機が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、自動車車両が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備える。

追加の態様では、レクリエーション用車両が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備えるトリムピースを備える。

追加の態様では、航空宇宙機が、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して製造されたコア層を備えるトリムピースを備える。

追加の態様、実施形態、構成および特徴は、下記により詳細に記載される。

図面のいくつかのビューの簡単な説明
特定の具体的な構成が、添付の図面を参照して下記に説明される。

いくつかの例による第１のプレス装置および第２のプレス装置の図である。いくつかの実施形態による、ＬＷＲＴ物品を製造するために使用することができる１つのプロセスのフローチャートである。特定の実施形態による、ＬＷＲＴ物品を製造するために使用することができる１つのプロセスの別のフローチャートである。他の実施形態による、ＬＷＲＴ物品を製造するために使用することができる１つのプロセスの別のフローチャートである。いくつかの実施形態による、乾燥ウェブを加熱およびプレスし、次いで冷却およびプレスすることができるプロセスを示すフローチャートである。いくつかの実施形態による、任意選択的に他の層と組み合わせたコア層を示す図である。いくつかの実施形態による、任意選択的に他の層と組み合わせたコア層を示す図である。いくつかの実施形態による、任意選択的に他の層と組み合わせたコア層を示す図である。いくつかの実施形態による、任意選択的に他の層と組み合わせたコア層を示す図である。いくつかの実施形態による、任意選択的に他の層と組み合わせたコア層を示す図である。特定の実施形態による、第１のプレス装置と第２のプレス装置とを備えるシステムの図である。特定の実施形態による、第１のプレス装置と第２のプレス装置とを備えるシステムの図である。特定の実施形態による、第１のプレス装置と第２のプレス装置とを備えるシステムの図である。特定の実施形態による、第１のプレス装置と第２のプレス装置とを備えるシステムの図である。特定の実施形態による、２つのサブシステムを備えるシステムの図である。いくつかの例による、車両用天井材の図である。いくつかの実施形態による、アンダーボディシールドの図である。いくつかの実施形態による、トリムピースの図である。いくつかの例による、天井タイルの図である。いくつかの例による、キュービクルパネルの図である。いくつかの例による、構造用パネルの図である。いくつかの例による、構造用パネルの図である。特定の実施形態による、壁パネルの図である。いくつかの実施形態による、サイディングパネルの図である。いくつかの例による、屋根パネルの図である。いくつかの例による、シングル屋根板の図である。いくつかの実施形態による、内装パネルの図である。いくつかの実施形態による、外装パネルの図である。特定の実施形態による、本明細書に記載のように製造されたコア層を含むことができる車両の図である。特定の実施形態による、本明細書に記載のように製造されたコア層を含むことができる車両の図である。特定の実施形態による、本明細書に記載のように製造されたコア層を含むことができる車両の図である。特定の実施形態による、本明細書に記載のように製造されたコア層を含むことができる車両の図である。特定の実施形態による、内装トリムの図である。特定の例による、様々なコア層を示す図である。特定の例による、様々なコア層を示す図である。特定の例による、様々なコア層を示す図である。特定の例による、様々なコア層を示す図である。特定の例による、様々なコア層を示す図である。いくつかの実施形態による、スクリムおよびフィルムに結合されたコア層の図である。いくつかの例による、被試験サンプルの様々な表面形態を示す図である。いくつかの例による、被試験サンプルの様々な表面形態を示す図である。いくつかの例による、被試験サンプルの様々な表面形態を示す図である。いくつかの例による、被試験サンプルの様々な表面形態を示す図である。いくつかの例による、被試験サンプルの様々な表面形態を示す図である。いくつかの例による、被試験サンプルの様々な表面形態を示す図である。特定の実施形態による、被試験サンプルの様々な機械的特性を示す図である。特定の実施形態による、被試験サンプルの様々な機械的特性を示す図である。特定の実施形態による、被試験サンプルの様々な機械的特性を示す図である。特定の実施形態による、被試験サンプルの様々な機械的特性を示す図である。特定の実施形態による、被試験サンプルの様々な機械的特性を示す図である。特定の実施形態による、被試験サンプルの様々な機械的特性を示す図である。いくつかの実施形態による、被試験サンプルの様々な測定引張特性を示す図である。いくつかの実施形態による、被試験サンプルの様々な測定引張特性を示す図である。いくつかの実施形態による、被試験サンプルの様々な測定引張特性を示す図である。いくつかの実施形態による、被試験サンプルの様々な測定引張特性を示す図である。いくつかの実施形態による、被試験サンプルの様々な測定引張特性を示す図である。いくつかの実施形態による、被試験サンプルの様々な測定引張特性を示す図である。

本開示の利点を所与として、図面の寸法、サイズ、陰影、配置構成、および他の特徴は、単に例示のために提供されており、本技術を任意の１つの構成に限定することを意図するものではないことが当業者によって認識されるであろう。

詳細な説明
ＬＷＲＴ物品を製造するために使用することができるステップおよび方法の特定の具体的な構成および実施形態を以下に説明するが、追加のステップおよび他の処理条件、温度および圧力が、本開示の利益を所与として、当業者によって選択される。

特定の実施形態では、本明細書に記載のインライン方法は、熱可塑性材料によって適所に保持された強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを含む軽量熱可塑性複合物品を製造することができる。例示的な強化材料および熱可塑性材料は、下記により詳細に説明される。特定のステップは、製造されるＬＷＲＴ物品の性質に応じて変化し得るが、本方法は、形成されたウェブを、形成されたウェブ内の熱可塑性材料の融点より高い第１の温度に加熱することと、第１の温度において第１の圧力を加えて、第１の厚さを有する加熱ウェブを提供することと、加熱ウェブを第１の温度の融点より低い第２の温度に冷却することと、第２の温度において第１の圧力（または第１の圧力よりも低い圧力）を加えて、加熱ウェブを冷却し、第１の厚さを有する軽量熱可塑性複合物品を提供することとを含むことができる。

いくつかの例では、加熱ウェブは、一切の中間処理ステップなしに加熱プレス装置から冷却プレス装置に直接移送される。例えば、形成されたウェブは、形成されたウェブの表面に圧力および熱を加えることができる第１のプレス装置、例えば、液圧プレス、機械的プレス、上側ローラおよび下側ローラのセット、または他の適切なプレスおよび装置に提供することができる。圧力は、ウェブを所望の厚さにプレスするために使用することができ、所望の厚さは、例えば、約１００ミクロンから約１０ｍｍまで変化し得る。第１のプレス装置は、典型的には、形成されたウェブの熱可塑性材料の溶融温度より高い第１の温度に保持されて、形成されたウェブの強化材料の、熱可塑性材料によるウェットアウトを可能にする。次いで、所望の厚さの加熱ウェブは、加熱ウェブが固化することを可能にするために、典型的には加熱ウェブの熱可塑性材料の溶融温度より低い第２の温度にあるより低温の第２のプレス装置に移送することができる。第２のプレス装置は、第１のプレス装置を使用して選択されたのと実質的に同じ厚さを維持するために、典型的には第１のプレス装置によって加えられる圧力以下の圧力を加えることができる。例えば、第１のプレス装置および第２のプレス装置を使用して製造されるＬＷＲＴ物品の厚さは、ＬＷＲＴ物品の加熱および冷却後に最大約５％まで変化し得る。

いくつかの実施形態では、下記により詳細に述べるように、第１のプレス装置は、熱可塑性材料を溶融するのに十分であるが、ＬＷＲＴ中に存在し得る任意のロフティング剤をロフトするほど高くはない温度までＬＷＲＴ物品を加熱することができる。正確な温度は、ＬＷＲＴ物品に存在する材料に応じて変化し得るが、第１のプレス装置によって使用される例示的な温度は、約１７０℃～約２４０℃または約１８０℃～約２２０℃で変化し得る。第１のプレス装置によって提供される圧力は、約２バール～約２０バール、より詳細には約３バール～約１５バールで変化し得る。第２のプレス装置の温度は、典型的には、加熱ウェブを冷却することを可能にするために第１のプレス装置よりも低い。例えば、第２のプレス装置の温度は、１８０℃未満、１５０℃未満、１２５℃未満、またはさらに室温に近くてもよく、例えば、約５℃～約４５℃であってもよい。第２のプレス装置によって提供される圧力は、典型的には、第１のプレス装置によって提供される圧力以下である。任意の１つの構成に束縛されることを所望するものではないが、加熱ウェブについてほぼ同じ厚さを依然として維持しながら、第２のプレス装置において可能な限り低い圧力を使用することが望ましい場合がある。加熱ウェブについてほぼ同じ厚さを維持しながら、第２のプレス装置内で可能な限り低い第２の圧力を使用することによって、より単純でより安価な装置を第２のプレス装置として使用することができる。

特定の例では、第２のプレス装置を出る形成されたウェブは、所望に応じて、ロフト、圧密、積層、切断、または他のステップを含むさらなる処理ステップを受けることができる。場合によっては、第２のプレス装置を出た後に、形成されたウェブの１つ以上の表面に１つ以上のスキンを適用することができるが、他の場合では、形成されたウェブを、第１のプレス装置を使用して加熱およびプレスする前に、１つ以上のスキンを適用することができる。ウェブを加熱およびプレスするプロセス、および任意選択的に他の後処理ステップは、オフラインで、またはＬＷＲＴ物品の生産を増加させるために自動化することができるインラインプロセスにおいて行うことができる。

オフラインプロセスでは、加熱およびプレスは、図１に示すように、形成されたウェブ（または形成されたＬＷＲＴ物品）を第１のプレス装置および第２のプレス装置に移送することによって実行することができる。例えば、第１のプレス装置１００は上側プレート１０２および下側プレート１０４を備えてもよく、第２のプレス１１０は上側プレート１１２および下側プレート１１４を備えてもよい。プーリまたはローラ１３０，１４０の周りを移動する回転ベルト１２０は、加熱ウェブ１５０を第１のプレス装置１００から第２のプレス装置１１０に前進させることができる。プレート１０２，１０４によって提供される温度は、典型的には、形成されたウェブ中の熱可塑性材料の溶融温度よりも高く、例えば、１７０～２４０℃である。プレスおよび冷却後、冷却ウェブ１６０は、ベルト１２０から出て、容器に収集され、所望に応じて積み重ねられ、またはパレットに載せられ得る。第１のプレス装置１００は、第１の圧力、例えば２バール～約２０バールを使用して、上側プレート１０２、ベルト１２０、および下側プレート１０４の間でウェブ１５０を所望の厚さにプレスすることができる。同様に、第２のプレス装置１１０は、上側プレート１１２、ベルト１２０、および下側プレート１０４の間でウェブをプレスして、ウェブを第２の温度に冷却し、ウェブの厚さを維持することができ、例えば、第２のプレス装置１１０は、例えば２バール～２０バールの第１の圧力以下の第２の圧力を加えることができる。第２のプレス装置１１０のプレート１１２，１１４の温度は、典型的には、ウェブの固化を可能にするために、加熱ウェブ中の熱可塑性材料の溶融温度より低い。所望に応じて、プレスステップ中にベルト１２０の回転を停止することができる。

別の構成では、ベルト１２０を完全に省略することができ、オペレータは、形成されたウェブをプレート１０２，１０４の間に手動で配置して、第１の温度および第１の圧力を使用して、形成されたウェブを加熱およびプレスすることができる。ウェブが加熱されると、プレート１０２，１０４は互いに離れるように移動することができ、好ましくは非粘着である剥離手段、パドルまたは他の移送装置を使用して、加熱ウェブを第１のプレス装置１００から取り外し、第２のプレス装置１１０に移送することができる。プレート１１２，１１４を使用して、典型的には第１のプレス装置１００によって提供される第１の圧力以下である第２の圧力において、移送されたウェブを冷却し、これに圧力を加えて、ほぼ同じ厚さを維持しながらウェブを冷却することができる。ウェブが冷却されると、プレート１１２，１１４を互いから離れるように移動させることができ、結果として形成されたＬＷＲＴを第２のプレス装置１１０から取り外し、所望に応じて積み重ね、または、パレットに載せることができる。図示されていないが、形成されたウェブと接触するプレート１０２，１０４，１１２，１１４の表面上に剥離ライナを存在させて、形成されたウェブのプレート１０２，１０４，１１２，１１４への付着を防止することができる。あるいは、プレスおよび加熱の前に、形成されたウェブの片面または両面に剥離ライナを追加することができる。

