KR20220007847A - 이성분 섬유를 포함하는 경량의 강화된 열가소성 복합 물품 - Google Patents

이성분 섬유를 포함하는 경량의 강화된 열가소성 복합 물품 Download PDF

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KR20220007847A
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루오미아오 왕
홍유 첸
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한화 아즈델 인코포레이티드
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Abstract

코어층에 이성분 섬유(bicomponent fiber)를 포함하는 코어층을 갖는 경량의 강화된 열가소성 물품이 기재된다. 일부 실시예에서, 코어층은 열가소성 재료, 강화 섬유(reinforcing fiber), 이성분 섬유 및 로프트제를 포함한다. 복합 물품의 성형 후, 특정 성형 두께에 대해 피크 하중 값, 강성 값, 굴곡 강도 값 및 굴곡 탄성률 값 중 하나 이상의 개선이 달성될 수 있다.

Description

이성분 섬유를 포함하는 경량의 강화된 열가소성 복합 물품
우선권 출원
본 출원은 2019년 2월 1일자로 출원된 미국 임시출원 번호 제62/800,314호 및 2019년 7월 15일자로 출원된 미국 임시출원 번호 제62/874,036호 각각에 관한 것이고, 그들에 대한 우선권 및 이익을 주장하며, 그 각각의 전체 개시내용이 본원에 인용되어 포함된다.
기술분야
특정 실시형태는 이성분(bicomponent) 섬유를 포함하는 열가소성 복합 물품에 관한 것이다. 일부 경우에서, 이성분 섬유를 갖는 열가소성 복합 물품은 이성분 섬유가 없는 열가소성 복합 물품에 비해 개선된 성능을 제공할 수 있다.
특정 자동차 및 건물 응용 분야는 종종 종래 강철 또는 금속 물품 대신 열가소성 기반 재료를 사용한다. 열가소성 기반 재료를 사용하면 강철이나 금속 물품에서는 볼 수 없는 고유한 고려 사항을 발생시킬 수 있다.
특정 양태는 이성분 섬유를 갖는 열가소성 복합 물품의 일부 구성을 예시하기 위해 본원에 기재된다. 본 개시내용의 이점을 고려할 때, 이성분 섬유를 포함하는 열가소성 복합 물품의 다른 구성을 생성하는 것은 당업자의 능력 범위 내에 있을 것이다.
일 양태에서, 성형된 다공성 복합 물품은 강화 섬유(reinforcing fiber), 이성분 섬유, 로프트제(lofting agent) 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹(web)을 포함하는 로프티드(lofted) 코어층을 포함하고, 여기서 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도(porosity)를 포함하고, 이성분 섬유는 코어-쉘(core-shell) 배열을 포함하고, 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 기계 방향 및 횡방향 양쪽 모두에서 약 2 mm 내지 약 4 mm의 성형된 두께에서, 기계 방향에서 약 10 N 내지 약 40 N의 피크 하중 및 횡방향에서 약 6 N 내지 약 30 N의 피크 하중을 포함한다.
특정 실시형태에서, 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 코어를 포함한다. 다른 실시예에서, 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르를 포함하는 코어를 포함한다. 일부 실시예에서, 폴리올레핀은 폴리에틸렌을 포함한다. 다른 실시예에서, 폴리에틸렌은 선형 저 밀도 폴리에틸렌이다. 일부 실시형태에서, 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 다른 실시예에서, 폴리아미드는 나일론을 포함한다.
일부 경우에서, 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 쉘의 폴리올레핀은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 코어의 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다.
다른 경우에서, 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 쉘의 폴리올레핀은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 코어의 폴리아미드는 폴리에틸렌 나일론을 포함한다.
특정 실시예에서, 열가소성 재료는 폴리프로필렌을 포함하고, 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하고, 이성분 섬유는 쉘에 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 코어에 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하고, 코어에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 이상 높으며, 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함한다.
일부 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성을 더 포함한다.
다른 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 더 포함한다.
추가의 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
특정 경우에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성 그리고 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 더 포함한다.
일부 실시형태에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성 그리고 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
특정 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 그리고 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성, SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도, 및 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
특정 실시형태에서, 물품은 자동차 헤드라이너(headliner), 자동차 내부 구성요소로서, 큐비클 패널(cubicle panel) 또는 가구 패널(furniture panel)로서 구성된다.
다른 양태에서, 성형된 다공성 복합 물품은 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹을 포함하는 로프티드 코어층을 포함하고, 여기서 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도를 포함하고, 이성분 섬유는 코어-쉘 배열을 포함하고, 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성을 포함한다.
일부 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
추가의 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도, 및 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
다른 양태에서, 성형된 다공성 복합 물품은 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹을 포함하는 로프티드 코어층을 포함하고, 여기서 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도를 포함하고, 이성분 섬유는 코어-쉘 배열을 포함하고, 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 포함한다.
특정 실시예에서, 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함한다.
추가 양태에서, 성형된 다공성 복합 물품은 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹을 포함하는 로프티드 코어층을 포함하고, 여기서 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도를 포함하고, 이성분 섬유는 코어-쉘 배열을 포함하고, 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 포함한다.
추가 양태, 실시예, 실시형태 및 구성을 아래에서 더 상세히 설명한다.
특정 양태, 실시형태 및 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다:
도 1은 일부 실시예에 따른 코어-쉘 섬유 배열의 예시이고;
도 2는 일부 실시형태에 따른 병렬(side-by-side) 섬유 배열의 예시이고;
도 3a 및 도 3b는 일부 실시예에 따른 쉘을 갖는 병렬 섬유 배열의 각각의 예시이고;
도 4는 일부 실시예에 따른 코어층의 예시이고;
도 5는 일부 실시예에 따른 코어층을 생성하는 데 사용될 수 있는 공정을 도시하고;
도 6은 특정 실시예에 따른 코어층을 생성하는 데 사용될 수 있는 다른 공정을 도시하고;
도 7은 일부 실시예에 따른 코어층 및 스킨층을 포함하는 물품의 예시이고;
도 8은 일부 실시예에 따른 코어층 및 2개의 스킨층을 포함하는 물품의 예시이고;
도 9은 일부 실시예에 따른 코어층, 스킨층 및 장식층을 포함하는 물품의 예시이고;
도 10은 일부 실시예에 따른 자동차 헤드라이너의 예시이고;
도 11은 일부 실시예에 따른 자동차 후방 트림 피스(trim piece)의 예시이고;
도 12는 일부 실시형태에 따른 가구 물품의 예시이고;
도 13은 일부 실시형태에 따른 가구 물품의 다른 예시이고;
도 14는 일부 실시형태에 따른 가구 물품의 다른 예시이고;
도 15는 일부 실시형태에 따른 가구 물품의 다른 예시이고;
도 16은 하이브리드 경량의 강화된 열가소성 시트를 사용하여 제조된 성형 부품의 사진을 도시하고;
도 17은 여러 샘플에 대해 기계 방향(MD) 및 횡방향(CD)으로 측정된 인장 탄성률을 나타내는 그래프이고;
도 18은 여러 샘플에 대해 기계 방향(MD) 및 횡방향(CD)으로 측정된 인장 강도를 나타내는 그래프이고;
도 19a는 다양한 샘플에 대한 기계 방향에서의 피크 하중을 비교하는 그래프이며;
도 19b는 다양한 샘플에 대한 횡방향에서의 피크 하중을 비교하는 그래프이다.
도면에서 설명 및 층은 단지 예시 목적으로만 제공된다는 것이 당업자에 의해 인식될 것이다. 특정 예시와 관련하여 본원의 설명에서 달리 명확하게 설명되지 않는 한, 특정 두께, 재료, 치수 등은 암시되거나 요구되는 것으로 의도되지 않는다.
개선된 특성을 제공하기 위해 열가소성 재료 및 상이한 섬유의 조합을 포함하는 복합 물품의 특정 실시예가 본원에 기재되어 있다. 일부 실시예에서, 피크 하중, 강성, 굴곡 강도 및 굴곡 탄성률 중 하나 이상이 개선될 수 있다.
특정 실시형태에서, 본원에서 생성된 물품은 특정 경우에서 경량의 강화된 열가소성(LWRT) 물품으로 기재된다. 일반적으로, 물품은 열가소성 재료, 강화 섬유, 이성분 섬유 및 선택적으로 로프트제로 형성된 웹을 포함하는 코어층을 포함한다. 조합된 재료의 존재는 향상된 특성에 도움이 될 수 있다.
특정 구성에서, 코어층의 이성분 섬유는 수많은 상이한 방식으로 배열될 수 있는 2개 이상의 상이한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이성분 섬유는 코어-쉘 배열, 병렬 배열 또는 섬유의 병렬 배열을 둘러싸는 쉘과의 이러한 배열의 조합으로 구성될 수 있다. 상이한 섬유는 압출, 공압출, 연신 또는 섬유 생산에 사용되는 유사한 방식으로 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 생성된 섬유는 코어 섬유 주위에 쉘을 제공하기 위해 다른 재료로 코팅될 수 있다. 쉘에 복수의 섬유가 존재하는 경우, 섬유는 동축(coaxial)일 수 있으며, 예를 들어, 꼬이지 않은 상태로 유지하거나 필요에 따라 교차시키거나 꼴 수 있다.
도 1을 참조하면, 이성분 섬유의 코어-쉘 배열을 통한 단면을 보여주는 예시가 도시되어 있다. 이성분 섬유(100)는 쉘 재료(120)에 의해 둘러싸인 코어 재료(110)를 포함한다. 각각의 성분(110, 120)은 진정한 의미의 섬유가 아닐 수 있지만, 코어(110)와 쉘(120)의 재료가 함께 섬유를 형성한다. 대안적으로, 각각의 재료(110, 120)는 섬유로 간주될 수 있다. 쉘 재료(120)는 코어 재료(110)를 완전히 또는 대칭적으로 둘러쌀 필요는 없다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되기를 바라지 않지만, 쉘 재료(120)는 코어층을 생성하는 데 사용되는 열가소성 재료, 예를 들어 열가소성 수지와 호환성이 있도록 선택된다. 예를 들어, 쉘 재료(120)의 융점은 코어층의 열가소성 재료의 융점과 대략 동일하거나 동일할 수 있다. 일부 실시예에서, 쉘 재료(120)와 열가소성 재료의 융점은 섭씨 약 1도 내지 약 10도만큼 상이할 수 있으며 당해 재료는 여전히 호환성이 있다고 간주될 수 있다.
특정 실시형태에서, 코어 재료(110)는 통상적으로 쉘 재료(120) 및 열가소성 재료보다 더 높은 융점을 포함한다. 예를 들어, 코어층이 형성됨에 따라 쉘 재료(120)와 열가소성 재료가 용융 또는 연화되어 코어층의 웹을 형성할 수 있다. 코어 재료(110)는 통상적으로 고체로 남아있고 코어층을 형성하기 위한 재료의 처리 동안 임의의 실질적인 정도로도 용융되거나 연화되지 않는다.
특정 실시예에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 15도 더 높다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 25도 더 높다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 30도 더 높다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 35도 더 높다. 특정 실시형태에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 40도 더 높다. 다른 실시형태에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 45도 더 높다. 다른 실시형태에서, 코어 재료(110)의 융점은 쉘 재료(120)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 50도 더 높다.
특정 구성에서, 쉘(120)과 코어(110)에 존재하는 재료들은 동일한 재료가 아니다. 예를 들어, 쉘 재료(120)는 폴리올레핀을 포함할 수 있으며 코어 재료(110)는 쉘 재료(120)의 폴리올레핀의 융점보다 더 높은 융점을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 다른 경우에서, 코어 재료(110)는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코(co)-폴리아미드를 포함할 수 있으며 쉘 재료(120)는 코어 재료(110)에서 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 쉘 재료(120)는 폴리올레핀을 포함할 수 있으며 코어 재료(110)는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코-폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 쉘 재료(120)는 폴리올레핀을 포함하며 코어 재료(110)는 폴리에스테르를 포함한다. 다른 실시예에서, 쉘 재료(120)는 폴리올레핀을 포함하며 코어 재료(110)는 폴리아미드를 포함한다. 일부 실시예에서, 쉘 재료(120)는 폴리올레핀을 포함하며 코어 재료는 코-폴리아미드를 포함한다.
일부 실시예에서, 쉘 재료(120)의 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 다른 올레핀계 중합체 및 공중합체일 수 있다. 일부 실시예에서, 쉘(120)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리올레핀으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 쉘(120)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다. 정확한 재료 특성은 다양할 수 있지만 선형 저밀도 폴리에틸렌은 약 0.91 g/cm3 내지 약 0.94 g/cm3의 밀도를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 15도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 25도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 30도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 35도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 40도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 45도 더 낮을 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 50도 더 낮을 수 있다.
다른 실시예에서, 코어 재료(110)는 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리나프탈렌 테레프탈레이트일 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
일부 실시형태에서, 코어 재료(110)는 폴리아미드 또는 코-폴리아미드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 재료(110)는 나일론, 나일론 66, 아라미드, 폴리에스테르아미드, 폴리에테르아미드, 폴리에테르에스테르아미드, 또는 다른 폴리아미드-함유 공중합체를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
특정 실시예에서, 쉘 재료(120)는 폴리에틸렌, 예를 들어 LLDPE를 포함할 수 있으며 코어 재료(110)는 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 재료(110)는 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리나프탈렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 코어 재료(110)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(120)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
다른 경우에서, LWRT 물품에 존재하는 이성분 섬유는 병렬 섬유 배열을 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 이성분 섬유의 병렬 섬유 배열을 통한 단면을 보여주는 예시가 도시되어 있다. 이성분 섬유(200)는 제2 섬유(220)의 측면에 배열된 제1 섬유(210)를 포함한다. 섬유(210, 220)는 서로 꼬일 수 있거나 꼬이지 않은 채로 남아 있을 수 있으며 섬유(200) 전체에 걸쳐 일반적으로 서로 동축일 수 있다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되기를 바라지 않지만, 섬유(210, 220) 중 하나에서의 재료의 융점은 일반적으로 코어층의 열가소성 재료의 융점과 대략 동일하거나 동일하다. 일부 실시예에서, 섬유(210, 220) 중 하나와 열가소성 재료의 융점은 섭씨 약 1도 내지 약 10도만큼 상이할 수 있으며 당해 재료는 여전히 호환성이 있다고 간주될 수 있다.
특정 실시형태에서, 섬유(210)는 통상적으로 다른 섬유(220) 및 열가소성 재료보다 더 높은 융점을 포함한다. 예를 들어, 코어층이 형성됨에 따라 섬유(220)와 열가소성 재료가 용융 또는 연화되어 코어층의 웹을 형성할 수 있다. 섬유(210)는 통상적으로 고체로 남아있고 코어층을 형성하기 위한 재료의 처리 동안 임의의 실질적인 정도로도 용융되거나 연화되지 않는다. 특정 실시예에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 15도 더 높다. 일부 실시예에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높다. 다른 실시예에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 25도 더 높다. 다른 실시예에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 30도 더 높다. 특정 실시예에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 35도 더 높다. 특정 실시형태에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 40도 더 높다. 다른 실시형태에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 45도 더 높다. 다른 실시형태에서, 섬유(210)의 융점은 섬유(220)의 융점 또는 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 50도 더 높다.
특정 구성에서, 섬유(210, 220)에 존재하는 재료들은 동일한 재료가 아니다. 예를 들어, 섬유(220)는 폴리올레핀을 포함할 수 있으며 섬유(210)는 쉘 재료(120)의 폴리올레핀의 융점보다 더 높은 융점을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 다른 경우에서, 섬유(210)는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코-폴리아미드를 포함할 수 있으며 섬유(220)는 섬유(210)에서의의 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점보다 더 낮은 융점을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 추가 실시예에서, 섬유(220)는 폴리올레핀을 포함할 수 있으며 섬유(210)는 폴리에스테르, 폴리아미드 또는 코-폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(220)는 폴리올레핀을 포함하며 섬유(210)는 폴리에스테르를 포함한다. 다른 실시예에서, 섬유(220)는 폴리올레핀을 포함하며 섬유(210)는 폴리아미드를 포함한다. 일부 실시예에서, 섬유(220)는 폴리올레핀을 포함하며 섬유(210)는 코-폴리아미드를 포함한다.
일부 실시예에서, 섬유(220)의 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 다른 올레핀계 중합체 및 공중합체일 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(220)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리올레핀으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 섬유(220)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다. 정확한 재료 특성은 다양할 수 있지만 선형 저밀도 폴리에틸렌은 약 0.91 g/cm3 내지 약 0.94 g/cm3의 밀도를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 15도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 25도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 코어 재료(110)의 융점보다 적어도 섭씨 30도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 35도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 40도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 45도 더 낮을 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(210)의 융점보다 적어도 섭씨 50도 더 낮을 수 있다.
다른 실시예에서, 섬유(210)는 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리나프탈렌 테레프탈레이트일 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 섬유(210)에서의 테레프탈레이트의 단량체 단위를 포함하는 폴리에스테르의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
일부 실시형태에서, 섬유(210)는 폴리아미드 또는 코-폴리아미드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유(210)는 나일론, 나일론 66, 아라미드, 폴리에스테르아미드, 폴리에테르아미드, 폴리에테르에스테르아미드, 또는 다른 폴리아미드-함유 공중합체를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
특정 실시예에서, 섬유(220)는 폴리에틸렌, 예를 들어 LLDPE를 포함할 수 있으며 섬유(210)는 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유(210)는 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리나프탈렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리아미드 또는 코-폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 코어 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 섬유(210)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 섬유(220)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
도 3a를 참조하면, 이성분 섬유의 병렬 섬유 배열을 둘러싸는 쉘을 갖는 병렬 섬유 배열을 통한 단면을 보여주는 예시가 도시된다. 예를 들어, 섬유(300)는 2개의 섬유(310, 315)를 둘러싸는 쉘(320)을 포함한다. 도 3a에서, 섬유(310, 315)는 동일 또는 유사한 조성을 포함한다. 예를 들어, 섬유(310, 315) 각각은 도 1에서 코어 재료(110)와 관련하여 기재된 바와 동일한 재료를 독립적으로 포함할 수 있으며, 예를 들어 섬유(310, 315) 각각은 독립적으로 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 다른 중합체를 포함할 수 있다.
특정 실시형태에서, 코어 재료(320)는 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 쉘 재료(320)의 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 다른 올레핀계 중합체 및 공중합체일 수 있다. 일부 실시예에서, 쉘(320)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리올레핀으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 쉘(320)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다. 정확한 재료 특성은 다양할 수 있지만 선형 저밀도 폴리에틸렌은 약 0.91 g/cm3 내지 약 0.94 g/cm3의 밀도를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 15도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 25도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 30도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 35도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 40도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 45도 더 낮을 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(310, 315)의 융점보다 적어도 섭씨 50도 더 낮을 수 있다.
특정 실시예에서, 섬유(310, 315)는 독립적으로 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 섬유(310, 315)는 독립적으로 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리나프탈렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 섬유(310, 315)에서의 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 쉘 재료(320)에서의 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
도 3a는 동일한 조성을 포함할 수 있는 2개의 병렬 섬유를 도시하지만, 이러한 구성은 필요하지 않다. 예를 들어 그리고 도 3b를 참조하면, 쉘(370)에 의해 둘러싸인 섬유(360, 365)의 병렬 배열이 도시되어 있다. 섬유(360, 365)는 서로 동일한 조성을 가질 필요는 없지만, 섬유(360, 365) 각각의 융점은 통상적으로 섬유 배열(350)에서 쉘(370)의 융점보다 더 높다. 하나의 구성에서, 섬유(360, 365) 중 하나는 하기에 언급되는 바와 같은 강화 섬유, 예를 들어 유리 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유 등과 같은 무기 섬유이고, 섬유(360, 365) 중 다른 하나는 유기 섬유이며, 예를 들어, 하나 이상의 공유 결합된 탄소-수소 기를 포함한다. 무기 및 유기 섬유를 쉘에 패킹(packing)함으로써 코어층을 형성하기 위해 재료를 처리하는 동안 섬유를 추가하는 것을 단순화할 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(360, 365)는 각각 상이한 조성을 갖는 유기 섬유일 수 있다.
특정 실시형태에서, 쉘 재료(370)는 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 쉘 재료(370)의 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 다른 올레핀계 중합체 및 공중합체일 수 있다. 일부 실시형태에서, 쉘(370)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리올레핀으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 쉘(370)의 폴리올레핀 재료는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 또는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)일 수 있다. 정확한 재료 특성은 다양할 수 있지만 선형 저밀도 폴리에틸렌은 약 0.91 g/cm3 내지 약 0.94 g/cm3의 밀도를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 15도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 25도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 30도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 35도 더 낮을 수 있다. 특정 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 40도 더 낮을 수 있다. 다른 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 45도 더 낮을 수 있다. 일부 실시예에서, LLDPE 또는 LDPE의 융점은 섬유(360, 365)의 융점보다 적어도 섭씨 50도 더 낮을 수 있다.
특정 실시예에서, 섬유(360, 365)는 독립적으로 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함할 수 있거나 섬유(360, 365) 중 하나는 무기 강화 섬유일 수 있다. 일부 경우에서, 섬유(360, 365)는 독립적으로 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리나프탈렌 테레프탈레이트, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 15도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 20도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 25도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 30도 더 높을 수 있다. 특정 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(320)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 35도 더 높을 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 40도 더 높을 수 있다. 다른 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 45도 더 높을 수 있다. 추가 실시예에서, 섬유(360, 365)에서 재료의 융점은 쉘 재료(370)에서 폴리에틸렌 재료의 융점보다 적어도 50도 더 높을 수 있다.
특정 실시형태에서 그리고 도 4를 참조하면, 열가소성 재료, 강화 섬유, 이성분 섬유 및 로프트제를 포함하는 코어층(410)이 도시되어 있다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 이러한 재료의 조합은 개선된 기계적 특성을 제공할 수 있다. 모든 구성에서 사실은 아니지만, 로프트제는 통상적으로 코어층(410)의 공극 또는 기공에 갇히게 된다. 코어층(410)은 일반적으로 코어층(410)에 대한 전구체이며 반드시 완전히 형성될 필요는 없는 프리프레그(prepreg)로서 먼저 형성될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 코어층이 하기에 설명되지만, 코어층의 특성도 프리프레그와 동일할 수 있다. 코어층(410)은 가스가 코어층을 통해 흐르도록 하는 다공성 구조를 포함한다. 예를 들어, 코어층은 0 내지 30%, 10 내지 40%, 20 내지 50%, 30 내지 60%, 40 내지 70%, 50 내지 80%, 60 내지 90%, 0 내지 40%,0 내지 50%,0 내지 60%, 0 내지 70%, 0 내지 80%, 0 내지 90%, 10 내지 50%, 10 내지 60%, 10 내지 70%, 10 내지 80%, 10 내지 90%, 10 내지 95%, 20 내지 60%, 20 내지 70%, 20 내지 80%, 20 내지 90%, 20 내지 -95%, 30 내지 70%, 30 내지 80%, 30 내지 90%, 30 내지 95%, 40 내지 80%, 40 내지 90%, 40 내지 95%, 50 내지 90%, 50 내지 95%, 60 내지 95% 70 내지 80%, 70 내지 90%, 70 내지 95%, 80 내지 90%, 80 내지 95% 또는 이들 예시적 범위들 내의 임의의 예시적 값의 공극 함량(void content) 또는 다공도를 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 코어층(410)은 0% 초과의 다공도 또는 공극 함량을 포함하며, 예를 들어, 약 95%까지, 완전히 굳어지지 않는다. 달리 명시되지 않는 한, 특정 공극 함량 또는 다공도를 포함하는 코어층에 대한 참조는 코어층의 총 부피를 기준으로 하고, 반드시 코어층과 코어층에 결합된 임의의 다른 재료 또는 층의 총 부피를 기준으로 하는 것은 아니다.
특정 실시형태에서, 코어층(410)에 중합체 이성분 섬유를 포함함으로써 개선된 기계적 특성이 달성될 수 있다. 예를 들어, 코어층(410)에서 강화 섬유의 양을 증가시키는 것은 종종 특정 기계적 특성을 저하시킬 수 있다. 코어층에 이성분 섬유를 포함하는 것은, 예를 들어, 선택된 성형 두께에 대한 피크 하중 값, 강성 값, 굴곡 강도 값 및 굴곡 탄성률 값 중 하나 이상을 개선할 수 있다. 이들 값은 예를 들어 2009년 4월자 SAEJ949(SAEJ949_200904라고도 함)를 사용하여 측정될 수 있다. 간단히 말해서, 사용된 SAEJ949 프로토콜은 샘플을 3점 굽힘 테스트에 적용하고 다양한 성능 값을 측정한다.
특정 실시형태에서, 코어층(410)의 열가소성 재료는 적어도 부분적으로, 가소화된(plasticized) 그리고 비가소화된(unplasticized) 것 둘 다로서, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴스티렌, 부타디엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테트라클로레이트 및 폴리염화비닐 중 하나 이상, 그리고 이들 재료 서로의 블렌드(blend)나 다른 중합체 재료와의 블렌드를 포함할 수 있다. 다른 적합한 열가소성수지(thermoplastic)는 폴리아릴렌 에테르, 폴리카보네이트, 폴리에스테르카보네이트, 열가소성 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에스테르이미드, 폴리아미드, 아크릴로니트릴-부틸아크릴레이트-스티렌 중합체, 비정질(amorphous) 나일론, 폴리아릴렌 에테르 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴 술폰, 폴리에테르 술폰, 액정 중합체, PARMAX®로서 상업적으로 공지된 폴리(1,4 페닐렌) 화합물, 고온 폴리카보네이트 예컨대 Bayer의 APEC® PC, 고온 나일론, 및 실리콘, 뿐만 아니라 서로 또는 다른 중합체 재료와 이러한 재료의 합금(alloys) 및 블렌드를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 코어층을 형성하기 위해 사용되는 순수 열가소성 재료는 분말 형태, 수지 형태, 로진 형태, 섬유 형태 또는 다른 적합한 형태들로 사용될 수 있다. 다양한 형태의 예시적 열가소성 재료는 본원에 기재되고 또한, 예를 들어 미국 특허출원공개 20130244528호 및 US20120065283호에 기재되어 있다. 코어층(410)에 존재하는 열가소성 재료의 정확한 양은 가변될 수 있고 예시적 양들은 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 범위에 이른다. 본원에 언급된 바와 같이, 코어층(410)의 재료는 그 융점이 이성분 섬유에서 재료 중 하나와 대략 동일하고 이성분 섬유의 다른 재료의 융점보다 낮도록 선택될 수 있다. 열가소성 재료에 대한 예시적인 융점 범위는 섭씨 약 120도 내지 섭씨 약 260도를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 원하는 경우, 섭씨 100도에서 섭씨 315도 사이에서 용융하는 열가소성 재료도 사용될 수 있다.
특정 실시예에서, 본원에 기재된 코어층의 강화 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 합성 유기 섬유, 특히 고탄성(high modulus) 유기 섬유 예컨대, 예를 들어, 파라- 및 메타-아라미드 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 또는 섬유로서 사용하기에 적합한 임의의 높은 멜트 플로 인덱스(melt flow index) 수지, 천연 섬유 예컨대 삼, 사이잘, 황마, 아마, 코이어, 케나프 및 셀룰로오스 섬유, 미네랄 섬유 예컨대 현무암, 미네랄 울(예를 들어, 락(rock) 또는 슬래그(slag) 울), 규회석, 알루미나 실리카 등, 또는 이들의 혼합물, 금속 섬유, 금속화된 천연 및/또는 합성 섬유, 세라믹 섬유, 얀(yarn) 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 강화 섬유의 하나의 유형은 미네랄 섬유 예컨대, 예를 들어, 용융된 미네랄을 방적 또는 연신함으로써 형성되는 섬유와 함께 사용될 수 있다. 예시적인 미네랄 섬유는 미네랄 울 섬유, 글래스 울 섬유, 스톤 울 섬유, 및 세라믹 울 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예에서, 강화 섬유는 무기 섬유, 예를 들어 공유 결합된 탄소-수소 기를 포함하지 않는 섬유가 되도록 선택될 수 있다.
일부 실시형태에서, 전술한 강화 섬유 중 임의의 섬유는 섬유에 원하는 작용기(functional group)를 제공하거나 다른 물리적 특성을 부여하기 위해 사용 전에 화학적으로 처리될 수 있다. 코어층에서 총 섬유 함량(강화 섬유 + 이성분 섬유)은 코어층의 약 20 중량% 내지 약 90 중량%, 보다 구체적으로 코어층의 약 30 중량% 내지 약 70 중량%일 수 있다. 통상적으로, 코어층을 포함하는 복합 물품의 총 섬유 함량은 복합체의 약 20 중량% 내지 약 90 중량%, 보다 구체적으로 약 30 중량% 내지 약 80 중량%, 예를 들어, 약 40 중량% 내지 약 70 중량% 사이에서 가변된다. 사용되는 섬유의 특정 크기 및/또는 방향은 적어도 부분적으로, 사용되는 중합체 재료 및/또는 생성된 코어층의 원하는 특성에 의존할 수 있다. 섬유, 섬유 크기 및 양의 적합한 추가 유형은 본 개시의 이점을 고려해 볼 때, 당업자에 의해 쉽게 선택될 것이다. 하나의 비-한정적 예시에서, 코어층을 제공하기 위해 열가소성 재료 내에 분산되는 강화 섬유는 일반적으로 약 5 미크론 초과, 보다 구체적으로는 약 5 미크론 내지 약 22 미크론의 직경, 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖는다. 보다 구체적으로, 섬유 직경은 약 5 미크론 내지 약 22 미크론일 수 있고 섬유 길이는 약 5 mm 내지 약 75 mm일 수 있다. 일부 구성에서 난연성 재료는 섬유 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, 코어층은 열가소성 재료, 강화 섬유, 이성분 섬유 및 난연성 재료를 포함하는 섬유를 포함할 수 있다.
일부 구성에서, 코어층(410)은 특정 응용에 대한 유해 물질 요건에 대한 제한을 충족시키기 위해 실질적으로 할로겐이 없거나 할로겐이 없는 층일 수 있다. 다른 경우에서, 코어층(410)은 할로겐화 난연제(난연성 재료로 존재할 수 있거나 난연성 재료에 더하여 추가될 수 있음) 예컨대, 예를 들어, F, Cl, Br, I, 및 At 중 하나 이상을 포함하는 할로겐화 난연제 또는 그러한 할로겐을 포함하는 화합물, 예를 들어, 테트라브로모 비스페놀-A 폴리카보네이트 또는 모노할로-, 디할로-, 트리할로- 또는 테트라할로-폴리카보네이트를 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 코어층(410)에 사용되는 열가소성 재료는 다른 난연제의 첨가 없이 일부 난연성을 부여하기 위해 하나 이상의 할로겐을 포함할 수 있다. 예를 들어, 열가소성 재료는 난연성 재료가 존재하는 것에 더하여 할로겐화될 수 있거나, 순수 열가소성 재료는 할로겐화되고 그 자체로 사용될 수 있다. 할로겐화 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 바람직하게는 존재하는 다른 성분들에 따라 가변될 수 있는 난연량(flame retardant amount)으로 존재한다. 예를 들어, 난연성 재료에 더하여 존재하는 할로겐화 난연제는 약 0.1 중량 퍼센트 내지 약 40 중량 퍼센트(프리프레그의 중량을 기준으로), 보다 구체적으로 약 0.1 중량 퍼센트 내지 약 15 중량 퍼센트, 예를 들어, 약 5 중량 퍼센트 내지 약 15 중량 퍼센트로 존재할 수 있다. 원하는 경우, 2개의 상이한 할로겐화 난연제가 코어층(410)에 첨가될 수 있다. 다른 경우에서, 비-할로겐화 난연제 예컨대, 예를 들어, N, P, As, Sb, Bi, S, Se, 및 Te 중 하나 이상을 포함하는 난연제가 첨가될 수 있다. 일부 실시형태에서, 비-할로겐화 난연제는 인산화 재료를 포함할 수 있으며 따라서 코어층(410)은 보다 환경친화적일 수 있다. 비-할로겐화 또는 실질적으로 할로겐이 없는 난연제가 존재하는 경우, 난연제는 바람직하게는 존재하는 다른 성분에 따라 가변될 수 있는 난연량으로 존재한다. 예를 들어, 실질적으로 할로겐이 없는 난연제는 약 0.1 중량 퍼센트 내지 약 40 중량 퍼센트(프리프레그의 중량을 기준으로), 보다 구체적으로 약 5 중량 퍼센트 내지 약 40 중량 퍼센트, 예를 들어, 코어층의 중량을 기준으로 약 5 중량 퍼센트 내지 약 15 중량 퍼센트로 존재할 수 있다. 원하는 경우, 2개의 상이한 실질적으로 할로겐이 없는 난연제가 코어층(410)에 첨가될 수 있다. 특정 경우에서, 본원에 기재된 코어층(410)은 하나 이상의 실질적으로 할로겐이 없는 난연제와 조합하여 하나 이상의 할로겐화 난연제를 포함할 수 있다. 2개의 상이한 난연제가 존재하는 경우, 2개의 난연제의 조합은 존재하는 다른 성분들에 따라 가변될 수 있는 난연량으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 존재하는 난연제의 총 중량은 약 0.1 중량 퍼센트 내지 약 40 중량 퍼센트(프리프레그 또는 코어의 중량을 기준), 보다 구체적으로 약 5 중량 퍼센트 내지 약 40 중량 퍼센트, 예를 들어, 코어층의 중량을 기준으로 약 2 중량 퍼센트 내지 약 14 중량 퍼센트일 수 있다. 본원에 기재되는 코어층에 사용되는 난연제는 (와이어 스크린 또는 다른 처리 구성요소 상의 혼합물의 배치 전에) 열가소성 재료, 이성분 섬유 및 강화 섬유를 포함하는 혼합물에 첨가될 수 있거나 코어층(410)이 형성된 후에 첨가될 수 있다.
본원에서 언급된 바와 같이, 코어층(410)은 코어층의 기공 또는 공극에 존재하는 로프트제를 포함할 수 있다. 로프트제는 열이나 다른 자극에 노출 시 부피가 증가할 수 있는 팽창성 미소구체의 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 코어층(410)의 두께는 로프트제를 팽창시킴으로써 증가될 수 있다. 코어층(410)에 존재하는 로프트제의 정확한 양은 다양할 수 있고, 예시적인 양은 약 0.5 중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
특정 실시형태에서, 본원에 기재된 코어층에서 이성분 섬유의 정확한 양은 다양할 수 있다. 일반적으로, 코어층에서 이성분 섬유의 중량 백분율은 약 2중량 퍼센트 내지 약 30 중량 퍼센트로 다양할 수 있다. 일부 실시예에서, 대략 동일한 양의 이성분 섬유 및 강화 섬유가 코어층에 존재한다. 일부 실시예에서, 코어층(410)의 전체 평량은 약 500 gsm 내지 약 3500 gsm으로 가변할 수 있다. 일부 실시예에서, 적절한 기계적 특성을 갖는 더 경량의 코어층은 총 중량을 감소시키는 데 더 바람직할 수 있으며, 예를 들어 코어층(410)의 평량은 약 750 gsm 내지 약 1500 gsm 또는 약 750 gsm 내지 약 1250 gsm으로 가변할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본원에 기재된 코어층 및/또는 물품은 일반적으로 도 5에 도시된 바와 같이 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 코어층을 생산하기 위해, 열가소성 재료, 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 선택적으로 다른 재료가 재료의 수성 분산액을 제공하기 위해 단계(510)에서 임펠러(impeller)가 장착된 개방 상단 혼합 탱크에 함유되는 분산 폼(foam)에 첨가되거나 계량화될 수 있다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되기를 바라지 않지만, 폼의 공기의 갇힌 포켓의 존재는 강화 섬유, 이성분 섬유, 열가소성 재료, 로프트제 및 임의의 다른 재료를 분산시키는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료의 분산된 혼합물은 분배 매니폴드(manifold)를 통해 초지기(paper machine)의 와이어 섹션(wire section) 위에 위치되는 헤드-박스(head-box)로 펌핑될 수 있다. 예를 들어, 수성 혼합물은 단계(520)에서 이동 와이어 스크린(moving wire screen) 또는 다른 지지 요소 상에 퇴적될 수 있다. 분산된 혼합물이 압력을 사용하여 와이어 스크린과 같은 이동하는 지지체에 제공되어 웹에 갇힌 로프트제가 있는 균일한 섬유질 습윤 웹을 연속적으로 생성함에 따라 섬유, 폼, 로프트제 또는 열가소성 재료가 아닌 폼이 이후에 제거될 수 있다. 습윤 웹은 수분 함량을 감소시키고 열가소성 재료 및 이성분 섬유의 적어도 하나의 재료를 용융 또는 연화시켜 단계(530)에서 코어층을 제공하기 위해 적합한 온도에서 건조기를 통과할 수 있다. 고온 웹이 건조기를 나갈 때, 예를 들어, 질감 필름(textured film)과 같은 선택적 표면 또는 스킨층은 한 세트의 가열된 롤러들의 닙(nip)을 통해 강화 섬유, 이성분 섬유, 열가소성 재료, 로프트제 및 질감 필름의 웹을 통과시킴으로써 웹 상으로 적층(laminate)될 수 있다. 원하는 경우, 예를 들어, 다른 필름층, 스크림(scrim)층 등과 같은 추가층이 또한 질감 필름과 함께 웹의 일 측 또는 양 측에 부착되어 생성된 복합체의 취급을 용이하게 할 수 있다. 이후, 복합체는 인장 롤을 통해 통과되고 나중에 최종 복합 물품으로 형성하기 위해 원하는 크기로 연속적으로 절단(길로틴)될 수 있다. 그러한 복합체를 형성할 시에 사용되는 적합한 재료 및 처리 조건을 포함하는 그러한 복합체의 제조에 관한 추가적인 정보는 예를 들어, 미국 특허 번호 제6,923,494호, 제4,978,489호, 제4,944,843호, 제4,964,935호, 제4,734,321호, 제5,053,449호, 제4,925,615호, 제5,609,966호 및 미국 특허 출원 공개 번호 US 2005/0082881호, US2005/0228108호, US 2005/0217932호, US 2005/0215698호, US 2005/0164023호, 및 US 2005/0161865호에 기재된다.
다른 구성에서, 본원에 기재된 코어층 및/또는 물품은 일반적으로 도 6에 도시된 바와 같이 강화 섬유, 이성분 섬유, 및 열가소성 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 코어층을 생산하기 위해, 열가소성 재료, 강화 섬유, 이성분 섬유, 및 선택적으로 단계(610)에서 수성 분산액을 제공하기 위해 임펠러와 피팅되는 개방 상단 혼합 탱크에 함유되는 분산 폼으로 첨가되거나 계량화될 수 있다. 임의의 특정 이론에 의해 구속되기를 바라지 않지만, 폼의 공기의 갇힌 포켓의 존재는 강화 섬유, 이성분 섬유, 열가소성 재료, 및 임의의 다른 재료를 분산시키는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예에서, 섬유 및 열가소성 재료의 분산된 혼합물은 분배 매니폴드를 통해 초지기의 와이어 섹션 위에 위치되는 헤드-박스로 펌핑될 수 있다. 예를 들어, 수성 혼합물은 단계(620)에서 이동 와이어 스크린 또는 다른 지지 요소 상에 퇴적되어 습윤 웹을 제공할 수 있다. 분산된 혼합물이 압력을 사용하여 와이어 스크린과 같은 이동하는 지지체에 제공되어 균일한 섬유질 습윤 웹을 연속적으로 생성함에 따라 섬유 또는 열가소성 재료 아닌 폼이 이후에 제거될 수 있다. 이후, 로프트제를 포함하는 습윤 웹을 제공하기 위해 단계(625)에서 로프트제가 습윤 웹의 상단에 퇴적되거나 분무될 수 있다. 퇴적된 로프트제를 포함하는 습윤 웹은 선택적으로 진공 하에 건조기를 통과하거나 적합한 온도에서 압력 및 열을 가하여 수분 함량을 감소시키고 열가소성 재료 및 이성분 섬유의 적어도 하나의 재료를 용융 또는 연화시켜 단계(630)에서 코어층을 제공할 수 있다. 고온 웹이 건조기를 나갈 때, 예를 들어, 질감 필름과 같은 선택적 표면 또는 스킨층은 한 세트의 가열된 롤러들의 닙을 통해 강화 섬유, 이성분 섬유, 열가소성 재료, 로프트제 및 질감 필름의 웹을 통과시킴으로써 웹 상으로 적층될 수 있다. 원하는 경우, 예를 들어, 다른 필름층, 스크림층 등과 같은 추가층이 또한 질감 필름과 함께 웹의 일 측 또는 양 측에 부착되어 생성된 복합체의 취급을 용이하게 할 수 있다. 이후, 복합체는 인장 롤을 통해 통과되고 나중에 최종 복합 물품으로 형성하기 위해 원하는 크기로 연속적으로 절단(길로틴)될 수 있다.
특정 실시형태에서, 본원에 기재된 코어층은 질량 스킨층과 함께 사용되어 복합 물품을 제공할 수 있다. 도 7을 참조하면, 스킨층(720)은 복합 물품(700)을 제공하기 위해 코어층(410)의 제1 표면 상에 배치되는 것으로 도시된다. 스킨층(720)은 예를 들어, 필름, 스크림(예를 들어, 섬유 기반 스크림), 프림(frime)(필름+스크림), 호일, 직물, 부직포를 포함할 수 있거나 코어층 상에 배치되는 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성(thermoset) 코팅으로서 존재할 수 있다. 다른 경우에서, 층(720)은 1996년 ISO 4589에 따라 측정된 바와 같은, 약 22 초과의 한계 산소농도 지수(limiting oxygen index)를 포함할 수 있다. 섬유 기반 스크림이 스킨층(720)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 섬유 기반 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속화된 합성 섬유, 및 금속화된 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 층(720)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 비닐 에스테르, 페놀 및 에폭시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 코팅이 층(720)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택되는 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나 석고, 탄산칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포가 층(720)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 부직포는 열가소성 재료, 열경화성 바인더, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유 및 금속화된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 중간층(미도시)이 코어층과 스킨층(720) 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 접착제층 또는 다른 재료의 층이 코어층(410)과 스킨층(720) 사이에 존재할 수 있다.
일부 실시예에서, 복합 물품은 또한 코어층의 다른 표면 상에 배치되는 제2 스킨층을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 코어층(410)을 끼우는 스킨층(720, 820)을 포함하는 복합 물품(800)이 도시되어 있다. 층(820)은 층(720)과 동일하거나 상이할 수 있다. 일부 경우에서, 층(820)은 예를 들어, 필름, 스크림(예를 들어, 섬유 기반 스크림), 프림(필름+스크림), 호일, 직물, 부직포를 포함할 수 있거나 코어층 상에 배치되는 무기 코팅, 유기 코팅, 또는 열경화성 코팅으로서 존재할 수 있다. 다른 경우에서, 층(820)은 1996년도 ISO 4589에 따라 측정된 바와 같은, 약 22 초과의 큰 한계 산소농도 지수를 포함할 수 있다. 섬유 기반 스크림이 층(820)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 섬유 기반 스크림은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 흑연 섬유, 탄소 섬유, 무기 미네랄 섬유, 금속 섬유, 금속화된 합성 섬유, 및 금속화된 무기 섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 열경화성 코팅이 층(820)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 코팅은 불포화 폴리우레탄, 비닐 에스테르, 페놀 및 에폭시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기 코팅이 층(820)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 무기 코팅은 Ca, Mg, Ba, Si, Zn, Ti 및 Al로부터 선택되는 양이온을 함유하는 미네랄을 포함할 수 있거나 석고, 탄산칼슘 및 모르타르 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 부직포가 층(820)으로서 (또는 그 일부로서) 존재하는 경우, 부직포는 열가소성 재료, 열경화성 바인더, 무기 섬유, 금속 섬유, 금속화된 무기 섬유 및 금속화된 합성 섬유를 포함할 수 있다. 원하는 경우, 중간층(미도시)이 코어층과 스킨층(820) 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 접착제층 또는 다른 재료의 층이 코어층(410)과 스킨층(820) 사이에 존재할 수 있다.
특정 구성에서, 복합 물품은 코어층의 표면 또는 스킨층 상에 배치된 장식층을 포함할 수 있다. 도 9를 참조하면, 물품(900)은 스킨층(720) 상에 배치되는 장식층(830)을 포함하는 것으로 도시된다. 도시되지는 않았지만, 장식층은 코어층(410)의 대향면에 배치될 수 있거나 도 8에 도시된 스킨층(820) 상에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 장식층(930)은 장식층, 질감층, 착색층 등으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 장식층(930)은 예를 들어, 폴리염화비닐, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스테르, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식층(930)은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리우레탄 등으로부터 형성되는 폼 코어를 포함하는 다층 구조일 수 있다. 직물은 폼 코어, 예컨대 천연 및 합성 섬유로부터 제조되는 직물, 니들 펀칭 등 이후의 유기 섬유 부직포, 기모(raised fabric), 편직물, 풀로킹 직물(flocked fabric), 또는 다른 그러한 재료에 결합될 수 있다. 직물은 또한 압력 민감성 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아미드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 포함하는, 열가소성 접착제로 폼 코어에 결합될 수 있다. 장식층(930)은 또한 스펀본드, 열적 결합(thermal bonded), 스펀 레이스(spun lace), 멜트-블로운(melt-blown), 습식-레이드(wet-laid), 및/또는 건식-레이드(dry-laid) 공정을 사용하여 생산될 수 있다. 절연층 또는 흡음층은 또한 본원에 기재된 물품의 하나 이상의 표면에 결합될 수 있고, 절연층은 원하는 경우와 같이, 개방되거나 폐쇄될 수 있으며, 예를 들어 개방 셀 폼 또는 폐쇄 셀 폼일 수 있다.
특정 실시형태에서, 본원에 기재된 LWRT 물품은 특정 두께로 성형될 수 있다. 모든 경우에 반드시 해당되는 것은 아니지만, 성형 온도는 로프트제의 총 부피를 증가시키도록 선택될 수 있으며, 이는 LWRT 물품의 두께를 증가시킬 수 있다. 로프트제가 없는 LWRT 물품은 또한 LWRT 물품의 형성 중에 압축되는 경우 성형 중에 어느 정도 로프트될 수 있다. 정확한 성형 두께는 원하는 대로 다양할 수 있으며, 통상적인 성형 두께는 기계 방향 및 횡방향에서 약 1 cm에서 약 10 cm까지 다양하지만, 다른 성형 두께가 또한 사용될 수 있다.
특정 실시형태에서, 본원에 언급된 바와 같이, LWRT 물품의 코어층에 이성분 섬유, 강화 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료의 존재는 선택된 성형 두께에 대해 개선된 기계적 특성을 제공할 수 있다.
특정 실시형태에서, 코어층 및 스킨층을 포함하는 LWRT 물품은 기계 방향과 횡방향에서 1.5 cm 내지 4 cm의 성형 두께에서 SAEJ949_200904에 의해 측정된 바와 같이, 기계 방향에서 약 10 N/cm 내지 약 40 N/cm 및 횡방향에서 약 5 N/cm 내지 약 30 N/cm의 피크 하중 값을 포함할 수 있다.
특정 실시형태에서, 코어층 및 스킨층을 포함하는 LWRT 물품은 기계 방향 및 횡방향에서 1.5 cm 내지 4 cm의 성형 두께에서 SAEJ949_200904에 의해 측정된 바와 같이 기계 방향으로 약 6 N/cm 내지 약 50 N/cm 및 횡방향으로 약 3 N/cm 내지 약 30 N/cm의 강성 값을 포함할 수 있다.
특정 실시형태에서, 코어층 및 스킨층을 포함하는 LWRT 물품은 기계 방향 및 횡방향에서 1.5 cm 내지 4 cm의 성형 두께에서 SAEJ949_200904에 의해 측정된 바와 같이 기계 방향으로 약 6 N/m2 내지 약 20 N/m2 및 횡방향으로 약 4 N/m2 내지 약 12 N/m2의 굴곡 강도 값을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 코어층 및 스킨층을 포함하는 LWRT 물품은 기계 방향 및 횡방향에서 1.5 cm 내지 4 cm의 성형 두께에서 SAEJ949_200904에 의해 측정된 바와 같이 기계 방향으로 약 800 N/m2 내지 약 1800 N/m2 및 횡방향으로 약 500 N/m2 내지 약 1600 N/m2의 굴곡 탄성률을 포함할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본원에 기재된 코어층 및 물품은 예를 들어 헤드라이너, 후방 윈도우 트림, 트렁크 트림, 사무실 파티션 패널(partition panel), 캐비닛 후면 패널, 자동차 내부 패널 또는 기타 자동차 내부 물품과 같은 건축 및 자동차 응용에 사용될 수 있다.
특정 실시형태에서 그리고 도 10을 참조하면, 본원에 기재된 물품은 차량의 헤드라이너에 존재할 수 있다. 예시적인 차량은 자동차, 트럭, 기차, 지하철, 레저용 차량, 항공기, 선박, 잠수함, 우주선 및 사람이나 화물을 운송할 수 있는 기타 차량을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 일부 경우에서, 헤드라이너는 통상적으로 이성분 섬유, 강화 섬유, 열가소성 재료, 로프트제, 하나 이상의 선택적인 스킨층 및 코어층 또는 스킨층 상에 배치된 장식층, 예를 들어 장식 직물을 포함하는 적어도 하나의 프리프레그 또는 코어층을 포함한다. 미학적으로 및/또는 시각적으로 즐거운 것 외에 장식층은 또한 흡음성을 향상시킬 수 있고 선택적으로 폼, 단열재 또는 기타 재료를 포함할 수 있다. 헤드라이너의 평면도의 예시가 도 10에 도시되어 있다. 헤드라이너(1000)는 본체(1010) 및 예를 들어 선루프(sunroof), 문루프(moonroof) 등을 위한 개구부(1020)를 포함한다. 헤드라이너(1010)의 본체는 본원에 기재된 코어층 중 하나 이상을 사용하고, 성형기를 사용하여 생산할 수 있으며, 여기서 장식 직물은 코어층의 표면에 배치되고 원하는 몰드(mold)로 눌러 물품을 원하는 모양을 갖는 헤드라이너로 변환한다. 이후, 개구부(1020)는 헤드라이너(1000)를 트리밍함으로써 제공될 수 있다. 헤드라이너의 비가시적 표면, 예를 들어 차량의 지붕에 기대어 있는 표면은 원하는 경우와 같이 하나 이상의 추가 층 또는 접착제를 포함할 수 있다. 헤드라이너의 전체 모양과 기하학적 구조는 헤드라이너가 결합될 차량의 영역에 기반하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 헤드라이너의 길이는 정면 유리창에서 후방 유리창까지 이어지도록 크기조정 및 배열될 수 있고, 헤드라이너의 폭은 차량의 왼쪽에서 차량의 오른쪽으로 이어지도록 크기조정 및 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 헤드라이너(1000)의 코어층은 20 중량% 내지 80 중량%의 강화 섬유 및 이성분 섬유(총합으로) 및 20 중량% 내지 80 중량%의 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하며 열가소성 재료는 폴리올레핀을 포함한다. 이성분 섬유는 코어-쉘 배열 또는 본원에 기재된 바와 같이 다른 배열을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 자동차 헤드라이너는 코어층과 관련하여 본원에 논의된 바와 같이 피크 하중 값, 강성 값, 굴곡 강도 값 및/또는 굴곡 탄성률 값을 제공할 수 있다.
특정 경우에서, 코어층은 또한 패널, 트림 피스 등을 포함하는 다른 자동차 내부 구성요소를 생산하는 데 사용될 수 있다. 후방 윈도우 트림(1100)(평면도)의 예시가 도 11에 도시되어 있다. 트림(1100)은 선택적으로 스킨층 및/또는 장식층과 함께 본 명세서에 기재된 바와 같이 코어층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 트림 피스와 같은 자동차 구성요소의 코어층은 20 중량% 내지 80 중량%의 강화 섬유 및 이성분 섬유(총합으로) 및 20 중량% 내지 80 중량%의 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하며 열가소성 재료는 폴리올레핀을 포함한다. 이성분 섬유는 코어-쉘 배열 또는 본원에 기재된 바와 같이 다른 배열을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 자동차 헤드라이너 또는 내부 구성요소는 코어층과 관련하여 본원에 논의된 바와 같이 피크 하중 값, 강성 값, 굴곡 강도 값 및/또는 굴곡 탄성률 값을 제공할 수 있다.
다른 구성에서, 본원에 기재된 이성분 섬유는 가구와 같은 비자동차 물품에 사용될 수 있다. 예를 들어 그리고 도 12를 참조하면, 상단 표면(1110), 전면(1210)에 결합된 측면(1212, 1214) 및 측면(1212, 1214)에 결합된 후면(1220)을 포함하는 디스플레이 캐비닛(1200)이 도시되어 있다. 표면(1210, 1212, 1214, 및 1220)은 함께 사용자 액세스 가능한 내부 저장 영역을 형성한다. 도시되지는 않았지만 캐비닛(1200)은 전면, 예를 들어 캐비닛의 내용물을 보기 위한 유리 표면 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 도어 또는 다른 장치가 캐비닛(1200)에 부착되어 캐비닛(1200) 내의 내용물을 시야에서 보호할 수 있다. 캐비닛(1200)의 하나 이상의 표면은 TP 재료, 강화 섬유 및 이성분 섬유를 포함하는 코어층이 있는 LWRT 물품으로서 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 후면(1220)은 열가소성 재료에 의해 함께 유지되는 강화 섬유 및 이성분 섬유의 웹을 포함하는 코어층을 포함할 수 있다. 물품(1200)의 하나 초과의 표면이 층에 이성분 섬유를 포함하는 경우, 층은 동일한 조성, 두께 또는 층 수를 가질 필요는 없다. 일부 실시예에서, 가구 물품(1200)의 코어층은 20 중량% 내지 80 중량%의 강화 섬유 및 이성분 섬유(총합으로) 및 20 중량% 내지 80 중량%의 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하며 열가소성 재료는 폴리올레핀을 포함한다. 이성분 섬유는 코어-쉘 배열 또는 다른 배열을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 가구 물품(1200) 또는 이의 패널은 코어 층과 관련하여 본원에 논의된 바와 같이 피크 하중 값, 강성 값, 굴곡 강도 값 및/또는 굴곡 탄성률 값을 제공할 수 있다.
일부 구성에서, 가구 물품은 적어도 하나의 서랍을 수용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어 그리고 도 13을 참조하면, 캐비닛(1300)은 서랍(1310) 및 후면(1320)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 후면(1320)은, 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같이 LWRT 물품, 예를 들어 이성분 섬유를 갖는 물품을 포함할 수 있다. 캐비닛(1300)의 다른 표면은 또한 본원에 기재된 LWRT 물품을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 가구 물품(1300)은 적어도 하나의 도어를 수용하도록 구성될 수 있고 (또는 이를 포함할 수 있다). 도 14를 참조하면, 캐비닛(1400)은 도어(1410) 및 후면(1420)을 포함한다. 후면(1420)은, 예를 들어, 본원에 기재된 바와 같이 LWRT 물품을 포함할 수 있다. 캐비닛(1400)의 다른 표면은 또한 본원에 기재된 LWRT 물품을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 도어(1410)의 외부 표면은 본원에 기재된 바와 같이 LWRT를 포함할 수 있다. 캐비닛이 문을 포함하는 경우, 문은 힌지(1412, 1414)를 통해 폐쇄 가능할 필요는 없다. 대신에, 도어는 도 15의 캐비닛(1500)에 도시된 바와 같이 슬라이딩 도어(1510)로 구성될 수 있다.
특정한 구체적인 실시예는 본원에 기재된 기술의 양태 중 일부를 추가로 예시하기 위해 기재된다.
실시예 1
이성분 섬유를 포함하는 복합 물품의 특성을 결정하기 위해 여러 샘플을 준비하고 테스트하였다. 테스트된 샘플에 사용된 재료와 그 번호는 아래 표 1에 도시되어 있다. PP는 폴리프로필렌을 지칭한다. 테스트된 중합체 섬유는 쉘에 LLDPE가 있고 코어에 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 있는 코어-쉘 이성분 섬유였다.
Figure pct00001
실시예 2
실시예 1의 복합 물품을 상이한 두께로 성형하였다. 아래의 표 2는 다양한 물품에 대한 상이한 두께의 일부를 나열한다. MD는 시험편의 경도 방향이 기계 방향과 일치함을 나타내고 CD는 시험편의 경도 방향이 횡-기계 방향과 일치함을 나타낸다.
Figure pct00002
실시예 3
테스트 샘플의 피크 하중 값을 SAEJ949_200904를 사용하여 측정하였다. 3점 굽힘 테스트에서 하중을 대향하는 테스트 샘플의 필름 측과 함께 3점 굽힘 테스트를 사용하였다. 테스트된 샘플에 대해 측정된 피크 하중 값은 아래 표 3에 나와 있다.
Figure pct00003
모든 테스트된 샘플에 대해 성형 두께가 증가함에 따라 기계 방향과 횡방향에서의 피크 하중 값이 일반적으로 증가한다. 미소구체가 있는 샘플(ST-12244 및 ST-12245)의 피크 하중 값을 미소구체가 없는 샘플(ST-12242 및 ST-12243)과 비교할 때, 피크 하중은 일반적으로 유사한 두께에서 미소구체 기반 샘플에 대해 더 높다. 예를 들어, 2.6 cm 두께에서, 990 gsm ST-12242b 샘플은 기계 방향과 횡방향에서 각각 25.2 및 17.0의 피크 하중 값을 가졌다. 2.5 cm 두께에서, 990 gsm ST-12244a 샘플은 기계 방향과 횡방향에서 각각 32.2 및 21.1의 피크 하중 값을 가졌다. 예를 들어, ST-12245a의 MD 및 CD 피크 하중 값이 ST-12243c에 대한 MD 및 CD 피크 하중 값을 초과하는 790 gsm 샘플에서 유사한 결과가 관찰된다. 이러한 결과는 열가소성 재료, 강화 섬유, 중합체 섬유 및 미소구체의 조합과 일치하여 선택된 평량 및 성형 두께에서 향상된 피크 하중을 제공한다.
실시예 4
테스트 샘플의 강성 값을 SAEJ949_200904를 사용하여 측정하였다. 3점 굽힘 테스트에서 하중을 대향하는 테스트 샘플의 필름 측과 함께 3점 굽힘 테스트를 사용하였다. 테스트된 샘플에 대해 측정된 강성 값은 아래 표 4에 나와 있다.
Figure pct00004
강성은 일반적으로, 섬유를 보다 적게 포함하는 가벼운 물품일수록 낮았다. 미소구체가 있는 샘플(ST-12244 및 ST-12245)의 강성 값을 미소구체가 없는 샘플(ST-12242 및 ST-12243)과 비교할 때, 강성은 유사한 두께에서 미소구체 기반 샘플에 대해 동일하거나 더 높다. 예를 들어, 약 2.6 cm 성형 두께에서, 990 gsm ST-12242b 샘플은 기계 방향에서 21.0의 강성 값을 가졌다. 약 2.5 cm 성형 두께에서, 990 gsm ST-12244a 샘플은 22.2의 강성 값을 가졌다. 이러한 동일한 샘플의 경우, 횡방향의 강성은 미소구체의 존재 하에 감소하였다. 790 gsm 샘플의 경우, ST-12245a의 MD 및 CD 강성 값(10.1 및 7.6)은 ST-12243c에 대해 MD 및 CD 강성 값(15.1 및 12.7)보다 미만이다. 이러한 결과는 미소구체가 없는 경우의 결과보다 동일하거나 더 유연한 물품을 제공하는 이성분 섬유 및 미소구체와 일치한다.
실시예 5
테스트 샘플의 굴곡 강도 값을 SAEJ949_200904를 사용하여 측정하였다. 3점 굽힘 테스트에서 하중을 대향하는 테스트 샘플의 필름 측과 함께 3점 굽힘 테스트를 사용하였다. 테스트된 샘플에 대해 측정된 굴곡 강도 값은 아래 표 5에 나와 있다.
Figure pct00005
굴곡 강도는 일반적으로 성형 두께가 증가함에 따라 감소하였다. 굴곡 강도는 또한 일반적으로, 섬유를 보다 적게 포함하는 가벼운 물품일수록 낮았다. 미소구체가 있는 샘플(ST-12244 및 ST-12245)의 굴곡 강도를 미소구체가 없는 샘플(ST-12242 및 ST-12243)과 비교할 때, 굴곡 강도는 유사한 두께에서 미소구체 기반 샘플에 대해 동일하거나 더 높다. 예를 들어, 약 2.6 cm 성형 두께에서, 990 gsm ST-12242b 샘플은 기계 방향에서 11.3의 굴곡 강도를 가졌다. 2.5 cm 성형 두께에서, 990 gsm ST-12244a 샘플은 15.1의 굴곡 강도를 가졌다. 이러한 동일한 샘플의 경우, 횡방향의 굴곡 강도는 미소구체의 존재 하에 약간 증가하였다.
790 gsm 샘플의 경우, ST-12245a의 MD 및 CD 굴곡 강도 값(14.5 및 10.2)은 ST-12243c에 대해 MD 및 CD 굴곡 강도 값(8.9 및 6.3)보다 훨씬 더 높았다. 이러한 결과는 동일하거나 더 양호한 굴곡 강도를 제공하는 이성분 섬유 및 미소구체와 일치한다.
실시예 6
테스트 샘플의 굴곡 탄성률 값을 SAEJ949_200904를 사용하여 측정하였다. 3점 굽힘 테스트에서 하중을 대향하는 테스트 샘플의 필름 측과 함께 3점 굽힘 테스트를 사용하였다. 테스트된 샘플에 대해 측정된 굴곡 탄성률 값은 아래 표 6에 나와 있다.
Figure pct00006
굴곡 탄성률 강도는 일반적으로 성형 두께가 증가함에 따라 감소하였다. 미소구체가 있는 샘플(ST-12244 및 ST-12245)의 굴곡 탄성률을 미소구체가 없는 샘플(ST-12242 및 ST-12243)과 비교할 때, 굴곡 탄성률은 유사한 두께에서 미소구체 기반 샘플에 대해 동일하거나 더 높다. 예를 들어, 약 2.6 cm 성형 두께에서, 990 gsm ST-12242b 샘플은 기계 방향에서 1389.6의 굴곡 탄성율을 가졌다. 2.5 cm 성형 두께에서, 990 gsm ST-12244a 샘플은 1582.8의 굴곡 탄성률을 가졌다. 이러한 동일한 샘플의 경우, 횡방향의 굴곡 강도는 미소구체의 존재 하에 증가하였다. 790 gsm 샘플의 경우, ST-12245a의 MD 및 CD 굴곡 탄성률 값(1546.7 및 1204.8)은 ST-12243c에 대해 MD 및 CD 굴곡 탄성률 값(1195.5 및 914.3)보다 훨씬 더 높았다. 이러한 결과는 동일하거나 더 양호한 굴곡 탄성률을 제공하는 이성분 섬유 및 미소구체와 일치한다.
실시예 7
유리/이성분 중합체 섬유 하이브리드 LWRT(H-LWRT) 및 표준 유리 섬유 LWRT(S-LWRT) 시트를 동일한 습식-레이드 공정을 사용하여 제조하였다. 폴리올레핀 수지, 절단 유리 섬유 및 H-LWRT용 이성분 중합체 섬유를 물에 분산시켰다. 잘 분산된 수지와 섬유의 수성 현탁액을 웹 형성 섹션으로 옮기고 팽창제를 연속 웹에 첨가하였다. 생성된 웹을 배수하고, 가열하고, 표면 재료(스크림 및 필름)로 적층하고 굳혀 평평한 LWRT 복합 시트를 생성하였다. 다양한 평량(면적 밀도)을 갖는 재료는 제조 매개변수를 조정하여 생산할 수 있다. 대조 샘플(S-LWRT)은 HLWRT의 평량 568 g/m2보다 약 14.4% 더 중량인 650 g/m2의 평량을 가졌다.
수지의 융점을 초과하여 가열된 후, 재료는 팽창/로프트제로부터 뿐만 아니라 구부러진 섬유로부터의 잔류 응력의 방출로 인해 두께 증가를 경험한다. 그러므로, 모든 재료는 생산된 상태/두께보다 두꺼운 3.5 내지 7 mm의 두께로 성형이 가능하다(표 1). 도 16은 샘플 B(H-LWRT) 시트로부터 성형된 예시적인 부품을 도시한다. 이 재료는 몰드에서 복잡한 모양에 적응하기 위해 좋은 성형성을 나타낸다.
평량(면적 밀도), 생산된 두께 및 유리(회분(ash)) 함량을 포함하는 분석 특성을 표준 내부 테스트 절차에 따라 측정하였다. 두께가 3 mm인 샘플의 인장 특성을 ASTM D790에 따라 측정하였다. 두께가 3.5, 4, 5.5 및 7 mm인 성형된 시편의 굴곡 특성을 ASTM D638에 따라 측정하였다. 표 7은 S-LWRT와 H-LWRT의 물리적 특성을 나타낸다.
Figure pct00007
대조 샘플 S-LWRT는 2개의 H-LWRT 샘플보다 82 g/m2(14.4%) 더 중량이었다. S-LWRT는 약간 더 낮은 두께를 보여, 약간 더 높은 굳힘 수준을 나타낸다. 샘플 A와 B(H-LWRT)는 이성분 중합체 섬유의 중량 비율이 상이하기 때문에 상이한 유리 함량을 갖는다.
실시예 8
표 7에 나타난 샘플의 인장특성을 평가하기 위해 3.5 mm의 두께를 갖는 성형판을 펀치 프레스로 도그-본(dog-bone) 인장 시편으로 절단하였다. 도 17은 인장 탄성률을 나타내는 그래프이며 도 18은 샘플 A(H-LWRT), 샘플 B(H-LWRT) 및 대조군(S-LWRT)의 인장강도를 나타내는 그래프이다. 인장 탄성률과 인장 강도 양쪽 모두에 대해, 3개 샘플 모두 횡-기계 방향(CD)에서의 것보다 기계 방향(MD)에서 상당히 더 양호한 결과를 보여준다. 이는 주로 헤드박스에서 발생하는 기계 방향을 선호하는 섬유 방향 편향 때문일 수 있다. 헤드 박스에서 흐름은 전단과 확장의 혼합이다. 복잡한 흐름은 벽에 가까운 전단력을 특징으로 할 수 있으며 전체 도메인 내에서 기계 방향으로 연신될 수 있다. 결과적으로, 섬유는 흐름 방향으로 강하게 정렬되어 MD에서 더 양호한 기계적 성능을 얻을 수 있다.
샘플 B(H-LWRT)는 MD에서 최고의 평균 인장 탄성률을 갖는 반면 대조군(SLWRT)은 CD에서 샘플 A와 B 양쪽 모두 보다 약간 더 큰 평균 인장 탄성률을 보여준다. 인장 강도의 경우, 3개의 샘플 모두 MD에서 매우 유사한 성능을 보여준다. CD에서, 샘플 A는 대조군과 유사한 결과를 나타내며 샘플 B는 다른 2개보다 약간 더 낮을뿐이다. 특히, 대조군(S-LWRT)은 양쪽 H-LWRT 샘플보다 82 g/m2 더 중량이다. 이는 인장 특성을 희생하지 않으면서 최대 82 g/m2의 중량 감소가 유리 섬유와 이성분 중합체 섬유를 혼성화함으로써 달성된다는 것을 의미한다. 특히 인장 특성의 경우, 강도는 수지와 섬유 간의 결합에 크게 의존한다. 이성분 중합체 섬유는 매트릭스 수지보다 더 낮은 융점을 갖는 성분을 갖는다. 가열 및 굳힘 단계 동안에, 중합체 섬유에서 융점이 더 낮은 구성요소가 녹아 유리 섬유 표면에 결합되는데, 이는 유리 섬유 주변의 수지가 더 양호하게 습윤되는 데 기여하는 것으로 간주된다.
실시예 9
굴곡 시험을 3.5, 4, 5.5 및 7 mm로 성형된 시편에 대해 수행하였다. 도 19a 및 도 19b는 샘플 A(H-LWRT), 샘플 B(HLWRT) 및 대조군(S-LWRT) 사이의 MD 및 CD 양쪽 모두에서 피크 하중을 비교한다. 인장 특성과 마찬가지로, MD에서의 피크 하중 결과는 또한 CD에서의 결과보다 더 양호하다. 다공성의 증가로 인해 두께가 증가함에 따라 피크 하중은 감소된다. 전체 성형 두께 범위에 걸쳐서, 3개 샘플 모두 매우 유사한 피크 하중 결과를 보여준다. 이는 굴곡 피크 하중을 희생하지 않으면서 최대 82 g/m2의 중량 감소가 유리 섬유와 이성분 중합체 섬유를 혼성화함으로써 달성된다는 것을 나타낸다.
본원에 개시되는 예들의 요소들을 소개할 때, 관사들 "일", "하나", "이(the)" 및 "상기"는 요소들 중 하나 이상이 존재한다는 점을 의미하도록 의도된다. 용어들 "포함하는" "포함하고 있는" 및 "가지고 있는"은 개방형으로 의도되고 나열된 요소들 이외에 추가적인 요소들이 존재할 수 있다는 점을 의미한다. 본 개시내용의 이점을 고려해 볼 때, 실시예의 다양한 구성요소는 다른 실시예의에서 다양한 구성요소와 상호교환되거나 이에 의해서 대체될 수 있다는 점이 당업자에 의해 인식될 것이다.
특정 양태, 실시예 및 실시형태가 상술되었지만, 본 개시내용의 이점을 고려해 볼 때, 개시된 예시적 양태, 실시예 및 실시형태의 추가물, 대체물, 수정물, 및 변경물이 가능하다는 점이 당업자에 의해 인식될 것이다.

Claims (64)

  1. 강화 섬유(reinforcing fiber), 이성분 섬유(bicomponent fiber),로프트제(lofting agent) 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹(web)을 포함하는 로프티드(lofted) 코어층을 포함하는 성형된 다공성 복합 물품으로서, 상기 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도(porosity)를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 코어-쉘(core-shell) 배열을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 상기 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 상기 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 기계 방향 및 횡방향 양쪽 모두에서 약 2 mm 내지 약 4 mm의 성형된 두께에서, 기계 방향에서 약 10 N 내지 약 40 N의 피크 하중 및 횡방향에서 약 6 N 내지 약 30 N의 피크 하중을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 선형 저밀도 폴리에틸렌인 성형된 다공성 복합 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  7. 제2항에 있어서, 상기 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  8. 제2항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  9. 제2항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 상기 쉘에 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 상기 코어에 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하고, 상기 코어에서의 상기 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높으며, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  12. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  13. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  14. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성 그리고 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  15. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성 그리고 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  16. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 그리고 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  17. 제10항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성, SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도, 및 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 자동차 헤드라이너(headliner)로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  19. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 자동차 내부 구성요소로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  20. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 큐비클 패널(cubicle panel) 또는 가구 패널(furniture panel)로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  21. 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹을 포함하는 로프티드 코어층을 포함하는 성형된 다공성 복합 물품으로서, 상기 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 코어-쉘 배열을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 상기 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 상기 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 10 N/cm 내지 약 50 N/cm의 기계 방향에서의 강성 및 약 7 N/cm 내지 약 30 N/cm의 횡방향에서의 강성을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  22. 제21항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  24. 제23항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  25. 제24항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 선형 저밀도 폴리에틸렌인, 성형된 다공성 복합 물품.
  26. 제25항에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  27. 제22항에 있어서, 상기 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  28. 제22항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  29. 제22항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  30. 제21항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 상기 쉘에 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 상기 코어에 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하고, 상기 코어에서의 상기 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높으며, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  31. 제30항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  32. 제30항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  33. 제30항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도, 및 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  34. 제21항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 자동차 헤드라이너 또는 자동차 내부 구성요소로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  35. 제21항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 큐비클 패널 또는 가구 패널로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  36. 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹을 포함하는 로프티드 코어층을 포함하는 성형된 다공성 복합 물품으로서, 상기 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 코어-쉘 배열을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 상기 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 상기 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 6 MPa 내지 약 17 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 강도 및 약 4 MPa 내지 약 11 MPa의 횡방향에서의 굴곡 강도를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  37. 제36항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  38. 제37항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  39. 제38항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  40. 제39항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 선형 저밀도 폴리에틸렌인, 성형된 다공성 복합 물품.
  41. 제40항에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  42. 제37항에 있어서, 상기 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  43. 제37항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  44. 제37항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  45. 제36항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 상기 쉘에 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 상기 코어에 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하고, 상기 코어에서의 상기 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높으며, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  46. 제36항에 있어서, 상기 성형된 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 더 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  47. 제31항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 자동차 헤드라이너로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  48. 제31항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 자동차 내부 구성요소로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  49. 제31항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 큐비클 패널로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  50. 제31항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 가구 패널로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
  51. 강화 섬유, 이성분 섬유, 로프트제 및 열가소성 재료로부터 형성된 웹을 포함하는 로프티드 코어층을 포함하는 성형된 다공성 복합 물품으로서, 상기 웹은 약 20% 내지 약 80%의 다공도를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 코어-쉘 배열을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 쉘의 쉘 재료는 상기 열가소성 재료의 융점과 실질적으로 유사한 융점을 포함하고, 상기 코어-쉘 배열의 코어의 코어 재료는 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높은 융점을 포함하며, 상기 성형된 다공성 복합 물품은 SAE J949_200904에 의해 테스트된 바와 같이 약 800 MPa 내지 약 2000 MPa의 기계 방향에서의 굴곡 탄성률 및 약 500 MPa 내지 약 1300 MPa의 횡방향에서의 굴곡 탄성률을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  52. 제51항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  53. 제52항에 있어서, 상기 이성분 섬유는 폴리올레핀을 포함하는 쉘 및 폴리에스테르를 포함하는 코어를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  54. 제53항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  55. 제54항에 있어서, 상기 폴리에틸렌은 선형 저밀도 폴리에틸렌인, 성형된 다공성 복합 물품.
  56. 제55항에 있어서, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  57. 제52항에 있어서, 상기 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  58. 제52항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  59. 제52항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌이고, 상기 쉘의 폴리올레핀은 선형 저밀도 폴리에틸렌을 포함하고, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하며 상기 코어의 폴리아미드는 나일론을 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  60. 제51항에 있어서, 상기 열가소성 재료는 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 강화 섬유는 유리 섬유를 포함하고, 상기 이성분 섬유는 상기 쉘에 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 상기 코어에 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 포함하고, 상기 코어에서의 상기 폴리에스테르 또는 폴리아미드의 융점은 상기 열가소성 재료의 융점보다 적어도 섭씨 20도 더 높으며, 상기 로프트제는 팽창성 미소구체를 포함하는, 성형된 다공성 복합 물품.
  61. 제51항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품은 자동차 헤드라이너로서 구성되는, 성형된 다공성 복합 물품.
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