JP7470676B2 - 可変坪量を有するコア層及び複合品 - Google Patents

Description

優先出願
本願は、開示全体が、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる２０１８年９月４日に出願された米国仮出願第６２／７２６，６８１号に対する優先権及びその利益を主張する。

本明細書に説明するある特定の構成は、コア層の異なる領域で可変坪量を含むコア層及びコア層を含む複合品を対象とする。

複合品には多くの異なる用途がある。自動車は、多くの場合、多様な内装及び外装の用途で複合品を使用している。

可変坪量を含むコア層のある特定の態様、特徴、実施形態、及び例を以下に説明する。コア層は、自動車の内装及び外装の用途で使用される複合品を含むが、これらに限定されない多くの異なる用途で使用することができる。

第１の態様では、エアバッグの展開を可能にするように構成された複合品を含む車両ヘッドライナーを製造する方法が説明されている。いくつかの例では、方法は、熱可塑性材料及び強化繊維の実質的に均質な混合物を含む分散液を成形支持要素の上に配置することと、配置した発泡体を含む成形支持要素の全体に満たない表面に圧力を与えて、ウェブの異なる領域で可変坪量を含む多孔質ウェブを提供することと、可変坪量を含む多孔質ウェブを乾燥させて、多孔質コア層の幅全体にわたって可変坪量を有する多孔質コア層を含む複合品を提供することとを含む。

ある特定の例では、方法は、配置された分散液を含む成形支持要素の下側に負圧を与えることを含む。他の例では、方法は、配置された分散液を含む成形支持要素の中心領域に負圧を与えて、中心領域に多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、配置された分散液を含む成形支持要素の上側に正圧を与えることを含む。他の実施形態では、方法は、配置された分散液を含む成形支持要素の中心領域に正圧を与えて、中心領域に、多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることを含む。

他の例では、方法は、配置された分散液を含む成形支持要素の下側に負圧を与えること、及び配置された分散液を含む成形支持要素の上側に負圧を与えることを含む。いくつかの実施形態では、方法は、成形支持要素の下側に、成形支持要素の中心領域での成形支持要素の上側で与えられる負圧よりもより大きい負圧を与えて、中心領域に、多孔質コア層の端縁においてよりも高い坪量を与えることを含む。

いくつかの例では、方法は、成形支持要素の下側に負圧を与えること、及び成形支持要素の上側に正圧を与えることを含む。他の例では、方法は、成形支持要素の下側に与えられる負圧が、成形支持要素の下側全体にわたって実質的に均一になるように構成すること、及び上側の圧力を成形支持要素の中心領域においてより大きくなるように構成して、中心領域に、多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることを含む。

いくつかの例では、方法は、成形支持要素の下側にマスクを配置すること、及び配置したマスクによって覆われていないウェブの領域に負圧を与えることを含む。

他の例では、方法は、多孔質コア層の第１の表面に第１の表皮を配置することを含む。いくつかの例では、配置された第１の表皮は可変坪量を含む。他の例では、方法は、多孔質コア層の第２の表面に第２の表皮を配置することを含む。ある特定の例では、配置された第２の表皮は可変坪量を含む。

ある特定の実施形態では、方法は、第２の多孔質コア層を多孔質コア層に結合することを含む。いくつかの例では、第２の多孔質コア層は、第２の多孔質コア層の異なる領域で実質的に均一な坪量を含む。さらなる例では、第２の多孔質コア層は、第２の多孔質コア層の異なる領域で可変坪量を含む。いくつかの例で、方法は、第１の表皮を多孔質コア層の第１の表面に結合することを含む。他の例では、方法は、装飾層を配置された第２の表皮に結合することを含む。追加の例では、方法は、圧力が成形支持要素に与えられている間に、分散液を成形支持層に配置することを含む。

別の態様では、エアバッグの展開を可能にするように構成された複合材料を含む車両ヘッドライナーを製造する方法が説明されている。いくつかの実施形態では、方法は、熱可塑性材料及び強化繊維の均質な混合物を含む分散液を成形支持要素の上に配置して、熱可塑性材料によってともに保持された強化繊維によって形成されたオープンセル構造のウェブを提供することと、ウェブを乾燥させて多孔質コア層を提供することと、可変坪量を含む第１の表皮を多孔質コア層の第１の表面に配置して、複合材料の異なる領域で可変坪量を有する複合材料を提供することを含む。

いくつかの例では、方法は、第１の表皮の端縁での坪量よりも高い坪量を表皮の中心領域で含むように第１の表皮を構成することを含む。他の例では、方法は、可変坪量を含む第２の表皮を多孔質コア層の第２の表面に配置して、複合材料の異なる領域で可変坪量を有する複合材料を提供することを含む。ある特定の例では、方法は、第１の表皮及び第２の表皮を同じになるように構成することを含む。他の例では、方法は、第１の表皮及び第２の表皮の各々を、各表皮の中心領域において、各表皮の端縁での坪量よりもより高い坪量を含むように構成することを含む。追加の例では、方法は、第１の表皮及び第２の表皮を異なるように構成することを含む。

いくつかの例では、方法は、配置された分散液に圧力を与えて、可変坪量を含むウェブを提供することを含む。いくつかの例では、方法は、与えた圧力を負圧として構成することを含む。他の例では、方法は、与えた圧力を正圧として構成することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、追加の強化繊維を配置されたウェブに適用して、ウェブに可変坪量を与えることを含む。

追加の態様では、方法は、可塑性材料及び強化繊維から形成された多孔質コア層を含む複合材料を、車両エアバッグの展開中に端縁で複合材料の破損を促進するように構成することを含み、複合材料は可変坪量を含み、複合材料の中心領域での坪量は、複合材料の端縁での坪量よりも大きく、車両エアバッグの展開中に端縁での複合材料の破損を促進する。

いくつかの例では、方法は、多孔質コア層の各表面に配置された表皮層で複合材料を構成することを含む。他の例では、方法は、実質的に均一な坪量を含むように各表皮を構成することを含む。さらなる例では、方法は、可変坪量を含むように少なくとも１つの表皮を構成することを含む。他の例では、方法は、多孔質コア層の各端縁での坪量を、多孔質コア層の中心領域での平均坪量よりも少なくとも１０％少なくなるように構成することを含む。いくつかの例では、方法は、多孔質コア層の各端縁での坪量を、多孔質コア層の中心領域での平均坪量よりも少なくとも１５％少なくなるように構成することを含む。さらなる例では、方法は、多孔質コア層の各端縁での坪量を、多孔質コア層の中心領域での平均坪量よりも少なくとも２０％少なくなるように構成することを含む。いくつかの例では、方法は、多孔質コア層の各端縁での坪量を、多孔質コア層の中心領域での平均坪量よりも少なくとも２５％少なくなるように構成することを含む。他の例では、方法は、コア層の中心領域での坪量を、１平方メートルあたり約５００グラム（ｇｓｍ）～約２０００ｇｓｍになるように構成すること、多孔質コア層の各端縁での坪量を、コア層の中心領域での坪量より少なくとも１０％少なくなるように構成すること、及び中心領域と各端縁との間の遷移領域の坪量を、傾斜坪量を含むように構成することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、車両のサイドエアバッグの展開中に、端縁での複合材料の破損を促進するように複合材料を車両ヘッドライナーとして構成することを含む。

別の態様では、ヘッドライナーキットは、熱可塑性材料及び強化繊維から形成され、車両エアバッグの展開中に端縁で車両ヘッドライナーの破損を促進するように構成された多孔質コア層を含む車両ヘッドライナーを含み、車両ヘッドライナーは可変坪量を含み、車両ヘッドライナーの中心領域での坪量は車両ヘッドライナーの端縁での坪量よりも大きく、車両エアバッグの展開中に端縁での車両ヘッドライナーの破損を促進し、車両エアバッグを受け入れるように構成された車両空間にヘッドライナーを設置するための説明書が提供される。