特定の実施形態において、ＬＷＲＴ物品を製造するプロセスのフローチャートを図２に示す。ステップ２１０において、熱可塑性材料（ＴＰ）および強化材料（ＲＭ）が液体中でともに組み合わされる。次いで、ステップ２２０において、組み合わされた材料を、移動支持体、例えばワイヤスクリーンまたはメッシュ上に堆積させることができる。ステップ２３０において、ＴＰまたはＲＭではなく液体を、例えば真空圧などを使用して移動支持体から除去して、ＴＰおよびＲＭから形成されたウェブを残すことができる。形成されたウェブは、ステップ２４０において、第１のプレス装置を使用して第１の温度および第１の圧力で加熱およびプレスされて、加熱ウェブを形成することができる。第１の温度は、形成されたウェブ中のＴＰの溶融温度よりも高くなるように、例えば、約１７０℃～約２４０℃になるように選択することができる。第１の圧力は、加熱ウェブを所望の全体厚さ、例えば、約１００ミクロン～約１０ｍｍにプレスするように選択することができる。第１のプレス装置内の形成されたウェブの加熱は、ＴＰ材料を溶融し、強化材料のウェットアウトを改善することができる。次いで、ステップ２５０において、加熱ウェブを第１の温度よりも第２の温度において第２のプレス装置に移送して、加熱ウェブを冷却し、冷却ウェブを形成することができる。第２のプレスは、冷却プロセス中に加熱ウェブの厚さを維持するために、第１の圧力以下とすることができる第２の圧力を加えることができる。冷却されると、冷却ウェブは、ステップ２６０においてＬＷＲＴとして排出され得る。本明細書において述べるように、このプロセスは、インラインシステムを使用してインラインプロセスとして実行することができ、または１つ以上のステップをオフラインで実行することができる。

特定の実施形態において、ＬＷＲＴ物品を製造するプロセスの別のフローチャートを図３に示す。ステップ３１０において、熱可塑性材料（ＴＰ）および強化材料（ＲＭ）が液体中でともに組み合わされる。次いで、ステップ３２０において、組み合わされた材料を、移動支持体、例えばワイヤスクリーンまたはメッシュ上に堆積させることができる。ステップ３３０において、ＴＰまたはＲＭではなく液体を、例えば真空圧などを使用して移動支持体から除去して、ＴＰおよびＲＭから形成されたウェブを残すことができる。次いで、スクリム、フィルム、または本明細書で論じられる他のスキンなどのスキンを、ステップ３３５でコアの１つの表面に追加することができる。形成されたウェブおよびスキンは、ステップ３４０において、第１のプレス装置を使用して第１の温度および第１の圧力で加熱およびプレスされて、加熱ウェブおよびスキンを形成することができる。第１の温度は、形成されたウェブ中のＴＰの溶融温度よりも高くなるように、例えば、約１７０℃～約２４０℃になるように選択することができる。第１の圧力は、加熱ウェブおよびスキンを所望の全体厚さ、例えば、約１００ミクロン～約１０ｍｍにプレスするように選択することができる。第１のプレス装置内の形成されたウェブおよびスキンの加熱は、ＴＰ材料を溶融し、強化材料のウェットアウトを改善することができる。次いで、ステップ３５０において、加熱ウェブおよびスキンを第１の温度よりも低い第２の温度において第２のプレス装置に移送して、加熱ウェブおよびスキンを冷却し、冷却ウェブを形成することができる。第２のプレスは、冷却プロセス中に加熱ウェブおよびスキンの厚さを維持するために、第１の圧力以下とすることができる第２の圧力を加えることができる。冷却されると、冷却ウェブおよびスキンは、ステップ３６０においてＬＷＲＴ物品として排出され得る。本明細書において述べるように、このプロセスは、インラインシステムを使用してインラインプロセスとして実行することができ、または１つ以上のステップをオフラインで実行することができる。

別の実施形態において、ＬＷＲＴ物品を製造するプロセスの追加のフローチャートを図４に示す。ステップ４１０において、熱可塑性材料（ＴＰ）および強化材料（ＲＭ）が液体中でともに組み合わされる。次いで、ステップ４２０において、組み合わされた材料を、移動支持体、例えばワイヤスクリーンまたはメッシュ上に堆積させることができる。ステップ４３０において、ＴＰまたはＲＭではなく液体を、例えば真空圧などを使用して移動支持体から除去して、ＴＰおよびＲＭから形成されたウェブを残すために、ことができる。次いで、スクリム、フィルム、または本明細書で論じられる他のスキンなどのスキンを、ステップ４３５でコアの各側面または表面に追加することができる。２つのスキンは、後述するように同じであってもよく、または異なっていてもよい。形成されたウェブおよびスキンは、ステップ４４０において、第１のプレス装置を使用して第１の温度および第１の圧力で加熱およびプレスされて、加熱ウェブおよびスキンを形成することができる。第１の温度は、形成されたウェブ中のＴＰの溶融温度よりも高くなるように、例えば、約１７０℃～約２４０℃になるように選択することができる。第１の圧力は、加熱ウェブおよびスキンを所望の全体厚さ、例えば、約１００ミクロン～約１０ｍｍにプレスするように選択することができる。第１のプレス装置内の形成されたウェブおよびスキンの加熱は、ＴＰ材料を溶融し、強化材料のウェットアウトを改善することができる。次いで、ステップ４５０において、加熱ウェブおよびスキンを第１の温度よりも第２の温度において第２のプレス装置に移送して、加熱ウェブおよびスキンを冷却し、冷却ウェブを形成することができる。第２のプレスは、冷却プロセス中に加熱ウェブおよびスキンの厚さを維持するために、第１の圧力以下とすることができる第２の圧力を加えることができる。冷却されると、冷却ウェブおよびスキンは、ステップ４６０においてＬＷＲＴ物品として排出され得る。本明細書において述べるように、このプロセスは、インラインシステムを使用してインラインプロセスとして実行することができ、または１つ以上のステップをオフラインで実行することができる。

特定の実施形態では、形成されたウェブは、第１のプレスに提供する前に乾燥または処理することができる。例えば、図５を参照すると、ステップ５２０において、形成されたウェブ５１０を乾燥させて乾燥ウェブを提供することができる。水または他の液体を、熱、圧力、吸引、ローラ、空気流または他の装置もしくは材料を使用して除去することができる。所望に応じて、乾燥ウェブをローラ間に配置して、任意の余分な液体を除去するか、または乾燥ウェブを予めプレスすることができる。次いで、ステップ５３０において、乾燥ウェブを、第１のプレス装置に提供し、加熱およびプレスして加熱ウェブを形成することができる。次いで、加熱ウェブを第２のプレス装置に移送し、冷却およびプレスして、その厚さを維持し、冷却ウェブ５４０を形成することができる。ステップ５５０において、冷却ウェブを排出してＬＷＲＴを形成することができる。

ＬＷＲＴ物品の正確な構成および材料は、使用される材料、ＬＷＲＴ物品の意図される用途および／またはＬＷＲＴ物品の所望の特性に応じて変化し得る。特定の例では、熱可塑性複合物品は、例えば粉末、ウィスカ、繊維などの強化材料、および、熱可塑性材料を含む。簡略図が図６Ａに示されており、物品６００は、強化繊維および熱可塑性材料を含む多孔質コア層を含む。強化繊維および熱可塑性材料は、強化繊維が熱可塑性材料によって所定の位置に保持されている、連続気泡構造のウェブを形成することができる。ウェブは、形成された連続気泡構造の結果として多孔質とすることができる。例えば、多孔質コア層の間隙率または空洞率は、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％、またはこれらの例示的な範囲内の任意の例示的な値であってもよい。いくつかの例では、多孔質コア層は、０％を超える、例えば完全に圧密化されていない、最大約９５％の間隙率または空洞率を含む。特に明記しない限り、特定の空洞率または間隙率を含むコア層への言及は、コア層の総体積に基づき、必ずしもコア層と、コア層に結合された任意の他の材料または層との総体積に基づかない。必ずしもすべての場合に当てはまるわけではないが、ホットプレス装置を使用したコア６００の後圧密化は、圧密化されていない同じコア層と比較して間隙率を減少させることができる。ホットプレス装置およびコールドプレス装置を使用して圧密化を行った場合でも、圧密化されたコアの結果としての間隙率は、コア層６００の総体積に基づいて、依然として２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、またはさらには６５％を超えたままであり得る。他の例では、コア層６００は、コア層６００内に存在する空隙空間が最小限のみであるかまたはまったくない状態で、間隙率が０％になるように完全に圧密化させることができる。

特定の実施形態では、コア層６００に存在する熱可塑性材料は、繊維形態、粒子形態、樹脂形態または他の適切な形態を含むがこれらに限定されない異なる形態を含んでもよい。いくつかの例では、熱可塑性材料は、ポリオレフィンまたは他の熱可塑性材料を含んでもよい。例えば、熱可塑性材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、ブタジエン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテトラクロレート、およびポリ塩化ビニルのうちの１つ以上を含むことができ、可塑化および非可塑化の両方、ならびにこれらの材料の互いとのまたは他のポリマー材料とのブレンドを含んでもよい。他の適切な熱可塑性物質には、ポリアリーレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、アクリロニトリル－ブチルアクリレート－スチレンポリマー、非晶質ナイロン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、ＰＡＲＭＡＸ（登録商標）として市販されているポリ（１，４フェニレン）化合物、ＢａｙｅｒのＡＰＰＥＣ（登録商標）ＰＣなどの高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、およびシリコーン、ならびにこれらの材料の互いとのまたは他のポリマー材料との合金およびブレンドが含まれるが、これらに限定されない。場合によっては、樹脂はＵｌｔｅｍ（登録商標）樹脂などのポリエーテルイミド樹脂であってもよい。Ｕｌｔｅｍ（登録商標）樹脂は、充填されてもよく、または充填されなくてもよく、低煙ＫＰＳＩＦＤＡ、ＵＳＤＡ、ＵＳＰクラスＶＩおよびＮＳＦ承認済みのＵＬ９４Ｖ－０定格であるように選択することができる。所望に応じて、Ｕｌｔｅｍ（登録商標）樹脂は、例えば３０％ガラス充填（Ｕｌｔｅｍ２３００）、２０％ガラス充填（Ｕｌｔｅｍ２２００）、または１０％ガラス充填（Ｕｌｔｅｍ２１００）などのガラス強化材料であってもよい。所望に応じて、熱可塑性材料または熱硬化性材料を含むブレンドであり得る熱可塑性ブレンドがコア層６００中に存在してもよい。コア層６００中の熱可塑性材料の正確な量は様々であってもよく、コア層６００の約１０重量％～約９０重量％、例えば、コア層６００の総重量に基づいて約２０重量％～約８０重量％または約３０重量％～約７０重量％または約４０重量％～約６０重量％を含むが、これらに限定されない。

いくつかの例では、コア層６００に存在する強化材料、例えば強化繊維の正確な量は変化し得る。例えば、コア層６００中の強化材料または繊維の含有量は、コア層６００の０重量％超～約９０重量％、例えば約１重量％～約８０重量％、より詳細にはコア層６００の約２重量％～約８０重量％、またはコア層６００の約２０重量％～約８０重量％であってもよい。使用される親水性繊維の特定のサイズおよび／または配向は、使用されるポリマー材料および／または得られるプリプレグもしくはコアの所望の特性に少なくとも部分的に依存し得る。適切な追加の種類の強化材料には、粒子、粉末、繊維などが含まれるが、これらに限定されない。強化繊維がコア６００中に存在する場合、強化繊維は、ガラス繊維、ポリマー繊維、ポリマー二成分繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、合成有機繊維、特に、例えばパラ－およびメタ－アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維などの高弾性率有機繊維、または繊維としての使用に適した本明細書に記載の高メルトフローインデックス樹脂、麻、サイザル、ジュート、亜麻、コイア、およびケナフなどの天然繊維、玄武岩、ミネラルウール（例えば、ロックウールまたはスラグウール）、珪灰石、アルミナ、シリカなどのような鉱物繊維、またはそれらの混合物、金属繊維、金属化天然および／または合成繊維、セラミック繊維、ヤーン繊維、またはそれらの混合物、親水性繊維、他の種類の繊維の疎水性繊維のうちの１つ以上を含んでもよい。非限定的な一例では、プリプレグまたはコアを提供するために熱可塑性材料中に分散された強化繊維は、一般に、約５ミクロンを超える、より詳細には約５ミクロン～約２２ミクロンの直径、および約５ｍｍ～約２００ｍｍの長さを有し、より詳細には、親水性繊維の直径は、約３ナノメートル～約２２ミクロンであってもよく、繊維長は、約５ｍｍ～約７５ｍｍであってもよい。

