(57)【要約】たとえば木質ボードの代替品として適した複合構造材料が開示されている。それは、コア材料に付着する寸法的に安定した層状の皮膜で覆われた、寸法的に安定したコア材料を備える。層状の皮膜は、紙と布とから成る群から選ばれた堅くされたウェッブ材料（１０）の少なくとも１つの層に結合された平行なひも（１９）の少なくとも１つの層から成る。適切なコア材料は、粒状化ゴムの粒子（３２）で任意に満たされたポリウレタン泡（３８）、膨張パーライト、発泡性ポリマービーズ、及び／又はガラス小球体を含む。平行なひも（１９）は、そのワープひもとして、一片のポリエステル布の形で供給されることが望ましい。ウェッブ材料（１０）は、エポキシレジンで堅くされたクラフト紙であることが望ましい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア材料に結合した寸法的に安定した層状の皮膜で覆われたコア材料を備え、前記層状の皮膜は、堅くされた紙及び堅くされた布から成る群から選ばれた寸法的に安定したウェッブ材料の少なくとも１つの層に結合された少なくとも１束の実質的に平行な補強ひもを備える、複合構造材料。
【請求項２】
前記材料が細長く、前記少なくとも一束のひもが構造材料の縦方向を向いており、構造材料の実質的に全長にわたり延びており、前記ひもの少なくともいくつかが予め張力がかけられた状態でウェッブ材料に結合している、請求項１の複合構造材料。
【請求項３】
構造材料がその全長にわたって実質的に均一な断面を有し、前記ひもの束の幅がその断面の周長の約２５〜１００％を占める、請求項２の複合構造材料。
【請求項４】
前記ひもが、ワープ方向の張力のもとで前記ウェッブ材料に結合されている布片のワープである、請求項３の構造材料。
【請求項５】
前記布が熱硬化性樹脂によってウェッブ材料に結合されている、請求項４の複合構造材料。
【請求項６】
前記ウェッブ材料が堅くなる合成樹脂で含浸されている紙である、請求項５の複合構造材料。
【請求項７】
前記紙がセルロース繊維を備えている、請求項６の複合構造材料。
【請求項８】
前記層状の皮膜が前記紙の層に結合された前記布の組合せを少なくとも１つ備えており、前記紙の層が前記布の層の外側にある、請求項７の複合構造材料。
【請求項９】
前記層状の皮膜の最外層が２層の紙であり、エポキシ樹脂がにじみ出ることに対するバリヤである樹脂の層が前記２つの層の間に挟まれており、層状の皮膜の最内層がこのようなバリヤ層を欠いている紙である、請求項８の複合構造材料。
【請求項１０】
樹脂状基材が熱硬化性樹脂を備えている、請求項９の複合構造材料。
【請求項１１】
前記コア材料が樹脂状基材に埋め込まれた充てん剤固体片を備えている、請求項１０の複合構造材料。
【請求項１２】
前記コア材料が少なくとも約３００ポンド／平方インチの衝撃耐力を有する、請求項１０の複合構造材料。
【請求項１３】
前記充てん剤固体片が、リグノセルロース材料、セルロース材料、ガラス質材料、セメント質材料、炭素質材料、プラスチック、及びゴムから成る群から選ばれた１つ以上の固体の片を備えている、請求項１１の複合構造材料。
【請求項１４】
充てん剤材料片が、ゴムタイヤ片、ガラス小球体、発泡ポリマービーズ、及び膨張したパーライトから成る群の少なくとも一つを備える、請求項１１の複合構造材料。
【請求項１５】
前記樹脂状基材がエポキシ樹脂及びポリウレタン樹脂から成る群から選ばれた樹脂を備える、請求項１４の複合構造材料。
【請求項１６】
前記層状の皮膜が、ワープが少なくとも主に合成繊維又は長繊維を備えている前記布の層に結合した前記紙の層の組合せを少なくとも１つ備えている、請求項１５の複合構造材料。
【請求項１７】
前記層状の皮膜が、ワープが少なくとも主にポリエステル繊維又は長繊維を備えている前記布の層に結合した前記紙の層の組合せを少なくとも１つ備えている、請求項１５の複合構造材料。
【請求項１８】
前記層状の皮膜が、布のワープが少なくとも主にポリエステル繊維又は長繊維から成っている前記布の層に結合した前記紙の層の組合せを少なくとも１つ備えており、前記紙が少なくとも主にセルロース繊維からなる、請求項１５の複合構造材料。
【請求項１９】
前記樹脂状基材が発泡ポリウレタン樹脂を備えている、請求項１８の複合構造材料。
【請求項２０】
層状の皮膜中で、最内層及び最外層が少なくとも主にセルロース繊維からなる紙の層であり、最外層の外側の層がその層の内側の層よりも薄い、請求項１９の複合構造材料。
【請求項２１】
前記布及び前記コア材料を前記紙に結合するのを助ける硬化したエポキシ樹脂で各紙の層が含浸されている、請求項２０の複合構造材料。
【請求項２２】
前記層状の皮膜が、前記布の層に結合したクラフト紙の層の組合せを少なくとも１つ備え、前記布が少なくとも主に連続したポリエステル長繊維から成っており、前記ワープひもが約０．０１０〜０．０１５インチの直径を有する単繊維のひも及び約６００〜１，０００デニエールを有する多繊維から成る群から選ばれ、前記布が前記布の横方向インチ当り約９０〜２００ポンドの範囲内のワープ方向引張強さを有する、請求項２１の複合構造材料。
【請求項２３】
少なくとも１つの組合せ中のクラフト紙が約６５〜１００ｌｂｓ．の坪量を有する、請求項２２の複合構造材料。
【請求項２４】
前記コア材料が約３００〜２，５００ポンド／平方インチの衝撃耐性を有する、請求項２３の複合構造材料。
【請求項２５】
前記層状の皮膜が、その中で前記布片がワープ方向に布の幅の各インチ当り少なくとも約１０ポンドの張力のもとで前記紙の層に結合されている少なくとも１つの前記布の層を備えている、請求項２４の複合構造材料。
【請求項２６】
前記構造材料が四辺を有するようにその断面形状が矩形状であり、前記層状の皮膜が、構造材料の少なくとも一方を覆う少なくとも１つの前記予め張力がかけられた布の層を備える、請求項２５の複合構造材料。
【請求項２７】
前記構造材料が２つの対向した広い側及び２つの対向した狭い側を有するようにその断面形状が非正方形矩形状であり、層状の皮膜が、前記構造材料の前記広い側の各々を覆う少なくとも１つの前記予め張力がかけられた布の層を備える、請求項２５の複合構造材料。
【請求項２８】
前記層状の皮膜が２つの対向した重複する結合したＣチャネルを備えており、各Ｃチャネルが広い側の１つを覆っており前記構造材料の全長にわたり走っている、請求項２７の複合構造材料。
【請求項２９】
前記布が織られている、請求項５の複合構造材料。
【請求項３０】
前記布が交差して置かれたスクリムである、請求項５の複合構造材料。
【請求項３１】
前記布が織られている、請求項７の複合構造材料。
【請求項３２】
前記布が交差して置かれたスクリムである、請求項７の複合構造材料。
【請求項３３】
前記布が織られている、請求項１０の複合構造材料。
【請求項３４】
前記布が交差して置かれたスクリムである、請求項１０の複合構造材料。
【請求項３５】
前記布が織られている、請求項１５の複合構造材料。
【請求項３６】
前記布が交差して置かれたスクリムである、請求項１５の複合構造材料。
【請求項３７】
前記布が織られている、請求項２０の複合構造材料。
【請求項３８】
前記布が交差して置かれたスクリムであり、その中で前記ワープひもが外側を向いている、請求項２０の複合構造材料。
【請求項３９】
前記布が交差して置かれたスクリムであり、その中で前記ワープひもが外側を向いている、請求項２６の複合構造材料。
【請求項４０】
前記材料が少なくとも０．１である少なくとも１つの断面方向のアスペクトを有する、請求項１０の複合構造材料。
【請求項４１】
細長い複合構造材料の製造方法であって、
ａ）熱硬化性樹脂の前駆体混合物が含浸された紙及び布から成る群から選ばれる多孔性のウェッブ材料の第１の細長いＣチャネルを得ること及びチャネルのＣ側を上に向けることと、
ｂ）ウェブ材料内の樹脂前駆体混合物と相溶性のある熱硬化性樹脂前駆体混合物で布片を含浸させることと、
ｃ）チャネルの長さを伸ばすように、ワープをチャネルの縦方向に走らせつつ、前記第１のＣチャネルの内底上に前記布片を置くことと、
ｄ）前記ウェッブ材料内の前記樹脂前駆体混合物及び布内の樹脂前駆体混合物の両方と相溶性がある、反応されると少なくとも半ば堅い基材樹脂を生ずる、流体基材樹脂前駆体混合物を前記布片の最上部上に堆積することと、
ｅ）前記第１のＣチャネルを、Ｃ側を下に向かせている、熱硬化性樹脂前駆体混合物で含浸された多孔性のウェッブ材料の第２のＣチャネルで覆うことであって、前記２つのチャネルの垂直側が互いに重複して接触しており前記２つのＣチャネルがそれらの間のコア空間を画定するようにしている、覆うことと、
ｆ）（ｉ）前記コア空間内の基材樹脂と、（ｉｉ）前記多孔性のウェッブ材料内の熱硬化性樹脂と、（ｉｉｉ）前記布内の前記熱硬化性樹脂と、の硬化を助けるための条件下で、３つの樹脂すべてが硬化するために十分な時間にわたって、前記２つのＣチャネルをつなぎ合わせて、それによって前記２つのＣチャネルが重複する所で共に結合され、前記布片は前記第１のＣチャネルに結合され、前記コア空間は基材樹脂で充たされ、前記基材樹脂は前記布及び前記ウェッブ材料に結合される、
ステップを含む、製造方法。
【請求項４２】
細長い複合構造材料の製造方法であって、
ａ）紙と布とからなる群から選ばれた２片の多孔性のウェッブ材料の折り畳み可能な積層を形成することであって、少なくとも１片の布をそれらの間に挟み、布のワープを縦方向に走らせ、多孔性のウェッブ材料の各片及びこれらの条片の間のすべての材料を熱硬化性樹脂前駆体混合物で含浸させ、積層を形成することと、
ｂ）多孔性のウェッブ材料の条片の１つを上部に、多孔性のウェッブ材料の他の条片を底部にして、前記積層を槽形状に折り畳んでそれを水平に向けることと、
ｃ）依然として折り畳み可能である間に、積層内の樹脂前駆体混合物と相溶性のある流体基材樹脂前駆体組成物を、十分に反応した時には少なくとも半硬質の熱硬化性基材樹脂を生じるように積層の槽の中に堆積することと、
ｄ）前記積層が前記基材樹脂前駆体組成物を含むコア空間を囲んで画定するように、積層を折り曲げて閉じて封をして密閉することと、
ｅ）前記積層内の前記熱硬化性樹脂及び前記コア空間内の前記基材樹脂の両方の硬化を助ける条件下で、両方の樹脂が硬化するのに十分な時間、前記閉じた積層及びその内容物を金型内に保持することであって、それによって、（ｉ）前記積層及び前記基材樹脂は両方共少なくとも半硬質にされ、（ｉｉ）前記基材樹脂は、それが含み得る任意の充てん剤固体と共に前記コア空間を充たし、（ｉｉｉ）前記積層及び前記基材樹脂が共に結合されるように保持すること、
のステップを含む、方法。
【請求項４３】
前記基材樹脂前駆体混合物が、少なくとも半硬質である発泡ポリウレタンを形成するために必要な反応物質及び発泡剤を備える、請求項４２の方法。
【請求項４４】
前記２片のウェッブ材料が紙である、請求項４３の方法。
【請求項４５】
紙の底の片が２層の紙であり、エポキシ樹脂がにじみ出ることに対するバリヤである層又は樹脂が２つの層の間に挟まれており、紙の最上部の片がこのようなバリヤ層を欠いている、請求項４４の方法。
【請求項４６】
熱硬化性樹脂前駆体混合物がエポキシ樹脂を発泡させるのに必要な反応物質を有する、請求項４５の方法。
【請求項４７】
前記紙片の間に挟まれた前記布が、連続したポリエステル長繊維又は繊維ガラスのいずれかを備えるワープを有する、請求項４６の方法。
【請求項４８】
ステップｅの間に、前記積層が縦方向の十分な張力をかけられており、そのステップから生じる構造材料の外側の紙の層が実質的にしわなしである、請求項４７の方法。
【請求項４９】
ステップｅの間に、前記紙片の間に挟まれた前記布が連続したポリエステル長繊維を備えたワープを有し、前記布が縦方向の十分な張力をかけられており、前記ワープひもがそれらの性能の約１０〜８５％まで伸張されている、請求項４８の方法。
【請求項５０】
前記基材樹脂前駆体組成物が、タイヤゴム、ガラス小球体、発泡ポリマービーズ、及び膨張したパーライトから成る群から選ばれた少なくとも１つの充てん剤固体の条片を備える、請求項４８の方法。
【請求項５１】
前記基材樹脂前駆体組成物が、ゴムの重量の約３％以下のベルト金属を含むタイヤゴムの条片を含んでおり、このようなゴムの量が完成した材料のコアの約２０〜９０体積％を占める、請求項４８の方法。
【請求項５２】
前記基材樹脂前駆体組成物がガラス小球体を含み、その重量過半数が約５〜２２５ミクロンの範囲内の粒径を有し、このような小球体が完成した材料のコアの約２〜９０体積％を占める、請求項４８の方法。
【請求項５３】
前記基材樹脂前駆体組成物が、完成した材料のコアの約１０〜８０体積％を占める量の膨張したパーライトを含む、請求項４８の方法。
【請求項５４】
その長さ全体にわたって実質的に均一な矩形の断面を有する、細長い、四辺がある複合構造材料であって、熱硬化性樹脂によってコア材料に結合された層状の皮膜内で覆われた、堅いポリウレタン泡のコア材料を備えており、前記層状の皮膜が紙を寸法的に安定にするために十分な量の堅くなる熱硬化性樹脂で含浸された紙の層に結合された少なくとも１束の布を備えており、前記布のワープが前記構造材料の縦方向を向いていて実質的にその全長を延びており、前記少なくとも１束の布は構造材料の少なくとも２つの対面を実質的に覆っており、前記コア材料は少なくとも約３００ｐｓｉの衝撃耐性を有する、複合構造材料。
【請求項５５】
前記コア材料が、タイヤゴム、膨張したパーライト、発泡ポリマビーズ、及びガラス小球体から成る群から選ばれた少なくとも１つの充てん剤固体の条片を備えており、約３００〜１７００ｐｓｉの範囲内の衝撃耐性を有する、請求項５４の構造材料。
【請求項５６】
前記コア材料が約１８００〜２５００ｐｓｉの範囲内の衝撃耐性を有する、請求項５４の構造材料。
【請求項５７】
（ａ）ストリンガと（ｂ）ブロック及び連結ボードの組合せとからなる群から選ばれたデッキボード及びデッキ支持ボードを備えた出荷パレットであって、少なくとも１つの前記デッキボード又は前記デッキ支持ボードが、その長さ全体にわたって実質的に均一な矩形の断面を有する細長い四辺がある複合構造材料であり、前記材料は熱硬化性樹脂によって前記コア材料に結合された層状の皮膜内で覆われた少なくとも半ば堅いポリウレタン泡のコア材料を備えており、前記層状の皮膜は紙を寸法的に安定にするために十分な量の堅くなる熱硬化性樹脂で含浸された紙の層に結合された少なくとも１束の布を備えており、前記布のワープが前記構造材料の縦方向を向いていて実質的にその全長を延びており、前記少なくとも１束の布は前記構造材料の少なくとも２つの対面を実質的に覆っており、前記コア材料は少なくとも約３００ｐｓｉの衝撃耐性を有する、出荷パレット。
【請求項５８】
前記複合デッキボードの各々の中の前記コア材料が、タイヤゴム、膨張したパーライト、発泡ポリマビーズ、及びガラス小球体から成る群から選ばれた少なくとも１つの充てん剤固体の条片を備えており、約３００〜１７００ｐｓｉの範囲内の衝撃耐性を有する、請求項５７の出荷パレット。
【請求項５９】
前記複合デッキ支持ボードの各々の中の前記コア材料が、タイヤゴム及びガラス小球体から成る群から選ばれた少なくとも１つの充てん剤固体の条片を備えており、約１８００〜２５００ｐｓｉの範囲内の衝撃耐性を有する、請求項５８の出荷パレット。
【請求項６０】
前記複合デッキボード及び前記デッキ支持ボードの各々の中の布の各束が、布の横方向インチ当り少なくとも約１２本のワープひもを有する、請求項５８の出荷パレット。
【請求項６１】
各複合ボードの前記四辺の各々が前記少なくとも１束の布によって実質的に完全に覆われている、請求項６０の出荷パレット。
【請求項６２】
前記複合デッキボード及び前記デッキ支持ボードの各々の中の布の各束が、布の横方向インチ当り少なくとも１２本のワープひもを有する、請求項５９の出荷パレット。
【請求項６３】
各複合ボードの前記四辺の各々が前記少なくとも１束の布によって実質的に完全に覆われている、請求項６２の出荷パレット。
【請求項６４】
前記出荷ボードがストリンガパレットであり、前記デッキボードの各々が前記複合デッキボードであり、前記ストリンガの各々が前記複合ストリンガである、請求項６３の出荷パレット。
【請求項６５】
各複合デッキボード中の前記コア材料が約４０〜５０体積％の膨張したパーライトを備える、請求項６４の出荷パレット。
【請求項６６】
前記複合ボード又はブロックのうち少なくとも１つの層状の皮膜内に、前記コア及び前記皮膜と異なる材料の埋込物であって、遠くから測定可能な物理的特性を有しており、パレットを識別する特徴としての役割を果たすことができる、埋込物が存在する、請求項５７の出荷パレット。
【請求項６７】
前記埋込物の材料が基板上の金属層である、請求項６６の出荷パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
木材の代わりに使用されることを意図された、少なくとも部分的に合成樹脂から作られた種々の構造材料がある。このような材料を設計する上での捕えどころのない目標は、相当なコストと比較的高い強度及び剛性との組合せである。かくして、たとえば、廃材繊維とポリエチレンのようなリサイクルされた熱可塑性材料との混合物のホットメルト押出し成形によって作られた合成された材木は、それらをデッキボードとして使用可能にするのに十分に低いコストで生産できる。しかしながら、このような合成の材木は、一般的には不適切であると考えられている。使用には、それに、より高い曲げ及び圧縮負荷に耐えることを要求し、より大きい静的強度及び剛性を要求し、及び／又はより大きい耐衝撃性を要求する。かくして、それは、出荷パレット用の柱、ジョイント、ビーム、及びストリンガのような主たる構造耐力要素としての使用には一般的に不適切である。それらの種類の使用については、材料は、ポリマー及び木粒子のホットメルト押出し成形で見出される、より高い破断曲げ弾性率、アイゾット耐衝撃、極限圧縮強さ、ヤング係数、及び／又は加速耐重量を有さなければならない。
【背景技術】
【０００２】
広範囲にわたる実験の結果、本発明者は、複合構造材料について、経済的に製造可能であり、比較的高い破断曲げ弾性率、アイゾット耐衝撃、極限圧縮強さ、ヤング係数、及び加速耐重量を有する、ある種類の設計を発見した。また、必要に応じて、複合材料が、材木に使用されているある種類の木材の複合材料に近づく比重を有する場合がある、比較的軽い重量の材料を使用可能である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明の複合構造材料は、コア材料に付着する寸法的に安定した層状の皮膜で覆われた寸法的に安定したコア材料を備える。層状の皮膜は、堅くされた紙と堅くされた布とから成る群から選ばれた寸法的に安定したウェッブ材料の少なくとも１つの層に結合された少なくとも１束の実質的に平行な補強ひもから成る。
【０００４】
コア材料は、任意の寸法的に安定した固体であってもよい。堅い固体及び半ば堅い固体が使用できる（「堅い」とは、ここでは少なくとも実質的に堅いという意味である）。堅い固体の例としては、木材自身は、たとえばセルロース繊維に混合（希釈）されたセメントのような石膏及びポルトランドセメント複合材料が使えるように、コア材料として使用できる。半ば堅いカテゴリでは、たとえば天然又は合成のゴムのようなエラストマである。望ましくは、コアが複合材料のある面の上の荷重（応力）を反対面に移す十分な衝撃耐性を有していることである。すなわち、最上面に圧縮荷重がかけられている場合には、コアの破砕に対する耐力によって、底面は応力をかけられているであろう。
【０００５】
堅いか又は半ば堅いかであるにせよ、コア材料は樹脂から成ることが望ましい。いくつかの応用については、コア材料は樹脂状基材に埋め込まれたフィラー固体であることが望ましい（ここで使用された用語「樹脂状基材」は、充填された及び充填されていない樹脂の両方を含むように意図されている）。層状の皮膜が寸法的に安定であるから、それは、本発明の複合構造材料内では、外骨格のようにいくらか機能する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（樹脂状基材）
コア材料が樹脂状基材を備える場合には、それが熱硬化性樹脂であることが望ましい。適切な熱硬化性樹脂の例は、エポキシ樹脂、尿素―ホルムアルデヒド樹脂、メラミン―ホルムアルデヒド樹脂、フェノール―ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、及びポリウレタン樹脂（ポリエーテル―ポリウレタン及びポリエステル―ポリウレタンの両方）を含む。
【０００７】
構造材料ができるだけ適度に低い比重を有することが重要である場合には、樹脂状基材が発泡性の合成樹脂であることが望ましく、堅いか若しくは半ば堅いポリウレタン又はフェノールの泡がもっとも望ましい。ポリウレタン樹脂は、ポリオールをポリイソシアネートと反応することによって作られる。その反応は発熱性である。ポリウレタン分子の架橋又は分枝は、反応混合物に、少なくとも３つの機能的な群を有するいくつかのポリオール分子及び／又はイソシアネート分子を含ませることによって、及び反応物の比率を適宜に調節することによって、実現できる。十分な架橋によって、堅いか又は半ば堅い熱硬化性ポリマーが得られる。堅さの程度は、本技術分野では周知の、たとえば使用されているポリオールによって制御できる。
【０００８】
堅いか又は半ば堅いポリウレタンの泡を作るために、混合物は、多目的イソシアネート、ポリオール、発泡剤、触媒、及び通常はセルサイズのレギュレータ（たとえば界面活性剤）で作られている。ウレタン形成反応は、一旦成分が結合されると始まる。塊が膨張して堅くなると、発熱性が生じ、発泡剤（単数又は複数）がポリマー内でクローズドセルを形成する。発熱は、典型的には、少なくとも約１５０°Ｆのピーク温度に達する。イソシアネート及びポリオール反応物質は、架橋又は分枝の程度が少なくとも半ば堅い泡を作り出すのに十分である、３つ以上の官能基を有する十分な分子を含む。
【０００９】
芳香族ポリイソシアネートは、堅いか又は半ば堅い泡を作る時に、しばしば使用される。いくつかの例は、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）及び高分子イソシアネート（ＰＭＤＩ）であり、アニリンのホルムアルデヒドとの縮合によって得られる。
【００１０】
使用できるポリオールは、ポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールを含む。多機能ヒドロキシ化合物又はアミンの酸化プロピレン付加物は、使用可能な１つの種類のポリエーテルポリオールである。ポリエステルポリオール及びポリエーテルポリオールが時々用いられる。
【００１１】
ヒドロクロロフルオロカーボン及びヒドロフルオロカーボンのようなハロゲン化炭化水素が発泡剤として使用できる。ブタン、ペタン、及びシクロペンタンのような低級アルカンが同様に使用できる。液体二酸化炭素が使用できる。イソシアネートと反応してそのままで二酸化炭素を生成するから、水も使用できる。時々、水又はカルボジイミド触媒が、二酸化炭素を生成するために、共発泡剤として使用されて、しばしば、発泡剤（単数又は複数）が、通常は表面活性剤である触媒及びセルサイズのレギュレータと共に、ポリオールと事前混合される。
【００１２】
これのすべては本技術分野における当業者に周知であり、たとえば、カーク・オスマ化学技術百科辞典（Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第４版（１９９７年）、第２４巻、Ｐ．６９５〜７１５に記載されており、参照することによって本明細書中に組み込まれている。
【００１３】
用語「ポリウレタン系」は、ポリウレタンの泡を形成するために反応できる、イソシアネート、ポリオール、触媒、発泡剤、及びセルサイズレギュレータの特定の組合せに言及するために使用できる。ポリウレタン系を識別及び区別するのを助ける特徴は、成分が開放容器中に混合された時に特定の系が作成する泡の密度（「フリーライズ」（自由に盛り上がる）密度）である。本発明中の使用には、約３５ｐｃｆに対して約３又は４ｐｃｆのフリーライズ密度を生じることができるポリウレタン系が一般的には望ましく、最も望ましいのは約２０又は２５ｐｃｆに対して約４ｐｃｆのフリーライズ密度を生じることができるポリウレタン系である。
【００１４】
本発明中で使用されるためのポリウレタン系の形成で用いられることができる、いくつかの商業的なイソシアネート／ポリオール対は、次のものである。
イソシアネート成分         ポリオール成分             定格フリーライズ密度（ｐｃ
ｆ）
Ｒｕｂｉｎａｔｅ  Ｍ       ＲｉｍｌｉｎｅＷＬ８７３８ ８〜９
０
Ｒｕｂｉｎａｔｅ  Ｍ       ＲｉｍｌｉｎｅＷＬ８７３８ １５〜１８
１
Ｂａｙｄｕｒ６４５Ｂ       Ｂａｙｄｕｒ６４５Ａ       ５
Ｂａｙｄｕｒ７３０Ｂ       Ｂａｙｄｕｒ６４９Ａ       ９
（Ｕ７３１Ｂ）
上記表では、Ｒｕｂｉｎａｔｅ及びＲｉｍｌｉｎｅ反応物質はＨｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから、及びＢａｙｄｕｒ反応物質はＢａｙｅｒ  Ｃｏｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能である。
【００１５】
フェノールの泡は、たとえば、レゾール樹脂、たとえば過剰なモル濃度のホルムアルデヒドから作られたフェノール―ホルムアルデヒド樹脂から作ることができる。このような泡の準備が、たとえば、スプー等（Ｓｐｏｏ  ｅｔ  ａｌ．）の米国特許第５，６５３，９２３号に開示されており、それは参照することによって本明細書中に組み込まれている。
（充てん剤固体）
充てん剤固体が使用される場合には、リグノセルロース材料、セルロース材料、ガラス質材料、セメント質材料、炭素質材料、プラスチック、及びゴムの１つ以上の一部分を含むことが望ましい。
（セルロース及びリグノセルロース充てん剤）
適切なリグノセルロース材料は、木本植物からの繊維ばかりでなく、木材、たとえば、木粉（ｗｏｏｄ  ｐｏｗｄｅｒ）、木片（ｗｏｏｄ  ｆｒａｋｅ）、及び廃材繊維、を含む。適切なセルロース材料は、たとえば，竹、松の繊維、バガス、稲わら、籾殻、麦稈の殻、麻の繊維、サイザル繊維、トウモロコシの穂軸、及び種殻、胡桃の殻のような、植物材料を含む。リグノセルロース又はセルロース材料が使用された場合には、それが繊維質であることが望ましい。
（ガラス質の充てん剤）
適切なガラス質の材料は、ガラス（火山ガラスを含む）、フライアッシュ、及びセラミック粒子を含む。ガラス質の球体、たとえばガラス又はセラミックの小球体が使用でき、その重量過半数は、約５〜２２５ミクロンの直径を有する。重量を軽くするために、このような小球体は中空でもよい。特有の例は、Ｚ−Ｌｉｇｈｔ（商標）セラミック小球体を含み、それは３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能で約０．７ｇ／ｃｃのかさ密度及び約２，０００〜３，５００ｐｓｉの破砕強度を有する。これらは異なるバージョンで売られている。特に適切であると考えられている１つのバージョンは、Ｚ−Ｌｉｇｈｔ  Ｗ−１０２０小球体であり、その重量過半数は、約１０〜１２０ミクロンの範囲内の直径及び約３，５００ｐｓｉの破砕強度を有する。
【００１６】
使用できる種々の中空のガラス小球体の間では、これも３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから出されている、Ｓｃｏｔｃｈｌｉｔｅ（商標）たとえばＧＬＡＳＳ  ＢＵＢＢＬＥＳ，Ｓｃｏｔｃｈｌｉｔｅ  ５３８であり、それは、約０．３８ｇ／ｃｃのかさ密度、約４，０００ｐｓｉの破砕強度、及びほとんど（小球体の数ではなく重量から測定して）約８〜８８ミクロンの範囲内にある粒径を有する。
【００１７】
比較的高い比重を有する充てん剤が使用できるところでは、たとえば、原料のコストの節約が複合材料の重量を増やさないでおくよりも優先順位が高いところでは、比較的高価ではない固体のガラス小球体が使用できる。
【００１８】
使用時には、ガラス小球体は、たとえば、完成した材料のコアの体積の約２〜９０パーセントを占めうる。
【００１９】
ガラス質の充てん剤としては、特に軽量骨材を形成するために膨張された時には、パーライトがしばしば望ましい。使用時には、膨張したパーライトは、たとえば、完成した材料のコアの約１０〜８０パーセントを占めるかも知れない。
【００２０】
ガラス又はセラミックの補強繊維も使用できる。
（セメント質の充てん剤）
適切なセメント質の材料としては、たとえば、ポルトランドセメント、石膏、高炉セメント、シリカセメント、及びアルミナセメントなどがある。
（炭素質の充てん剤）
適切な炭素質の材料としては、炭素繊維ばかりでなく、たとえば、カーボンブラック、及び黒鉛などがある。
（プラスチック充てん剤）
プラスチック材料については、熱硬化性及び熱可塑性の両方の樹脂が使用できる。言及されてもよい適切なプラスチックとしては、たとえば、付加重合体（たとえばエチレンの不飽和モノマーのポリマー）、ポリエステル、ポリウレタン、アラミド樹脂、アセタール樹脂、フェノール―ホルムアルデヒド樹脂、メラミン―ホルムアルデヒド樹脂、及び尿素ホルムアルデヒド樹脂である。ホモポリマー及びコポリマーが使用できる。適切なコポリマーは、インターポリマー、グラフトコポリマー、及びブロックコポリマーを含む。
【００２１】
適切な付加重合体の例としては、ポリオレフィン、ポリスチレン、及びビニルポリマーなどがある。適切なポリオレフィンは、たとえば２〜１０の炭素原子を有するオレフィンモノマー、たとえばエチレン、プロピレン、ブチレン、及びジシクロペンタジエンから調製されたものを含む。ポリ（塩化ビニル）及びアクリロニトリルポリマーが使用できる。廃プラスチックの粒子、たとえば使用済みのプラスチックバッグ及び容器のような使用済みの廃プラスチックが使用できる。例には、高密度ポリエチレンで作られたボトル及びポリエチレンの食料品店のバッグを含む。
【００２２】
適切なポリエステルとしては、１つ以上の多価の化合物を有する１つ以上のポリカルボン酸、たとえばアルキレングリコール又はポリエーテルアルコールの縮合反応によって形成されたポリマーがある。ポリエチレンテレフタレートは、適切なポリエステル樹脂の一例である。刻まれた使用済みのポリエステル容器が、このような充てん剤粒子の供給源である。
【００２３】
適切なプラスチックは、合成繊維、たとえば廃棄されたカーペットからの再生繊維、たとえばナイロン、ポリオレフィン、又はポリエステルのカーペット繊維を含む。
【００２４】
適切なポリウレタンは、たとえば、ポリエーテルポリウレタン及びポリエステルポリウレタンを含む。
【００２５】
コア材料内で使用できる種々のプラスチック充てん剤間には、発泡性のポリマービーズがある。「ビーズ（beads）」は、我々は、ここでは任意の寸法形状の、たとえば、球形、円筒状、又はゴツゴツした平均的粒子を意味する。発泡性のポリマービーズは、軽量の成形品を形成するためにしばしば使用される、発泡性のポリマーの小粒である。いくらか顆粒状の形状で作られ、セル内で発泡する作用物質を用いて、しばしば約１６５〜１８５°Ｆの範囲にあるそれらの軟化点よりも高い温度まで加熱することによって、それらが発泡して所望のバルク密度の粘着性のない凝集体を与えるまで、典型的には、ビーズは予備発泡、すなわち「予備膨張」される。予備発泡された粒子は、それらの気泡構造を保持し、次に、金型又は他のキャビティの中に置かれて、生蒸気で加熱されて、燒結させ溶解させて、続けて、その寸法が型のキャビティに対応する軽量の細胞状の固体を形成する。十分に膨張されると、ビーズは、しばしば、膨張されていない、すなわち「生の」ビーズの約２〜４倍の直径を有するようになる。
【００２６】
堅いコア材料が作られる方法によって、ビーズは、コア材料の樹脂の基材内に封入されている間に、それらが燒結するであろうこのような高温まで加熱されることができる。そうであるならば、ビーズの少なくとも大部分は、次にそれらの気泡構造を失い、気泡構造がそれで形成されたポリマーと並んだ種々の寸法のガス入りのポケットを泡内に作る。分離した球形のビーズが比較的球形のポケットを生成するようである。これらの堅いポリマーの球形は、コア材料の密度を、その破砕耐性を実質的に低くすることなしに低くすることができる。実際、それらは、破砕耐性を高めることさえするようである。
【００２７】
ビーズの燒結を生じさせるために必要な熱の供給源は、その中にビーズが捉えられている基材樹脂を生成する発熱反応であってもよい。かくして、たとえば、約１８５〜２８５°Ｆの範囲内のピーク温度を有する発熱を生じさせるのに必要な作用物質を混合することによって、基材樹脂が形成され得る。
【００２８】
膨張性のポリマービーズの中で主なものは、発泡性ポリステレン（ＥＰＳ）ビーズ及び発泡性ポリオレフィン（ＥＰＯ）ビーズである。
【００２９】
発泡性ポリスチレンビーズを作る方法は、よく知られている。たとえば、米国特許第３，９９１，０２０号、第４，２８７，２５８号、第４，３６９，２２７号、第５，１１０，８３５号、第５，１１５，０６６号及び第５，９８５，９４３号はすべて、参照することによって本明細書中に組み込まれており、ＥＰＳビーズは、重合化の開始、最中、又は最後に供給される１つ以上の膨張剤の存在下で水性懸濁液中で重合させるスチレンによって作られてもよい。あるいは、それらは、膨張剤を微細に再分割されたポリスチレン粒子の水性懸濁液に加えることによって作られてもよい。
【００３０】
「発泡剤」とも呼ばれる膨張剤は、スチレンポリマーを溶解せず、ポリマーの軟化点より下で沸騰する、気体又は液体である。適切な発泡剤の例は、低級アルカン及びハロゲン化された低級アルカン、たとえば、プロパン、ブタン、ペンタン、シクロペンタン、ヘクサン、シクロクサン、ジシクロロジフルオロメタン、及びトリフルオロクロロメタンを含む。しばしば、ビーズは、発泡剤のポリマーの重量に基づいて、約３〜１５％を含む。望ましくは、発泡剤が約３〜７％のレベルで存在することである。
【００３１】
ここでは「ポリスチレン」は、スチレンの５０重量％以上、望ましくは少なくとも８０重量％を含むスチレンホモポリマー又はコポリマーを意味する。適切なコモノマーの例は、α―メチルスチレン、環状―ハロゲン化スチレン、環状―アルキル化スチレン、アクリロニトリル、１〜８炭素原子を有するアルコールを持つアクリル酸又はメタクリル酸のエステル、Ｎ−ビニルカルバゾル、及びマレイン酸又は無水物である。少量の共重合化した鎖―分枝作用物質は、同様にポリマー内に含まれていてもよい。適切なこのような作用物質は、ジビニルベンゼン、ブタジエン、及びブタンジオルジアクリレートのような、少なくとも２つのα、β―エチレン性不飽和基を含む、化合物である。分枝作用物質は、一般的には、スチレンに基づいて、約０．００５〜０．０５モル％の値内で使用されている。
【００３２】
ＥＰＳビーズ中のポリスチレンは、通常は、約１３０，０００〜約３００，０００の範囲内の重量平均分子量を有する。
【００３３】
ＥＰＳビーズは、異なる未膨張の粒径で売られている。一般的には、ビーズの最長の寸法（例えば、その直径）は、重量平均によっては、約０．１〜６ｍｍ、しばしば、約０．４〜３ｍｍ、の範囲内にあるであろう。約０．４〜１．６ｍｍの範囲内の未膨張の粒径が、本発明で使用されたビーズについて望ましいと考えられている。
【００３４】
未膨張のポリマービーズは、それらの膨張性能、すなわち、膨張温度まで加熱された時にそれらがどのくらい大きくなるかということ、に従って異なる。部分的には、これは、それらがどのくらいの量の発泡剤を含むかの関数である。ポリマービーズの膨張性能は、ビーズが十分に膨張された時にビーズが形成する粘着性のない凝集体のバルク密度（「十分に膨張した密度」）によって報告され得る。「十分に膨張した」は、ここでは、米国特許第５，１１５，０６６号の例２に記述された「２パス（ｔｗｏ  ｐａｓｓ）」膨張プロセスから生じる膨張を意味する。これは、約２１１°Ｆの流入蒸気温度及びほぼ毎時７４ポンドの流入蒸気流速で動作されたＴｒｉ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｍｏｄｅｌ  ５０２膨張機（又は等価物）の使用を含む。第１パスの処理速度は毎時約２０８ポンドである。流動層ドライヤ、吹き込み周囲空気が、得られる予備発泡（ｐｒｅｐｕｆｆ）を冷却するために使用される。周囲温度及び湿度で３時間エージングした後に、毎時約２１７ポンドの処理速度での動作を除き、予備発泡は同じ条件で再び膨張機を通して処理される。
【００３５】
約０．５〜４．５ポンド／立方フィート（ｐｃｆ）、たとえば約１〜３ｐｃｆの範囲内の十分に膨張された密度に達する性能を有するＥＰＳビーズの使用が本発明では望ましいと考えられている。本発明で使用できるいくつかの商業用ＥＰＳビーズの例は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社のタイプ３３７１、５３７１、及び７３７１並びにＢＡＳＦ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのタイプＢＦＬ３２２、ＢＦＬ４２２、ＢＦ３２２、ＢＦ４２２、及びＰ２４０である。
【００３６】
発泡性ポリオレフィンビーズの例としては、発泡性ポリエチレン（ＥＰＥ）、発泡性ポリプロピレン（ＥＰＰ）、発泡性ポリブチレン（ＥＰＢ）、及びエチレン、プロピレン、ブチレン、１，３−ブタジエン、及び他のオレフィンモノマー、特に５〜１８炭素原子を有するアルファ―オレフィンモノマー、及び／又はシクロヘキサン、シクロペンテン、シクロヘキサジエン、及びノルボルネンのようなシクロアルキレンモノマーなどがある。プロピレン／エチレンコポリマー及びプロピレン／ブチレンコポリマーが選ばれてもよい。
【００３７】
発泡性ポリオレフィンビーズを作る方法が、たとえば、米国特許第６，０２０，３８８号、第５，４９６，８６４号、第５，４６８，７８１号、第５，４５９，１６９号、第５，０７１，８８３号、第４，７６９，３９３号、及び第４，６７５，９３９号で開示されており、そのすべてが参照することによって本明細書中に組み込まれている。
【００３８】
発泡性ポリマービーズは、ビーズへの又は発泡した製品へのいずれかに特性を与えるための他の添加剤を含んでいてもよい。これらは、たとえば、難燃化剤、防火剤、核生成剤、分解性有機染料、潤滑剤、充てん剤、及び抗粘着性添加剤を含む。参照することによって本明細書中に組み込まれた米国特許第６，２７１，２７２号で開示されているように、ビーズは、ビーズが膨張温度まで加熱された時に膨張速度を促進する添加剤、たとえばある石油ワックスを含んでいてもよい。意図された効果によって、添加剤は、ビーズ中に均一に分散されるか又は表面被覆として存在してもよい。
【００３９】
発泡性ポリマービーズが本発明についてのコア材料を作る上での充てん剤固体として使用されるならば、未膨張か、部分的に膨張したか、又は実質的に完全に膨張した状態で、それらは基材樹脂前駆体混合物と混合できる。しかしながら、望ましくは、基材樹脂が硬化するまでに、ポリマービーズは燒結されだけでなく、少なくとも部分的に膨張して基材内に閉じ込められた高分子の小球を生じさせることである。これは、同時継続の、本発明者の一人であるＡｒｔｈｕｒ  Ｊ．Ｒｏｔｈにより、２００２年３月２２日に出願された「硬質ポリウレタン泡の改善された作製方法」というタイトルの米国特許出願により詳細に記載されている。その出願の明細書は、参照することによって本明細書中に組み込まれている。
（ゴムの充てん剤）
天然又は合成ゴムが、充てん剤固体、たとえばスチレン―ブタジエン樹脂、ポリブタジエン、又はポリイソプレンで作られたゴムとしても使用できる。ゴムの望ましい供給源は中古及び廃タイヤであり、それは空気入りタイヤ又は非空気入りタイヤでよい。
【００４０】
一般的により揮発度が低くより弾性が低いから、より古いタイヤが好ましい。より堅いために、トラック用タイヤは乗用車用タイヤよりも好ましい。望ましくは金属ベルト由来のタイヤ中の任意の金属がゴムの約３重量％以下に達することであり、特に出荷パレットを作るために複合構造材料が使用される場合には、最も望ましくは１％以下である。それには多くの理由がある。より多くの金属が含まれているとパレット重量が増し、出荷コストを増加させる。また、金属片の存在は、複合構造材料を作るのに使用された装置、たとえばオーガ、押出成形機、及び注入頭をさらに磨耗させ引き裂く。また、充てん剤固体として使用されたタイヤ断片内又は間に残ることが許された場合には、複合材料が圧力をかけられている時には、金属ひも（ｃｏｒｄｓ）、破片（ｓｈａｒｄ）、又はとげ（ｓｐｌｉｎｔｅｒ）は層状の皮膜を通って突出して、パレット上の荷物を損傷するか又は材料を扱っている人に安全上の問題を示す場合がある。
【００４１】
破砕された中古タイヤのゴムが商業的に入手可能であり、異なる粒径で売られている。本発明におそらく好ましいのは、４号タイヤ顆粒（マイナス１０メッシュ）であり、タイヤひも（「毛羽」と呼ばれる）が除去されていないのが望ましい。黒及び白のタイヤ断片（ｃｒｕｍｂ）が使用できる。
【００４２】
使用時には、粒状のタイヤのゴムは、たとえば、完成した材料のコアの体積の約２０〜９０％を占めることがある。
【００４３】
廃タイヤのゴムは、容積基準で比較的安価な充てん剤である。しかしながら、それは多少重く、複合構造材料の比重がある値以下であることが重要である場合には、使用できるタイヤのゴムの量は、したがって制限されてもよい。かくして、たとえば、複合構造材料が出荷パレットを製造するための合成ボードとして使用される時には、比重（すなわち完成したパレット重量）が問題である。このようなボードのコア材料が約０．６５ｇ／ｃｃ以下の比重、たとえば４０ｐｃｆ以下の完成した密度を有していることが望ましい。一般的には、それは４５重量％以下のゴムを含んでいるコア材料を使用することを意味する。
【００４４】
他方、構造材料が、比重に対する要求が少ない用途、たとえばある領域に対する囲い（ｒａｎｇｅ  ｆｅｎｃｉｎｇ）、固定デッキ、又はハイウェイガードレール柱若しくはブロックに用いられる場合には、このような組成物は、たとえば、０．９５又は１．１０ｇ／ｃｃの比重、たとえば６０又は７０ｐｃｆまでの仕上げ密度、を有することがある。これは、しばしば、コア材料の重量に基づいて、７０又は８５％までのゴム濃度の使用を許す。
【００４５】
充てん剤粒子は、任意の形状、たとえば繊維状、破片状、又は粒状等任意の形状であってもよい（球形、たとえば、シリケート球体及び高分子小球体を含む中空の高分子の球体、を含む）。
【００４６】
コア材料で使用されている充てん剤片の寸法に関しては、それらの最長の寸法が複合構造材料の厚さの約５０％以下であることが望ましい。かくして、たとえば、複合構造材料が１インチの厚さを有するボードである場合には、ほとんど総ての充てん剤固体が約１／２インチ以下である最長の寸法を有することが望ましい。
【００４７】
コア材料が平方インチ（ｐｓｉ）当り約３００ポンド以上、たとえば約３００〜２５００ｐｓｉの範囲内の衝撃耐力を有するように、基材樹脂の性質と、充てん剤粒子（もしあれば）の性質及び量と、基材樹脂の発泡（もしあれば）度とがすべて選ばれるであろう
（これは、コア材料の厚さを約１０％減らすのに必要な圧力の値を意味する）。基材樹脂が発泡される場合には、このような衝撃耐力は、たとえば「硬質発泡プラスチックの圧縮特性」というタイトルのＡＳＴＭＤ１６２１〜９４によって測定できる。
【００４８】
堅い固体の衝撃耐力は、一般的にはその密度に直接関連しており、それは、くぎを保持するための材料の性能にも関連している（堅い固体がより稠密であるほど、それは一般的にはよりよく釘を保持する）。本発明は、出荷パレットについての木板代替物を提供するために特に有用である。釘を保持する必要がなく、それに対しては最低の実行可能な比重がしばしば望まれている（荷重を軽くするために）出荷パレットのデッキボードについては、少なくとも約１１００ｐｓｉの衝撃耐力が望ましいが、約３００ｐｓｉの低い（その付随する低密度を有する）衝撃耐性が一般的に使用できる。出荷パレットのストリンガ（縦材）用では、それは一般的には釘を保持する必要があるが、一般的には衝撃耐性は少なくとも約１８００ｐｓｉ、そして最も望ましくは少なくとも約２２００ｐｓｉであるべきである。
【００４９】
多くの応用については、基材樹脂及び充てん剤粒子（もしあるならば）の組成物及び量は、構造材料が約２．５〜３．５ｘ１０-5／°Ｆの範囲内の線膨張率を有するようにすることが望ましい。
（ウェッブ材料）
層状の皮膜内のウェッブ材料は、堅くされた紙又は布である。布よりも安いから紙が好まれている。紙が使用される時には、約０．０１５〜０．０２０インチの範囲内の厚さを有することが望ましい。最も好ましいのは、約０．０１７インチの厚さである。紙は、種々の繊維のウェッブ、たとえばセルロース、ガラス、炭素、金属及び合成樹脂の群から選択された１つ以上の種類であってもよい。適切な合成樹脂繊維の例は、ポリアミド繊維及びポリエステル繊維を含む。最も望ましいのは、紙の中で繊維が方向付けられていて、たとえばその中では繊維が機械又はワープ（縦）の方向に向いており、又は時々「引き伸ばされた（ｍｉｌｌｅｄ）方向」とも呼ばれていることである。
【００５０】
経済的な理由のために、少なくとも、主としてセルロースの繊維、たとえば木材パルプから作られた紙を使用することが望ましいと考えられている。望ましいセルロースの紙は、たとえばｍｓｆ（１０００平方フィート）当り少なくとも約６５ｌｂｓ．坪量（「等級コード」）、たとえば約６５〜１００ｌｂｓ．を有するクラフト段ボール原紙である。この望ましい含水量は、約７〜９ｗｔ．％、たとえば約８％である。Ｍｕｌｌｅｎ値は、望ましくは約１３０又は１４０〜約１４５ｐｓｉである。紙のＣＤリングクラッシュ値は、望ましくは約１２０又は１３０〜約１４０ｌｂｓ．である。
【００５１】
１つの適切な紙は、約６９ｌｂｓ．の秤量を有する１００％再生された標準段ボール原紙である。このようなものは、たとえば、Ｇａｙｌｏｒｄ  Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって生産されている。他の適切な紙は、約９０ｌｂｓ．の秤量を有する２５％再生クラフト段ボール原紙である。このようなものは、ワシントン州ロングビューのＬｏｎｇｖｉｅｗ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙから仕様番号５２０４で入手できる。バージン紙ももちろん使用できるが、その理由のために一般的には好まれている再生紙に比べて、より低い毛管現象を有する傾向がある。
【００５２】
一般的には、紙が少なくとも約４０ｗｔ．％の再生された材料を含むことが好まれている。
【００５３】
ここでは後で詳細に説明するが、ひもをウェッブ材料に結合するため及びウェッブ材料を含浸させて強化するために樹脂が使用されることが好まれている。このような実施の形態では、ウェッブ材料の最外層（たとえば、紙）が、樹脂がウェッブ材料を通ってにじみ出るのを防ぐためのバリヤ層を有する場合には、有用である場合がある。バリヤ層は、たとえば、ウェッブ材料の厚さ方向へのエポキシ樹脂の移動のために効果的なバリヤになる場合がある樹脂、たとえばポリ（ビニルアルコール）から成っていてもよい。コア、ウェッブ材料及びコーディングの集合を所望の形状に保持するために用いられる成形装置の接触表面が、樹脂がかたまる際に汚染される場合に、この特徴の使用によって、ウェッブ材料の最外層が樹脂透過性のコアに面する層及び樹脂の移動を妨げるそれの外側の層を有する場合には、ウェッブ材料を強化する間に、樹脂は複合材料の外面にしみ出ることはない。
【００５４】
必要なら、複合材料が金型から取りはずされた後に複合材料の外面に所望の物理的及び／又は化学的特性を与えるために、分岐した紙の樹脂フリーの外層が仕上げ組成物で被覆（たとえば、噴霧）できる。このような多層紙は、Ｌｏｎｇｖｉｅｗ  Ｆｉｂｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ仕様番号６２２８である。
【００５５】
他の選択肢はバリヤ層を含む紙の外層中に防火剤を集めることである。作用物質がもっとも有効となる場所である。紙が２つの外側の多孔層（各側の１つ）及びその２つの間に挟まれたバリヤ層を含む場合には、これは最も良くなされる。
（平行なひも）
複合材料が細長い場合には、層状の皮膜内で使用されたコーディングは、長さ方向で位置合わせされていることがしばしば望ましい。あるいは、コーディングは複合材料の長さ方向に対して直角又は対角線上に進んでいてもよい。たとえば、細長い複合材料が丸い断面を有する場合には、コーディングは、コアの周りを螺旋状に、望ましくはコーディングの均一な層でコアの周りが、巻かれていてもよい。螺旋状に巻かれた複合材料の使用が、たとえば高速道路のガードレールを支持するための柱として意図されている時には、適切な被膜が、紙の２つの層の間に挟まれたスクリムの形状で、ポリエステルコーディングの１つの層を有する紙の２つの層から成っていてもよい。
【００５６】
望ましくは、層状の被膜で使用されたコーディングが、ひも当り約５〜１８ポンドの範囲内、最も望ましくは約１６ポンドの引張強さを有することである。コーディングは、望ましくは約０．６７〜１．１０ｇｆ／ＴＥＸ、最も望ましくは約０．８５ｇｆ／ＴＥＸの破壊靭性を有することである。
【００５７】
コーディングは、連続した長繊維（ｆｉｌａｍｅｎｔ）又は短繊維（ｓｔａｐｌｅ  ｆｉｂｅｒｓ）で作られていてもよい。単繊維（ｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｎｔ）のコーディングが使用できるが、複数の連続した長繊維（いわゆる「多繊維（ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔ）」のコーディング）で作られたコーディングが望ましい。好ましい多繊維のコーディングは、約４０〜７０の長繊維で作られたものである。多繊維のコーディングが使用されている場合には、長繊維は、撚られていても撚られていなくてもよい。撚られている場合には、ひもがインチ当り３．２５以下の撚りを有することである。
【００５８】
破壊伸び率については、望ましくは、コーディングにおける値が、約１０〜５０％、たとえば約２０又は２５％〜４５又は５０％の範囲内にあることである。単繊維のコーディングについて最も望ましいのは、約３０〜４０％、たとえば約３５％の破壊伸び率である。多繊維のコーディングについて最も望ましいのは、約１５〜２０％、たとえば約１７％の破壊伸び率である。
【００５９】
コーディングは、全体的又は部分的に、合成樹脂、ガラス、炭素、又は金属の繊維／長繊維を含む天然又は合成繊維のいずれかで作られていてもよい。合成樹脂繊維／長繊維、たとえばポリエステル、ポリアミド（ナイロン及びポリ―パラフェニレンテレフタルアミド）又はポリオレフィン繊維又は長繊維がしばしば好まれている。ガラス繊維／長繊維が、一般的に、複合構造材料中を堅くする。ある使用、たとえばフェンスボードについては、曲げに対する性能が選ばれてもよく、その状況では、ポリエステル繊維／長繊維は、一般的にはガラス繊維よりもよく働く。
【００６０】
コーディングが収縮可能な繊維／長繊維で作られている場合には、本発明の複合構造を作るために使用される前に、それが熱安定化されることが望ましい。
【００６１】
単繊維で作られている時には、コーディングは約８〜１５ミル（すなわち、約０．００８〜０．０１５インチ）、最も望ましくは約１０〜１２ミル、の直径を有することが望ましい。多繊維で作られた時は、コーディングは約６００〜１，０００デニール、最も望ましくは約９００デニール、であることが望ましい。
【００６２】
帯内の平行なひもの密度については、すなわち帯の幅インチ当りのひもの数については、好ましいレベルは、コーディングの直径又はデニールと反比例で変化する。コーディングがより厚いほど、好ましい密度は低くなる。しかしながら、一般的には、密度は、帯の幅インチ当り少なくとも約１０又は１２ひも、及び通常は横方向インチ当り約３５ひも以下であることが望ましいだろう。
【００６３】
平行な補強ひもは交互に結合していなくてもよく、又はそれらは横方向に、たとえばクロスコーディングで結合されていてもよい。後者の配列は、層状の皮膜の形成中に縦ひもを所定位置に保持することを助けることができるという利点を有する。この方法でひもを提供する有利な方法は、縦ひもが、布の「流れ方向（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）」にあるワープ、すなわち「編み糸（ｙａｒｎ）」、「繊維（ｆｉｂｅｒ）」、又は「縫糸（ｔｈｒｅａｄ）」を構成している布片を使用することである。「布」はここでは、織布又は交互に置かれた（ｃｒｏｓｓ−ｌａｉｄ）スクリムを意味している。後者は、連続した編み糸又は縫糸の平行な列をワープ方向に置き、次にクロス編み糸又は縫糸をその層の最上部に、それに対して９０°角で置き、たとえば熱結合又はにかわの使用のいずれかにより、ひもの交点で２つの層を互いに結合することによって形成された不織網である。交互に置かれたスクリムが使用されている時には、ワープ側は、複合材料から外側を向くか又は内側に向くかのいずれかであってもよい。しかしながら、それは、外側を向いていてウェッブ材料の層の隣にあることが望ましい。
【００６４】
一般的には、使用されている任意の布は、横方向のインチ当り（ｐｌｉ）約９０〜２００ポンド、最も望ましくは横方向インチ当り約１５５〜１８５、の範囲内のワープ方向引張力を有することである。これは、布の１インチ幅の帯を引き裂くために必要なワープ方向に走る縦方向の応力を意味する。
【００６５】
布が任意の収縮可能な繊維／長繊維を備える場合には、望ましくは、本発明の複合材料を作るために布が使用される前に、それらが熱安定化されることである。
【００６６】
クロスコーディング（すなわち、布のウーフ（横糸）又はウェフト（横糸）、時々「ピック」又は「フィル」と呼ばれる）は、ワープに比べてより小さい直径及び／又はより小さい密度（布のインチ当りより少ないひも）であることが望ましい。かくして、たとえば、ワープひもの直径又はデニールは、ウーフひもの約１．８〜２．５倍であってもよく、ワープひもの密度（すなわち、布の横方向インチ当りのひもの数）はウーフひもの密度（すなわち、布の縦方向インチ当りのひもの数）の約１．５〜３倍であってもよい。
【００６７】
ワープ方向で１０〜１２ミル単繊維で作られた織布が使用されている時には、ワープ密度は布の横方向インチ当り少なくとも約２０ひも、たとえば布の横方向インチ当り約２０〜３５ひもの範囲内であることが望ましい。このような布のウーフひもは、望ましくは約４〜８ミル、最も望ましくは約６〜８ミル、の範囲内の直径を有することである。このような布についてのウーフ密度は、たとえば、布の縦方向インチ当り約１０〜１８ひもであってもよい。
【００６８】
補強ひもを供給するために非常に効果的に使用できる織布の間では、ワープとして約８〜１２ミルポリエステル単繊維及びウーフとして約６〜８ミルポリエステル単繊維から成るものである。このようなポリエステル布が、ワープ内で約２０〜３０ひも／インチ及びウーフ内で約１０〜１５ひも／インチを有することが有利である。ミネソタ州ミネアポリスのＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｆａｂｒｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの見本布地番号ＸＦ３６８０８０では、これらの仕様を満たす織られたポリエステル布である。そのワープコーディングは、約１０ミルの直径と、ひも当り約５．２ポンドの引張力と、約４６％の破壊靭性を有する。ワープの密度は、横方向インチ当り約２７〜２９ひもである。ウーフコーディングは、約８ミルの直径を有する。この布の１インチ幅片は、約９５〜１０５ポンドのワープ方向への引張強さ及び約４６％の破壊での靭性を有すると推定される。
【００６９】
他に適切なものは、上記と同じ織られたポリエステル布であるが、横方向インチ当り２４ひものみのワープひも密度を有する。それもＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｆａｂｒｉｃｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できる。その布地は、横方向インチ当り約９１ポンドのワープ方向引張強さ及び約４６％の破壊での靭性を有する。
【００７０】
適切な交差して置かれたスクリムは、ミネソタ州ミネアポリスのＣｏｎｗｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．のＣｏｎｎｅｃｔ（商標）である。その実施の形態は、約１０００のデニールを有する不撚のポリエステル多繊維ひも（ひも当り６０単繊維）から成るワープを有する。ワープは、横方向インチ当り１２ひものひも密度を有する。ワープコーディングは、ひもの撚り線当り約１７．５ポンドの引張強さを有する。スクリムの１インチ幅のワープ方向片は、約１８５ｌｂｓ．の引張強さと、約２４％の破壊伸びと、約０．９２ｇｆ／ＴＥＸの破壊靭性とを有する。
【００７１】
層状の皮膜が、構造材料の少なくとも１つの側を覆う平行なひもの束（それは、示されたように、１片の布であってもよい）を有していることが望ましい。たとえば、材料の断面の円周の少なくとも約２５％は、平行なひもの１つ以上の束で覆われていてもよい。材料が断面において矩形であるならば、少なくとも２つの対向する側がひもの束で覆われていることが最も望ましい。最も望ましいのは、構造材料のすべての側がひもの束で覆われていることである。断面が細長い矩形であり、材料が出荷パレット用のデッキボードとして、たとえば１"ｘ４"又は１"ｘ６“材木の代替品として使用される場合には、そのボードの少なくとも２つの幅の広い側がひもの束で覆われていることが望ましい。
【００７２】
しかしながら、他の使用については、２つの側のみがひもの束で覆われている場合には、それらがより狭い側であることが望ましいかもしれない。かくして、たとえば出荷パレットでは、ストリンガは、しばしば「先端に」設けられた木製２ｘ４ｓ又は３ｘ４ｓである。本発明の構造材料がこのような木製のボードの代わりに使用されるならば、少なくとも２つの狭い側がひもの束で覆われていることが望ましい。
【００７３】
しかしながら、出荷パレットについて最も望ましいのは、デッキボード及びストリンガの両方のすべての四方が平行なひもの束で補強されていることである。このようにして、パレットは大きな荷重に耐えることができるばかりでなく、ボードの垂直面に沿う損傷、たとえばフォークリフトの尖叉によって衝撃を受けたことに起因する損傷により耐性がある。
【００７４】
ボード形状の複合材料がひもの束で覆われるところでは、４つの束は常に同一に作る必要はない。かくして、たとえば、対辺の対は、他の２つの側に比べてより小さい引張力の束を要してもよい。
【００７５】
コーディングがスクリムによって供給されていて、異なる側で異なるひもの束（たとえば、異なる引張強さを有する）を使用することが望ましい場合には、ボードのコアの周りを巻くために十分に広いマルチゾーンのスクリムを使用できる。それが４ゾーンのスクリムである場合には、各ゾーンはボードの４方の１つの幅（そして見当合わせがされる）であろう。異なるワープひも及び／又は異なるひもの密度が４つの異なるゾーンで使用でき、他方、ウーフ方向におけるひも及びひもの密度は均一に保たれる。
【００７６】
寸法が関連する限りでは、本発明は、約１／２インチ〜８インチの厚さ及び約２〜４８インチの幅を有するボード形状の複合材料並びに約２〜１８インチの範囲内の直径を有する柱状の複合材料の構成のために非常に有用であるが、それは確かにこのような材料に限定されない。
【００７７】
最大強さについては、層状の皮膜内の補強ひもの少なくともいくつかが、予め張力をかけられた状態でウェッブ材料に結合されていることが望ましい。張力の値は、ひもがどのくらい伸張しているかによって表されることができる。かくして、各ひもは、ひもが破壊する前に伸張することによって増幅できるひもの長さがパーセントによって表される、破壊での伸張値を有する。それがより伸張されると、ひもへの張力はより大きくなる。本発明では、ひもがその性能の約８５％を越えて伸張（すなわち、引き伸ばされる）されないことが一般的には好ましいと意図されている。かくして、たとえば、破壊での伸張が３０％である場合、張力によってひもはその開始長の１２５．５％を越えて伸ばされない。
【００７８】
伸張の最小値については、ひもがその性能の少なくとも約１０％まで伸張されることが望ましく、最も望ましくは、その性能の少なくとも約２０％、３０％、又は４０％である。しばしば、最も好ましい範囲は、その性能の約５０又は６０％〜約８０％であろう。一般的には、布が平行なひもの供給源として使用される時に、それがワープ方向に少なくとも約１０ｐｌｉの値まで予め張力がかけられることが好ましく、最も好ましいのは、少なくとも約５０ｐｌｉ、たとえば少なくとも約７５又は１００ｐｌｉである。
（異種埋込）
層状の皮膜は、コア及び皮膜と異なる材料の埋込を任意に含み、遠くから測定可能な物理的特性、たとえば複合材料又はその中に複合材料が含まれている物品の特徴を識別する役割を果たすことができる、インダクタンス、反射率、厚さ、密度、又は２次元形状のような特性を有する。材料は、たとえば、金属、流酸塩、塩化物、又は黒鉛から成っていてもよい。適切な金属の例は、アルミ、銅、金、ニッケル、カドミウム、亜鉛、青銅、クロム、コバルト、カリウム、クロム、鉛、すず、及び銀を含む。たとえば、基板上に堆積された金属層が使用できる。
【００７９】
埋込物はコーディング及び／又はウェッブ材料と重なってもよく、あるいはより小さい部分であってもよい。埋込物の物理的特性は、たとえば、外部ソースの電磁放射、たとえばＸ線又は電波、を用いて、回折又は反射技術によって検出できる。埋込物は、電磁場によって接触された時に信号を放射する回路パターンを含む。
【００８０】
この実施の形態の特徴の使用によって、複合材料（又は出荷パレットのような、それから作られた他の対象物）は、たとえば、複合材料又は対象物がそれで作られている１つ以上のコンポーネントの性質、又はそれが製造された場所及び／又は時、又はそれが所有されている者を示すための、ある種類のタグ付け装置を提供できる。
（他の層又はコンポーネント）
層状の皮膜は、１つ以上の植物成長忌避剤を任意に備えていてもよい。かくして、たとえば、高速道路ガードレール支柱として使用される複合材料上の最外側の被覆は、ツタのようなつる性植物を追い払う化学物質を含んでいてもよい。
【００８１】
層状の皮膜内に任意に含まれることができる他の化学添加剤は、防火剤又は防炎剤である。同様に、反射粒子、たとえば高速道路の安全メーカによって使用された種類の反射粒子が、最外側の被覆内に埋め込まれることができる。顔料及び／又は染料が、装飾又は識別目的のために、同様に含まれることができる。また、たとえば、複合材料が層状の被膜と反応して劣化することがある薬品と接触するようになることが予想される場合、防食薬品を含むことができる。かくして、たとえば、特定の腐食薬品を含むドラム缶の出荷用のパレットを構成するために使用されるべきボード上の複合材料は、その最外側被覆内に、漏洩の場合にその薬品への耐性を与える成分を含むことができる。
【００８２】
いくつかの目的のために、複合材料の１つ以上の側の最外側の面が、ある限定した限界内にある摩擦係数を有することは重要である。かくして、たとえば、出荷パレット上のデッキボードの上面は、輸送中は荷物の移動が問題でないように十分に高い摩擦係数を有するべきであるが、パレットに載せたり下したりする際に貨物を滑らすことができないほど高い係数ではない。所望の摩擦係数を設定するのを助けるために、層状の皮膜上の最外側の被覆は、表面から突出する摩擦を増加する凹凸を有していてもよい。このような凹凸は、ピックアップトラックベッドライナーの表面滑り止めを作るために使用されるのと同じ技術の使用、たとえば、砂のような粗粒材料を被覆内に埋め込むことによって、それが滑らかでないように高分子の被覆を形成することによって、又は表面上に小さい隆起を残す樹脂の滴で表面を点描することによって提供されることができる。
【００８３】
装飾又は他の目的のために、層状の皮膜は、たとえば、少なくとも約４ミルの厚さを有する木製ベニヤであってもよい。厚さが約２０ミル以上の場合には、このようなベニヤが、一般的には構造的な薄膜として機能、すなわち、それは複合材料に力を加える。
（結合／硬化樹脂）
ひもが樹脂によってウェッブ材料に結合されていることが望ましく、最も望ましいのは、エポキシ、ポリウレタン、アクリル、ニトリル、ブチル、アリル、尿素メラミン、ビニルエステル、フェノール、シリコン、及びシアノアクリレート樹脂である。熱硬化性樹脂、たとえば、熱硬化性ビニルエステル樹脂又は熱硬化性エポキシ樹脂が最も好ましい。コア材料が基材樹脂を含む場合には、結合樹脂は、基材樹脂と互換性があること、すなわち、それに接着することが望ましい。この点では、あるポリウレタン及びエポキシ樹脂が、あるフェノール及びビニルエステル樹脂のように互換性があるとして知られている。
【００８４】
層状の皮膜を寸法的に安定にするためには、ウェッブ材料が固着した樹脂、最も望ましくは硬化した熱硬化性樹脂、で含浸されていることである。さらに、使用されている任意の結合樹脂及び基材樹脂との互換性があることが望ましい。ひもをウェッブ材料に結合するために使用される同じ結合樹脂は、ウェッブ材料を含浸させて堅くするためにも使用されるのが望ましい。
【００８５】
おそらく、エポキシ樹脂は、堅くする樹脂及び結合する樹脂について望ましい。硬化するために高温を必要とする１成分系エポキシ樹脂及び室温で硬化できる２成分系エポキシ樹脂の両方が使用できる。２成分系は、分離した樹脂及び硬化剤の成分を有する。
【００８６】
粘度については、これらの系は噴霧可能に十分に薄いか、又は、たとえばバスローラ又は「ピン」ローラに応用しなければならない程粘り気があってもよい。噴霧可能な種類の例は、ウィスコンシン州メクオンのＣｏｐｐｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．の製品コードＲ８８―１４Ｂ／Ｈ８８―１４Ｅであり、それは１部硬化剤に対して４．２部樹脂の重量比で混合されている時には、約１，４８０ｃＰの粘度（混合の直後）を有する２成分系である。７７°Ｆでのゲル化時間は、ＡＳＴＭ  Ｔｅｓｔ  Ｄ２４７１によって測定されて、約２４分である。他の使用できる系の例は、効果的に散布されるのには粘り気があり過ぎるが、Ｃｏｐｐｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ  Ｒ８８-１４Ａ/Ｈ―１４Ｄであり、それは、１部硬化剤に対して３．１部樹脂の重量比で混合されている時には約３，０００ｃＰの粘度及び約４２分の７７°Ｆでのゲル化時間を有する２成分系である。
【００８７】
系Ｒ８８―１４Ｂ／Ｈ８８−１４Ｅは積層構造を結合するために設計されており、他の材料と比べてセルロースの紙、繊維ガラスメッシュ、ポリウレタン泡、及び再生ゴムをよく結合する。Ｒ８８―１４Ａ／Ｈ８８―１４Ｄは、広範囲の同じ及び異なる材料を結合するためにも設計されている。他に適切なのは、Ｒ９００／Ｈ９００という名称のＣｏｐｐｓの開発中のエポキシ樹脂系である。
【００８８】
層状の皮膜は、ウェッブ材料の単一の層及びコーディングの単一の層から成っていてもよい。あるいは、いずれか又は両方の複数の層が使用されてもよい。複数の平行なひもの層が使用されているところでは、ウェッブ層が、２つの平行ひも層毎の間で交互配置されているのが望ましい。望ましくは、皮膜が平行なひもの層の外側にあるウェッブ層に結合された平行なひもの層の少なくとも１つの組合せを含むことである。かくして、たとえば、コアから始まる、ひも層／ウェッブ層／ひも層／ウェッブ層の４層配列によって、優れた強度を得ることができる。
【００８９】
複合材料の特性は、その縦横比、すなわち複合材料の層状の皮膜（又は帯）Ｔfの厚みの、複合材料の全厚みＴに対する特定の断面方向の割合によって変化するであろう。かくして、たとえば、１／８"の厚い帯で囲まれている１"ｘ４“の形状のボードの複合材料は、０．２５の厚いアスペクト（Ｔｆ＝２ｘ１／８"＝１／４"；Ｔ＝１"）及び０．０６２の幅アスペクト（Ｔｆ＝２ｘ１／８"＝１／４"；Ｔ＝４"）を有するであろう。一般的には、少なくとも１つの断面方向では、複合材料は少なくとも０．１のアスペクトを有することが望ましい。
【００９０】
異なる厚さの帯が複合材料の異なる側に、反対側にでさえ、使用できる。かくして、たとえば、複合材料が最小の横荷重、しかし広範囲な鉛直荷重を受けるボードであるところでは、上部及び底よりも側面でより薄い帯を使用することによって費用を節約するかも知れない。ボードが激しい振動を受ける状況では、上部で底よりも厚い壁を使用することが望ましいかも知れない。
【００９１】
すべての平行なひも及びウェッブ層の最外側がウェッブ層である場合には、より大きい表面の滑らかさが一般的に得られ得る。これは、構造材料が衛生的に保たれなければならない場合には、有利である。たとえば、構造材料が出荷パレット内のボードとして使用される場合には（たとえば、ストリンガ又はデッキボードのいずれかとして）、パレットが食事の準備又は取り扱う領域内で使用される時に、それは消毒されなければならないかも知れない。これは、水蒸気処理及び／又は塩素含有薬品のような殺菌剤を含む消毒剤を用いた洗浄を伴う場合がある。本発明の複合構造材料は、特に、樹脂で堅固にされたウェッブ材料をその外面に有する時には、その中に微生物が存在することがある、割れ目、間隙、及び気孔（ｐｏｒｅｓ）がより少ない故に、衛生的にすることが本物の木のボードに比べてより容易である場合があり、おそらく熱を逃がすか又は消毒剤と接触する。
（分節した皮膜で複合構造材料を作る）
層状の皮膜は、１枚でも縦断切片でもよい。製造の容易化のために、層状の皮膜は、構造材料の全長さを走る２つの対のＣチャネルを有することが好ましいかもしれない。Ｃチャネルは、それらの開口が互いに向き合って対向しているかも知れない。２つのチャネルがそれらの縦方向の端に沿って重複していて、たとえば、ウェッブ材料を堅くするのに使用されるのと同じ熱硬化性樹脂とそれらが結合していることが望ましい。構造材料の断面形状が非正方形の矩形である場合、Ｃチャネルの各々が構造材料の広い側の１つを覆っていること、すなわち２つのＣチャネルの重複する端が狭い側に位置していることが望ましい。
【００９２】
本発明の複合構造材料のＣチャネル類は、たとえば、次のステップを含む方法によって作られる。
ａ）熱硬化性樹脂の前駆体混合物を染み込ませた混合物の、多孔性のウェッブ材料の第１の細長いＣチャネルを得ること及びＣチャネル側を上に向けることと、
ｂ）ウェブ材料内の樹脂前駆体混合物と互換性の熱硬化性樹脂前駆体混合物で布片を含浸させることと、
ｃ）チャネルの長さを伸ばすように、ワープをチャネルの縦方向に走らせつつ、第１のＣチャネルの内底上に前記布片を置くことと、
ｄ）前記ウェッブ材料の１つ以上の追加の層及び／又は布を任意にＣチャネルの上に置くことと、
ｅ）前記Ｃチャネル内の上部層に基材樹脂前駆体混合物及び充てん剤固体の断片を堆積することであって、基材樹脂前駆体混合物はウェッブ材料内の樹脂前駆体混合物及び布内の樹脂前駆体混合物の両方と互換性があるように堆積することと、
ｆ）第１のＣチャネルを、Ｃ側を下に向かせている熱硬化性樹脂前駆体混合物で含浸された多孔性のウェッブ材料の第２のＣチャネルで覆うことであって、２つのチャネルの垂直側が互いに重複して接触しており２つのＣチャネルがそれらの間のコア空間を画定するように覆うことと、
ｇ）（ｉ）コア空間内の基材樹脂と、（ｉｉ）多孔性のウェッブ材料内の熱硬化性樹脂と、（ｉｉｉ）布内の熱硬化性樹脂と、の硬化を助けるための条件下で、２つのＣチャネルをつなぎ合わせることと、３つの樹脂すべてが硬化するために十分な時間にわたって、それによって２つのＣチャネルが重複する所で共に結合され、布片は第１のＣチャネルに結合され、コア空間は基材樹脂及び充てん剤固体片の混合物で満たされ、基材樹脂は布及びウェッブ材料に結合されるようにつなぎ合わせること。
【００９３】
前述のステップは、記載された順序で実行される必要はない。たとえば、布片を、後者がＣチャネル形状にされる前又は後のいずれかに、多孔性のウェッブ材料の上に置くことができる。さらに、ウェッブ材料及び布の熱硬化性樹脂での含浸は、布をウェッブ材料の上に敷く前又は後に行なってもよい。
【００９４】
構造材料の密度及びコストを比較的低く保つためには、発泡性の基材樹脂を使用し、発泡なしではウェッブ材料の２つのＣチャネルの間のキャビティを充たすのに不充分な容積値で底Ｃチャネル内の最上層の上に基材樹脂前駆体組成物及び充てん剤固体（使用された場合には）の混合物を堆積することが望ましい。このような方法では、２つのＣチャネルは、基材樹脂の形成、発泡、及び硬化を助ける条件下でつなぎ合わされており、それによって樹脂及び充てん剤固体（使用された場合には）の混合物が、２つのＣチャネルの間のキャビティを充たすために膨張する。発泡は、樹脂前駆体混合物の１つ以上のガス、たとえば、二酸化炭素、窒化物、ハイドロフルオロカーボン（たとえば、ＨＦＣ２４５ＳＡ及びＨＦＣ１３４Ａ）、クロロフルオロカーボン、及び低級アルカンたとえばペンタンから成る群から選ばれたガス、の解放、膨張、又は生成によって引き起こされることができる。発泡熱硬化性樹脂を生成するための樹脂系は、本技術分野でよく知られており、たとえば前述のポリウレタン樹脂系を含む。
【００９５】
最大複合力を得るために、Ｃチャネルの製造方法を使用する時は、ステップｅで使用されている第２の（最上部）Ｃチャネルは、これもウェッブ材料中の樹脂前駆体混合物と互換性の熱硬化性樹脂前駆体混合物で含浸された第２の布片で下張りされる。その布は、第２のＣチャネルの長さを伸ばしもすべきであり、それは、ステップｆの間に第２のＣチャネル及び基材樹脂の両方に結合し始めるべきでもある。
【００９６】
望ましくは、両方のＣチャネルにおいて、基材樹脂前駆体複合材料と接触している層が多孔性のウェッブ材料の層であることであり、最も望ましくは紙である。たとえば、各Ｃチャネルには、２つの多孔性のウェッブ材料の層及びそれらの間に挟まれた布の層を有する、全部で３つの層が使用されてもよい（このような構造では、最も内側のウェッブ材料は、非樹脂バリヤ層を有することが望ましい）。最も内側の層として、布よりもウェッブ材料を使用することが、コアの基材樹脂の硬化の間のより均一な圧力分布、それゆえ、覆われたコア材料のより均一な組成物を提供するようである。
【００９７】
Ｃチャネル製造方法は、多孔性のウェッブ材料片及び織布片（単数又は複数）の各々をその供給ロールから引き出すことによって、実質的に連続したベースで実行できる。各Ｃチャネルについては、多孔性のウェッブ材料片は湿潤ステーションを通して引っ張られることができ、そこで、熱硬化性樹脂前駆体混合物で含浸される。熱硬化性樹脂前駆体混合物の粘度に応じて、噴霧、ウェッブ材料上への混合物のパターンのグラビア印刷、又は混合物の浴内のウェッブ材料の通過によって、濡れが実行されてもよい。湿潤ステーションの前又は後のいずれでも、ウェッブ材料の各流れは、ステーションの形成を通して引っ張られることができ、そこで、所望のＣチャネル断面に折り畳まれる。
【００９８】
その間に、布の各片は湿潤ステーションを通して引っ張られることができ、そこで、その熱硬化性前駆体混合物で含浸される。含浸された布片の１つは、次に、第１の（上向き）Ｃチャネルの内底上に横たえさせられ、それに引き続いて、基材樹脂前駆体組成物及び充てん剤固体の破片の流体混合物は、布の最上部の上に堆積される。第２の含浸された布片は、第２の（下向き）Ｃチャネルの下面に対して横たえられるようにされており、それは第１のＣチャネルの上に支えられる。
【００９９】
流体混合物が上向きの第１のＣチャネルの上に堆積されるステーションの後では、そのチャネルは布が張られた下向きの第２のＣチャネルで覆われることができる。２つのＣチャネルの寸法が同じ場合には、上部のチャネルは、その側壁（すなわち、その垂直壁）の１つが底部Ｃチャネルの側壁のひとつの外側に乗り、その一方上部Ｃチャネルの他の側壁が底Ｃチャネルの他の側壁内に乗るように、横方向にわずかに片寄っていてもよい。あるいは、Ｃチャネルの１つは、それが他のＣチャネルを完全にまたぐ（またぐ）ように、他のＣチャネルよりもわずかに広く作られていてもよい。
【０１００】
このような方法で一旦それらが結合されると、樹脂が含浸された布の２つの流れ及び樹脂が含浸されたウェッブ材料の２つの流れが、適切な温度に維持された連続成形機を通して同時に引っ張られることができ、基材樹脂と、多孔性のウェッブ材料中の熱硬化性樹脂と、布の中の熱硬化性樹脂を総て形成して硬化させる。しかしながら、連続成形機に入る前に、樹脂―前駆体―混合物―含浸されたウェッブ材料及び布が加熱されるのが望ましい。これは、混合物中のある溶媒を引火、及び／又は起こる必要がある反応を加速し、その結果、結合したＣチャネルが連続成形機中に残らなければならない時間を短縮できる。
【０１０１】
連続成形機は、たとえば、少なくとも１つの牽引成形であってもよく、それは、時々、「エンドレス可撓性ベルト成形」の種類と呼ばれている。これは、材料及び隣接する半成形部分が前方に進行し続ける間に、協働する半成形の部分がそれらの間に軸方向に動く連続した線形の供給材料の部分を握り、対向した卵型のコンベヤ軌道の上を回転し、しばらくの間それを保持する種類の成形である。半成形部分は、牽引トレッドでのリンクとそっくりに、同一の部分の前後に結合されている。各対は協働し、外側のダイを形成する材料が凝固するにしたがって、供給材料のその部分を所望の形状に保持する。半成形部分は、それらの部分がそれらの前方への流れの端に到達する時間まで供給材料中の合成樹脂を硬化させるための温度制御手段が備えられていてもよい。そこでは対向した部分は分離し、供給材料の部分を開放し、各部分は開始点まで回転して戻り、供給材料の他の部分を握る。その間に、供給材料の介在する長さは半成形部分の他の対によって握られ、処理される。この種類の移動する成形の１例は、Ｋｅｍｅｒｅｒ等の米国特許第５，７００，４９５号で開示されており、参照することによって本発明に組み込まれている。牽引成形の前方への流れは、２つのＣチャネルが成形から現れる時間まで、含浸する樹脂及び基材樹脂がすべて形成されて硬化されるのに十分長いことが望ましい。しかしながら、必要な場合には、供給材料は、その中の樹脂がすべて硬化するまで材料を所望の形状に保持するために、一連の２つ以上の牽引成形を通過させることができる。
【０１０２】
基材樹脂前駆体複合材料及び充てん剤固体の混合物が前もって形成され、塗布器の導管を通る均一な混合物として注入され、底Ｃチャネル内の最上層上に降ろすようにすることができる。あるいは、混合物の成分は２つ以上の分離した流れの中で分離し続けることができ、それらの流れは混合ノズル内で、又はそれらのそれぞれの塗布器の導管の出口開口とその上に成分が降りる層の表面の間のエアスペース内でさえ、混ぜ合わせることができる。このようにして、材料の流れのいずれも独立して硬化できないように配列でき、その代わりに、硬化できる混合物が得られる前に２以上の流れが混ぜ合わせられることが必要である。かくして、必要な硬化触媒及び／又は架橋剤が１つの流れの中の金型のキャビティの注入口に運ばれ、その間に、硬化できる混合物を提供するための触媒及び／又は架橋剤と混合される必要があるモノマー又はプリポリマーが別の流れに運ばれる、反応射出成形（ＲＩＭ成形と呼ばれる）にそっくりな方法が実行できる。流れを各塗布器導管の出口開口を越えてエアスペース内で混ぜ合わせるために、流れを空中で衝突させることが目的であるノズルを通して流れが注入されることができる。あるいは、流れはミキシングヘッド内で混ぜ合わせることができる。
【０１０３】
必要な材料すべてが塗布器のノズルに出入りするまで硬化可能な混合物を形成しない１つの利点は、プロセスが早く中断される必要がある場合には、供給導管の中には、それがあまりにも短いポットライフを有しているために廃棄される必要がある予混合された樹脂がないであろうということである。
【０１０４】
プロセスが一旦その起動フェーズを過ぎると、布及びウェッブ材料の条片は、すべて同時かつ均一に、たとえば、牽引機構の使用によって、軸方向に、現れる堅い複合材料を握って成形機からそれを進めて離す連続成形機を引き通すことができる。複合材料は、次に、たとえばフライングカッタの使用によって、カッティングステーションで所望の長さに切断できる。
【０１０５】
プロセスが一旦その起動フェーズを過ぎて、現れる複合材料が連続成形機から引き離されてカッティングステーションに突出されると、連続成形機に入る布片に張力をかけることができ、その結果、布のワープ（縦方向のひも）を構成しているひもは、それらが基材樹脂及びウェッブ材料に結合された時に予め引っ張られる。
【０１０６】
発泡性基材樹脂を使用する時には、連続成形機から出る構造材料の比重は、移動するウェッブ材料の上に基材樹脂前駆体組成物及び充てん剤固体の混合物を堆積する速度によって、ある程度まで制御される。移動するウェッブ材料の各フィート毎の堆積した混合物の値が大きい程、完成したコア材料がより圧縮されて、それゆえ、その比重がより大きくなるであろう。
【０１０７】
熱可塑性基材樹脂が使用されている場合には、樹脂及び充てん剤固体の混合物は、ウェッブ材料上への堆積に先立ってか又はこのような堆積の後のいずれかに、樹脂溶融温度まで加熱されなければならない。また、連続成形機の最後の部分は冷却手段を備えていてもよく、ダイの出口端部からの複合材料の取り出しに先立って基材樹脂を再硬化させる。
【０１０８】
熱硬化性基材樹脂が使用されている場合でさえ、成形機から出る前に複合材料の温度を下げるように連続成形機の最後の部分を冷却するに当って、ある利点があるかも知れない―すなわち、連続成形機内で冷却することによって、複合材料はより小さい変形を受け、その温度は複合材料が安全に扱えることができる範囲に、より速く下がるであろう。牽引成形を使用することは、これは一連の少なくとも２つのこのような成形を必要とし、最後の牽引成形は、その中で熱硬化が生じる成形に比べてより低い温度で操作され得る。
【０１０９】
連続成形機を通って搬送されている間に、基材樹脂及び充てん剤固体の混合物に熱が加えられる必要がある場合には、たとえば、無線周波、マイクロ波、及び誘導加熱を含む、その任意の適切なソースが使用できる。
（１枚皮膜の複合構造材料を作る）
あるいは、本発明の複合構造材料は、補強ひもの不織の撚り線の使用によって、層状の皮膜が２つの縦断面よりもむしろ１つであるように作製できる。かくして、たとえば、コア材料を完全に覆うのに十分に広いウェッブ材料の１片が、ある程度の重複があることが望ましいが、使用できる。各々がそれ自身の供給用スプールから供給されている補強ひもの平行な撚り線をウェッブ材料の１つの側に置くことができ、基材樹脂前駆体組成物及び充てん剤固体片の流体混合物はウェッブ材料のひも搬送側に堆積でき、ひもを搬送する側が構成の内側に向いたウェッブ材料は、構造材料の所望の断面形状を有する袖状の構成にできる。次に、混合物を搬送するウェッブ材料は、袖状の構成である一方、上述のように連続成形機を通過できる。この実施の形態では、完成した複合材料が一旦成形機から引き離されるとひもも予め引っ張られることができる。補強ひもが結合樹脂で独立して濡らされる必要がないように、多孔性のウェッブ材料は、強化する樹脂前駆体混合物で十分に含浸できる。しかしながら、ひもの独立した含浸は、任意のままである。
【０１１０】
基材樹脂前駆体組成物及び充てん剤固体粒子の混合物がウェッブ材料の上に堆積されるに先立ち、ウェッブ材料が袖状の構成にされることが望ましい。ウェッブ材料を袖状の形状にすることは、連続成形機の外側のダイ部分に形状において対応する細長い心棒の周囲に材料を巻きつけてそれをその上で引っ張ることによって、容易にされることができる。このような方法では、心棒はその形状をウェッブ材料に与え、外側のダイはその形状を保持するのを助ける。
【０１１１】
樹脂／充てん剤固体の混合物をウェッブ材料の上に堆積するに先立ってウェッブ材料をその袖状の構成にすることが望ましいから、ウェッブ材料の移動する片の上に支えられた出口開口で終わる内側の通路を有する心棒を使用することが有利である。このようにして、ウェッブ材料の上に堆積されるように、樹脂及び充てん剤固体の混合物が心棒の内側の通路を通って出口開口に送り出されることができる。この配置（Ｃチャネルの実施の形態におけるように）では、ウェッブ材料は、それが基材樹脂及び充てん剤固体の混合物を連続成形機を通じて運ぶから、管状のコンベヤベルトのように働く。
【０１１２】
このプロセスは、ひもの個別の撚り線の代わりに１つ以上の布片を使用して実行できる。
【０１１３】
１枚の皮膜を有する複合構造材料の細長いバージョンのさらに他の製造方法は、次のステップによる。
ａ）紙と布とからなる群から選ばれた２片の多孔性のウェッブ材料の折り畳み可能な積層を形成することであって、少なくとも１片の布をそれらの間に挟み、布のワープを縦方向に走らせ、多孔性のウェッブ材料及びすべての材料を熱硬化性樹脂前駆体混合物で含浸されたこれらの条片の間に置いて、積層を形成することと、
ｂ）多孔性のウェッブ材料の条片の１つを上に、多孔性のウェッブ材料の他の条片を底にして、積層を槽形状に折り畳んでそれを水平に向けることと、
ｃ）依然として折り畳み可能である間に、積層内の樹脂前駆体混合物と互換性の流体基材樹脂前駆体組成物を積層の槽の中に、十分に反応した時には少なくとも半硬質の熱硬化性基材樹脂を生じるように堆積することと、
ｄ）積層が前記基材樹脂前駆体複合材料を含むコア空間を囲んで画定するように、積層を折り曲げるように閉じて（ｆｏｌｄｉｎｇ  ｃｌｏｓｅｄ）封をするように閉じる（ｓｅａｌｉｎｇ  ｓｈｕｔ）ことと、
ｅ）積層内の熱硬化性樹脂及びコア空間内の基材樹脂の両方の硬化を助ける条件下で、両方の樹脂が硬化するのに十分な時間、閉じた積層及びその内容物を金型内に保持することであって、それによって、（ｉ）積層及び基材樹脂は両方共少なくとも半硬質にされ、（ｉｉ）基材樹脂は、それが含むかも知れない任意の充てん剤固体と共にコア空間を充たし、（ｉｉｉ）積層及び基材樹脂が共に結合されている、保持すること。
（出荷パレット）
上述のように、本発明は、理想的には、出荷パレットを作るために使用できる複合ボードの製造に適している。木製のボード又はブロックで作られることができる任意の種類の出荷パレットが、本発明の１つ以上の複合ボードを使用して作ることができる。本技術分野ではよく知られているように、このようなパレットは、典型的にはデッキボード（水平に配置された）及びデッキボードの最上層の下に垂直に配置されたストリンガ（時々「ランナー」又は「ポスト」とも呼ばれる）を有する。底のデッキボードの使用は任意である。ストリンガパレットは、典型的には端及び中心ストリンガを含む。時々、単独の中心ストリンガが使用されるが、他の時には２つの中心ストリンガが、たとえば、荷重を平均に分配するために、互いに接触するか又は約６〜２０インチで分離されるかのいずれかで使用されるであろう。
【０１１４】
ストリンガの代わりに、いくつかのパレットはブロック及び連結ボードを備えており、それに上部及び底部デッキボードが釘付けされている。
【０１１５】
すべてのボードは、種々の幅、長さ、及び厚さを有する。しかしながら、典型的には、デッキボードは、１ｘ４ｓ又は１ｘ６ｓである。ストリンガは、典型的には、２ｘ４ｓ又は３ｘ４ｓである。典型的なブロックパレットは、６つの外側のブロックと、３つの中心ブロックと、３つの連結ボードと、約１ｘ４ｘ４０インチの４つの上部デッキボードと、約１ｘ６ｘ４０インチの５つの上部デッキボードと、約１ｘ６ｘ３７インチの３つの下部デッキボードと、約１ｘ６ｘ４０インチの２つの下部デッキボードとを含んでいる。
【０１１６】
ストリンガパレットは、２ウェイパレットとして構成でき、そこでは、ストリンガは、フォークの歯が２つの対向する方向のみから入ることができるようにしている。あるいは、パレットは、４ウェイパレットとして構成でき、そこでは、ストリンガは切込が入れられるか、又は別の方法で切断されており、フォークの歯が４方向すべてから入ることができるようにしている。
【０１１７】
ストリンガ内のデッキ及び底のボードは、外側のストリンガの外縁と面一であることができ、「平らなパレット」に使えるか、又はデッキ及び／又は底のボードは外側のストリンガの外縁を通って延長することができ、「単翼」又は「両翼」パレットに使える。また、底のボードは完全に省略することができ、「単一のデッキ」又は「スキッド」パレットに使える。
【０１１８】
必要なら、デッキ及び底のボードは、それらの数、寸法、及び配置が同じであるように構成でき、上部及び底が「両面使用型」パレットに使える。
【０１１９】
デッキボード複合材料は、たとえば、約１０〜１５Ｖｏｌ．％粒状化タイヤゴム及び約４０〜５０Ｖｏｌ．％膨張パーライトを有する。
【０１２０】
デッキボードは、それらが通常釘をしっかりと保持するのに十分に稠密である必要がないから、コア材料内には充てん剤固体なしで作ることもできる。たとえば、それらは約１５〜２１ポンド／立方フィート（ｐｃｆ）の密度、望ましくは約１７〜１９ｐｃｆを有するポリウレタン泡から成るコア材料で作られているかも知れない。
【０１２１】
デッキ支持ボードは、少なくともある粒状化タイヤゴムの値、たとえば、約４５〜７５ｖｏｌ．％、最も特別には約５５〜６５ｖｏｌ．％を含むことが望ましい。
（図示されたプロセス例１）
本発明は、新しい複合構造材料を製造する１つの方法に関する次の記述を考慮することによって、より良く理解できるであろう。
【０１２２】
本例は、Ｃチャネル方法を使用する、１ｘ４つまり３／４インチ対３〜１／２インチの断面寸法を有する複合ボードの構造を記述する。本プロセスは連続的であり、図１で概略的に図示されている。図１中の比率は実際の比率ではない。たとえば、図示を容易にするために、紙１０，２１の厚さは強調されている。ワープひも１９及びウーフひも２０の直径もそうである。図がほぼ２ダースのワープひもを１ｘ４の幅にわたって描くところでは、実際には少なくとも７０あることが望ましいであろう。また、図１Ｂ〜１Ｊは、詳細を図示するのを容易にするために、図１Ａに比べてより大きい比率である。
【０１２３】
図１を参照すると、１片の再生クラフト紙１０が供給用ロール１１から引き出され、ガイドローラ５０、テンションローラ５１、及びガイドローラ５２の周囲を通り、次にスプレーバー１２を横切り、エポキシ樹脂及び硬化剤成分の新しく用意された混合物で噴霧される。ガイドローラ５０，５２及びテンションローラ５１の組合せは、紙１０の均一な、すなわち収縮のない送り出しをさせるのを助ける。紙１０内のセルロース繊維（図示せず）は、片の縦方向に向いている。その間に、織られたポリエステル布１４は供給用ロール１５から引き出され、ガイドローラ５３、テンションローラ５４、ガイドローラ５５、及び第２のテンションローラ１７の周囲を通り、次に、スプレーバー１６を横切り、同じエポキシ樹脂混合物で噴霧される。樹脂が含浸された布１４は、積層ステーション１８に引き出され、紙１０の湿った下面に押圧され、図１Ｄで示された構成にされる。図１Ｃ及び１Ｄで示されたように、布１４のワープはひも１９から成る。ひも１９は、直径がより小さいウーフコーディング２０によって所定位置に保持されている。
【０１２４】
紙１０と同一である再生クラフト紙２１の第２の片は、供給用ロール２２から引き出され、ガイドローラ５６、テンションローラ５７、及びガイドローラ５８の周囲を通り、次に、同じエポキシ樹脂組成物が含浸され、スプレーバー２３から紙２１の上面に噴霧される。その間に、ポリエステル布２５はその供給用ロール２６から引き出され、ガイドローラ５９、テンションローラ６０、ガイドローラ６１、及び第２のテンションローラ２８の周囲を通り、スプレーバー２７から同じエポキシ樹脂組成物でその下面に噴霧される。布２５は布１４と同一である。樹脂が含浸された布２５は積層ステーション２９内に引っ張られ、紙２１の内底に押圧され、図１Ｅで図示されたアセンブリを生ずる。折り曲げステーション２４（装置は図示せず）では、図１Ｆで示されたように、紙２１の端が上向きに折り曲げられ、上向きのＣチャネルを作り出す。紙Ｃチャネル２１及びポリエステル布片２５の組合せは射出ノズル３０を通って引っ張られ、基材樹脂前駆体成分及び充てん剤固体が布片２５上に堆積される。図１Ｇで示すように、混合物堆積３１は、反応して、堅く、熱硬化の、ポリマーの泡を形成する成分の流体混合物３３内に浮遊された充てん剤固体３２から成る。図１Ｇで示されたように、Ｃチャネル、布、及びコア材料前駆体混合物３１は、次に、連続成形機３７の方向に引っ張られる。しかしながら、この組合せが成形機３７に入る前に、図１Ｈで示されたように、紙１０及び布１４の積層された片は、ローラ３４によって底部Ｃチャネル２１上の所定位置に案内される。図１Ｉで示されたように、最上部の紙１０は折り曲げステーション１３（装置は図示せず）で折り曲げられ、上向きのＣチャネル２１と重複する下向きのＣチャネルに入る。そのアセンブリは、次に、連続成形機３７を通って引っ張られ、樹脂前駆体流体３３の形成、発泡、及び硬化を助けるための最適温度で維持され、完成したボードの断面図である図１Ｊで示されたように、セル状の基材樹脂３８を生ずる。連続成形機３７の内部（図示せず）は、実際は、紙、布、及びコア材料混合物のアセンブリを所望の断面形状に保持する外部のダイである。紙及び布を連続成形機３７の内壁に押圧する圧力は、樹脂を発泡させる熱風によって生成される。
【０１２５】
完成したボード４０は、牽引装置４１によって連続成形機３７から連続して引き出される。ボード４０が一旦成形機３７から現れ始めると、テンションローラ１７の調節によって布１４の上に張力がかけられ、テンションローラ２８の調節によって布２５の上に張力がかけられる。連続成形機３７は十分に長く、ボード４０が成形機から現れる前に、最上部の布１４及び底の布２５の両方の中のひも１９は発泡した基材樹脂３８ばかりでなく堅くされた紙片１０，２１に十分に強く結合されており、ボードが一旦分割されると、ひも１９内の張力はそれらの結合を破壊するのに十分でないであろう。最上部Ｃチャネル１０は、それらの界面４２，４３において、硬化エポキシ樹脂によって、下方のＣチャネル２１に結合され、それらの側壁が重なり合う。
（図示されたプロセス例２）
本発明の複合ボードの他の製造方法が、図３及び４で概説されている。図３では、ポリ（ビニルアルコール）の内部バリヤ層を有する２層の紙１０１が、紙及びプラスチック積層を製造するための周知の技術及び装置を使用して、ロール１０２からエポキシ樹脂塗布器１０４を通ってガイドローラ１０３に供給される。ポリエステルスクリム１０６がロール１０７から取られ、これもエポキシ樹脂塗布器１０４を通っている。同時に、単層紙１０８がロール１０９から取られ、エポキシ樹脂塗布器１０４を通る。流体エポキシ樹脂前駆体組成物１１３（今後「エポキシ樹脂」と略して呼ぶ）は、供給用ノズル１１０を通って紙１０１，１０８間の空間に運ばれる。
【０１２６】
ロール１０２から出てくるように表されているが、紙１０１の下面層は上面層に比べてより薄いことが有利である。これは、下面層が布スクリムにしっかりと積層されるべき十分なエポキシ樹脂を吸収するのではなく、上塗りされるのに十分に厚ければよいからである。
【０１２７】
エポキシ樹脂塗布器１０４を離れた後に、紙１０１，１０８及びスクリム１０６は艶出しローラ１０５，１０６の間を下方に通り、未硬化の積層１１１を形成する。樹脂の塗布とローラ１０５，１０６からの積層１１１の出現との間の時間間隔は、その間隔の間に紙１０８を通ってエポキシ樹脂が少量にじむ出るか又は全くにじまないくらいに十分に短い。しかしながら、予防策として、グラビアブレード１１２が、その表面に転写するエポキシ樹脂をこそげ落とすように、艶出し１０６に対し乗る。
【０１２８】
スクリム１０６は十分に多孔性であり、エポキシ樹脂１１３が艶出し１０５，１０６によってスクリムの間を容易に押される。可撓性の積層１１１はガイドローラ１１４の上を通り、次に、花綱（ｆｅｓｔｏｏｎ）ローラ１１５の配列の上下にその路を作り出す。花綱ローラ１１５の上部及び下部の組の間の空間は、コンピュータによって設定されており、積層１１１が配列を通る工程を完了するために必要な時間は、エポキシ樹脂を堅くするのではなく部分的に硬化させる。エポキシ樹脂の硬化を促進するために、ローラ１１５は任意に加熱できる。
【０１２９】
図４に示されたように、可撓性の積層１１１は、次に、調整可能なウェッブ折り目機１１６を通過し、それには、完成したボードの４つのエッジを形成する４つの折り目（図示せず）がけがかれる。折り目を付けられた積層１１２は、次に形成ステーション１１７を通過し、その中でそれは形成ローラ及び／又は心棒（図示せず）を通過し、ウェッブ折り目機１１６によって与えられた２つの折り目を使用して、Ｊ形状の断面構造１１８に曲げられる。２つの残りの折り目１１９，１２０は、断面Ｊの高い垂直側で見える。
【０１３０】
次に、Ｊ形状の積層１１８は、コア充填ステーション１２１を通り、その中で基材樹脂前駆体成分及び充てん剤固体の混合物（図示せず）は、積層１１８の槽部内に堆積される。混合物は、充てん剤固体及び反応して熱硬化性のポリウレタン泡を形成する成分の流体混合物から成る。中２階重力供給充てん剤（図示せず）のような周知の装置が、混合物を移動する積層の槽内に堆積するために使用されてもよい。堆積された混合物が積層の槽から飛び出るのを防ぐために、はねよけが使用されることが理想的である。
【０１３１】
混合物を搬送する積層１２２は、次に、折りたたみステーション１２３を通り、その中で積層１２２は折り目１１９，１２０に沿って折り曲げられ、エッジ１２４は閉止した積層１２５の近い側に対して置かれる。折りたたみステーション１２３は、高強度・熱硬化・急速硬化接着剤、たとえば段ボール業界で使用される種類の接着剤、たとえばエポキシ又はポリアミド／ポリウレタン接着剤、を用いてエッジ１２４で閉止された複合材料を密封する、ビーズ接着積層機（図示せず）を含む。たとえば、密封接着剤のビーズ線は、直立した垂直のエッジの外側に適用することができ、下方に下がる最上部のエッジは、接着剤に押圧できる。数秒後に接着剤は十分に硬化し、混合物を搬送する袖１２５が牽引成形ステーション１２６に入り、基材樹脂が発泡して部分的に硬化し、積層内のエポキシ樹脂が少なくともいくらか堅くなる間に、スリーブ１２５は加熱されたモールド部分（図示せず）にしっかりと保持されている。牽引成形１２６は、発泡ポリウレタン混合物からの約１０ｐｓｉまでの内部スリーブ圧力に耐えるほど十分に強いことが望ましい。樹脂がさらに硬化する間に複合材料を所望の矩形状に保持するために、得られた部分的に堅い複合材料１２７は、次に、あまり丈夫でない連続成形機１２８を通り、それによって、内部ガス圧に起因する膨らみを防ぐ。連続成形機１２８は、約６又は７ｐｓｉの発泡圧力に耐える必要があればよいだろう。それゆえ、それはより高価な牽引成形機ではなく、ベルトタイプの連続成形機でもよい。
【０１３２】
得られた堅い複合材料１２９は、牽引機構１３０によって第２の牽引成形１２８から引き出され、切断ステーション（図示せず）に送られる。必要ならば、複合材料１２９は、上塗り（図示せず）が噴射される被覆ステーションを最初に通過してもよい。
【０１３３】
図３及び４のプロセスが一旦開始フェーズを通り、牽引機構１３０によって引っ張られている堅い複合材料１２９を生じると、張力がスクリム１０６にかけられる。張力は、紙１０１及び／又は紙１０８にかけられてもよい。完成した複合材料１２９の周囲すべての外面を滑らかかつ平坦に保つために、十分な張力が紙１０１にかけられることが望ましい。一般的には、機械の張力は、この目的に十分であろう。
【０１３４】
当然のことながら、図３及び４で示された系は、積層内で３層よりも多く使用できるように修正できる。完成したボードの剛性、可撓性、耐久性、重量、燃焼特性等は、種々の材料及び種々の構成で積層を塗ることによって影響され得る。次の５つの積層が特に意図されており、Ｐは紙の内層を示し、Ｐoは紙の最外層を示し、Ｓはスクリムの層を示し、Ｐiは紙の最内層を示す。
１．Ｐo−Ｓ−Ｐi
２．Ｐo−Ｓ−Ｓ−Ｐi
３．Ｐo−Ｓ−Ｐ−Ｓ−Ｐi
４．Ｐo−Ｐ−Ｓ−Ｓ−Ｐi
５．Ｐo−Ｐ−Ｓ−Ｐ−Ｓ−Ｐi
（図示された出荷パレット例）
図２は、本発明の複合ボードで構築できる出荷パレットのある１つの種類を図示するための立面図である。それは、両方共１ｘ４ｓで構築された上部デッキ２１０と下部デッキ２２１とからなる。末端ストリンガ２１２，２１３は３ｘ４ｓであり、エッジ上に設けられている。２つの中心ストリンガ２１４，２１５は両方共２ｘ４ｓであり、これもエッジ上に設けられている。次に、たとえば、デッキボード及びストリンガが、本発明の複合構造材料でどのように形成されるかについてを記述する。
【０１３５】
ボードの各々は、例２並びに図３及び４に記載されたように、１枚の積層皮膜で作られている。紙及びスクリム層のＰo−Ｓ−Ｓ−Ｐi配置が使用されている。スクリムは、１０００デニエール多繊維ポリエステルひもで作られたワープ及び２５０デニエール多繊維ポリエステルひもで作られたウーフを有している。ワープ密度は横方向インチ当り１２本のひもであり、ウーフ密度は縦方向インチ当り６本のひもである（他の布、たとえば繊維ガラススクリムはポリエステルスクリム用に代替できる）。スクリムのワープ側は、各ボード内で外側を向いている。すべてのボード内のＰo層は約９０ｌｂｓ．の秤量を有する１００％再生２層クラフト紙で、Ｐi層は約９０ｌｂｓ．の秤量を有する１００％再生された標準的な段ボール原紙（単一層）である。積層は、Ｃｏｐｐｓ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．の製品コードＲ８８−１４Ｂ／Ｈ８８−１４Ｅのような２成分エポキシ樹脂で堅くされている。すべてのボードの中で、ワープひもがそれらの性能の約８０〜８５％まで予め張力がかけられている。
【０１３６】
最上部のデッキボード２１０では、コア材料は、ポリウレタン発泡系の２５．５５重量部（ｐｂｗ）、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ５３７１ＥＰＳビーズの５．０６ｐｂｗの混合物、及びタイヤひもの毛羽を除去せずに磁気的に分離されたＮｏ．４タイヤ粒子（マイナス１０メッシュ）の６９．３９ｐｂｗで作られている。ポリウレタン系は、Ｂａｙｄｕｒ６４５Ｂイソシアネート及びＢａｙｄｕｒ６４５Ａポリオールから成る。ＥＰＳビーズは、他の成分と混合されるに先立って、実質的に十分に膨張される。このコア材料は約９．６〜１０．２ｌｂｓ／ｆｔ3の範囲内の比重を有する。
【０１３７】
底のデッキボード２１１はすべて、ボード２１０のコア材料と同じ成分で作られたコア材料を含むが、この比率は：２１．２６ｐｂｗポリウレタン泡系、６．５７ｐｂｗ  ＥＰＳビーズ、及び７２．１７ｐｂｗ粒状化ゴムである。底のデッキボード２１１のコアは、すべて、約９．３〜９．８ｌｂｓ／ｆｔ3の範囲内の比重を有し、最上部のデッキボード２１０内のコア材料の比重より約０．２〜０．４ｌｂｓ／ｆｔ3少ない（あるいは、図示されてはいないが、底のボードは最上部のボードと同じコア材料を有してよいが、それらは同じ荷重を支える必要がないから、最上部のボードよりも約１７〜３３％薄くてもよい。第３の選択肢として、最上部及び底部のデッキボードは、同一であってもよい）。
【０１３８】
ストリンガ２１２〜２１５は、すべて、ポリウレタン泡系の２８．５８ｐｂｗ及び粒状化ゴムの７１．４２ｐｂｗの混合物で作られたコア材料を含む。ポリウレタン泡系は、Ｂａｙｄｕｒ６４５Ｂイソシアネート及びＢａｙｄｕｒ６４９Ａポリオールから成る。デッキボード内のと同じ粒状化ゴムが使用されている。粒状化ゴムの濃度増加及びＥＰＳビーズの不存在に起因して、ストリンガ２１２〜２１５のコア材料は、約４７．７〜４８．３ｌｂｓ／ｆｔ3の範囲内の比重を有する。
【０１３９】
すべてのデッキボード（最上部及び底部）は、Ｈａｌｓｔｅａｄ  ｇｕｎ  ｎａｉｌｓ  Ｎｏ．ＨＯＲ３０１３１及び／又はＨａｌｓｔｅａｄ  ｂｕｌｋ  ｎａｉｌｓ  Ｎｏ．ＢＯＴ３０１３１によって、ストリンガ２１２〜２１５に保持される。それら両方とも次の仕様を有する高いグリップの組合せリンク軸／打ち込みねじ釘（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ  ｒｉｎｋ  ｓｈａｎｋ／ｄｒｉｖｅ  ｓｃｒｅｗ  ｎａｉｌｓ）である。
・丸い、０．２９５〜０．３０５インチ直径のヘッド
・０．０６５〜０．０７０インチのヘッド厚み
・１３０°の皿穴角
・長さ３インチ
・０．１３０〜０．１３２インチのリング軸幅
・０．１２０インチ直径の引き抜き加工された低炭素の鋼線製
・４２°角のダイヤモンドポイント
・１００，０００ｐｓｉの最小引張強さ（曲げ降伏）
・熱硬化性樹脂で被覆（乾燥したラテックス接着剤）
本発明の特定の実施の形態を詳細に述べて来たが、当然のことながら、この記述は説明を目的とするだけである。添付の特許請求の範囲によって定義された本発明の精神を逸脱しないで、本技術分野における当業者によって、上述の好ましい実施の形態の開示された態様に対応する、種々の変更及び等しい構造が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明のボード形状の複合材料を作成する１つの方法の略図である。
【図２】本発明のボードで構成された出荷パレットの立面図である。
【図３】本発明のボード形状の複合材料を作成する他の方法の略図である。
【図４】本発明のボード形状の複合材料を作成する他の方法の略図である。
【図１Ａ−１】
2005523180.tif 000002
【図１Ａ−２】
2005523180.tif 000003
【図１Ｂ】
2005523180.tif 000004
【図１Ｃ】
2005523180.tif 000005
【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図１Ｇ】
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【図１Ｈ】
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【図１Ｉ】
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【図１Ｊ】
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【図２】
2005523180.tif 000013
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2005523180.tif 000016