KR20140109863A - 딥 드로우 복합물 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

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토마스 아놀드 에블링
제시 가이 히프웰
에릭 제임스 보렌캄프
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한화 아즈델 인코포레이티드
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Abstract

딥 드로우 공정들에서 사용하기에 효과적인 복합재들은 차량 패널들, 예를 들어, 차량 하부 패널들을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 본 복합물은 섬유 강화 폴리머 코어, 및 섬유 강화 폴리머 코어의 적어도 일부분 상에 배치된 표피재를 포함하며, 표피재는 적어도 65 g/㎡의 평량, 및 적어도 20%의 파단신 연신율을 포함한다.

Description

딥 드로우 복합물 및 이를 사용하는 방법{DEEP DRAW COMPOSITES AND METHODS OF USING THEM}
본 출원은 2011년 10월 24일에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제61/550,603호를 우선권으로 주장하고 이의 이점을 청구하며, 이러한 문헌의 전체 내용은 모든 목적을 위하여 본원에 참고로 포함된다.
본 출원은 딥 드로우 복합물(deep draw composite)에 관한 것이다. 특히, 본원에 기술된 특정 구현예들은 복합물의 딥 드로잉(deep drawing)을 가능하게 하는데 효과적인, 하나 이상의 직물들, 예를 들어 부직포 직물을 포함하는 복합물에 관한 것이다.
자동차 및 건설 재료 적용을 위한 물품들은 통상적으로 다수의 경쟁적이고 엄격한 성능 사양들을 충족시키도록 고안된다.
제1 양태에서, 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어의 적어도 일부 상에 배치된 표피재를 포함하고 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 복합재가 제공된다. 일부 구현예들에서, 코어는 폴리머 코어재의 0 부피% 초과 내지 약 95 부피%의 공극율을 포함할 수 있다.
특정의 구현예들에서, 표피재 및 섬유 강화 폴리머 코어는 함께 접합될 수 있다. 일부 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함한다. 다른 예들에서, 표피재는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함한다. 추가적인 예들에서, 표피재는 폴리머 코어의 전체 평면 표면 상에 배치될 수 있다. 추가 예들에서, 표피재는 폴리머 코어의 표면 상에 스트립으로서 배치될 수 있다. 일부 예들에서, 복합물은 차량용 패널(vehicular panel)로서 구성되고 배열될 수 있다. 특정의 구현예들에서, 복합물은 차량용 하부 패널(vehicular underbody panel)로서 구성되고 배열될 수 있다. 일부 예들에서, 복합물은 외부 자동차 부품으로서 구조화되고 배열될 수 있다. 추가의 예들에서, 복합물은 내부 자동차 부품으로서 구조화되고 배열될 수 있다. 다른 구현예들에서, 내부 자동차 부품은 헤드라이너(headliner)일 수 있다. 추가의 예들에서, 복합물은 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함한다. 특정의 구현예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함한다. 다른 구현예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 코어의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 포함한다. 일부 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량은 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%이다. 특정의 예들에서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들은 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 포함하는 섬유들을 포함한다. 다른 예들에서, 폴리머 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 일부 예들에서, 코어의 섬유들은 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 무기 섬유들, 천연 섬유들, 미네랄 섬유들, 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 세라믹 섬유들, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특정의 예들에서, 복합물은 폴리머 코어 상에 배치된 추가적인 표피재를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하며 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 복합물로서, 복합물이 복합물의 누출(breakthrough) 없이 토처 툴 시험 방법(torture tool test method)을 이용하여 적어도 5 cm까지 복합물의 딥 드로잉을 가능하게 하는데 효과적인 복합물이 기술된다.
특정의 구현예들에서, 표피재는 직물, 필름 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 구현예들에서, 표피재는 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 추가의 구현예들에서, 복합물은 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함한다. 일부 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함한다. 특정의 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 코어의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 포함한다. 다른 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들을 포함한다. 일부 구현예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량은 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%이다. 다른 구현예들에서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들은 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함한다. 특정의 구현예들에서, 폴리머 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
추가적인 양태에서, 모울딩(molding) 동안에 용융시키는데 효과적인 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하고 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 프리-모울딩된 복합물(pre-molded composite)이 기술된다.
특정의 예들에서, 복합물은 복합물의 누출 없이 토처 툴 시험 방법을 이용하여 복합물의 딥 드로잉을 적어도 5 cm까지 가능하게 하는데 효과적이다. 특정의 구현예들에서, 표피재는 직물, 필름 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 구현예들에서, 표피재는 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 추가의 구현예들에서, 복합물은 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함한다. 특정의 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함한다. 일부 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어는 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함한다. 추가의 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량은 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%이다. 일부 구현예들에서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들은 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함한다. 추가의 구현예들에서, 폴리머 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
다른 양태에서, 효과적인 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하고 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 모울딩된 복합물로서, 모울딩된 복합재가 딥 드로우 모울딩 공정으로부터 형성된 모울딩된 복합물이 제공된다.
특정의 구현예들에서, 모울딩된 복합물은 딥 드로우 모울딩 공정으로부터 형성된 약 5 cm 보다 더욱 깊은 구역들을 포함한다. 일부 구현예들에서, 모울딩된 복합물의 표피재는 직물, 필름 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 구현예들에서, 모울딩된 복합물의 표피재는 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 추가의 구현예들에서, 모울딩된 복합물은 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함한다. 특정의 예들에서, 모울딩된 복합물은 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함하는 섬유 강화 폴리머 코어를 포함한다. 추가적인 예들에서, 모울딩된 복합물은 이의 코어를 제공하기 위하여 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함한다. 일부 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량은 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%이다. 추가의 예들에서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들은 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함한다. 추가적인 예들에서, 모울딩된 복합물의 폴리머 수지는 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
추가적인 양태에서, 폴리머 수지 및 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들을 포함하고 폴리머 코어재의 0 부피% 초과 내지 약 95 부피%의 공극율을 갖는 섬유 강화 폴리머 코어재, 및 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 갖는, 폴리머 재료의 한면 또는 양면에 적용되는 다공성 부직포 표피재로부터 형성된 섬유 강화 복합물로서, 표피재 및 폴리머 코어재가 함께 접합되어 있는 섬유 강화 복합물이 기술된다.
특정의 구현예들에서, 복합물은 차량용 패널의 형태를 갖는다. 다른 구현예들에서, 복합물은 차량용 하부 패널, 내부 또는 외부 자동차 부품, 또는 자동차 헤드라이너이다. 일부 구현예들에서, 복합물은 하부 패널, 레저 차량 패널, 자동차 차체 패널, 자동차 벽 패널, 레저 차량 벽 또는 바닥 패널, 또는 모터 홈 측벽 패널로부터 선택된 패널이다. 특정의 예들에서, 복합물은 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함한다. 다른 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어재는 열가소성 재료의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 갖는다. 일부 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어재는 열가소성 재료의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 갖는다. 다른 예들에서, 섬유 강화 폴리머 코어재의 섬유 함량은 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%이다. 특정의 구현예들에서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들은 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함한다. 일부 구현예들에서, 폴리머 수지는 폴리올레핀들, 열가소성 폴리올레핀 블랜드들, 폴리비닐 폴리머들, 부타디엔 폴리머들, 아크릴 폴리머들, 폴리아미드들, 폴리에스테르들, 폴리카보네이트들, 폴리에스테르카보네이트들, 폴리스티렌들, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머들, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머들, 폴리에테르 이미드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르들, 폴리에테르케톤들, 폴리아세탈들, 폴리우레탄들, 폴리벤즈이미다졸, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 특정의 예들에서, 섬유들은 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 무기 섬유들, 천연 섬유들, 미네랄 섬유들, 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 세라믹 섬유들, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 다른 예들에서, 폴리머 재료들은 강화 섬유들 및 폴리머 수지를 교반된 액체-함유 포움에 첨가하여 폴리머 수지 및 강화 섬유들의 분산된 혼합물을 형성시키고, 강화 섬유들 및 폴리머 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 요소 상에 침적시키고, 액체를 배출시켜 웹을 형성시키고, 웹을 폴리머 수지의 연화 온도 보다 높은 온도에서 가열시키고, 웹을 사전결정된 두께로 압축시켜 폴리머 재료를 형성시키는 것을 포함하는 방법에 의해 제조된다.
일부 예들에서, 본원에 기술된 복합물들의 표피재는 폴리올레핀들, 열가소성 폴리올레핀 블랜드들, 폴리비닐 폴리머들, 부타디엔 폴리머들, 아크릴 폴리머들, 폴리아미드들, 폴리에스테르들, 폴리카보네이트들, 폴리에스테르카보네이트들, 폴리스티렌들, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머들, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머들, 폴리에테르 이미드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르들, 폴리에테르케톤들, 폴리아세탈들, 폴리우레탄들, 폴리벤즈이미다졸, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들을 기반으로 한 수지들로부터 선택된 폴리머 수지를 포함한다. 특정의 예들에서, 표피재는 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 무기 섬유들, 천연 섬유들, 미네랄 섬유들, 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 세라믹 섬유들, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유들을 추가로 포함한다. 다른 예들에서, 표피재 및 폴리머 코어재는 표피재와 폴리머 코어재 사이의 접착제에 의해 함께 접합된다. 추가의 예들에서, 접착제는 연속 접착제 필름 또는 산란 접착제 입자들이며, 여기서, 접착제는 폴리머 코어재에 결합시킬 수 있는 적어도 하나의 성분, 및 표피재에 결합시킬 수 있는 적어도 하나의 성분을 포함한다. 일부 구현예들에서, 표피재는 니들-펀치, 고수압직조, 스핀-본딩, 열-본딩, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법을 이용하여 형성된다. 추가의 구현예들에서, 다공성 부직포 표피재는 직물일 수 있다. 다른 구현예들에서, 다공성 부직포 표피재는 필름일 수 있다. 일부 예들에서, 복합물은 폴리머 코어와 부직포 표피재 사이에 배치된 중간층을 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 강화 섬유들 및 폴리머 수지를 교반된 액체-함유 포움에 첨가하여 폴리머 수지 및 강화 섬유들의 분산된 혼합물을 형성시키고, 강화 섬유들 및 폴리머 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 요소 상에 침적시키고, 액체를 배출시켜 웹을 형성시키고, 웹을 폴리머 수지의 연화 온도 보다 높은 온도에서 가열시키고, 웹을 사전결정된 두께를 압축시켜 폴리머 재료를 형성시키고, 표피재를 압축된 웹 상에 배치시키는 것을 포함하는 방법이 기술된다.
추가적인 양태에서, 강화 섬유들 및 폴리머 수지를 교반된 액체-함유 포움에 첨가하여 폴리머 수지 및 강화 섬유들의 분산된 혼합물을 형성시키고, 강화 섬유들 및 폴리머 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 요소 상에 침적시키고, 액체를 배출시켜 웹을 형성시키고, 표피재를 웹 상에 배치시키고, 웹 및 배치된 표피재를 폴리머 수지의 연화 온도 보다 높은 온도에서 가열시키고, 웹 및 배치된 표피재를 사전결정된 두께로 압축시켜 폴리머 재료를 형성시키는 것을 포함하는 방법이 기술된다.
다른 양태에서, 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어의 적어도 일부분 상에 배치된 표피재를 포함하는 복합재를 제공하는 것을 포함하고, 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는, 자동차용 부품의 형성을 촉진시키는 방법이 제공된다. 특정의 예들에서, 표피재는 다공성 부직포 재료를 포함한다.
추가적인 양태에서, 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 복합물을 제공하는 것을 포함하고, 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하며, 복합물이 복합물의 누출 없이 토처 툴 시험 방법을 이용하여 복합물의 딥 드로잉을 적어도 5 cm까지 가능하게 하는데 효과적인, 자동차용 부품의 형성을 촉진시키는 방법이 기술된다. 특정의 예들에서, 표피재는 다공성 부직포 재료를 포함한다.
다른 양태에서, 모울딩 동안에 용융시키는데 효과적인 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 프리-모울딩된 복합물을 제공하는 것을 포함하고, 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는, 자동차용 부품의 형성을 촉진시키는 방법이 기술된다. 특정의 예들에서, 표피재는 다공성 부직포 재료를 포함한다.
추가적인 양태에서, 효과적인 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 모울딩된 복합물을 제공하는 것을 포함하고, 표피재가 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하며, 모울딩된 복합재가 딥 드로우 모울딩 공정으로부터 형성되는 것인, 자동차의 어셈블리를 촉진시키는 방법이 기술된다. 특정의 예들에서, 표피재는 다공성 부직포 재료를 포함한다.