いくつかの実施形態では、コア層６００は、接着層とともに使用することができ、例えば接着層と適合性がある。図６Ｂを参照すると、接着層６１０が、コア層６００の１つの表面上に存在するものとして示されている。接着層６１０は、１つ以上の水性接着剤、非水性接着剤を含んでもよく、および／または水性接着剤と非水性接着剤との混合物を使用することもできる。所望に応じて、接着層６１０を使用してスキン層６２０をコア層６００（図６Ｃ参照）に接合することができるが、所望に応じて、スキン層６２０は、スキン６２０とコア６００との間の接着層（または他の層）なしにコア６００と直接接触して配置することができる。場合によっては、複数の異なる接着剤のブレンドも使用することができる。所望に応じて、個々の接着性ストリップを使用することもできる。

特定の例では、スキン層６２０は、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維系スクリム、または、セルロース系繊維などの親水性繊維を含むスクリム）、箔、織布、不織布を含むか、またはプリプレグもしくはコア６００上に配置された無機コーティング、有機コーティング、もしくは熱硬化性コーティングとして存在してもよい。他の例では、スキン層６２０は、１９９６年のＩＳＯ４５８９に従って測定されたものとしての、約２２を超える限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムがスキン層６２０として（またはその一部として）存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル－エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド－イミド）、ポリ（１，４－フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーンのうちの少なくとも１つを含んでもよい。繊維系スクリムがスキン層６２０として（またはその一部として）存在する場合、繊維系スクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維のうちの少なくとも１つを含んでもよい。熱硬化性コーティングがスキン層６２０として（またはその一部として）存在する場合、コーティングは、不飽和ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール類およびエポキシのうちの少なくとも１つを含んでもよい。無機コーティングがスキン層６２０として（またはその一部として）存在する場合、無機コーティングは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、ＴｉおよびＡｌから選択されるカチオンを含有する鉱物を含んでもよく、または石膏、炭酸カルシウムおよびモルタルのうちの少なくとも１つを含んでもよい。不織布がスキン層６２０として（またはその一部として）存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化性バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維および金属化合成繊維を含んでもよい。所望に応じて、スキン層６２０は、膨張性グラファイト材料、難燃材料、セルロース繊維または親水性繊維を含んでもよい。

特定の構成では、図６Ｄに示すように、コア６００の反対側の表面に第２のスキン層６３０が存在することができる。所望に応じて、コア６００とスキン層６３０との間に任意選択の接着層（図示せず）を存在させることができる。場合によっては、スキン層６３０は、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維系スクリム、または、セルロース系繊維などの親水性繊維を含むスクリム）、箔、織布、不織布を含むか、またはプリプレグもしくはコア６００上に配置された無機コーティング、有機コーティング、もしくは熱硬化性コーティングとして存在してもよい。他の例では、スキン層６３０は、１９９６年のＩＳＯ４５８９に従って測定されたものとしての、約２２を超える限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムがスキン層６３０として（またはその一部として）存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル－エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド－イミド）、ポリ（１，４－フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーンのうちの少なくとも１つを含んでもよい。繊維系スクリムがスキン層６３０として（またはその一部として）存在する場合、繊維系スクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維のうちの少なくとも１つを含んでもよい。熱硬化性コーティングがスキン層６３０として（またはその一部として）存在する場合、コーティングは、不飽和ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール類およびエポキシのうちの少なくとも１つを含んでもよい。無機コーティングがスキン層６３０として（またはその一部として）存在する場合、無機コーティングは、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、ＴｉおよびＡｌから選択されるカチオンを含有する鉱物を含んでもよく、または石膏、炭酸カルシウムおよびモルタルのうちの少なくとも１つを含んでもよい。不織布がスキン層６３０として（またはその一部として）存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化性バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維および金属化合成繊維を含んでもよい。所望に応じて、スキン層６３０は、膨張性グラファイト材料、難燃材料、セルロース繊維または親水性繊維を含んでもよい。

他の構成では、装飾層６５０が、スキン層６２０，６３０の一方または両方の上に存在することができる。図６Ｅを参照すると、装飾層６５０がスキン層６２０上に配置されているものとして示されている。装飾層６５０とスキン層６２０との間に任意選択の接着層（図示せず）が存在してもよい。装飾層６５０は、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性フィルムとすることができる。装飾層６５０は、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどから形成された発泡体コアを含む多層構造とすることができる。発泡体コアには、天然繊維および合成繊維からなる織布、ニードルパンチ後の有機繊維不織布などの織物、起毛布、編物、植毛布、または他のそのような材料などの布地が接合されてもよい。布地はまた、ポリアミド、変性ポリオレフィン、ウレタンおよびポリオレフィンなどの感圧接着剤およびホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤によって発泡体コアに接着されてもよい。装飾層６５０は、スパンボンド、熱接合、スパンレース、メルトブロー、ウェットレイド、および／またはドライレイドプロセスを使用して製造することができる。いくつかの構成では、装飾層６５０は、連続気泡構造または独立気泡構造を含むことができる。

特定の実施形態では、２つ以上のコア層を互いに積み重ねてコアの全体厚さを増加させることができる。所望に応じて、形成されたコア層を積層し、次いで、コア層を互いに結合するためにホットプレス装置に供することができる。次いで、得られたコア層を、適切な圧力を使用して所望の厚さにプレスすることができる。コア層の積層体が使用される場合、積層体は、図６Ｂ～図６Ｅに示すように、例えば接着層、スキン層、装飾層などの、これらの材料のいずれかを含んでもよい。

特定の実施形態では、本明細書に記載の様々なコア層は、所望に応じて、添加剤、香料、香水、染料、着色剤、酸化防止剤または他の材料を含む他の材料を含んでもよい。いくつかの構成では、プリプレグまたはコアは、特定の用途に対する有害物質要件の制限を満たすために、実質的にハロゲンを含まないまたはハロゲンを含まないプリプレグまたはコアであってもよい。他の例では、プリプレグまたはコアは、ハロゲン化難燃剤（難燃材料中に存在してもよく、または難燃材料に加えて添加されてもよい）、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＡｔのうちの１つ以上を含むハロゲン化難燃剤、またはそのようなハロゲンを含む化合物、例えば、テトラブロモビスフェノール－Ａポリカーボネートまたはモノハロ－、ジハロ－、トリハロ－もしくはテトラハロ－ポリカーボネートを含んでもよい。いくつかの例では、プリプレグおよびコアに使用される熱可塑性材料は、別の難燃剤を添加することなく、ある程度の難燃性を付与するために１つ以上のハロゲンを含んでもよい。ハロゲン化難燃剤が存在する場合、難燃剤は、望ましくは、存在する他の成分に応じて変化し得る難燃剤量で存在する。例えば、ハロゲン化難燃剤は、存在する場合、（プリプレグまたはコアの重量に基づいて）約０．１重量パーセント～約１５重量パーセント、より詳細には約１重量パーセント～約１３重量パーセント、例えば約５重量パーセント～約１３重量パーセントで存在してもよい。所望に応じて、２つの異なるハロゲン化難燃剤をプリプレグまたはコアに添加してもよい。他の例では、例えば、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、ＳｅおよびＴｅのうちの１つ以上を含む難燃剤などの非ハロゲン化難燃剤を添加することができる。いくつかの実施形態では、非ハロゲン化難燃剤は、プリプレグがより環境に優しいものとなり得るように、リン添加材料を含んでもよい。非ハロゲン化または実質的にハロゲンを含まない難燃剤が存在する場合、難燃剤は、望ましくは、存在する他の成分に応じて変化し得る難燃剤量で存在する。例えば、実質的にハロゲンを含まない難燃剤は、（プリプレグまたはコアの重量に基づいて）約０．１重量パーセント～約１５重量パーセント、より詳細には、プリプレグまたはコアの重量に基づいて約１重量パーセント～約１３重量パーセント、例えば約５重量パーセント～約１３重量パーセントで存在してもよい。所望に応じて、２つの異なる実質的にハロゲンを含まない難燃剤をプリプレグまたはコアに添加してもよい。特定の事例では、本明細書に記載のプリプレグまたはコアは、１つ以上の実質的にハロゲンを含まない難燃剤と組み合わせて、１つ以上のハロゲン化難燃剤を含んでもよい。２つの異なる難燃剤が存在する場合、２つの難燃剤の組み合わせは、存在する他の成分に応じて変化し得る難燃剤量で存在し得る。例えば、存在する難燃剤（任意の配合難燃材料を除く）の総重量は、（プリプレグまたはコアの重量に基づいて）約０．１重量パーセント～約２０重量パーセント、より詳細には、プリプレグまたはコアの重量に基づいて約１重量パーセント～約１５重量パーセント、例えば約２重量パーセント～約１４重量パーセントであってもよい。本明細書に記載のプリプレグまたはコアに使用される難燃剤は、熱可塑性材料および繊維を含む混合物に（ワイヤスクリーンまたは他の処理構成要素上に混合物を除去する前に）添加することができ、またはプリプレグもしくはコアが形成された後に添加することができる。

他の例では、プリプレグまたはコアは、１つ以上の掃酸剤を含んでもよい。例示的な掃酸剤としては、ステアリン酸金属塩および金属酸化物、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、乳酸カルシウムまたはジヒドロタルサイトが挙げられるが、これらに限定されない。これらまたは他の適切な掃酸剤を使用して、本明細書に記載のプリプレグおよびコアの変色を抑止することができる。あるいは、変色が所望される場合、プリプレグまたはコアは、掃酸剤を含まなくてもよく、例えば、ステアリン酸金属塩または金属酸化物、例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、または乳酸カルシウムを含まなくてもよく、または実質的に含まなくてもよい。

場合によっては、フェノール系酸化防止剤が存在し、複合物品の色を操作するために使用されてもよい。例えば、熱可塑性複合物品は、強化繊維および熱可塑性材料を含む多孔質コアを含むことができ、多孔質コアは、金属水酸化物難燃剤および酸化防止剤をさらに含み、多孔質コアは、熱可塑性材料によって所定の位置に保持された強化繊維から形成されたウェブを含み、金属水酸化物難燃剤を含む多孔質コア中の酸化防止剤は、酸化剤に暴露されると、第１の色から第２の色に色を変化させ、酸化剤が除去されると、第２の色から第１の色に色を変化させる。フェノール系酸化防止剤が色を変化させる反応は逆にすることができるため、存在する特定の環境条件に応じて色を選好または抑止することができる。

いくつかの構成では、プリプレグまたはコア層は、ロフティング剤、膨張性マイクロスフェア、膨張性グラファイト材料、水酸化アルミニウムもしくは水酸化マグネシウムなどの水酸化物または他の材料などの他の材料を含んでもよい。例えば、ロフティング剤はコア層中に存在することができ、非共有結合様式または共有結合様式で存在してもよい。熱または他の摂動の適用は、ロフティング剤の体積を増加させるように作用することができ、これは層の全体厚さを増加させ、例えば、ロフティング剤のサイズが増加し、および／または追加の空気が層に閉じ込められるにつれて層が増大する。さらに、添加されるロフティング剤が存在しない場合であっても、プリプレグまたはコア層を加熱することによっていくらかのロフティングを達成することができる。本明細書で述べるように、ホットプレス装置を使用して、加熱ウェブを所望の厚さにプレスすることができる。クールプレス装置は、ウェブが冷却している間、その厚さを維持するために使用することができる。冷却ウェブの後処理は、プリプレグまたはコア層のロフティングまたは厚さの増加をもたらし得る。冷却中にプリプレグまたはコア層のプレスされた厚さを維持することにより、プリプレグまたはコア層中に増強されたロフティング能力を存在させることができる。

