KR102003504B1 - 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물 - Google Patents

충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물 Download PDF

Info

Publication number
KR102003504B1
KR102003504B1 KR1020187032128A KR20187032128A KR102003504B1 KR 102003504 B1 KR102003504 B1 KR 102003504B1 KR 1020187032128 A KR1020187032128 A KR 1020187032128A KR 20187032128 A KR20187032128 A KR 20187032128A KR 102003504 B1 KR102003504 B1 KR 102003504B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
resin
filler
resin layer
reinforced solid
Prior art date
Application number
KR1020187032128A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180136470A (ko
Inventor
최종민
나롱 안
김대준
Original Assignee
사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. filed Critical 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이.
Publication of KR20180136470A publication Critical patent/KR20180136470A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102003504B1 publication Critical patent/KR102003504B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0021—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with joining, lining or laminating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/022—Mechanical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/03—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers with respect to the orientation of features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/101—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/08—Reinforcements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/41—Opaque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/412—Transparent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/418—Refractive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/536—Hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/538—Roughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/546—Flexural strength; Flexion stiffness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/558—Impact strength, toughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2398/00—Unspecified macromolecular compounds
    • B32B2398/20—Thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/20—Displays, e.g. liquid crystal displays, plasma displays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물 및 이러한 구조물의 제조 방법에 관한 것이다. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 라미네이트된 층 스택을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 제1 수지층을 포함하는 내부 구조를 포함한다. 이러한 내부 구조는 또한, 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층을 포함한다. 제2 수지층은 제1 수지층과 서로 다르다. 라미네이트된 층 스택은 또한, 제1 수지층의 상응하는 엣지(edge)를 지나 연장되는 제2 수지층의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더(border) 구조를 포함한다. 보더 구조에는 제1 수지층이 없다.