다른 양태에서, 폴리머 수지 및 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들을 포함하고 폴리머 코어재의 0 부피% 초과 내지 약 95 부피%의 공극율을 갖는 섬유 강화 폴리머 코어재, 및 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 갖는, 폴러미 재료의 한면 또는 양면에 적용된 다공성 부직포 표피재로부터 형성된 섬유 강화 복합물을 제공하는 것을 포함하고, 표피재 및 폴리머 코어재가 함께 접합되는 것인, 자동차용 부품의 형성을 촉진시키는 방법이 기술된다.
추가적인 특징들, 양태, 예들, 및 구현예들은 하기에서 보다 상세하게 기술된다.
특정 구현예들은 첨부된 도면들을 참조로 하여 기술된다.
도 1은 특정 예들에 따른, 복합물의 일 예시의 단면이다.
도 2는 특정 예들에 따른, 복합물의 다른 예시의 단면이다.
도 3은 특정 예들에 따른, 표피재의 스트립들을 포함하는 복합물의 일 예시의 사시도이다.
도 4는 특정 예들에 따른, 표피재의 스트립들을 포함하는 다른 복합물의 일 예시의 사시도이다.
도 5는 특정 예들에 따른, 반대 방향에 정위된 표피재의 스트립들을 포함하는 복합물의 일 예시의 사시도이다.
도 6은 특정 예들에 따른, 반대 방향에 정위된 표피재의 복수의 스트립들을 포함하는 복합물의 일 예시의 사시도이다.
도 7은 특정 예들에 따른, 복합물의 다른 예시의 단면이다.
도 8은 특정 예들에 따른, 복합물의 또다른 예시의 단면이다.
도 9는 특정 예들에 따른, 복합재들의 토처 툴 시험에서 사용되는 램프 모울드(ramp mold)를 나타낸 사진이다.
도 10은 특정 예들에 따른, 복합재들의 토처 툴 시험에서 사용되는 콘 모울드(cone mold)를 나타낸 사진이다.
본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 도면들의 더욱 사용자 친화적인 버젼을 제공하기 위하여 도면에서의 특정 치수들 또는 특징들이 달리 통상적이지 않거나 비례적이지 않은 방식으로 확대되거나 왜곡되거나 도시될 수 있다는 것이 당업자에 의해 인지될 것이다. 도면에서의 묘사에 의하여 어떠한 특정 두께, 폭 또는 길이도 의도되지 않으며, 도면 성분들의 상대적 크기들은 도면들에서의 임의의 성분들의 크기들을 한정하도록 의도되지 않는다. 치수들 또는 수치들이 하기 서술에서 특정되는 경우에, 치수들 또는 수치들은 단지 예시적 목적을 위해 제공된다. 또한, 특정의 재료 또는 배열은 도면의 특정 부분들의 음영(shading)에 의해서 요구되는 것으로 의도되지 않으며, 비록 도면에서의 상이한 성분들이 대조의 목적을 위해 음영을 포함할 수 있을 지라도, 상이한 성분들은 요망되는 경우에, 동일하거나 유사한 재료를 포함할 수 있다.
특정 구현예들은 본원에 기술된 기술의 사용자 친화적 설명을 제공하기 위하여 단수 용어 및 복수 용어를 참조로 하여 하기에 기술된다. 이러한 용어들은 단지 편의 목적을 위해 사용되고 본원에 기술된 특별한 구현예에 존재하는 것으로서 달리 주지되지 않는 한, 물품들을 특정 특징들을 포함하거나 배제하지 않는 것으로 한정하도록 의도되지 않는다.
특정의 구현예들에서, 본원에 기술된 물품들은 코어재 상의 적어도 일부분 상에 배치된 하나 이상의 표면층들을 갖는 코어재를 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 표피층은 직물 재료일 수 있다. 예를 들어, 스펀본드 부직포 재료, 니들-펀치 재료, 고수압직조된 재료(hydroentangled material), 스펀레이드 재료(spunlaid material) 또는 이러한 재료들 중 둘 이상의 조합들일 수 있다. 특정의 예들에서, 이러한 재료는 상이한 재료들을 갖는 상이한 구역들과 함께 이러한 재료들 중 하나 이상을 갖는 구역들 또는 부분들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 표면층은 코어에 열적으로 접합되거나 코어에 열화학적으로 접합되거나 코어에 열기계적으로 접합되는데 효과적인 재료일 수 있다. 적합한 재료들의 특정 예들은 하기에서 보다 상세히 기술된다.
다른 구현예들에서, 표면층은 필름일 수 있다. 예시적 필름들은 열가소성 필름, 열가소성 엘라스토머 필름, 섬유-강화 필름, 및 유사한 재료들을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 요망되는 경우에, 필름들은 하나 이상의 열경화성 재료들을 필름으로 또는 필름 상의 별도의 층으로서, 예를 들어 코어와 필름 사이에, 또는 필름과 다른 재료 사이에 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 코어는 그 위에 배치된 둘 이상의 재료들을 가질 수 있으며, 이러한 재료는 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 다공성 부직포 재료는 코어재의 한면 상에 배치될 수 있으며, 이후에 필름은 다공성 부직포 재료 상에 배치될 수 있다. 대안적인 구성에서, 먼저 필름은 코어 상에 배치될 수 있으며, 이후에 다공성 부직포 재료는 필름 상에 배치될 수 있다. 물품의 요망되는 성질들에 따라, 먼저 코어 상에 부직포 재료를 배치시키고 이후에 코어 상에 필름을 배치시키는 것이 바람직할 수 있다.
특정의 구현예들에서, 표면층은 코어재 상에 형성될 수 있거나, 코어재는 표면층 상에 배치되어 물품을 형성시킬 수 있다. 이러한 단계들의 정확한 순서는 재료들 및 가공 조건들에 따라 달라질 수 있다. 코어를 표면층 상에 형성시켜 코어와 표면층 간의 보다 양호한 접합을 제공하는 통합된 공정을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
본원에 기술된 표면층들은 HOF Textiles(Lincolnton, NC), Freudenberg Nonwovens(Durham, NC), Condako Bvba(Belgium), Ahlstrom(Alpharetta, GA), 및 Mondi(Belgium), 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 여러 다른 공급업체들로부터 상업적으로 입수 가능하다. 사용하기 전에, 표면층들은 가공되거나, 다듬어지거나, 세척되거나, 천공될 수 있거나, 다른 가공 단계들이 수행될 수 있다.
특정의 구현예들에서, 본원에 기술된 복합물은 두께에 있어 균일할 수 있거나, 복합물의 다른 부분들에 대해 가변 두께의 부분들 또는 구역들을 가질 수 있다. 특정의 부분들에서, 예를 들어 비교적 평평한 딥 드로우 복합물의 부분들에서 보다 두꺼운 구역들을 제공하는 것이 바람직할 수 있지만, 보다 얇은 섹션들이 복합물의 깊이를 변경시킬 수 있는 딥 드로잉 또는 다른 공정들로 처리되는 부분들에 대해 바람직할 수 있다.
본원에 기술된 특정의 예들에서, 복합재들은 향상된 성형성(formability)을 제공하는 복합재들이 개발되었다. 이러한 복합물들은 여러 속성들을 제공할 수 있으며, 예를 들어 이러한 것들은 예를 들어 범퍼, 내부 헤드라이너, 하부 쉴드(underbody shield), 펜더 라이너(fender liner), 펜더 플레어(fender flare), 스키드 플레이트(skid plate), 크로스-부재(cross-member), 대시보드(dashboard), 및 내부 및 외부 트림 부품들을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 적합한 구조적 및 비-구조적 물품들로 모울딩되고 형성될 수 있다. 다른 예들에서, 복합물들은 빌딩 패널(building panel), 음향 패널(acoustic panel), 자동차 패널, 경량 구조적 부재, 예를 들어 레저 차량에 존재한 것들, 풍력 터빈 블레이드(wind turbine blade), 풍력 터빈 하우징(wind turbine housing), 광전지 패널 후면, 또는 향상된 성형성을 제공할 수 있는 경량 소재들을 사용하거나 포함하는 것이 바람직할 수 있는 다른 적용들로서 사용될 수 있거나 이의 일부일 수 있다.
특정의 구현예들에서, 외부 구조적 적용들에서 사용되는 통상적인 유리 섬유 복합물들은 일반적으로 압축 흐름 모울딩될 수 있고, 여기에는 이들의 최종 부품 형상에서 실질적으로 공동이 존재하지 않을 수 있다. 비교해 보면, 자동차 내부 적용들에서 사용되는 저밀도 유리 섬유 복합물들은 일반적으로 사실상 반-구조적일 수 있고, 0.1 내지 1.8 g/㎤ 범위의 밀도를 가지고 최종 부품의 두께를 통해 균일하게 분포된 5% 내지 95% 공극들을 함유하는 다공성 및 경량이다. 특정 자동차 사양들은 경량, 양호한 굴곡, 충격, 및 다른 기계적 성질들, 뿐만 아니라 양호한 열성형성 특징들 및/또는 개선된 기계적 성질들을 요망한다.
본원에 기술된 특정 예들에서, 복합물은 하나 이상의 폴리머 재료들을 포함하는 코어를 포함한다. 일부 구현예들에서, 코어의 폴리머 재료는, 예를 들어 본원에 기술된 예시적 열가소성 재료들과 같은 열가소성 재료일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 요망되는 경우에, 코어는 예를 들어, 섬유들, 위스커들(whiskers), 분말들, 입자들, 가교 가능한 재료들, 또는 전체 강도를 증가시키거나 코어재에 요망되는 기계적 성질을 부여할 수 있는 다른 재료들과 같은 강화 재료들을 포함할 수 있다. 강화 재료들이 존재하는 경우에, 이러한 것들은 코어 전반에 걸쳐 균일하게, 연속 또는 불연속 형태로 존재할 수 있거나, 달리 다른 구역들과 비교하여 일부 구역들에서 보다 큰 양으로 존재할 수 있다. 강화 재료들이 섬유들인 구현예들에서, 섬유들은 서로 평행하게, 서로에 대해 수직으로, 또는 코어재의 요망되는 성질들에 따라 비특정의 각도 배향으로 존재하게 배열될 수 있다.
특정의 구현예들에서, 외부 재료 또는 표피(skin)는 코어재의 한면 또는 양면 상에 배치되거나 달리 존재할 수 있거나, 이의 구역들 또는 부분들을 선택할 수 있다. 용어 "표피(skin)"는 광범위하게 사용되고 층들, 직물들, 필름들, 및 코어재 상에 형성될 수 있거나, 사전-형성되고 후속하여 코어재 상에 배치될 수 있는 층들, 직물들, 필름들 및 다른 재료들을 포함하거나, 이의 구역들 또는 부분들을 선택하도록 의도된다. 특정의 예들에서, 사용되는 표피는 누출 없이 형성된 물품을 제공하기 위해 딥 드로우 공정으로 처리될 수 있는 물품을 제공하기에 효과적이다. 예를 들어, 일부 구성들에서, 표피를 포함하는 물품은 누출 없이 적어도 5 cm 깊이, 더욱 구체적으로 약 6 cm 깊이, 예를 들어 5.5 cm, 6.5 cm 또는 7 cm 초과까지 딥 드로잉될 수 있다. 일부 구현예들에서, 딥 드로우 모울딩 공정들은 임의의 모울딩 공정일 수 있는데, 여기서 모울드는 적어도 5 cm의 낮아진(또는 시야각에 따라 상승된) 적어도 하나의 구역을 갖는 최종 구조물을 제공한다. 표피들의 연신율(elongation)은 또한, 직물들의 연신율을 측정하기 위해 일반적으로 사용되는 시험, 예를 들어 ASTM 5034(2009년 2월 공개) 및 ASTM 5035(2008년 10월)를 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 시험들에 따라 측정될 수 있으며, 이의 각각의 전체 설명은 본원에 참고로 포함된다. 특정 구성들에서, 복합물은 하나 이상의 폴리머들(통상적으로, 폴리머 수지, 예를 들어 열가소성 수지)로부터 형성된 코어, 및 폴리머(들) 내에 분산된 불연속 섬유들을 포함한다. 하나 이상의 부직포 재료들을 포함하는 하나 이상의 표피재 층들은 폴리머 코어재의 표면들 중 하나 이상 상에 배치될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 복합물은 다양한 타입들의 물품들, 예를 들어 자동차 구성요소들, 예를 들어 내부 구성요소들 및 외부 바디 패널들, 특히 하부 패널들, 뿐만 아니라 본원에 주지된 다른 물품들, 및 본 발명의 혜택을 제공하는 한, 당업자에 의해 선택되는 임의의 적합한 물품들로 형성될 수 있다. 특정의 구현예들에서, 복합물은 다른 공지된 섬유 강화 열가소성 복합물과 비교하여 열성형성 및 기계적 성질들의 개선된 조합을 제공할 수 있다.