特定の実施形態では、任意の製造されたＬＷＲＴ物品のプリプレグまたはコアの面密度は、約３００グラム毎平方メートル（ｇｓｍ）～約４０００ｇｓｍの範囲であり得るが、面密度は、特定の用途の必要性に応じて３００ｇｓｍ未満または４０００ｇｓｍ超であってもよい。いくつかの例では、プリプレグ、コアまたはＬＷＲＴの全体厚さは、ロフティング前状態で約１００ミクロンから約１０ｍｍまでであり得る。本明細書で述べるように、ロフティングは、コア層の全体厚さを、例えば、ロフティング後約３５ｍｍ以下、ロフティング後２０ｍｍ以下、ロフティング前３ｍｍ超、またはロフティング前６ｍｍ超まで増加させることができる。場合によっては、ロフティング前の厚さは、約１ｍｍ～約１０ｍｍであってもよく、ロフティング後の厚さは、約５ｍｍ～約３０ｍｍであってもよい。

本明細書に記載のプリプレグおよびコアを製造する際に、ウェットレイドプロセスおよび追加の材料を使用することが望ましい場合がある。例えば、分散した材料、例えば熱可塑性材料と、任意選択的に本明細書に記載の任意の１つ以上の添加剤（例えば、他の難燃剤）を含む繊維などのような１つ以上の種類の強化材料とを含む液体または流体媒体を、気体、例えば空気または他の気体の存在下で撹拌しまたはかき混ぜることができる。次いで、分散物を移動支持体、例えばワイヤスクリーンまたは他の支持材料上に沈着させて、沈着材料において材料の実質的に均一な分布を提供することができる。材料分散および／または均一性を高めるために、撹拌分散物は、例えば、アニオン性、カチオン性または非イオン性の活性剤、例えば、ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｏａｐｓＬｔｄ．によってＡＣＥ液の名称で販売されているもの、ＧｌｏｖｅｒＣｈｅｍｉｃａｌｓＬｔｄ．によってＴＥＸＯＦＯＲ（登録商標）ＦＮ１５材料として販売されているもの、およびＦｌｏａｔ－ＯｒｅＬｔｄ．によってＡＭＩＮＥＦｂ１９材料として販売されているものを含んでもよい。これらの薬剤は、分散液中の空気の分散を助けることができる。それらの成分は、空気の存在下で混合タンク、浮選セルまたは他の適切な装置に添加して分散物を提供することができる。水性分散液が使用されることが望ましいが、分散を補助し、流体の粘度を変化させ、または他の様態で所望の物理的もしくは化学的特性を分散物またはプリプレグ、コアもしくは物品に付与するために、１つ以上の非水性流体も存在してもよい。

特定の例では、分散液が十分な期間にわたって混合された後、懸濁材料を有する流体をスクリーン、可動ワイヤまたは他の適切な支持構造上に配置して、沈着材料のウェブを提供することができる。熱可塑性材料、および存在する任意の他の材料、例えば繊維、添加剤などを残すために、沈着材料から任意の液体を除去するために吸引または減圧をウェブに提供することができる。得られたウェブは、所望のプリプレグまたはコアを提供するために完全に形成する前に、乾燥させ、任意選択的に圧密化または所望の厚さにプレスすることができる。熱可塑性材料および強化材料の性質に応じて、ウェットレイドプロセスを使用することができるが、代わりに、エアレイドプロセス、ドライブレンドプロセス、カーディングおよびニードルプロセス、または不織製品を製造するために使用される他の既知のプロセスを使用することが望ましい場合がある。場合によっては、プリプレグまたはコアの表面に対して約９０度の角度で材料を噴霧するように構成された複数のコーティングジェットの下に基板を通過させることによって、プリプレグまたはコアがある程度硬化した後に、難燃材料、追加の繊維または他の材料をプリプレグまたはコアの表面に噴霧することができる。さらに、形成されたコアに１つ以上のスキン、接着層、装飾層などを追加して物品を提供することができる。本明細書で述べるように、これらの追加の層は、加熱もしくはプレスの前に、または加熱およびプレスが行われた後に追加することができる。

特定の実施形態では、本明細書に記載のコア、プリプレグ、およびＬＷＲＴ物品は、インラインプロセスおよび／またはインラインシステムを使用して製造することができる。インラインシステムの図を図７に示す。システム７００は、材料を混合し、熱可塑性材料（ＴＰ）および強化材料（ＲＭ）を含む液体を移動支持体７０５上に堆積させるために使用することができるヘッドボックス７１０を備える。移動支持体７０５は、モータに結合することができるプーリまたはローラ７０２，７０４を使用して移動される。真空装置７２０が、移動支持体７０５上の堆積材料からＴＰまたはＲＭではなく液体を除去してウェブを形成するために存在することができる。ウェブは、第１のプレス装置７４０に供給される前に、少なくともある程度の期間にわたって固化または乾燥させることができる。移動ベルト７３５が、移動支持体７０５から乾燥ウェブを受け取ることができる。移動支持体７０５とベルトとの間の間隙は、乾燥ウェブが落下しないように小さくすることができる。第１のプレス装置７４０を使用して、乾燥ウェブを、めっきされた二つを互いに近づけることによって、例えば１７０～２４０℃の第１の温度および第１の圧力を使用して、加熱およびプレスすることができる。第１のプレス装置７４０においてウェブを加熱するために使用される正確な時間は、乾燥ウェブの全体厚さに応じて約２秒から約１分まで変化し得る。第１のプレス装置７４０はまた、第１のプレス装置７４０内の加熱ウェブに第１の圧力を提供して、これを所望の厚さに圧縮することもできる。第１のプレス装置７４０によるプレス中、所望に応じてベルト７３５の移動を停止してもよい。所望に応じて、ウェブがプレートに付着するのを防止するために、第１のプレス装置７４０のプレートとウェブとの間に剥離ライナを配置することができる。第１のプレス装置７４０によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。ウェブが第１の温度に加熱されると、圧力を除去することができ、次いで、加熱ウェブを第２のプレス装置７５０のプレート間に供給してウェブを冷却することができる。第２のプレス装置７５０は、第１の圧力装置７４０によって提供される第１の圧力以下である第２の圧力を使用して、加熱ウェブをプレスすることができる。例えば、第２のプレス装置７５０によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。第２のプレス装置７５０によって提供される第２の温度は、典型的には、ウェブ内のＴＰの溶融温度よりも低い。いくつかの例では、第２の温度は、約０℃～約５０℃、例えば５℃～４５℃であり得る。ウェブが冷却されると、ウェブは移動ベルト７３５に沿って移動し、収集され、積み重ねられ、またはパレットに載せられ得る。

いくつかの実施形態では、インラインシステムは、ウェブを加熱し、および／またはウェブに圧力を加えるために使用することができる１つ以上のローラまたはローラセットを備えることができる。システム８００が上側ローラ８４０および下側ローラ８４２を備えるローラセットを備える図解が、図８に示される。所望に応じて、ローラまたはプーリ７３２および７３４を省略することができ、ローラ８４０および８４２を使用して移動ベルト７３５を駆動することができる。ローラセット８４０，８４２内の各ローラの高さは、所望に応じて独立して調整することができ、または一斉に調整することができる。ローラ８４０，８４２は、典型的には同じ温度に保持されるが、所望に応じて異なる温度に保持されてもよい。存在するローラの正確な数は、ウェブの寸法および／または移動ベルトの速度に応じて、約２個から１０個以上まで変化し得る。ローラが使用される場合、移動ベルト７３５は、ウェブのプレスおよび加熱中に移動し続けることができる。ローラ８４０，８４２は、典型的には、ウェブを加熱して所望の厚さにプレスし、熱可塑性材料による強化材料のウェットアウトを可能にするための第１のプレス装置として使用される。ローラ８４０、８４２においてウェブを加熱するために使用される正確な時間は、乾燥ウェブの全体厚さに応じて約２秒から約１分まで変化し得る。ローラ８４０，８４２の温度は、典型的には、ＴＰ材料の溶融温度よりも高く、例えば、１７０℃～２４０℃である。ローラ８４０、８４２はまた、加熱ウェブに第１の圧力を提供して、これを所望の厚さに圧縮することもできる。ローラ８４０、８４２によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。ローラ８４０，８４２を使用してウェブが加熱およびプレスされると、ウェブは、上側プレートおよび下側プレートを備える第２のプレス装置７５０に提供され得る。第２のプレス装置７５０は、ローラ８４０，８４２によって提供される第１の圧力以下である第２の圧力を用いて、ローラ８４０，８４２から受け取った加熱ウェブをプレスすることができる。例えば、第２のプレス装置７５０によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。第２のプレス装置７５０によって提供される第２の温度は、典型的には、ウェブ内のＴＰの溶融温度よりも低い。いくつかの例では、第２の温度は、約０℃～約５０℃、例えば５℃～４５℃であり得る。ウェブが冷却されると、ウェブは移動ベルト７３５に沿って移動し、収集され、積み重ねられ、またはパレットに載せられ得る。

特定の例では、ローラまたはローラセットを代わりにクールプレス装置として使用することができる。図９を参照すると、システム９００が上側ローラ９５０および下側ローラ９５２を備えるローラセットを備える。ローラ９５０，９５２を使用して、第１のプレス装置７４０からの加熱ウェブを冷却し、冷却中にその厚さを維持するために加熱ウェブに適切な圧力を加えることができる。例えば、ローラ９５０，９５２を使用して、第１のプレス装置７４０によって提供される第１の圧力以下である第２の圧力を加えることができる。場合によっては、ローラ９５０、９５２によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。ローラ９５０、９５２によって提供される第２の温度は、典型的には、ウェブ内のＴＰの溶融温度よりも低い。いくつかの例では、第２の温度は、約０℃～約５０℃、例えば５℃～４５℃であり得る。ローラ９５０、９５２を使用してウェブが冷却されると、ウェブは移動ベルト７３５に沿って移動し、収集され、積み重ねられ、またはパレットに載せられ得る。

他の構成では、ローラは、第１のプレス装置と第２のプレス装置の両方として使用することができる。例えば、図１０を参照すると、ローラ１０４０、１０４２は第１のプレス装置を形成し、ローラ１０５０、１０５２は第２のプレス装置を形成する。ローラ１０４０、１０４２の温度は、典型的には、ＴＰ材料の溶融温度よりも高く、例えば、１７０℃～２４０℃である。ローラ１０４０、１０４２はまた、加熱ウェブに第１の圧力を提供して、これを所望の厚さに圧縮することもできる。ローラ１０４０、１０４２によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。ローラ１０４０、１０４２を使用してウェブが加熱およびプレスされると、ウェブをローラ１０５０、１０５２に供給して、加熱ウェブを冷却およびプレスすることができる。特定の例において、ローラ１０５０、１０５２によって加えられる正確な圧力は、約２バール～約３０バール、例えば、約３バール～約１５バールで変化し得る。ローラ１０５０、１０５２によって提供される第２の温度は、典型的には、ウェブ内のＴＰの溶融温度よりも低い。いくつかの例では、第２の温度は、約０℃～約５０℃、例えば５℃～４５℃であり得る。ローラ１０５０、１０５２を使用してウェブが冷却されると、ウェブは移動ベルト７３５に沿って移動し、収集され、積み重ねられ、またはパレットに載せられ得る。