いくつかの実施形態では、車両ヘッドライナーは、コア層の各側面に配置された表皮層をさらに含む。他の実施形態では、車両ヘッドライナーは、表皮層の１つに配置された装飾層をさらに含む。ある特定の例では、中心領域での横方向の坪量は、横方向の端縁での坪量よりも少なくとも２０％大きい。他の実施形態では、中心領域での坪量は、５００ｇｓｍ～２０００ｇｓｍであり、端縁での坪量は、中心領域での坪量よりも横方向で少なくとも１０％少ない。

追加の態様では、可変坪量を有する多孔質コア層を製造するためのシステムは、熱可塑性材料及び強化材料の混合物を受け入れるように構成された成形支持要素、成形支持要素の第１の表面に流体結合して、成形支持要素の異なる領域に差圧を与えて、可変坪量を含むウェブを提供するように構成された圧力装置、及びウェブを乾燥させて多孔質コア層を形成するように構成された乾燥機を含む。

いくつかの例では、システムは、熱可塑性材料及び強化繊維を受け入れ、受け入れた熱可塑性材料及び強化繊維を混合して、熱可塑性材料及び強化繊維の実質的に均一な分散液を提供するように構成されたヘッドボックスを含む。いくつかの実施形態では、システムは、成形支持要素を受け入れて、熱可塑性材料及び強化繊維の混合物から形成されたウェブを圧縮するように構成された１対のローラーを含む。他の例では、システムは、成形支持要素の第２の表面で成形支持要素に流体結合するように構成された第２の圧力装置を含み、第１の表面は、第２の表面の反対側にある。いくつかの例では、圧力装置は、負圧を成形支持要素に与えるように構成され、第２の圧力装置は正圧を成形支持要素に提供するように構成される。

別の態様では、複合品は、熱可塑性材料によってともに保持された強化繊維によって形成されたオープンセル構造のウェブを含む多孔質コア層であって、多孔質コア層の幅全体にわたって可変坪量を含む多孔質コア層、及び多孔質コア層に結合された表皮層を含む。

いくつかの例では、多孔質コア層は、中心領域においてよりも横方向端縁においてより低い坪量を含む。ある特定の例では、複合品は、端縁の各々と中心領域との間に遷移ゾーンを含み、遷移ゾーンの坪量は可変である。他の例では、遷移ゾーンは、０ｇｓｍ／ｃｍより大きく、最大３０ｇｓｍ／ｍまでの坪量／距離の勾配を含む。いくつかの例では、坪量／距離の勾配は、端縁から中心領域へ線形である。他の例では、強化繊維はガラス繊維を含む。いくつかの実施形態では、熱可塑性材料は、ポリオレフィン材料を含む。他の例では、多孔質コア層は、多孔質コア層にロフティング剤を含む。いくつかの例では、多孔質コア層は、多孔質コア層に難燃剤を含む。他の例では、端縁での平均坪量は、中心領域での平均坪量よりも少なくとも２０％少ない。

別の態様では、車両は、本明細書に説明する複合品を含むヘッドライナーを含む。

追加の態様、実施形態、実施例、及び構成をさらに詳細に以下に説明する。

ある特定の特徴、構成、態様、及び実施形態が、添付の図面を参照して以下に説明されている。

いくつかの例に係る、コア層の幅全体にわたって可変の坪量を含むコア層の図である。 ある特定の例に係る、コア層の異なる領域での坪量の差を示すグラフである。 ある特定の例に係る、コア層の異なる領域での坪量の差を示す別のグラフである。 いくつかの実施形態に係る、コア層の異なる領域での坪量の差を示す別のグラフである。 いくつかの実施形態に係る、コア層の異なる領域での坪量の差を示す別のグラフである。 特定の実施形態に係る、コア層の異なる領域での坪量の差を示す別のグラフである。 いくつかの例に係る、可変坪量の遷移ゾーンを有するコア層を示す図である。 いくつかの例に係る、可変坪量の遷移ゾーンを有するコア層の坪量プロファイルを示す図である。 ある特定の例に係る、可変坪量の単一の端縁を有するコア層の図である。 いくつかの例に係る、可変坪量の単一の端縁を有するコア層の坪量プロファイルを示すグラフである。 いくつかの例に係る、可変坪量の単一の端縁を有するコア層の坪量プロファイルを示す別のグラフである。 いくつかの例に係る、可変坪量の単一の端縁を有するコア層の坪量プロファイルを示す別のグラフである。 いくつかの実施形態に係る、遷移ゾーンの拡大図を示す図である。 いくつかの例に係る、遷移ゾーンでの坪量プロファイルを示すグラフである。 いくつかの実施形態に係る、端縁に開口を含むコア層を示す図である。 いくつかの実施形態に係る、端縁にスロットを含むコア層を示す図である。 いくつかの例に係る、より低い坪量を含む端縁を有するコア層を示す図である。 いくつかの例に係る、遷移ゾーン及びより低い坪量を含む端縁を有するコア層の図である。 ある特定の例に係る、コア層と、コア層に配置された表皮層とを含む複合品の図である。 ある特定の例に係る、コア層と、コア層に配置された２つの表皮層とを含む複合品の図である。 ある特定の例に係る、コア層と、コア層に配置された、可変坪量を有する表皮層とを含む複合品の図である。 ある特定の例に係る、コア層と、コア層に配置された表皮層と、表皮層に配置された装飾層とを含む複合品の図である。 いくつかの例に係る、圧力ヘッドを含むシステムの一部を示す。 いくつかの例に係る、真空ヘッドを含むシステムの一部を示す。 いくつかの例に係る、真空ヘッド及び圧力ヘッドを含むシステムの一部を示す。 いくつかの実施形態に従って、プリプレグを製造するために使用できる支持要素の図である。 いくつかの実施形態に係る、プリプレグを製造するために使用できる支持要素の別の図である。 いくつかの例に従って、材料のストリップを中心領域に配置して、コア層に可変坪量を与えるプロセスを概略で示す。 いくつかの実施形態に係る、ボスを有する支持要素の側面図である。 ある特定の実施形態に係る自動車ヘッドライナーの図である。 いくつかの実施形態に係る、遷移ゾーン及び端縁を有するコア層を示す図である。 いくつかの例に係る、コア層の幅全体にわたる坪量を示すグラフである。 いくつかの例に係る、コア層の幅全体にわたるガラス含有量を示すグラフである。 ある特定の例に係る、コア層の幅全体にわたるピーク負荷を示すグラフである。 特定の例に係る、コア層の幅全体にわたる剛性を示すグラフである。 いくつかの実施形態に係る、曲げピーク負荷と坪量の相関関係を示すグラフである。

本開示の利益を所与として、当業者は、図中の実例が単に説明の目的で提供されており、本明細書に説明する技術の寸法、構成、形状、及び特徴を制限することを意図しないことを認識するであろう。

コア層及び／またはコア層を含む複合品を製造することに関して、ある特定の具体的な例を説明する。下側、下部、上部などを参照し得る。コア層の下側、下部、上部などに対する任意の１つの構成要素の正確な配置は、所望の通りに、変化し得る。特に明記しない限り、構成要素、構造などの特定の向きや配置が必須であることは意図されない。