특정의 예들에서, 복합물은 개선된 박리 강도(peel strength), 개선된 파단시 연신율 또는 복합물에서 개선된 다른 적합한 기계적 성질들을 포함하는 개선된 기계적 성질들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 복합물 접착제 박리 강도는 약 3.5N 초과, 더욱 구체적으로 약 4N 초과일 수 있다(DIN 419(1990년 7월 3일 공개)에 따라 측정됨). 요망되지 않는 한, 단일 기계적 성질 보다 많은 기계적 성질은 본원에 기술된 복합물들 중 하나 이상을 사용함으로써 개선될 수 있으며, 예를 들어 본원에 주지된 복합물의 열성형성 및/또는 기계적 특징들은 개별적으로 서로의 임의의 조합으로 개선될 수 있다.
특정의 구현예들에서, 복합물은 다공성 또는 비-다공성일 수 있거나, 비-다공성인 다른 구역들을 포함하면서 다공성인 구역들을 포함할 수 있다. 복합물에 존재하는 정확한 공극율은 복합물의 의도된 용도에 따라 달라질 수 있다. 특정의 구현예들에서, 폴리머 코어는 폴리머 코어의 0 부피% 초과, 더욱 구체적으로, 폴리머 코어의 0 부피% 초과 내지 약 95 부피%, 및 더욱 더 구체적으로 폴리머 코어의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 포함할 수 있다. 요구되지 않는 한, 폴리머 코어를 포함하는 전체 복합물이 비-다공성이거나, 상술된 범위들 내의 공극율을 갖는 것이 또한 가능하며, 예를 들어 복합물의 공극율이 일반적으로 복합물의 전체 부피의 0% 초과 내지 약 95%, 더욱 구체적으로 복합물의 전체 부피의 0% 초과 내지 약 95%, 및 더욱 더 구체적으로 복합물의 전체 부피의 약 30% 내지 약 70%일 수 있다. 또 다른 예들에서, 코어 또는 전체 복합물은 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%, 또는 이러한 대표적인 범위들 내의 임의의 예시적 수치의 공극율을 포함할 수 있다. 요망되는 경우에, 코어 또는 전체 복합물의 공극율은 95%를 초과할 수 있고, 예를 들어 약 96% 또는 97%일 수 있다.
특정의 예들에서, 복합물은 통상적으로, 접착제, 결합제, 수지로서 기능할 수 있거나 달리 복합물에 요망되는 성질들을 부여하는데 효과적인 폴리머 재료를 포함한다. 일부 구현예들에서, 폴리머 재료는 폴리머 수지 또는 폴리머 로진일 수 있거나, 이를 포함할 수 있다. 폴리머 수지가 사용되는 구현예들에서, 폴리머 수지는 폴리머 분해 온도 미만의 용융 온도를 포함하는 물질일 수 있다. 폴리머 수지들의 예시적 타입들은 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들, 혼합물들 및 조합들을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일부 구현예들에서, 폴리머 재료는 두 개의 폴리머 수지들, 세 개의 폴리머 수지들, 네 개의 폴리머 수지들, 또는 네 개 초과의 폴리머 수지들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 복합물의 상이한 부분들은 상이한 폴리머 재료 조성물들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복합물의 제1 구역은 제1 폴리머 수지를 포함할 수 있으며, 복합물의 제2 구역은 제1 폴리머 수지와는 다른 제2 폴리머 수지를 포함할 수 있다. 복합재의 가공 또는 형성 동안에 화학적으로 또는 열적으로 (임의의 실질적인 정도로) 분해되지 않으면서 융합(fusing) 및/또는 모울딩을 가능하게 하기 위해 열 또는 다른 방사선에 의해 충분히 연화될 수 있는 다른 열가소성 폴리머들이 또한 사용될 수 있다. 이러한 다른 적합한 열가소성 폴리머들은 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다.
특정의 예들에서, 복합물은 복합물에 요망되는 강도 및/또는 기계적 성질들을 부여하기 위해 하나 이상의 적합한 타입들의 강화 재료들을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 강화 재료들은 하나 이상의 타입들의 섬유들일 수 있다. 예시적인 타입들의 섬유들은 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 구체적으로, 높은 모듈러스(modulus) 유기 섬유들, 예를 들어 파라- 및 메타-아라미드 섬유들, 나일론 섬유들, 폴리에스테르 섬유들, 또는 섬유들로서 사용하기에 적합한 상술된 열가소성 수지들 중 임의의 것, 천연 섬유들, 예를 들어 마, 사이잘, 삼베, 아마, 코이어(coir), 양마 및 셀룰로즈 섬유들, 미네랄 섬유들, 예를 들어 바살트(basalt), 광물면(예를 들어, 암면 또는 슬래그 울(slag wool)), 월라스토나이트(wollastonite), 알루미나 실리카, 등, 또는 이들의 혼합물들, 금속 섬유들, 금속화된 천연 및/또는 합성 섬유들, 세라믹 섬유들, 얀 섬유들, 또는 이들의 혼합물들을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 폴리머 코어의 섬유 함량은 폴리머 코어의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 더욱 구체적으로, 약 30 중량% 내지 약 60 중량%일 수 있다. 통상적으로, 복합물 중의 섬유 함량은 복합물의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%, 더욱 구체적으로 약 40 중량% 내지 약 70 중량%에서 변한다. 사용되는 섬유들의 특정 크기 및/또는 배향(orientation)은 적어도 일부, 사용되는 폴리머 재료 및/또는 최종 복합물의 요망되는 성질들에 의존적일 수 있다. 적합한 추가적인 타입들의 섬유들, 섬유 크기들, 및 양들은 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다. 하나의 비-제한적인 예시에서, 복합물의 폴리머 코어재를 형성하는, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들은 예를 들어, 일반적으로 약 5 마이크론 초과, 더욱 구체적으로 약 5 마이크론 내지 약 22 마이크론의 직경, 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 가지며, 더욱 구체적으로, 섬유 직경은 약 마이크론 내지 약 22 마이크론일 수 있으며, 섬유 길이는 약 5 mm 내지 약 75 mm일 수 있다.
복합물이 부직포 재료를 포함하는 특정 예들에서, 부직포 재료는 일반적으로 누출 없이 복합물 상에서 처리되는 딥 드로우를 수행할 수 있는 임의의 적합한 부직포 재료일 수 있다. 일부 구현예들에서, 부직포 표피는 약 65 g/㎡ 초과의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함할 수 있다(ASTM D5034(그래브) 시험(Feb 2009) 또는 ASTM D5035 (스트립) 인장 시험(Oct 2008)에 따라 측정함). 임의의 특정한 과학적 이론으로 한정하고자 하는 것은 아니지만, 가공 동안에, 부직포 표피재는 열성형 동안 박리를 방지하기 위해 코어와 표피재 간의 충분한 접합 강도를 제공하도록, 선택적으로 접착제(들)을 사용하여, 복합물의 폴리머 성분과의 융합에 의해 폴리머 코어에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 접착제는 층, 예를 들어 필름, 코팅, 또는 코어 및/또는 표피재에 적용되는 다른 타입의 층들의 형태일 수 있으며, 다른 예들에서, 접착제는 부직포 표피와 코어 사이에 간헐적으로 배치될 수 있다. 요망되는 경우에, 코어와 표피재 사이에 산란 입자들이 존재할 수 있으며, 이러한 입자들은 코어와 표피재 간의 접착(또는 추가적인 접착)을 제공할 수 있지만, 이를 위해 요구되지는 않는다.
특정의 구현예들에서, 복합물은 여러 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 복합물은 일반적으로 다양한 형태들, 예를 들어 시트들 또는 필름들로, 사전 형성된 기재들 상의 층화된 재료들로서, 또는 요망되는 특정 적용에 따라 다른 더욱 단단한 형태들로 제조될 수 있다. 특정의 적용들을 위하여, 복합물은 시트 형태로 제공될 수 있고, 선택적으로, 부직포 표피재 이외에, 이러한 시트의 한쪽 표면 또는 양 표면 상에 하나 이상의 추가 층들을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 이러한 표면 또는 표피층들은 예를 들어, 필름, 부직포 스크림, 베일(veil), 직조 직물, 또는 이들의 조합들일 수 있다. 요망되는 경우에, 표피재 또는 표면 또는 추가 표피층은 공기 투과 가능할 수 있고, 열성형 및/또는 모울딩 작업 동안에 섬유-함유 복합물 시트와 함께 실질적으로 늘어나고 펼쳐질 수 있다. 또한, 이러한 층들은 섬유-함유 열가소성 재료의 표면에 적용되는 접착제, 예를 들어 열가소성 재료(예를 들어, 에틸렌 아크릴산 코폴리머 또는 다른 이러한 폴리머들)일 수 있다. 일반적으로, 복합재의 면 밀도(areal density)는 특히 시트 형태일 때, 약 400 g/㎡ 내지 약 4000 g/㎡, 더욱 구체적으로 약 600 g/㎡ 내지 약 3000 g/㎡, 예를 들어 약 750 g/㎡ 내지 약 2500 g/㎡에서 달라진다.
특정의 구현예들에서, 본원에 기술된 복합재들은 건설 물품들, 또는 하부 패널들, 화물 선반(parcel shelf), 패키지 트레이(package tray), 헤드라이너, 도어 모듈(door module), 계기판 토퍼(instrument panel topper), 자체 및 후드 패널들, 측벽 패널들, 예를 들어 레저 차량용 측벽 패널들, 카고 라이너들(cargo liners), 전면 및/또는 후면 필라 트림(front and/or rear pillar trim), 및 선셰이드(sunshade), 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 자동차 및 다른 적용들에서 사용하기 위한 물품들을 포함하는, 중간 및 최종 형태 물품들을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 다른 이러한 물품들은 당업자에게 명백하게 될 것이다. 복합재는 압력 성형(pressure forming), 열적 성형(thermal forming), 열적 스탬핑(thermal stamping), 진공 성형(vacuum forming), 압축 성형(compression forming), 및 오토클레이빙(autoclaving)을 포함하지만, 이로 제한되지 않는 여러 방법들을 이용하여 다양한 물품들로 모울딩될 수 있다. 예시적인 방법들은 예를 들어, 미국특허번호 제6,923,494호 및 제5,601,679호, 및 문헌[DuBois and Pribble's "Plastics Mold Engineering Handbook", Fifth Edition, 1995, 468쪽 내지 498쪽, 및 다른 곳]에 기재되어 있다.
특정의 구현예들에서, 본원에 기술된 복합물은 저밀도 유리 메트 열가소성 복합물(GMT)을 포함할 수 있다. 하나의 이러한 메트는 AZDEL, Inc.에 의해 제조되고 상표 SUPERLITE® 메트로 판매된다. 바람직하게, 이러한 GMT의 면 밀도는 GMT 1제곱미터 당 약 400 그램(g/㎡) 내지 약 4000 g/㎡이며, 면 밀도는 특정 적용 요구에 따라 400 g/㎡ 미만 또는 4000 g/㎡ 초과일 수 있다. 바람직하게, 상단 밀도(upper density)는 약 4000 g/㎡ 미만이어야 한다. SUPERLITE® 메트는 일반적으로 절단된 유리 섬유들, 열가소성 수지 및 열가소성 폴리머 필름 또는 필름들 및 또는 유리 섬유들 또는 열가소성 수지 섬유들로 제조된 직조 또는 부직포 직물들, 예를 들어 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), PC/PBT의 블랜드, 또는 PC/PET의 블랜드를 사용하여 제조될 수 있다. 일반적으로, PP, PBT, PET, 및 PC/PET 및 PC/PBT 블랜드들은 요망되는 열가소성 수지들이다. 저밀도 GMT를 생산하기 위하여, 이러한 재료들, 및 다른 첨가제들은 임펠러가 장착된 상부 개방 혼합 탱크에 함유된 분산 포움(dispersing foam)에 계량될 수 있다. 임의의 특정 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 포움은 유리 섬유들 및 열가소성 수지 결합제를 분산시키는데 도움을 줄 수 있다. 일부 예들에서, 유리 및 열가소성 수지의 분산된 혼합물은 분배 매니폴드(distribution manifold)를 통해 제지기의 와이어 섹션 위에 위치된 헤드-박스로 펌핑된다. 유리 섬유 또는 열가소성 수지 이외에, 포움은 이후에, 분산된 혼합물이 진공을 이용하여 이동하는 와이어 스크린으로 통과시킴에 따라 제거되어, 균일한 섬유상 습윤 웹을 연속적으로 생산할 수 있다. 습윤 웹은 수분 함량을 감소시키고 열가소성 수지를 용융시키기 위해 건조기로 통과될 수 있다. 뜨거운 웹(hot web)은 건조기로부터 배출될 때, 한 세트의 가열된 롤러들의 닙(nip)을 통해 유리 섬유, 열가소성 수지 및 열가소성 폴리머 필름 또는 필름들의 웹을 진행시킴으로써 열가소성 필름이 웹에 라미네이션될 수 있다. 부직포 및/또는 직조 직물층은 또한, 유리 섬유-강화 메트의 용이한 조작을 촉진시키기 위해 웹의 한면 또는 양면에 열가소성 필름과 함께 또는 열가소성 필름 자리에 부착될 수 있다. SUPERLITE® 복합물은 이후에 인장 롤들로 통과되고 후에 최종 제품으로 형성시키기 위한 요망되는 크기로 연속적으로 잘려질 수 있다(절단될 수 있다). 이러한 복합물들을 형성시키는데 사용되는 적합한 재료들을 포함하는, 이러한 GMT 복합물들의 제조와 관련한 추가 정보는 예를 들어, 미국특허번호 6,923,494, 4,978,489, 4,944,843, 4,964,935, 4,734,321, 5,053,449, 4,925,615, 5,609,966 및 미국특허출원공개번호 US 2005/0082881, US2005/0228108, US 2005/0217932, US 2005/0215698, US 2005/0164023, 및 US 2005/0161865호에 기재되어 있다.