特定の実施形態では、プレス装置は、ウェブを製造するために使用されるサブシステムとは異なるサブシステムに存在することができる。図１１に一例が示されており、矢印１１１２の一般的な方向に移動する移動支持体１１２５を備える第１のサブシステム１１１０が示されている。移動支持体は、熱可塑性材料および強化材料を含む液体を受け取ってウェブを形成することができる。形成されたウェブは、サブシステム１１１０を使用して乾燥させ、個々の断片に切断することができる。次いで、個々のウェブ断片を、矢印１１５２によって示される一般的な方向に個々のウェブ断片を移動させる移動ベルトまたは支持体を備えた第２のサブシステム１１５０に設けることができる。個々の断片は、本明細書で述べるように、形成されたウェブを第１の温度および第１の圧力で加熱およびプレスするために、第１のプレス装置１１６０に提供することができる。次いで、加熱ウェブ断片を第２のプレス１１７０に供給して、加熱ウェブを冷却およびプレスして、冷却中にその厚さを維持することができる。次いで、冷却ウェブは、サブシステムから排出され、収集され、積み重ねられ、またはパレットに載せられ得る。プレートが第１のプレス装置１１６０および第２のプレス装置１１７０内に示されているが、ローラ、ローラセットまたは他のデバイスを代わりに使用して、サブシステム１１１０から受け取った個々のウェブ断片を加熱および冷却することができる。

本明細書に記載の方法およびシステムは、自動車物品、建築材料、レクリエーション用車両物品、ならびに高い機械的特性および軽量特性が所望される他の物品を含むＬＷＲＴ物品を製造するために使用することができる。多くの可能なＬＷＲＴ物品のいくつかを下記に説明する。

特定の構成では、本明細書に記載のプリプレグまたはコアを使用して、車両用天井材を提供することができる。例示的な車両には、自動車、トラック、列車、地下鉄、レクリエーション用車両、航空機、船舶、潜水艦、宇宙船、および人間または貨物を輸送することができる他の車両が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの例では、天井材は、典型的には、少なくとも１つのプリプレグまたはコア層と、コア層上に配置された装飾層、例えば装飾布とを含む。装飾層は、審美的および／または視覚的に心地よいことに加えて、吸音性を高めることもでき、任意選択的に発泡体、断熱材または他の材料を含んでもよい。天井材の上面図を図１２に示す。天井材１２００は、本体１２１０と、例えばサンルーフ、ムーンルーフなどのための開口部１２２０とを備えるが、所望に応じて複数の開口部が存在してもよい。天井材１２１０の本体は、最初に第１のプレス装置を用いてプリプレグまたはコア層を加熱およびプレスし、次いで加熱プリプレグまたはコア層を圧力下で冷却することによって製造することができる。次いで、冷却プリプレグまたはコア層を、適合する雄型および雌型の金型半体を有するプレス機に移動させることができ、そこに装飾布を置き、所望の金型でプレスして物品を天井材に変換する。次いで、開口部１２２０を、天井材１２００をトリミングすることによって提供することができる。天井材の「Ｃ」面またはルーフ側は、典型的には、取り扱い目的のためのＰＥＴ不織スクリム層からなる。天井材１２００の全体的な形状および幾何学的形状は、天井材が結合される車両の領域に基づいて選択することができる。例えば、天井材の長さは、フロントガラスからリアガラスにまたがるようなサイズおよび配置にすることができ、天井材の幅は、車両の左側から車両の右側にまたがるようなサイズおよび配置にすることができる。

特定の事例では、同様の方法を使用して、その厚さを維持するために加熱およびプレスされ、冷却およびプレスされたプリプレグまたはコア層からアンダーボディシールドおよび後部窓トリムピースまたは部品を製造することができる。アンダーボディシールド１３００の図解が図１３Ａに示されており、後部窓トリム１３５０の上面図が図１３Ｂに示されている。アンダーボディシールド１３００および後部窓トリム１３５０に使用される特定の外層は、天井材とは異なっていてもよい。例えば、アンダーボディシールドは、その耐久性および／または音響特性を高めるために、スクリムまたは他の外層を含むことができる。例えば、エンジンの底部に隣接して位置するアンダーボディシールドの内面は、潤滑油、不凍液、ブレーキ液などの自動車用流体を吸収および／または保持するように設計された１つ以上の層を備えることができる。後部窓トリム１３５０には様々な開口部が示されているが、これらの開口部の位置および幾何学的形状は変化してもよい。さらに、典型的な後部窓トリム装飾材料は、裏打ちされていないＰＥＴまたはＰＰカーペットを含んでもよい。

特定の例では、本明細書に記載のように製造されたプリプレグまたはコア層は、レクリエーション用車両パネル、壁パネル、建築用パネル、屋根、床または他の用途での内部使用のために構成された複合物品内で使用することができる。本明細書で述べるように、複合物品は、一般に、製造されたままの状態で使用され、成形されない。特定の例では、本明細書に記載の物品は、天井タイルとして構成することができる。図１４を参照すると、天井タイル１４００の格子が示されており、この格子は、タイル１４１０などの複数の天井タイルが支持構造によって形成される格子内に配置された支持構造１４０２、１４０３、１４０４および１４０５を備える。いくつかの例では、天井タイルは、熱可塑性材料によってともに保持された複数の強化繊維のランダムな配置構成を含む連続気泡構造のウェブを含む多孔質コア層を含む。いくつかの例では、天井タイル１４１０は、連続気泡スキン上に配置された多孔質装飾層、例えば布、生地、または他の層を含むことができる。

特定の例では、ＬＷＲＴ物品はキュービクルパネルとして構成することができる。図１５を参照すると、側方パネル１５１０、１５３０および中央パネル１５２０を備えるキュービクル１５００の上面図が示されている。パネル１５１０～１５３０のいずれか１つ以上は、本明細書に記載のように製造された多孔質コア層の１つを含んでもよい。キュービクルパネルはまた、１つ以上のスキン層も含んでもよい。いくつかの例では、キュービクル壁パネルは、別のキュービクル壁パネルに結合するようなサイズおよび配置構成であり、熱可塑性材料によってともに保持された複数の強化繊維のランダムな配置構成を含む連続気泡構造のウェブを含む多孔質コア層を含む。

特定の実施形態では、ＬＷＲＴ物品は構造用パネルとして構成することができる。構造用パネルは、例えば、下張り床、壁被覆材、屋根被覆材として、キャビネット、カウンタートップなどの構造用支持材として、段板として、合板および他の用途の代替として使用することができる。所望に応じて、構造用パネルは、例えば合板、配向性ストランドボード、または住宅および商業環境で一般的に使用される他の建築用パネルなどの別の基材に結合することができる。図１６Ａを参照すると、構造用パネル１６１０の上面図が示されている。パネル１６１０は、本明細書に記載のように製造されたコア層のいずれか１つを含むことができる。所望に応じて、２つ以上の構造用パネルを、スキンが空間の内部に面し、他方の構造用パネルの別のスキンが空間の内部から外向きに面した状態で挟むことができる。いくつかの例では、構造用パネルは、図１６Ｂに示すように、構造基材１６２０を備えることもできる。たとえば、構造用パネルは、熱可塑性材料によってともに保持された複数の強化繊維のランダムな配置構成を含む連続気泡構造のウェブを含む多孔質コア層を含むことができる。構造基材１６２０の正確な性質は様々であってもよく、合板、石膏ボード、木板、木材タイル、セメントボード、配向性ストランドボード、ポリマーまたはビニルまたはプラスチックパネルなどを含むが、これらに限定されない。いくつかの例では、構造基材は、合板パネル、石膏ボード、木材タイル、セラミックタイル、金属タイル、木材パネル、コンクリートパネル、コンクリートボードまたはレンガを含む。所望に応じて、構造用パネルは、第１の構造用パネルのスキン層に結合された第２の構造用パネルをさらに含んでもよく、第２の構造用パネルは多孔質構造用パネルである。

特定の例では、ＬＷＲＴ物品は、壁板または壁パネルとして構成することができる。壁パネルは、例えば、建造物内のスタッドまたは構造部材を覆うため、天井梁またはトラスを覆うためなどに使用することができる。所望に応じて、壁パネルは、例えばタイル、木材パネル、石膏、コンクリート支持ボード、または住宅および商業環境で一般的に使用される他の壁パネル基材などの別の基材に結合することができる。図１７を参照すると、壁パネル１７００の側面図が示されている。パネル１７００は、本明細書に記載のように製造された多孔質コア層のうちの１つを含むことができる。本明細書で述べるように、パネルはまた、その表面上に１つ以上のスキンを含むことができる。所望に応じて、２つ以上の壁パネルを、１つの連続気泡スキンが空間の内部に面し、他方の壁パネルの連続気泡スキンが空間の内部から外向きに面した状態で挟むことができる。壁パネル１７００はまた、多孔質コア層１７１０の第１の表面に結合された少なくとも１つのスキン１７２０を含んでもよい。図示されていないが、コア層１７１０の第２の表面上に第２のスキンが配置されてもよい。任意選択の壁基材を、多孔質コア層１７１０の第２の表面に結合することができ、壁パネル１７００が壁面に結合されたときに多孔質コア層１７１０を支持するように構成することができる。特定の構成では、壁パネル１７００は、スキン１７２０上に配置された多孔質装飾層をさらに備える。特定の実施形態では、第２の壁パネルをスキン１７２０に結合させることができ、第２の壁パネルは多孔質壁パネルである。

場合によっては、ＬＷＲＴは、住宅または商業用ビルなどの建造物に取り付けられるサイディングパネルとして構成することができる。サイディングパネルは、例えば、ハウスラップ、土止め、または建造物の外面に一般的に使用される他の材料を覆うために使用することができる。所望に応じて、サイディングパネルは、例えばビニル、コンクリートボード、木材サイディング、レンガ、または建造物の外側に一般的に配置される他の基材などの別の基材に結合することができる。図１８を参照すると、サイディングパネル１８００の側面図が示されている。パネル１８００は、本明細書に記載のように製造されたコア層または物品のいずれか１つ、例えばコア層１８１０およびスキン１８２０を含むことができる。所望に応じて、２つ以上のサイディングパネルを、１つの連続気泡スキンが建造物の内部に面し、他方の壁パネルの連続気泡スキンが建造物の内部から外向きに面した状態で挟むことができる。基材１８３０は、ビニル、木材、レンガ、コンクリートなどを含むがこれらに限定されない多くの異なる材料によって構成することができる。例えば、ビニル基材を難燃性騒音抑制層の第１の表面に結合することができ、サイディングは、建築物の非水平面に結合して、サイディングパネルを建築物の非水平面に保持するように構成することができる。いくつかの例では、サイディングパネルは、難燃性騒音抑制層の第２の表面に結合された耐候性バリア、例えばハウスラップ、メンブレンなどをさらに備える。いくつかの実施形態では、基材は、建築物の側面へのサイディングの結合を可能にするための釘打ちフランジを備える。いくつかの例では、難燃剤が、多孔質コア層中に均質に分散されている。いくつかの例では、サイディングパネルは、第２のサイディングパネルをさらに含んでもよく、第２の基材に結合することができる。場合によっては、２つのサイディングパネルが互いに水平方向にロックすることができる突合せ接合部、重なり合う接合部などが存在してもよい。

場合によっては、ＬＷＲＴ物品は、住宅または商業用ビルなどの建造物に取り付けられる屋根パネルとして構成することができる。屋根パネルは、例えば、屋根裏空間を覆うため、屋根トラスに取り付けるため、または商業用ビルに一般的に存在するような平坦な屋根を覆うために使用することができる。所望に応じて、屋根パネルは、例えば、屋根に付着し、屋根を覆うように機能する配向性ストランドボード、合板、またはさらには太陽電池などの別の基材に結合することができる。図１９を参照すると、家屋１９００に取り付けられた屋根パネル１９１０の斜視図が示されている。屋根パネル１９１０は、本明細書に記載のように製造されたコア層または物品のいずれか１つを含むことができる。所望に応じて、２つ以上の屋根パネルを挟み込むかまたは他の様態でともに使用することができる。屋根パネルはまた、コア層の第１の表面に結合された屋根基材を備えてもよく、屋根パネルを屋根に保持するために建造物の屋根に結合することができる。いくつかの例では、屋根パネルは、耐候性バリア、例えばメンブレン、ハウスラップ、タール紙、プラスチックフィルムなどを備えるか、またはそれとともに使用されてもよい。他の例では、屋根基材はセルロース系材料を含む。特定の事例では、屋根パネルは、第２の屋根パネルを備えるか、または湿気が家屋１９００の中に入るのを防ぐために、第２の屋根パネルと重なるか、もしくは結合することができる。