Description

충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2016년 4월 6일에 출원된 미국 가특허 출원 62/318,984, 및 2016년 9월 16일에 출원된 미국 가특허 출원 62/395,469에 대해 우선권의 이득을 주장하며, 이들의 개시내용은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
우븐(woven) 또는 넌-우븐(non-woven) 매트, 펠트 및 패브릭이 양호한 기계적 특성을 갖는 보강된 수지, 예컨대 유리 섬유-보강된 수지 또는 탄소 섬유-보강된 수지를 제조하는 데 사용될 수 있더라도, 보강된 수지는 제조하기 어렵고 비용이 많이 들며, 불량한 광학 특성을 가질 수 있다. 이러한 보강된 수지의 제조에 사용될 수 있는 수지의 유형들은, 이들 수지가 보강 물질의 구조물 밖으로 습윤될 정도로 고도로 유동성이어야 하기 때문에 제한된다.
디스플레이 패널 기술이 LCD로부터 OLED로 옮겨 가고 있기 때문에, 외함 디자인(enclosure design)은 백라이트 유닛의 부재로 인해 LCD보다 얇은 OLED의 특징적인 디자인을 강조하는 방향으로 변하고 있다. 이를 달성하기 위한 하나의 방식은, 유리 플레이트를 OLED TV 세트의 백플레이트로서 사용하여 유리의 특성, 예컨대 투명도 및 높은 강성도(stiffness)를 이용함을 통해서이다. 그러나, 유리는 무겁고, 깨지기 쉽다. 투명한 플라스틱 시트, 예컨대 폴리카르보네이트는 일반적으로, 요망되는 것보다 무거운 중량 및 더 두꺼운 디자인을 초래하는 두께로 사용되지 않는 한, 필요한 강성도가 결여된다. 강성도의 증강을 위해, 투명한 플라스틱 시트 상에 유리-보강된 필름이 라미네이트될 수 있긴 하지만, 이러한 필름은 더 높은 탁도(haze)를 가지며, 라미네이트된 구조물의 보더(border) 주변에서의 유리-수준의 투명도 및 광택이 매우 어려울 수 있다.
다양한 실시형태에서, 본 발명은 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다. 이러한 구조물은 라미네이트된(laminated) 층 스택을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은, 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 제1 수지층을 포함하는 내부 구조를 포함한다. 내부 구조는 또한, 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층을 포함한다. 제2 수지층은 제1 수지층과 서로 다르다. 라미네이트된 층 스택은 제1 수지층의 상응하는 엣지(edge)를 지나 연장되는 제2 수지층의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더 구조를 포함하고, 이러한 보더 구조에는 제1 수지층이 없다.
다양한 실시형태에서, 본 발명은 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 제1 수지층 및 제2 수지층을 포함하는 층 스택을 제조하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 층 스택을 압축 툴(compression tool)과 접촉시키는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 또한, 층 스택을 압축 툴에 의해 압축시켜, 층 스택의 층들을 라미네이트시키고 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계를 포함한다.
다양한 실시형태에서, 본 발명은 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다. 이러한 구조물은 라미네이트된 층 스택을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은 층 (a1), 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 제1 수지층을 포함하는 내부 구조를 포함한다. 이러한 내부 구조는 또한, 층 (b1), 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층을 포함하며, 여기서 제2 수지층은 제1 수지층과 서로 다르다. 내부 구조는 또한, 층 (a2), 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 또 다른 제1 수지층을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은 또한, 층 (a1) 및 층 (a2)의 상응하는 엣지를 지나 연장되는 층 (b1)의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더 구조를 포함하고, 상기 보더에는 제1 수지층이 없다. 보더 구조의 외면은 내부 구조의 외면에 대해 실질적으로 플러쉬(flush)이다. 보더 구조의 반대쪽 외면은 내부 구조의 반대쪽 외면에 대해 실질적으로 플러쉬이다. 내부 구조는 보더 구조보다 높은 강성도를 가진다. 보더 구조의 투과율은 380 nm 내지 780 nm에서 내부 구조보다 높다. 보더 구조의 탁도는 380 nm 내지 780 nm에서 내부 구조보다 낮다.
다양한 실시형태에서, 본 발명은 유리 섬유-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다. 이러한 구조물은 라미네이트된 층 스택을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은 층 (a1), 충전제 및 열가소성 수지의 경화된 생성물을 포함하는 모노압출된 유리 섬유-보강된 수지층인 제1 수지층을 포함하는 내부 구조를 포함하며, 여기서 층 (a1)의 두께는 약 1 미크론 내지 약 500 미크론이다. 내부 구조는 층 (b1), 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층을 포함하며, 여기서 제2 수지층은 제1 수지층과 서로 다르고, 층 (a1)은 층 (b1)과 직접적으로 접촉한다. 내부 구조는 또한, 층 (a2), 충전제 및 열가소성 수지의 경화된 생성물을 포함하는 모노압출된 유리 섬유-보강된 수지층인 또 다른 제1 수지층을 포함하며, 여기서 층 (a2)의 두께는 약 1 미크론 내지 약 500 미크론이고, 층 (a2)는 층 (b1)과 직접적으로 접촉한다. 라미네이트된 층 스택은 또한, 층 (a1) 및 층 (a2)의 상응하는 엣지를 지나 연장되는 층 (a2)의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더 구조를 포함하고, 상기 보더에는 제1 수지층이 없다. 보더 구조에서 층 (b1)의 외면은 층 (a1)의 외면에 대해 실질적으로 플러쉬이다. 보더 구조에서 층 (b1)의 반대쪽 외면은 층 (a2)의 반대쪽 외면에 대해 실질적으로 플러쉬이다. 층 (a1) 및 (a2) 내의 유리 섬유 중 약 50 중량% 내지 약 100 중량%가 각각의 층의 압출 방향의 약 45° 이내에서 배향된 최장 치수를 가진다. 층 (a1) 및 (a2)의 열가소성 수지의 굴절률 및 층 (a1) 및 (a2) 내의 유리 섬유의 굴절률은 독립적으로, 약 1.500 내지 약 1.600이다. 내부 구조의 강성도는 보더 구조보다 높다. 보더 구조의 투과율은 380 nm 내지 780 nm에서 내부 구조보다 높다. 보더 구조의 탁도는 380 nm 내지 780 nm에서 내부 구조보다 낮다.
다양한 실시형태에서, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 다른 충전제-보강된 수지들을 능가하는 소정의 이점들을 가질 수 있으며, 이들 중 적어도 일부는 예상 밖이다. 예를 들어 다양한 실시형태에서, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은, 종종 충전제 밖으로 습윤되기 위해 높은 유동성을 갖는 수지를 필요로 하는 탄소 섬유 또는 유리 섬유 우븐 또는 넌-우븐 매트, 펠트 및 패브릭으로 보강된 고형 수지와 비교하여 더 광범위하게 다양한 수지들을 사용하여 제조될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은, 탄소 섬유 또는 유리 섬유 우븐 또는 넌-우븐 매트, 펠트 및 패브릭으로 보강된 많은 고형 수지들과는 달리, 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 열가소성 수지를 혼입함으로써, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지는 다른 충전제-보강된 고형 수지들보다 더 쉽게 재활용되거나 또는 재가공될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 열가소성 수지를 혼입함으로써, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 다른 충전제-보강된 수지들보다 더 열성형(thermo-formable)될 수 있고, 더 많은 열성형 특징들(예를 들어, 리브(rib), 거싯(gusset), 후크(hook) 등)을 혼입할 수 있다.
다양한 실시형태에서, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물(예를 들어 내부 구조)은 다른 충전제-보강된 수지들과 비교하여 서로 정렬되거나 또는 특정한 방향으로 정렬된 충전제를 더 높은 비율로 가질 수 있다. 다양한 실시형태에서, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 충전제-보강된 사출 성형된 또는 압축 성형된 물질들과 동등하거나 또는 더 양호한 기계적 특성들, 예컨대 더 높은 인장 강도, 더 높은 충격 강도 및 주어진 충격 에너지에서 더 큰 연성 충격 파괴(ductile impact failure) 모드를 가질 수 있다. 다양한 실시형태에서, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 다른 충전제-보강된 고형 수지보다 더 낮은 중량% 로딩의 충전제를 가질 수 있으나, 동등하거나 또는 더 양호한 기계적 특성을 가질 수 있다.
다양한 실시형태에서, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물(예를 들어 내부 구조)은 다른 충전제-보강된 고형 수지보다 더 투명할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 배색 효과는 다른 충전제-보강된 수지와 비교하여, 예컨대 충전제의 더 낮은 로딩, 채도가 덜한 원료, 및 충전제와 수지 사이의 더 양호한 굴절률 매칭(예를 들어 내부 구조의 더 높은 투명도를 제공함)으로 인해 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물에 더 용이하고 더 생생한 효과(vivid effect)로 첨가될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 비용이 더 저렴할 수 있고, 다층 구조물의 제조 방법은 다른 충전제-보강된 고형 수지 및 이의 제조 방법과 비교하여 더 용이하고 더 저렴할 수 있다.
다양한 실시형태에서, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 내부 구조 및 보더 구조의 결과 독특한 특성 조합을 가진다. 다양한 실시형태에서, 내부 구조보다 더 낮은 탁도, 더 높은 투과율 또는 이들의 조합을 갖는 보더 구조로 인해, 본 발명의 충전제-보강된 고형 수지 상에서 광택이 있고 심미적으로 양호한 엣지를 생성하는 것은, 충전제-보강된 고형 수지인 구조물 상에 이러한 엣지를 전반적으로 생성하는 것과 비교하여 훨씬 더 쉽고 더 효과적일 수 있으며, 이는 전체적으로 보다 미학적으로 매력있는 생성물을 제공할 수 있다. 다양한 실시형태에서, 충전제-보강된 내부 구조는 높은 강성도를 제공하고 유리보다 가벼우며, 예컨대 유리보다 약 50% 더 가볍지만, 유리와 비교하여 덜 깨질 수 있거나 또는 깨지지 않을 수 있다. 다양한 실시형태에서, 충전제-보강된 고형 수지 구조물은 유사한 목적을 충족하는 유리 구조물(예를 들어 TV 백 서포트 플레이트 또는 포토마스크)보다 비용이 덜 들 수 있다.
포토마스크 박스는 높은 강성도 및 투명도를 필요로 한다. 포토마스크 박스의 절단 동안, 절단 동안 형성되는 미립자들로부터의 프리덤(freedom)은 포토마스크 패턴의 오염을 피하기 위해 중요하다. 그러나, 충전제-보강된 필름 층은 절단 동안 충전제로 인해 입자를 발생시킨다. 다양한 실시형태에서, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물이 사용되어, 포토마스크 박스 또는 포토마스크 박스의 일부를 형성할 수 있으며, 여기서, 다층 구조물은, 다른 충전제-보강된 필름을 포함하는 포토마스크 박스 물질과 비교하여 절단 동안 미립자가 덜 형성되거나 또는 형성되지 않도록, 보더 구조를 따라 절단될 수 있다.
도면은 일반적으로 예를 들어 비제한적으로 본 문서에서 고찰된 다양한 실시형태들을 예시한다.
도 1은 유리 백 플레이트를 사용하는 전형적인 OLED TV 디자인(100)을 예시한 것이다.
도 2a는 다양한 실시형태에 따른 다층 구조물의 정면도를 예시한 것이다.
도 2b는 다양한 실시형태에 따른 다층 구조물의 상면도를 예시한 것이다.
도 3a 내지 3d는 다양한 실시형태에 따른 다양한 다층 구조물들의 내부 구조를 예시한 것이다.
도 4는 다층 구조물의 SEM 이미지를 예시한 것이다.
도 5는 다층 구조물의 SEM 이미지를 예시한 것이다.
도 6은 다양한 실시형태들에 따른 구조물의 충격 시험 동안 연성 파괴 모드의 사진을 예시한 것이다.
도 7은 다양한 실시형태들에 따른 구조물의 충격 시험 동안 취성 파괴(brittle failure) 모드의 사진을 예시한 것이다.
도 8a는 다양한 실시형태에 따른, 열압(hot pressing) 동안 사용되는 온도를 예시한 것이다.
도 8b는 다양한 실시형태에 따른, 열압 동안 사용되는 프레스 압력을 예시한 것이다.
도 8c는 다양한 실시형태에 따른, 열압 동안 사용되는 진공을 예시한 것이다.
도 9는 다양한 실시형태에 따른 다층 구조물의 사진이다.
도 10은 다양한 실시형태에 따른 다층 구조물의 표면의 조도(roughness)를 예시한 것이다.
이러한 문서 전체에서, 범위 포맷으로 표현된 값들은 범위의 한계로서 명쾌하게 나열된 수치들 뿐만 아니라 각각의 수치 및 하위범위가 명쾌하게 나열된 것과 같이 해당 범위 내에 포함된 모든 개별 수치 또는 하위범위를 포함하는 것으로 융통성 있는 방식으로 해석되어야 한다. 예를 들어, "약 0.1% 내지 약 5%" 또는 "약 0.1% 내지 5%"는 단지 약 0.1% 내지 약 5%, 뿐만 아니라 지시된 범위 내의 개별 값들(예를 들어 1%, 2%, 3% 및 4%) 및 하위범위들(예를 들어 0.1% 내지 0.5%, 1.1% 내지 2.2%, 3.3% 내지 4.4%)을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. "약 X 내지 Y"라는 언급은 다르게 지시되지 않는 한 "약 X 내지 약 Y"와 동일한 의미를 가진다. 마찬가지로, "약 X, Y 또는 약 Z"라는 언급은 다르게 지시되지 않는 한 "약 X, 약 Y 또는 약 Z"와 동일한 의미를 가진다.
이 문서에서, 용어 단수형("a", "an" 또는 "the")은 문맥상 명확하게 다르게 지시하지 않는 한 1개보다는 하나 이상을 포함하는 데 사용된다. 용어 "또는"은 다르게 지시되지 않는 한 배타적이지 않은 "또는"을 지칭하는 데 사용된다. "A 및 B 중 하나 이상"이라는 언급은 "A, B, 또는 A 및 B"와 동일한 의미를 가진다. 또한, 본원에 이용되고 다르게 정의되지 않는 구어 또는 용어는 설명을 위한 것일 뿐 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 단락 표제의 임의의 사용은 문서의 읽기를 돕기 위한 것이고 제한하려는 것으로 해석되는 것이 아니며; 단락 표제와 관련된 정보는 해당하는 특정 단락 내에 또는 외에서 발생할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이 용어 "약"은 값 또는 범위에 가변성의 정도를 예를 들어 언급된 값 또는 언급된 범위 한계의 10% 이내, 5% 이내 또는 1% 이내에서 허용할 수 있고, 정확한 언급된 값 또는 범위를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이 용어 "실질적으로"는 적어도 약 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 또는 적어도 약 99.999% 이상, 또는 100%에서와 같이 대부분 또는 대체로를 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같이 용어 "경화시키다(cure)"는, 단단해짐(hardening) 또는 점도 증가를 초래하는 임의의 형태의 방사선에 노출시키거나, 가열하거나 또는 물리적 또는 화학적 반응을 수행할 수 있게 하는 것을 지칭한다. 유동성 열가소성 물질은 이러한 물질이 단단해지도록 상기 물질을 냉각시킴으로써 경화될 수 있다. 유동성 열경화성(thermoset) 물질은 이러한 물질이 단단해지도록 가열하거나 또는 그렇지 않다면 조사(irradiation)에 노출시킴으로써 경화될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이 용어 "중합체"는 하나 이상의 반복 단위를 갖는 분자를 지칭하고, 공중합체를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이 용어 "사출 성형"은 열가소성, 열경화성 또는 이들의 조합인 하나 이상의 중합체를 포함하는 조성물을 몰드 캐비티(mold cavity) 내로 사출함으로써 성형된 파트(part) 또는 형태를 제조하는 방법을 지칭하며, 여기서, 조성물은 냉각되고 캐비티의 형상대로 단단해진다. 사출 성형은, 사출 전에 몰드를 가열하기 위해 증기, 유도(induction), 카트리지 히터 또는 레이저 처리와 같은 공급원을 통한 가열의 사용, 및 사출 후 몰드를 냉각시키기 위해 물과 같은 냉각 공급원의 사용을 포함하여, 더 신속한 몰드 사이클링 및 더 높은 품질의 성형된 파트 또는 형태를 허용할 수 있다.
충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
다양한 실시형태에서, 본 발명은 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 라미네이트된 층 스택을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은 내부 구조 및 보더 구조를 포함할 수 있다. 내부 구조는 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 제1 수지층을 포함할 수 있다. 내부 구조는 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층을 포함할 수 있다. 제2 수지층은 제1 수지층과 서로 다를 수 있다. 보더 구조는 제1 수지층의 상응하는 엣지를 지나 연장되는 제2 수지층의 하나 이상의 엣지를 포함할 수 있으며, 상기 보더 구조에는 제1 수지층이 없다.
도 1은 유리 백플레이트를 사용하는 전형적인 OLED TV 디자인(100)을 예시한다. OLED TV(100)는 OLED 패널(101), 유리 백플레이트(102), TV 스탠드(예를 들어 베이스(base))(103), 유리 사이드(예를 들어 엣지) 면(104) 및 클래스 A 가시(visible)(예를 들어 미학적) 영역 정면도(105)를 포함한다.
도 2a는 본 발명의 실시형태의 다층 구조물(200)의 정면도를 예시하며, 이러한 구조물은 유리 백플레이트를 대체하기 위해 플라스틱 시트(201), 보강 필름(204 또는 206)(도 2b에 도시됨)에 의해 피복되지 않은 클래스 A 영역(202), 및 보강 필름(204 및 206)을 포함하는 영역(203)을 포함한다. 도 2b는 도 2a에서 라인 B-B를 따라 봤을 때 다층 구조물(200)의 상면도를 예시한다. 다층 구조물(200)은 라미네이트된 보강 필름 층(204), 코어 층(205), 또 다른 라미네이트된 보강 필름 층(206), 및 보강된 층(204 및 206)을 볼 수 없는 사이드(예를 들어 엣지) 면(207)을 포함한다.
도 2a 내지 도 2b에 나타낸 바와 같이, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 하나 이하의 내부 구조 및 하나 이하의 보더 구조를 포함할 수 있으며, 상기 내부 구조는 직사각형일 수 있고, 상기 보더 구조는, 이러한 보더 구조가 직사각형 보더가 되도록 내부 구조의 각각의 엣지 상의 보더일 수 있다. 본 발명의 실시형태는 도 2a 내지 도 2b에 나타낸 실시형태로 제한되지 않는다. 내부 구조 및 보더 구조는 서로에 대해 임의의 적하한 배열을 가질 수 있다. 보더 구조가 항상, 내부 구조의 일부 퍼센트의 주변부(perimeter)를 따라(예를 들어 1개의 엣지, 2개의 엣지, 3개의 엣지, 4개의 엣지, 모든 엣지를 따라, 또는 내부 구조의 약 10% 내지 약 100%의 주변부를 따라) 보더를 형성하긴 하지만, 다층 구조물의 다양한 실시형태는 임의의 적합한 모양(예를 들어 다각형 모양, 원형, 타원형 또는 임의의 적합한 모양 또는 패턴)을 갖는 내부 구조, 다수의 내부 구조들(예를 들어 2, 3, 4, 5 또는 그 이상), 다수의 보더 구조들(예를 들어 2, 3, 4, 5 또는 그 이상) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
보더 구조의 외면(예를 들어 외부 주요 면, 예컨대 도 2a에서 보이는 면)은 내부 구조의 외면에 대해 실질적으로 플러쉬일 수 있다. 제1 수지층이 내부 구조의 외면인 실시형태에서, 보더 구조의 외면은 제1 수지층의 외면에 대해 실질적으로 플러쉬일 수 있다. 예를 들어, 보더 구조의 외면에 상응하는 평면과 보더 구조의 외면에 상응하는 평면 사이의 거리는 약 1 nm 내지 약 1 mm, 약 1 미크론 내지 약 20 미크론, 또는 약 1 mm 이하, 또는 약 900 미크론, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100, 75, 50, 40, 30, 20, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 미크론, 900 nm, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100, 75, 50, 40, 30, 20, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 nm, 또는 약 1 nm 이하일 수 있다.