ある特定の例では、自動車産業においては、より軽量、より安価、及びより高い燃料効率を備えた製品が一般的に好ましい。燃料効率の向上に対する要求の高まりは、地球温暖化の懸念が引き金になっている。環境保護庁（ＥＰＡ）は、乗員の安全を犠牲にすることなく車両の排気ガス及び燃料消費量を削減するように自動車会社を規制している。経験から述べれば、１０％の軽量化は、約８～１０％の燃費の向上に貢献することができる。軽量化の傾向によって、鋼及び鋳鉄の量の継続的な減少が進んでいる。軽量強化熱可塑性（ＬＷＲＴ）材料は、車両重量を減少させ、燃料効率を向上させることができる。Ｈａｎｗｈａ Ａｚｄｅｌ Ｉｎｃ．によって製造される複合材料（例えば、ＳｕｐｅｒＬｉｔｅ（登録商標））は、鋼及び鋳鉄よりもはるかに軽量（０．１～０．８ ｇ／ｃｍ³）である。ＬＷＲＴの使用の別の属性は、ＬＷＲＴが他の材料よりもはるかに優れた成形性を有している点であり、これは、相手先商標製品の製造会社（ＯＥＭ）に製造可能性及び機能性のより広い余地を与えている。

いくつかの例では、本明細書に説明するコア層は、例えば車両ヘッドライナーなどの自動車内部の用途で使用できる。ヘッドライナーは、取り扱いやすさ及び高性能のために剛性を必要とするが、ヘッドライナーが堅すぎる場合、サイドカーテンエアバッグの一貫した展開は損なわれる場合がある。通常、坪量が低いほど、機械的特性（例えば、曲げピーク負荷、剛性など）は低くなる。コア層の幅全体にわたって坪量を変えることによって、ヘッドライナーの剛性を維持しながら、サイドエアバッグの展開の改善を達成できる。

ある特定の実施形態では、本明細書に説明するコア層の１つ以上の端縁は、コア層の中心領域とは異なる坪量を含み得る。図１を参照すると、坪量が変化するまたは異なる領域を有するコア層の実例が示されている。コア層１００は、中心領域１１０、及び端縁１２０、１２２を含み得る。中心領域１１０の坪量は、平均して、端縁１２０、１２２の１つ以上での坪量よりも高くなることができる。いくつかの例では、中心領域１１０の坪量は、両方の端縁１２０、１２２でよりも高い場合がある。参照のために、方向ｄ１は、一般的に機械方向（ＭＤ）と呼ばれ、方向ｄ２は、一般的に横方向（ＣＤ）と呼ばれる。所望される場合、横方向ｄ１の端縁は、コア層１００の中心におけるのとは異なる坪量または同じ坪量を含む場合もある。

いくつかの実施形態では、コア１００の中心から端縁１２０、１２２に向かって坪量の、例えば、線形または非線形などの漸次的な減少があるように、坪量は中心領域１１０から端縁１２０、１２２に傾斜し得る。この構成が、図２にグラフで示されており、ここで「０」位置はコア層１００の中心であり、負の距離は、端縁１２０に向かって横方向ｄ２で横に移動し、正の距離は、端縁１２２に向かって横方向ｄ２で横に移動する。この実例では、坪量は、概して対称的にコアの中心から外縁に線形に減少し、例えば、坪量／距離の勾配は線形であり、コア層の幅全体にわたって実質的に同じである。ただし、所望される場合、勾配は、コアの中心から端縁に向かって異なる場合がある。端縁１２０に向かう坪量は、中心から端縁１２２に向かう坪量よりも多く減少する１つの実例が、図３に示されている。そのような場合、例えばエアバッグの展開中などの特定の状況で、コア層の破損が望ましい、車両エアバッグまたは他の領域に隣接して、坪量がより大きく減少する端縁を配置することが望ましい場合がある。

ある特定の例では、坪量の変化は、コア層の幅全体にわたって線形である必要はない。図４を参照すると、コア層の幅全体にわたる坪量が、中心から端縁に向かって非線形に減少するグラフが示されている。この実例では、坪量は、コア層の端縁の外側部分に向かって急激に低下する。コア層の中心からコア層の端縁への坪量の非線形の減少の別の実例が図５に示されている。この実例では、坪量は中心から離れるにつれて急速に減少し、コア層の端縁に向かって横ばいになる。坪量の減少が、コア層の一方の端縁に向かう一方向で非線形であり、坪量の減少が、コア層の別の端縁に向かう別の方向で線形である別の実例が、図６に示されている。所望される場合、コア層の中心からコア層の端縁への坪量の異なった非線形の減少も存在し得る。

ある特定の実施形態では、コア層の中心から端縁への坪量の減少は、１つ以上の遷移領域またはゾーンを含む場合もある。図７を参照すると、中心領域７１０、遷移ゾーン７１６、７１８、及び端縁７２０、７２２を含むコア層が示されている。いくつかの例では、中心領域１１０の坪量は、例えば、横方向全体にわたってなど、板材の幅全体にわたって実質的に一定であり得る。坪量は、次いでそれぞれ端縁７２０、７２２に向かって移動するにつれ遷移ゾーン７１６、７１８で減少することができる。端縁７２０、７２２での坪量は、実質的に一定であってよい。この構成のグラフ図が図８に示されており、ここで「０」は図７のコア層の中心位置を記している。中心領域７１０全体にわたる坪量は、領域８１０として示され、端縁７２０、７２２全体にわたる坪量は、それぞれ領域８２０，８２２として示され、遷移ゾーン７１６、７１８の坪量は、領域８１６、８１８として示されている。いくつかの例では、遷移ゾーンの坪量は、約２ｇｓｍ／ｃｍ～約２０ｇｓｍ／ｍｍ減少し得、より具体的には遷移ゾーン７１６、７１８で約５ｇｓｍ／ｃｍ～約２０ｇｓｍ／ｃｍの減少である。遷移ゾーン７１６での坪量の減少は、遷移ゾーン７１８での坪量の減少と同じである必要はない。さらに、遷移ゾーン７１６，７１８の一方での坪量は、線形に減少し得、遷移ゾーン７１６、７１８の他の一方での坪量は、非線形に減少し得る。いくつかの例では、単一の遷移ゾーンがコア層に存在し得る。例えば、コア層が車両ヘッドライナーとして構成された複合品で使用される場合、車両エアバッグまたは他のデバイスもしくはセンサに隣接する単一の端縁でより低い坪量を有することだけが望ましい場合がある。図７及び図８を再び参照すると、中心領域７１０での坪量は、中心領域７１０の横方向全体にわたって実質的に一定である。同様に、端縁７２０、７２２での坪量は、横方向全体にわたって実質的に一定である。

ある特定の構成では、コア層の１つの端縁だけが中心領域とは異なる坪量を含むコア層を構成することが望ましい場合がある。図９を参照すると、中心領域９１０、及び中心領域９１０の坪量とは異なる坪量を有する端縁９２０を含むコア層９００が示されている。いくつかの例では、中心領域９１０の坪量は、平均して、端縁９２０での坪量よりも高くすることができる。コア層９００の異なる坪量プロファイルの多くの異なる可能性のうちのいくつかが、図１０～図１２にグラフで示されている。図１０を参照すると、中心領域９１０の坪量が実質的に一定であり、端縁９２０に向かって移動することにより、坪量の線形の減少が起こる坪量プロファイルが示されている。図１１を参照すると、中心領域９１０の坪量が実質的に一定であり、端縁９２０に向かって移動することにより、坪量の非線形の減少が起こる坪量プロファイルが示されている。図１２を参照すると、例えば、遷移ゾーンが中心領域９１０と端縁９２０との間に存在する場合に存在し得る、段階的な坪量の変化がある、坪量プロファイルが示されている。この構成では、（坪量は、所望される場合、遷移ゾーンで非線形に低下し得るが）坪量は線形に低下し、次いで端縁９２０で実質的に一定になるように横ばいになる。他の坪量プロファイルは、本開示の利点を所与として、当業者によって認識されるであろう。