특정의 예시적 구성들은 도면에 도시되어 있다. 도 1을 참조로 하여, 코어(120) 및 코어(120) 상에 배치된 표피재(110)를 포함하는 복합물(100)이 도시된다. 코어(120)는 본원에 기술된 이러한 재료들 중 임의의 하나 이상, 예를 들어 GMT 복합물일 수 있다. 코어(120)의 형성에 후속하여 표피재(110)가 코어(120) 상에 배치될 수 있고, 몇몇 방식으로 코어(120)에 라미네이션되거나, 접합되거나, 달리 부착될 수 있다. 특정의 구현예들에서, 표피재(110)는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 구현예들에서, 표피재(110)는 부직포 재료일 수 있거나, 이를 포함할 수 있거나, 부직포인 구역들을 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 표피재(110)는 둘 이상의 상이한 재료들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표피재(110)는 직조 재료 및 부직포 재료를 포함할 수 있다.
특정의 구현예들에서, 복합물은 요망되는 경우에 각 평면 표면 상에 배치된 표피재를 포함할 수 있다. 일 예시는 도 2에 도시되어 있다. 복합물(200)은 코어(220), 코어(220)의 제1 평면 표면 상에 배치된 제1 표피재(210), 및 코어(220)의 제2 평면 표면 상에 배치된 제2 표피재(230)를 포함한다. 코어(120)의 형성에 후속하여 표피재(210) 및 표피재(230) 각각이 코어(220) 상에 배치될 수 있고, 몇몇 방식으로 코어(220)에 라미네이션되거나, 접합되거나, 달리 부착될 수 있다. 특정의 구현예들에서, 표피재(210) 및 표피재(230) 중 적어도 하나는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 예들에서, 표피재(210) 및 표피재(230) 각각은 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 구현예들에서, 표피재(210) 및 표피재(230) 각각은 독립적으로 부직포 재료일 수 있거나, 독립적으로 부직포 재료를 포함할 수 있거나, 부직포인 구역들을 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 표피재(210) 및 표피재(230) 각각은 독립적으로 둘 이상의 상이한 재료들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표피재(210)는 직조 재료 및 부직포 재료를 포함할 수 있으며, 표피재(230)는 두 개의 상이한 부직포 재료들을 포함할 수 있다.
특정의 예들에서, 표피재는 코어재의 전체 표면 상에 배치될 수 있거나, 표면 상에 간헐적으로 배치될 수 있거나, 패치들로 배치될 수 있다. 상이한 방식들로 배치된 표피재들을 갖는 복합물의 사시도를 도시한 예시들은 도 3 내지 6에 도시되어 있다. 도 3을 참조하여, 복합물(300)은 코어재(310) 및 일반적으로 복합물(300)의 장축 방향을 따라 배치된 표피재(320 및 325)의 스트립들을 포함한다. 임의의 특정의 과학적 이론으로 제한하고자 하는 것은 아니지만, 딥 드로우 공정들로 처리하기 위해 복합물의 구역들에 표피재를 배치시키는 것이 바람직할 수 있으며, 처리되지 않은 구역들에는 표피가 존재하지 않을 수 있다. 스트립들(320 및 325)의 정확한 치수, 폭 및 조성은 다양할 수 있으며, 통상적으로 스트립들은 본원에 기술된 표피들을 형성시키기 위해 사용되는 것과 동일한 재료들로부터 그리고 동일한 공정들을 이용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들(320 및 325) 중 적어도 하나는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 예들에서, 스트립들(320 및 325) 각각은 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 스트립들(320 및 325)의 조성 및 치수들은 동일할 필요는 없다. 또한, 스트립들(320 및 325) 각각의 구역들은 상이한 조성물들, 예를 들어 상이한 섬유들, 상이한 공극율, 등을 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 코어의 전체 평면 표면은 제1 부직포 표피를 포함할 수 있으며, 도 3에 도시된 것과 같이, 스트립들이 제1 부직포 표피 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 딥 드로우로 처리된 구역들에 대하여, 이러한 구역들에 단일 표피재 보다 많은 표피재를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 도 3이 두 개의 스트립들(320 및 325)을 포함하는 복합물(300)을 도시하고 있지만, 복수의 스트립들이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어, 3, 4, 5, 6개 또는 그 보다 많은 별도의 스트립들이 존재할 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들은 복합물을 요망되는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 하부 쉴드와 같은 자동차 부품으로 성형하기 전에 최종 사용자에 의해 적용될 수 있다.
도 4를 참조하여, 코어재(410) 상에 복합물(400)의 장축 방향에 대해 일반적으로 수직 방향으로 배치된 복수의 표피 스트립들(420, 425 및 430)을 갖는 코어재(410)를 포함하는 복합물(400)이 도시된다. 본원에 기술된 바와 같이, 딥 드로우 공정들로 처리되는 복합물의 구역들에 표피재를 배치시키는 것이 바람직할 수 있으며, 처리되지 않은 구역들에는 표피가 존재하지 않을 수 있다. 스트립들(420, 425 및 430)의 정확한 치수들, 폭 및 조성은 다양할 수 있으며, 통상적으로 스트립들은 본원에 기술된 표피들을 형성시키기 위해 사용되는 것과 동일한 재료들로부터 그리고 동일한 공정들을 이용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들(420, 425 및 430) 중 적어도 하나는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 예들에서, 스트립들(420, 425 및 430) 중 적어도 두 개는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 다른 예들에서, 스트립들(420, 425 및 430) 각각은 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 스트립들(420, 425 및 430)의 조성 및 치수들은 동일할 필요는 없다. 또한, 스트립들(420, 425 및 430) 각각의 구역들은 상이한 조성물들, 예를 들어 상이한 섬유들, 상이한 공극율들, 등을 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 코어의 전체 평면 표면은 제1 부직포 표피를 포함할 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같은 스트립들이 제1 부직포 표피 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 딥 드로우로 처리되는 구역들에 대하여, 이러한 구역들에 단일 표피재 보다 많은 표피재를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 도 4가 세 개의 스트립들(420, 425 및 430)을 포함하는 복합물(400)을 도시하고 있지만, 세 개가 넘는 스트립들이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 4, 5, 6개 또는 그 보다 많은 별도의 스트립들이 존재할 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들은 복합물을 요망되는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 하부 쉴드와 같은 자동차 부품으로 형성시키기 전에 최종 사용자에 의해 적용될 수 있다.
스트립들이 코어재 상에 배치되는 특정 구현예들에서, 단일 스트립 보다 많은 스트립들이 제공될 수 있으며, 상이한 스트립들이 복합물 상에 상이하게 정위될 수 있다. 도 5를 참조하여, 복합물(500)은 코어(510), 코어(510) 상에 배치된 표피재의 제1 스트립(520), 및 제1 스트립(520) 상에 배치된 표피재의 제2 스트립(530)을 포함한다. 제2 스트립(530)은 제1 스트립(520)에 대해 수직으로 배치된다. 특정 경우에서, 스트립들(520 및 530) 간의 각도는 90도일 필요는 없으며, 예를 들어 이는 90도 미만일 수 있다. 도 5에 도시된 구현예는 코어(510) 상에 배치된 제1 스트립(520)을 포함하지만, 다른 예들에서, 스트립(530)은 코어(510) 상에 배치될 수 있으며, 스트립(520)은 스트립(530) 상에 배치될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 딥 드로우 공정들로 처리되는 복합물의 구역들에 표피재를 배치시키는 것이 바람직할 수 있으며, 처리되지 않은 구역들에는 표피가 존재하지 않을 수 있다. 스트립들(520 및 530)의 정확한 치수들, 폭 및 조성은 다양할 수 있으며, 통상적으로 스트립들은 본원에 기술된 표피들을 형성시키기 위해 사용되는 것과 동일한 재료들로부터 그리고 동일한 공정들을 이용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들(520 및 530) 중 적어도 하나는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 예들에서, 스트립들(520 및 530) 각각은 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 스트립들(520 및 530)의 조성 및 치수들이 동일한 필요는 없다. 또한, 스트립들(520 및 530) 각각의 구역들은 상이한 조성물들, 예를 들어 상이한 섬유들, 상이한 공극율, 등을 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 코어의 전체 평면 표면은 제1 부직포 표피를 포함할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같은 스트립들이 제1 부직포 표피 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 딥 드로우로 처리되는 구역들에 대하여, 이러한 구역들에 단일 표피재 보다 많은 표피재들을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 도 5가 두 개의 스트립들(520 및 530)을 포함하는 복합물(500)을 도시하고 있지만, 복수의 스트립들이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어 3, 4, 5, 6개 또는 그 보다 많은 별도의 스트립들이 존재할 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들은 복합물을 요망되는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 하부 쉴드와 같은 자동차 부품으로 형성하기 전에 최종 사용자에 의해 적용될 수 있다.
둘 이상의 스트립들이 코어 상에 배치되는 특정 예들에서, 스트립들의 상이한 구역들은 상이한 방식으로 배치될 수 있다. 도 6을 참조하여, 복합물(600)은 코어(610) 상에 배치된 스트립들(620, 625, 630 및 635)을 갖는 코어(610)를 포함한다. 스트립(635)은 코어(610)와 직접 접촉하게 그리고 스트립들(620 및 630) 아래에 정위되며, 스트립(625)은 스트립들(620 및 630)의 상단 상에 정위된다. 상이한 구성에서, 스트립(635)은 스트립(630) 아래에 그러나 스트립(620)의 상단 상에 정위될 수 있다.
본원에 기술된 바와 같이, 딥 드로우 공정들로 처리되는 복합물의 구역들에 표피재를 배치하는 것이 바람직할 수 있으며, 처리되지 않은 구역들에는 표피가 존재하지 않을 수 있다. 스트립들(620, 625, 630 및 635)의 정확한 치수들, 폭 및 조성은 다양할 수 있으며, 통상적으로 스트립들은 본원에 기술된 표피들을 형성시키기 위해 사용되는 것과 동일한 재료들로부터 그리고 동일한 공정들을 이용하여 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들(620, 625, 630 및 635) 중 적어도 하나는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 다른 구현예들에서, 스트립들(620, 625, 630 및 635) 중 적어도 두 개는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 추가적인 구현예들에서, 스트립들(620, 625, 630 및 635) 중 적어도 세 개는 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 특정의 예들에서, 스트립들(620, 625, 630 및 635) 각각은 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함하는 것으로 선택될 수 있다. 스트립들(620, 625, 630 및 635)의 조성 및 치수들은 동일할 필요는 없다. 또한, 스트립들(620, 625, 630 및 635) 각각의 구역들은 상이한 조성물들, 예를 들어 상이한 섬유들, 상이한 공극율들, 등을 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 코어의 전체 평면 표면은 제1 부직포 표피를 포함할 수 있으며, 도 6에 도시된 것과 같은 스트립들이 제1 부직포 표피 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 딥 드로우로 처리되는 구역들에 대하여, 이러한 구역들에 단일 표피재 보다 많은 표피재를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 도 6이 네 개의 스트립들(620, 625, 630 및 635)을 포함하는 복합물(600)을 도시하고 있지만, 4개가 넘는 스트립들이 또한 사용될 수 있으며, 예를 들어, 5, 6, 7, 8개 또는 그 보다 많은 별도의 스트립들이 존재할 수 있다. 일부 구현예들에서, 스트립들은 복합물을 요망되는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 하부 쉴드와 같은 자동차 부품으로 형성하기 전에 최종 사용자에 의해 적용될 수 있다.
특정의 구현예들에서, 도 7 및 도 8은 경량의 열가소성 복합물의 구현예들을 도시한 것이다. 도 7을 참조하여, 경량의 복합물(710)은 제1 표면(714) 및 제2 표면(716)을 포함하는 경량의 다공성 폴리머 코어(712)를 포함한다. 제1 표피재(718)는 코어(712)의 제1 표면(714)에 부착될 수 있다. 제2 표피재(720)는 코어(712)의 제2 표면(716)에 부착될 수 있다. 장식 표피(decorative skin)(722)는 요망되는 경우에 제2 표피(720)에 접합될 수 있다. 일부 구현예들에서, 열가소성 복합물(710)은 제1 표피재(718) 및 제2 표피재(720)에 접합된 장식 표피(722)를 포함할 수 있거나, 장식 표피들을 포함하지 않을 수 있다. 또한, 본원에 기술된 바와 같이, 복합물은 하나가 넘는 제1 표피재(718) 및 하나가 넘는 제2 표피재(720)를 포함할 수 있다.
특정의 예들에서, 폴리머 코어(712)(및/또는 도 1 내지 도 6에 도시된 코어들)는 적어도 일부 하나 이상의 열가소성 수지들에 의해, 함께 유지된 섬유들의 무작위 교차(random crossing over)에 의해 형성된 개방 셀 구조물들을 포함하는 웹으로부터 형성될 수 있으며, 여기서 코어(712)의 공동 함량은 일반적으로 코어(712)의 전체 부피의 0% 내지 약 95%, 더욱 구체적으로 약 5% 초과, 및 더욱 더 구체적으로 약 30% 내지 약 70% 범위이다. 다른 구성들에서, 다공성 코어(712)는 적어도 일부 하나 이상의 열가소성 수지들에 의해, 함께 유지된 강화 섬유들의 무작위 교차에 의해 형성된 개방 셀 구조물들을 포함할 수 있으며, 여기서 예를 들어 셀 구조물의 약 40% 내지 약 100%는 개방되고, 이를 통해 공기 및 가스들의 흐름을 가능하게 한다. 특정의 예들에서, 코어(712)는 약 0.1 그램/입방 센티미터(gm/cc) 내지 약 2.25 gm/cc, 더욱 구체적으로 약 0.1 gm/cc 내지 약 1.8 gm/cc, 및 더욱 더 구체적으로 약 0.3 gm/cc 내지 약 1.0 gm/cc의 밀도를 갖는다. 코어(712)는 공지된 제작 공정, 예를 들어 웨트 레이드 공정(wet laid process), 에어 또는 드라이 레이드 공정(air or dry laid process), 건조 블랜드 공정(dry blend process), 카딩 및 니들 공정(carding and needle process)및 부직포 제품들을 제조하기 위해 사용되는 다른 공정들을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 제작 공정들의 조합들이 또한 사용될 수 있으며, 추가의 적합한 제작 공정들은 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다.
특정의 구현예들에서, 폴리머 코어는 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 약 5 mm 내지 약 200 mm의 평균 길이를 갖는 섬유들, 및 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 전체 또는 실질적으로 압밀되지 않은 섬유상 또는 미립자 열가소성 재료들을 포함할 수 있으며, 여기서, 중량%는 폴리머 코어의 전체 중량을 기준으로 한 것이다. 다른 구현예에서, 본원의 복합물들의 폴리머 코어는 약 30 중량% 내지 약 60 중량%의 섬유들을 포함한다. 일부 예들에서, 약 5 mm 내지 약 25 mm의 평균 길이를 포함하는 섬유가 통상적으로 폴리머 코어에 사용된다. 적합한 섬유들은 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 유리 섬유들, 흑연 섬유들, 카본 섬유들, 세라믹 섬유들, 미네랄 섬유들, 바살트 섬유들, 무기 섬유들, 아라미드 섬유들, 양마 섬유들, 삼베 섬유들, 아마 섬유들, 마 섬유들, 셀룰로즈 섬유들, 사이잘 섬유들, 코이어 섬유들, 및 이들의 조합들을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 추가적인 적합한 섬유들은 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다.
특정의 구현예들에서, 약 5 mm 내지 약 200 mm의 평균 길이를 포함하는 섬유들은 열가소성 분말 입자들, 예를 들어 폴리프로필렌 분말과 함께 교반된 수성 포움에 첨가될 수 있다. 다른 구현예에서, 약 5 mm 내지 약 75 mm, 또는 더욱 구체적으로, 약 5 mm 내지 약 50 mm의 평균 길이를 포함하는 강화 섬유들이 사용될 수 있다. 이러한 성분들은 수성 포움에 강화 섬유들 및 열가소성 분말의 분산된 혼합물을 형성시키기에 충분한 시간 동안 교반될 수 있다. 분산된 혼합물은 이후에 임의의 적합한 지지 구조물, 예를 들어 와이어 메시 상에 펼(laid down) 수 있으며, 이후에 물은 웹을 형성하는 지지 구조물을 통해 배출될 수 있다. 웹은 열가소성 분말의 연화 온도 보다 높은 온도에서 건조되고 가열될 수 있다. 웹은 냉각되고 사전결정된 두께로 가압되고 냉각되어 0 부피% 초과, 더욱 구체적으로 약 5 부피% 내지 약 95 부피%의 공극율을 갖는 폴리머 코어를 형성시킬 수 있다.
일부 구현예들에서, 웹은 플라스틱 재료들을 실질적으로 연화시키기 위하여 코어 중의 열가소성 수지들의 연화 온도 보다 높은 온도로 가열될 수 있고, 하나 이상의 압밀 장치들, 예를 들어 캘린더링 롤들, 라미네이팅 기계, 이중 벨트 라미네이터, 인덱싱 프레스(indexing press), 다단 프레스(multiple daylight press), 오토클레이브, 및 플라스틱 재료가 유동시키고 섬유들을 담글 수 있도록 시트들 및 직물들의 라미네이션 및 압밀을 위해 사용되는 다른 이러한 장치들로 통과된다. 압밀 장치들에서 압밀 요소들 간의 간격은 압밀되지 않은 웹의 치수 미만 그리고 전부 압밀되는 경우에 웹의 치수 보다 큰 치수로 셋팅될 수 있으며, 이에 따라, 롤들을 통과시킨 후에 웹을 팽창시킬 수 있고 실질적으로 투과성을 유지하게 한다. 일 구현예에서, 갭은 전부 압밀화되는 경우에 웹의 치수 보다 약 5% 내지 약 10% 큰 치수로 셋팅될 수 있다. 전부 압밀화된 웹은 전부 압축되고 실질적으로 공동이 존재하지 않는 웹을 의미한다. 전부 압밀화된 웹은 약 5% 미만의 공동 함량을 가질 것이고 무시할 수 있을 정도의 개방 셀 구조를 가질 것이다.
특정의 예들에서, 미립자 플라스틱 재료들은 제작 동안에 웹 구조물의 응집을 향상시키기 위해 포함될 수 있는 짧은 플라스틱 섬유들을 포함할 수 있다. 결합은 웹 구조물 내에 플라스틱 재료들의 열적 특징들을 사용함으로써 발생될 수 있다. 웹 구조물은 열가소성 성분을 이의 표면에서 인접한 입자들 및 섬유들에 융합시키기 위해 충분히 가열될 수 있다. 일 구현예에서, 코어를 형성시키기 위해 사용되는 열가소성 수지는 적어도 일부, 미립자 형태일 수 있다. 적합한 열가소성 수지들은 상기에 주지된 임의의 수지들, 또는 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 선택되는 다른 유사한 수지들을 포함한다. 일반적으로, 미립자 형태의 열가소성 수지들은 과도하게 미세할 필요는 없다.
특정의 구현예들에서, 표피들(718 및 720)은 또한 정렬된 섬유들 상에 그리고 둘레에 수지들을 함침시킴으로써 형성된 프리프레그 구조물들을 포함할 수 있다. 용액 가공(solution processing), 슬러리 가공(slurry processing), 섬유 토우(fiber tow)를 용융된 폴리머로의 직접 함침, 섬유 동시 혼화(fiber co-mingling), 열가소성 분말의 섬유 토우로의 소결, 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 프리프레그들을 형성시키는 다양한 방법들이 이용될 수 있다.
코어를 제조하는데 사용하기 위해 적합한 것으로서 상술된 섬유들은 또한 표피들(718 및 720)에 적합하다. 코어에서의 섬유들은 표피들(718 및 720)에서의 섬유들과 동일하거나 이와 상이할 수 있다. 표피(718)에서의 섬유들은 또한 표피(720)에서의 섬유들과 동일하거나 이와 상이할 수 있다. 섬유들의 조성이 표피들에서 동일함에도 불구하고, 다양한 표피들에서의 섬유들의 길이 또는 크기는 상이할 수 있다. 유사하게, 표피 및 코어에서의 섬유들의 길이 또는 크기는, 섬유 조성이 일반적으로 동일함에도 불구하고, 상이할 수 있다. 또한, 코어층(712)에서 사용하기에 적합한 것으로서 상술된 열가소성 수지들이 또한 표피들(718 및 720)(또는 본원에 기술된 스트립들)에서 사용될 수 있다. 코어(712)에서의 열가소성 수지는 표피들(718 및 720)에서의 열가고성 수지와 동일하거나 이와 상이할 수 있다. 표피(718)에서의 열가소성 수지는 또한 표피(720)에서의 열가소성 수지와 동일하거나 이와 상이할 수 있다. 표피들(718 및 720)은 코어(712)의 제작 공정 동안에 코어(712)에 부착될 수 있거나, 표피들(718 및 720)은 물품, 예를 들어 자동차 내부 부품 또는 자동차 외부 패널을 형성시키기 전에 부착될 수 있다. 비제한적으로, 표피들(718 및 720)은 표피(들)를 폴리머 코어(712)에 접착 결합시킴으로써 코어(712)에 부착될 수 있다. 다른 적합한 기술들은 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 선택될 것이다.
다른 구현예에서, 물품은 열가소성 복합물로부터 복합물을 열가소성 수지를 용융시키기에 충분한 온도로 가열시킴으로써 형성될 수 있다. 가열된 열가소성 복합물은 이후에 모울드, 예를 들어 매칭된 알루미늄 모울드에 정위되고, 약 160℉로 가열되고, 저압 프레스를 이용하여 요망되는 형상으로 스탬핑될 수 있다. 열가소성 복합물은 예를 들어 열 성형, 열 스탬핑, 진공 성형, 압축 성형 및 오토클레이빙을 포함하는 당해 분야에 공지된 임의의 방법을 이용하여 다양한 물품들로 모울딩될 수 있다. 본원에 기술된 특정의 구현예들 상에 표피의 존재는 상이한 재료들을 사용하여 용이하게 달성되지 않는 물품들을 형성시키기 위해 특정 구역들의 딥 드로잉을 가능하게 할 수 있게 한다. 다른 구현예에서, 장식층(722)은 임의의 공지된 기술, 예를 들어 라미네이션, 접착 결합, 등에 의해 제2 강화 표피(720)에 적용될 수 있다. 장식층(722)은 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀들, 열가소성 폴리에스테르들, 열가소성 엘라스토머들 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식층(722)은 또한 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 포움 코어를 포함하는 다층 구조물일 수 있다. 직물은 포움 코어, 예를 들어 천연 및 합성 섬유들로부터 제조된 직조 직물들, 니들 펀칭 등 이후의 유기 섬유 부직포 직물, 기모 직물(raised fabric), 니트 상품(knitted goods), 플록킹 직물(flocked fabric), 또는 다른 이러한 재료들에 접합될 수 있다. 직물은 또한 감압 접착제들 및 핫멜트 접착제들, 예를 들어 폴리아미드들, 개질된 폴리올레핀들, 우레탄들 및 폴리올레핀들을 포함하는 열가소성 접착제로 포움 코어에 접합될 수 있다. 장식층(722)은 또한, 스펀본드, 열적 본드, 스펀레이드, 멜트-블로운, 웨트-레이드, 및/또는 드라이-레이드 공정들을 이용하여 제조될 수 있다.
특정의 구현예들에서, 복합물(740)(도 8 참조)은 코어(712) 상에 배치된 동일한 표피의 두 개의 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표피(718)의 두 개의 층들은 코어(712)의 하나의 평면 표면 상에 배치될 수 있으며, 상이한 표피(720)의 두 개의 층들은 코어(712)의 제2 평면 표면 상에 배치될 수 있다. 대안적으로, 표피층들은 하나의 표피층(718)이 상이한 표피층(720) 상에 배치되도록 배치될 수 있다. 두 개 이상의 표피층들이 존재하는 다른 구성들은 본 발명의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다.
본원에 기술된 특정 구체예들은 딥 드로우 공정에서 요망되는 깊이로 드로잉될 수 있는 딥 드로우 복합물들로서 효과적이다. 복합물이 딥 드로우 공정으로서 적합한지의 여부를 시험하는 하나의 방법은 본원에서 "토처 툴 시험(torture tool test)" 방법으로서 지칭된다. 간단하게, 표피재는 핫 프레스를 이용하여 코어의 베어 측면 상에 라미네이션될 수 있다. 온도 및 압력 조건들은 표피와 코어 간의 충분한 접합 강도를 얻기 위하여 최적화된다. 다른 측면은 필름 또는 스크림 커버링(scrim covering)을 가질 수 있다. 상술된 시편은 핀-체인 어셈블리(pin-chains assembly)를 이용하여 양면 상에 매달려지고, IR 오븐에서 코어에서의 열가소성 수지의 연화 온도 보다 높은 온도로 가열된다. 이후에, 시편은 시험-모울드에서 압축되고, 모울드에서 냉각되어 요망되는 형상으로 형성시킨다. 상술된 모울드는 상이한 형상들 및 치수들의 형성물을 함유한다. 이러한 재료는 이러한 형성물들 중 일부에서 파열시키고, 파열하는 드로우의 최대 깊이를 기초로 하여 1 내지 5 등급으로 순위를 매긴다.
토처 툴 시험 방법에서 사용하기 위해 적합한 두 개의 모울드의 사진은 도 9 및 도 10에 도시되어 있다. 도 9를 참조하여, 모울드는 증가하는 높이를 갖는 웨지 형성물을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 파열이 발생하는 포인트의 거리는 웨지의 베이스로부터 측정된다. 웨지들은 예를 들어, 가장 높은 포인트에서 약 1.5 인치 폭, 약 12 인치 길이, 및 2.5 인치 높이일 수 있다. 보다 긴 거리는 복합물의 딥-드로우 모울딩 능력을 나타낸다. 도 10을 참조하여, 절단된 콘(truncated cone) 또는 "컵케이크(cupcake)"를 포함하는 모울드가 도시된다. 이러한 콘들은 가변적인 높이를 갖지만, 베이스에서 대략 동일한 직경, 예를 들어 1 인치를 갖는다. 콘들의 높이는 예를 들어, 0.5 인치, 1 인치, 1.5 인치, 2 인치 및 2.5 인치일 수 있다. 구조물들은 요망되는 경우에 적합한 테이퍼 각도, 예를 들어 5도를 포함할 수 있다. 재료는 이러한 것이 파열되는 경우에 가장 높은 형성물을 기준으로 하여 평가된다. 보다 높은 형성물은 복합물의 딥-드로우 모울딩 능력을 나타내는 것이다.
특정의 구현예들에서, 본원에 기술된 재료들은 코어재 및 표면층 재료를 포함하는 키트 형태로 패키징될 수 있으며, 두 개의 재료들을 함께 최종적으로 결합시키는 것은 최종 사용자에 의해 다운스트림에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 최종 사용자에 의해 코어재에 첨가될 수 있고, 이후에 표면층의 적용 및 후속 가공 단계들, 예를 들어 라미네이션, 또는 모울딩 등이 수행된다. 일부 구현예들에서, 이러한 키트는 최종 물품의 딥 드로잉을 가능하게 하는데 효과적인 표면층 재료 및 코어재를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 키트의 표면층은 적어도 65 g/㎡의 평량 및 적어도 20%의 파단시 연신율을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 표면층 재료는 물품의 누출 없이 토처 툴 시험 방법을 이용하여 물품의 딥 드로잉을 적어도 5 cm까지 가능하게 하는데 효과적일 수 있다. 키트에 포함시키기 위한 예시적 표면층 재료들은 직물들, 부직포 재료들, 필름들, 또는 본원에 기술된 다른 표면층 재료들을 포함한다.
특정의 예들에서, 본원에 기술된 물품들은 요망되는 경우에 다듬어지거나, 절단되거나, 다이싱되거나 달리 형상화될 수 있다. 이러한 다듬질, 절단, 및 다이싱은 물품의 딥 드로잉 이전 또는 물품의 딥 드로잉 이후에 수행될 수 있다. 일부 구현예들에서, 단일 복합 물품은 다수의 상이한 딥 드로우 복합물 부품들을 제공하기 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어, 다중-공동 툴링(multi-cavity tooling)이 복합재의 단일 시트로부터 하나 초과의 최종 딥 드로우 물품을 제공하기 위해 수행될 수 있다.
특정의 예들에서, 하나 이상의 후-가공 단계들은 물품의 딥 드로잉 후에 수행될 수 있다. 이러한 후-가공 단계들은 다듬질, HM 접합, 초음파 용접, IR 용접, 열 스태킹(heat staking), 진동 용접, 천공, 펀칭, 에지 폴딩(edge folding) 또는 다른 단계들을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 요망되는 경우에, 딥 드로우 복합물, 또는 이의 부분들은 특정 구역에서 복합물을 연화시키고 이의 가공을 촉진시키기 위해 특정 구역들에서 가열될 수 있다.
특정의 구현예들에서, 형성된 최종 물품들의 성질들은 이러한 것들이 요망되는 물리적 성질들을 충족시키는 지를 결정하기 위해 시험될 수 있다. 강성(stiffness), 굽힘 강도(flexural strength), 및 인장 강도 등을 측정하기 위한 적합한 ASTM 시험들은 본 명세서의 혜택이 제공되는 한, 당업자에 의해 용이하게 선택될 것이다.
본원에 기술된 신규한 기술 양태들 중 일부를 추가로 예시하기 위해 하기에 특정의 특별한 실시예들이 기술된다.
실시예 1
Superlite® 매트 코어(700 g/㎡ 평량) 및 코어에 접합된 부직포 표피(HOF textiles(http://www.hoftextiles.com/))로부터 상업적으로 입수 가능한 HOF G9/4200/70/K8)를 포함하는 복합재를 본원에 기술된 토처 툴 시험 방법을 이용하여 시험하였다. 부직포 표피는 70의 평량 및 20/30의 직물 인장(MD/CD)을 갖는다. 20 g/㎡ 산란 코트 열가소성 접착제를 사용하여 표피를 Superlite® 코어에 접합시켰다. 평균 최소 박리 강도는 DIN419 시험 패밀리(July 3, 1990)를 이용하여 7.58 N인 것으로 측정되었다.
모울드들 상에 시트들을 배치시키고, 시트들을 모울드들로 모울딩하여 복합재의 세 개의 샘플 시트들을 본원에 기술된 토처 툴 시험으로 처리하였다. 평균 드로우 높이가 램프 모울드(도 9)에 대해 5 cm를 초과하고/거나 콘 모울드(도 10)에 대해 약 3 cm를 초과한 경우라면 복합물은 토처 툴 시험을 통과한 것이다. 모든 샘플들은 파괴시 평균 드로우 높이가 램프 모울드에 대해 약 6 cm이고 콘 모드에 대해 파괴시 평균 드로우 높이가 3.81 cm로써 토처 툴 시험을 통과하였다.
실시예 2
Superlite® 매트 코어(700 g/㎡ 평량) 및 코어에 접합된 부직포 표피(Freudenberg Nonwovens(www.freudenberg-nw.com))로부터 상업적으로 입수 가능한 Freudenberg X-44)를 포함하는 복합재를 본원에 기술된 토처 툴 시험 방법을 이용하여 시험하였다. 부직포 표피는 80의 평량 및 38/40의 직물 인장(MD/CD)을 갖는다. 98 g/㎡ 폴리프로필렌 열가소성 접착제를 사용하여 표피를 Superlite® 코어에 접합시켰다. 평균 최소 박리 강도는 DIN419(July 3, 1990)를 이용하여 7.44N인 것으로 측정되었다.
시트를 모울드 상에 배치시키고 시트를 모울드로 모울딩하여 복합재의 세 개의 샘플 시트들을 토처 툴 시험 방법으로 처리하였다. 복합물은 평균 드로우 높이가 램프 모울드(도 9)에 대하여 5 cm 초과하고/거나 콘 모울드(도 10)에 대하여 약 3 cm를 초과인 경우라면 토처 툴 시험을 통과한 것이다. 모든 샘플들은 파괴시 평균 드로우 높이가 램프 모울드에 대하여 약 6.11 cm이고 콘 모드에 대하여 파괴시 평균 드로우 높이가 2.96 cm로써 토처 툴 시험을 통과하였다.
실시예 3
Superlite® 코어재에 부직포 표피를 접합시키기 위해 접착제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 2에서 사용되는 것과 유사한 복합재를 형성시켰다. 평균 최소 박리 강도는 DIN419(July 3, 1990)를 이용하여 0.65인 것으로 측정되었다.
시트를 모울드 상에 배치시키고 시트를 모울드로 모울딩시켜 복합재의 세 개의 샘플 시트들을 본원에 기술된 토처 툴 시험 방법으로 처리하였다. 복합물은 평균 드로우 높이가 램프 모울드(도 9)에 대하여 5 cm 초과하고/거나 콘 모울드(도 10)에 대하여 약 3 cm 초과인 경우라면 토처 툴 시험을 통과한 것이다. 모든 샘플들은 파괴시 평균 드로우 높이가 램프 모울드에 대하여 약 5.31 cm로써 웨지 토처 툴 시험을 통과하였다. 모든 샘플들은 파괴시 평균 드로우 높이가 콘 모드에 대하여 2.54 cm로써 콘 토처 시험을 통과하지 못했다. 또한, 표피재의 링클링(wrinkling) 및 브릿징(bridging)이 관찰되었다.
실시예 4
Superlite® 매트 코어(700 g/㎡ 평량) 및 코어에 접합된 부직포 표피(Freudenberg 76-60)를 포함하는 복합재를 본원에 기술된 토처 툴 시험 방법을 이용하여 시험하였다. 부직포 표피는 60의 평량 및 45/45의 직물 인장(MD/CD)을 갖는다. 98 g/㎡ 폴리프로필렌 열가소성 접착제를 사용하여 표피를 Superlite® 코어에 접합시켰다. 평균 최소 박리 강도는 DIN419(July 3, 1990)를 이용하여 4.77N인 것으로 측정되었다.
시트를 모울드 상에 배치시키고 시트를 모울드로 모울딩시켜 복합재의 세 개의 샘플 시트들을 본원에 기술된 토처 툴 시험 방법으로 처리하였다. 복합물은 평균 드로우 높이가 램프 모울드(도 9)에 대하여 5 cm 초과하고/거나 콘 모울드(도 10)에 대하여 약 3 cm 초과인 경우라면 토처 툴 시험을 통과한 것이다. 모든 샘플들은 파괴시 평균 드로우 높이가 램프 모울드에 대하여 약 4.69 cm이고 콘 모드에 대하여 파괴시 평균 드로우 높이가 2.54 cm로써 토처 툴 시험을 통과하지 못했다.
실시예 5
Superlite® 코어재에 부직포 표피를 접합시키기 위해 접착제를 사용하지 않는 것을 제외하고 실시예 4에서 사용되는 것과 유사한 복합재를 형성시켰다. 평균 최소 박리 강도는 DIN419(July 3, 1990)를 이용하여 0.58인 것으로 측정되었다.
시트를 모울드 상에 배치시키고 시트를 모울드로 모울딩시켜 복합재의 세 개의 샘플 시트들을 본원에 기술된 토처 툴 시험 방법으로 처리하였다. 복합물은 평균 드로우 높이가 램프 모울드(도 9)에 대하여 5 cm 초과하고/거나 콘 모울드(도 10)에 대하여 약 3 cm 초과인 경우라면 토처 툴 시험을 통과한 것이다. 모든 샘플들은 파괴시 평균 드로우 높이가 램프 모울드에 대하여 약 4.17 cm로써 램프 모울드 토처 툴 시험을 통과하지 못했다. 모든 샘플들은 콘 모드에 대하여 파괴 시에 평균 드로우 높이가 3.81 cm인 바 외견상으로 콘 토처 시험을 통과하였지만, 복합물의 실질적인 링클링 및 브릿징이 관찰되었다. 또한, 표피가 완전히 박리되어 딥 드로잉을 위해 적합하지 않게 만든다.
실시예 6
Superlite® 매트 코어(1200 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 한면 상에 배치된 니들 펀치 부직포 재료일 수 있다.
실시예 7
Superlite® 매트 코어(1200 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 약 70 g/㎡의 평량을 갖는 니들 펀치 부직포 재료일 수 있다.
실시예 8
Superlite® 매트 코어(1000 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 한면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림(scrim)일 수 있다.
실시예 9
Superlite® 매트 코어(1000 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 한면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림, 및 코어의 다른 한면 상에 배치된 20 g/㎡ 스펀본드 재료일 수 있다. 적합한 스펀본드 재료들은 여러 공급업체들로부터 상업적으로 입수 가능하다.
실시예 10
Superlite® 매트 코어(1000 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 11
Superlite® 매트 코어(1000 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 12
Superlite® 매트 코어(900 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 13
Superlite® 매트 코어(900 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 한면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 14
Superlite® 매트 코어(900 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 15
Superlite® 매트 코어(1220 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 한면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 16
Superlite® 매트 코어(1220 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 17
Superlite® 매트 코어(1200 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 한면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 18
Superlite® 매트 코어(1200 g/㎡ 평량), 및 코어의 적어도 한면 상에 배치된 부직포 표피를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 일 구현예에서, 표피는 코어의 양면 상에 배치된 HOF G9/4200/70/K8 스크림일 수 있다.
실시예 19
Superlite® 매트 코어(900-1200 g/㎡ 평량), 및 코어의 한면 상에 배치된 코-폴리머 블랜드, 및 코어의 다른 한면 상에 배치된 폴리프로필렌 재료(225 g/㎡)를 포함하는 복합재를 형성시킬 수 있다. 한 구현예에서, 폴리프로필렌 재료는 천공될 수 있다.
본원에 기술된 예들의 엘리먼트들을 도입할 때, 단수 명사는 엘리먼트들 중 적어도 하나가 존재하는 것을 의미하는 것으로 의도된다. "포함하는(comprising)", "포함하는(including)" 및 "갖는"이라는 용어는 개방형으로 종결(open-end)되도록 의도되고, 나열된 엘리먼트들과는 다른 추가적인 엘리먼트들이 존재한다는 것을 의미한다. 본 발명의 혜택이 제공되는 한, 예들의 다양한 성분들이 다른 예들에서의 다양한 성분들로 상호교환되거나 치환될 수 있다는 것이 당업자에 의해 인지될 것이다.
특정의 양태들, 실시예들, 및 구체예들이 상기에서 기술되었지만, 본 발명의 혜택이 제공되는 한, 기술된 예시적 양태들, 실시예들, 및 구현예들의 부가, 치환, 개질 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에 의해 인지될 것이다.

Claims (75)

  1. 섬유 강화 폴리머 코어(fiber reinforced polymer core) 및 섬유 강화 폴리머 코어의 일부 또는 전부 상에 배치된 표피재(skin material)를 포함하는 복합재로서, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량(basis weight) 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하는 복합재(composite material).
  2. 제1항에 있어서, 표피재 및 섬유 강화 폴리머 코어가 함께 접합되어 있는 복합재.
  3. 제2항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 폴리머 코어의 0 부피% 초과 내지 약 95 부피%의 공극율(porosity)을 포함하는 복합재.
  4. 제2항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함하는 복합물(composite).
  5. 제1항에 있어서, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하는 다공성 부직포 재료를 포함하는 복합물.
  6. 제1항에 있어서, 표피재가 폴리머 코어의 전체 평면 표면(entire planar surface) 상에 배치되어 있는 복합물.
  7. 제1항에 있어서, 표피재가 폴리머 코어의 표면 상에 스트립(strip)으로서 배치되어 있는 복합물.
  8. 제1항에 있어서, 복합물이 차량용 패널(vehicular panel)로서 구성되고 배열되는 복합물.
  9. 제1항에 있어서, 복합물이 차량용 하부 패널(vehicular underbody panel)로서 구성되고 배열되는 복합물.
  10. 제1항에 있어서, 복합물이 외부 자동차 부품(exterior automotive part)으로서 구조화되고 배열되는 복합물.
  11. 제1항에 있어서, 복합물이 내부 자동차 부품(interior automotive part)으로서 구조화되고 배열되는 복합물.
  12. 제11항에 있어서, 내부 자동차 부품이 헤드라이너(headliner)인 복합물.
  13. 제1항에 있어서, 복합물이 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함하는 복합물.
  14. 제1항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함하는 복합물.
  15. 제1항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 코어의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 포함하는 복합물.
  16. 제4항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량이 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%인 복합물.
  17. 제4항에 있어서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들이 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 포함하는 섬유들을 포함하는 복합물.
  18. 제4항에 있어서, 폴리머 수지가 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  19. 제1항에 있어서, 코어의 섬유들이 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 무기 섬유들, 천연 섬유들, 미네랄 섬유들, 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 세라믹 섬유들, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  20. 제1항에 있어서, 폴리머 코어 상에 배치된 추가 표피재를 추가로 포함하는 복합물.
  21. 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 복합물로서, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하며, 복합물이 복합물의 누출(breakthrough) 없이 토처 툴 시험 방법(torture tool test method)을 이용하여 5 cm 이상까지 복합물의 딥 드로잉(deep drawing)을 가능하게 하기에 효과적인 복합물.
  22. 제21항에 있어서, 표피재가 직물, 필름 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  23. 제21항에 있어서, 표피재가 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  24. 제21항에 있어서, 복합물이 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함하는 복합물.
  25. 제21항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함하는 복합물.
  26. 제21항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 코어의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 포함하는 복합물.
  27. 제21항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함하는 복합물.
  28. 제27항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량이 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%인 복합물.
  29. 제27항에 있어서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들이 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함하는 복합물.
  30. 제27항에 있어서, 폴리머 수지가 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  31. 모울딩(molding) 동안 용용하기에 효과적인 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 프리-모울딩된 복합물로서, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하는 프리-모울딩된 복합물(pre-molded composite).
  32. 제31항에 있어서, 복합물이 복합물의 누출 없이 토처 툴 시험 방법을 이용하여 5 cm 이상까지 복합물의 딥 드로잉을 가능하게 하기에 효과적인 프리-모울딩된 복합물.
  33. 제31항에 있어서, 표피재가 직물, 필름 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 프리-모울딩된 복합물.
  34. 제31항에 있어서, 표피재가 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 프리-모울딩된 복합물.
  35. 제31항에 있어서, 복합물이 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함하는 프리-모울딩된 복합물.
  36. 제31항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함하는 프리-모울딩된 복합물.
  37. 제31항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함하는 프리-모울딩된 복합물.
  38. 제37항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량이 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%인 프리-모울딩된 복합물.
  39. 제37항에 있어서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들이 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함하는 프리-모울딩된 복합물.
  40. 제37항에 있어서, 폴리머 수지가 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 프리-모울딩된 복합물.
  41. 효과적인 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 모울딩된 복합물(molded composite)로서, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하며, 모울링된 복합재가 딥 드로우 모울딩 공정(deep draw molding process)으로부터 형성된 모울딩된 복합물.
  42. 제41항에 있어서, 복합물이 딥 드로우 모울딩 공정으로부터 형성된 약 5 cm 보다 더욱 깊은 구역들을 포함하는 모울딩된 복합물.
  43. 제41항에 있어서, 표피재가 직물, 필름 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 모울딩된 복합물.
  44. 제41항에 있어서, 표피재가 다공성 부직포 재료, 다공성 니트 재료, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 모울딩된 복합물.
  45. 제41항에 있어서, 복합물이 약 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함하는 모울딩된 복합물.
  46. 제41항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 코어의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함하는 모울딩된 복합물.
  47. 제41항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어가 폴리머 수지 내에 배치된 섬유들을 포함하는 모울딩된 복합물.
  48. 제47항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어의 섬유 함량이 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%인 모울딩된 복합물.
  49. 제47항에 있어서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들이 약 5 마이크론 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함하는 모울딩된 복합물.
  50. 제47항에 있어서, 폴리머 수지가 폴리올레핀 수지, 열가소성 폴리올레핀 블랜드 수지, 폴리비닐 폴리머 수지, 부타디엔 폴리머 수지, 아크릴 폴리머 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머 수지, 폴리에테르 이미드 수지, 폴리페닐렌 에테르 수지, 폴리페닐렌 옥사이드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리에테르 수지, 폴리에테르케톤 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리벤즈이미다졸 수지, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 모울딩된 복합물.
  51. 폴리머 수지 및 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들을 포함하고 폴리머 코어재의 0 부피% 초과 내지 약 95 부피%의 공극율을 갖는 섬유 강화 폴리머 코어재; 및 폴리머 재료의 한면 또는 양면에 적용된, 65 g/㎡ 이상의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 갖는 다공성 부직포 표피재로부터 형성된 섬유 강화 복합물로서, 표피재 및 폴리머 코어재가 함께 접합된 섬유 강화 복합물.
  52. 제1항에 있어서, 복합물이 차량용 패널의 형태인 복합물.
  53. 제1항에 있어서, 복합물이 차량용 하부 패널, 내부 또는 외부 자동차 부품, 또는 자동차 헤드라이너인 복합물.
  54. 제1항에 따른 차량용 패널로서, 복합물이 하부 패널, 레저 차량 패널, 자동차 차체 패널, 자동차 벽 패널(motor wall panel), 레저 차량 벽 또는 바닥 패널, 또는 모터 홈 측벽 패널(motor home sidewall panel)로부터 선택된 패널인 차량용 패널.
  55. 제51항에 있어서, 복합물이 3000 g/㎡ 미만의 평량을 포함하는 복합물.
  56. 제51항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어재가 열가소성 재료의 약 20 부피% 내지 약 80 부피%의 공극율을 포함하는 복합물.
  57. 제56항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어재가 열가소성 재료의 약 30 부피% 내지 약 70 부피%의 공극율을 포함하는 복합물.
  58. 제51항에 있어서, 섬유 강화 폴리머 코어재의 섬유 함량이 폴리머 수지의 약 20 중량% 내지 약 80 중량%인 복합물.
  59. 제51항에 있어서, 폴리머 수지 내에 분산된 섬유들이 약 5 ㎛ 초과의 직경 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는 섬유들을 포함하는 복합물.
  60. 제51항에 있어서, 폴리머 수지가 폴리올레핀들, 열가소성 폴리올레핀 블랜드들, 폴리비닐 폴리머들, 부타디엔 폴리머들, 아크릴 폴리머들, 폴리아미드들, 폴리에스테르들, 폴리카보네이트들, 폴리에스테르카보네이트들, 폴리스티렌들, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머들, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머들, 폴리에테르 이미드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르들, 폴리에테르케톤들, 폴리아세탈들, 폴리우레탄들, 폴리벤즈이미다졸, 및 이들의 코폴리머들 및 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  61. 제51항에 있어서, 섬유들이 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 무기 섬유들, 천연 섬유들, 미네랄 섬유들, 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 세라믹 섬유들 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 복합물.
  62. 제51항에 있어서, 폴리머 재료가,
    강화 섬유들 및 폴리머 수지를 교반된 액체-함유 포움에 첨가하여 폴리머 수지 및 강화 섬유들의 분산된 혼합물을 형성시키고,
    강화 섬유들 및 폴리머 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 요소(forming support element) 상에 침적시키고,
    액체를 배출시켜 웹(web)을 형성시키고,
    웹을 폴리머 수지의 연화 온도 보다 높은 온도에서 가열시키고,
    웹을 사전결정된 두께로 압축시켜 폴리머 재료를 형성시키는 것을 포함하는 방법에 의해 제조되는 복합물.
  63. 제51항에 있어서, 표피재가 폴리올레핀들, 열가소성 폴리올레핀 블랜드들, 폴리비닐 폴리머들, 부타디엔 폴리머들, 아크릴 폴리머들, 폴리아미드들, 폴리에스테르들, 폴리카보네이트들, 폴리에스테르카보네이트들, 폴리스티렌들, 아크릴로니트릴스티렌 폴리머들, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 폴리머들, 폴리에테르 이미드, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르들, 폴리에테르케톤들, 폴리아세탈들, 폴리우레탄들, 폴리벤즈이미다졸, 및 이들의 코폴리머들 또는 혼합물로부터 선택된 폴리머 수지를 포함하는 복합물.
  64. 제63항에 있어서, 표피재가 유리 섬유들, 카본 섬유들, 흑연 섬유들, 합성 유기 섬유들, 무기 섬유들, 천연 섬유들, 미네랄 섬유들, 금속 섬유들, 금속화된 무기 섬유들, 금속화된 합성 섬유들, 세라믹 섬유들, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유들을 추가로 포함하는 복합물.
  65. 제51항에 있어서, 표피재 및 폴리머 코어재가 표피재와 폴리머 코어재 사이의 접착제에 의해 함께 접합되는 복합물.
  66. 제65항에 있어서, 접착제가 연속 접착제 필름 또는 산란 접착제 입자들이며, 접착제가 폴리머 코어재에 결합할 수 있는 하나 이상의 성분, 및 표피재에 결합할 수 있는 하나 이상의 성분을 포함하는 복합물.
  67. 제65항에 있어서, 표피재가 니들-펀치(needle-punch), 고수압직조(hydroentanglement), 스핀-접합(spin-bonding), 열-접합(thermal-bonding), 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 방법을 이용하여 형성되는 복합물.
  68. 제51항에 있어서, 다공성 부직포 표피재가 직물인 복합물.
  69. 제51항에 있어서, 다공성 부직포 표피재가 필름인 복합물.
  70. 제51항에 있어서, 폴리머 코어와 부직포 표피재 사이에 배치된 중간층을 추가로 포함하는 복합물.
