KR20150131192A - High performance thermoplastic composite laminates and composite structures made therefrom - Google Patents

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에드워드 디. 필펠
조나단 스피젤
벤자민 디. 필펠
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Abstract

내화성 합성 적층판은 상기 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 열가소성 매트릭스 재료를 포함하며, 상기 내화성 합성 적층판의 열가소성 매트릭스 재료는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF)를 포함한다.The refractory composite laminate includes a thermoplastic matrix material reinforced with fibers embedded in the matrix of the composite laminate, wherein the thermoplastic matrix material of the refractory composite laminate comprises polyvinylidene fluoride (PVDF).

Description

고성능 열가소성 합성 적층판 및 그것으로부터 제조된 합성 구조체{HIGH PERFORMANCE THERMOPLASTIC COMPOSITE LAMINATES AND COMPOSITE STRUCTURES MADE THEREFROM} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high performance thermoplastic composite laminate and a composite structure made from the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 일반적으로 합성 적층판들 및 그들로부터 제조된 합성 구조체들에 관한 것이며, 특히 고성능의 열가소성 합성 적층판들 및 그들로부터 제조된 합성 구조체들, 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates generally to composite laminates and composite structures made therefrom, and more particularly to high performance thermoplastic composite laminates and composite structures made therefrom, and methods of making the same.

합성 재료들의 용례는 종종 구조적 하중을 완화시키기 위한 낮은 수준을 경험하는 구성 요소들에 제한되어 왔다. 그러나, 예를 들면, 내식성, 내염성, 연기 및/또는 유독성 요구 조건의 관점에서 항공 우주 및 일반 수송 욕구를 충족시킬 수 있는, 경량, 저비용, 고성능 합성물들에 대한 필요성이 존재하였다. 또한, 발전, 건설 및 육선 및 해선과 관련된 산업 분야 뿐만 아니라, 예를 들면, 특히 방염 요구 조건과 관련된, 차량 및 인력을 위한 아머(armor) 또는 탄도성 재료와 관련된 산업 분야에서 그와 같은 필요성이 존재한다.The use of synthetic materials has often been limited to components that experience low levels to mitigate structural loads. However, there has been a need for lightweight, low cost, high performance composites that can meet aerospace and general transport needs, for example, in terms of corrosion resistance, salt tolerance, smoke and / or toxicity requirements. In addition, there is a need for such an industry field related to armor or ballistic materials for vehicles and manpower, particularly in relation to industrial fields related to power generation, construction and land and sea, as well as, for example, exist.

본 발명의 실시예들은 상술된 문제점들을 극복하고 앞서 언급된 산업적 욕구에 대해 다룬다.The embodiments of the present invention overcome the above-mentioned problems and deal with the aforementioned industrial needs.

본원에 언급된 양태들에 따르면, 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 열가소성 매트릭스 재료를 포함하는 내화성 합성 적층판이 제공된다. 상기 내화성 합성 적층판의 열가소성 매트릭스 재료는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF)를 포함한다.According to aspects described herein, there is provided a refractory composite laminate comprising a thermoplastic matrix material reinforced with fibers embedded in a matrix of a composite laminate. The thermoplastic matrix material of the refractory composite laminate includes polyvinylidene fluoride (PVDF).

본원에 언급된 추가의 양태들에 따르면, 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 중합 매트릭스 재료를 포함하는 내화성 합성 적층판이 제공된다. 상기 내화성 합성 적층판의 중합 매트릭스 재료는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 및 폴리에테르아미드(PEI) 중 적어도 하나를 포함한다.According to further aspects mentioned herein, there is provided a refractory composite laminate comprising a polymer matrix material reinforced with fibers embedded in a matrix of a composite laminate. The polymer matrix material of the refractory composite laminate includes at least one of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), and polyetheramide (PEI).

본원에 언급된 또 다른 추가의 양태들에 따르면, 내화성 합성 적층판을 포함하는 난연성 탄도성 패널이 제공된다. 상기 합성 적층판은 상기 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 내화성 중합 매트릭스 재료를 포함하고, 상기 난연성 탄도성 패널은, 발사체가 상기 패널로 향할 때, 국제방탄규격 표준 아머 등급들(NIJ Standard Armor grades) II-A, II, III-A, III 및 IV에 의해 규정된 바와 같은 발사체에 대항하여 적어도 하나의 보호 레벨을 성취한다.According to still further aspects described herein, there is provided a flame retardant ballistic panel comprising a fire resistant composite laminate. Wherein said composite laminate comprises a refractory polymeric matrix material reinforced with fibers embedded in a matrix of said composite laminate, said flame retardant ballistic panel comprising an elastomeric material selected from the group consisting of International Armor Standard Armor grades (NIJ Standard Armor grades) at least one protection level against projectiles as defined by II-A, II, III-A, III and IV.

본원에 언급된 또 다른 추가의 양태들에 따르면, 제 1 면 및 제 2 면을 갖는 난연성 탄도성 패널이 제공되며: 각각 제 1 난연성 수지를 구비하는 제 1 중합 매트릭스 재료에 섬유들을 포함하는 복수의 제 1 플라이들을 포함하는 타격면 부분을 포함한다. 상기 난연성 탄도성 패널은 상기 타격면 부분에 인접한 지지 부분을 추가로 포함한다. 상기 지지 부분은 복수의 제 2 플라이들을 포함하며, 상기 제 2 플라이들은 각각 제 2 난연성 수지를 구비하는 제 2 중합 매트릭스 재료에 섬유들을 포함하고, 각각의 플라이는 인접 플라이에 결합된다.According to still further aspects described herein, there is provided a flame retardant ballistic panel having a first side and a second side, comprising: a plurality of flame retardant ballistic panels each comprising fibers in a first polymer matrix material comprising a first flame retardant resin And a striking surface portion including first plies. The flame retardant ballistic panel further comprises a support portion adjacent the striking surface portion. The support portion includes a plurality of second plies, each of the second plies comprising fibers in a second polymer matrix material comprising a second flame retardant resin, and each plies being bonded to an adjacent plies.

도 1은 코어를 포함하는, 실시예들에 따른, 고성능 합성 구조체의 사시도를 설명하는 개략도.
도 1a는 도 1의 고성능 합성 구조체의 확대도를 설명하는 개략도.
도 2는 실시예들에 따른, 도 1의 코어의 사시로들 설명하는 개략도.
도 3은 실시예들에 따른, 상기 합성 구조체의 적층판으로서 포함될 수 있는, 층들/플라이들을 비제한적 예로서 설명하는 개략도.
도 4는 실시예들에 따른, 예를 들면, 상기 합성 구조체의 합성 적층판을 생산하기 위해 사용되는 장치의 일반적인 개략도.
도 5는 실시예들에 따른, 합성 구조체 및/또는 적층판을 포함하는 냉장 트레일러의 배면도.
도 6은 실시예들에 따른, 합성 구조체 및/또는 적층판을 포함하는 항공 화물 컨테이너의 사시도.
도 7은 실시예들에 따른, 합성 구조체 및/또는 적층판을 포함하는 철도 화물 컨테이너의 사시도.
도 8은 실시예들에 따른, 합성 구조체 및/또는 적층판을 포함하는 통합 운송 기관(intermodal) 컨테이너의 사시도.
도 9는 실시예들에 따른, 합성 구조체 및/또는 합성 적층판을 포함하는 배터리 케이스를 나타내는 도면.
도 10은 실시예들에 따른, 합성 구조체 및/또는 적층판을 포함하는 배터리 박스를 나타내는 도면.
도 11은 실시예들에 따른 난연성 탄도성 패널의 개략적인 부분 단면 사시도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram illustrating a perspective view of a high performance composite structure, according to embodiments, including a core.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 a is a schematic diagram illustrating an enlarged view of the high performance composite structure of Figure 1;
Figure 2 is a schematic diagram illustrating the perspective of the core of Figure 1, in accordance with embodiments.
Figure 3 is a schematic diagram illustrating layers / plies as a non-limiting example, which may be included as a laminate of the composite structure, according to embodiments.
4 is a general schematic view of an apparatus used to produce a composite laminate of the composite structure, for example, according to embodiments.
Figure 5 is a rear view of a refrigeration trailer comprising composite structures and / or laminates, according to embodiments.
6 is a perspective view of an air cargo container including composite structures and / or laminates, according to embodiments.
7 is a perspective view of a railway cargo container including composite structures and / or laminates, according to embodiments.
8 is a perspective view of an integrated intermodal container comprising composite structures and / or laminates, according to embodiments.
9 shows a battery case comprising a composite structure and / or a composite laminate according to embodiments;
10 illustrates a battery box comprising a composite structure and / or a laminate according to embodiments;
11 is a schematic partial cross-sectional perspective view of a flame retardant ballistic panel according to embodiments.

본 발명은, 실시예들에 따라, 고성능 열가소성 합성 적층판들 및 그로부터 제조된 고성능 합성 구조체들, 및 그와 같은 적층판들 및 구조체들을 제조하기 위한 방법을 설명한다. 본 발명자들이 또한 예를 들면 항공 우주 용례들의 일부 욕구를 충족시킬 수 있는 특정 수지들은, 일반적으로 상기 수지의 생산뿐만 아니라 최종 제품을 제조하기 위한 상기 수지들의 선 처리를 위한 특별한 공정들을 요하여, 고비용이고 처리가 어렵다는 사실을 확인함에 따라, 그와 같은 고강도 적층판들 및 구조체들은 더욱 요긴한 해결책을 제공한다. 예를 들어, 원자재 올레핀 수지들은 일반적으로 난연성 첨가제들과 함께 도핑될 때 그들의 특성을 잃어, 종종 유발 구조체의 기계적 특성이 중대한 감소점에 이른다. 또한, 그와 같은 물질들은 항공 우주 및 기타 운송 산업의 대표적인 난연성 요구 조건을 충족시키지 못한다. 따라서, 실시예들에 따르면, 본 발명자들은, 어떻게, 예를 들면, 고성능 난연성 수지들을, 기계적 특성 관점으로부터 고성능 합성물을 초래하고 뿐만 아니라 내식성을 제공하고, 어떠한 발화, 연기 및 유독성 가능성도 갖지 않는 열가소성 매트릭스에서 고강도 섬유들과 결합시켜서(즉, 발화, 연기 및 유독성에 대한 상당한 저항성/지연성을 제공하여서), 산업적 필요성을 충족시피 수 있을지를 결정하였다.The present invention, in accordance with embodiments, describes high performance thermoplastic composite laminates and high performance composite structures made therefrom, and methods for making such laminates and structures. Certain resins that the present inventors are also able to meet, for example, some of the requirements of aerospace applications typically require special processes for the preparation of the resin as well as the pre-treatment of the resins to make the final product, And that it is difficult to process, such high strength laminates and structures provide a more substantial solution. For example, raw material olefin resins generally lose their properties when doped with flame retardant additives, often leading to a significant reduction in the mechanical properties of the induced structure. In addition, such materials do not meet the typical flame retardant requirements of the aerospace and other transportation industries. Thus, according to embodiments, the present inventors have found that it is possible, for example, to combine high performance flame retardant resins with thermoplastic compositions which result in high performance composites from a mechanical point of view as well as provide corrosion resistance and which do not have any ignition, It was determined whether the industry could meet the need by combining high strength fibers in the matrix (i. E. By providing significant resistance / delay to ignition, smoke and toxicity).

다음에 더욱 상세하게 설명하겠지만, 실시예들에 따라서, 용이하게 제조될 수 있는 연속 섬유 보강된 열가소성 재료로 구성된 합성 재료가 설명되고, 높은 강도-대-중량비, 충격 저항성, 내피로성, 화학적 저항성, 온도 저항성, 내염성, 및/또는 저 유독성 또는 무 유독성뿐만 아니라, 예를 들면 상업적 용례에 사용하기 위한 기타 필요한 특성들을 제공한다. 또한, 추가로 다음에 더욱 상세하게 설명하겠지만, 실시예들은 유리하게도 "E" 및 "S" 파이버글라스(fiberglass) 및 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 수지와 같은 고 강도 섬유들의 사용을 포함시켜, 예를 들면, 고성능 단일 테이프 적층판, 겹 적층판, 및/또는 개재된 패널과 같은 형상에서의 요구 조건을 충족시키고, 예를 들면, 항공 우주 요건들을 충족시킬 수 있는 무-발화, 무-연기 및 비-유독성 합성 제품을 제공한다. 본 발명자들은 또한 탄소, 아라미드, 현무암 및 붕소와 같은 재료들이 본원에 설명된 합성 재료들로서 적합하고 장점을 갖는다는 사실을 확인하였다. As will be described in greater detail below, according to embodiments, a synthetic material composed of a continuous fiber reinforced thermoplastic material that can be easily manufactured is described and is characterized by a high strength-to-weight ratio, impact resistance, fatigue resistance, Temperature resistance, salt tolerance, and / or low toxicity or toxicity, as well as other necessary properties for use in commercial applications. Further, as will be described in further detail below, embodiments advantageously include the use of high strength fibers such as "E" and "S" fiberglass and polyvinylidene fluoride (PVDF) Non-fusible and non-fusible, non-fusible, non-fusible, non-fusible, non-fusible, Non-toxic synthetic products. The inventors have also found that materials such as carbon, aramid, basalt and boron are suitable and advantageous as the synthetic materials described herein.

본 발명자들은 또한 본원에 설명된 적층판들의 구성을 위한 단방향성 테이프들의 사용이 예를 들면 전통적인 직물 적층판들 이상으로 상기 합성물의 기계적 성능을 개선할 수 있다는 사실을 확인하였다. 또한, 파이버글라스와 같은 섬유들의 사용은 연기, 발화 및 유독성 요구 조건들을 위해 채용된 상대적으로 높은 비용의 수지(예를 들면, PVDF)의 양(예를 들면, 50 중량% 내지 85 중량%)을 비용 절감적인 재료들로 대체할 수 있게 하며, 또한 요구되는 기계적 특성들을 제공할 수 있게 한다. 그러나, 발명자들은 또한 본원에 설명된 적층판들이 테이프 적층된 형태로 뿐만 아니라 겹 구성의 적층판들 등으로서 우수한 강도 및 발화 감소를 제공할 수 있다는 사실을 주지하였으며, 이에 대하여는 다음에 추가의 설명이 있을 것이다. 일반적으로, 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 고강도 보강 열가소성 재료들 및 구조체들은 필요에 따라 열가소성 매트릭스 재료들, 고강도 보강 섬유들, 및 가능한 기타 보강 재료들의 조합물을 포함한다.The inventors have also found that the use of unidirectional tapes for the construction of the laminates described herein can improve the mechanical performance of the composite over, for example, conventional textile laminates. Also, the use of fibers, such as fiberglass, can reduce the amount (e.g., 50 wt% to 85 wt%) of the relatively high cost resin (e.g., PVDF) employed for smoke, ignition and toxicity requirements To be replaced by cost-effective materials, and to provide the required mechanical properties. However, the inventors have also noted that the laminates described herein can provide excellent strength and reduced ignition as well as laminated laminates, as well as in tape laminated form, which will be further described below . Generally, in accordance with embodiments, the high strength reinforced thermoplastic materials and structures described herein comprise a combination of thermoplastic matrix materials, high strength reinforcing fibers, and possibly other reinforcing materials as needed.

이제 도면들로 돌아가서, 본원에 설명된 일 양태는, 도 1 및 도 1a에 도시된 바와 같이, 제 1 외부층/외피(12); 제 2 외부층/외피(14); 및 상기 제 1 외부층(12)과 상기 제 2 외부층(14) 사이에 개재된 코어(16)를 포함하는 합성 구조체(10)와 관련된다. 상기 코어(16)는 상기 제 1 외부층(12) 및/또는 제 2 외부층(14)에 직접 붙여서 위치시킬 필요는 없다는 사실을 주지한다. 예를 들어, 도 1 및 도 1a에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 중간층/외피(17)가 또한 상기 제 1 외부층(12)과 상기 제 2 외부층(14) 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 실시예들에 따르면, 상기 코어(16)는 예를 들면 2개의 중간층들(17) 사이에 개재될 수 있다. 필요에 따라 다소의 층들(17)이 채택될 수 있다. 추가의 대안으로서, 어떠한 중간층(17)도 채택되지 않을 수도 있다.Turning now to the drawings, one aspect described herein is a method of forming a first outer layer / sheath 12, as shown in Figures 1 and 1A; A second outer layer / sheath 14; And a core (16) interposed between the first outer layer (12) and the second outer layer (14). It should be noted that the core 16 does not need to be directly attached to the first outer layer 12 and / or the second outer layer 14. For example, as shown in Figures 1 and 1a, at least one intermediate layer / sheath 17 may also be positioned between the first outer layer 12 and the second outer layer 14. Thus, according to embodiments, the core 16 may be interposed between two intermediate layers 17, for example. Some layers 17 may be employed if desired. As a further alternative, no intermediate layer 17 may be employed.

처음에, 도 1 및 도 1a에 도시된 구조체(10)가 대체로 장방형 형상의 합성 "개재 패널"로서 설명되었으나, 상기 합성 구조체(10)의 형상은 그와 같은 형상으로 제한되지 아니하고, 상기 합성 구조체(10)는 최종 사용 물품 등에 기초하여 어떠한 적합한 형상, 크기 및 두께로 형성될 수 있다는 것을 주지한다. 따라서, 상기 내부에 상기 층들/예를 들면 적층판들(12, 14 및 17)뿐만 아니라 상기 코어(16)를 포함하는 합성 구조체(10)는 어떠한 적합한 형상, 크기, 두께, 치수 등으로 형성될 수 있고, 또한 어떠한 적합한 물품/제품 형태들로 형성될 수 있다. 그와 같은 물품들의 구성 정보에 대한 추가의 상세한 설명 및 예들은 실시예들에 따라 다음에 개시된다.First, although the structure 10 shown in Figs. 1 and 1A has been described as a composite "interposer panel" having a generally rectangular shape, the shape of the composite structure 10 is not limited to such a shape, It is noted that the substrate 10 may be formed of any suitable shape, size and thickness based on the end use article or the like. Thus, the composite structure 10 including the core 16 as well as the layers / laminates 12, 14 and 17 may be formed in any suitable shape, size, thickness, dimensions, etc. And may also be formed of any suitable article / product form. Further detailed descriptions and examples of configuration information of such articles are disclosed below in accordance with embodiments.

도 1 및 도 1a의 코어(16)는 적합한 재료, 대표적으로는 포말을 포함한다. 일 실시예에 따르면, 상기 포말은 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 포말, 예를 들면, 조택(Zotek) 상표의 PVDF 포말을 포함한다. 그러나, 실시예들에 따라, 상기 코어(16)는, 예를 들면, 층들(12, 14 및 17) 및 어떠한 조합물을 위해 본원에 설명되는 물질들을 포함하는, 어떠한 적합한 재료를 포함할 수 있음을 주지한다.The core 16 of Figures 1 and 1a includes a suitable material, typically a foam. According to one embodiment, the foam comprises polyvinylidene fluoride (PVDF) foam, for example Zotek brand PVDF foam. However, according to embodiments, the core 16 may comprise any suitable material, including, for example, the materials described herein for layers 12, 14 and 17 and any combination thereof. .

상기 제 1 외부층(12), 상기 제 2 외부층(14) 및 적어도 하나의 중간층(17)뿐만 아니라 조립체 및 그들의 구성을 위한 재료들과 관련하여, 다음의 비제한적 재료들 및 방법들이 주지된다. 특별한 열가소성 재료들이 아래에 열거되어 있으나, 상기 제 1 및 제 2 외부층(12, 14)을 포함하는, 상기 합성 구조체(10)의 실시예들은 추가의 보강제들을 구비하거나 그리고/또는 구비하지 않는 어떠한 적합한 섬유 보강 열가소성 수지들로 제조될 수 있을 뿐만 아니라 어떠한 적합한 열가소성 덮개들/층들을 포함한다는 사실을 주지한다.With respect to the first outer layer 12, the second outer layer 14 and the at least one intermediate layer 17 as well as the materials for the assembly and their construction, the following non-limiting materials and methods are known . Although specific thermoplastic materials are listed below, embodiments of the composite structure 10, including the first and second outer layers 12 and 14, may be made from any of a variety of thermoplastic materials, with and without additional reinforcing agents It should be noted that not only can they be made of suitable fiber-reinforced thermoplastic resins, but also include any suitable thermoplastic sheaths / layers.

일 실시예에 따르면, 도 1 및 도 1a에 설명된 상기 "개재 패널(10)"은, 예를 들면 적합한 접착제의 사용에 의해 결합된, 확장된 열가소성 포말[예를 들면, 코어(16)] 시트의 대향 면들에 제공되는 적층판들[예를 들면, 층들(12 및/또는 14 및/또는 17)}로 이루어진 층들 또는 다층들을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 대향 면들에 제공된 적층판들의 층 또는 층들은 요구되는 최종 제품의 특성들에 기초하여 예를 들면 단방향성 및/또는 다축성 섬유 정렬을 갖는 섬유 보강된 열가소성 테이프들로 구성될 수 있다. 따라서, 특별히 적합한 실시예에 따르면, 예를 들면, 고강도의 연속 섬유(예를 들면, 파이버글라스) 보강 PVDF 수지 매트릭스 및 PVDF 포말을 구비하는 코어(16)를 포함하는 고강도 층들/외피들(12, 14)을 포함하는 패널이 제공된다. 본원에 설명된 구조들을 PVDF 재료와 혼합시킴으로써, 유발되는 구조체들 및 제품들에 대한 바람직한 발화 저항/억제 특성들을 제공할 수 있다.According to one embodiment, the "intervening panel 10" described in FIGS. 1 and 1A is an expanded thermoplastic foam (e.g., core 16) joined by use of a suitable adhesive, (E.g., layers 12 and / or 14 and / or 17) that are provided on opposite sides of the sheet. In one embodiment, the layers or layers of laminates provided on opposite sides may be composed of fiber reinforced thermoplastic tapes having, for example, unidirectional and / or multiphasic fiber alignment, based on the properties of the final product desired have. Thus, according to a particularly suitable embodiment, the high strength layers / shells 12/12 comprising the core 16 with, for example, high strength continuous fiber (e.g. fiberglass) reinforced PVDF resin matrix and PVDF foam, 14) is provided. By mixing the structures described herein with the PVDF material, it is possible to provide desirable ignition resistance / suppression properties for the resulting structures and products.

실시예들에 따르면, 상기 제 1 외부층(12), 상기 제 2 외부층(14) 및 상기 중간층(17) 중 적어도 하나는 적어도 하나의 제 1 합성 플라이 및 제 2 합성 플라이를 포함하는 복수의 합성 플라이들을 포함하며, 상기 제 1 합성 플라이 및 상기 제 2 합성 플라이는 각각 열가소성 매트릭스에 복수의 섬유들을 포함하며; 상기 복수의 합성 플라이들은 합성 적층판을 형성하기 위해 함께 결합된다. 일부 실시예들에 따르면, 모든 상기 제 1 외부층(12), 상기 제 2 외부층(14) 및 상기 중간층(17)(들)은 그와 같은 특징들을 포함한다. 상기 층들(12, 14, 17) 및 코어(16) 중 적어도 하나는 실시예들에 따라 PVDF를 포함한다.According to embodiments, at least one of the first outer layer 12, the second outer layer 14, and the intermediate layer 17 comprises a plurality of (preferably at least one) first composite ply and second composite ply Wherein the first composite ply and the second composite ply each comprise a plurality of fibers in a thermoplastic matrix; The plurality of composite plies are joined together to form a composite laminate. According to some embodiments, all of said first outer layer 12, said second outer layer 14 and said intermediate layer 17 (s) comprise such features. At least one of the layers (12, 14, 17) and core (16) comprises PVDF according to embodiments.

상기 제 1 외부층(12), 상기 제 2 외부층(14) 및 상기 중간층(17)(들) 중 적어도 하나의 합성 적층판은 각각 하나 이상의 합성 플라이들을 포함할 수 있으며, 가끔 적어도 2개의 합성 플라이들, 예를 들면, 제 1 합성 플라이 및 제 2 합성 플라이는 실시예들에 따라 함께 결합된다. 각각의 플라이는 복수의 섬유들을 포함한다. 상기 제 1 합성 플라이 및 상기 제 2 합성 플라이 각각의 복수의 섬유들에는 열가소성 매트릭스 재료가 주입된다.The composite laminate of at least one of the first outer layer 12, the second outer layer 14 and the intermediate layer 17 (s) may each comprise one or more synthetic plies, For example, the first composite ply and the second composite ply are joined together according to the embodiments. Each ply includes a plurality of fibers. The plurality of fibers of each of the first composite ply and the second composite ply are implanted with a thermoplastic matrix material.

실시예들에 따라서, 열가소성 매트릭스 재료는, 비제한적으로, 예를 들면, 원하는 특성들을 나타내는, 유발 합성 재료들에 적합한 내화성 성질들을 제공할 수 있는 비제한적으로 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF), 폴리아미드(나이론), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리페닐렌 설파이드(PSS), 폴리에테르아미드(PEI), 일반 불화 폴리머들 및 기타 엔지니어링 수지들, 기타 열가소성 폴리머들 및/또는 그들의 조합물들을 포함하는 용례들에 적합한 열가소성 성질의 임의의 재료 또는 재료들의 조합물을 포함할 수 있다.According to embodiments, the thermoplastic matrix material can be, but is not limited to, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride (PEEK), polyetheretherketone (PSS), polyetheramide (PEI), general fluorinated polymers and other engineering materials such as polyamide (nylon), polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone May comprise any material or combination of materials of thermoplastic nature suitable for applications involving resins, other thermoplastic polymers, and / or combinations thereof.

일 실시예에 있어서, 상기 제 1 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들은 대체로 서로 평행하며, 상기 제 2 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들은 대체로 서로 평행하다. 따라서, 각각의 플라이의 섬유들은 길이 방향으로 배향되고(즉, 그들은 서로 정렬된다), 일 실시예에 따라 연속으로 상기 플라이를 가로지른다. 합성 플라이들은 가끔 플라이 또는 시트로서 언급되며, 실시예들에 따라, 상기 섬유들의 길이 방향 배향과 관련하여 "단방향성"으로서의 특징을 갖는다.In one embodiment, the plurality of fibers in the first composite ply are substantially parallel to each other, and the plurality of fibers in the second composite ply are substantially parallel to one another. Thus, the fibers of each ply are oriented in the longitudinal direction (i.e., they are aligned with each other), and traverses the ply in succession according to one embodiment. Composite plies are sometimes referred to as plies or sheets and, according to embodiments, have the characteristic of "unidirectional" with respect to the longitudinal orientation of the fibers.

추가로 본 발명의 실시예들에 따라, 상기 제 1 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들은 상기 제 2 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들에 대해 십자 형태로(가로질러) 배치된다. 예를 들어, 상기 제 1 합성 플라이에 있는 섬유들은 상기 제 2 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들에 대해 약 0도 초과 내지 약 90도 이하의 각도로, 특히 약 15도 내지 약 75도의 각도로 교차 형태로 배치된다. 실시예들에 따라 0도 내지 약 90도가 채택될 수 도 있음에 유의한다.According to further embodiments of the present invention, the plurality of fibers in the first composite ply are disposed in cross-shape (across) the plurality of fibers in the second composite ply. For example, the fibers in the first composite ply may be crossed at an angle of greater than about 0 degrees to less than about 90 degrees, particularly about 15 degrees to about 75 degrees, for a plurality of fibers in the second composite ply . It is noted that from 0 degrees to about 90 degrees may be employed depending on the embodiments.

또한, 상기 제 1 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들은, 실시예들에 따라, 상기 제 2 합성 플라이에 있는 복수의 섬유들과 같거나 또는 상이하다. 따라서, 실시예들에 따라, 상이한 강도의 섬유들을 포함하는, 다양한 타입의 섬유들이 합성 플라이에 사용된다. 섬유들의 예로서는 E-유리 및 S-유리 섬유들을 포함한다. E-유리는 양호한 전기 및 기계적 특성 및 양호한 화학적 저항성을 갖는 저 알카리 보로실게이트 유리이다. 그의 높은 저항성은 E-유리를 전기 합성 적층판들에 적합하게 한다. 표시 "E"는 전기에 관한 것이다.Also, the plurality of fibers in the first composite ply are, according to embodiments, equal to or different from the plurality of fibers in the second composite ply. Thus, according to embodiments, various types of fibers are used in the synthetic ply, including fibers of different strengths. Examples of fibers include E-glass and S-glass fibers. E-glass is a low alkali borosilicate glass with good electrical and mechanical properties and good chemical resistance. Its high resistance makes E-glass suitable for electromechanical laminate boards. The indication "E" relates to electricity.

S-유리는 E-유리에 대해 높은 강도 및 높은 비용의 물질이다. S-유리는 일반적으로 높은 인장 강도를 갖는 항공우주 용례에 채용되는 마그네시아-알루미나-규산염 유리이다. 원래, "S"는 높은 강도를 상징한다. E-유리 및 S-유리 모두는 특히 본원에 설명된 실시예들에 사용하기 위한 섬유들에 적합하다.S-glasses are materials of high strength and high cost for E-glass. S-glasses are generally magnesia-alumina-silicate glasses that are employed in aerospace applications with high tensile strength. Originally, "S" symbolizes high strength. Both E-glass and S-glass are particularly suitable for use in the embodiments described herein.

E-유리 섬유는 폭넓은 범위의 섬유 중량 및 열가소성 폴리머 매트릭스 재료에 합체될 수 있다. 상기 E-유리는, 실시예들에 따라, 제곱 야드당 약 10 내지 약 40온스(oz./sq. yd.), 특히 약 19 내지 약 30, 더욱 바람직하게는 약 21.4 내지 약 28.4 oz./sq. yd. 범위의 강화를 갖는다. 비제한적인 예로서, 크로스(X) 플라이의 최소 중량은 합성물의 약 18 oz./sq. yd.일 수 있다. 섬유 70 중량%에서, 상기 강화는 18 oz의 70%일 수 있다. E-glass fibers can be incorporated into a wide range of fiber weights and thermoplastic polymer matrix materials. The E-glass may be used in an amount of from about 10 to about 40 ounces per square yard (oz./sq. Yd.), Especially from about 19 to about 30, more preferably from about 21.4 to about 28.4 oz. sq. yd. Lt; / RTI > range. By way of non-limiting example, the minimum weight of the cross (X) ply is about 18 oz./sq. yd. < / RTI > At 70% by weight of fibers, the consolidation may be 70% of 18 oz.

합성 플라이에 있는 S-유리 또는 E-유리 섬유의 양은 선택적으로, 열가소성 매트릭스 플러스 섬유의 결합된 중량에 기초하여, 상기 플라이에 있는 약 40 내지 약 90 중량%(wt.%) 열가소성 매트릭스, 특히 약 50 내지 약 85 중량%, 더욱 양호하게는 약 60 내지 약 80 중량% 열가소성 매트릭스를 수용한다.The amount of S-glass or E-glass fiber in the synthetic ply optionally ranges from about 40 to about 90 weight percent (wt.%) Thermoplastic matrix in the ply, based on the combined weight of the thermoplastic matrix plus fibers, 50 to about 85 weight percent, more preferably about 60 to about 80 weight percent thermoplastic matrix.

다른 섬유들도 또한, 선택적으로 E- 및/또는 S-유리 대신에, 특히 E-유리 및/또는 S-유리와 조합으로 합체될 수 있다. 그와 같은 섬유들은 ECR, A 및 C 유리뿐만 아니라, 다음과 같은 다른 유리 섬유들을 포함한다: 석영, 마그네시아 알루무니노실리케이트, 비-알카리 알루미노보로실리케이트, 소다 보로실리케이트, 소다 규산염, 소다 석회-알루미노실리케이트, 리드 규산염, 비-알카리 리드 보로알루미나, 비-알카리 바륨 보로알라미나, 비-알카리 아연 보로알루미나, 비-알카리 아이언 알루미노 규산염, 붕산 카드늄, 알루미나 섬유, 석면, 붕소, 탄화 규소, 흑연, 및, 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올, 사란, 아라미드, 폴리아미드, 폴리벤지미다졸, 폴리옥사디아졸, 폴리페닐렌, PPR, 석유 및 석탄 피치(등방성), 메소페이즈 피치, 셀룰로우즈 및 폴리아크릴로니트릴, 세라믹 섬유, 예를 들어 강철과 같은 금속 섬유, 알루미늄 금속 합금, 등의 탄화작용으로부터 얻을 수 있는 것과 같은 탄소로부터 형성된 섬유들.Other fibers can also be incorporated, optionally in combination with E-glass and / or S-glass, instead of E- and / or S-glass. Such fibers include ECR, A and C glass as well as other glass fibers such as: quartz, magnesia aluminunino silicate, non-alkali aluminoborosilicate, soda borosilicate, soda silicate, soda lime- Alumina silicates, lead silicates, non-alkaline lead boroaluminas, non-alkaline barium boroaluminas, non-alkaline zinc boro aluminas, non-alkaline iron aluminosilicates, cobalt borates, alumina fibers, asbestos, boron, silicon carbide, Graphite, and polyolefins such as polyethylene, polyvinyl alcohol, saran, aramid, polyamide, polybenzimidazole, polyoxadiazole, polyphenylene, PPR, petroleum and coal pitch (isotropic), mesophase pitch, Such as those obtained from the carbonization of acrylonitrile, ceramic fibers, metal fibers such as steel, aluminum metal alloys, etc. The formed from carbon fiber.

상대적으로 고성능이 요구되고 비용이 정당화되는, 케블라(Kevlar) 또는 다양한 탄소 섬유들로 정형화되는 아라미드로부터 형성되는 고강도 유기 폴리머 섬유들이 사용될 수 있다. 고성능, 단형성으로 배향된 섬유 번들은 일반적으로 데니어(denier)당 7그램 초과의 인장 강도를 갖는다. 이와 같은 고성능 섬유 번들은 아라미드, 확장된 체인 초고 분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 폴리[p-페닐렌-2,6-벤조비스옥사졸](PBO), 및 폴리[디이미다조 피리디닐렌(디히드록시)페닐렌] 중 어느 하나 또는 그들의 조합물일 수 있다. 이와 같은 초고 인장 강도 재료들의 사용은 특히 추가된 강도 특성을 갖는 합성 패널들에 유용하다Kevlar or high strength organic polymer fibers formed from aramids that are shaped with various carbon fibers can be used where relatively high performance is required and costs justified. High performance, monoformed oriented fiber bundles generally have a tensile strength of more than 7 grams per denier. Such high performance fiber bundles can be made from aramid, expanded chain ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), poly [p-phenylene-2,6-benzobisoxazole] (PBO), and poly [diimidazopyridinylene Roxy) phenylene] or combinations thereof. The use of such ultra high tensile strength materials is particularly useful for composite panels with added strength properties

따라서, 당업자들에게 공지된 섬유 타입이 본원에 설명된 실시예들의 폭넓은 양태들로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 채택될 수 있다. 예를 들면, 트와론(Twaron), 및 테크노라(Technora)라는 상품명으로 판매되는 것과 같은 아라미드 섬유들; 토레이(Toray), 포타필(Fortafil) 및 졸텍(Zoltek)이라는 상품명으로 판매되는 것과 같은 현무암, 탄소 섬유들; 제한적이지는 않지만, 벡트란(Vectran)이라는 상품명으로 판매되는 LCP와 같은 액정 폴리머(LCP). 상술된 것에 기초하여, 실시예들은 또한 유기물, 무기물 및 금속 섬유들을 단독으로 또는 조합물로서 사용하는 것도 고려한다.Thus, fiber types known to those skilled in the art can be employed as long as they do not depart from the broad aspects of the embodiments described herein. For example, aramid fibers such as those sold under the tradename Twaron and Technora; Basalt, carbon fibers such as those sold under the trade names Toray, Fortafil and Zoltek; A liquid crystal polymer (LCP), such as LCP, sold under the trade name Vectran, although not exclusively. Based on the foregoing, the embodiments also contemplate the use of organic, inorganic and metallic fibers, either alone or in combination.

상기 합성 플라이들은, 실시예들에 따라, 선택적으로 연속적이고, 잘려지고, 임의로 혼합된 그리고/또는 직조된 섬유들을 포함한다. 특별한 실시예들에 있어서, 본원에 설명된 합성 플라이들은 비-길이 방향으로 배향된 섬유들은 실제로 제외하고 길이 방향으로 배향된 섬유들을 포함한다.The composite plies include fibers that are optionally continuous, cut, optionally mixed and / or woven, according to embodiments. In particular embodiments, the synthetic plies described herein comprise fibers oriented in the longitudinal direction, but excluding fibers oriented in the non-longitudinal direction.

또한, 포말, 금속(예를 들면, 알루미늄강, 기타 철함유 및/또는 비철함유 금속, 등), 플라스틱, 에폭시드, 합성물, 화학적 및/또는 기타 적합한 물질들과 같은, 선택적 추가 재료들이, 실시예들에 따라, 예를 들면, 본원에 설명된 열가소성 합성 구조체 및/또는 적층판의 특정 영역에서 상기 재료 전체에 걸쳐 균일하게 특별한 기계적, 치수적 또는 다른 특성들을 제공하기 위해, 보강제, 첨가제 및/또는 인서트로서 사용될 수 있다. 따라서, 섬유들, 선택적 추가 재료들, 보강제들 등 중 임의의 조합물들이, 어떠한 적합한 양 및 상기 언급된 선택적 추가 재료들과의 어떠한 요구 조합으로, 본원에 설명된 합성 재료들, 적층판 및 구조체에 채택될 수 있다.In addition, optional additional materials, such as foams, metals (e.g., aluminum steels, other iron-containing and / or non-ferrous metals, etc.), plastics, epoxides, composites, chemical and / According to the examples, for example, to provide uniform mechanical, dimensional or other characteristics uniformly throughout the material in the thermoplastic synthetic structure and / or the specific region of the laminate described herein, the reinforcing agent, additives and / Can be used as an insert. Thus, any combination of fibers, optional additional materials, reinforcing agents, and the like, can be applied to any of the synthetic materials, laminates, and structures described herein, in any desired combination with any suitable amount and the above- Can be adopted.

또한, 연속 보강 섬유들의 사용시, 예를 들면, 합성 재료들의 구조에서, 재료 또는 구조체의 길이에 상당하는 섬유 길이는 섬유 배향 방향과 평행하게 측정할 때 훨씬 큰 강도를 제공할 수 있다. 예를 들면, 일관된 섬유 정렬 및 장력뿐만 아니라 요구되는 매트릭스 재료를 갖는 보강 섬유들의 침투를 통한 획득을 지속시키기 위한 능력이 합성 재료에서 예를 들면 강화된 물리적 성질을 나타내는 구조체/적층판을 유발시킬 수 있다.Also, in the use of continuous reinforcing fibers, for example, in the structure of synthetic materials, the fiber length corresponding to the length of the material or structure can provide much greater strength when measured parallel to the fiber orientation direction. For example, the ability to sustain acquisitions through penetration of reinforcing fibers with the requisite matrix material as well as consistent fiber alignment and tensile strength can lead to structures / laminates that exhibit, for example, enhanced physical properties in the composite material .

합성 플라이 내의 섬유들이 길이 방향으로 배향되므로, 실시예들에 따라, 합성 적층판 내의 합성 플라이는 상기 적층판의 하나 이상의 다른 합성 플라이들에 있는 섬유들과의 특수 관계로 상기 섬유들과 함께 배치될 수 있다.Since the fibers in the composite ply are oriented in the longitudinal direction, according to embodiments, synthetic ply in a composite laminate can be placed with the fibers in a special relationship with the fibers in one or more other composite plies of the laminate .

특별한 실시예에 있어서, 테이프 또는 플라이 내의 섬유들은 대체로 서로 평행하고, 상기 합성 적층판은 섬유들을 갖는 복수의 플라이들을 포함하고, 상기 하나의 플라이 섬유들은 인접한 플라이에 있는 섬유들에 대해 교차 형상으로, 예를 들면, 인접한 플라이에 있는 섬유들에 대해 약 90도 이하의 각도로 배치된다. 상기 섬유들은 실시예들에 따라 상기 플라이를 가로질러 균등하게 분배된다. 다른 예들은 열가소성 매트릭스에 배치딘 섬유들을 포함하는 테이프, 및, 재료가 열가소성 매트릭스 재료에 있는 섬유들의 2 플라이들을 포함하며, 그 하나의 플라이에 있는 섬유들이 다른 플라이에 있는 섬유들에 대해 약 90도로 배치되는, 크로스-플라이 테이프들 또는 적층판들을 포함한다.In a particular embodiment, the fibers in the tape or ply are substantially parallel to one another and the composite laminate comprises a plurality of plies having fibers, said one ply fibers being arranged in an intersecting fashion with respect to the fibers in adjacent plies, For example, at an angle of about 90 degrees or less with respect to the fibers in adjacent ply. The fibers are evenly distributed across the ply according to embodiments. Other examples include a tape comprising batch fibers in a thermoplastic matrix and two ply of fibers in which the material is in a thermoplastic matrix material, wherein the fibers in one ply are about 90 degrees , ≪ / RTI > cross-fly tapes or laminates.

상기 제 1 외부층(12) 및 제 2 외부층(14) 중 적어도 하나를 위한 재료로서 사용하기 위해 본원에 설명된 합성 적층판의 하나 이상의 플라이들의 열가소성 매트릭스는, 실시예들에 따라, 예를 들면 PVDF를 포함하는 열가소성 매트릭스를 포함한다. 열가소성 재료들의 비제한적 예로서는 폴리아미드(나이론), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터케톤, 그들의 조합물들 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 다음에 추가로 설명되겠지만, 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF)가, 단독으로 또는 본원에 언급된 기타 매트릭스 구성 성분들과의 어떠한 조합으로, 상기 매트릭스에 채택될 수 있고, 이와 같은 PVDF 물질의 합체는 유발되는 구조체에 내화성을 제공한다.The thermoplastic matrix of one or more plies of the composite laminate described herein for use as a material for at least one of the first outer layer 12 and the second outer layer 14 may be, for example, RTI ID = 0.0 > PVDF. ≪ / RTI > Non-limiting examples of thermoplastic materials include, but are not limited to, polyamide (nylon), polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ketone, combinations thereof and the like. Also, as will be discussed further below, polyvinylidene fluoride (PVDF), alone or in any combination with the other matrix components mentioned herein, may be employed in the matrix, and such PVDF material Lt; RTI ID = 0.0 > refractory < / RTI > to the resulting structure.

그러나, 상기 열가소성 매트릭스 재료에서의 폴리에틸렌의 사용은 예를 들면 폴리프로필렌 기반 합성 적층판들과 비교하여 단위당 적은 중량의 파열 보호로 개량된 파열 저항성을 갖는 합성 적층판을 유발할 수 있다는 사실이 판명되어 왔다. 폴리에틸렌은 또한, 프로필렌 단량체를 생산하기 위해 필요한 복잡한 제조 공정들 덕분에 크게 가변적인 경향을 갖는 폴리프로필렌보다 가격 면에서 더욱 일관성을 갖는다. 다음에 더욱 상세하게 설명되겠지만, 폴리에틸렌 합성 적층판의 중량이 예를 들면 폴리프로필렌 합성 적층판보다 작으므로, 그와 같은 물질로 제조되거나 또는 라이닝된 컨테이너에서 더욱 많은 화물들이 운반될 수 있으며, 예를 들면, 그들이 사용되는 트럭, 기동차 또는 선박에서 연료 효율 및 비용 효과를 개선한다.However, it has been found that the use of polyethylene in the thermoplastic matrix material can, for example, result in a composite laminate having improved rupture resistance with less weight of rupture protection per unit compared to polypropylene-based composite laminates. Polyethylenes are also more consistent in price than polypropylenes, which tend to be highly variable due to the complex manufacturing processes required to produce propylene monomers. As will be described in greater detail below, since the weight of the polyethylene composite laminate is smaller than, for example, the polypropylene composite laminate, more cargo can be carried in such a material or in a lined container, It improves fuel efficiency and cost effectiveness in the trucks, motorcycles or vessels in which they are used.

실시예들에 따라, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌으로 구성된 공중합체들이 또한 열가소성 매트릭스로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 약 50 중량% 초과의 폴리에틸렌을 갖는 공중합체들은, 그들의 용례 및 특성 요구 조건들에 기초하여, 약 50 중량% 이하의 폴리프로필렌 첨가물과 함께 사용할 수 있다.According to embodiments, copolymers composed of polyethylene and polypropylene may also be used as the thermoplastic matrix. For example, copolymers having greater than about 50 weight percent polyethylene may be used with up to about 50 weight percent polypropylene additives, based on their application and characterization requirements.

추가의 실시예들에 있어서, 하나 이상의 플라이들의 열가소성 매트릭스는, 보통 어떠한 적합한 중량% 조합물들에 있어서 PET로서 단축되는, 공압출된 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트[종종 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로서도 언급됨]를 포함한다. 예를 들어, 실시예들에 따라, 채택된 PET 중합체들은, 합성 섬유; 음료, 식품 및 기타 액체 용기; 열성형 용례들; 및 유리 섬유와의 조합을 갖는 엔지니어링 수지들에 사용되는 열가소성 PET 중합체 수지들을 포함한다. PET 동종 중합체들은, 용해 온도를 낮추고 또한 PET의 결정도를 감소시키는, CHDM 또는 이소프탈산과 같은 코모노머(comonomer)들로 변경될 수 있다. 따라서, 상기 수지는 낮은 온도 및/또는 낮은 인가력으로 소성적으로 형성될 수 있다. 이와 같은 PET 동종 중합체들 및 공중합체들은, 실시예들에 따라, 나중 도포를 위한 선택적 이형 필름과 결합되고, 그와 같은 선택적 층들은 또한 베이스 합성 구조체에 적층될 수 있다.In further embodiments, the thermoplastic matrix of one or more plies is formed from coextruded polyethylene and polyethylene terephthalate (often referred to as poly (ethylene terephthalate)), which is usually shortened as PET in any suitable weight percent combinations, . For example, according to embodiments, PET polymers employed include synthetic fibers; Beverages, food and other liquid containers; Thermoforming applications; And thermoplastic PET polymer resins used in engineering resins having a combination of glass fibers. PET homopolymers can be changed to comonomers such as CHDM or isophthalic acid, which lower the melting temperature and also reduce the crystallinity of PET. Thus, the resin can be formed thermally with low temperature and / or low applied force. Such PET homopolymers and copolymers, according to embodiments, are combined with a selective release film for later application, and such optional layers can also be laminated to the base composite structure.

따라서, 본원에 설명된 다양한 실시예들에 사용하기 위한 중합 매트릭스 재료는 폴리에틸렌 열가소성 중합체를 포함한다. 열가소성 적재 중량은 제품의 사용 의도의 물리적 특성 요구 조건에 기초하여 변한다. 주지하는 바와 같이, 폴리에틸렌은 대부분 농도 및 분지에 기초하여 다른 카테고리로 분류되고, 상기 폴리에틸렌의 기계적 특성은 분지, 결정 구조 및 분자량의 정도 및 타입과 같은 변수들에 의존한다. 특별한 예들로서 저농도 폴리에틸렌(LDPE), 초고 분자량 폴리에틸렌(UHMWPE), 초저 분자량 폴리에틸렌(ULMWPE 또는 PE-WAX), 고분자량 폴리에틸렌(HMWPE), 고농도 폴리에틸렌(HDPE), 고농도 가교결합된 폴리에틸렌(HDXLPE), 가교결합된 폴리에틸렌(PEX 또는 XLPE), 중간 농도 폴리에틸렌(MDPE), 선형 저농도 폴리에틸렌(LLDPE), 초저농도 폴리에틸렌(VLDPE), 및 그들의 조합물들을 포함한다. 폴리에틸렌의 특별한 사용 타입으로서 HDPE, LLDPE 및 특히 LDPE, 뿐만 아니라 그들의 조합물들을 포함한다. 실시예들에 따라, 본원에 설명된 열가소성 매트릭스에 사용하기 위한 다양한 타입의 폴리에틸렌의 특별한 특성들에 대한 추가의 상세 설명은 다음에 게시된다.Thus, the polymeric matrix material for use in the various embodiments described herein comprises a polyethylene thermoplastic polymer. The thermoplastic loading weight varies based on the physical property requirements of the intended use of the product. As will be appreciated, most of the polyethylene is classified in different categories based on concentration and branching, and the mechanical properties of the polyethylene depend on such variables as the degree and type of branching, crystal structure and molecular weight. Specific examples include low density polyethylene (LDPE), ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE), ultra low molecular weight polyethylene (ULMWPE or PE-WAX), high molecular weight polyethylene (HMWPE), high density polyethylene (HDPE), high density crosslinked polyethylene (HDXLPE) (PEX or XLPE), medium density polyethylene (MDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), ultra low density polyethylene (VLDPE), and combinations thereof. Particular use types of polyethylene include HDPE, LLDPE and in particular LDPE, as well as combinations thereof. According to embodiments, further details of the special properties of the various types of polyethylene for use in the thermoplastic matrix described herein are published in the following.

LDPE은 0.910-0.940 g/cm3 범위의 농도 및 고도의 장단 체인 분지를 갖는다. 따라서, 상기 체인들은 일반적으로 결정 구조체 내에 기밀하게 패킹되지 않는다. 그와 같은 재료는 순간-쌍극자 유발-쌍극자 인력이 작아짐에 따라 강한 분자간 힘을 나타낸다. 이는 낮은 인장 강도 및 증가된 연성을 초래한다. LDPE은 자유 라디칼 중합체화 의해 생성된다. 장쇄를 갖는 고도의 분지는 용해된 LDPE이 독특하고 바람직한 유동 특성을 갖게 한다.LDPE has a concentration in the range of 0.910-0.940 g / cm < 3 > and a high long chain branch. Thus, the chains are not typically packed in the crystal structure hermetically. Such materials exhibit strong intermolecular forces as moment-dipole induced-dipole attraction decreases. This results in low tensile strength and increased ductility. LDPE is produced by free radical polymerization. The high branches with long chains allow the dissolved LDPE to have unique and desirable flow properties.

UHMWPE은 백만의 분자량, 일반적으로 약 3 내지 6 백만의 분자량을 갖는 폴리에틸렌이다. 상기 높은 분자량은 UHMWPE을 매우 강한 물질로 만드나, 고농도의 폴리에틸렌(예를 들면, 0.930-0.935 g/cm3)보다 작은 농도들로 입증됨에 따라 상기 체인들을 액정 구조체 내에 덜 효과적으로 패킹하는 결과를 초래한다. UHMWPE은 어떠한 촉매 기술을 통해서도 생성될 수 있으며, 치글러(Ziegler) 촉매들이 대표적이다. UHMWPE의 탁월한 인성 및 내절삭, 내마모성 및 우수한 화학적 저항성의 결과, 이와 같은 물질은 폭넓은 범위의 다양한 용례에 사용될 수 있다.UHMWPE is a polyethylene having a molecular weight of one million, generally about 3 to 6 million. The high molecular weight results in that the chain packing them less effective in the liquid crystal structure, as evidenced by the UHMWPE sun seemed very resistant material, a high concentration of polyethylene (for example, 0.930-0.935 g / cm 3) smaller concentrations than the . UHMWPE can be produced by any catalyst technique, and is representative of Ziegler catalysts. As a result of UHMWPE's excellent toughness and abrasion resistance, abrasion resistance and excellent chemical resistance, such materials can be used in a wide variety of applications.

HDPE은 0.941 g/cm3보다 크거나 같은 농도를 갖는다. HDPE은 저도의 분지를 가지며, 따라서 강한 분자간 힘과 인장 강도를 갖는다. HDPE은 크롬/실리카 촉매, 치글러-나타(Ziegler-Natta) 촉매 및/또는 메탈로센 촉매에 의해 생성될 수 있다. 분지의 결여는 촉매(예를 들면, 크롬 촉매 또는 치글러-나타 촉매)의 적절한 선택 및 반응 조건들에 의해 보장된다.HDPE has a concentration greater than or equal to 0.941 g / cm < 3 & gt ;. HDPE has low branches and therefore strong intermolecular forces and tensile strength. HDPE can be produced by chromium / silica catalysts, Ziegler-Natta catalysts and / or metallocene catalysts. Lack of branching is ensured by proper selection of catalysts (e.g., chromium catalysts or chitin-Natta catalysts) and reaction conditions.

PEX(또는, XLPE로서 언급됨)는, 열가소성 수지를 엘라스토머로 변경시키는, 중합체 구조로 도입된 가교 결합을 포함하는 고농도 폴리에틸렌에 대한 매체이다. 따라서, 고온 특성이 개선되고, 유동이 감소되고 화학적 저항성이 강화된다.PEX (or referred to as XLPE) is a medium for high density polyethylene containing cross-linking introduced into the polymer structure, which converts the thermoplastic resin to an elastomer. Thus, high temperature properties are improved, flow is reduced and chemical resistance is enhanced.

MDPE은 0.926-0.940 g/cm3 범위의 농도를 갖는다. MDPE은 크롬/실리카 촉매들, 치글러-나타 촉매들 및/또는 메탈로센 촉매들을 사용하여 생산될 수 있다. MDPE은 양호한 쇼크 및 드롭(drop) 저항 특성들을 갖는다. 이 재료는 또한 HDPE보다 덜 노치 감응적이고 또한 HDPE보다 더 양호한 응력 균열 저항을 나타낸다. MDPE is 0.926-0.940 g / cm < 3 > Lt; / RTI > MDPE can be produced using chromium / silica catalysts, chigler-natans catalysts and / or metallocene catalysts. MDPE has good shock and drop resistance characteristics. This material is also less notch sensitive than HDPE and also exhibits better stress crack resistance than HDPE.

LLDPE은 0.915-0.925 g/cm3 범위의 농도를 갖는다. LLDPE는, 일반적으로 단쇄 알파-올레핀들(예를 들면, 1-부텐, 1-핵센, 및 1-옥텐)을 갖는 에틸렌의 공중합체화에 의해 제조되는, 탁월한 수의 짧은 분지들을 갖는 대체로 선형인 중합체이다. LLDPE은 LDPE보다 높은 인장력을 가지며, LDPE보다 높은 내충격 및 내파열성을 갖는다. LDPE은 또한 인성, 유연성 및 상대적 투명도와 같은 특성들을 나타낸다.LLDPE is 0.915-0.925 g / cm < 3 > Lt; / RTI > LLDPE is a generally linear polymer having an excellent number of short branches, prepared by copolymerization of ethylene with short chain alpha-olefins (e.g., 1-butene, 1-nucene, and 1-octene) to be. LLDPE has higher tensile strength than LDPE, and has higher impact resistance and breakthrough resistance than LDPE. LDPE also exhibits properties such as toughness, flexibility and relative transparency.

VLDPE은 0.880-0.915 g/cm3 범위의 농도를 갖는다. VLDPE은, 일반적으로 단쇄 알파-올레핀들(예를 들면, 1-부텐, 1-헥센 및 1-옥텐)을 갖는 에틸렌의 공중합체화에 의해 제조되는, 높은 레벨의 단쇄 분지들을 갖는 대체로 선형의 중합체이다. VLDPE은 일반적으로 메탈로센 촉매를 사용하여 생산되며, 예를 들면, 보다 다량의 코모노머 합체가 이들 촉매들에 의해 나타난다. VLDPE들은 또한 다른 중합체들과 혼합될 때 충격 보강제들로서 사용될 수 있다. VLDPE is 0.880-0.915 g / cm < 3 > Lt; / RTI > VLDPE is a generally linear polymer having high levels of short chain branches, prepared by copolymerization of ethylene with short chain alpha-olefins (e.g., 1-butene, 1-hexene and 1-octene) . VLDPE is generally produced using metallocene catalysts, for example, higher amounts of comonomer aggregates are exhibited by these catalysts. VLDPEs can also be used as impact modifiers when mixed with other polymers.

상술된 특정 중합체들과 더불어, 앞서 언급한 어떠한 공중합체들/조합물들도 본원에 설명된 실시예들에 따른 사용을 위해 고려된다. 추가의 비제한적 예로서, 알파-올레핀들을 갖는 공중합체화에 추가하여 또는 그에 대신하여, 에틸렌(또는 폴리에틸렌)이 무이온화 라디칼들을 형성하는 폭넓은 범위의 다른 모노머들 및 이온 혼합물로 공중합체화될 수 있다. 예로서는, 유발 제품이 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA)가 되는 아세트산비닐, 및/또는 적합한 아크릴레이트를 포함하다. 또한, 열가소성 매트릭스는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF)를 단독으로 또는 본원에서 유발 구조체들에 대한 내화성을 부여하는 것으로 알려진 다른 매트릭스 구성 성분들과의 어떠한 조합물로서 포함할 수 있다.In addition to the specific polymers described above, any of the aforementioned copolymers / combinations are contemplated for use in accordance with the embodiments described herein. As a further non-limiting example, in addition to or in place of copolymerization with alpha-olefins, ethylene (or polyethylene) can be copolymerized with a wide range of other monomers and ionic mixtures to form nonionizing radicals . Examples include vinyl acetate in which the resulting product is an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and / or suitable acrylates. In addition, the thermoplastic matrix may comprise polyvinylidene fluoride (PVDF) alone or in any combination with other matrix components known to impart fire resistance to the structures induced herein.

본원에 설명된 실시예들에 따르면, 본원에 설명된 합성 적층판들의 하나 이사의 합성 플라이들의 열가소성 매트릭스는 폴리에틸렌을 단독으로 또는 다른 중합체들/공중합체들/구성 성분들과의 조합물, 예를 들면, PVDF로서 포함한다. 예를 들면, 폴리에틸렌/PVDF는, 비제한적으로, 폴리프로필렌, 나이론, PEI(폴리에테리미드) 및 그의 공중합체들뿐만 아니라 그들 중 어떠한 조합물들도 포함하는, 높은 분자량 열가소성 중합체와 함께 매트릭스 재료로서 채택될 수 있다.According to the embodiments described herein, the thermoplastic matrix of the synthetic plies of one of the synthetic laminates described herein may comprise polyethylene alone or in combination with other polymers / copolymers / constituents, for example, , And PVDF. For example, polyethylene / PVDF can be used as a matrix material with high molecular weight thermoplastic polymers, including but not limited to polypropylene, nylon, PEI (polyetherimide) and copolymers thereof as well as any combination thereof. Can be adopted.

실시예들에 따르면, 합성 플라이는 약 60 내지 약 10 중량%, 특히 약 50 내지 약 10 중량%, 더욱 양호하게는 약 40 내지 약 15 중량%의 중합 매트릭스를 포함한다. 다른 예시적인 범위로는 약 40 내지 약 20 중량% 및 약 30 내지 약 25 중량%를 포함한다. 상술된 중량%들은, 중합 매트릭스 물질에 섬유들을 더한 중량으로서의, 플라이의 중합 매트릭스 물질의 중량%임을 주지한다.According to embodiments, the synthetic ply comprises from about 60 to about 10 weight percent, especially from about 50 to about 10 weight percent, and more preferably from about 40 to about 15 weight percent, of the polymerization matrix. Other exemplary ranges include about 40 to about 20 weight percent and about 30 to about 25 weight percent. Note that the weight percentages stated above are weight percent of the polymeric matrix material of the ply, as the weight of the polymeric matrix material plus fibers.

예시적인 실시예에 있어서, 하나 이상의 합성 플라이들에 있어서의 섬유 함량은 약 50 중량% 초과(상기 플라이의 중합 매트릭스에다 섬유들을 더한 중량에 기초함), 특히 약 85 중량% 이하이며, 상술된 바와 같이 다양한 타입의 섬유들이 적합하며, 특히 강도를 달성하기 위해 유리 섬유들이 적합하다.In an exemplary embodiment, the fiber content in one or more synthetic plies is greater than about 50% by weight (based on the weight of fibers plus the polymeric matrix of the ply), particularly about 85% by weight or less, Various types of fibers are suitable, and glass fibers are particularly suitable for achieving strength.

추가의 예시적 실시예에 있어서, 본원에 설명된 합성 적층판은 적어도 서로 가로지르는 관계로 각각의 섬유들과 함께 결합되는 제 1 플라이 및 제 2 플라이를 포함하며, 상기 제 1 플라이는 상기 제 2 플라이에 있는 섬유들과는 상이한 섬유들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 플라이들 중 하나 또는 모두의 매트릭스는 폴리에틸렌을 포함한다. 따라서, 상기 합성 적층판은 적어도 2개의 상이한 종류의 섬유들을 포함한다. 다시 말해서, 적어도 제 1 합성 플라이에 있어서의 섬유들은 인접한 제 2 합성 플라이에 있는 다른 섬유들과 가로지르는 관계로 배치되며, 선택적으로 인접한 제 2 합성 플라이에 있는 다른 섬유들과는 90도를 이룬다. 용이한 설명을 위해, 그와 같이 배치된 제 1 합성 플라이 및 제 2 합성 플라이는 종종, 각각의 플라이들에 있는 섬유들의 특별한 언급 없이도, 서로 가로지르는 관계(선택적으로 서로 90도로)로 설명된다.In a further exemplary embodiment, the composite laminate described herein comprises first ply and second ply which are joined together with respective fibers in at least mutual crossing relationship, said first ply being connected to said second ply Wherein the matrix of one or both of the first and second plies comprises polyethylene. Thus, the composite laminate comprises at least two different kinds of fibers. In other words, the fibers in at least the first composite ply are disposed in a crossing relationship with the other fibers in the adjacent second composite ply, and optionally at 90 degrees with the other fibers in the adjacent second composite ply. For ease of explanation, the first composite ply and the second composite ply so arranged are often described by a mutual crossing relationship (optionally 90 degrees with each other), without special mention of the fibers in each ply.

"상이한 섬유들"이란 어구는 상기 합성 적층판이 2개의 상이한 재료들 또는 상이한 등급의 동일한 재료로 제조된다는 사실을 의미하도록 폭넓게 이해되야 한다. 예를 들어, 본원에 설명된 합성 적층판들의 사용에 대해 다음에 더욱 상세히 설명되어 있는 바와 같이, 합성 적층판을 포함하는 패널의 한 면은 케블라(129)를 사용하여 형성될 수 있으며, 반면 상기 패널의 후면 또는 뒷부분은 더 높은 성능의 재료를 사용하여 형성될 수 있다.The phrase "different fibers" should be broadly understood to mean that the composite laminate is made of two different materials or different grades of the same material. For example, as will be described in greater detail below with respect to the use of the composite laminates described herein, one side of the panel comprising the composite laminate can be formed using Kevlar 129, The rear or back portion may be formed using a higher performance material.

선택적으로, 합성 적층판은 또한 인접한 합성 플라이와 평행하게 배치된 합성 플라이, 특히 제 1 합성 플라이에서와 동일한 종류의 섬유들을 함유하는 인접한 플라이를 포함할 수 있다. 플라이들 중 적어도 하나, 특히 모든 플라이들의 매트릭스 재료는 폴리에틸렌을 포함한다. 또한, 상기 매트릭스 재료는 플라이에서 플라이로 변할 수 있으며 또한 상이한 열가소성, 중합체 및 그들의 조합물 형태로 존재할 수 있다. 따라서, 제 1 섬유 타입을 포함하는 합성 적층판의 일부는 부분적으로는 개별 합성 플라이들을 서로 평행한 관계로 차례로 적층함으로써 형성될 수 있다.Optionally, the composite laminate may also comprise a synthetic ply disposed in parallel with the adjacent synthetic ply, particularly adjacent ply containing the same kind of fibers as in the first synthetic ply. At least one of the plies, particularly the matrix material of all plies, comprises polyethylene. In addition, the matrix material may vary from ply to ply and may also be in the form of different thermoplastics, polymers, and combinations thereof. Thus, a portion of the composite laminate comprising the first fiber type may be formed in part by laminating the individual composite plies in sequence in parallel relation to each other.

특별히 유용한 실시예에 있어서, 합성 적층판은, 각각 E- 및 S-유리 섬유들을 포함하고 또한 플라이 구성에서 서로에 대해 약 90°각도로 배향되는, 합성 플라이들을 포함한다. In a particularly useful embodiment, the composite laminate comprises synthetic plies, which contain E- and S-glass fibers, respectively, and are oriented at an angle of about 90 relative to each other in a ply configuration.

적어도 제 1 플라이 및 제 2 플라이를 갖는 합성 적층판에서의 플라이들에 대한 예시적 형태는 상기 제 2 플라이가 상기 제 2 플라이에 대해 90°를 가져야 한다. 상기 제 2 시트에 대해 90도 미만을 갖는 원하는 특성들을 위해 다른 각도들도 또한 선택될 수 있다. 특정 실시예들은 3가지 시트 구성을 사용하며, 여기서 제 1 시트는 기준 방향(즉, 0도)을 한정하는 것으로 간주되고, 제 2 시트는 상기 제 1 시트에 대해 제 1 각도(예를 들어, 양의 예각)로 배치되며(예를 들어, 약 45도), 제 3 시트는 상기 제 1 시트에 대해 상기 제 1 각도와는 다른 제 2 각도(예를 들면, 음의 예각)로 배치된다[즉, 상기 제 2 시트로부터 반대의 각 방향으로의 예각(예를 들면, 약 -45도, 또는 같은 의미로, 상기 제 2 시트와 동일한 방향으로 상기 제 1 시트에 대해 약 315도의 반사각)]. 따라서, 상기 제 2 및 제 3 시트들은 서로 수직을 이루거나 또는 수직을 이루지 않을 수도 있다. 상기 열가소성 매트릭스는 제조 물품의 최종 몰딩 동안 인접한 플라이들의 섬유들에 대한 상대 이동을 용이하게 한다.An exemplary form for the ply in the composite laminate having at least the first ply and the second ply is such that the second ply has to be at 90 [deg.] With respect to the second ply. Other angles may also be selected for desired properties having less than 90 degrees with respect to the second sheet. Certain embodiments use three sheet configurations, where the first sheet is considered to define a reference direction (i.e., 0 degree), and the second sheet is considered to define a first angle relative to the first sheet (e.g., (E.g., about 45 degrees), and the third sheet is disposed at a second angle (e.g., a negative acute angle) different from the first angle with respect to the first sheet That is, an acute angle from the second sheet in the opposite angular direction (e.g., about -45 degrees, or in the same sense, a reflection angle of about 315 degrees relative to the first sheet in the same direction as the second sheet)]. Accordingly, the second and third sheets may be perpendicular to each other or not perpendicular to each other. The thermoplastic matrix facilitates relative movement of fibers of adjacent plies during the final molding of the article of manufacture.

추가의 실시예들에 따르면, 대략 동일한 면 밀도를 갖는 합성 플라이들의 적어도 2개의 층들은 0 내지 90도 형태로 배열되거나, 또는 대안적으로 약 15 내지 약 75도의 각도로 배열된다. 상기 "면 밀도"라는 용어[일반적으로, 제곱 피트당 파운드(lbs./sq. ft.)로서 표시됨]는 상대적인 강도의 상이한 층 형태들을 비교하기 위해 채택될 수 있다는 사실을 주지한다. 높은 면 밀도는 상기 층들의 높은 파렬 강도에 대응한다. 또한, 상기 제 1 층보다 큰 면 밀도를 갖는 제 2 층을 갖는, 합성 플라이들의 적어도 2개의 층들을 포함하는 합성 적층판들도 또한 실시예들에 따라 채택되었다. 실시예들에 따른, 합성 적층판에 대한 적합한 면 밀도의 예는 약 1 내지 10 lbs./sq. ft를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. According to further embodiments, at least two layers of synthetic ply having approximately the same surface density are arranged in a 0 to 90 degree configuration, or alternatively, at an angle of about 15 to about 75 degrees. It is noted that the term "surface density" (generally expressed in pounds per square foot (lbs./sq. Ft.)) Can be employed to compare different layer types of relative strength. The high surface density corresponds to the high breaking strength of the layers. Composite laminates comprising at least two layers of synthetic ply having a second layer having a greater surface density than the first layer have also been employed in accordance with the embodiments. An example of a suitable areal density for a composite laminate according to embodiments is about 1 to 10 lbs./sq. ft. < / RTI >

도 3은 합성 적층판(200)의 비제한적 예를 개략적으로 설명하며, 상기 합성 적층판은 실시예들에 따라 도 1 및 도 1a의 제 1 외부층(12), 제 2 외부층(14) 및 중간층(들)(17) 중 적어도 하나를 위해 채택될 수 있으며, 또한 예를 들면 다음에 더욱 상세히 설명하게 되는 어떠한 요구에 따른 합성 물품 구조를 위해 채택될 수도 있다. 합성 적층판(200)은 실시예들에 따라 적어도 제 1 합성 플라이(220) 및 제 2 합성 플라이(240)를 포함한다. 그러나, 합성 적층판은, 크로스-플라이, 3중-플라이, 4중-플라이 등과 같은 형태로, 요구되는 어떠한 수의 플라이들을 포함한다. 상술된 바와 같이, 실시예들에 따라, 적어도 하나의 플라이의 열가소성 매트릭스 재료는 PVDF를 포함하며, 또한 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 이와 같이 비제한적인 예로서의 상기 합성 플라이들(220 및 240)은 각각 단방향성 시트이거나 또는 길이 방향으로 배향된 섬유들을 포함하는 플라이일 수 있다. 합성 플라이들(220 및 240)은 연속 공정으로 분리 생산될 수 있으며, 개별 롤들에 저장된다. 도 3에 설명된 예시적 합성 적층판(200)과 같은, 본원에 설명된 바와 같은 합성 적층판은, 예를 들면 서로 가로지르는 관계로, 각각의 섬유들과 함께 결속된 적어도 2개의 합성 플라이들을 포함한다. 어떠한 적합한 열가소성 재료들도 이와 같은 하나 이상의 층들을 위해 채택될 수 있다는 사실을 주지한다. 또한, 도 3은 다양한 층들을 위한 하나의 특별한 배열에 대한 비제한적 예를 설명하고 있으며, 따라서 순서 및 재료는 요구에 따라 변화될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 플라이들(220 및 240)을 위한 층들은 일체의 요구되는 조합물 또는 순서로도 존재할 수 있다.3 schematically illustrates a non-limiting example of a composite laminate 200, which according to embodiments comprises a first outer layer 12, a second outer layer 14, and a middle layer < RTI ID = 0.0 > (S) 17, and may also be employed for a composite article structure according to any requirement, for example, which will be described in more detail below. The composite laminate 200 includes at least a first composite ply 220 and a second composite ply 240 according to embodiments. However, the composite laminate includes any number of ply required in the form of cross-ply, tri-ply, quadruple-ply, and the like. As described above, according to embodiments, the thermoplastic matrix material of at least one ply comprises PVDF, and may also include polyethylene and the like. As such non-limiting examples, the composite plies 220 and 240 may each be a unidirectional sheet or a ply comprising longitudinally oriented fibers. The composite plies 220 and 240 can be produced separately in a continuous process and stored in separate rolls. A composite laminate as described herein, such as the exemplary composite laminate 200 described in FIG. 3, includes at least two composite plies that are bound together, for example, in a crossing relationship with each of the fibers . It should be noted that any suitable thermoplastic materials may be employed for such one or more layers. It should also be appreciated that FIG. 3 illustrates a non-limiting example of one particular arrangement for the various layers, so that the order and materials may vary as desired. Thus, the layers for plies 220 and 240 may be present in any desired combination or order.

또한, 하나 이상의 추가 층들이 도 3에 도시된 구조에 채택될 수 있다는 사실을 주지한다. 예를 들어, 예를 들면, 혼합된 열가소성 섬유들, 유리 섬유들 등과 같은, 고강도 섬유들로 구성된 하나 이상의 층들은 예를 들면 구조적 층으로서 기능하도록 상기 레이업의 어느 곳에도(예를 들면, 상기 층들 사이 및/또는 상기 구조의 외부층들) 위치할 수 있다. 상기 구조적 층들에 대한 예로서 혼합된 적층판 제품의 사용을 들 수 있다. 이와 같은 층들에 대한 상업적으로 이용 가능한 적합한 제품으로서 파이버 글라스 인더스트리즈(Fiber Glass Industries)에 의해 상표 등록된 TWINTEX®를 들 수 있다. 제조자에 따르면, TWINTEX®는 혼합된 E-유리 및 폴리프로필렌 필라멘트로 제조된 열가소성 유리 보강제[로빙(roving)]이며, 매우 적합한 섬유들로 직조될 수 있다. 폴리프로필렌 매트릭스의 용해 온도(180℃-230℃) 초과로 상기 로빙을 가열시키고 또한 압력 하의 냉각 전에 압력을 인가함으로써 강화가 완료된다. 유리 함량의 예로서는 53, 60 및 70 중량%를 포함한다. 상기 구조적 층들뿐만 아니라도 1 및 도 1a에 도시된 다른 층들의 크기 및 형태는 원하는 용례에 기초하여 필요에 따라 맞출 수 있다.It is also noted that one or more additional layers may be employed in the structure shown in FIG. For example, one or more layers of high strength fibers, such as, for example, blended thermoplastic fibers, glass fibers, and the like, may be applied to any portion of the layup (e.g., Or between the layers and / or the outer layers of the structure). Examples of such structural layers include the use of a mixed laminate product. A suitable commercially available product for such layers is TWINTEX TM , a trademark registered by Fiber Glass Industries. According to the manufacturer, TWINTEX ® is a thermoplastic glass reinforcing agent (roving) made of mixed E-glass and polypropylene filaments and can be woven with highly suitable fibers. Strengthening is completed by heating the roving above the melting temperature of the polypropylene matrix (180 占 폚 -230 占 폚) and applying pressure before cooling under pressure. Examples of the glass content include 53, 60 and 70% by weight. The size and shape of the other layers shown in Figures 1 and 1a as well as the structural layers can be tailored as desired based on the desired application.

실시예들에 따라, 또한 상기 제 1 외부층(12), 상기 제 2 외부층(14) 및/또는 상기 중간층(17)에 대한 열가소성 매트릭스 재료는 열경화성 수지 또는 그의 혼합물을 추가로 포함할 수 있다는 사실을 주지한다. 예를 들어, 상술된 바와 같은 그리고 상술된 양만큼의 섬유들은 또한 원하는 용례에 기초하여 열가소성/열경화성 수지 매트릭스 재료에 합체될 수 있다. 열경화성 수지 매트릴스 재료들의 비제한적 예로서는 페놀 수지, 폴리에스터, 에폭시드, 그들의 조합물 등을 포함한다.According to embodiments, the thermoplastic matrix material for the first outer layer 12, the second outer layer 14 and / or the intermediate layer 17 may further comprise a thermosetting resin or a mixture thereof I give the facts. For example, the fibers as described above and in the amounts described above may also be incorporated into the thermoplastic / thermoset resin matrix material based on the desired application. Non-limiting examples of thermosetting resin matte materials include phenolic resins, polyesters, epoxides, combinations thereof, and the like.

본원에 설명된 합성 재료들 및 구조체들에 대한 제조 방법과 관련하여, 다양한 방법들이 채택될 수 있다. 예를 들어, 플라이에 있는 섬유들의 주입, 및, 예를 들면, 닥터 블레이드(doctor blade) 공정, 적층, 인발 성형, 압출 가공 등을 포함하는 매트릭스 재료에 의한 선택적 캡슐화와 같은 다양한 방법들이 채택될 수 있다. 본원에 설명된 합성 적층판의 다른 합성 플라이들 및 다른 합성 재료들, 합성 적층판들, 패널들 등은 실시예들에 따라 본원에 설명된 방법들을 포함하는 어떠한 적합한 공정에 의해서도 생산될 수 있다는 사실을 이해할 수 있을 것이다.Various methods may be employed in connection with the methods of making synthetic materials and structures described herein. For example, various methods may be employed, such as injection of fibers in the ply and selective encapsulation by a matrix material including, for example, a doctor blade process, lamination, drawing, extrusion, have. Other synthetic plies and other synthetic materials, synthetic laminates, panels, etc. of the composite laminates described herein may be produced by any suitable process, including those described herein, according to embodiments It will be possible.

비제한적 예로서, 단일 적층판, 겹 적층판 및/또는 합성 구조체(10)와 같은 "개재된 패널"은 예를 들면, 예를 들면 용융 공정 또는 전력 적층 방법들을 사용하여 다양한 방식으로 생산될 수 있는, 단형성 테이프들로부터 생산될 수 있다. 다중 플라이 적층판들은 일반적으로 단일 몰딩에서 가열 및 냉각 능력을 갖는 유압 또는 공기 압축식 프레스 상에서 생산된다. 특히 적합한 방법으로는 테플론(Teflon)을 사용하여 연속 밸트 프레스 상에서 상기 재료를 생산하는 방법을 들 수 있다. 가열, 압축 및 냉각 능력을 갖는 강철 벨트들이 또한 사용될 수 있다. 그와 같은 방법은 롤들에서 생산될 수 있는 연속 적층판을 생산할 수 있다.By way of non-limiting example, a " interposed panel "such as a single laminate, a laminate laminate and / or a composite structure 10 can be formed, for example, And can be produced from monolithic tapes. Multi-ply laminates are typically produced on a hydraulic or air compression press with heating and cooling capability in a single molding. A particularly suitable method is to produce the material on a continuous belt press using Teflon. Steel belts with heating, compression and cooling capabilities can also be used. Such a method can produce a continuous laminate that can be produced in rolls.

또한, 실시예들에 따라, 본원에 설명된 합성 재료들로 구성된 시트들은, 예를 들면 다층 시트로서 및/또는 구조적 합성 패널을 형성하기 위해 조텍(Zotek)에 의한 PVDF 포말과 같은 코어 재료들과의 조합으로서의 항공 우주 내부 패널들과 같은, 복잡한 형태를 형성하기 위한 압축 몰딩에 의해 처리될 수 있다. 또한, 크로스-플라이, 3중-플라이, 4중-플라이 등과 같은 다양한 형태의 적층판들은 보강된 구조적 특성, 고 내식성 및/또는 내화성 특징을 갖는 파이프들을 위한 포장/권선 또는 필라멘트 권선을 위해 사용될 수 있다는 사실을 주지한다. 또한, 실시예들에 따라, 예를 들면, 본원에 설명된 구조적 패널 및 파이프들을 포함하는 제조 물품들은 또한, 경량 및/또는 고강도 구조체들과 조합된 내식, 내화, 내연 및 내유독성을 필요로 하는, 오일, 가스 및 채광 산업에서 사용될 수 있다. 따라서, 본원에 설명된 합성 재료들은 많은 산업 분야에서 사용하기에 적합하고 또한 유익하게도 다각도의 용례들을 갖는다는 사실을 주지한다. 예를 들어, 본원에 설명된 합성 재료들의 용례들/구조체들로는, 다음에 더욱 구체적으로 설명하겠지만, 예를 들면, 항공기의 덮개를 포함하는 벽들 및 내부 객실 구역 바닥뿐만 아니라 다른 항공기 구조체들과 같은 항공 우주 용례; 바닥, 벽 및 덮개를 포함하는 기동차 및 버스 용례/구조체들; 석유 굴착 장치 용례; 방화 화물 컨테이너를 포함하는 특수 운송 용례; 내화성/지연성 탄도성 합성 패널과 같은 내화성/지연성 아머 및 탄도성 용례 등을 포함한다.Further, according to embodiments, the sheets comprised of the composite materials described herein may be formed from a combination of core materials such as, for example, PVDF foam by Zotek to form a multilayer sheet and / Such as aerospace inner panels, as a combination of two or more of the following: < RTI ID = 0.0 > a < / RTI > In addition, laminates of various types such as cross-ply, triple-ply, quadruple-ply and the like can be used for packaging / winding or filament winding for pipes with reinforced structural characteristics, high corrosion resistance and / I give the facts. Also, according to embodiments, articles of manufacture, including, for example, the structural panels and pipes described herein, may also be used in a variety of applications that require corrosion resistance, fire resistance, internal combustion, and poisoning resistance combined with lightweight and / , Oil, gas and mining industries. Thus, it is noted that the synthetic materials described herein are suitable for use in many industrial applications and also beneficially have multiple applications. For example, the examples / structures of the composite materials described herein may include, but are not limited to, the walls including the lid of the aircraft and the floor of the interior room area as well as other aircraft structures Space use; Motor vehicle and bus applications / structures including floor, wall and cover; Oil drilling equipment applications; Special transportation applications including fire-fighting containers; Refractory / retardant armor and ballistic applications such as fire resistant / retardant ballistic composite panels, and the like.

추가적으로, 본원에 설명된 실시예들은 유리하게도, 인발 성형 또는 압출 가공 처리에 의해 생산된, 단방향성 테이프로 열가소성 매트릭스와 함께 주입된 연속 보강 섬유들을 포함하는 미리 주입된 (층간 접착제) 열가소성 재료들을 채택할 수 있다. 이와 같은 관점에서, 예를 들면 합성 패널(10)과 같은 합성 패널들의 경우에, 열가소성 테이프 보강된 사전-보강 연속 섬유의 다중 층들을 포함하는 구조체는 원하는 특성들을 나타내는 동일한, 유사한 또는 상이한 재료의 확장된 열가소성 포말과 결합될 수 있다는 사실을 주지한다.Additionally, the embodiments described herein advantageously employ pre-impregnated (interlaminar) thermoplastic materials comprising continuously reinforced fibers injected with a thermoplastic matrix into a unidirectional tape, produced by a drawing or extrusion processing process can do. In this regard, for example, in the case of composite panels, such as composite panel 10, a structure comprising multiple layers of thermoplastic tape reinforced pre-reinforced continuous fibers may be made from the same, similar or different material extensions Lt; RTI ID = 0.0 > thermoplastic foam. ≪ / RTI >

추가의 실시예들에 따라, 본원에 설명된 합성 재료들 및 물품들을 제조하기 위한 방법과 관련하여, 섬유 보강 합성 플라이들[예를 들면, 본원에 설명된 열가소성 매트릭스에 예를 들면 복수의 섬유들을 포함하는 제 1 및 제 2 합성 플라이들(220, 240)]을 제조하기에 적합한 예시적 처리 장비로서는, 예를 들면, 독일 D-92444 로체 헤르베르트-메예르-스트라쎄 1 소재의 마쉬넨파브릭 헤르베르트 메예를 게엠베하(Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH)로부터 상업적으로 이용 가능한 압연기와 같은, 코팅된 벨트들을 사용하는 표준 벨트 라미네이팅 시스템을 포함한다.In accordance with further embodiments, in conjunction with the synthetic materials and methods for making the articles described herein, fiber reinforced composite plies (e.g., a plurality of fibers, for example, Exemplary processing equipment suitable for producing the first and second composite plies 220, 240 (including the first and second composite plies 220, 240) include, for example, Mashninpavik Herbert < (R) > And a standard belt laminating system using coated belts, such as a mill available commercially from Maschinenfabrik Herbert Meyer GmbH.

또한, 다양한 다른 방법들이, 예를 들면 상술된 것에 추가적인 또는 상술된 것의 대안적인 합성 적층판을 형성하기 위해 함께 결합된 합성 플라이들에 채택될 수 있다는 사실을 주지한다. 그와 같은 방법들은 합성 적층판을 형성하기 위해 합성 플라이들을 순차 적층하는 단계 및 가열 및/또는 압력을 인가하는 단계 또는 합성 적층판 패널을 형성하기 위해 액체, 핫멜트, 반응성 핫멜트 또는 필름, 에폭시, 메틸아크릴레이트 및 우레탄 형태의 접착제를 사용하는 단계를 포함한다. 음파 진동 용접 및 용제 접착도 또한 채택될 수 있다. 일반적으로, 합성 적층판은 복수의 플라이들로부터, 상기 복수의 플라이들은 순차적으로 적층시키고 또한 인접한 플라이들을 함께 용융시키기 위해 예를 들면 프레스에서 상기 플라이들을 가열 및 압력에 노출시킴으로써, 구성될 수 있다.It should also be noted that a variety of different methods may be employed, for example, in synthetic plies joined together to form alternative synthetic laminates of the above or further described above. Such methods include sequentially laminating the composite ply to form a composite laminate, applying liquids, hot melt, reactive hot melt or film, epoxy, methyl acrylate And an adhesive in the form of a urethane. Sonic vibration welding and solvent bonding can also be employed. Generally, a composite laminate can be constructed from a plurality of plies, by sequentially laminating the plies and by heating and exposing the plies to pressure, for example in a press, to melt adjacent plies together.

동일 양수인에게 양도되고, 그 내용이 참고를 위해 본원에 합체된 미국특허 제8,201,608호는 합성 재료 시트들을 제조하기 위한 적합한 장치 및 방법을 공개하고 있다. 그와 같은 장치 및 방법은 본원에 설명된 합성 적층판, 재료 및 구조체를 생산하기 위해 사용될 수 있다.U.S. Patent No. 8,201,608, assigned to the same assignee and incorporated herein by reference, discloses suitable apparatus and methods for making synthetic sheet materials. Such apparatus and methods may be used to produce the composite laminates, materials, and structures described herein.

따라서, 아래에서는 본원에 설명된 합성 적층판 및 구조체에 맞추기 위해 일부 도면 번호 등을 수정한 참고 부호를 그와 같은 장치 및 방법에 부여하였다.Accordingly, reference is made to the following apparatus and method for modifying some of the drawings to accommodate the composite laminates and structures described herein.

본원에 설명된 기타 합성 적층판들 및 구조체들 가운데, 예를 들면 도 3의 합성 적층판(200) 생산하기 위해 사용될 수 있는, 적합한 장치들의 예가 도 4에서 도면 번호 31로서 나타낸 일반 블록도로 도시되었다. 도 3에 도시된 바와 같이, 장치(31)는 미권선 스테이션(32)을 포함한다. 작동 동안, 예를 들면, 열가소성 매트릭스 내에 복수의 섬유들을 포함하는 합성 플라이와 같은, 합성 재료가 공급되거나 또는 실시예들에 따라 추가의 처리를 위해 상기 미권선 스테이션(32)에서 롤들로부터 권선 풀림된다. 상기 장치(31)는 상기 미권선 스테이션(32)에 인접한 태킹(tacking) 스테이션(34)을 추가로 포함하며, 여기서 합성 재료의 추가의 층들은 상기 미권선 스테이션(32)으로부터 권선 풀림되는 합성 재료 상에 점착될 수 있다. 이와 같은 추가의 층들은 합성 재료의 추가의 층들의 일부를 형성하는 섬유들이 상기 미권선 스테이션(32)으로부터 권선 풀림되는 합성 재료에서 상기 섬유들에 대해 다른 각도로 배향될 수 있도록 구성될 수 있다. 그러나, 상기 추가의 층들의 섬유 형성 부분이 또한 상기 미권선 스테이션(32)으로부터 권선 풀림되는 합성물의 섬유 형성 부분과 대체로 평행하게 배향될 수 있으므로, 실시예들은 그와 같은 관점에 제한되지는 않는다. 상기 장치(31)는 상기 태킹 스테이션에 인접한 선택적인 제 2 미권선 스테이션(36)을 포함하며, 여기서 합성 재료의 적어도 하나의 추가 층이 합성 재료의 롤들로부터 권선 풀림될 수 있다. 이들 층들은 상기 제 1 미권선 스테이션(32) 및 상기 태킹 스테이션(34)에 첨가된 어떠한 추가의 층들로부터 권선 풀림된 합성 재료의 상부 상에서 권선 풀림될 수 있다. 상기 태킹 스테이션(34)의 하류에는 가열 스테이션(38)이 구비되며, 여기서 합성 재료의 층들은 가열되어, 서로 결합될 수 있다. 또한, 상기 가열 스테이션(38)의 하류에는 처리 스테이션(40)이 구비된다. 상기 처리 스테이션(40)은 적어도 하나의 캘린더 롤 조립체(41)를 포함하며, 이에 대하여는 다음에 더욱 상세히 설명된다. 흡수 스테이션(42)이 합성 재료 적층판을 권선시키기 위해 상기 처리 스테이션(40)의 하류에 위치된다. 상기 미권선 스테이션(32)으로부터 상기 흡수 스테이션(42)까지의 합성 재료의 전체 공정은 도 4에서 화살표로서 나타낸 "처리 방향"으로서 언급된다. 용어, "상류" 및 "하류"는 본원에서 종종 상기 처리 방향에 대한 위치들 또는 방향들을 언급하기 위해 사용된다.An example of suitable devices that may be used to produce, for example, the composite laminate 200 of FIG. 3, among other synthetic laminate plates and structures described herein is shown in general block designation as 31 in FIG. As shown in FIG. 3, the apparatus 31 includes a unwinding station 32. During operation, a composite material, such as, for example, a synthetic ply comprising a plurality of fibers in a thermoplastic matrix is fed or unwound from the rolls in the unwinding station 32 for further processing according to embodiments . The apparatus 31 further comprises a tacking station 34 adjacent to the unwinding station 32 wherein additional layers of composite material are wound on the unwound material 32 from the unwinding station 32, Lt; / RTI > These additional layers may be configured such that the fibers forming part of the additional layers of composite material can be oriented at different angles relative to the fibers in the composite material being unwound from the unwinding station 32. [ However, the embodiments are not limited to such an aspect, since the fiber forming portions of the additional layers may also be oriented substantially parallel to the fiber forming portions of the unwound from the unwinding station 32. The apparatus 31 comprises an optional second unwinding station 36 adjacent the tacking station, wherein at least one additional layer of composite material can be unwound from the rolls of composite material. These layers can be unwound on the top of the unwound composite material from any additional layers added to the first unwinding station 32 and the tacking station 34. Downstream of the tacking station 34, a heating station 38 is provided, where the layers of composite material can be heated and joined together. Further, a processing station 40 is provided downstream of the heating station 38. The processing station 40 includes at least one calender roll assembly 41, which is described in greater detail below. An absorption station 42 is located downstream of the processing station 40 to wind the composite laminate. The overall process of the composite material from the unwinding station 32 to the absorber station 42 is referred to as "treatment direction" shown as an arrow in Fig. The terms "upstream" and "downstream" are often used herein to refer to positions or orientations for the processing direction.

실시예들에 따른, 합성 적층판의 특정 형태, 크기 및 구성은 원하는 경우 상술된 처리 장치를 사용하여 제작될 수 있다는 사실을 주지한다. 일단, 소망의 합성 적층판이 예를 들면 상기 합성 구조체(10)의 층들 중 하나, 하나 초과, 또는 모두를 위해 제조되면, 상기 합성 구조체(10)는 원하는 형태 및 구조로 조립될 수 있으며, 상기 구성 요소들은 함께 결합된다.It should be noted that, according to embodiments, the specific shape, size and configuration of the composite laminate can be made using the processing apparatus described above, if desired. Once the desired composite laminate is made, for example, for one, more than one, or all of the layers of the composite structure 10, the composite structure 10 may be assembled in a desired shape and configuration, The elements are joined together.

예를 들면, 상술된 장치 및 방법들을 사용하여 생산된 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들은 매우 다양한 최종 용도 용례들, 특히 화물 처리 컨테이너 구성 요소들 및 화물 캐리어 용례들, 분만 아니라 빌딩 용례들에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 본원에 설명된 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들은 벽, 라이너, 패널, 바닥재, 컨테이너와, 빌딩에서의 다른 구조체들 및 비행기와 같은 운송 용례들, 트레일러 등을 포함하는 화물 캐리어들에서 사용하도록 구성된다. 예를 들어, 그와 같은 재료들은 다양한 크기 및 강도의 패널, 라이너, 컨테이너, 바닥재, 예를 들면 서브-마루, 도어, 천장부, 벽부 및 벽 덮개 등을 제작하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 특히 적합한 실시예들은 구조적 성분 및 패널, 라이너, 선적 컨테이너, 항공 우주 용례를 위한 구조적 합성물, 기동차, 트럭, 버스, 및 구조적 및/또는 부식성 저항을 요하는 파이프들을 위해 구성되는 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들을 포함한다는 사실을 주지한다.For example, the composite structures 10 and / or composite laminates produced using the above-described apparatus and methods can be used in a wide variety of end-use applications, particularly cargo handling container components and cargo carrier applications, Lt; / RTI > In some embodiments, the composite structure 10 and / or composite laminates described herein may be used in a variety of applications such as walls, liners, panels, flooring, containers, and other structures in buildings and transportation applications such as airplanes, trailers, Lt; RTI ID = 0.0 > cargo < / RTI > For example, such materials can be used to make panels, liners, containers, flooring, such as sub-floors, doors, ceilings, walls and wall covers, etc., of varying sizes and strengths. Particularly suitable embodiments also include composite structures 10 configured for structural components and pipes requiring structural and / or corrosive resistance, such as panels, liners, shipping containers, structural composites for aerospace applications, motor vehicles, trucks, buses, ) And / or composite laminates.

다른 타입의 재료들이 원하는 용례에 기초하여 단독으로 또는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 본원에 설명된 그와 같은 물품들은 강하고 내구성 있는 구조체 등에 제공될 수 있다. 특히, 본원에 설명된 합성 구조체들(10) 및/또는 합성 적층판들은 유발 최종 용도 제품들로서 구성될 수 있으며, 그와 같은 제품들은 벽, 도어, 패널, 라이너. 컨테이너, 천장부 등을 포함하나, 이에 제한되지 않는다는 사실을 확인하였다. 그와 같은 물품들은, 예를 들면, 강도, 경중량, 내식성, 발화 억제, 내연성, 내유독성 등의 관점에서 유리한 특징을 나타낸다.Other types of materials may be used alone or in combination with each other based on the desired application. Such articles as described herein may be provided to a strong and durable structure or the like. In particular, the composite structures 10 and / or composite laminates described herein may be constructed as inducing end-use products, such as walls, doors, panels, liners. Containers, ceilings, and the like. Such articles exhibit favorable characteristics in terms of strength, light weight, corrosion resistance, ignition inhibition, flame retardancy, poisoning resistance, and the like.

또한, 본원에 설명된 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들에 대한 특별한 최종 용도 제품/용례의 비제한적 예들이 다음에 설명된다. 도 5에 있어서, 본원에 설명된 상기 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들은, 예를 들면, 육상 트레일러 또는 기타 운송 차량, 선박, 컨테이너 등의 내부 부분을 위한 라이너로서 사용될 수 있다. 도 5는 상기 육상 트레일러(704)의 예에서 내부 부분(702)에 위치한 라이너(700)를 설명한다. 실시예들에 따라, 상기 라이너(700)는 예를 들면 표준 초핑 유리 열경화성 수지 제품보다 더욱 양호한 특성을 나타내는 합성 패널을 제공할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌을 포함하는 라이너(700)는 일부 폴리프로필렌계 패널들보다 더욱 경량으로 될 수 있고, 더욱 세정 가능하며, 더욱 얼룩 방지될 수 있고, 또한 더욱 내마모성을 가질 수 있다. 라이너(700)는 내부 벽 라이너 또는 벽 덮개, 뿐만 아니라 루프 라이너로서 위치될 수 있다. 따라서, 라이너(700)는 냉장 컨테이너들(리퍼들), 벽 덮개들을 위한 용례들 뿐만 아니라 다른 운송 용례들을 가질 수 있다. 라이너(700)는, 실시예들에 따라, 리퍼(reefers)들과 같은 냉장 컨테이너들에서의 열적 효율을 개선하기 위해 특별히 설계 및 제작된 내구성 있는, 반강성 구조체 또는 패널로서 구성될 수 있다.Further, non-limiting examples of particular end use products / applications for the composite structures 10 and / or synthetic laminates described herein are described next. In Fig. 5, the composite structure 10 and / or composite laminates described herein can be used as a liner for internal parts of, for example, land trailers or other transport vehicles, vessels, containers, and the like. FIG. 5 illustrates a liner 700 located in the interior portion 702 in the example of the onshore trailer 704. According to embodiments, the liner 700 may provide a composite panel that exhibits better properties than, for example, standard chopped glass thermosetting resin products. For example, the liner 700 comprising polyethylene can be made lighter than some polypropylene-based panels, more cleanable, more speckled, and also more abrasion-resistant. Liner 700 may be positioned as an interior wall liner or wall lid, as well as a loop liner. Thus, the liner 700 may have other shipping applications as well as applications for refrigerated containers (rippers), wall covers. The liner 700 may be configured as a durable, semi-rigid structure or panel specially designed and constructed to improve thermal efficiency in refrigeration containers such as reefers, according to embodiments.

추가의 실시예들 및 최종 용도 용례들에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 본원에 설명된 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들은, 예를 들면, 트레일러 또는 기타 차량, 선박, 컨테이너 등의 바닥재 또는 서브-마루를 위한 패널(710)로서 구성될 수 있다. 상기 패널(710)은, 또한 실시예들에 따라서 본원에 설명된 합성 재료들 및/또는 합성 적층판들로 제조된 내구성 있는 바닥재 재료와 같은, 코팅부로 덮일 수 있다.5, the composite structure 10 and / or composite laminates described herein may be used in a variety of applications including, for example, trailers or other vehicles, vessels, containers, etc. Or as a panel 710 for the flooring or sub-flooring of the sub-floor. The panel 710 may also be covered with a coating, such as durable flooring materials made of synthetic materials and / or synthetic laminates described herein in accordance with embodiments.

또한, 본원에 설명된 실시예들은 상기 실시예들의 어떠한 조합 형태의 구성 및 형태를 포함할 수 있다는 사실을 주지한다.It is also noted that the embodiments described herein may include configurations and configurations of any combination of the above embodiments.

또한, 일반적으로 본원에 설명된 합성 적층판들은 또한, 트레일러, 밴, 수송 차량, 기동차, 항공기, 선박, 그 내부에 사용되는 선적 컨테이너 등과 같은, 많은 타입의 화물 캐리어들에 적용될 수 있다는 사실을 인식할 수 있을 것이다. 추가로, 본원의 의도에 의하면, "트레일러"라는 용어는 그와 같은 모든 화물 캐리어를 포함할 수 있고, 따라서 "선적 컨테이너"라는 용어는 그 안에 사용되는 모든 선적 컨테이너를 포함할 수 있다.It should also be appreciated that the synthetic laminates described herein generally can also be applied to many types of cargo carriers, such as trailers, vans, transport vehicles, motor vehicles, aircraft, ships, shipping containers used therein, It will be possible. Additionally, in accordance with the intention herein, the term "trailer" may include all such cargo carriers, and thus the term "shipping container" may include any shipping container used therein.

따라서, 추가의 최종 용도 용례들에 따르면, 본원에 설명된 합성 적층판들을 포함하는 합성 구조체(10)는, 실시예들에 따라, 일반적으로 전체 육상 트레일러 트럭 용례를 위한 패널들로서 구성되는 것으로서 상술되어 왔으나, 다른 용례들은, 예를 들면, 기동차용으로 구성된 내부 라이너/패널, 항공기용으로 구성된 내부 라이너/패널, 통합 운송 기관 컨테이너, 빌딩 구조체, 파이프 등과 같은 컨테이너용 내부 라이너/패널과 같은, 본원에 설명된 실시예들의 범위 내에 있게 된다.Thus, according to additional end-use applications, the composite structure 10 comprising the composite laminates described herein has been described in accordance with the embodiments as being generally comprised of panels for full terrestrial trailer truck application Other applications are described herein, such as, for example, an inner liner / panel configured for a maneuver, an inner liner / panel configured for an aircraft, an inner liner / panel for a container such as an integrated transport container, a building structure, Lt; RTI ID = 0.0 > embodiments.

또한, 컨테이너 자체로서와 같은 구조체들은 상기 합성 재료, 구조체 및 상술된 적층판들을 사용하여 제조 및/또는 개조될 수 있다. 상술된 비제한적 예로서, 도 6은 실시예들에 따라 컨테이너(970)의 내부에 본원에 설명된 바와 같은 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판을 포함할 수 있는 항공 화물 컨테이너(970)의 사시도를 도시한다. 상기 컨테이너(970)는 또한 상기 합성 재료로 제조될 수 있거나 그리고/또는 상술된 바와 같이 개조를 위해 사용될 수 있다.Structures such as the container itself may also be manufactured and / or modified using the composite material, the structure and the laminates described above. 6 depicts a side view of an air cargo container 970 that may include a composite structure 10 and / or a composite laminate as described herein within container 970, according to embodiments. As shown in FIG. FIG. The container 970 can also be made of the synthetic material and / or used for retrofitting as described above.

추가의 최종 용도 용례에 따르면, 도 7은 실시예들에 따라 라이너(982)로서 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판을 포함하는 기동차(980)의 사시도이다. 본원에 설명된 라이너는 다른 위치들 가운데 기동차 벽의 내부 위치와 같은 컨테이너 몸체의 다양한 위치들에 위치될 수 있다.According to a further end use application, Fig. 7 is a perspective view of a motor vehicle 980 including a composite structure 10 and / or a composite laminate as a liner 982 according to embodiments. The liner described herein may be located at various locations in the container body, such as the interior position of the driveline wall, among other locations.

도 8은 또한 실시예들에 따라 합성 라이너(992)로서 합성 구조체(10)를 포함하는 통합 운송 기관 컨테이너(990)의 개략 사시도를 나타낸다. 상기 통합 운송 기관 컨테이너(990)는 루프부(994), 내부 측벽(996), 바닥재(998) 및 도어부(999)를 포함한다. 본원에 설명된 바와 같이, 실시예에 따른 라이너는 예를 들면 컨테이너 또는 다른 구조체들의 다양한 위치들에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 라이너(992)는 덮개로서 또는 일체로 바닥재(998) 상에 위치될 수 있다. 라이너(992)는 또한 내부 측벽(996)의 적어도 일부 상에 위치될 수 있을 뿐만 아니라 루프부(994)의 내부 상에 위치될 수 있다. 도 8은 또한 본원에 설명된 라이너(992)로 제조될 수 있거나 그리고/또는 상기 라이너로 코팅될 수 있는 스커프(scuff) 패널(997)을 설명한다. 또한, 상기 통합 운송 기관 컨테이너(990)는, 상기 컨테이너의 내용물을 하역할 필요 없이 레일로부터 선박이나 트럭 등과 같이, 운송 수단의 한 모드에서 다른 모드로 이동될 수 있다는 사실을 주지한다. 상기 컨테이너(990)의 크기는 실시예들에 따라 표준 ISO 요구 조건을 충족한다. 예를 들어, 길이는 8 피트에서 50 까지 변할 수 있으며, 높이는 8 피트에서 9 피트까지, 6 인치로 변할 수 있다. Figure 8 also shows a schematic perspective view of an integrated transport container 990 including a composite structure 10 as a composite liner 992, according to embodiments. The integrated transport container 990 includes a loop portion 994, an interior side wall 996, a floor material 998, and a door portion 999. As described herein, a liner according to an embodiment may be positioned at various locations, for example, in a container or other structures. For example, as shown in FIG. 8, the liner 992 may be positioned as a cover or integrally on the bottom 998. The liner 992 can also be located on at least a portion of the inner sidewall 996 as well as on the interior of the loop portion 994. 8 also illustrates a scuff panel 997 that may be made of and / or coated with the liner 992 described herein. It is also noted that the integrated transport container 990 can be moved from one mode of transport to another mode, such as a ship or truck, from a rail without having to unload the contents of the container. The size of the container 990 meets the standard ISO requirements according to embodiments. For example, the length can vary from 8 feet to 50, and the height can vary from 8 feet to 9 feet, to 6 inches.

도 9는 본원에 설명된 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들에 대한 다른 용례를 설명한다. 특히, 도 9는 실시예들에 따른 상기 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판을 포함하는 배터리 케이스를 나타낸다. 도 10은 추가의 용례, 특히 실시예들에 따른 상기 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판을 포함하는 배터리 박스를 설명한다.Figure 9 illustrates another application for the composite structure 10 and / or composite laminates described herein. In particular, Figure 9 shows a battery case comprising the composite structure 10 and / or the composite laminate according to the embodiments. Figure 10 illustrates a battery box comprising the composite structure 10 and / or the composite laminate according to further applications, particularly embodiments.

또한, 본원에 설명된 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들은, 내부 바닥재, 측벽, 루프, 스커프 플레이트 뿐만 아니라 다른 컨테이너 부분들에 부착되는 것과 같이, 구조체들에 부착될 수 있다는 사실을 인식할 수 있을 것이다. 마찬가지로, 예를 들면 항공 화물, 레일 및 통합 운송 기관 컨테이너, 파이프 등의 전체 또는 일부는 본원에 설명된 상기 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들로 제조될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 패널, 라이너 및 구조체들은 트레일러 컨테이너 등과 같은 본원에 설명된 구조체들의 외부면의 일부 또는 전부로서 채택될 수 있다. 그와 같은 경우에 있어서, 상기 구조체에 UV 및/또는 내마모 특성이 포함될 수 있다. 그들로부터 제조된, 패널, 라이너 등을 포함하는 상기 합성 구조체(10) 및/또는 합성 적층판들을 사용하는 개조도 또한 본 실시예에 포함된다.It should also be appreciated that the composite structures 10 and / or composite laminates described herein may be attached to structures, such as attached to interior flooring, side walls, loops, scuff plates, as well as other container portions It will be possible. Likewise, all or a portion of, for example, air cargo, rails, and integrated transport container, pipes, etc., may be made of the composite structure 10 and / or composite laminates described herein. In addition, the panels, liners, and structures described herein may be employed as part or all of the outer surface of the structures described herein, such as a trailer container or the like. In such a case, the structure may include UV and / or abrasion resistance characteristics. Modifications using the composite structures 10 and / or composite laminates made from them, including panels, liners, etc., are also included in this embodiment.

또한, 상술된 바와 같이, 본원에 설명된 실시예들은 또한 예를 들면 차량 또는 인력에 대한 마머 또는 탄도성 재료로서 적용할 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 실시예들은 난연성 탄도성 합성물 또는 패널들로서 사용될 수 있다. 비제한적 예들로서, 예를 들어 도 1, 도 3 및 도 11에 도시된 구조체들은 난연성 합성 탄도성 패널로서 채택될 수 있다. 상기 탄도성 재료들 및 패널들은, 제어 룸 또는 보호 스테이션과 같은 고정 구조체들을 위한 난연성 탄도성 보호를 제공하기 위해, 그리고 차량의 승객 등을 위한 난연성 탄도성 보로를 제공하기 위해, 예를 들면 경찰관이 사용하는 탄도성 클립보드와 같은 휴대용 탄도성 차폐물을 제조하기 위해 사용될 수 있다. 도 11에 설명된 실시예에 있어서, 패널(20)은 복수의 제 1 플라이(22a, 22b) 등을 포함하고, 또한 상기 패널의 타격면(23)을 제공하는 타격면 부분(22)을 포함한다. 상기 부분(22)에서의 플라이들은 제 1 매트릭스 재료(26)에 배치된 각각 복수의 제 1 종류의 섬유들(24)을 포함하는 합성 플라이들이다. 상기 섬유들(24)은 각각의 플라이 내에서 서로 대체로 평행하며, 플라이들(22a, 22b)에 의해 설명된 바와 같이, 이 경우 상기 플라이들은 하나의 플라이에 있는 섬유들이 인접한 플라이에 있는 섬유들과 서로 90°로 교차하도록 배열된다. 그러나, 실시예들에 따라, 상기 배열은 예를 들면 90° 미만인 다른 접합한 각도들로 될 수도 있다는 사실을 인지할 수 있을 것이다. 패널(20)은 또한 선택적 후면층(30) 및 내부 부분(33)을 포함하는 지지부(28)를 포함한다. 상기 내부 부분(33)은 제 2 매트릭스 재료(37)에 있는 제 2 종류의 섬유들(35)을 각각 포함하는 복수의 합성 플라이들을 포함한다. 후면부(30)는 예를 들면 내부에 대체로 섬유들을 갖지 않는 매트릭스 재료로 제조된 비합성 플라이를 포함한다. 다른 실시예들에 있어서, 플라이들의 수 및 그들의 구성은 상기 용례에 기초하여 변할 수 있다. 패널(20)은, 본원에 설명된 바와 같이, 제 1 타입의 섬유들을 포함하는 테이프의 크로스 플라이들과 제 2 종류의 섬유들을 포함하는 테이프의 크로스 플라이들 및 비합성 플라이를 적층시키고 또한 그들을 함께 압축시킴으로써 제조될 수 있다. 예를 들어, 패널은, 복수의 플라이들을 차례로 적층시키고 또한 예를 들어 인접한 플라이들을 함께 혼합시키기 위해 프레스에서 상기 플라이들을 가열 및 압력을 겪게 함으로써, 복수의 플라이들로 제조될 수 있다. In addition, as described above, the embodiments described herein can also be applied as a marmer or ballistic material, for example, for a vehicle or a human. For example, the embodiments described herein can be used as flame retardant ballistic compositions or panels. By way of non-limiting examples, for example, the structures shown in Figures 1, 3 and 11 may be employed as flame retardant synthetic ballistic panels. The ballistic materials and panels may be used to provide flame retardant ballistic protection for stationary structures such as control rooms or protective stations and to provide a flameproof ballistic for the passengers of a vehicle, May be used to produce a portable ballistic shield such as a ballistic clipboard for use. 11, the panel 20 includes a plurality of first ply 22a, 22b, etc. and also includes a striking surface portion 22 that provides striking surface 23 of the panel do. The plies in the portion 22 are synthetic plies, each comprising a plurality of first types of fibers 24 disposed in a first matrix material 26. The fibers 24 are generally parallel to one another in each ply, and as described by the plies 22a, 22b, the plies in this case are the fibers in one ply, And are arranged to cross each other at 90 [deg.]. However, according to embodiments, it will be appreciated that the arrangement may be at other joined angles, for example, less than 90 degrees. The panel 20 also includes a support 28 that includes an optional backside layer 30 and an interior portion 33. The inner portion 33 comprises a plurality of composite plies each comprising a second type of fibers 35 in a second matrix material 37. The backside portion 30 includes a non-synthetic ply made of a matrix material, for example, which has substantially no fibers therein. In other embodiments, the number of plies and their configuration may vary based on the application. The panel 20 can be formed by laminating cross plies of tapes comprising a first type of fibers and cross plies and non-composite plies of a tape comprising a second type of fibers, as described herein, For example. For example, a panel can be made of a plurality of plies by stacking a plurality of plies in turn and heating and pressurizing the plies in a press, for example, to mix adjacent plies together.

한 실시예에서, 탄도성 패널(20)은 원칙적으로 저성능 섬유들로서 E-유리 섬유들을 포함하는 타격면 부분과 고성능 섬유들로서 S-유리 섬유들을 포함하는 지지 부분을 갖는다. 특정 패널을 위한 성능 기준에 기초하여, 상기 패널의 두께, 및 상기 패널의 E-유리 및 S-유리 부분의 상대적인 두께는 변할 수 있다. 적합하게도, 상기 S-유리 플라이들 및 상기 E-유리 플라이들은 패널에 대한 중량 기여에 있어서 거의 동일하다. In one embodiment, the ballistic panel 20 has in principle a striking face portion comprising E-glass fibers as low performance fibers and a support portion comprising S-glass fibers as high performance fibers. Based on performance criteria for a particular panel, the thickness of the panel and the relative thickness of the E-glass and S-glass portions of the panel may vary. Suitably, the S-glass plies and the E-glass plies are approximately equal in weight contribution to the panel.

특정 실시예들에 있어서, 상기 E-유리 섬유들은 ASTM D578-98, 단락 4.2.2에 따를 수 있고, 약 250-675 yards/pound(yd/lb.)의 로빙 수득율(roving yield) 또는 약 735-1985 grams/kilometer(g/km)의 로빙 텍스(roving tex)를 가질 수 있다. 상기 S-유리 섬유들은 ASTM C 162-90 및/또는 ASM 3832B를 따를 수 있고, 약 9 마이크로미터의 직경을 갖는 필라멘트들을 포함할 수 있고, 또한 675-1600 g/km의 로빙 텍스 또는 약 310-735 yards/lb의 수득율을 갖는다. In certain embodiments, the E-glass fibers may be in accordance with ASTM D578-98, paragraph 4.2.2, and have a roving yield of about 250-675 yards / pound (yd / lb.) Or about 735 And roving tex of -1985 grams / kilometer (g / km). The S-glass fibers may be in accordance with ASTM C 162-90 and / or ASM 3832B, and may comprise filaments having a diameter of about 9 micrometers, and may also contain 675-1600 g / km of roving- And a yield of 735 yards / lb.

그러나, 상술된 실시예들의 일부 또는 모두에 설명된 섬유들은 상술된 참고 섬유들(24 및 35)을 위해 임의의 조합물로서 사용될 수 있다는 사실을 주지한다. 마찬가지로, 상술된 실시예들의 일부 또는 모두에 설명된 합성 재료들도 패널(20)의 플라이들을 위해 그들의 임의 조합물에서 사용될 수 있다.It should be noted, however, that the fibers described in some or all of the embodiments described above may be used as any combination for the reference fibers 24 and 35 described above. Likewise, the composite materials described in some or all of the embodiments described above may also be used in any combination thereof for the plies of panel 20.

합성 플라이의 내용은 각각 섬유들 및 매트릭스 재료로서 기여되는 섬유들의 플라이 중량비와 사용된 섬유의 수득율의 관점에서 상술될 수 있다. 예를 들어, 한 실시예에 있어서, 합성 플라이는 폴리프로필렌 매트릭스 재료에서 E-유리를 포함할 수 있다. 상기 섬유들은 섬유 파운드당 약 56-1800 야드의 수득율을 가질 수 있으며, 섬유 파운드당 약 675 야드를 포함하고, 또한 상기 섬유들은, 섬유들에 매트릭스 재료를 더한 중량으로, 예를 들면 상기 플라이의 약 40-92%, 적합하게는 60-80%를 포함할 수 있다. 상기 필라멘트 직경은 예를 들면 약 .005-.025 마이크로미터의 범위를 가질 수 있다. 또한, 상기 매트릭스 재료들은 다양하게 설명된 실시예들에 대해 언급된 바와 같이 임의의 조합물에 매트릭스 재료들의 일부 및 모두를 포함할 수 있으며, 적합하게는 예를 들면 PVDF를 포함하는 본원에 설명된 바와 같은 난연성 중합 매트릭스 재료를 포함한다는 사실을 주지한다. 따라서, 상술된 실시예들 중 일부 또는 모두에 설명된 매트릭스 재료들은 제 1 매트릭스 재료(26)와 제 2 매트릭스 재료(37) 및 임의의 조합물을 위해 사용될 수 있다.The contents of the synthetic ply may be described in terms of the fly weight ratio of the fibers and the fibers contributing as matrix material and the yield of the fiber used. For example, in one embodiment, the composite ply may comprise E-glass in a polypropylene matrix material. The fibers may have a yield of about 56-1800 yards per pound of fiber and include about 675 yards per pound of fibers and the fibers may also have a weight in the form of a matrix material plus fibers, 92%, suitably 60-80%. The filament diameter may have a range of, for example, about .005 - .025 micrometers. In addition, the matrix materials may include any and all of the matrix materials in any combination, as referred to in the various described embodiments, suitably including, for example, PVDF as described herein ≪ / RTI > includes flame retardant polymeric matrix materials such as flame retardant polymers. Thus, the matrix materials described in some or all of the embodiments described above may be used for the first matrix material 26 and the second matrix material 37 and any combination thereof.

또한, 패널들을 포함하는 탄도성 재료들은 탄도성 충격에 견디는 능력을 평가하는 표준에 따라 테스트될 수 있다는 사실을 주지한다. 아래에서 간략하게 설명되겠지만, 그와 같은 표준은 예를 들면 미국 국립 사법연구소 사법부(the Department of Justice's National Institute of Justice)에 의해 "탄도성 저항 보호 물질들을 위한 NIJ 표준('NIJ 표준)"이라는 명칭으로 발간되었다. 총알 또는 다른 발사체에 의해 부과되는 탄도성 처리가 예를 들면 그의 구성, 형태, 구경, 중량 및 충격 속도에 기초하므로, 상기 NIJ 표준은 다음과 같은 상이한 아머 등급들에 의해 제공되는 보호물로 분류되었다: 타입 II-A(저속 357 매그넘 및 9 mm), 타입 II(고속 357 매그넘 및 9 mm); 타입 III-A(44 매그넘, 서브머신 건 및 9 mm), 타입 III(고 동력 소총), 및 타입 IV (아머-피어싱 소총). It should also be noted that the ballistic materials comprising the panels may be tested according to a standard that assesses their ability to withstand ballistic impacts. Such a standard is described, for example, by the Department of Justice's National Institute of Justice, entitled "NIJ Standard for Ballistic Resistance Protection Materials (NIJ Standard)" . Because the ballistic treatment imposed by bullets or other projectiles is based on, for example, its composition, shape, aperture, weight and impact velocity, the NIJ standard has been classified as a protection provided by the following different armor classes : Type II-A (low speed 357 magnum and 9 mm), Type II (high speed 357 magnum and 9 mm); Type III-A (44 magnum, sub-machine gun and 9 mm), Type III (high power rifle), and Type IV (armor-piercing rifle).

특히, 타입 II-A(저속 357 매그넘 및 9 mm): 타입 II-A로서 분류된 아머는, 10.2g의 공칭 중량 및 381 +/- 15 m/s의 측정 속도를 갖는. 357 매그넘 JSP(jacketed soft point) 형태의 표준 테스트 라운드에 대항하여 보호된다, 타입 II-A 탄도성 물질은 또한, 8g의 공칭 중량 및 332 +/- 12 m/s의 측정 속도를 갖는 9mm의 풀 메탈 자켓 라운드(full metal jacketed round)에 대항하여 보호될 수 있다. In particular, type II-A (low speed 357 magnum and 9 mm): the armor classified as Type II-A has a nominal weight of 10.2 g and a measurement speed of 381 +/- 15 m / s. The Type II-A ballistic material is also protected against a standard test round in the form of a 357 Magnum jacketed soft point (JSP). The Type II-A ballistic material also has a nominal weight of 8 grams and a 9 mm < RTI ID = 0.0 > Can be protected against full metal jacketed rounds.

타입 II(고속 357 매그넘; 9mm): 본 아머는 10.2g의 공칭 중량 및 425 +/- 15 m/s의 측정 속도를 갖는 357 매그넘 JSP에 대한 발사체 스킨에 대항하여 보호한다. 타입 II 탄도성 물질은 또한 8g의 공칭 중량 및 358 +/- 12 m/s의 측정 속도를 갖는 9mm의 풀 메탈 자켓 라운드에 대항하여 보호된다. Type II (high speed 357 magnum; 9 mm): This armor protects against a projectile skin against a 357 Magnum JSP with a nominal weight of 10.2 g and a measurement speed of 425 +/- 15 m / s. The Type II ballistic material is also protected against a 9 mm full metal jacket round having a nominal weight of 8 g and a measurement speed of 358 +/- 12 m / s.

타입 III-A(44 매그넘, 서브 건 9 mm): 본 아머는 대부분의 권총 처리 뿐만 아니라, 15.55g의 공칭 중량 및 426 +/- 15 m/s의 측정 속도를 갖는, 가스 점검되는 LSW(lead semiwadcutter)인, 44 매그넘과 유사한 특성치들을 갖는 발사체에 대항하여 보호물을 제공한다. 타입 III-A 탄도성 물질은 또한 9mm 서브머신 건 라운드에 대항하여 보호된다. 이와 같은 총알들은 8g의 공칭 중량 및 426 +/- 15 m/s의 측정 속도를 갖는 9mm 풀 메탈 자켓이다.Type III-A (44 Magnum, 9 mm subgun): This armor is a gas-inspired LSW (Lead) with a nominal weight of 15.55 g and a measurement speed of 426 +/- 15 m / s, semiwad cutter, 44 magnum. Type III-A ballistic materials are also protected against 9mm sub-machine gun rounds. These bullets are 9mm full metal jackets with a nominal weight of 8g and a measurement speed of 426 +/- 15 m / s.

타입 III (고 동력 소총): 본 아머는 7.62 mm(308 Winchester®) 탄약 및 대부분의 권총 처리에 대항하여 보호된다.Type III (High Power Rifle): This armor is protected against 7.62 mm (308 Winchester®) ammunition and most handgun treatments.

타입 IV (아머-피어싱 소총): 본 아머는 10.8g의 공칭 중량 및 868 +/- 15 m/s의 측정 속도를 갖는 30 구경 아머 피어싱 라운드에 대항하여 보호된다.Type IV (armor-piercing rifle): This armor is protected against a 30 caliber armor piercing round with a nominal weight of 10.8 g and a measurement speed of 868 +/- 15 m / s.

상술된 내용에 더불어, 탄도성 물질에 대한 다른 테스트로서 MIL-STD-622에 의해 규정된 V50 테스트, 아머에 대한 V50 탄도성 테스트를 포함한다. 미국특허 제7,598,185호는 이와 같은 테스트에 대해 추가로 설명하고 있으며, 이에 대하여는 본원에 참고를 위해 합체되었다.In addition to the above, other tests on ballistic materials include the V 50 test defined by MIL-STD-622, the V 50 ballistic test on the armor. U.S. Patent No. 7,598,185 further describes such a test, which is incorporated herein by reference.

유리하게도, 본원에 설명된 난연성 탄도성 패널을 포함하는 실시예들은, 발사체가 패널로 향할 때 뿐만 아니라 상술된 기준 V50 테스트를 통과할 수 있을 때, 상술된 기준 NIJ 표준 아머 등급 II- A, II, III-A, III 및 IV에 의해 규정된 발사체에 대항하는 보호 레벨들 중 적어도 하나를 성취할 수 있다.Advantageously, the embodiment including the flame-retardant ballistic panel described herein, when the projectile to pass through a standard 50 V test described above as well as they are pointing to the panel, the above-described reference standard NIJ armor grade II- A, II, III-A, III and IV of the present invention.

추가로, 예를 들면 합성 구조체(10)의 합성 재료들 및/또는 적층판들은 일부 실시예들에 있어서 예를 들면 하나 또는 2개의 플라이들로 설명되었지만, 실시예들은 그와 같은 관점으로 제한되지 아니하고, 어떠한 적합한 다중 플라이들(예를 들면, 크로스-플라이, 3중-플라이, 4중-플라이 등)이 또한 예를 들면 합성 구조체(10)의 어떠한 적층판을 위해 채택될 수 있으며, 그의 구성도 의도되는 최종 용도 용례들에 기초하여 변화할 수 있다는 사실을 인식할 수 있을 것이다. 그와 같이, 예를 들면, 폴리에틸렌을 포함하는 열가소성 매트릭스에서 저 비용 및 저 성능의 E-유리 섬유로 구성되는 플라이 및 폴리에틸렌을 포함하는 열가소성 매트릭스에서 고비용 및 고성능의 S-유리 섬유로 구성되는 플라이를 포함하는, 패널, 라이너, 컨테이너 등과 같은 구조체가 제조될 수 있다.Further, for example, the composite materials and / or laminates of the composite structure 10 have been described in some embodiments as one or two plies, for example, although the embodiments are not limited to such aspects , Any suitable multiple ply (e.g., cross-ply, tri-ply, quad-ply, etc.) may also be employed for any laminate of, for example, the composite structure 10, Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > end-use applications. Thus, for example, in a thermoplastic matrix comprising polyethylene, ply composed of low-cost and low-performance E-glass fibers, and ply composed of high-cost and high-performance S-glass fibers in a thermoplastic matrix comprising polyethylene A structure such as a panel, a liner, a container, or the like can be manufactured.

실시예들에 따라서, 열경화성 수지 매트릭스 재료들을 실제로 제외하고 열가소성 매트릭스 재료를 포함하는 플라이들로부터의 패널의 형성은 열경화성 수지 매트릭스 재료가 경화되기 위해 필요한 경우보다 더 짧은 기간 동안 더 낮은 압력 하에 성취될 수 있다. 또한, 폴리에틸렌을 포함하는 열가소성 매트릭스 재료를 함유하는 플라이들로 구성된 패널은 어떠한 탈가스화도 필요로 하지 않으며 또한 휘발성 유기 화합물(VOC)도 거의 발생시키지 않거나 또는 전혀 발생시키지 않는다. 선택적으로, 금속 또는 세라믹 또는 기타 물질들이 본원에 설명된 바와 같은 합성 패널에 첨가될 수 있다. 또한, 일단 제조되면, 본원에 설명된 패널들 및 기타 구조체들은 요구에 따라, 자외선, 습기 또는 기타 환경적 영향으로부터 보호하기 위해, 예를 들면, 추가의 합성물, 엘라스토머, 금속 하우징 등으로 코팅될 수 있다. 또한, 첨가제들이, 내화성, 내연성 및 내유독성과 같은 상황을 위해, 그리고 미용적 목적을 위해 상기 매트릭스 물질(들) 내로 합체될 수 있다.According to embodiments, the formation of the panel from the plies, which actually include the thermoplastic matrix material and which comprises the thermoplastic matrix material, can be accomplished under lower pressure for a shorter period of time than is necessary for the thermosetting resin matrix material to cure have. In addition, a panel composed of plies containing a thermoplastic matrix material comprising polyethylene does not require any degassing and also produces little or no volatile organic compounds (VOC). Optionally, metal or ceramic or other materials may be added to the composite panel as described herein. Also, once fabricated, the panels and other structures described herein may be coated, for example, with additional composites, elastomers, metal housings, etc., to protect against ultraviolet radiation, moisture or other environmental influences have. In addition, additives may be incorporated into the matrix material (s) for situations such as fire resistance, flame retardancy and poisoning, and for cosmetic purposes.

또한, 최종 제품의 최종 내구력, 강도 뿐만 아니라 바람직한 다른 특성들은, 예를 들면, 사용된 열가소성 물질(들) 뿐만 아니라 채택된 보강재 및 기타 재료들의 타입, 크기 및 배향에 기초한다는 사실을 인식할 수 있을 것이다. 또한, 최종 제품의 내구력 및 강도는, 예를 들면, 길이, 폭, 두께, 단면적 등을 포함하는 최종 제품의 전반적인 치수 형태에 기초한다.It will also be appreciated that the final durability, strength as well as other desirable properties of the final product are based, for example, on the type, size and orientation of the reinforcement and other materials employed, as well as the thermoplastic material will be. The durability and strength of the final product is also based on the overall dimensional form of the final product including, for example, length, width, thickness, cross-sectional area, and the like.

본원에 사용된 "제 1", "제 2" 등과 같은 용어들은 어떠한 순서, 수량 또는 중요성을 나타내려는 의도로서가 아니라 하나의 요소를 다른 요소와 구분하기 위해 사용되었다. 또한, 본원에 사용된 부정관사("a" 및 "an")는 수량을 제한하고자 하는 의도를 갖지 아니하며, 관련 품목 중 적어도 하나를 나타내는 것으로 사용되었다. 숫자를 나타내는 구문에 사용된 "약"이라는 용어가 포함될 때, 상기 구문은 그 구문에서 설명된 정확한 수치값을 요구하는 것이 아닌 것으로 간주된다. 또한, 본원에 설명된 실시예들 중 일부 및/또는 전부의 특징들은 본원에 설명된 다른 실시예들의 일부 및/또는 전부의 특징들과의 어떠한 조합물로도 합성될 수 있음을 주지한다.As used herein, terms such as " first, "" second, " and the like have been used to distinguish one element from another, not as an intention to denote any order, quantity or significance. Also, the indefinite articles ("a" and "an ", as used herein) are not intended to limit the quantity and are used to denote at least one of the related items. When the term "about" used in the phrase representing a number is included, the phrase is not considered to require the exact numerical value described in that phrase. It is also noted that some and / or all of the features of the embodiments described herein may be combined in any combination with any and / or all of the features of other embodiments described herein.

비록, 본 발명이 그의 특정 실시예들을 참고로 하여 설명되었다 할지라도, 당업자라면, 상술된 설명들의 판독 및 이해에 기초하여, 첨부된 청구범위에 따른 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 상술된 실시예들에 대한 다양한 변경 및 대안이 가능할 것으로 이해된다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art, on the basis of the reading and understanding of the above description, that it is within the spirit and scope of the invention, It is understood that various modifications and alternatives to the embodiments described above are possible.

본 발명은 결코 상술된 특정 구조 및/또는 도면들에 의해 어떠한 제한도 받지 아니하며, 본 발명의 범위 내에서의 일체의 수정 및 등가물도 포함하는 것임을 밝혀둔다. It is to be understood that the invention is not to be limited to the specific constructions and / or drawings described above and that all modifications and equivalents within the scope of the present invention are included.

Claims (29)

내화성 합성 적층판으로서,
상기 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 열가소성 매트릭스 재료를 포함하며,
상기 내화성 합성 적층판의 열가소성 매트릭스 재료는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF)를 포함하는 내화성 합성 적층판.
As fire-resistant synthetic laminate,
And a thermoplastic matrix material reinforced with fibers embedded in the matrix of said composite laminate,
Wherein the thermoplastic matrix material of the refractory composite laminate comprises polyvinylidene fluoride (PVDF).
제 1 항에 있어서, 상기 섬유들은 파이버글라스(fiberglass) 섬유들을 포함하는 내화성 합성 적층판.The refractory composite laminate of claim 1, wherein the fibers comprise fiberglass fibers. 제 2 항에 있어서, 상기 파이버글라스 섬유들은 E-유리 섬유들, S-유리 섬유들, 및 그들의 조합물로 구성되는 그룹들로부터 선택되는 내화성 합성 적층판.3. The refractory composite laminate of claim 2, wherein the fiberglass fibers are selected from the group consisting of E-glass fibers, S-glass fibers, and combinations thereof. 제 3 항에 있어서, 상기 적층판은 겹 구조(plied construction) 또는 테이프 구조를 포함하는 내화성 합성 적층판.The refractory composite laminate according to claim 3, wherein the laminate includes a plied construction or a tape structure. 제 3 항에 있어서, 상기 섬유들은 연속 섬유들이며, 상기 적층판은 테이프 구조를 포함하는 내화성 합성 적층판.4. The refractory composite laminate according to claim 3, wherein the fibers are continuous fibers, and the laminate comprises a tape structure. 제 4 항에 있어서, 추가 보강 재료를 추가로 포함하는 내화성 합성 적층판.The refractory composite laminate according to claim 4, further comprising an additional reinforcing material. 합성 구조체(10)로서,
제 1 외부층(12);
제 2 외부층(14); 및
상기 제 1 외부층(12)과 상기 제 2 외부층(14) 사이에 개재되고, 포말을 포함하는 코어(16)를 포함하고,
상기 제 1 외부층(12)과 상기 제 2 외부층(14) 중 적어도 하나는 청구항 1에 따른 내화성 합성 적층판을 포함하는 합성 구조체(10).
As the composite structure 10,
A first outer layer (12);
A second outer layer (14); And
A core (16) interposed between the first outer layer (12) and the second outer layer (14) and comprising foam,
Wherein at least one of the first outer layer (12) and the second outer layer (14) comprises a refractory composite laminate according to claim 1.
제 7 항에 있어서, 상기 내화성 합성 적층판은 적어도 하나의 제 1 합성 플라이 및 제 2 합성 플라이를 구비하는 복수의 합성 플라이들을 포함하며, 상기 제 1 합성 플라이 및 상기 제 2 합성 플라이는 각각 열가소성 매트릭스에 매설된 섬유들을 포함하고, 상기 복수의 합성 플라이들은 상기 내화성 합성 적층판을 형성하기 위해 함께 결합되는 합성 구조체(10).8. The method of claim 7, wherein the refractory composite laminate comprises a plurality of synthetic plies having at least one first synthetic plies and a second synthetic plies, wherein the first synthetic plies and the second synthetic plies each comprise (10) comprising buried fibers, said composite plies being joined together to form said refractory composite laminate. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 외부층(12)과 상기 제 2 외부층(14) 중 적어도 하나는 그 위에 코팅부를 포함하는 합성 구조체(10).8. The composite structure (10) of claim 7, wherein at least one of the first outer layer (12) and the second outer layer (14) comprises a coating thereon. 제 7 항에 있어서, 상기 섬유들은 대체로 서로 평행한 합성 구조체(10).8. The composite structure (10) of claim 7, wherein the fibers are substantially parallel to one another. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 합성 플라이 및 상기 제 2 합성 플라이는 상이한 강도의 섬유들을 포함하며, 상기 제 1 합성 플라이는 E-유리 섬유들을 포함하고 상기 제 2 합성 플라이는 S-유리 섬유들을 포함하는 합성 구조체(10).9. The method of claim 8, wherein the first synthetic ply and the second synthetic ply include fibers of different strengths, wherein the first synthetic ply comprises E-glass fibers and the second synthetic ply comprises S- (10). 청구항 7에 따른 합성 구조체(10)를 포함하는 패널.A panel comprising a composite structure (10) according to claim 7. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 외부층(12)과 상기 제 2 외부층(14) 사이에 적어도 하나의 중간층(17)을 추가로 포함하는 합성 구조체(10).8. The composite structure (10) of claim 7, further comprising at least one intermediate layer (17) between the first outer layer (12) and the second outer layer (14). 제 13 항에 있어서, 상기 코어는 상기 제 1 외부층(12), 상기 제 2 외부층(14) 및 적어도 하나의 중간층(17)의 두께보다 큰 두께의 확장된 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 포말을 포함하는 합성 구조체(10).14. The method of claim 13, wherein the core comprises an expanded polyvinylidene fluoride (PVDF) layer having a thickness greater than the thickness of the first outer layer (12), the second outer layer (14) ) Composite structure (10) comprising a foam. 청구항 1에 따른 내화성 합성 적층판을 포함하는 파이프.A pipe comprising the refractory composite laminate according to claim 1. 청구항 7에 따른 합성 구조체를 포함하는 파이프.A pipe comprising a composite structure according to claim 7. 청구항 7에 따른 합성 구조체를 포함하는 배터리 박스.A battery box comprising a composite structure according to claim 7. 청구항 7에 따른 합성 구조체를 포함하는 배터리 케이스.A battery case comprising a composite structure according to claim 7. 청구항 1에 따른 내화성 합성 적층판을 제조하는 방법으로서,
상기 적층판을 용융 공정에 의해 단방향성 테이프로 형성하는 단계를 포함하는 내화성 합성 적층판 제조 방법.
A method of manufacturing a refractory composite laminate according to claim 1,
And forming the laminate by unidirectional tape by a melting process.
제 19 항에 있어서, 상기 적층판을 코어에 결합시키는 단계를 추가로 포함하며, 상기 코어는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF) 포말을 포함하는 내화성 합성 적층판 제조 방법.20. The method of claim 19, further comprising bonding the laminate to a core, wherein the core comprises polyvinylidene fluoride (PVDF) foam. 청구항 1에 따른 내화성 합성 적층판을 포함하는 탄도성 패널.A ballistic panel comprising a refractory composite laminate according to claim 1. 내화성 합성 적층판으로서,
상기 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 중합 매트릭스 재료를 포함하며, 상기 내화성 합성 적층판의 중합 매트릭스 재료는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 및 폴리에테르아미드(PEI) 중 적어도 하나를 포함하는 내화성 합성 적층판.
As fire-resistant synthetic laminate,
And a polymer matrix material reinforced with fibers embedded in the matrix of the composite laminate, wherein the polymer matrix material of the refractory composite laminate is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene A refractory composite laminate comprising at least one of sulfide (PPS) and polyetheramide (PEI).
청구항 22에 따른 합성 적층판을 포함하는 난연성 탄도성 패널.A flame retardant ballistic panel comprising a composite laminate according to claim 22. 난연성 탄도성 패널로서,
내화성 합성 적층판을 포함하며,
상기 내화성 합성 적층판은 상기 합성 적층판의 매트릭스에 매설된 섬유들로 보강된 내화성 중합 매트릭스 재료를 포함하고, 상기 난연성 탄도성 패널은, 발사체가 상기 패널로 향할 때, 국제방탄규격 표준 아머 등급들(NIJ Standard Armor grades) II-A, II, III-A, III 및 IV에 의해 규정된 바와 같은 상기 발사체에 대항하여 적어도 하나의 보호 레벨을 성취하는 난연성 탄도성 패널.
As flame retardant ballistic panels,
And a refractory synthetic laminate,
Wherein said refractory composite laminate comprises a refractory polymeric matrix material reinforced with fibers embedded in a matrix of said composite laminate, wherein said flame retardant ballistic panel comprises an elastomeric material selected from the group consisting of International Armor Standard Armor grades NIJ Standard Armor grades) A flame retardant ballistic panel that achieves at least one level of protection against said projectile as defined by II-A, II, III-A, III and IV.
제 1 면 및 제 2 면을 갖는 난연성 탄도성 패널로서,
복수의 제 1 플라이들을 포함하는 타격면 부분으로서, 상기 제 1 플라이들은 각각 제 1 난연성 수지를 구비하는 제 1 중합 매트릭스 재료에 섬유들을 포함하는, 상기 타격면 부분; 및
상기 타격면 부분에 인접한 지지 부분으로서, 상기 지지 부분은 복수의 제 2 플라이들을 포함하며, 상기 제 2 플라이들은 각각 제 2 난연성 수지를 구비하는 제 2 중합 매트릭스 재료에 섬유들을 포함하고, 각각의 플라이는 인접 플라이에 결합되는, 상기 지지 부분을 포함하는 난연성 탄도성 패널.
A flame retardant ballistic panel having a first side and a second side,
A striking surface portion comprising a plurality of first plies, the first plies each comprising fibers in a first polymer matrix material comprising a first flame retardant resin; And
A support portion adjacent the striking surface portion, the support portion comprising a plurality of second plies, the second plies each comprising fibers in a second polymer matrix material comprising a second flame retardant resin, Is coupled to an adjacent ply, the flame retardant ballistic panel comprising the support portion.
제 25 항에 있어서, 상기 제 1 중합 매트릭스 재료 및 상기 제 2 중합 매트릭스 재료 중 적어도 하나는 폴리비닐이딘 플루오라이드(PVDF)를 포함하는 난연성 탄도성 패널.26. The flame retardant ballistic panel of claim 25, wherein at least one of the first polymer matrix material and the second polymer matrix material comprises polyvinylidene fluoride (PVDF). 제 26 항에 있어서, 상기 복수의 제 1 플라이들은 E-유리 섬유들을 포함하며, 상기 복수의 제 2 플라이들은 S-유리 섬유들을 포함하는 난연성 탄도성 패널.27. The flame retardant ballistic panel of claim 26, wherein the plurality of first plies comprises E-glass fibers and the plurality of second plies comprises S-glass fibers. 제 25 항에 있어서, 상기 패널은, 발사체가 상기 타격면으로 향할 때, 국제방탄규격 표준 아머 등급들 II-A, II, III-A, III 및 IV에 의해 규정된 바와 같은 상기 발사체에 대항하여 적어도 하나의 보호 레벨을 성취하는 난연성 탄도성 패널.26. A method as claimed in claim 25, wherein the panel is adapted to withstand the projectile as defined by International Bulletproof Standard Standard armor grades II-A, II, III-A, III and IV when the projectile is directed to the striking surface A flame retardant ballistic panel that achieves at least one level of protection. 제 26 항에 있어서, 상기 섬유들은 각각의 플라이들 내에서 대체로 서로 평행하며, 상기 플라이들은 각각의 플라이의 섬유들이 인접한 플라이의 섬유들과 십자형으로 배치되도록 배열되는 난연성 탄도성 패널.27. The flame retardant ballistic panel of claim 26, wherein the fibers are substantially parallel to each other within respective plies, the plies being arranged such that the fibers of each plies are arranged in a cruciform arrangement with the fibers of adjacent plies.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017160941A1 (en) * 2016-03-15 2017-09-21 Zephyros, Inc. Structural reinforcements
JP6925245B2 (en) * 2017-12-01 2021-08-25 タイガースポリマー株式会社 Resin composition for fire-resistant heat insulation structure of assembled battery and fire-resistant heat insulating member of assembled battery
NL2020362B1 (en) * 2018-01-31 2019-08-07 Airborne Int B V Manufacturing layered products
NL2020363B1 (en) * 2018-01-31 2019-08-07 Airborne Int B V An end effector, system and methods for handling stacked sheets
WO2020203684A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 三井化学株式会社 Lithium ion battery stack
CN111640895A (en) * 2020-06-09 2020-09-08 博戈橡胶塑料(株洲)有限公司 New energy automobile battery box
EP4223500A1 (en) * 2020-09-29 2023-08-09 Sekisui Chemical Co., Ltd. Laminate and method for using laminate

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779854A (en) * 1971-06-18 1973-12-18 Pennwalt Corp Polyvinylidene fluoride laminate construction and method
US3993827A (en) * 1973-04-06 1976-11-23 Pennwalt Corporation Plastic laminate construction
US20050045368A1 (en) * 2003-09-02 2005-03-03 Keogh Michael John Dual layer wire and cable
US7348047B2 (en) * 2004-10-29 2008-03-25 Mary Ellen Snell Multi-layered structural corrosion resistant composite liner
CN101087835A (en) * 2004-12-23 2007-12-12 索尔维索莱克西斯有限公司 Thermoplastic halogenated polymer composition
US7598185B2 (en) * 2005-12-15 2009-10-06 Polystrand, Inc. Composite ballistic panels and method of use
US20080044659A1 (en) * 2005-12-15 2008-02-21 Polystrand, Inc. Composite laminate and method of manufacture
US7601654B2 (en) * 2006-03-30 2009-10-13 Honeywell International Inc. Molded ballistic panel with enhanced structural performance
JP2010501710A (en) * 2006-08-25 2010-01-21 ザッハトレーベン ヒェミー ゲゼルシヤフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Composite material containing titanium dioxide
JP2009523083A (en) * 2006-09-06 2009-06-18 ポリストランド インコーポレイティッド Composite laminate and its manufacturing method
US7939764B2 (en) * 2007-09-25 2011-05-10 Samuel Gottfried Fire, heat and high voltage cable protection wrap
GB0722193D0 (en) * 2007-11-12 2007-12-19 Zotefoams Plc Fluoropolymer foams prepared with the use of blowing agents and applicants thereof
US8292027B2 (en) * 2009-04-21 2012-10-23 E I Du Pont De Nemours And Company Composite laminate for a thermal and acoustic insulation blanket
WO2012092931A1 (en) * 2011-01-06 2012-07-12 National Oilwell Varco Denmark I/S An unbonded flexible pipe
US20140130657A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-15 Gordon Holdings, Inc. High strength, light weight composite structure, method of manufacture and use thereof
GB201221034D0 (en) * 2012-11-22 2013-01-09 Mantaray Innovations Ltd Flexible pipe coupling

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