일부 실시형태에서, 제1 수지층(예를 들어 하나 이상의 제1 층, 실시형태에서 다수의 제1 수지층들을 가짐)은 제2 층(예를 들어 하나 이상의 제2 층, 실시형태에서 다수의 제2 수지층들을 가짐)에 인접(예를 들어 이의 하나의 면 상에서 완전히 접촉)할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 층(예를 들어 하나 이상의 제1 층, 시형태에서 다수의 제1 수지층들을 가짐)은 하나 이상의 층(예를 들어 제1 층 및 제2 층은 하나 이상의 개별 층을 개재(sandwich)할 수 있음)에 의해 제2 층(예를 들어 하나 이상의 제2 층, 실시형태에서 다수의 제2 수지층들을 가짐)으로부터 분리될 수 있다.
라미네이트된 층 스택은 임의의 적합한 배열의 층들을 포함할 수 있다. 라미네이트된 층 스택은 제1 수지층 및 제2 수지층을 교대 배열 또는 반복 배열로 포함할 수 있다. 예를 들어, 라미네이트된 층 스택은 층 (a1), 제1 수지층을 포함할 수 있다. 라미네이트된 층 스택은 층 (b1), 제2 수지층을 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 층 (a1)은 층 (b1)과 완전히 접촉하고 있다(예를 들어 층 (a1)의 하나의 주요 면의 실질적으로 모든 부분이 층 (b1)과 접촉하고 있음). 일부 실시형태에서, 층 (a1) 및 층 (b1)이 라미네이트된 층 스택의 유일한 층이거나, 또는 임의의 다른 적합한 하나 이하의 층이 포함될 수 있다. 층 (b1)은 층 (a1)과 서로 다르다.
일부 실시형태에서, 라미네이트된 층 스택(예를 들어 층(a1) 및 층(b1))은, 층(a1)과 동일하거나 또는 서로 다른 또 다른 제1 수지층인 층(a2)를 추가로 포함할 수 있으며, 여기서, 층(a2)은 층(b1)과 완전히 접촉해 있어서, 층(a1) 및 층(a2)는 (b1)을 개재하고 있다. 일부 실시형태에서, 층(a1), 층(a2) 및 층(b1)은 층 스택의 유일한 층들이거나, 또는 임의의 다른 적합한 하나 이상의 층이 포함될 수 있다. 일부 실시형태에서, 다수의 (a1) 또는 (a2) 층들이 라미네이트된 층 스택 내에 포함된다.
도 3a 내지 도 3d는 다양한 실시형태에 따른 다양한 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물들의 내부 구조를 예시한다. 라미네이트된 층 스택(310)은 제2 수지층(311) 및 제1 수지층(312)을 포함하며, 여기서, 층(311 및 312)은 서로 완전히 접촉해 있다. 라미네이트된 층 스택(320)은 제2 수지층(321), 제1 수지층(322) 및 제2 수지층(323)을 포함하며, 여기서, 층(321)은 층(322)와 완전히 접촉해 있고, 층(322)은 층(323)과 완전히 접촉해 있다. 라미네이트된 층 스택(330)은 제1 수지층(331), 제2 수지층(332) 및 제1 수지층(333)을 포함하며, 여기서, 층(331)은 층(332)와 완전히 접촉해 있고, 층(332)는 층(333)과 완전히 접촉해 있다. 라미네이트된 층 스택(340)은 제1 수지층(341), 제1 수지층(342), 제2 수지층(343), 제1 수지층(344) 및 제1 수지층(345)을 포함하며, 여기서 층(341)은 층(342)와 완전히 접촉해 있으며, 층(342)는 층(343)과 완전히 접촉해 있고, 층(343)은 층(344)와 완전히 접촉해 있으며, 층(344)는 층(345)와 완전히 접촉해 있다.
다양한 실시형태에서, 라미네이트된 층 스택은 층 (a1), 제1 수지층; 층 (b1), 제2 수지층; 및 층 (a2), 수지 및 충전제를 포함하는 또 다른 제1 수지층을 포함한다. 보더 구조의 외면은 층 (a1)의 외면에 실질적으로 플러쉬일 수 있다. 보더 구조의 반대쪽 외면은 층 (a2)의 외면에 실질적으로 플러쉬일 수 있다.
라미네이트된 층 스택(예를 들어 내부 구조)은 충전제 및 수지의 경화된 생성물인 제1 수지층을 포함한다. 내부 구조는 1개의 제1 수지층, 또는 1개 초과의 제1 수지층(예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개 이상의 제1 수지층)을 포함할 수 있다. 제1 수지층은 임의의 적합한 방식으로 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 수지층은 모노압출된(예를 들어 임의의 다른 층들이 없이 단독으로 압출된) 충전제-보강된 수지층이다. 각각의 제1 수지층은 독립적으로 수지 및 충전제를 포함하며; 2개의 제1 수지층들 내의 수지는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있고, 2개의 제1 수지층들 내의 충전제는 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다. 각각의 제1 수지층은 약 1 미크론 내지 약 1 mm 미만, 약 10 미크론 내지 약 500 미크론, 또는 약 1 미크론 이하, 약 2 미크론, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 225, 230, 240, 250, 275, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 미크론, 또는 약 1 mm 이상보다 작거나 동등하거나 또는 큰 두께의 독립적으로 선택된 두께를 가질 수 있다. 제1 수지층은 실질적으로 균일한 두께를 전체적으로 가질 수 있다.
제1 수지층은 충전제를 포함한다. 제1 수지층은 1개의 충전제 또는 1개 초과의 충전제들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 충전제는 임의의 적합한 비율의 제1 수지층(예를 들어 경화된 상태, 비경화된 상태, 층 스택 또는 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물), 예컨대 약 0.001 중량% 내지 약 50 중량%, 5 중량% 내지 약 40 중량%, 약 0.001 중량% 이하, 약 0.01 중량%보다 작거나 동등하거나 또는 큰 중량%, 0.1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 45 또는 약 50 중량% 이상을 형성할 수 있다. 충전제는 제1 수지층 내에서 균질하게 분포될 수 있다.
충전제는 섬유성 또는 입자성일 수 있다. 충전제는 유리 섬유, 알루미늄 실리케이트(멀라이트(mullite)), 합성 칼슘 실리케이트, 지르코늄 실리케이트, 융합된 실리카, 결정질 실리카 그래파이트, 천연 실리카 샌드(sand) 등; 붕소 분말, 예컨대 붕소-니트라이드 분말, 붕소-실리케이트 분말 등; 옥사이드, 예컨대 TiO2, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 아연 옥사이드 등; 칼슘 설페이트(이의 무수물, 데하이드레이트(dehydrate) 또는 트리하이드레이트); 칼슘 카르보네이트, 예컨대 백악, 석회석, 대리석, 합성 침강된 칼슘 카르보네이트 등; 섬유성, 모듈성(modular), 바늘 모양, 라멜라(lamellar) 활석 등을 포함하여 활석; 규회석; 표면 처리된 규회석; 유리 구체, 예컨대 중공 및 고형 유리 구체, 실리케이트 구체, 세노스피어(cenosphere), 알루미노실리케이트(아모스피어(armosphere)) 등; 경질 카올린, 연질 카올린, 소성된 카올린, 중합체성 매트릭스 수지와의 상용성을 촉진시키는 것으로 당업계에 공지된 다양한 코팅들을 포함하는 카올린 등을 포함하여 카올린; 단결정 섬유 또는 "위스커(whisker)", 예컨대 실리콘 카바이드, 알루미나, 붕소 카바이드, 철, 니켈, 구리 등; 섬유(연속 및 절단된(chopped) 섬유 포함), 예컨대 석면, 탄소 섬유; 설파이드, 예컨대 몰리브덴 설파이드, 아연 설파이드 등; 바륨 화합물, 예컨대 바륨 티타네이트, 바륨 페라이트, 바륨 설페이트, 중정석 등; 금속(예를 들어 금속 메쉬, 금속 플레이트) 및 금속 옥사이드, 예컨대 입자성 또는 섬유성 알루미늄, 청동, 아연, 구리 및 니켈 등; 플레이크형(flaked) 충전제, 예컨대 유리 플레이크, 플레이크형 실리콘 카바이드, 알루미늄 디보라이드, 알루미늄 플레이크, 강철 플레이크 등; 섬유성 충전제, 예를 들어 짧은 무기 섬유, 예컨대 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드 및 칼슘 설페이트 헤미하이드레이트 등 중 하나 이상을 포함하는 블렌드로부터 유래되는 것들; 천연 충전제 및 보강제, 예컨대 목재를 분쇄함으로써 수득되는 목분, 섬유성 생성물, 예컨대 커냄(kenaf), 셀룰로스, 면, 사이잘(sisal), 황마(jute), 아마(flax), 전분, 옥수수 분말, 리그닌, 라미(ramie), 라탄(rattan), 용설란(agave), 뱀부(bamboo), 삼(hemp), 땅콩 껍질, 옥수수, 코코넛(코이어(coir)), 미립 겉껍질(rice grain husk) 등; 유기 충전제, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌, 섬유를 형성할 수 있는 유기 중합체로부터 형성된 보강성 유기 섬유성 충전제, 예컨대 폴리(에테르 케톤), 폴리이미드, 폴리벤족사졸, 폴리(페닐렌 설파이드), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 방향족 폴리아미드, 방향족 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 수지, 폴리(비닐 알코올) 등; 뿐만 아니라 충전제, 예컨대 운모, 클레이(clay), 장석(feldspar), 연진(flue dust), 필라이트(fillite), 석영(quartz), 규암, 진주암(perlite), 트리폴리암(Tripoli), 규조토, 카본 블랙 등, 또는 상기 충전제들 중 하나 이상을 포함하는 조합일 수 있다. 충전제는 전도성을 촉진하기 위해 금속성 물질의 층으로 코팅될 수 있거나, 또는 수지와의 접착 및 분산을 개선하기 위해 실란, 실록산, 또는 실란과 실록산의 조합으로 표면 처리될 수 있다. 충전제는 탄소 섬유, 유리 비드, 유리 플레이크, 유리 섬유 또는 이들의 조합일 수 있다. 충전제는 유리 섬유(예를 들어 소다-석회 유리, 융합된 실리카 유리, 보로실리케이트 유리, 납-옥사이드 유리, 알루미노실리케이트 유리, 옥사이드 유리, 지르코니아 함량이 높은 유리 또는 이들의 조합)일 수 있다.
유리 섬유는 임의의 적합한 치수를 가질 수 있다. 유리 섬유는 약 0.1 mm 내지 약 500 mm, 약 0.1 mm 내지 약 100 mm, 약 0.5 mm 내지 약 50 mm, 약 1 mm 내지 약 5 mm, 또는 약 0.1 mm 이하, 약 0.2 mm보다 작거나 동등하거나 또는 큰 길이, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250 또는 약 500 mm 이상의 길이를 가질 수 있다.
유리 섬유는 약 0.1 미크론 내지 약 10 mm의 직경, 약 0.001 mm 내지 약 1 mm의 직경, 또는 약 0.1 미크론 이하, 약 1 미크론보다 작거나 동등하거나 또는 큰 직경, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 미크론, 0.1 mm, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 mm 또는 약 10 mm 이상의 직경을 가질 수 있다.
유리 충전제는 임의의 적합한 굴절률을 가질 수 있다. 유리 충전제의 굴절률은 약 1.450 내지 약 1.800, 또는 약 1.500 내지 약 1.600, 약 1.508 내지 약 1.585, 약 1.540 내지 약 1.570, 또는 약 1.450 이하, 약 1.455보다 작거나 동등하거나 또는 큰 굴절률, 1.460, 1.465, 1.470, 1.475, 1.480, 1.485, 1.490, 1.495, 1.500, 1.505, 1.510, 1.515, 1.520, 1.525, 1.530, 1.535, 1.540, 1.545, 1.550, 1.555, 1.560, 1.565, 1.570, 1.575, 1.580, 1.585, 1.590, 1.595, 1.600, 1.605, 1.610, 1.615, 1.620, 1.625, 1.630, 1.635, 1.640, 1.645, 1.650, 1.660, 1.670, 1.680, 1.690, 1.700, 1.710, 1.720, 1.730, 1.740, 1.750, 1.760, 1.770, 1.780, 1.790, 또는 약 1.800 이상일 수 있다.
제1 수지층은 수지를 포함한다. 제1 수지층은 1개의 수지 또는 1개 초과의 수지를 포함할 수 있다. 제1 수지층 내의 수지는 경화되거나, 비경화되거나 또는 이들의 조합일 수 있다. 라미네이트된 층 스택 내의 제1 수지층 내의 수지는 유동성일 수 있거나, 경화될 수 있거나 또는 이들 사이의 임의의 적합한 상태일 수 있다. 일부 실시형태에서, 수지는 경화되는(예를 들어 압출 동안 가열된 다음 냉각되는) 열가소성 수지이다. 일부 실시형태에서, 수지는 적어도 부분적으로 경화된 열경화성 수지이다. 제1 수지층 내의 하나 이상의 수지는 임의의 적합한 비율의 제1 수지층(예를 들어 층 스택 내에서 또는 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물 내에서), 예컨대 제1 수지층의 약 50 중량% 내지 약 99.999 중량%, 약 60 중량% 내지 약 95 중량%, 또는 약 50 중량% 이하, 약 52 중량%보다 작거나 동등하거나 또는 큰 비율, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 96, 98, 99, 99.9, 99.99, 또는 약 99.999 중량% 이상을 형성할 수 있다.
수지는 임의의 적합한 수지일 수 있다. 수지는 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 수지는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 중합체, 아크릴 중합체, 셀룰로이드 중합체, 셀룰로스 아세테이트 중합체, 사이클로올레핀 공중합체(COC), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 중합체, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH) 중합체, 플루오로플라스틱, 이오노머(ionomer), 아크릴/PVC 합금, 액정 중합체(LCP), 폴리아세탈 중합체(POM 또는 아세탈), 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 중합체(PAN 또는 아크릴로니트릴), 폴리아미드 중합체(PA, 예컨대 나일론), 폴리아미드-이미드 중합체(PAI), 폴리아릴에테르케톤 중합체(PAEK), 폴리부타디엔 중합체(PBD), 폴리부틸렌 중합체(PB), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리카프로락톤 중합체(PCL), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 중합체(PCTFE), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체(PET), 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PCT), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트-코-에틸렌 글리콜)(PCTG), TritanTM 코폴리에스테르, 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)(PCCD), 폴리하이드록시알카노에이트 중합체(PHA), 폴리케톤 중합체(PK), 폴리에스테르 중합체, 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리에테르설폰 중합체(PES), 폴리에틸렌클로리네이트 중합체(PEC), 폴리이미드 중합체(PI), 폴리락트산 중합체(PLA), 폴리메틸펜텐 중합체(PMP), 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리프탈아미드 중합체(PPA), 폴리프로필렌 중합체, 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리설폰 중합체(PSU), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PTT), 폴리우레탄 중합체(PU), 폴리비닐 아세테이트 중합체(PVA), 폴리비닐 클로라이드 중합체(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체(PVDC), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아릴레이트 중합체, 폴리옥시메틸렌 중합체(POM), 스티렌-아크릴로니트릴 중합체(SAN) 또는 이들의 조합일 수 있다.
수지는 방향족 폴리카르보네이트와 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)의 조합일 수 있다. 방향족 폴리카르보네이트는 임의의 적합한 방향족 폴리카르보네이트, 예컨대 비스페놀 유래의 폴리카르보네이트(예를 들어 2개의 하이드록시페닐 작용기들을 함유하는 화합물)일 수 있다. 비스페놀은 비스페놀 A (2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판), 비스페놀 AP (1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐-에탄), 비스페놀 AF (2,2-비스(4-하이드록시페닐)헥사플루오로프로판), 비스페놀 B (2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄), 비스페놀 BP (비스-(4-하이드록시페닐)디페닐메탄), 비스페놀 C (2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판), 비스페놀 E (1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄), 비스페놀 F (비스(4-하이드록시디페닐)메탄), 비스페놀 G (2,2-비스(4-하이드록시-3-이소프로필-페닐)프로판), 비스페놀 PH (5,5'-(1-메틸에틸리덴)-비스[1,1'-(비스페닐)-2-올]프로판), 비스페놀 TMC (1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸-사이클로헥산), 비스페놀 Z (1,1-비스(4-하이드록시페닐)-사이클로헥산) 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 비스페놀은 비스페놀 A (2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판)일 수 있다. 방향족 폴리카르보네이트는 비스페놀 A-기반 폴리카르보네이트(예를 들어 비스페놀 A와 포스겐의 반응으로부터 유래되는 폴리카르보네이트, 예컨대 폴리(옥시카르보닐옥시-1,4-페닐렌(1-메틸에틸리덴)-1,4-페닐렌))일 수 있다. 수지는 비스페놀 A-기반 폴리카르보네이트 및 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)를 포함할 수 있다. 수지 내 방향족 폴리카르보네이트 : 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)의 중량비는 임의의 적합한 중량비, 예컨대 약 5:95 내지 약 95:5, 약 30:70 내지 약 90:10, 약 70:30 내지 약 60:40, 또는 약 5:95 이하, 약 10:90보다 작거나 동등하거나 또는 큰 중량비, 15:85, 20:80, 25:75, 30:70, 35:65, 40:60, 45:55, 50:50, 55:45, 60:40, 65:35, 70:30, 75:25, 80:20, 85:15, 90:10, 또는 약 95:5 이상일 수 있다. 방향족 폴리카르보네이트(예를 들어 이의 경화된 생성물)의 굴절률은 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)(예를 들어 이의 경화된 생성물)의 굴절률의 0.100 이내일 수 있거나, 또는 차이는 약 0.100보다 크거나 동등하거나 작을 수 있으며, 0.95, 0.9, 0.85, 0.8, 0.75, 0.7, 0.65, 0.6, 0.58, 0.56, 0.54, 0.52, 0.5, 0.48, 0.46, 0.44, 0.42, 0.4, 0.38, 0.36, 0.34, 0.32, 0.3, 0.28, 0.26, 0.24, 0.22, 0.2, 0.18, 0.16, 0.14, 0.12, 0.1, 0.09, 0.08, 0.07, 0.06, 0.05, 0.04, 0.035, 0.03, 0.025, 0.02, 0.015, 0.01, 0.005, 또는 약 0.001 이하일 수 있다.
수지(예를 들어 경화된 상태의 수지)는 임의의 적합한 굴절률을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 수지층 내 수지(예를 들어 유리 충전제 또는 그 안의 다른 구성성분들을 포함하지 않는 오로지 경화된 수지)는 비경화된 상태의 수지와 대략 동일한 굴절률을 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 수지의 굴절률은 경화 시 변할 수 있다. 수지의 굴절률은 약 1.450 내지 약 1.800, 또는 약 1.500 내지 약 1.600, 약 1.508 내지 약 1.585, 약 1.540 내지 약 1.570, 또는 약 1.450 이하, 약 1.455보다 작거나 동등하거나 큰 굴절률, 1.460, 1.465, 1.470, 1.475, 1.480, 1.485, 1.490, 1.495, 1.500, 1.505, 1.510, 1.515, 1.520, 1.525, 1.530, 1.535, 1.540, 1.545, 1.550, 1.555, 1.560, 1.565, 1.570, 1.575, 1.580, 1.585, 1.590, 1.595, 1.600, 1.605, 1.610, 1.615, 1.620, 1.625, 1.630, 1.635, 1.640, 1.645, 1.650, 1.660, 1.670, 1.680, 1.690, 1.700, 1.710, 1.720, 1.730, 1.740, 1.750, 1.760, 1.770, 1.780, 1.790, 또는 약 1.800 이상일 수 있다.