特定の構成では、ＬＷＲＴ物品は、音を吸収し、難燃性を提供するために、住宅または商業用建造物などの建造物に取り付けられるシングル屋根板として構成することができる。シングル屋根板は、例えば、住宅および商業用建造物に一般的に存在する屋根を覆うために使用することができる。所望に応じて、シングル屋根板は、例えばアスファルト、セラミック、粘土タイル、アルミニウム、銅、スギなどの木材、およびシングル屋根板として一般的に見出されるかまたは使用される他の材料などの別の基材に結合することができる。図２０を参照すると、シングル屋根板２０００の分解図が示されている。シングル屋根板２０００は、本明細書に記載のコア層または物品のいずれか１つを含むことができる。所望に応じて、２つ以上のシングル屋根板を挟むことができる。いくつかの例では、シングル屋根板２０００は、コア層２０１０を備えてもよい。所望に応じて、耐候性シングル屋根板基材２０３０は、物品の第１の表面に結合され、建造物の屋根パネルに結合して、耐候性および難燃性屋根パネルを提供するように構成され得る。特定の例では、耐候性バリアはシングル屋根板に結合することができる。他の例では、シングル屋根板はアスファルトを含む。中間層２０２０、例えばスキン、断熱材または他の材料が、外層２０３０と基材２０１０との間に存在することができる。

特定の構成では、本明細書に記載のコア層または物品のいずれか１つ以上は、レクリエーション用車両（ＲＶ）の内装パネルもしくは壁、または航空機もしくは航空宇宙機、例えばロケット、衛星、シャトルもしくは他の航空または宇宙船の内装パネルとして構成することができる。パネルまたは壁は、例えば、レクリエーション用車両または航空宇宙機の内側の骨格構造を覆うために使用することができ、車両の内部と外部との間で発泡体または他の断熱材料に結合することができる。いくつかの例では、コア層または物品は、コア層または物品および他の層から形成されたサンドイッチ構造の一部であってもよい。所望に応じて、内装パネルは、例えば布、プラスチック、タイルなどのような別の基材に結合することができる。図２１Ａを参照すると、レクリエーション用車両２１００の側面図が示されている。内装パネル２１１０は、本明細書に記載のように製造されたコア層または物品のいずれか１つを含むことができる。所望に応じて、２つ以上のＲＶパネルを挟み込むかまたはともに結合することができる。いくつかの例では、ＲＶパネルは、布、プラスチック、タイル、金属、木材などのような装飾層として構成された内壁基材を含むことができる。追加の例では、ＲＶパネルは、ＲＶパネルと同じであってもよく、または異なっていてもよい第２のＲＶ内装パネルを含む。所望に応じて、ＲＶパネルは、同じく同じであってもよく、または異なっていてもよい第３のＲＶ内装パネルを含んでもよい。図示されていないが、同様の内装パネルが、航空宇宙用途／車両に存在することができ、金属または金属合金のスキンまたは構造物、例えばアルミニウム、マグネシウム、チタンなど、または他の外部構造物などの外部スキンに対して配置され、および／または外部スキンに結合されてもよい。

特定の構成では、本明細書に記載のコア層または物品のいずれか１つ以上は、航空機、航空宇宙機またはレクリエーション用車両の外装パネルまたは壁として構成することができる。パネルまたは壁は、例えば、車両の外側の骨格構造を覆うために使用することができ、車両の内部と外部との間で発泡体または他の断熱材料に結合することができる。いくつかの例では、コア層または物品は、コア層または物品および他の層から形成されたサンドイッチ構造の一部であってもよい。所望に応じて、外装パネルは、例えば、金属、金属合金、ガラス繊維などのような別の基材に結合することができる。図２１Ｂを参照すると、本明細書に記載のように製造されたコア層または物品のいずれか１つとして構成することができる外装パネル２１６０を備えるレクリエーション用車両２１５０の側面図が示されている。所望に応じて、２つ以上のＲＶパネルを、１つの連続気泡スキンがＲＶの内部に面し、他方のＲＶパネルの連続気泡スキンがＲＶの内部から外向きに面した状態で挟むことができる。特定の構成では、外壁基材は、ガラス繊維を含むか、またはアルミニウムまたは他の金属材料などの金属パネルとして構成される。追加の例では、ＲＶパネルは、ＲＶパネルと同じであってもよく、または異なっていてもよい第２のＲＶ外装パネルを含む。所望に応じて、ＲＶパネルは、同じく同じであってもよく、または異なっていてもよい第３のＲＶ外装パネルを含んでもよい。図示されていないが、同様の外装パネルが、航空宇宙用途／車両に存在することができ、内部金属または金属合金のスキン、例えばアルミニウム、マグネシウム、チタンなど、または他の内部構造物などの内部スキンまたは構造に対して配置され、および／または外部スキンに結合されてもよい。

特定の例では、本明細書に記載のコア層およびＬＷＲＴ物品は、自動車（図２２Ａ）、レクリエーション用車両（図２２Ｂ）、飛行機（図２２Ｃ）、シャトルまたは宇宙船（図２２Ｄ）、ロケット、衛星、または１つ以上の車輪、エンジン、モータ、タービン、ロケット、燃料電池、電池を備え、太陽光で駆動され、風力で駆動され、ガスで推進され、または車両を推進するために使用することができる動力手段を有する他の車両内で使用することができる。しかしながら、図２２Ｂに示すように、本明細書に記載のコア層およびＬＷＲＴを有する車両は、所望に応じて別の車両の後ろに牽引されるかまたは連結されてもよく、それらを推進するための独立したモータまたはエンジンを有していなくてもよい。

いくつかの例では、同様の構造物を、例えばＲＶ内装トリム、建築用または自動車用途の内装トリムなどの内装トリム用途として使用することができる。たとえば、熱可塑性材料によってともに保持された複数の強化繊維のランダムな配置構成を含む連続気泡構造のウェブを含む多孔質コア層を含む内装トリムを、内装トリム用途に使用することができる。内装トリム基材は、例えば木材、ＰＶＣ、ビニル、プラスチック、皮革または他の材料などの他の材料に結合することができる。ベースボードトリムとして使用することができるトリムピースの側面図を図２３に示す。トリムピース２３００は、トリム基材２３２０を備える。トリムピース２３００は、所望に応じてスタッドまたは壁板２３１０に釘打ちされるか、または他の様態で取り付けられてもよい。基材２３２０は外向きであり、室内で見ることができる。トリムピース２３００は、湾曲させることができ、または所望に応じた二次元または三次元形状をとってもよい。

特定の実施形態では、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して、２つ以上の個々のウェブ断片を互いにエッジ結合することができる。図２４Ａ、図２４Ｂおよび図２４Ｃには、第１のコア層２４１０が第２のコア層２４２０にエッジ結合されてＬＷＲＴ物品２４３０を形成する様子が示されている。エッジ２４１２およびエッジ２４２２は、第１のプレス装置内で水平方向または垂直方向に互いに隣接して配置することができる。例えば、第１のプレス装置は、機械方向エッジ、交差方向エッジをエッジ結合することができ、または１つのコア層の機械方向エッジを別のコア層の交差方向エッジに結合することができる。エッジは、互いに隣接して配置されてもよく（図２４Ｄ）、または垂直に重なって配置されてもよい（図２４Ｅ）。次いで、配置されたコア層２４１０、２４２０は、第１のプレス装置を使用して加熱およびプレスすることができる。コア層２４１０、２４２０の加熱およびプレスの結果として、２つのコア層がエッジで互いに結合する。次いで、得られた複合コア層２４３０を第２のプレス装置に提供して、冷却およびプレスし、冷却中にその全体厚さを維持することができる。所望に応じて、３つ以上のコア層を互いにエッジ結合して、エッジ結合コア層の表面にわたって同じまたは可変の基本重量を有するＬＷＲＴを提供することができる。

特定の例では、本明細書に記載の方法およびシステムを使用して、特にコア層が１５００ｇｓｍ以下であるＬＷＲＴ物品の機械的特性を高めることが可能であり得る。例えば、本明細書に記載の方法を使用してコア層を製造する場合、例えばコア層が第１および第２のプレス装置に供される場合、機械的特性は１０％以上増加し得る。一例では、機械方向（ＭＤ）または交差方向（ＣＤ）またはその両方のピーク負荷が、少なくとも５％（１２００コアｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス５秒間）、少なくとも２５％（１０００コアｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス５秒間）または少なくとも３５％（４５０ｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス５秒間）増加し得る。別の例では、機械方向または交差方向またはその両方の剛性は、少なくとも５％（１２００コアｇｓｍ、ＭＤおよびＣＤ方向の両方）、少なくとも１５％（１０００コアｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス１０秒間）または少なくとも４５％（４５０コアｇｓｍ、ＣＤ、ホットプレス５秒間）増加することができる。いくつかの例では、引張強度は、機械方向または交差方向またはその両方において、少なくとも５％（１２００コアｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス１０秒間）、少なくとも５％（１０００コアｇｓｍ、ＣＤ、ホットプレス５秒間）または少なくとも５％（４５０コアｇｓｍ、ＣＤ、ホットプレス５秒間）増加することができる。いくつかの例では、弾性率は、機械方向または交差方向またはその両方において、少なくとも１％（１２００コアｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス１０秒間）、少なくとも５％（１０００コアｇｓｍ、ＭＤ、ホットプレス２０秒間）または少なくとも７．５％（４５０コアｇｓｍ、ＣＤ、ホットプレス５秒間）増加することができる。これらの特性は、例えば、２０１７年付けのＡＳＴＭＤ７９０および２００９年付けのＡＳＴＭＤ５０３４のうちの１つ以上を使用して測定することができる。

特定の実施形態では、ＬＷＲＴ物品のコア層の密度は、約０．１ｇ／ｃｍ^３～約１．５ｇ／ｃｍ^３で変化し得る。いくつかの構成では、密度は、約０．１ｇ／ｃｍ^３～約０．８ｇｍ／ｃｍ^３または約０．２ｇ／ｃｍ^３～約０．７ｇ／ｃｍ^３または約０．３ｇ／ｃｍ^３～約０．６ｇ／ｃｍ^３または約０．３ｇ／ｃｍ^３～約０．５ｇ／ｃｍ^３で変化し得る。他の事例では、密度は、約０．６ｇ／ｃｍ^３～約１．３ｇｍ／ｃｍ^３または約０．７ｇ／ｃｍ^３～約１．２ｇ／ｃｍ^３または約０．８ｇ／ｃｍ^３～約１．１ｇ／ｃｍ^３または約０．８ｇ／ｃｍ^３～約１．０ｇ／ｃｍ^３で変化し得る。選択される正確な密度は、コア層またはＬＷＲＴ物品を含む物品の意図されたおよび／または最終的な使用に依存し得る。例えば、航空宇宙用途では、より高密度のボード、例えば約０．６ｇ／ｃｍ ^３～約１．３ｇ／ｃｍ ^３の密度を有するコア層を有するボードを使用することが望ましい場合があるが、特定の自動車用途では、より低密度のコア層、例えば約０．３ｇ／ｃｍ ^３～約０．６ｇ／ｃｍ ^３の密度を有するコア層を使用することができる。

特定の構成では、本明細書に記載の方法を使用することによって、強化材料または強化繊維のウェットアウトは、後圧密化後に増加し得る。繊維ウェットアウト増加の間接的な測度は、１／圧密化前の厚さに対する１／圧密化後の厚さの比であり、これは本明細書では密度比とも呼ばれる。例えば、本明細書に記載のプレス装置を使用して、コア層の厚さを５０％以上減少させることができる。正確な厚さの変化は、コア層の基本重量に少なくとも部分的に依存し得る。非限定的な一例として、１０００ｇｓｍのコアの場合、製造されたままの厚さは約３．５ｍｍであり得、圧密化後の厚さは約１．１ｍｍであり得る。これらの値は、（１／１．１）／（１／３．５）＝３．２の密度比を提供する。対照的に、圧密化されていないボードは、１の密度比を有する。本明細書に記載のいくつかの実施形態では、コア層の密度比は、少なくとも１．５または少なくとも２．０または少なくとも２．２５、少なくとも２．５、少なくとも２．７５、少なくとも３．０または少なくとも３．２５である。すべての場合に必ずしもそうとは限らないが、圧密化前の厚さがより高い傾向があるため、より重いコア層はより高い密度比を有する傾向がある。