いくつかの実施形態では、遷移ゾーンは、複数のゾーンまたは領域を含み得る。図１３を参照すると、領域１３３２、１３３４を含む遷移ゾーンまたは遷移領域１３３０の拡大図が示されている。遷移領域１３３２に隣接して配置されている中心領域１３１０が示されている。遷移領域１３３２、１３３４の坪量の変化は、同じである必要はない。例えば、及び図１４を参照すると、領域１３１０の坪量１４１０及び領域１３２０の坪量１４２０は実質的に一定である。遷移領域１３３２の坪量１４３２は、遷移領域１３３２の坪量１４４２よりも大きい傾きで減少する。坪量の線形の減少が、遷移領域１３３２、１３３４について図１４に示されているが、遷移領域１３３２、１３３４の一方または両方の坪量は非線形であることができ得る。

ある特定の構成では、端縁にミシン目、スリット、穴などを意図的に含むことによって、コア層及び／またはコア層を含む複合品の端縁で減少した坪量を有することが望ましい場合がある。コア層が、中心領域１５１０、遷移領域１５１６、１５１８、及び側端１５２０、１５２２を含む１つの実例が図１５に示されている。側端の各々は、端縁１５２０、１５２２で平均坪量を低減するために複数の開口を含むとして示されている。例えば、開口１５５２は、端縁１５２０に配置されているとして示されている。いくつかの例では、開口（または他の開放特徴）は、サイドエアバッグまたは他の構造に隣接するある特定の領域での弱さを促進するために、端縁に沿って所望の場所に配置することができる。２つの端縁が図１５に示されているが、異なる坪量であり、かつ開口を有する単一の端縁だけを含むコア層が存在し得る。同様に、所望される場合、遷移ゾーンまたは遷移領域が存在しない場合がある。図１５に示す開口は単に例示的にすぎず、異なる開口が異なる形状及びサイズを含み得る。さらに、存在する開口の正確な数は変わり得、端縁１５２０、１５２２は同じ数の開口を有する必要はない。一般に、開口は開放空間を提供し、ガスがコア層を通って流れることを可能にし、適切なエアバッグ展開を支援することができる。開口の存在は、例えば、コア層の厚さ全体にわたって実質的に類似した坪量を有するコア層を生成する能力、次いで開口を設けることによって端縁での坪量を改変することを含む望ましい属性を与えることができる。代わりに、以下に記載するように、開口は、開口を形成するために任意の形成後処理を必要とすることなく、コア層の形成中にインラインプロセスで形成することができる。端縁１５２０、１５２２に存在する開口の正確な数は変化し得、開口は、スロット、スリット、ミシン目などで置換される場合もあれば、それらと組み合わせて使用される場合もある。

別の例では、１つ以上のスロットが、端縁に、コア層の中心領域での平均坪量よりもより低い平均坪量を与えるためにコア層の端縁に存在することができる。図１６を参照すると、中心領域１６１０、端縁１６２０、及び端縁１６２０内のスロット１６５２、１６５４を含むコア層が示されている。スロット１６５２、１６５４が存在することで、端縁１６２０での平均坪量が低減される。中心領域１６１０での坪量は、一般に端縁１６２０での平均坪量よりも高い。端縁１６２０に存在するスロットの正確な数は変わり得、スロットは、開口、スリット、ミシン目などで置き換えられる場合もあれば、それらと組み合わせて使用される場合もある。

ある特定の実施形態では、本明細書に記載するコア層は、一般に１つ以上の熱可塑性材料及び１つ以上の強化繊維材料を含む。コア層は、最初に、一般にコア層の前駆体であり、必ずしも完全に形成されていないプリプレグとして形成され得る。コア層の特性はプリプレグと同じであり得るが、説明を容易にするために以下にコア層を説明する。コア層は、ガスがコア層を通って流れることを可能にする多孔質構造である。例えば、コア層は、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の空洞率または空孔率を含み得る。いくつかの例では、コア層は、０％より大きく、（例えば完全に中実となっていない）、最大約９５％の空孔率または空洞率を含む。特に明記しない限り、ある特定の空洞率または空孔率を含むコア層に対する参照は、コア層の総体積に基づいており、必ずしもコア層に結合された任意の他の材料または層を加えたコア層の総体積に基づいているものではない。

いくつかの例では、熱可塑性材料によってともに保持された強化繊維を無作為に交差させることから形成されたウェブが、コア層に存在し得る。コア層の１つの実例の側面図を図１７に示す。コア層１７００は、一般に、非平面構造を提供するために、例えば、成形、熱成形、延伸などの追加の処理を受けさせることができる平面層を含む。コア層１７００は、第１の平均坪量を有する中心領域１７１０、及び第２の平均坪量を有する端縁１７２０を含み得る。いくつかの例では、第１の平均坪量は第２の平均坪量よりも大きい。いかなる特定の範囲にも拘束されることを望むものではないが、第１の平均坪量は、約５００ｓｍ～約２０００ｇｓｍ、より具体的には、約１０００ｇｓｍ～約１５００ｇｓｍで変化し得る。第２の平均坪量は、約４００ｇｓｍ～約１８００ｇｓｍ、より具体的には約９００ｇｓｍ～約１５００ｇｓｍで変化し得る。所望される場合、端縁１７２０での平均坪量は、中心領域１７１０での平均坪量の少なくとも５％未満である場合もあれば、端縁１７２０での平均坪量は、中心領域１７１０での平均坪量より少なくとも１０％少ない、または少なくとも１５％少ない、または少なくとも２０％少ない場合がある。端縁１７２０及び中心領域１７１０は、同じもしくは異なる材料、または例えば、異なる強化繊維であるが共通の熱可塑性材料など、１つの共通の材料であるが第２の異なる材料を含み得る。いくつかの例では、端縁１７２０の平均坪量が、中心領域１７１０の平均坪量未満であるように、端縁１７２０及び中心領域１７１０は、同じ材料であるが異なる量を含む。他の例では、端縁１７２０及び中心領域１７３０は、ほぼ同量の熱可塑性材料及び強化繊維を含み得るが、例えば、中心領域は、中心領域１７１０の全体的な平均坪量を増加させるために、膨張性ミクロスフェア、防火材、追加の繊維などのロフティング剤を含むこともできる。上述のように、端縁１７２０の坪量は、実質的に一定である場合もあれば、中心領域から端縁１７２０の外側部分に向かって移動して変わる場合もある。

ある特定の例では、及び図１７Ｂを参照すると、コア層１７０２が、中心領域１７１０、端縁１７２０、及び端縁１７２０と中心領域１７１０との間の遷移ゾーンまたは遷移領域１７３０を含むコア層１８００の別の実例が示されている。本明細書に記載するように、中心領域１７１０から端縁１７２０に向かって移動する減少する坪量の遷移ゾーンまたは遷移領域１７３０が存在してよい。端縁１７２０の平均坪量は、端縁１７２０の幅全体にわたって実質的に一定である場合もあれば、可変である場合もある。

ある特定の実施形態では、本明細書に説明するコア層の熱可塑性材料は、少なくとも部分的に、可塑化及び非可塑化の両方の、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、及びポリ塩化ビニルのうちの１つ以上、及び互いまたは他のポリマー材料と、これらの材料の混合物を含み得る。他の適切な熱可塑性プラスチックには、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、アモルファスナイロン、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）として商業的に知られているポリ（１，４フェニレン）化合物、ＢａｙｅｒのＡＰＥＣ（登録商標）ＰＣなどの高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、及びシリコーン、ならびにこれらの材料の互いと、または他のポリマーとの合金及び混合物を含むが、これらに限定されない。コア層を形成するために使用される未使用の熱可塑性材料は、粉末形態、樹脂形態、松脂形態、繊維形態、または他の適切な形態で使用することができる。多様な形態の例示的な熱可塑性材料が本明細書に説明されており、例えば、米国公開第２０１３０２４４５２８号及び米国第２０１２００６５２８３号にも説明されている。コア層に存在する熱可塑性材料の正確な量は、変わる可能性があり、例示的な量は、約２０重量パーセントから約８０重量パーセントに及ぶ。いくつかの例では、熱可塑性材料の負荷率は、コア層の１つまたは複数の端縁により低い坪量を提供するために、コア層の１つまたは複数の端縁でより低くなる場合がある。

ある特定の例では、本明細書に説明するコア層の強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、合成有機繊維、特に例えば、パラアラミド繊維及びメタアラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、または繊維として使用するために適した任意の高いメルトフローインデックスの樹脂などの高弾性有機繊維、麻、サイザル、ジュート、亜麻、コイル、ケナフ繊維及びセルロース繊維などの天然繊維、玄武岩、鉱物ウール（例えば、岩石またはスラグウール）、ウォラストナイト、アルミナシリカなど、またはそれらの混合物などの鉱物繊維、金属繊維、金属化天然及び／または合成繊維、セラミック繊維、糸繊維、またはそれらの混合物を含むことができる。いくつかの例では、１つのタイプの強化繊維が、例えば、溶融金属を紡糸または延伸することによって形成されたファイバーなど、鉱物繊維とともに使用され得る。例示的な鉱物は、鉱物ウール繊維、グラスウール繊維、ストーンウール繊維、セラミックウール繊維を含むが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、上述の繊維のいずれも、所望の官能基を提供するために、または他の物理的特性を繊維に付与するために、使用前に化学的に処理することができる。コア層の総繊維含有量は、コア層の約２０重量％～約９０重量％、より具体的にはコア層の約３０重量パーセント～約７０重量パーセントであり得る。通常、コア層を含む複合品の繊維含有量は、約２０重量％～約９０重量％、より具体的には複合材料の約４０重量％～約７０重量％など、約３０重量％～約８０重量％の間で変化する。使用される繊維の特定のサイズ及び／または向きは、使用されるポリマー材料及び／または結果として生じるコア層の所望の特性に少なくとも部分的に依存し得る。適切な追加のタイプの繊維、繊維サイズ、及び量は、本開示の利点を所与として当業者によって容易に選択されるであろう。１つの非限定的な実例では、コア層を提供するために熱可塑性材料内に分散された繊維は、一般に約５ミクロン超、より具体的には約５ミクロン～約２２ミクロンの直径、及び約５ｍｍ～約２００ｍｍの長さを有する。より具体的には、繊維直径は、約数ミクロン～約２２ミクロンであってよく、繊維長さは約５ｍｍ～約７５ｍｍであってよい。いくつかの構成では、難燃性材料が繊維の形態で存在し得る。例えば、コア層は、熱可塑性材料、強化繊維、及び例えば、ＥＧ材料または無機難燃性材料を含む繊維など、難燃性材料を含む繊維を含み得る。難燃性繊維は、例えば、次いで適切なダイまたは他のデバイスを使用し、押し出されて繊維に切断される水酸化物材料と配合されたポリプロピレン繊維、または次いで適切なダイまたは他のデバイスを使用して押し出され、繊維に切断される水酸化物材料と配合されたポリプロピレン繊維と混合されたＥＧ材料などの本明細書に説明する難燃性材料の任意の１つを含み得る。いくつかの例では、強化繊維の負荷率は、端縁または複数の端縁でより低い坪量を提供するためにコア層の端部または端縁でより低い場合がある。

いくつかの構成では、コア層は、ある特定の用途の危険物質要件に関する制限を満たすために、実質的にハロゲンフリーまたはハロゲンフリーの層である場合がある。他の例では、コア層は、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、及びＡｔ、または例えば、テトラブロモビスフェノールＡポリカーボネート、またはモノハロー、ダイハロー、トリハロー、もしくはテトラハローポリカーボネートなどのそのようなハロゲンを含む化合物の１つ以上を含む（難燃性材料に存在する場合がある、または難燃性材料に加えて添加され得る）ハロゲン化された難燃剤を含み得る。いくつかの例では、コア層で使用される熱可塑性物質は、別の難燃剤を添加することなく、なんらかの難燃性を付与するために１つ以上のハロゲンを含む場合がある。例えば、難燃性材料が存在することに加えて、熱可塑性材料がハロゲン化される場合もあれば、未使用の熱可塑性材料が、ハロゲン化され、それ自体で使用される場合もある。ハロゲン化された防火材が存在する場合、防火材は、望ましくは、防火材の量に存在し、その量は存在する他の成分に応じて変化し得る。例えば、難燃性材料に加えて存在するハロゲン化された防火材は、（プレプレグの重量に基づいて）約０．１重量パーセント～約４０重量パーセント、より具体的には、例えば、約５重量パーセントから約１５重量パーセントなど、約０．１重量パーセントから約１５重量パーセントに存在し得る。所望される場合、２つの異なるハロゲン化された防火材がコア層に添加されてよい。他の例では、例えば、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅ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、非ハロゲン化防火材は、コア層がより環境に優しくあり得るように、リン酸化材料を含む場合がある。非ハロゲン化された、または実質的にハロゲンフリーの防火材が存在する場合、防火材が、望ましくは、防火量で存在し、その量は存在する他の成分に応じて変化し得る。例えば、実質的にハロゲンフリーの防火材は、（プレプレグの重量に基づいて）約０．１重量パーセント～約４０重量パーセント、より具体的には、例えば、コア層の重量に基づいて、約５重量パーセントから約１５重量パーセントなど、約５重量パーセントから約４０重量パーセントで存在し得る所望される場合、２つの異なる実質的にハロゲンフリーの防火材がコア層に添加され得る。ある特定の例では、本明細書に説明するコア層は、１つ以上の実質的にハロゲンフリーの防火材と組み合わせて、１つ以上のハロゲン化された防火材を含み得る。２つの異なる防火材が存在する場合、２つの防火材の組み合わせは、防火量で存在し得、その量は存在する他の成分に応じて変化し得る。例えば、存在する防火材の総重量は、（プレ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４０重量パーセント、より具体的には、例えば、コア層の重量に基づいて、約２重量パーセントから約１４重量パーセントなど、約５重量パーセントから約４０重量パーセントであり得る。本明細書に記載するコア層で使用される難燃剤は、（ワイヤスクリーンまたは他の処理成分上での混合物の廃棄の前に）熱可塑性材料及び繊維を含む混合物に添加することができる、またはコア層が形成された後に添加することができる。

いくつかの例では、複合品は、コア層の１つまたは複数の表面上に表皮層を配置することによって、コア層を使用し、形成できる。図１７Ｃを参照すると、中心領域１７１０及び端縁１７２０を含むコア層に配置された表皮層１７６０を含む複合品１７０２が示されている。例えば、層１７６０は、例えば、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、箔、織布、不織布を含む場合もあれば、コア層に配置された無機コーティング、有機コーティング、または熱硬化性コーティングとして存在する場合もある。他の例では、層１７６０は、１９９６年付けのＩＳＯ４５８９に従って測定されると、約２２を超える限界酸素指数を含み得る。繊維ベースのスクリムが、層１７６０として（または一部として）存在する場合、繊維ベースのスクリムは、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、及び金属化無機繊維のうちの少なくとも１つを含み得る。熱硬化コーティングが、層１７６０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、及びエポキシのうちの少なくとも１つを含み得る。無機コーティングが層１７６０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、及びＡｌから選択されたカチオンを含む鉱物を含み場合もあれば、石膏、炭酸カルシウム、及びモルタルのうちの少なくとも１つを含み得る。不織布が層１７６０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、熱硬化性結合剤、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、及び金属化合成繊維を含み得る。所望される場合、中間層（図示せず）がコア層と表皮層１７６０との間に存在することができる。

いくつかの例では、複合品は、コア層の別の表面に配置された第２の表皮層を含む場合もある。図１７Ｄを参照すると、表皮層１７６０、１７７０を含む複合品１７０３が示されている。層１７７０は、層１７６０と同じである場合もあれば、異なる場合もある。いくつかの例では、層１７７０は、例えば、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、箔、織布、不織布を含む場合もあれば、コア層に配置された無機コーティング、有機コーティング、または熱硬化性コーティングとして存在する場合もある。他の例では、層１７７０は、１９９６年付けのＩＳＯ４５８９に従って測定されると、約２２を超える限界酸素指数を含み得る。繊維ベースのスクリムが、層１７７０として（または一部として）存在する場合、繊維ベースのスクリムは、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、及び金属化無機繊維のうちの少なくとも１つを含み得る。熱硬化コーティングが、層１７７０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、及びエポキシのうちの少なくとも１つを含み得る。無機コーティングが層１７７０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、及びＡｌから選択されたカチオンを含む鉱物を含み場合もあれば、石膏、炭酸カルシウム、及びモルタルのうちの少なくとも１つを含む場合もある。不織布が層１７７０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、熱硬化性結合剤、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、及び金属化合成繊維を含み得る。所望される場合、中間層（図示せず）がコア層と表皮層１７７０との間に存在し得る。

ある特定の実施形態では、本明細書に説明する複合品に存在する表皮層も、可変坪量を含む場合がある。例えば、及び図１７Ｅを参照すると、異なる坪量の領域１７８２、１７８４を有する表皮層を含む複合品１７０４が示されている。ある特定の例では、領域１７８４の平均坪量は、適切なエアバッグ展開を支援するために領域１７８２の平均坪量未満であることができる。図示していないが、可変坪量を有する別の表皮層も、所望される場合、図１７Ｅに示すコア層の反対側の表面に存在することができる。領域１７８４での坪量は、例えば、領域１７８２の平均坪量よりも少なくとも５％少ない、少なくとも１０％少ない、または少なくとも２０％少なくあり得る。

いくつかの例では、本明細書に記載する複合品は、表皮層の１つ以上に配置された追加の層を含む場合がある。図１７Ｆを参照すると、表皮層１７６０に配置された追加の層１７９０を含む複合品が示されている。追加の層１７９０は、別の表皮層である場合もあれば、異なる層または材料を含む場合もある。例えば、装飾層１７９０は、装飾層、テクスチャード加工された層、着色層などとして構成され得る。例えば、装飾層は、例えば、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から形成され得る。また、装飾層は、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であり得る。天然繊維及び合成繊維から作られた織布、針打ちなどの後の有機繊維不織布などの布、起毛の布地、編物、フロック加工した布、または他のそのような材料などの布が、発泡体コアに結合され得る。また、布は、ポリアミド、変性ポリオレフィン、ウレタン、及びポリオレフィンなどの感圧接着剤及びホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤で発泡体コアに結合されてもよい。また、装飾層は、スパンボンドプロセス、熱結合プロセス、スパンレースプロセス、メルトブロープロセス、湿式プロセス、及び／または乾式プロセスを使用して生成され得る。また、断熱層または吸音層も本明細書に説明する物品の１つ以上の表面に結合され得、断熱層または吸音層は、所望されるように、例えば、オープンセル発泡体またはクローズドセル発泡体など、開かれている場合もあれば、閉じられている場合もある。

特定の実施形態では、本明細書に説明するコア層及び／または物品は、一般に強化繊維及び熱可塑性材料を、任意選択で難燃性材料または他の材料と組み合わせて使用し、調製することができる。コア層を生成するためには、熱可塑性材料、強化繊維、及び任意選択で他の材料を、インペラが取り付けられた開かれた上部混合タンクに含まれる分散発泡体に添加または計量することができる。いかなる特定の理論にも拘束されることを望むものではないが、発泡体の空気の閉じ込められたポケットが存在することによって、強化繊維、熱可塑性物質、及び任意の他の材料を分散させることを支援できる。いくつかの例では、繊維及び熱可塑性物質の分散された混合物は、分配マニホルドを介して抄紙機のワイヤ部分の上方に位置するヘッドボックスにポンプで送ることができる。繊維ではなく発泡体、または熱可塑性物質は、次いで、分散された混合物が、圧力を使用してワイヤスクリーンなどの移動支持体に提供されるにつれ、取り除くことができ、均一な繊維質の湿ったウェブを連続して生成する。以下により詳細に説明するように、いくつかの例では、移動支持体の正確な構成及び／または使用される圧力は、コア層に可変坪量を与えるために選択することができる。湿ったウェブは、水分含有量を減少させ、熱可塑性材料を溶解または軟化させるために、適当な温度で乾燥機を通過させることができる。熱いウェブが乾燥機を出ると、強化繊維、熱可塑性材料、及びテクスチャード加工されたフィルムのウェブを、加熱されたローラーのセットのニップを通過させることによって、例えば、テクスチャード加工されたフィルムなどの表面層がウェブの上に積層され得る。所望される場合、例えば、別のフィルム層、スクリム層などの追加の層も、製造される複合材料の取り扱いの容易さを促進するために、ウェブの片側にまたは両側に、テクスチャード加工されたフィルムとともに付着され得る。次いで、複合材料を、張力ロールに通し、最終的な複合品への後の成形のための所望のサイズに連続的に切断（裁断）することができる。そのような複合材料を形成するのに使用する適切な材料及び処理条件を含む、そのような複合材料の調製に関するさらなる情報は、例えば、米国特許第６，９２３，４９４号、第４，９７８，４８９号、第４，９４４，８４３号、第４，９６４，９３５号、第４，７３４，３２１号、第５，０５３，４４９号、第４，９２５，６１５号、第５，６０９，９６６号、ならびに米国特許出願公開第２００５／００８２８８１号、米国第２００５／０２２８１０８号、米国第２００５／０２１７９３２号、米国第２００５／０２１５６９８号、米国第２００５／０１６４０２３号、及び米国第２００５／０１６１８６５号に説明されている。

いくつかの実施形態では、移動支持体のある特定の領域から発泡体を押し出して、増量した強化繊維及び／または熱可塑性材料を残すために、正圧を移動支持体のある特定の領域に与えることができる。エアヘッド１８１０が、支持要素１８０５の一部分の上方に配置されて示されている実例が、図１８に示されている。エアヘッド１８１０は、正圧を移動支持体１８０５の表面に与えるために、例えば、周囲空気、窒素または二酸化炭素などの不活性ガスなどの空気源に流体結合することができる。複数の異なるエアノズルまたは噴流がエアヘッド１８１０に存在して、空気を支持体１８０５の表面に提供し得る。移動支持体の端縁は、一般にいかなる空気も受け入れず、移動支持体１８０５の体積を占める増量した発泡体または液体を有する。コア層が、発泡体または液体を取り除くために乾燥されると、端縁に残っている強化繊維及び／または熱可塑性材料の量は、コア層の中心領域に存在しているものよりも概して低くなる。移動支持体１８０５に与えられる正確な正圧は、例えば、約１～１０ｐｓｉに変化し得る。一般に、正圧は、一部の発泡体及び／または液体を移動支持体１８０５から押し出すほど十分に高いが、強化繊維及び／または熱可塑性材料を移動支持体１８０５から押し出すまたは変位させるほど高くない。所望される場合、正圧を移動支持体の表面全体に与えることができるが、正圧は、端縁においてよりも中心領域においてより高くあり得る。さらに、いくらかの正圧がエアヘッド１８１０の端縁に与えられるが、エアヘッド１８１０の中心領域においてほど多くの正圧ではないので、遷移領域または遷移ゾーンによってエアヘッド１８１０の端縁に隣接するコア層が生じる場合がある。所望される場合、異なる圧力をエアヘッド１８１０の幅全体にわたって与えることができる。

いくつかの例では、移動支持体のある特定の領域から発泡体を引き出して、増量した強化繊維及び／または熱可塑性材料を残すために、負圧を移動支持体のある特定の領域に与えることができる。真空ヘッド１９１０が、支持要素１９０５の一部分の上方に配置されて示されている実例が、図１９に示されている。真空ヘッド１９１０は、移動支持体１９０５の表面に負圧を与えるためにポンプに流体結合することができる。複数の異なるポートが、支持体１９０５の表面から空気及び／または液体を引き出すために真空ヘッド１８１０に存在し得る。移動支持体１９０５の端縁は、一般に真空圧を受け入れず、移動支持体１９０５の体積を占める増量した発泡体または液体を有する。コア層が、発泡体または液体を取り除くために乾燥されると、端縁に残っている強化繊維及び／または熱可塑性材料の量は、コア層の中心領域に存在しているものよりも概して低くなる。移動支持体１９０５に与えられる正確な負圧は、例えば、真空圧の約１～１０ｐｓｉに変化し得る。一般に、負圧は、一部の発泡体及び／または液体を移動支持体１９０５から押し出すほど十分に高いが、強化繊維及び／または熱可塑性材料を移動支持体１９０５から押し出すまたは変位させるほど高くない。所望される場合、負圧を移動支持体の表面全体に与えることができるが、負圧は、端縁でより中心領域でより大きくあり得る。さらに、いくらかの負圧が真空ヘッド１９１０の端縁に与えられるが、真空ヘッド１９１０の中心領域においてほど多くの負圧ではないので、遷移領域または遷移ゾーンによって真空ヘッド１９１０の端縁に隣接するコア層が生じる場合がある。所望される場合、異なる圧力を真空ヘッド１９１０の幅全体にわたって与えることができる。

いくつかの例では、正圧と負圧の両方とも、コア層を提供するために使用できる。図２０を参照すると、移動支持体２００５、エアヘッド２０１０、及び真空ヘッド２０１５を含むシステムが示されている。エアヘッド２０１０は、移動支持体２００５上の熱可塑性材料及び強化繊維の分散液に正圧を与えて、発泡体及び／または液体を分散液の中から押し出すように構成することができる。真空ヘッド２０１５は、移動支持体２００５上の熱可塑性材料及び強化繊維の分散液に負圧を与えて、発泡体及び／または液体を分散液の中から引き出すように構成することができる。結果として生じるコア層は、一般に、コア層の端縁においてよりもエアヘッド２０１０及び真空ヘッド２０１５に隣接する領域でより高い坪量を含む。エアヘッド２０１０及び真空ヘッド２０１５によって与えられる正確な絶対圧力は、同じであることもでき、異なることもできる。いくつかの例では、与えられた正圧よりも大きい負圧が与えられる。他の例では、与えられた負圧よりも大きい正圧が与えられる。追加の例では、エアヘッド２０１０及び真空ヘッド２０１５によって与えられる絶対圧力は、ほぼ同じであってよい。

ある特定の実施形態では、コア層に、コア層の幅全体にわたって可変坪量を与えるために、異なる特徴、例えば、異なるようなサイズに作られた開口部、異なる材料などで構成される移動支持体を使用することが望ましい場合がある。図２１を参照すると、ワイヤスクリーンとして構成された移動支持体２１００が示されている。ワイヤスクリーンは、異なる領域２１１０、２１２２、及び２１２４で異なって構成されている。例えば、スクリーンのワイヤ間の開口部は、領域２１２２、２１２４よりも領域２１１０でより多くの強化繊維及び／または熱可塑性材料を保持するのを支援するために、領域２１１０においてより小さい（平均して）あり得る。領域２１２２、２１２４のメッシュサイズを平均してメッシュサイズ２１１０よりも大きくなるように選択することによって、より少ない量の強化繊維及び／または熱可塑性材料を移動支持体２１００の端縁２１２２、２１２４に保持することができる。発泡体及び／または任意の液体が、移動支持体２１００上に残っている分散液から取り除かれると、コア層の中心領域での平均坪量は、端縁での平均坪量よりも高くなる可能性がある。

他の構成では、移動支持体は、強化繊維及び／または熱可塑性材料のいずれの分散液も保持しないように設計された１つ以上の開放領域を含み得る。１つの実例が図２２に示されている。実質的に同じメッシュサイズを有するワイヤスクリーンとして構成された移動支持体２２１０は、移動支持体２２１０の端縁に開放領域２２３２、２２３４、及び２２３６を含む。開放領域２２３２、２２３４、及び２２３６は、一般に、分散液が、コア層の形成中に開放領域２２３２、２２３４、及び２２３６でほとんどまたは全く残らないようなサイズに作られ、配置される。開放領域２２３２、２２３４、及び２２３６が存在することによって、一般に、コア層の中心での平均坪量よりも低い、端縁での平均坪量を有するコア層が生じる。代わりに、移動支持体はいずれの開放領域も有さない場合があり、開口部は、端縁での平均坪量を減少させるために端縁に形成する、例えば、穿孔する、切断する、エッチングするなどできる。

ある特定の実施形態では、コア層を形成するとき、材料のストリップを中心領域に加えて、それらの領域での全体的な坪量を増加させることができる。ストリップは、プリプレグの形成中に配置できる。図２３を参照すると、強化繊維のストリップ２３３２、２３３４、２３３６が、コア層２３１０に追加されて、コア層２３５０を提供するプロセスが概略で示されている。ストリップ２３３２、２３３４、２３３６を追加することによって、コア層２３５０の中心領域での平均坪量は、コア層２３５０の端縁での平均坪量よりも大きくなる。

他の例では、マスクまたはテンプレートを、移動支持体への分散液の付着を選択的に誘導するために使用できる。例えば、マスクを移動支持体の外縁に付着させて、これらの領域が分散液を受け取ることから保護する、及び／または少なくともなんらかの期間移動支持体に装填できる材料の量を低減することができる。マスクは、次いで中心領域でよりも端縁でコア層により低い坪量を与えるために、コア層のさらなる処理の前に取り除くことができる。

いくつかの例では、移動支持体は、それ自体、任意の材料がボスまたは突起の領域に付着されるのを実質的に妨げるように設計されたボスまたは突起を含む場合がある。図２４を参照すると、支持要素２４００の表面から突出するボス２４１０を含む支持要素２４００の側面図。熱可塑性材料及び／または強化繊維が、最終的な形成されたプリプレグまたはコア層でのボス２４１０の位置に至らないように、ボス２４１０は一般に非多孔質である。ボス２４１０は、端縁での平均坪量を低減するために、開放空間がプリプレグまたはコア層の端縁に存在するように設計されている。２つ以上のボスまたは他の特徴が、支持要素２４００上に存在し、所望されるように配置されてよい。

ある特定の例では、本明細書に説明するコア層は、乗用車、バス、トラックなどの自動車における内装用途のために構成された複合品で使用することができる。自動車ヘッドライナーの１つの実例（上面図）が図２５に示されている。ヘッドライナー２５００は、本体２５１０、及び例えばサンルーフ、ムーンルーフなどのための任意選択の開口部２５２０を含む。ヘッドライナーの本体２５１０は、本明細書に説明するように、最初にコア層を炉内で、例えば約２１０～２３０℃などの所望の温度まで加熱し、次いで装飾層をコア層の上に配置し、所望の金型で押圧して、複合品をヘッドライナーに変換することができる成形機に移動することによって製造することができる。開口部２５２０は、次いでヘッドライナー２５００を切り取ることによって提供され得る。例えば車両のルーフに接触して配置される表面などのヘッドライナーの目に見えない表面は、所望されるように、１つ以上の追加の層または接着剤を含み得る。さらに、目に見えない表面は、少なくともある程度、接着剤として機能できるそれ自体の表皮層、装飾層なども含み得る。ヘッドライナー２５００の全体的な形状及び配置は、ヘッドライナーを結合する車両の部分に基づいて選択され得る。例えば、ヘッドライナー２５００の長さは、ヘッドライナーがフロントガラスからリアウィンドウに及ぶようなサイズで作り、配置することができ、ヘッドライナー２５００の幅は、ヘッドライナーが車両の左側から車両の右側に及ぶようなサイズで作り、配置することができる。いくつかの例では、端縁２５１２、２５１４は、例えばサイドエアバッグの展開時に端縁２５１２、２５１４でのヘッドライナーの破損を可能にするためになど、適切なサイドエアバッグの展開を可能にするために、本体２５１０の中心領域よりもより低い坪量を含み得る。

ある特定の具体的な例が、本技術の特徴及び態様のいくつかを示すために以下に説明される。

実施例１
ＬＷＲＴコア層を、湿式堆積法でガラス繊維及びポリプロピレンを使用して製造した。ＬＷＲＴ材料のコアは、２つの表皮層で挟まれた。コア材料の坪量は、機械をまたがる方向に変化し、両方の端縁での目標坪量は約１０００ｇｓｍであり、中心部では約１２００ｇｓｍのより重い坪量であった。シートのレイアウトを図２６に示す。製造後、シートは、加熱され、プレスで成形されて、例えば通常約２．５ｍｍの所望の厚さを達成した。

実施例２
実施例１の複合品の、例えば横方向などのボードの幅にわたる坪量が測定された。ボード全体にわたる横方向寸法は、約１５２４ｍｍであった。各遷移ゾーンは、約１００ｍｍの横方向幅を有していた。「０」の距離は、複合品の左端であった。図２７に示すように、坪量は、左端から遷移ゾーンまで増加し、次いで中心領域で横ばいになる。坪量は、次いで複合品の右端に近づくと再び減少する。

実施例３
ボードの幅全体にわたるガラス含有量も測定された。図２８は、結果を示すグラフである。「０」の距離は、複合品の左端であった。ガラス含有量は、端縁と比較して、ボードの中心領域に向かってほんのわずかに増加する。ガラス含有量が端縁でより低いのは、コア層全体にわたるガラス含有量のいずれの実質的な違いでもなく、２つの表皮層でのより低いガラス含有量に起因すると考えられる。

実施例４
成形されたシートは、例えばＡＳＴＭ Ｄ７９０－１７方法などのＡＳＴＭ Ｄ７９０の方法に従ってある特定の寸法に切断された。成形厚さは約２．５ｍｍであった。

図２９及び図３０は、成形された試料の曲げピーク負荷及び剛性を示す。ＭＤ方向に沿って切断された機械的試験用の標本は、青い点（図２９及び図３０の各々の上の線）で示され、ＣＤ方向に沿って切断された標本は、赤い点（図２９及び図３０の各々の下の線）で示された。図２９は、この種のＬＷＲＴ材料の曲げピーク負荷が、中心において端縁の曲げピーク負荷よりも高いことと一致している。図３０は、成形された試料の剛性の類似した傾向を示している。

実施例５
曲げピーク負荷と坪量の相関関係も、統計ツールを使用し調査された。Ｍｉｎｉｔａｂ（登録商標）１８を使用して、多変数回帰分析を実施した。坪量、ガラス含有量、及び製造時の密度は、変数と見なされ（これらの変数は独立変数であることを証明することができる）、曲げピーク負荷は従属変数と見なされた。表Ｉ及び図３１に示す出力に基づき、結果は、坪量と曲げピーク負荷の強い関係があることと一致していた。
表１

特別の定めのない限り、標本は、試験された試料について機械方向に沿って切断された。

本明細書に開示する実施例の要素を導入する際の、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、要素の１つ以上が存在することを意味することが意図されている。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、オープンエンドであることが意図され、列挙される要素以外の追加の要素が存在し得ることを意味する。本開示の利点を所与として、本例の多様な構成要素を、他の例の多様な構成要素と交換または置換し得ることが、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、及び実施形態を上述したが、本開示の利点を所与として、開示された例示的な態様、構成、実施例、及び実施形態の追加、置換、修正、及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 (20)

1. エアバッグの展開を可能にするよう車両ヘッドライナーの幅全体にわたって可変坪量を有する複合材料を含む車両ヘッドライナーを製造する方法であって、
   熱可塑性材料及び強化繊維の均質な混合物を含む分散液を成形支持要素の上に配置することと、
   前記配置した分散液を含む成形支持要素の上側、下側、または、前記上側および前記下側の両方の全体に満たない表面に圧力を与えて、液体を取り除き、ウェブの幅方向にわたる異なる領域で可変坪量を含む多孔質ウェブを提供することと、を含み、前記多孔質ウェブは、前記熱可塑性材料によって保持された前記強化繊維を無作為に交差させることによって形成されたオープンセル構造を有し、
   さらに、前記可変坪量を含む前記多孔質ウェブを乾燥させて、多孔質コア層の幅全体にわたって可変坪量を有する前記多孔質コア層を含む複合材料を提供することと
   を含む、前記方法。
2. 前記配置された分散液を含む前記成形支持要素の前記下側に負圧を与えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記配置された分散液を含む前記成形支持要素の前記下側の中心領域に前記負圧を与えて、前記中心領域に前記多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記上側の全体に満たない表面に圧力を与えることは、前記配置された分散液を含む前記成形支持要素の上側に正圧を与えることを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記上側の全体に満たない表面に圧力を与えることは、前記配置された分散液を含む前記成形支持要素の中心領域に前記正圧を与えて、前記中心領域に前記多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることを含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記配置された分散液を含む前記成形支持要素の前記下側に負圧を与えること、をさらに含み、前記上側の全体に満たない表面に圧力を与えることは、前記配置された分散液を含む前記成形支持要素の前記上側に負圧を与えることを含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記成形支持要素の前記下側に、前記成形支持要素の中心領域での前記成形支持要素の前記上側に与えられる前記負圧よりも大きい負圧を与えて、前記中心領域に、前記多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることをさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記成形支持要素の下側に負圧を与えること、をさらに含み、前記上側の全体に満たない表面に圧力を与えることは、前記成形支持要素の前記上側に正圧を与えることを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記成形支持要素の前記下側に与えられる前記負圧が、前記成形支持要素の前記下側全体にわたって均一になるように構成すること、及び前記上側の圧力を前記成形支持要素の中心領域においてより大きくなるように構成して、前記中心領域に、前記多孔質コア層の端縁においてよりもより高い坪量を与えることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
10. 前記成形支持要素の前記下側にマスクを配置すること、及び前記配置したマスクによって覆われていない前記ウェブの領域に負圧を与えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記多孔質コア層の第１の表面に第１の表皮を配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記配置された第１の表皮が可変坪量を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記多孔質層の第２の表面に第２の表皮を配置することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記配置された第２の表皮が可変坪量を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 第２の多孔質コア層を前記多孔質コア層に結合することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
16. 前記第２の多孔質コア層が、前記第２の多孔質コア層の異なる領域で均一な坪量を含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第２の多孔質コア層が、前記第２の多孔質コア層の異なる領域で可変坪量を含む、請求項１５に記載の方法。
18. 第１の表皮を前記多孔質コア層の第１の表面に結合することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
19. 装飾層を前記配置された第２の表皮に結合することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
20. 前記圧力が前記成形支持要素に与えられている間に、前記分散液を前記成形支持層に配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

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