제1 수지층 내의 충전제는 유사한 방향으로 정렬될 수 있다. 정렬은 임의의 적합한 수단을 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 수지층의 모노압출(예를 들어 함께 공동압출되는 다른 층들 없이 얇은 층으로서 해당 층만 압출)은, 최장 치수를 갖는 충전제, 예컨대 섬유성 충전제, 예컨대 유리 섬유를 모노압출된 층의 압출 방향으로 배향시킬 수 있는 제1 수지층 내에서 전단(shear)을 발생시킬 수 있다. 직선형이 아닌 섬유의 경우, 섬유의 배향은 섬유의 평균 배향인 것으로 간주될 수 있다. 얇은 층을 모노압출함으로 인한 압출 방향에서의 충전제의 배향은, 두꺼운 층을 압출함으로써 발생할 수 있거나 또는 몇몇 층들을 함께 공동압출함으로써 발생할 수 있는 충전제의 임의의 배향보다 더 클 수 있다. 압출되는 층의 예컨대 압출 방향에서의 제1 수지층 내의 충전제의 정렬은 결과적인 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 내부 구조의 유리한 기계적 특성들, 예컨대 충전제의 주어진 로딩에 대한 더 큰 인장 강도 또는 충격 강도, 및 주어진 충격 에너지에서 더 큰 연성 충격 모드를 초래할 수 있다. 다수의 모노압출된 제1 수지층들을 함유하는 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 경우, 모노압출된 제1 수지층은, 층들의 압출 방향이 서로 평행하도록, 서로 수직이도록 또는 이들 사이에서 임의의 각도(예를 들어 10°, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 또는 약 90°보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 각도)로 존재하도록 다층 구조물 내에 배열될 수 있다. 제1 수지층 내의 약 50 중량% 내지 약 100 중량%의 충전제는 제1 수지층의 압출 방향의 약 45°(예를 들어 약 40°보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 각도, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 5, 또는 약 0°) 내에서 배향된 최장 치수, 또는 약 90 중량% 내지 약 100 중량%, 또는 약 50 중량% 이하, 약 52 중량%보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 중량%, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 99.9, 또는 약 99.999 중량% 이상의 충전제를 가질 수 있다.
충전제-보강 외에도, 제1 수지층은 열 분산의 증강 또는 또 다른 목적을 위해 열 전도성 또는 전기 전도성의 측면에서 증가될 수 있거나, 증강된 정전기 방지성을 가질 수 있거나, 증강된 열 팽창 특성(예를 들어 열에 의한 크기의 변화가 작음)을 가질 수 있거나, 또는 이들의 조합일 수 있다.
라미네이트된 층 스택은 제2 수지층을 포함한다. 라미네이트된 층 스택은 제1 수지층과 서로 다른(예를 들어 서로 다른 조성을 가진) 하나 이상의(예를 들어 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개 이상의) 제2 수지층을 포함할 수 있다. 라미네이트된 층 스택은 하나의 제2 수지층을 포함할 수 있다. 라미네이트된 층 스택은 1개 초과의 제2 수지층을 포함할 수 있다. 제2 수지층은 수지의 경화된 생성물을 포함한다. 제2 수지층에는 충전제가 없을 수 있거나, 유리 충전제가 없을 수 있거나, 또는 제1 수지층, 예컨대 제1 수지층에 적합한 것으로 기재된 임의의 중량%의 제1 수지층에 적합한 것으로 본원에 기재된 임의의 하나 이상의 충전제와 서로 다른 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다. 제2 수지층은 임의의 적합한 하나 이상의 수지, 예컨대 제1 수지층에 적합한 것으로 기재된 임의의 중량%의 제1 수지층에 적합한 것으로 본원에 기재된 임의의 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다.
제2 수지층은 임의의 적합한 방식으로 제조될 수 있다. 제2 수지층은 압출(예를 들어 모노압출되거나 또는 또 다른 층과 함께 공동압출)될 수 있다. 제2 수지층은 사출 성형, 라미네이트, 열 성형 또는 압착(press)될 수 있다(예를 들어 열 및 압력을 적용할 수 있는 임의의 적합한 방법, 예컨대 벨트 압착되거나 또는 핫 롤 압착됨). 일부 실시형태에서, 제2 수지층은 함께 라미네이트되거나 또는 그렇지 않으면 융합된 1개 초과의 층들일 수 있으며; 일부 실시형태에서, 제2 수지층은 단일 층으로부터 기원한다.
제2 수지층은 임의의 적합한 두께를 가질 수 있다. 제2 수지층은 층 전체에 걸쳐 실질적으로 균일한 두께를 가질 수 있다. 제2 층은 약 1 미크론 내지 약 100 mm, 약 10 미크론 내지 약 10 mm, 또는 약 1 미크론 이하, 약 2 미크론보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 두께, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 225, 230, 240, 250, 275, 275, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 미크론, 1 mm, 1.5, 2, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 또는 약 100 mm 이상의 두께를 가질 수 있다.
제2 수지층 내의 수지는 임의의 적합한 굴절률(예를 들어 임의의 충전제를 포함하지 않는 경화된 상태의 제2 수지층 내의 수지), 예컨대 약 1.450 내지 약 1.800, 또는 약 1.500 내지 약 1.600, 약 1.508 내지 약 1.585, 약 1.540 내지 약 1.570, 또는 약 1.450 이하, 약 1.455보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 굴절률, 1.460, 1.465, 1.470, 1.475, 1.480, 1.485, 1.490, 1.495, 1.500, 1.505, 1.510, 1.515, 1.520, 1.525, 1.530, 1.535, 1.540, 1.545, 1.550, 1.555, 1.560, 1.565, 1.570, 1.575, 1.580, 1.585, 1.590, 1.595, 1.600, 1.605, 1.610, 1.615, 1.620, 1.625, 1.630, 1.635, 1.640, 1.645, 1.650, 1.660, 1.670, 1.680, 1.690, 1.700, 1.710, 1.720, 1.730, 1.740, 1.750, 1.760, 1.770, 1.780, 1.790, 또는 약 1.800 이상의 굴절률을 가질 수 있다.
제2 수지층 내의 수지, 제1 수지층 내의 수지, 제1 수지층 내의 충전제, 및 제2 수지층 내의 임의의 충전제는, 구성성분들의 굴절률이 약 0.100보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 차이, 0.95, 0.9, 0.85, 0.8, 0.75, 0.7, 0.65, 0.6, 0.58, 0.56, 0.54, 0.52, 0.5, 0.48, 0.46, 0.44, 0.42, 0.4, 0.38, 0.36, 0.34, 0.32, 0.3, 0.28, 0.26, 0.24, 0.22, 0.2, 0.18, 0.16, 0.14, 0.12, 0.1, 0.09, 0.08, 0.07, 0.06, 0.05, 0.04, 0.035, 0.03, 0.025, 0.02, 0.015, 0.01, 0.005, 또는 약 0.001 이하의 차이를 갖도록 선택될 수 있다. 굴절률을 근접하게 매칭함으로써, 결과적인 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 높은 정도의 광학 명료성(optical clarity), 예컨대 높은 투과율 및 낮은 탁도(haze)를 가질 수 있다. 제1 수지층 내의 수지, 제1 수지층 내의 충전제, 제2 수지층 내의 수지, 및 제2 층 내의 충전제(존재한다면) 중 임의의 둘 이상은 약 0.100보다 크거나 동등하거나 또는 더 작은 차이, 0.95, 0.9, 0.85, 0.8, 0.75, 0.7, 0.65, 0.6, 0.58, 0.56, 0.54, 0.52, 0.5, 0.48, 0.46, 0.44, 0.42, 0.4, 0.38, 0.36, 0.34, 0.32, 0.3, 0.28, 0.26, 0.24, 0.22, 0.2, 0.18, 0.16, 0.14, 0.12, 0.1, 0.09, 0.08, 0.07, 0.06, 0.05, 0.04, 0.035, 0.03, 0.025, 0.02, 0.015, 0.01, 0.005, 또는 약 0.001 이하의 차이를 갖는 굴절률을 가질 수 있다.
충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 본원에 기재된 구조물과 일치하는 임의의 적합한 특성을 가질 수 있다. 내부 구조 및 보더 구조는 임의의 적합한 강성도를 가질 수 있다. 내부 구조의 강성도는 보더 구조보다 높을 수 있다. 내부 구조의 강성도는 2.0 mm 두께의 두께에서 약 0.1 GPa·mm4 내지 약 40 GPa·mm4, 또는 약 1 GPa·mm4 내지 약 10 GPa·mm4, 또는 약 0.1 GPa·mm4 이하, 또는 약 0.2 GPa·mm4, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 또는 약 40 GPa·mm4 이하일 수 있다. 보더 구조의 강성도는 2.0 mm 두께에서 약 0.1 GPa·mm4 내지 약 40 GPa·mm4, 약 0.2 GPa·mm4 내지 약 5 GPa·mm4, 또는 약 0.1 GPa·mm4 이하, 또는 약 0.2 GPa·mm4, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 30, 35, 또는 약 40 GPa·mm4 이하일 수 있다.
내부 구조 및 보더 구조는 임의의 적합한 투과율을 가질 수 있다. 보더 구조의 투과율은 380 nm 내지 780 nm에서 내부 구조보다 높을 수 있다. 예를 들어, 내부 구조 또는 보더 구조의 투과율은 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 60% 내지 약 95%, 약 85% 내지 약 95%, 또는 약 60% 이하, 또는 약 62%, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92, 94, 또는 약 95% 이하일 수 있다.
내부 구조 및 보더 구조는 임의의 적합한 탁도를 가질 수 있다. 예를 들어, 내부 구조의 탁도는 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 0.2% 내지 약 20%, 약 1% 내지 약 10%, 또는 약 0.2% 이하, 또는 약 0.4%, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 또는 약 20% 이하일 수 있다. 보더 구조의 탁도는 380 nm 내지 780 nm에서 내부 구조보다 낮을 수 있다. 보더 구조의 탁도는 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 0.1% 내지 약 20%, 또는 약 0.1% 내지 약 5%, 또는 약 0.1% 이하, 또는 약 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 또는 약 20% 이하일 수 있다.
내부 구조 및 보더 구조는 임의의 적합한 경도, 예컨대 약 2B 내지 약 9H, 또는 약 F 내지 약 3H, 또는 약 2B 이하, 약 B, HB, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 또는 약 9H 또는 더 단단한 정도보다 단단하거나 동등하거나 또는 더 약한 정도의 경도를 가질 수 있다.
충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 표면(예를 들어 내부 구조의 표면, 보더 구조의 표면 또는 이들의 조합)은 임의의 적합한 정도의 조도(예를 들어 표면에는 명시된 최대 표면 조도보다 높은 표면 조도가 없음), 예컨대 USA SPI 표준에서 B3과 동등하거나 더 평탄한 조도, USA SPI 표준에서 A3과 동등하거나 더 평탄한 조도, 약 B2보다 덜 평탄하거나 동등하게 평탄하거나 또는 더 연마된(polished) 조도, B1, A3, A2, 또는 약 A1 이상의 조도를 가질 수 있다. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 약 2 미크론 이하, 약 1 nm 내지 약 50 미크론, 약 1 nm 내지 약 10 미크론, 약 0.1 nm 내지 약 50 nm, 약 1 nm 내지 약 10 nm, 또는 약 50 미크론보다 더 크거나 동등하거나 또는 더 작은 표면 조도, 40, 30, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 미크론, 100 nm, 90 nm, 80, 70, 60, 50, 40, 35, 30, 25, 20, 18, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5 nm, 또는 약 0.1 nm 이하의 표면 조도를 가질 수 있다. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 약 26 이하의 표면 조도 VDI 3400, 예컨대 약 25보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 표면 조도 VDI 3400, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 0.1, 0.01, 또는 약 0.001 이하의 표면 조도 VDI 3400을 가질 수 있다. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물은 장식 또는 다른 효과를 위한 임의의 종류의 텍스처를 가질 수 있다.
충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 제조 방법
본 발명의 다양한 실시형태는 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 제조 방법을 제공한다. 이러한 제조 방법은 본원에 기재된 일 실시형태의 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 임의의 적합한 방법일 수 있다. 상기 제조 방법은 제1 수지층 및 제2 수지층을 포함하는 층 스택을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방법은 층 스택 및 압축 툴을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한, 층 스택을 압축 툴을 이용하여 압축시켜, 층 스택의 층들을 라미네이트시키고 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 층 스택을 압축 툴을 이용하여 압축시키는 단계는 열압 단계를 포함할 수 있다.
이러한 방법은 층 스택을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 제조는 임의의 적합한 방식으로 발생할 수 있다. 일부 실시형태에서, 층 스택의 제조는 층 스택의 층들을 함께 접촉시키는 단계를 포함한다. 층 스택의 제조는 스택의 압출된 층들을 수득하거나 또는 압출하는 단계, 예컨대 각각의 모노압출된 충전제-보강된 수지층을 모노압출(예를 들어 공동압출되는 다른 층들이 없이 해당 층만 압출)하는 단계를 포함할 수 있다. 제조는 층 스택의 다른 층, 예컨대 하나 이상의 제2 수지층을 수득하거나, 압출하거나, 사출 성형하거나, 가압하거나 또는 그렇지 않다면 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 다수의 모노압출된 층들을 갖는 층 스택의 경우, 각각의 모노압출된 층은 독립적으로, 동시에(예를 들어 개별 압출기 내에서) 또는 연속적으로(예를 들어 동일하거나 또는 개별 압출기 내에서) 압출될 수 있다. 일부 실시형태에서, 각각의 층은 층 스택의 제조 전에, 실질적으로 동시에, 연속적으로 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다.
이러한 방법은 층 스택 및 압축 툴을 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 압축 툴은 임의의 적합한 압축 툴, 예컨대 롤러 또는 프레스일 수 있다. 압축 툴은 수직형 또는 수평형 프레스일 수 있다. 압축 툴은 롤 프레스 또는 더블 벨트 프레스일 수 있다. 상기 방법은 층 스택을 압축 툴을 이용하여 압축시켜(예를 들어 스택의 상부 및 하부로부터 가압하여), 층 스택의 층들을 라미네이트화하고 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 층 스택의 압축은 예컨대 층 스택(예를 들어 냉각 및 고형화에 의해 경화될 수 있음) 내의 열가소성 수지를 용융시키거나 또는 층 스택 내의 열경화성 수지를 경화하기 위해 층 스택을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 압축은 층들 사이에 실질적으로 공기 방울 또는 갭이 발생하지 않도록 하고 층들이 긴밀하게 접촉하도록 하는 적절한 압력을 포함할 수 있다. 압축은 임의의 적합한 시간, 예컨대 약 0.1초 내지 약 10시간, 약 1초 내지 약 5시간, 또는 약 5초 내지 약 1분, 또는 약 0.1초 이하, 또는 약 0.5초, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 45초, 1분, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 45분, 1시간, 2, 3, 4, 또는 약 5시간 이상 동안 발생할 수 있다.
본 방법은 압축 툴을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 가열은 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 유도 가열, 카트리지 가열, 전도성 필름 가열에 의해, 가열된 물질을 압축 툴 내의 도관을 통해 통과시킴으로써(예를 들어 열기 가열, 열수 가열, 증기 가열, 압축 열수 가열, 오일 가열) 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 가열은 압축 툴 및 층 스택을 접촉시키기 전에 수행될 수 있어서, 압축 툴은 상기 압축 툴과 층 스택의 접촉 시간에 예열 온도까지 예열된다. 가열은 층 스택의 압축 이전에, 층 스택의 압축 동안에, 층 스택의 압축 이후에 또는 이들의 조합 시에 수행될 수 있다. 가열은 임의의 적합한 온도까지 수행될 수 있어서, 이러한 방법은 본원에 기재된 바와 같이, 예컨대 층 스택 내의 하나 이상의 수지의 용융점에서 또는 그보다 높은 온도에서, 층 스택 내의 하나 이상의 유리 전이 온도에서 또는 그보다 높은 온도에서, 층 스택 내의 하나 이상의 수지의 열 변형 온도에서 또는 그보다 높은 온도에서, 또는 이들의 임의의 조합에서 수행될 수 있다.
압축 툴의 삽입 시, 층 스택은 임의의 적합한 온도를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 층 스택은 실온에 가까운 온도(예를 들어 약 15℃ 내지 28℃)를 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 층 스택은 압축 툴 내로의 삽입 시, 예컨대 층 스택 내의 하나 이상의 수지의 용융점에서 또는 그보다 낮은 온도에서, 층 스택 내의 하나 이상의 유리 전이 온도에서 또는 그보다 낮은 온도에서, 층 스택 내의 하나 이상의 수지의 열 변형 온도에서 또는 그보다 낮은 온도에서, 또는 이들의 임의의 조합의 온도까지 예열될 수 있다.
본 방법은 제1 층 및 제2 층의 수지들을 경화시켜, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 열가소성 수지의 경우, 경화는 열가소성 수지를 고형화점까지 냉각시킬 수 있는 단계를 포함할 수 있으며, 고형화는 압축 동안 또는 압축 후에 발생할 수 있다. 열경화성 수지의 경우, 경화는 열경화성 수지를 가열하거나 또는 그렇지 않다면 조사하여 가교 또는 다른 화학 반응을 유도하여 고형화되고 경화된 열경화성 수지를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 열경화성 수지와 열가소성 수지를 둘 다 포함하는 층 스택의 경우, 경화는 이 단락에서 기재된 경화 메커니즘들을 둘 다 포함할 수 있다.
이러한 방법은 압축 동안 또는 이후에, 및 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 압축 툴로부터 제거하기 전에 압축 툴을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다. 냉각은 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 냉각 유체를 압축 툴 내의 도관을 통해 통과시킴으로써 수행될 수 있다. 냉각은 임의의 적합한 온도, 예컨대 층 스택 내의 열가소성 수지의 고형화 온도보다 낮은 온도, 또는 임의의 다른 적합한 온도까지 수행될 수 있다.