  71. 강화 섬유들 및 폴리머 수지를 교반된 액체-함유 포움에 첨가하여 폴리머 수지 및 강화 섬유들의 분산된 혼합물을 형성시키고,
    강화 섬유들 및 폴리머 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 요소 상에 침적시키고,
    액체를 배출시켜 웹을 형성시키고,
    웹을 폴리머 수지의 연화 온도 보다 높은 온도에서 가열시키고,
    웹을 사전결정된 두께로 압축시켜 폴리머 재료를 형성시키고,
    표피재를 압축된 웹 상에 배치시키는 것을 포함하는 방법.
  72. 강화 섬유들 및 폴리머 수지를 교반된 액체-함유 포움에 첨가하여 폴리머 수지 및 강화 섬유들의 분산된 혼합물을 형성시키고,
    강화 섬유들 및 폴리머 수지의 분산된 혼합물을 형성 지지 요소 상에 침적시키고,
    액체를 배출시켜 웹을 형성시키고,
    표피재를 웹 상에 배치시키고,
    웹 및 배치된 표피재를 폴리머 수지의 연화 온도 보다 높은 온도에서 가열시키고,
    웹 및 배치된 표피재를 사전결정된 두께로 압축시켜 폴리머 재료를 형성시키는 것을 포함하는 방법.
  73. 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어의 일부 또는 전부 상에 배치된 표피재를 포함하는 복합물을 제공하는 것을 포함하며, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하는 차량 부품(vehicle part)의 형성을 촉진시키는 방법.
  74. 섬유 강화 폴리머 코어 및 섬유 강화 폴리머 코어 상에 배치된 표피재를 포함하는 복합물을 제공하는 것을 포함하고, 표피재가 65 g/㎡ 이상의 평량, 및 20% 이상의 파단시 연신율을 포함하며, 복합물이 복합물의 누출 없이 토처 툴 시험 방법을 이용하여 5 cm 이상까지 복합물의 딥 드로잉을 가능하게 하기에 효과적인 차량 부품의 형성을 촉진시키는 방법.
  75. 제73항 또는 제74항에 있어서, 표피재가 다공성 부직포 재료인 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180005235A (ko) * 2015-05-12 2018-01-15 한화 아즈델 인코포레이티드 향상된 박리 강도를 제공하는 하부 차폐재 조성물 및 물품 및 이들의 사용 방법
KR20190035309A (ko) * 2017-09-26 2019-04-03 주식회사 위컴 차량용 언더 커버
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102186666B (zh) 2008-08-18 2015-06-24 多产研究有限责任公司 可成型的轻质复合材料
EP2519376B1 (en) 2009-12-28 2020-11-25 Productive Research LLC. Process for welding composite materials and articles therefrom
WO2011100734A1 (en) 2010-02-15 2011-08-18 Productive Research Llc Formable light weight composite material systems and methods
US9511690B2 (en) * 2012-04-23 2016-12-06 Global Ip Holdings, Llc Cargo management system including a vehicle load floor having a cellulose-based core and made by a composite, compression molding process and having a wood grain finish
AU2013290502B2 (en) * 2012-07-16 2017-02-23 Hanwha Azdel, Inc. Articles including high melt flow index resins
US9233526B2 (en) 2012-08-03 2016-01-12 Productive Research Llc Composites having improved interlayer adhesion and methods thereof
CN104903093B (zh) * 2012-11-13 2020-03-20 韩华阿德公司 包括frim的物品和其使用方法
KR102197486B1 (ko) 2012-12-07 2020-12-31 한화 아즈델 인코포레이티드 비-꼬임 섬유를 포함하는 물품 및 물품 사용 방법
US20150099411A1 (en) * 2013-09-17 2015-04-09 Hanwha Azdel, Inc. Prepregs, cores, composites and articles including repellent materials
US20150086764A1 (en) * 2013-09-26 2015-03-26 Andrea Weinert Falkin Method of forming a composite chassis material using a biopolymer
EP3055350B1 (en) * 2013-10-09 2021-04-14 Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy Production of high performance thermoplastic composites
US10919259B2 (en) 2013-12-06 2021-02-16 Mitsubishi Chemical Corporation Laminated substrate using fiber-reinforced thermoplastic plastic, and molded product manufacturing method using same
JP6213732B2 (ja) * 2013-12-26 2017-10-18 東洋紡株式会社 インシュレーター表皮材
JP6161557B2 (ja) * 2014-03-24 2017-07-12 日本バイリーン株式会社 成形用不織布及びその製造方法
CN106414069B (zh) 2014-06-04 2019-02-22 布莱特利特结构公司 多组分聚合树脂、应用其的方法以及包含其的复合层压制品结构
EP3277868B1 (en) 2015-04-03 2021-11-24 Bright Lite Structures LLC Apparatus for controllably cutting fibers and related methods
AU2016274968A1 (en) * 2015-06-12 2018-02-01 Hanwha Azdel, Inc. Impact resistant underbody shield materials and articles and methods of using them
CN108091713A (zh) * 2017-12-12 2018-05-29 苏州亿拓光电科技有限公司 一种柔性太阳能光伏组件的衬底及柔性太阳能光伏组件
EP3508459A1 (en) 2018-01-09 2019-07-10 OCV Intellectual Capital, LLC Fiber reinforced materials with improved fatigue performance
WO2020051140A1 (en) * 2018-09-04 2020-03-12 Hanwha Azdel, Inc. Composite articles with a variable basis weight and uniform thickness
AU2019334976A1 (en) 2018-09-04 2021-05-13 Hanwha Azdel, Inc. Core layers and composite articles with a variable basis weight
US11077643B1 (en) * 2018-10-15 2021-08-03 Tarek Maalouf Frame material for drones and other unmanned aircraft, and drone frame made from such material
CN109676966A (zh) * 2018-11-21 2019-04-26 洛阳双瑞风电叶片有限公司 一种风电叶片制造方法
US11338552B2 (en) 2019-02-15 2022-05-24 Productive Research Llc Composite materials, vehicle applications and methods thereof
US10950753B2 (en) * 2019-03-20 2021-03-16 Ford Global Technologies, Llc Lighting assembly
US20220379523A1 (en) * 2019-11-11 2022-12-01 Toray Industries, Inc. Carbon fiber tape material, and reinforcing fiber laminate and molded body produced with the same
CN111411432B (zh) * 2020-03-31 2022-03-04 江苏工程职业技术学院 一种复合结构剑麻包芯多股线及其生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3001450U (ja) * 1994-02-25 1994-08-30 株式会社ヒロタニ 繊維強化熱可塑性樹脂シート材のシボ付け成形品
JPH06344431A (ja) * 1993-06-08 1994-12-20 Nippon Steel Corp 繊維強化熱可塑性樹脂張り出しまたは深絞り成形品およびその成形方法
JP2002240566A (ja) * 2001-02-21 2002-08-28 Nissan Motor Co Ltd 車輌用樹脂パネル及び車輌用樹脂パネルの製造方法
US20030026967A1 (en) * 2001-05-02 2003-02-06 Joseph Eugene G. Pressure sensitive adhesive fibers with a reinforcing material
KR20060116199A (ko) * 2003-10-30 2006-11-14 아즈델, 인코포레이티드 개선된 유리 매트 열가소성 복합재료

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3620906A (en) * 1970-02-25 1971-11-16 Johns Manville Fiberglass Inc Glass fiber laminates and method
US4469543A (en) * 1978-11-29 1984-09-04 Allied Corporation Lamination of highly reinforced thermoplastic composites
JPS58188649A (ja) * 1982-04-30 1983-11-04 トヨタ自動車株式会社 成形加工用積層体及びその製造方法
JPS6425707A (en) 1986-04-03 1989-01-27 Sanyo Chemical Ind Ltd Solid iodophor composition
JPH0764035B2 (ja) 1986-09-22 1995-07-12 東洋紡績株式会社 中実若しくは中空状の繊維強化プラスチツク
JPS63121995U (ko) * 1987-02-02 1988-08-08
JPH0524058A (ja) * 1991-07-19 1993-02-02 Bridgestone Corp 繊維強化熱可塑性樹脂加飾成形板の製造方法
JP3149087B2 (ja) * 1992-09-04 2001-03-26 株式会社ブリヂストン 内装材用の積層体
JP3170370B2 (ja) * 1992-12-21 2001-05-28 昭和電工株式会社 内装用材料
JPH0732465A (ja) * 1993-07-21 1995-02-03 Nippon Steel Corp 繊維強化熱可塑性樹脂張り出しまたは深絞り成形品およびその成形方法
JPH10146907A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Toray Ind Inc 繊維補強積層体
JP3001450B2 (ja) 1997-03-11 2000-01-24 日本碍子株式会社 セラミック焼結体の製造方法
DE19729905A1 (de) * 1997-07-12 1999-01-14 Beiersdorf Ag Trägermaterial für medizinische Zwecke
US6878025B2 (en) * 2000-01-14 2005-04-12 Kirby J. Mead Shape-adjustable mold, skin and interior-core structures for custom board production
US20020094742A1 (en) * 2000-09-01 2002-07-18 Jones David C. Method for protecting surfaces of packed articles
US20030153226A1 (en) * 2001-08-15 2003-08-14 Jones David C. Method for protecting surfaces of packed articles
US6923494B2 (en) * 2002-08-23 2005-08-02 General Electric Company Pedestrian energy absorber for automotive vehicles
US7320739B2 (en) * 2003-01-02 2008-01-22 3M Innovative Properties Company Sound absorptive multilayer composite
US7361694B2 (en) * 2004-02-27 2008-04-22 Dow Global Technologies Inc. Durable foam of olefin polymers, methods of making foam and articles prepared from same
US7244501B2 (en) * 2004-03-26 2007-07-17 Azdel, Inc. Fiber reinforced thermoplastic sheets with surface coverings
US7682697B2 (en) * 2004-03-26 2010-03-23 Azdel, Inc. Fiber reinforced thermoplastic sheets with surface coverings
US7318498B2 (en) 2004-04-06 2008-01-15 Azdel, Inc. Decorative interior sound absorbing panel
US7431980B2 (en) * 2004-11-08 2008-10-07 Azdel, Inc. Composite thermoplastic sheets including natural fibers
JP2006285086A (ja) * 2005-04-04 2006-10-19 Toyobo Co Ltd 吸音断熱材
US20070200376A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-30 Jaarda Eric J Dual stage energy absorber
US8618004B2 (en) 2006-03-16 2013-12-31 Masanori Kubota Multifunctional composites
US20070269645A1 (en) 2006-04-05 2007-11-22 Venkat Raghavendran Lightweight thermoplastic composite including reinforcing skins
US7759267B2 (en) 2006-04-05 2010-07-20 Azdel, Inc. Lightweight composite thermoplastic sheets including reinforcing skins
JP4765759B2 (ja) * 2006-05-10 2011-09-07 株式会社島津製作所 疲労試験機
US20080008869A1 (en) 2006-05-19 2008-01-10 Good Brian T Enhanced sound absorption in thermoplastic composites
US20070269644A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-22 Azdel, Inc. Method of increasing loft in a porous fiber reinforced thermoplastic sheet
EP1900512A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-19 3M Innovative Properties Company An activatable zero strain composite laminate
BRPI0807263B1 (pt) * 2007-02-12 2019-09-24 Dow Global Technologies Inc Estrutura compósita
US20100196686A1 (en) * 2007-07-30 2010-08-05 Van Dam Gerald L Porous facing material, acoustically attenuating composite, and methods of making and using the same
US8163379B2 (en) * 2007-12-21 2012-04-24 Airbus Deutschland Gmbh Sandwich structure
CN102186666B (zh) * 2008-08-18 2015-06-24 多产研究有限责任公司 可成型的轻质复合材料
JP2011104947A (ja) * 2009-11-20 2011-06-02 Kaneka Corp 自動車内装材用発泡積層シートおよび自動車内装材

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06344431A (ja) * 1993-06-08 1994-12-20 Nippon Steel Corp 繊維強化熱可塑性樹脂張り出しまたは深絞り成形品およびその成形方法
JP3001450U (ja) * 1994-02-25 1994-08-30 株式会社ヒロタニ 繊維強化熱可塑性樹脂シート材のシボ付け成形品
JP2002240566A (ja) * 2001-02-21 2002-08-28 Nissan Motor Co Ltd 車輌用樹脂パネル及び車輌用樹脂パネルの製造方法
US20030026967A1 (en) * 2001-05-02 2003-02-06 Joseph Eugene G. Pressure sensitive adhesive fibers with a reinforcing material
KR20060116199A (ko) * 2003-10-30 2006-11-14 아즈델, 인코포레이티드 개선된 유리 매트 열가소성 복합재료

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180005235A (ko) * 2015-05-12 2018-01-15 한화 아즈델 인코포레이티드 향상된 박리 강도를 제공하는 하부 차폐재 조성물 및 물품 및 이들의 사용 방법
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor
KR20190035309A (ko) * 2017-09-26 2019-04-03 주식회사 위컴 차량용 언더 커버

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