本明細書に記載の技術の新規かつ発明的な態様、実施形態、特徴お要素のさらにいくつかを説明するために、特定の具体的な構成を記載する。

実施例１
ウェットレイドプロセスを使用してＬＷＲＴコアを製造した。ポリプロピレン粉末、刻んだガラス繊維および他の添加剤を水中に分散させた。水性スラリを移動支持体のウェブ形成部に移送した。得られた液体を除去してウェブを残した。ウェブの水気を切り、次いでポリプロピレン樹脂の融点を超えるまで加熱した。最終用途に応じて、図２５に示すように、ＬＷＲＴコア２５１０の両面に表面材料（上部の不織スクリムまたは織布フリム２５３０、および下部のポリマーフィルム２５２０）を積層した。最後に、材料を圧密化して平坦なＬＷＲＴ複合シートを製造した。製造パラメータを調整することにより、様々な基本重量（面密度）を有する材料を製造することができる。

異なる基本重量（ｇｓｍまたはグラム毎平方メートル）を有する３つのサンプルを表１に示すように製造した。

各ＬＷＲＴ物品を、ホットプレスおよびコールドプレスを使用して後圧密化した。製造されたままのＬＷＲＴ複合基板を、選択された圧力および滞留時間によってホットプレスにおいてプレスした。この実施例では、ホットプレスを加熱して１９５℃に維持し、３．８バールの圧力をＬＷＲＴ基板に加えた。５秒、１０秒および２０秒を含む、ホットプレスにおける３回の滞留時間を調べた。ホットプレスにおいて加熱した後、基板をコールドプレスに移送し、ホットプレスと同じ圧力および滞留時間を使用して冷却した。コールドプレスは、ホットプレス基板の厚さを維持し、冷却中のロフティングの発生を防止するために使用した。圧密化後、基板は、熱成形プロセスによって目標の厚さにロフティングおよび成形することができる。比較のために、各サンプルの対照を、ホットプレスおよびコールドプレスを使用して後圧密化することなく、目標の厚さに直接ロフティングおよび成形した。圧密化後の設定および目標成形厚さを表２に列挙する。

後圧密化の有無の両方で、成形ＬＷＲＴ基板のスクリム側の表面形態を走査型電子顕微鏡によって調べた。成形パネルから小さい長方形の試験片を切断し、関心表面（スクリム側）上を金の薄層でコーティングし、表面形態を真空下で調べた。

機械的試験も行って、後圧密化プロセスの効果を評価した。成形ＬＷＲＴ基板から試験用の試験片を切り出した。２０１７年付けのＡＳＴＭＤ７９０に従って、すべての試験片の曲げ特性を評価した。２００９年付けのＡＳＴＭＤ５０３４に従って、引張試験も実施した。

実施例２
ＬＷＲＴ複合材の場合、機械的性能は、ガラス繊維の表面に対する樹脂の「ウェットアウト」に大きく依存する。追加の後圧密化プロセスを使用して、ガラス繊維とポリプロピレン（ＰＰ）樹脂との間の接着性を改善した。ＳＥＭ顕微鏡写真からの表面形態は、ＬＷＲＴ複合材の「ウェットアウト」の程度の直接的な指標である。スクリム側の表面形態をチェックすることによる、２０秒の滞留時間を使用した、後圧密化なしの成形サンプルと後圧密化ありの成形サンプルとの間の比較を、図２６Ａ、図２６Ｂ、図２７Ａ、図２７Ｂならびに図２８Ａおよび図２８Ｂに示す。図２６Ａ（後圧密化なし）および図２６Ｂ（後圧密化）は４５０ｇｓｍのコアを示し、図２７Ａ（後圧密化なし）および図２７Ｂ（後圧密化）は１０００ｇｓｍのコアを示し、図２８Ａ（後圧密化なし）および図２８Ｂ（後圧密化）は１０００ｇｓｍのコアを示す。

すべての成形サンプル（４５０，１０００，および１２００コアｇｓｍ）について、追加の後圧密化プロセスは、スクリム側の表面形態を大幅に変化させた。後圧密化がなければ、スクリム側は非常に多孔性であるが、間隙率は後圧密化プロセスによって著しく低下する。これは、後圧密化中の追加の圧力および加熱がコア内の繊維間の樹脂の広がりを促進することを示す。

実施例３
曲げ特性は、シートが天井材などの物品に成形され、布表面または他の材料に取り付けられる熱成形プロセス中のＬＷＲＴシートの取り扱いに重要である。ＬＷＲＴシートに十分な剛性または強度がない場合、取り扱い中の曲げ変形に起因して表面にしわが現れる可能性があり、シートの破局的な破損の可能性さえある。

すべての試験片の曲げ特性を評価した。４５０ｇｓｍのコアの対照および後圧密化試験片の曲げピーク荷重および剛性を図２９Ａ（ピーク荷重）および図２９Ｂ（剛性）に示す。１０００ｇｓｍのコアの対照および後圧密化試験片の曲げピーク荷重および剛性を図３０Ａ（ピーク荷重）および図３０Ｂ（剛性）に示す。１２００ｇｓｍのコアの対照および後圧密化試験片の曲げピーク荷重および剛性を図３１Ａ（ピーク荷重）および図３１Ｂ（剛性）に示す。各グラフの右端のバーは対照試験片であり、残りは後圧密化試験片である。

すべてのサンプルは、機械方向（ＭＤ）において、交差機械方向（ＣＤ）よりも有意に良好な結果を示す。繊維の整列は、主に、ウェットレイドプロセスのウェブ形成部の間にヘッドボックス内で行われ、一般に機械方向に有利である。ヘッドボックス内の流れは、せん断と伸張の両方の混合である。壁の近くに強いせん断流があり、機械方向に向かって伸張流がある。結果として、繊維は流れ方向に向かって強く整列し、ＭＤにおけるより良好な機械的性能をもたらす。

最も軽い４５０ｇｓｍのコア材料について、後圧密化は、３つの滞留時間すべてについてピーク荷重および剛性の両方を改善した。滞留時間が長いほど、曲げ性能は良好である。最短時間（５秒）の使用は、曲げ特性を約３９％から６０％まで改善した。最も長い時間（２０秒）では、剛性についてＣＤで６５％の最小の改善が見られ、ＭＤのピーク負荷について８９％の最大の改善が達成された。

１０００ｇｓｍのコア材料の場合、滞留時間は機械的特性への影響がはるかに少ないと考えられる。ｔ検定の結果によれば、後圧密化試験片のピーク荷重と剛性の両方は、対照と比較して依然として１４％（ＣＤでの剛性）～４４％（ＣＤでのピーク荷重）改善された。

最も重い１２００ｇｓｍのコア材料については、ｔ検定によるピーク荷重についてのみ改善が実現され、後圧密化の使用による剛性の実質的な向上はない。より高いｇｓｍ基板のホットプレス温度を上昇させると、より高い温度においてのより良好なウェットアウトに起因してピーク荷重および剛性を改善することができると考えられる。

実施例４
引張特性も調べた。引張特性は、樹脂と繊維との間の接合に大きく依存し得る。図３２Ａおよび図３２Ｂは、４５０ｇｓｍのコアの引張強度（図３２Ａ）および弾性率（図３２Ｂ）を示す。図３３Ａおよび図３３Ｂは、１０００ｇｓｍのコアの引張強度（図３３Ａ）および弾性率（図３３Ｂ）を示す。図３４Ａおよび図３４Ｂは、１２００ｇｓｍのコアの引張強度（図３４Ａ）および弾性率（図３４Ｂ）を示す。

測定結果は、曲げ特性の結果と非常に類似していた。滞留時間は、より重いコアよりも最も軽い４５０ｇｓｍコアの特性に影響を与えた。基本重量が増加するにつれて、後圧密化による改善は減少した。１２００ｇｓｍのコアについて、２０秒の滞留時間によるＭＤにおける引張強度および２０秒の滞留時間によるＣＤにおける特性はわずかに改善されるが、他の滞留時間については増強がないかまたは最小限である。１９５℃のホットプレス温度においては、後圧密化プロセスがより軽いコアに有利であり、特性が増加したと考えられる。より良好なウェットアウトを促進するためにより高い温度および／または圧力を使用することによって、より重いコアの引張特性が増加すると考えられる。

本明細書に開示される例の要素を導入するとき、冠詞「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、および「上記（ｓａｉｄ）」は、１つ以上の要素があることを意味することを意図している。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、オープンエンドであることを意図しており、列挙された要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味する。本開示の利点を考慮すると、実施例の様々な構成要素は、他の実施例の様々な構成要素と交換または置換することができることが当業者によって認識されるであろう。

特定の態様、構成、実施例、および実施形態を上述したが、本開示の利益を考慮すると、開示された例示的な態様、構成、実施例、および実施形態の追加、置換、修正、および変更が可能であることが当業者によって認識されるであろう。

Claims

インラインシステムを使用して軽量熱可塑性複合物品を製造するためのインラインプロセスであって、
強化材料と熱可塑性材料とを液体中で組み合わせて水性発泡体を製造することと、
前記水性発泡体を前記インラインシステムの移動支持体上に堆積させることと、
前記移動支持体上の前記堆積した水性発泡体から液体を除去して、前記熱可塑性材料および前記強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを形成することと、
前記インラインシステムの前記移動支持体上の前記形成されたウエブを、第１の圧力および第１の温度にある前記インラインシステムの第１のプレス装置に提供して、前記第１のプレス装置を使用して、前記形成されたウェブに熱および圧力を加えることであって、前記第１の温度および前記第１の圧力は、形成されたウェブの前記熱可塑性材料を溶融するように選択される、提供することと、
第２の温度および第２の圧力にある前記インラインシステムの第２のプレス装置に前記加熱ウェブを提供して、前記第２のプレス装置を使用して前記加熱ウェブを冷却することであって、前記第２の温度は前記加熱ウェブの前記熱可塑性材料の融点よりも低く、前記第２の圧力は前記第１の圧力以下である、前記第２のプレス装置を使用して前記加熱ウェブを冷却することによって、前記加熱ウェブと実質的に同様の厚さを含む冷却ウェブが提供される、提供することと、
前記冷却ウェブを前記インラインシステムから排出して前記軽量熱可塑性複合物品を提供することと
を含む、インラインプロセス。
前記第１の圧力は、１．１バールよりも大きいか、または約２バール～約３０バールであるか、または約３バール～約２５バールであるか、または約３バール～約１５バールである、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記第１の温度は、約１７０℃～約２５０℃、または約１７０℃～約２４０℃、または約１７０℃～約２３０℃、または約１７０℃～約２２０℃、または約１７０℃～約２１０℃、または約１７０℃～約２００℃である、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記第２の温度は、前記熱可塑性材料の溶融温度未満、または１７０℃未満、または１６０℃未満、または１５０℃未満、または１４０℃未満、または１３０℃未満、または１２０℃未満、または１１０℃未満、または９０℃未満、または８０℃未満、または７０℃未満、または６０℃未満、または５０℃未満、または４５℃未満、または５℃～４５℃である、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記インラインシステムを使用して前記冷却ウェブを個々の軽量熱可塑性複合物品に切断することと、前記個々の軽量熱可塑性複合物品を前記インラインシステムから排出することとをさらに含む、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記第１のプレス装置は、前記形成されたウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、前記加熱ウェブに前記第１の温度および前記第１の圧力において圧力を加えるように構成されている、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記第２のプレス装置は、前記加熱ウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、前記加熱ウェブに前記第２の温度および前記第２の圧力において圧力を加えるように構成されている、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第１のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第１の温度に加熱され、前記形成されたウェブが前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記形成されたウェブに前記第１の圧力を加えるためにともに使用される、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第２のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第２の温度に冷却され、前記加熱ウェブが前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記第１のプレス装置から受け取られる前記加熱ウェブに前記第２の圧力を加えるためにともに使用される、請求項１に記載のインラインプロセス。
前記システムは、前記第１のプレス装置に前記形成されたウェブを提供する前に、前記形成されたウェブの厚さを選択するための少なくとも１つのローラセットを備える、請求項１に記載のインラインプロセス。
インラインシステムを使用して軽量熱可塑性複合物品を製造するためのインラインプロセスであって、
強化材料と熱可塑性材料とを液体中で組み合わせて水性発泡体を製造することと、
前記水性発泡体を前記インラインシステムの移動支持体上に堆積させることと、
前記移動支持体上の堆積した前記水性発泡体から液体を除去して、前記熱可塑性材料および前記強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを形成することと、
前記形成されたウェブの第１の表面上に第１のスキンを配置することと、
前記インラインシステムの前記移動支持体上の前記形成されたウェブおよび配置された第１のスキンを前記インラインシステムの第１のプレス装置に提供して、前記第１のプレス装置を使用して、第１の温度および第１の圧力において、前記形成されたウェブおよび配置された第１のスキンに熱および圧力を加えることであって、前記第１の温度および第１の圧力は、前記形成されたウェブの熱可塑性材料を溶融するように選択される、提供することと、
第２の温度にある前記インラインシステムの第２のプレス装置に前記加熱ウェブおよび配置された第１のスキンを提供して、前記加熱ウェブおよび配置されたスキンを冷却し、第２のプレス装置を使用して、第２の圧力において、前記加熱ウェブに圧力を加えることであって、前記加熱ウェブを冷却することによって、前記加熱ウェブと実質的に同様の厚さを含む冷却ウェブが提供され、前記第２の圧力は前記第１の圧力以下である、提供することと、
前記冷却ウェブを前記インラインシステムから排出して前記軽量熱可塑性複合物品を提供することと
を含む、インラインプロセス。
前記第１の圧力は、１．１バールよりも大きいか、または約２バール～約３０バールであるか、または約３バール～約２５バールであるか、または約３バール～約１５バールである、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第１の温度は、約１７０℃～約２５０℃、または約１７０℃～約２４０℃、または約１７０℃～約２３０℃、または約１７０℃～約２２０℃、または約１７０℃～約２１０℃、または約１７０℃～約２００℃である、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第２の温度は、前記熱可塑性材料の溶融温度未満、または１７０℃未満、または１６０℃未満、または１５０℃未満、または１４０℃未満、または１３０℃未満、または１２０℃未満、または１１０℃未満、または９０℃未満、または８０℃未満、または７０℃未満、または６０℃未満、または５０℃未満、または４５℃未満、または５℃～４５℃である、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記インラインシステムを使用して前記冷却ウェブを個々の軽量熱可塑性複合物品に切断することと、前記個々の軽量熱可塑性複合物品を前記インラインシステムから排出することとをさらに含む、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第１のプレス装置は、前記形成されたウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、前記加熱ウェブに前記第１の温度および前記第１の圧力において圧力を加えるように構成されている、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第２のプレス装置は、前記加熱ウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、前記加熱ウェブに前記第２の温度および前記第２の圧力において圧力を加えるように構成されている、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第１のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第１の温度に加熱され、前記形成されたウェブが前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記形成されたウェブに前記第１の圧力を加えるためにともに使用される、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第２のプレス装置および前記第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第２のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第２の温度に冷却され、前記加熱ウェブが前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記第１のプレス装置から受け取られる前記加熱ウェブに前記第２の圧力を加えるためにともに使用される、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記システムは、前記第１のプレス装置に前記形成されたウェブを提供する前に、前記形成されたウェブの厚さを選択するための少なくとも１つのローラセットを備える、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記形成されたウェブおよび配置された第１のスキンを前記第１のプレス装置に提供する前に、前記形成されたウェブの第２の表面上に第２のスキンを配置することをさらに含む、請求項１１に記載のインラインプロセス。
前記第１の圧力は、１．１バールよりも大きいか、または約２バール～約３０バールであるか、または約３バール～約２５バールであるか、または約３バール～約１５バールである、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記第１の温度は、約１７０℃～約２５０℃、または約１７０℃～約２４０℃、または約１７０℃～約２３０℃、または約１７０℃～約２２０℃、または約１７０℃～約２１０℃、または約１７０℃～約２００℃である、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記第２の温度は、前記熱可塑性材料の溶融温度未満、または１７０℃未満、または１６０℃未満、または１５０℃未満、または１４０℃未満、または１３０℃未満、または１２０℃未満、または１１０℃未満、または９０℃未満、または８０℃未満、または７０℃未満、または６０℃未満、または５０℃未満、または４５℃未満、または５℃～４５℃である、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記インラインシステムを使用して前記冷却ウェブを個々の軽量熱可塑性複合物品に切断することと、前記個々の軽量熱可塑性複合物品を前記インラインシステムから排出することとをさらに含む、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記第１のプレス装置は、前記形成されたウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、前記加熱ウェブに前記第１の温度および前記第１の圧力において圧力を加えるように構成されている、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記第２のプレス装置は、前記加熱ウェブを上側プレートと下側プレートとの間に挟むことによって、前記加熱ウェブに前記第２の温度および前記第２の圧力において圧力を加えるように構成されている、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第１のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第１の温度に加熱され、前記形成されたウェブが前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記形成されたウェブに前記第１の圧力を加えるためにともに使用される、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記第２のプレス装置および前記第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第２のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第２の温度に冷却され、前記加熱ウェブが前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記第１のプレス装置から受け取られる前記加熱ウェブに前記第２の圧力を加えるためにともに使用される、請求項２１に記載のインラインプロセス。
前記システムは、前記第１のプレス装置に前記形成されたウェブを提供する前に、前記形成されたウェブの厚さを選択するための少なくとも１つのローラセットを備える、請求項２１に記載のインラインプロセス。
軽量熱可塑性複合物品を製造するためのインラインシステムであって、
熱可塑性材料および強化材料を受け取って、前記熱可塑性材料および前記強化材料の実質的に均質な分散液を提供するように構成された混合リザーバと、
前記混合リザーバに流体結合され、前記混合リザーバから前記実質的に均質な分散液を受け取るように構成された移動支持体と、
前記移動支持体によって受け取られた前記分散液から液体を除去して、前記熱可塑性材料および前記強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを提供するように構成された圧力装置と、
前記形成されたウェブを受け取り、第１の温度および第１の圧力を使用して前記形成されたウェブに熱および圧力を提供するように構成された第１のプレス装置と、
前記第１のプレス装置から前記加熱ウェブを受け取り、第２の温度および第２の圧力を使用して前記加熱ウェブを冷却するように構成された第２のプレス装置と
を備える、インラインシステム。
前記第２のプレス装置は、前記第１のプレス装置を使用して加熱およびプレスした後の前記加熱ウェブの厚さの任意の実質的な変化を防止するために、前記第２の圧力において前記ウェブを冷却するように構成されている、請求項３１に記載のインラインシステム。
前記第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第１のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第１の温度に加熱され、前記形成されたウェブが前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記形成されたウェブに前記第１の圧力を提供するためにともに使用される、請求項３１に記載のインラインシステム。
前記第２のプレス装置および前記第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第２のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第２の温度に冷却され、前記加熱ウェブが前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記第１のプレス装置から受け取られる前記加熱ウェブに前記第２の圧力を提供するためにともに使用される、請求項３１に記載のインラインシステム。
前記第１のプレス装置および前記第２のプレス装置は、ベルトフィーダ装置の一部である、請求項３１に記載のインラインシステム。
前記第１のプレス装置は、前記ベルトフィーダ装置上の前記形成されたウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える、請求項３５に記載のインラインシステム。
前記第２のプレス装置は、前記ベルトフィーダ装置上の前記加熱ウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える、請求項２６に記載のインラインシステム。
前記第１のプレス装置および前記第２のプレス装置は各々、前記形成されたウェブを前記移動支持体の移動方向に平行な方向に挟むように構成されている、請求項３１に記載のインラインシステム。
前記第１のプレス装置および前記第２のプレス装置のうちの少なくとも一方は、前記形成されたウェブを前記移動支持体の移動方向に平行でない方向に挟むように構成されている、請求項３１に記載のインラインシステム。
前記第１のプレス装置に前記形成されたウェブを提供する前に、前記形成されたウェブの厚さを選択するように構成されているローラセットをさらに備える、請求項３１に記載のインラインシステム。
軽量熱可塑性複合物品を製造するためのシステムであって、
第１のサブシステムであり、
熱可塑性材料および強化材料を受け取って、前記熱可塑性材料および前記強化材料の実質的に均質な分散液を提供するように構成された混合リザーバ、
前記混合リザーバに流体結合され、前記混合リザーバから前記実質的に均質な分散液を受け取るように構成された移動支持体、
前記移動支持体によって受け取られた前記分散液から液体を除去して、前記熱可塑性材料および前記強化材料から形成された連続気泡構造のウェブを提供するように構成された圧力装置
を備える、第１のサブシステムと、
第２のサブシステムであり、
前記第１のサブシステムから前記形成されたウェブを受け取り、第１の温度および第１の圧力を使用して前記形成されたウェブに熱および圧力を提供するように構成された第１のプレス装置、および
前記第１のプレス装置から前記加熱ウェブを受け取り、第２の温度および第２の圧力を使用して前記加熱ウェブを冷却するように構成された第２のプレス装置
を備える、第２のサブシステムと
を備える、インラインシステム。
前記第２のプレス装置は、前記第１のプレス装置を使用して加熱およびプレスした後の前記加熱ウェブの厚さの任意の実質的な変化を防止するために、前記第２の圧力において前記ウェブを冷却するように構成されている、請求項４１に記載のシステム。
前記第１のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第１のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第１の温度に加熱され、前記形成されたウェブが前記第１のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記形成されたウェブに前記第１の圧力を提供するためにともに使用される、請求項４１に記載のシステム。
前記第２のプレス装置および前記第２のプレス装置は、上側ローラセットおよび下側ローラセットを備え、前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間には空間があり、前記第２のプレス装置の複数の前記上側ローラおよび複数の前記下側ローラの各々は、前記第２の温度に冷却され、前記加熱ウェブが前記第２のプレス装置の前記上側ローラセットと前記下側ローラセットとの間を通過するときに、前記第１のプレス装置から受け取られる前記加熱ウェブに前記第２の圧力を提供するためにともに使用される、請求項４１に記載のシステム。
前記第１のプレス装置および前記第２のプレス装置は、ベルトフィーダ装置の一部である、請求項４１に記載のシステム。
前記第１のプレス装置は、前記ベルトフィーダ装置上の前記形成されたウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える、請求項４５に記載のシステム。
前記第２のプレス装置は、前記ベルトフィーダ装置上の前記加熱ウェブを挟む上側プレートおよび下側プレートを備える、請求項４６に記載のシステム。
前記第１のプレス装置および前記第２のプレス装置は各々、前記形成されたウェブを前記移動支持体の移動方向に平行な方向に挟むように構成されている、請求項４１に記載のシステム。
前記第１のプレス装置および前記第２のプレス装置のうちの少なくとも一方は、前記形成されたウェブを前記移動支持体の移動方向に平行でない方向に挟むように構成されている、請求項４１に記載のシステム。
前記第２のサブシステムに前記形成されたウェブを提供する前に、前記形成されたウェブの厚さを選択するように構成されているローラセットをさらに備える、請求項４１に記載のシステム。
熱可塑性材料によって適所に保持された強化材料から形成される連続気泡構造のウェブを含む軽量熱可塑性複合物品を形成するプロセスであって、
前記ウェブを前記熱可塑性材料の融点より高い第１の温度に加熱することと、
前記第１の温度において第１の圧力を加えて、第１の厚さを有する加熱ウェブを提供することと、
前記加熱ウェブを前記第１の温度の融点より低い第２の温度に冷却することと、
前記第２の温度において第２の圧力を加えて、前記加熱ウェブを冷却し、前記第１の厚さを有する軽量熱可塑性複合物品を提供することであって、前記第２の圧力は前記第１の圧力以下である、加えることと
を含む、プロセス。