압축 동안 층 스택과 접촉하는 압축 툴의 부분은 결과적인 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물에 평탄도(smoothness)를 부여하기 위해 최소 정도의 평탄도를 가질 수 있으며, 이는 개선된 광학 특성(예를 들어 높은 투과율, 더 낮은 탁도)을 초래할 수 있다. 압축 동안 층 스택과 접촉하는 압축 툴의 부분은 임의의 적합한 정도의 조도(예를 들어 압축 동안 층 스택과 접촉하는 표면은 명시된 최대 표면 조도보다 더 높은 표면 조도가 없음), 예컨대 USA SPI 표준에서 B3과 동일하거나 또는 그보다 평탄한 조도, USA SPI 표준에서 A3과 동일하거나 또는 그보다 평탄한 조도, 약 B2, B1, A3, A2보다 덜 평탄하거나 동일하게 평탄하거나 더 평탄한 조도, 또는 약 A1 이상의 조도를 가질 수 있다. 층 스택과 접촉하는 압축 툴의 부분은 약 2 미크론 이하, 약 1 nm 내지 약 50 미크론, 약 1 nm 내지 약 10 미크론, 약 0.1 nm 내지 약 50 nm, 약 1 nm 내지 약 10 nm, 약 50 미크론보다 크거나 동등하거나 또는 더 작은 조도, 40, 30, 20, 18, 16, 14, 12, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 미크론, 100 nm, 90 nm, 80, 70, 60, 50, 40, 35, 30, 25, 20, 18, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.5 nm, 또는 약 0.1 nm 이하의 표면 조도를 가질 수 있다. 층 스택과 접촉하는 압축 툴의 부분은 약 26 이하, 예컨대 약 25보다 작거나 동등하거나 또는 더 큰 표면 조도, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 0.1, 0.01, 또는 약 0.001 이하의 표면 조도 VDI 3400을 가질 수 있다.
실시예
사용된 유리 섬유-충전된 필름은 1.586의 굴절률을 갖는 비스페놀-A 기반 폴리카르보네이트와 1.510의 굴절률을 갖는 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)의 압출된 또는 사출 성형된 65:35 중량 혼합물이었으며, 이는 1.567의 굴절률을 갖는, 길이가 약 3 mm이고 직경이 약 13 미크론인 Nippon Electric Glass Co., Ltd.(NEG) 유래의 분쇄된(chopped) 유리 섬유를 20 중량%로 포함하였다. 압출된 유리 섬유 충전된 필름은 100 미크론, 125 미크론 또는 250 미크론의 두께를 가졌으며, 약 1.55 내지 1.57의 굴절률을 가졌다.
측정된 투과율은 총 투과율이었다. 투과율 및 탁도를, 380 nm 내지 780 nm에서 할로겐 D65 (CIE 표준) 광원을 사용하여 발광체 CIE-C와 함께 BYK-Gardner사의 Haze Gard에 의해 측정하였다. 굴곡 탄성율, 강성도 및 증가율을, MTS Systems Corporation사의 Universal Test 기계를 이용하는 3-점 굴곡 시험을 사용하여, 10 mm/s의 속도 및 30 mm 폭, 2 mm 두께의 표본, 및 50 mm의 스팬(span)을 사용하여 측정하였다. Dynatup 충격 시험을, Instron®사의 Dynatup® 기계를 사용하여 30 cm 높이 및 4.78 kg 터브 로딩(tub loading)을 이용하여 수행하였다.
펜슬 경도를 ASTM D3363을 사용하여 1 kg 로드(load)를 사용하여 측정하였다. 경도 시험은, 펜슬 경도 시험 절차에 의한 5회의 반복된 측정들을 포함하였으며, 이때, 펜슬 경도는 어떠한 측정도 외양에 스크래치 또는 다른 방해를 초래하지 않는 경우 시험에 사용된 펜슬의 경도이다. 예를 들어, 3H 펜슬이 5회의 시험 절차에 사용되고 어떠한 외양 방해도 발생하지 않는 경우, 물질의 펜슬 경도는 3H 이상이다. 펜슬 경도는 9B(가장 무름), 8B, 7B, 6B, 5B, 4B, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H, 3H, 4H, 5H, 6H, 7H, 8H, 9H(가장 단단함)의 규모로 측정된다.
파트 I. 다층 구조물.
사용된 압착된 유리 섬유-무함유 필름은 2 mm의 두께를 가진 SABIC XylexTM X7509HP이었으며, 이는 약 1.55 내지 약 1.57의 굴절률을 가졌으며, 툴을 70℃까지 예열하고, 필름을 툴 내에 놓고, 툴을 160℃까지 가열한 다음, 툴을 160℃에서 5초 동안 가압한 다음, 40℃ 물을 프레스 내의 냉각 채널 내로 주입함으로써 냉각시킴으로써 제조되었다.
본원에 사용된 프레스는 USA SPI(플라스틱 산업 사회) 표준 하에 A3 평탄도의 수준에서 층 스택을 접촉하고 압착시킨 연마된 표면을 가졌다. 본원에 사용된 프레스를 지정된 온도까지 예열한 다음, 비경화된 층 스택과 접촉시켰다.
실시예 1.1. 계면 품질(Interface quality)
2개의 압출된 120 미크론-두께의 유리 섬유-충전된 필름들을 압착된 유리 섬유-무함유 필름의 상부 및 하부 상에, 각각의 압출된 필름의 압출 방향이 평행이 되도록 놓았다. 프레스를 160℃까지 예열하였다. 스택을 160℃에서 5초 동안 프레스를 사용하여 상부 면 및 하부 면으로부터 압착시키고, 후속해서 40℃ 물을 프레스 내의 냉각 채널 내로 주입함으로써 냉각시켰다. 도 4는 제조된 라미네이트된 구조물의 주사 전자 현미경(SEM) 이미지를 예시한 것이다. 제조된 라미네이트된 구조물의 층들 사이에 계면이 보이지 않았다.
3개의 압출된 120 미크론-두께의 유리 섬유-충전된 필름들을 각각의 압출된 필름의 압출 방향이 평행이 되도록 함께 놓았다. 프레스를 160℃까지 예열하였다. 스택을 160℃에서 5초 동안 프레스를 사용하여 상부 면 및 하부 면으로부터 압착시키고, 후속해서 40℃ 물을 프레스 내의 냉각 채널 내로 주입함으로써 냉각시켰다. 도 5는 제조된 라미네이트된 구조물의 SEM 이미지를 예시한 것이다. 제조된 라미네이트된 구조물의 층들 사이에 계면이 보이지 않았다.
층들 사이에서 가시적인 계면의 결여는 층들 사이의 강한 접착, 및 보이드(void) 문제가 없음을 가리켰다.
실시예 1.2A. 광학 품질 및 굴곡 탄성율
압착된 유리 섬유-무함유 필름 상의 상부 상에, 압출된 120 미크론-두께의 유리 섬유-충전된 필름의 0, 1, 2 또는 3 층을 각각의 압출된 필름의 압출 방향이 평행이 되도록 함께 놓았다. 프레스를 160℃까지 예열하였다. 스택을 160℃에서 5초 동안 프레스를 사용하여 상부 면 및 하부 면으로부터 압착시키고, 후속해서 40℃ 물을 프레스 내의 냉각 채널 내로 주입함으로써 냉각시켰다. 결과적인 구조물의 투과율 및 탁도를 측정하였으며, 표 1에 제공한다.
유리 섬유 충전된 필름의 층 # 투과율 [%] 탁도 [%]
0 87.70 0.50
1 86.65 1.59
2 85.85 3.46
3 85.00 6.61
구조물의 굴곡 탄성율 및 증가율을 측정하였으며, 표 2에 제공한다.
분쇄된 유리-섬유 20% 충전된 필름의 층 # 굴곡 탄성율 [GPa] 증가율 [%]
0 1.20 100
1 2.90 242
2 4.10 342
3 4.70 392
실시예 1.2B. 광학 품질, 굴곡 탄성율 및 충격 강도
압착된 유리 섬유-무함유 필름 상의 상부 상에, 압출된 120 미크론- 또는 250 미크론 두께의 유리 섬유-충전된 필름의 0 또는 1 층을 놓았다. 프레스를 160℃까지 예열하였다. 스택을 160℃에서 5초 동안 프레스를 사용하여 상부 면 및 하부 면으로부터 압착시키고, 후속해서 40℃ 물을 프레스 내의 냉각 채널 내로 주입함으로써 냉각시켰다. 결과적인 라미네이트된 구조물의 투과율 및 헤이즈를 측정하였으며, 표 3에 제공한다.
유리 섬유 충전된 필름의 층 두께 [미크론] 투과율 [%] 탁도 [%]
0 87.70 0.50
120 86.65 1.59
250 86.00 3.61
구조물의 굴곡 탄성율 및 증가율을 측정하였으며, 표 4에 제공한다.
분쇄된 유리-섬유 20% 충전된 필름의 두께 [마이크로미터] 굴곡 탄성율 [GPa] 증가율 [%]
0 1.20 100
120 2.90 242
250 3.66 305
구조물의 충격 에너지 및 체류율을, 비교 샘플로서 측정된 샘플 1.2B로부터 제조된 2 mm-두께의 사출 성형된 유리-섬유 충전된 필름과 함께 Dynatup 충격 시험을 사용하여 측정하였으며, 표 5에 제공한다.
기판 분쇄된 유리-섬유 20% 충전된 필름의 두께 [마이크로미터] 충격 에너지 [J] 체류율 [%]
XylexTM X7509HP 0 67.69 100
XylexTM X7509HP 120 43.36 64
XylexTM X7509HP 250 49.39 73
사출 성형된 샘플 1.2B 22.12 33
도 6은 120 미크론 XylexTM X7509HP 층을 포함하는 샘플의 Dynatup 충격 시험에 관찰된 연성 파괴 모드의 사진을 예시하고 있다.
도 7은 사출 성형된 샘플 1.2B의 Dynatup 충격 시험에서 관찰된 취성 파괴 모드의 사진을 예시하고 있다.
실시예 1.3. 표면 경도
압착된 유리 섬유-무함유 필름 상의 상부 상에, 압출된 120 미크론-두께의 유리 섬유-충전된 필름의 0 또는 1 층을 놓았다. 프레스를 160℃까지 예열하였다. 스택을 160℃에서 5초 동안 프레스를 사용하여 상부 면 및 하부 면으로부터 압착시키고, 후속해서 40℃ 물을 프레스 내의 냉각 채널 내로 주입함으로써 냉각시켰다. 15 중량% 분쇄된 유리 섬유를 포함하는 폴리카르보네이트 및 폴리에스테르 블렌드인 샘플 3으로부터 제조된 2 mm-두께의 사출 성형된 필름을 비교 샘플로서 사용하였다. 결과적인 라미네이트된 구조물의 펜슬 경도를 측정하였으며, 표 6에 제공한다.
표본 펜슬 경도
XylexTM X7509HP 2B
XylexTM X7509HP + 분쇄된 GF 20% H
샘플 1.3, 사출 성형됨 2H
파트 II. 보더를 포함하는 다층 구조물.
실시예 2.1. 샘플 2.1의 제조.
두께가 100 미크론이며, 폭이 142 mm이고 길이가 200 m인 압출된 유리 섬유-충전된 시트를, 304℃의 가공 온도, 580 bar의 압력 및 250℃의 롤러 온도, 2.1 m/min의 라인 속도 및 52 RPM에서의 스크류를 이용하여 Randcastle 압출기를 사용하여 제조하였다. 압출된 유리 섬유-충전된 시트의 섹션을, 두께가 2 mm인 SABIC LexanTM 9030 시트(폴리카르보네이트)의 각각의 면 상에서, 진공 챔버, 완전히 자동화된 로딩, 700 x 610 mm 플레이트, 200℃의 최대 온도 및 300 N/cm2 압력을 갖는 Lauffer RMV 125 라미네이션 시스템을 사용하여 열압시켰다. 유리 섬유-충전된 시트는 직사각형이었으며, 동일한 크기를 가졌고, Lexan 9030 시트의 주변부 내에 피트(fit)되어, 유리 섬유-충전된 시트가 없는 엣지 주변으로 보더를 남겼다. 각각의 면 상에서, 프레스는 외면으로부터 내면까지, 유체-가열되고 냉각되는 핫 플레이트, 상기 핫 플레이트와 스테인리스강 플레이트 사이의 금속 플레이트, 압력 패드, #400 그릿(grit)(USA SPI 표준 하에서의 B2 평탄도)까지 폴리쉬된(polished) 스테인리스강 플레이트, 및 점착방지 필름을 포함하였다. 프레스를 비경화된 층 스택과 접촉시키기 전에, 지정된 온도까지 예열하였다. 도 8a, 8b 및 8c는 열압 동안 사용된 온도, 프레스 압력 및 진공을 각각 예시하고 있으며, 여기서, USL은 규격 상한(upper specification limit)을 의미하고, LSL은 규격 하한을 의미한다. 샘플 2.1의 최종 두께는 2.0 mm이었다.
실시예 2.2. 샘플 2.1의 특징화.
도 9는 실시예 2.1의 샘플 2.1의 사진이며, 이 사진에서, 유리 섬유-충전된 시트를 포함하는 내부 구조 및 유리 섬유-충전된 시트가 없는 보더 구조를 볼 수 있다. 표 7은 샘플 2.1의 내부 구조 및 보더 구조의 투과율, 탁도 및 강성도를 예시하고 있다.
보더 구조 내부 구조
투과율 90.1% 89.2%
탁도 0.75% 6.7%
강성도 0.9 Gpa·mm4 2.8 Gpa·mm4
도 10은 내부 구조로부터 보더 구조까지 Bruker ContourGT-I 3D 프로파일러를 사용하여 측정된 바와 같이 샘플 2.1의 표면의 조도를 예시하고 있으며, 이는, 내부 구조와 보더 구조 사이의 최대 스텝(step)이 약 5000 nm임을 보여준다.
이용된 용어 및 표현은 설명의 용어로서 사용되고 제한하려는 것이 아니며, 도시되고 기재된 특징 또는 이의 일부의 임의의 등가물을 배제하지 않는 이러한 용어 및 표혐의 사용에 의도가 없지만, 다양한 변형들이 본 발명의 실시형태의 범위 내에서 가능하다는 것이 인지된다. 따라서, 본 발명이 구체적인 실시형태 및 선택적인 특징에 의해 구체적으로 개시되었다고 하더라도, 본원에 개시된 개념의 변형 및 변화가 당업자에 의해 가능할 수 있고, 이러한 변형 및 변화는 본 발명의 실시형태의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 것을 이해해야 한다.
추가의 실시형태
하기 예시적인 실시형태가 제공되며, 이의 넘버링은 중요도를 지정하는 것으로 간주되는 것이 아니며:
실시형태 1은 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공하며, 상기 구조물은: 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 제1 수지층, 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층을 포함하는 내부 구조; 및 상기 제1 수지층의 상응하는 엣지를 지나 연장되는 제2 수지층의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더 구조를 포함하는 라미네이트된 층 스택을 포함하며, 여기서, 제2 수지층은 제1 수지층과 서로 다르고, 상기 보더 구조에는 제1 수지층이 없다.
실시형태 2는 실시형태 1에 있어서, 상기 제1 수지층이 상기 층 스택 내의 상기 제2 층에 인접해 있는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 3은 실시형태 1 또는 2에 있어서, 상기 층 스택 내에서, 상기 제1 수지층이 하나 이상의 다른 층에 의해 상기 제2 층으로부터 분리되는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 4는 실시형태 1 내지 3 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택이 1개 초과의 제1 수지층을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 5는 실시형태 1 내지 4 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택이
층 (a1), 제1 수지층; 및
층 (b1), 제2 수지층
을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 6은 실시형태 1 내지 5 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 (a1)이 상기 층 (b1)과 완전히 접촉해 있는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 7은 실시형태 1 내지 6 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택이, 상기 층 (a1)과 동일하거나 또는 서로 다르고 상기 층 (b1)의 반대쪽 면 상에 층 (a1)로서 배치되는 또 다른 제1 수지층인 층 (a2)를 추가로 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 8은 실시형태 7에 있어서, 상기 층 (a2)가 상기 층 (b1)과 완전히 접촉해 있는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 9는 실시형태 7 또는 8에 있어서, 상기 층 (a2)가 충전제 및 수지를 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 10은 실시형태 7 내지 9 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 (a2)가 상기 층 (a1)과 동일한 것인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 11은 실시형태 1 내지 10 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택이 1개 초과의 제2 수지층을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 12는 실시형태 1 내지 11 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조가 직사각형인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 13은 실시형태 1 내지 12 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층이 충전제-보강된 모노압출된 수지층인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 14는 실시형태 1 내지 13 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층의 두께가 약 1 미크론 내지 약 1 mm 미만인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 15는 실시형태 1 내지 14 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층의 두께가 약 10 미크론 내지 약 500 미크론인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 16은 실시형태 1 내지 15 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제가 상기 제1 수지층의 약 0.001 중량% 내지 약 50 중량%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 17은 실시형태 1 내지 16 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제가 상기 제1 수지층의 약 5 중량% 내지 약 40 중량%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 18은 실시형태 1 내지 17 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제가 탄소 섬유, 유리 비드, 유리 플레이크, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 19는 실시형태 1 내지 18 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제가 유리 섬유인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 20은 실시형태 1 내지 19 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제가 유리이고, 상기 충전제의 굴절률이 약 1.450 내지 약 1.800인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 21은 실시형태 20에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제의 굴절률이 약 1.500 내지 약 1.600인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 22는 실시형태 1 내지 21 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 상기 제1 수지층의 약 50 중량% 내지 약 99.999 중량%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 23은 실시형태 1 내지 22 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 상기 제1 수지층의 약 60 중량% 내지 약 95 중량%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 24는 실시형태 1 내지 23 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 열가소성 수지인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 25는 실시형태 1 내지 24 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 중합체, 아크릴 중합체, 셀룰로이드 중합체, 셀룰로스 아세테이트 중합체, 사이클로올레핀 공중합체(COC), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 중합체, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH) 중합체, 플루오로플라스틱, 이오노머, 아크릴/PVC 합금, 액정 중합체(LCP), 폴리아세탈 중합체(POM 또는 아세탈), 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 중합체(PAN 또는 아크릴로니트릴), 폴리아미드 중합체(PA, 예컨대 나일론), 폴리아미드-이미드 중합체(PAI), 폴리아릴에테르케톤 중합체(PAEK), 폴리부타디엔 중합체(PBD), 폴리부틸렌 중합체(PB), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리카프로락톤 중합체(PCL), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 중합체(PCTFE), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체(PET), 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PCT), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트-코-에틸렌 글리콜)(PCTG), TritanTM 코폴리에스테르, 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)(PCCD), 폴리하이드록시알카노에이트 중합체(PHA), 폴리케톤 중합체(PK), 폴리에스테르 중합체, 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리에테르설폰 중합체(PES), 폴리에틸렌클로리네이트 중합체(PEC), 폴리이미드 중합체(PI), 폴리락트산 중합체(PLA), 폴리메틸펜텐 중합체(PMP), 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리프탈미드 중합체(PPA), 폴리프로필렌 중합체, 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리설폰 중합체(PSU), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PTT), 폴리우레탄 중합체(PU), 폴리비닐 아세테이트 중합체(PVA), 폴리비닐 클로라이드 중합체(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체(PVDC), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아릴레이트 중합체, 폴리옥시메틸렌 중합체(POM), 스티렌-아크릴로니트릴 중합체 (SAN) 또는 이들의 조합을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 26은 실시형태 1 내지 25 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 방향족 폴리카르보네이트 및 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)를 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 27은 실시형태 26에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 방향족 폴리카르보네이트 : 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)의 중량비를 약 70:30 내지 약 60:40으로 갖는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 28은 실시형태 1 내지 27 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지가 비스페놀 A-기반 폴리카르보네이트 및 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)를 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 29는 실시형태 1 내지 28 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지의 굴절률이 약 1.450 내지 약 1.800인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 30은 실시형태 1 내지 29 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지의 굴절률이 약 1.500 내지 약 1.600인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 31은 실시형태 1 내지 30 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지 및 상기 제1 수지층 내의 충전제의 굴절률들이 약 0.080 이내인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 32는 실시형태 1 내지 31 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 수지 및 상기 제1 수지층 내의 충전제의 굴절률들이 약 0.030 이내인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 33은 실시형태 1 내지 32 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제가 상기 제1 수지층의 압출 방향으로 배향되는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 34는 실시형태 1 내지 33 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제 중 약 50 중량% 내지 약 100 중량%가 상기 제1 수지층의 압출 방향의 약 45° 이내에서 배향된 최장 치수를 갖는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 35는 실시형태 1 내지 34 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층 내의 충전제 중 약 90 중량% 내지 약 100 중량%가 상기 제1 수지층의 압출 방향의 약 45° 이내에서 배향된 최장 치수를 갖는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 36은 실시형태 1 내지 35 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조가 상기 보더 구조보다 높은 강성도를 갖는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 37은 실시형태 1 내지 36 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 강성도가 2.0 mm 두께에서 약 0.1 GPa·mm4 내지 약 40 GPa·mm4인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 38은 실시형태 1 내지 37 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 강성도가 2.0 mm 두께에서 약 1 GPa·mm4 내지 약 10 GPa·mm4인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 39는 실시형태 1 내지 38 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 투과율이 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 60% 내지 약 95%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 40은 실시형태 1 내지 39 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 투과율이 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 85% 내지 약 95%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 41은 실시형태 1 내지 40 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 탁도가 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 0.2% 내지 약 20%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 42는 실시형태 1 내지 41 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 탁도가 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 1% 내지 약 10%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 43은 실시형태 1 내지 42 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 경도가 약 2B 내지 약 9H인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 44는 실시형태 1 내지 43 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 내부 구조의 경도가 약 F 내지 약 3H인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 45는 실시형태 1 내지 44 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조가 상기 내부 구조의 각각의 엣지 상의 보더인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 46은 실시형태 1 내지 45 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조가 직사각형 보더인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 47은 실시형태 1 내지 46 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 외면이 상기 내부 구조의 외면에 대해 실질적으로 플러쉬인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 48은 실시형태 1 내지 47 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 외면이 상기 제1 수지층의 외면에 대해 실질적으로 플러쉬인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 49는 실시형태 1 내지 48 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 외면에 상응하는 평면과 상기 보더 구조의 외면에 상응하는 평면 사이의 거리가 약 1 nm 내지 약 1 mm인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 50은 실시형태 1 내지 49 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 외면에 상응하는 평면과 상기 보더 구조의 외면에 상응하는 평면 사이의 거리가 약 1 미크론 내지 약 20 미크론인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 51은 실시형태 1 내지 50 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 층이 압출된 층인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 52는 실시형태 1 내지 51 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 층이 사출 성형된 층인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 53은 실시형태 1 내지 52 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 수지층에 충전제가 없는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 54는 실시형태 1 내지 53 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 수지층의 두께가 약 1 미크론 내지 약 100 mm인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 55는 실시형태 1 내지 54 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 수지층의 두께가 약 10 미크론 내지 약 10 mm인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 56은 실시형태 1 내지 55 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 수지층 내의 수지가 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 중합체, 아크릴 중합체, 셀룰로이드 중합체, 셀룰로스 아세테이트 중합체, 사이클로올레핀 공중합체(COC), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 중합체, 에틸렌 비닐 알코올(EVOH) 중합체, 플루오로플라스틱, 이오노머, 아크릴/PVC 합금, 액정 중합체(LCP), 폴리아세탈 중합체(POM 또는 아세탈), 폴리아크릴레이트 중합체, 폴리메틸메타크릴레이트 중합체(PMMA), 폴리아크릴로니트릴 중합체(PAN 또는 아크릴로니트릴), 폴리아미드 중합체(PA, 예컨대 나일론), 폴리아미드-이미드 중합체(PAI), 폴리아릴에테르케톤 중합체(PAEK), 폴리부타디엔 중합체(PBD), 폴리부틸렌 중합체(PB), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 중합체(PBT), 폴리카프로락톤 중합체(PCL), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 중합체(PCTFE), 폴리테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체(PET), 폴리사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PCT), 폴리(사이클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트-코-에틸렌 글리콜)(PCTG), TritanTM 코폴리에스테르, 폴리카르보네이트 중합체(PC), 폴리(1,4-사이클로헥실리덴 사이클로헥산-1,4-디카르복실레이트)(PCCD), 폴리하이드록시알카노에이트 중합체(PHA), 폴리케톤 중합체(PK), 폴리에스테르 중합체, 폴리에틸렌 중합체(PE), 폴리에테르에테르케톤 중합체(PEEK), 폴리에테르케톤케톤 중합체(PEKK), 폴리에테르케톤 중합체(PEK), 폴리에테르이미드 중합체(PEI), 폴리에테르설폰 중합체(PES), 폴리에틸렌클로리네이트 중합체(PEC), 폴리이미드 중합체(PI), 폴리락트산 중합체(PLA), 폴리메틸펜텐 중합체(PMP), 폴리페닐렌 옥사이드 중합체(PPO), 폴리페닐렌 설파이드 중합체(PPS), 폴리프탈미드 중합체(PPA), 폴리프로필렌 중합체, 폴리스티렌 중합체(PS), 폴리설폰 중합체(PSU), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 중합체(PTT), 폴리우레탄 중합체(PU), 폴리비닐 아세테이트 중합체(PVA), 폴리비닐 클로라이드 중합체(PVC), 폴리비닐리덴 클로라이드 중합체(PVDC), 폴리아미드이미드 중합체(PAI), 폴리아릴레이트 중합체, 폴리옥시메틸렌 중합체(POM), 스티렌-아크릴로니트릴 중합체 (SAN) 또는 이들의 조합을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 57은 실시형태 1 내지 56 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 수지층 내의 수지의 굴절률이 1.450 내지 약 1.800인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 58은 실시형태 1 내지 57 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제2 수지층 내의 수지의 굴절률이 1.500 내지 약 1.600인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 59는 실시형태 1 내지 58 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택이 층 (a1), 제1 수지층; 층 (b1), 제2 수지층; 및 층 (a2), 수지 및 충전제를 포함하는 또 다른 제1 수지층을 포함하며; 여기서, 상기 보더 구조의 외면이 상기 층 (a1)의 외면에 실질적으로 플러쉬하고, 상기 보더 구조의 반대쪽 외면이 상기 층 (a2)의 외면에 실질적으로 플러쉬하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 60은 실시형태 1 내지 59 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 강성도가 2.0 mm 두께에서 약 0.1 GPa·mm4 내지 약 40 GPa·mm4인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 61은 실시형태 1 내지 60 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 강성도가 2.0 mm 두께에서 약 0.2 GPa·mm4 내지 약 5 GPa·mm4인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 62는 실시형태 1 내지 61 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 투과율이 380 nm 내지 780 nm에서 상기 내부 구조보다 높은, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 63은 실시형태 1 내지 62 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 투과율이 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 60% 내지 약 95%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 64는 실시형태 1 내지 63 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 투과율이 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 85% 내지 약 95%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 65는 실시형태 1 내지 64 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 탁도가 380 nm 내지 780 nm에서 상기 내부 구조보다 낮은, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 66은 실시형태 1 내지 65 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 탁도가 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 0.1% 내지 약 20%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 67은 실시형태 1 내지 66 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 보더 구조의 탁도가 2.0 mm 두께에서 380 nm 내지 780 nm에서 약 0.1% 내지 약 5%인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제공한다.
실시형태 68은 실시형태 1 내지 67 중 어느 한 실시형태에 따른 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 제조 방법을 제공하며, 상기 제조 방법은: 제1 수지층 및 제2 수지층을 포함하는 층 스택을 제조하는 단계; 상기 층 스택을 압축 툴과 접촉시키는 단계; 및 상기 층 스택을 상기 압축 툴을 이용하여 압축시켜, 상기 층 스택의 층들을 라미네이트시키고, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계를 포함한다.
실시형태 69는 실시형태 68에 있어서, 상기 층 스택을 상기 압축 툴을 이용하여 압축시키는 단계가 열압 단계를 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 70은 실시형태 68 또는 69에 있어서, 상기 층 스택의 압축 전에, 상기 층 스택의 압축 동안에, 상기 층 스택의 압축 후에, 또는 이들의 조합 시에, 상기 층 스택을 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 71은 실시형태 68 내지 70 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택의 압축 동안에, 상기 층 스택의 압축 후에, 또는 이들의 조합 시에, 상기 층 스택을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 72는 실시형태 68 내지 71 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 압축 툴이 프레스 또는 롤러를 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 73은 실시형태 68 내지 72 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택의 압축 전에 상기 압축 툴을 예열하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 74는 실시형태 73에 있어서, 상기 예열 단계가 상기 층 스택 내의 각각의 층 내의 수지의 용융점 또는 유리 전이 온도와 동일하거나 또는 그보다 높은 온도까지 예열하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 75는 실시형태 68 내지 74 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층 내의 수지를 경화시켜, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 76은 실시형태 75에 있어서, 상기 경화가 상기 압축 동안에 발생하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 77은 실시형태 68 내지 76 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 압축 동안에 또는 이후에, 및 상기 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 상기 압축 툴로부터 제거하기 전에, 상기 압축 툴을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 78은 실시형태 68 내지 77 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 수지층을 압출하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 79는 실시형태 68 내지 78 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택과 접촉하는 상기 압축 툴의 일부가 USA SPI 표준에서 B3과 동일하거나 또는 그보다 평탄한 조도를 갖는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 80은 실시형태 68 내지 79 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 층 스택과 접촉하는 상기 압축 툴의 일부가 USA SPI 표준에서 A3과 동일하거나 또는 그보다 평탄한 조도를 갖는, 제조 방법을 제공한다.
실시형태 81은, 실시형태 1 내지 80 중 어느 한 실시형태에 있어서, 언급된 모든 요소들 또는 옵션들이 사용하기 위해 또는 선택되기 위해 이용 가능하도록 선택적으로 배치되는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물 또는 제조 방법을 제공한다.

Claims (15)

  1. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물로서,
    상기 구조물은
    하기의 수지층을 포함하는 내부 구조:
    층 (a1), 독립적으로 굴절률이 1.450 내지 1.800인 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 모노압출된 수지층인 제1 수지층, 및
    층 (b1), 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층; 및
    상기 제1 수지층의 상응하는 엣지(edge)를 지나 연장되는 제2 수지층의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더(border) 구조
    를 포함하는 라미네이트된(laminated) 층 스택(stack)을 포함하며,
    여기서, 상기 제2 수지층은 상기 제1 수지층과 서로 다르고,
    상기 보더 구조에는 상기 제1 수지층이 없고,
    상기 제1 수지층 내의 수지 및 상기 제1 수지층 내의 충전제의 굴절률들이 0.080 이내인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 층 스택이, 상기 층 (a1)과 동일하거나 또는 서로 다르고 상기 층 (b1)의 반대쪽 면 상에 층 (a1)로서 배치되는 또 다른 제1 수지층인 층 (a2)를 추가로 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수지층 내의 충전제가 탄소 섬유, 유리 비드, 유리 플레이크, 유리 섬유 또는 이들의 조합을 포함하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수지층 내의 수지가 열가소성 수지인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수지층 내의 충전제 중 50 중량% 내지 100 중량%가 상기 제1 수지층의 압출 방향의 45° 이내에서 배향된 최장 치수를 갖는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내부 구조가 상기 보더 구조보다 높은 강성도(stiffness)를 갖는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 구조의 경도(hardness)가 2B 내지 9H인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보더 구조의 외면이 상기 내부 구조의 외면에 대해 플러쉬(flush)인, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 수지층에 충전제가 없는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 층 스택이
    층 (a1), 제1 수지층;
    층 (b1), 제2 수지층; 및
    층 (a2), 수지 및 충전제를 포함하는 또 다른 제1 수지층
    을 포함하며;
    여기서, 상기 보더 구조의 외면이 상기 층 (a1)의 외면에 플러쉬하고,
    상기 보더 구조의 반대쪽 외면이 상기 층 (a2)의 외면에 플러쉬하는, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은
    제1 수지층 및 제2 수지층을 포함하는 층 스택을 제조하는 단계;
    상기 층 스택을 압축 툴과 접촉시키는 단계; 및
    상기 층 스택을 상기 압축 툴을 이용하여 압축시켜, 상기 층 스택의 층들을 라미네이트(laminate)시키고, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물을 제조하는 단계
    를 포함하는, 제조 방법.
  12. 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물로서,
    상기 구조물은
    하기의 수지층을 포함하는 내부 구조:
    층 (a1), 독립적으로 굴절률이 1.450 내지 1.800인 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 모노압출된 수지층인 제1 수지층,
    층 (b1), 수지의 경화된 생성물을 포함하는 제2 수지층, 및
    층 (a2), 충전제 및 수지의 경화된 생성물을 포함하는 충전제-보강된 수지층인 또 다른 제1 수지층; 및
    상기 층 (a1) 및 층 (a2)의 상응하는 엣지를 지나 연장되는 상기 층 (b1)의 하나 이상의 엣지를 포함하는 보더 구조
    를 포함하는 라미네이트된 층 스택을 포함하며,
    여기서, 상기 제2 수지층은 상기 제1 수지층과 서로 다르고,
    상기 보더 구조에는 상기 제1 수지층이 없으며,
    상기 제1 수지층 내의 수지 및 상기 제1 수지층 내의 충전제의 굴절률들이 0.080 이내이고;
    상기 보더 구조의 외면은 상기 내부 구조의 외면에 플러쉬하며,
    상기 보더 구조의 반대쪽 외면은 상기 내부 구조의 반대쪽 외면에 플러쉬하며,
    상기 내부 구조의 강성도가 상기 보더 구조보다 높으며,
    상기 보더 구조의 투과율이 380 nm 내지 780 nm에서 상기 내부 구조보다 높고,
    상기 보더 구조의 탁도(haze)가 380 nm 내지 780 nm에서 상기 내부 구조보다 낮은, 충전제-보강된 고형 수지 다층 구조물.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020187032128A 2016-04-06 2017-04-06 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물 KR102003504B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662318984P 2016-04-06 2016-04-06
US62/318,984 2016-04-06
US201662395469P 2016-09-16 2016-09-16
US62/395,469 2016-09-16
PCT/IB2017/000467 WO2017175067A1 (en) 2016-04-06 2017-04-06 Filler-reinforced solid resin multilayered structure

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197021068A Division KR20190087672A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180136470A KR20180136470A (ko) 2018-12-24
KR102003504B1 true KR102003504B1 (ko) 2019-10-02

Family

ID=58707957

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197021068A KR20190087672A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물
KR1020187032128A KR102003504B1 (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물
KR1020197026631A KR20190107197A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제-보강된 고체 수지 다층 구조물
KR1020187031073A KR20180122463A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제-보강된 고체 수지 다층 구조물

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197021068A KR20190087672A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197026631A KR20190107197A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제-보강된 고체 수지 다층 구조물
KR1020187031073A KR20180122463A (ko) 2016-04-06 2017-04-06 충전제-보강된 고체 수지 다층 구조물

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20190111669A1 (ko)
EP (2) EP3439876A1 (ko)
KR (4) KR20190087672A (ko)
CN (2) CN109311293A (ko)
WO (2) WO2017175069A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021095520A (ja) * 2019-12-18 2021-06-24 共同技研化学株式会社 液状組成物，液晶ポリエステルフィルム及び該液晶ポリエステルフィルムの製造方法，並びに，積層フィルム及び該積層フィルムの製造方法
CN116021859A (zh) * 2023-01-10 2023-04-28 武汉理工大学 一种多层结构的高脆性相复合材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060135022A1 (en) * 2001-11-29 2006-06-22 Porter John F Energy absorbent laminate

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4044188A (en) * 1972-10-02 1977-08-23 Allied Chemical Corporation Stampable thermoplastic sheet reinforced with multilength fiber
US4990207A (en) * 1987-04-02 1991-02-05 Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. Process for preparing fiber-reinforced thermoplastic molded articles
US6447880B1 (en) * 1999-09-21 2002-09-10 Anholt Technologies, Inc. Composite laminates and their preparation
KR101211448B1 (ko) * 2004-05-13 2012-12-12 아사히 파이바 그라스 가부시끼가이샤 폴리카보네이트 수지 강화용 유리 섬유 및 폴리카보네이트수지 성형품
JP4442325B2 (ja) * 2004-05-31 2010-03-31 東洋製罐株式会社 多層構造体の製造方法
US8753464B2 (en) * 2004-09-17 2014-06-17 The Curators Of The University Of Missouri Transparent composites and laminates and methods for making
US20070269645A1 (en) * 2006-04-05 2007-11-22 Venkat Raghavendran Lightweight thermoplastic composite including reinforcing skins
EP2014463B1 (en) * 2007-06-22 2015-07-29 Agfa-Gevaert N.V. Smart information carrier and production process therefor.
CA2801081A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-29 Ticona Llc Thermoplastic prepreg containing continuous and long fibers
US8409379B2 (en) * 2010-07-30 2013-04-02 E I Du Pont De Nemours And Company Multilayer structures containing a fluorinated copolymer resin layer and an ethylene terpolymer layer
US8557158B2 (en) * 2011-08-23 2013-10-15 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Molded article having enhanced aesthetic effect and method and system for making the molded article
US9409355B2 (en) * 2011-12-09 2016-08-09 Ticona Llc System and method for impregnating fiber rovings
DE102014201374B3 (de) * 2014-01-27 2015-04-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen von Faserverbundbauteilen
JP5985085B2 (ja) * 2014-01-31 2016-09-06 帝人株式会社 多層構造の成形材料及び多層構造の成形体
CN109927377A (zh) * 2014-07-09 2019-06-25 沙特基础工业全球技术有限公司 用于电子外壳及其他设备的薄壁复合物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060135022A1 (en) * 2001-11-29 2006-06-22 Porter John F Energy absorbent laminate

Also Published As

Publication number Publication date
CN109311293A (zh) 2019-02-05
KR20180122463A (ko) 2018-11-12
KR20190107197A (ko) 2019-09-18
KR20190087672A (ko) 2019-07-24
CN109311261A (zh) 2019-02-05
EP3439876A1 (en) 2019-02-13
US20190070839A1 (en) 2019-03-07
US20190111669A1 (en) 2019-04-18
WO2017175067A1 (en) 2017-10-12
WO2017175069A1 (en) 2017-10-12
KR20180136470A (ko) 2018-12-24
EP3439862A1 (en) 2019-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2747979B1 (en) A molded article having enhanced aesthetic effect and method and system for making the molded article
JP6252044B2 (ja) 積層体
TWI697408B (zh) 纖維強化複合材料之製造方法、樹脂基材及預形體
CN109715716B (zh) 包含特定聚碳酸酯组合物作为基质材料的多层复合材料
JP2009509811A (ja) 結合層組成物を含む多層フィルム、それから調製された物品、およびその製造方法
KR102003504B1 (ko) 충전제 보강된 고형 수지 다층 구조물
KR20110020241A (ko) 클래스 ａ 표면처리를 가지는 경량 고강성 복합물
JP2018533502A (ja) 多層繊維複合体
US20190077060A1 (en) Glass filler-reinforced solid resin
CN111479857B (zh) 包含特定聚碳酸酯组合物作为基质材料的多层复合材料
JP6875271B2 (ja) 熱可塑性樹脂シートまたはフィルムのプレス成形による成形体の製造方法
WO2021200008A1 (ja) 繊維強化プラスチック成形体
WO2020202903A1 (ja) 繊維強化プラスチック成形体
CN112208168A (zh) 多层复合材料
US20230191667A1 (en) Method for producing press molded body
CN111465635B (zh) 包含特定聚碳酸酯组合物作为基质材料的多层复合材料
WO2020196075A1 (ja) プレス成形体の製造方法
WO2005054345A1 (ja) フィルム状配線基板の生産工程用テープ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant