(57)【要約】  耐衝撃性の高いアンダーボディシールドを提供可能なアンダーボディシールド材について記載する。一部の構成では、アンダーボディシールド組成物は多孔性コア層を含み、当該多孔性コア層は、多数の強化繊維、膨張剤、及び熱可塑性材料を含む。一部の実施例では、アンダーボディシールド組成物は更に、組成物で製造されたアンダーボディシールドが、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順を用いて試験した際、少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能なような、フィルムを含んでいてもよい。
2018520022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーボディシールド組成物であって、
熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層と、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含み、
前記コア層の第１表面上に配置されたフィルムと、を含み、
前記膨張後のコア層及びフィルムは共に、前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能なアンダーボディシールド物品を提供する、前記アンダーボディシールド組成物。
【請求項２】
前記フィルムはホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムである、請求項１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項３】
前記ホモポリマーはポリオレフィンである、請求項２に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項４】
前記熱可塑性ポリマーは、前記コア層内において５０重量パーセント以上で存在する、請求項１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項５】
前記フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである、請求項４に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項６】
前記膨張剤は、前記コア層内において４重量パーセント以上で存在する、請求項５に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項７】
前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、無機繊維、天然繊維、鉱物繊維、金属繊維、金属無機繊維、金属合成繊維、セラミック繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項６に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項８】
前記熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリオレフィン配合樹脂、ポリビニルポリマー樹脂、ブタジエンポリマー樹脂、アクリルポリマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンポリマー樹脂、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、及びコポリマー、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマー樹脂である、請求項７に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項９】
前記熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである、請求項１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１０】
前記フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記コア層の前記第１表面上に直接配置される、請求項９に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１１】
前記コア層の前記第１表面の反対側にある前記コア層の第２表面上に配置されたスクリムを更に含む、請求項１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１２】
前記スクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維を含む、請求項１１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１３】
前記スクリム上に配置された別のスキン層を更に含む、請求項１１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１４】
前記熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、前記スクリムはポリエステル不織布スクリムである、請求項１１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１５】
前記フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記コア層の前記第１表面上に直接配置され、前記スクリムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記コア層の前記第２表面上に直接配置される、請求項１４に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１６】
前記スクリムは、１つまたは複数のストリップとして前記コア層の前記第２表面上に配置される、請求項１１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１７】
前記コア層と接合した別のコア層を更に含み、前記別のコア層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む、請求項１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１８】
前記別のコア層は、前記別のコア層の厚みを増加可能な膨張剤を更に含む、請求項１７に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項１９】
前記別のコア層は、前記コア層内に存在する熱可塑性材料の量よりも低い重量パーセントの熱可塑性材料を含む、請求項１７に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２０】
前記フィルムは、前記コア層の厚みを減少させる場合に、より多くの衝撃物に耐えるように構成されている、請求項１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２１】
アンダーボディシールド組成物であって、
熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層と、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含み、
前記コア層の第１表面上に配置されたホモポリマーポリオレフィンフィルムまたはコポリマーポリオレフィンフィルムと、
前記コア層の第２表面上に配置されたスクリムと、を含み、
前記膨張後のコア層、フィルム、及びスクリムは共に、前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能なアンダーボディシールド物品を提供する、前記アンダーボディシールド組成物。
【請求項２２】
前記スクリム上に配置された装飾層を更に含む、請求項２１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２３】
前記熱可塑性コア層は、５％超〜最大約９５％の空隙率を含む、請求項２１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２４】
前記熱可塑性ポリマーは、前記コア層内において５０重量パーセント以上で存在する、請求項２１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２５】
前記フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである、請求項２４に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２６】
前記膨張剤は、前記コア層内において４重量パーセント以上で存在する、請求項２５に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２７】
前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、無機繊維、天然繊維、鉱物繊維、金属繊維、金属無機繊維、金属合成繊維、セラミック繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２６に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２８】
前記熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリオレフィン配合樹脂、ポリビニルポリマー樹脂、ブタジエンポリマー樹脂、アクリルポリマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンポリマー樹脂、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、及びコポリマー、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマー樹脂である、請求項２７に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項２９】
前記熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである、請求項２１に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項３０】
前記フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記コア層の前記第１表面上に直接配置される、請求項２９に記載のアンダーボディシールド組成物。
【請求項３１】
プリプレグであって、
熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含む第１層と、前記第１層は、前記第１層の硬化により連続気泡構造ウェブを含む層を形成可能であり、前記連続気泡構造ウェブは、前記ウェブの前記連続気泡構造内部に捕捉された前記膨張剤を用いて、前記熱可塑性ポリマーで互いに結合した前記強化繊維の不規則な交差により画定され、前記膨張剤は、熱にさらした後に前記第１層の厚みを増加させて、膨張後の第１層を提供可能であり、
前記第１層の第１表面上に配置されたフィルムと、を含み、
前記膨張後の第１層及びフィルムは共に、前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能な、前記プリプレグ。
【請求項３２】
前記フィルムはホモポリマーフィルムである、請求項３１に記載のプリプレグ。
【請求項３３】
前記ホモポリマーはポリオレフィンである、請求項３２に記載のプリプレグ。
【請求項３４】
前記熱可塑性ポリマーは、前記第１層内において５０重量パーセント以上で存在する、請求項３１に記載のプリプレグ。
【請求項３５】
前記フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである、請求項３４に記載のプリプレグ。
【請求項３６】
前記膨張剤は、前記第１層内において４重量パーセント以上で存在する、請求項３５に記載のプリプレグ。
【請求項３７】
前記強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、無機繊維、天然繊維、鉱物繊維、金属繊維、金属無機繊維、金属合成繊維、セラミック繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項３６に記載のプリプレグ。
【請求項３８】
前記熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリオレフィン配合樹脂、ポリビニルポリマー樹脂、ブタジエンポリマー樹脂、アクリルポリマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンポリマー樹脂、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、及びコポリマー、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマー樹脂である、請求項３７に記載のプリプレグ。
【請求項３９】
前記第１層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである、請求項３１に記載のプリプレグ。
【請求項４０】
前記フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記第１層の前記第１表面上に直接配置される、請求項３９に記載のプリプレグ。
【請求項４１】
前記第１層の前記第１表面の反対側にある前記第１層の第２表面上に配置されたスクリムを更に含む、請求項３１に記載のプリプレグ。
【請求項４２】
前記スクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維を含む、請求項４１に記載のプリプレグ。
【請求項４３】
前記スクリム上に配置された別のスキン層を更に含む、請求項４１に記載のプリプレグ。
【請求項４４】
前記第１層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、前記スクリムはポリエステル不織布スクリムである、請求項４１に記載のプリプレグ。
【請求項４５】
前記フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記第１層の前記第１表面上に直接配置され、前記スクリムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記第１層の前記第２表面上に直接配置される、請求項４４に記載のプリプレグ。
【請求項４６】
前記スクリムは、１つまたは複数のストリップとして前記第１層の前記第２表面上に配置される、請求項４１に記載のプリプレグ。
【請求項４７】
前記第１層と接合した別の層を更に含み、前記別の層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む、請求項３１に記載のプリプレグ。
【請求項４８】
前記別の層は、前記別の層の厚みを増加可能な膨張剤を更に含む、請求項４７に記載のプリプレグ。
【請求項４９】
前記別の層は、前記第１層内に存在する熱可塑性材料の量よりも低い重量パーセントの熱可塑性材料を含む、請求項４７に記載のプリプレグ。
【請求項５０】
前記フィルムは、前記第１層の厚みを減少させる場合に、より多くの衝撃物に耐えるように構成されている、請求項３１に記載のプリプレグ。
【請求項５１】
アンダーボディシールドであって、
熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層と、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含み、
前記コア層の第１表面上に配置されたフィルムと、を含み、
前記膨張後のコア層及びフィルムは共に、前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能な前記アンダーボディシールドを提供し、前記アンダーボディシールドは、車両の底面に連結させるための１ヵ所または複数ヵ所の取り付け領域を含む、前記アンダーボディシールド。
【請求項５２】
前記アンダーボディシールドは、前記アンダーボディシールドが前記車両に連結する際に、車両の抵抗係数を減少させるような形状となっている、請求項５１に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５３】
前記フィルムはホモポリマーポリオレフィンフィルムである、請求項５１に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５４】
前記熱可塑性ポリマーは、前記コア層内において５０重量パーセント以上で存在する、請求項５３に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５５】
前記フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである、請求項５４に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５６】
前記膨張剤は、前記コア層内において４重量パーセント以上で存在する、請求項５５に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５７】
前記熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである、請求項５１に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５８】
前記フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、前記コア層の前記第１表面上に直接配置される、請求項５７に記載のアンダーボディシールド。
【請求項５９】
前記コア層の前記第１表面の反対側にある前記コア層の第２表面上に配置されたスクリムを更に含む、請求項５１に記載のアンダーボディシールド。
【請求項６０】
前記熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、前記フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、前記スクリムはポリエステル不織布スクリムである、請求項５９に記載のアンダーボディシールド。
【請求項６１】
複合プリプレグの形成方法であって、
熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を水溶液中に混ぜ合わせることと、
前記熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含む前記水溶液を混合し、前記強化繊維及び前記膨張剤を前記熱可塑性ポリマー中に分散させて水性発泡分散液を得ることと、
前記水性発泡分散液を成形用部材上に配置することと、
前記配置した水性発泡液から水分を除去して、前記熱可塑性ポリマー、前記強化繊維、及び前記膨張剤を含むウェブを得ることと、
前記ウェブ中の前記熱可塑性ポリマーの軟化温度を超える温度で前記ウェブを加熱することと、
フィルムを前記ウェブの第１表面上に配置して、前記配置したフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能な複合プリプレグを得ることと、を含む、前記複合プリプレグの形成方法。
【請求項６２】
前記複合プリプレグを所定の厚みまで加圧して複合物品を成形することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
前記複合物品を膨張させて前記複合物品の前記厚みを増加させることを更に含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
スクリムを前記ウェブの第２表面上に配置することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６５】
前記複合プリプレグを所定の厚みまで加圧して複合物品を成形することを更に含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記熱可塑性ポリマーをポリプロピレン樹脂で構成し、前記強化繊維をガラス繊維で構成し、前記膨張剤を微粒子で構成することを更に含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６７】
前記フィルムをホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムで構成することを更に含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記ホモポリマーフィルムにポリオレフィンフィルムを選択することを更に含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記フィルムを少なくとも１０ミルの厚みを有するように構成することを更に含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項７０】
前記熱可塑性樹脂を、前記水溶液中において５０重量パーセント以上で存在するように構成することを更に含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
複合物品の形成方法であって、
熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を水溶液中に混ぜ合わせることと、
前記熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含む前記水溶液を混合し、前記強化繊維及び前記膨張剤を前記熱可塑性ポリマー中に分散させて水性発泡分散液を得ることと、
前記水性発泡分散液を成形用部材上に配置することと、
前記配置した水性発泡液から水分を除去して、前記熱可塑性ポリマー、前記強化繊維、及び前記膨張剤から形成されるウェブを含むコア層を得ることと、
前記コア層中の前記熱可塑性ポリマーの軟化温度を超える温度で前記コア層を加熱することと、
耐衝撃性フィルムを前記コア層の第１表面上に配置することと、
スクリムを前記コア層の第２表面上に配置して複合物品を得ることと、
前記複合物品を選択した厚みまで加圧することと、を含み、前記加圧済み複合物品は、前記配置したフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記複合物品の形成方法。
【請求項７２】
前記複合物品を膨張させて前記複合物品の前記厚みを増加させることを更に含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記スクリムに、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維を含むスクリムを選択することを更に含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
前記フィルム及び前記スクリムは、同時に前記コア層上に配置される、請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記熱可塑性ポリマー及び前記膨張剤のそれぞれを、ほぼ同一の平均粒径を有する粒子で構成することを更に含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７６】
前記熱可塑性ポリマーをポリプロピレン樹脂で構成し、前記強化繊維をガラス繊維で構成し、前記膨張剤を微粒子で構成することを更に含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７７】
前記フィルムをホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムで構成することを更に含む、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記ホモポリマーフィルムにポリオレフィンフィルムを選択することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記フィルムを少なくとも１０ミルの厚みを有するように構成することを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記熱可塑性樹脂を、前記水溶液中において５０重量パーセント以上で存在するように構成することを更に含む、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
車両の抵抗を減少させる方法であって、前記方法は、アンダーボディシールドを前記車両に連結させることを含み、前記アンダーボディシールドは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含み、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、及び前記コア層の第１表面上に配置されたフィルムを含み、前記アンダーボディシールドは、前記アンダーボディシールドの前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記方法。
【請求項８２】
前記アンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記アンダーボディシールドの前記コア層を膨張させるための指示書を提供することを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
前記アンダーボディシールドを前記自動車両に連結するように構成された、少なくとも１つの締結具を提供することを更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８５】
前記アンダーボディシールドを前記自動車両に取り付けるための指示書を更に含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８６】
車両の抵抗を減少させる方法であって、前記方法は、アンダーボディシールドを前記車両に連結させることを含み、前記アンダーボディシールドは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含み、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、前記コア層の第１表面上に配置されたフィルム、及び前記コア層の第２表面上に配置されたスクリムを含み、前記アンダーボディシールドは、前記アンダーボディシールドの前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記方法。
【請求項８７】
前記プリプレグを硬化させてアンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを更に含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項８８】
前記プリプレグを成形してアンダーボディシールドを作製するための指示書を提供することを更に含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項８９】
前記プリプレグの前記接着剤層を架橋させるための指示書を提供することを更に含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項９０】
前記コア層を膨張させるための指示書を提供することを更に含む、請求項８６に記載の方法。
【請求項９１】
車両の抵抗を減少させる方法であって、前記方法は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含むアンダーボディシールドを提供することを含み、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、及び前記コア層の第１表面上に配置されたフィルムを含み、前記アンダーボディシールドは、前記アンダーボディシールドの前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記方法。
【請求項９２】
前記アンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを更に含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９３】
前記アンダーボディシールドの前記コア層を膨張させるための指示書を提供することを更に含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９４】
前記アンダーボディシールドを前記自動車両に連結するように構成された、少なくとも１つの締結具を提供することを更に含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９５】
前記アンダーボディシールドを前記自動車両に取り付けるための指示書を提供することを更に含む、請求項９１に記載の方法。
【請求項９６】
車両の抵抗を減少させる方法であって、前記方法は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含むアンダーボディシールドを提供することを含み、前記熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際に前記コア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、前記コア層の第１表面上に配置されたフィルム、及び前記コア層の第２表面上に配置されたスクリムを含み、前記アンダーボディシールドは、前記アンダーボディシールドの前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記方法。
【請求項９７】
前記プリプレグを硬化させてアンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを更に含む、請求項９６に記載の方法。
【請求項９８】
前記プリプレグを成形してアンダーボディシールドを作製するための指示書を提供することを更に含む、請求項９６に記載の方法。
【請求項９９】
前記プリプレグの前記接着剤層を架橋させるための指示書を提供することを更に含む、請求項９６に記載の方法。
【請求項１００】
前記コア層を膨張させるための指示書を提供することを更に含む、請求項９６に記載の方法。
【請求項１０１】
繊維強化熱可塑性ポリマーコア、及び前記繊維強化熱可塑性ポリマーコアの表面上に配置されたフィルムを含む成形済み複合材料であって、前記成形済み複合材料は、前記アンダーボディシールドの前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記成形済み複合材料。
【請求項１０２】
前記繊維強化熱可塑性ポリマーコアは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む、請求項１０１に記載の成形済み複合材料。
【請求項１０３】
前記強化繊維はガラス繊維を含む、請求項１０２に記載の成形済み複合材料。
【請求項１０４】
前記フィルムは少なくとも１０ミルの厚みを含む、請求項１０３に記載の成形済み複合材料。
【請求項１０５】
前記熱可塑性ポリマーは５０重量パーセント以上で存在し、前記ポリマーコアは膨張剤を更に含む、請求項１０４に記載の成形済み複合材料。
【請求項１０６】
繊維強化熱可塑性ポリマーコア、前記繊維強化熱可塑性ポリマーコアの第１表面上に配置されたフィルム、及び前記繊維強化熱可塑性ポリマーコアの第２表面上に配置されたスクリムを含む成形済み複合材料であって、前記成形済み複合材料は、前記アンダーボディシールドの前記フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である、前記成形済み複合材料。
【請求項１０７】
前記繊維強化熱可塑性ポリマーコアは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む、請求項１０６に記載の成形済み複合材料。
【請求項１０８】
前記強化繊維はガラス繊維を含む、請求項１０７に記載の成形済み複合材料。
【請求項１０９】
前記フィルムは少なくとも１０ミルの厚みを含む、請求項１０８に記載の成形済み複合材料。
【請求項１１０】
前記熱可塑性ポリマーは５０重量パーセント以上で存在し、前記ポリマーコアは膨張剤を更に含む、請求項１０９に記載の成形済み複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権出願
本出願は、２０１５年６月１２日出願の米国特許仮出願第６２／１７５，００４号に関連し、また同出願の利益及び優先権を主張するものであり、その開示内容全体は、あらゆる目的において参照として本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、耐衝撃性を付与するアンダーボディシールド材に関する。より詳細には、本明細書に記載する特定の実施形態は、耐衝撃性アンダーボディシールドに使用可能なアンダーボディシールド材を目的とし、当該耐衝撃性アンダーボディシールドは、耐衝撃性を共に付与可能なコア層及びフィルムを含む。
【背景技術】
【０００３】
自動車用部材及び建設用材料として使用する物品は、通常、数多くの相反する厳しい性能規定に適合するように設計されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書では、多層組立体及びその構成要素に使用可能な材料に従った特定の構成について記載しているが、当該構成により、２０１２年１０月２３日付けのＳＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｊ４００（以後、「グラベロメーター試験」と呼ぶ）（２０１４年７月１日付けのＡＳＴＭ  Ｄ３１７０−１４と類似）に従い試験した際、耐衝撃性が付与される。例えば、上記材料を用いて複合物品を製造することができるが、当該物品は、グラベロメーター試験条件に基づいて規定する場合、物品に物質的な損傷または影響を何ら受けずに、５０個以上の個々の衝撃物、例えば１００個以上の個々の衝撃物に耐えることが可能である。一態様では、以下のアンダーボディシールド組成物を提供する。アンダーボディシールド組成物は熱可塑性コア層を含み、当該コア層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、及びコア層の第１表面上に配置されたフィルムを含む。膨張後のコア層及びフィルムは共に、フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能なアンダーボディシールド物品を提供する。
【０００５】
特定の実施形態では、フィルムは、ホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムであり、例えば、耐衝撃性改質のホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムである。その他の実施形態では、ホモポリマーはポリオレフィンである。一部の実施例では、熱可塑性ポリマーは、コア層内において５０重量パーセント以上で存在する。その他の実施形態では、フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである。一部の実施例では、膨張剤は、コア層内において４重量パーセント以上で存在する。その他の実施例では、強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、無機繊維、天然繊維、鉱物繊維、金属繊維、金属無機繊維、金属合成繊維、セラミック繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。特定の実施形態では、熱可塑性ポリマーはポリマー樹脂であり、当該ポリマー樹脂は、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリオレフィン配合樹脂、ポリビニルポリマー樹脂、ブタジエンポリマー樹脂、アクリルポリマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンポリマー樹脂、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、及びコポリマー、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。一部の実施例では、熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維及び微粒子状の膨張剤を含み、また、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである。その他の実施例では、フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、コア層の第１表面上に直接配置される。一部の実施例では、組成物は、コア層の第１表面の反対側にあるコア層の第２表面上に配置されたスクリムを含んでいてもよい。特定の実施例では、スクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維を含む。その他の実施例では、組成物は、スクリム上に配置された別のスキン層を含む。一部の実施形態では、熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、スクリムはポリエステル不織布スクリムである。特定の実施例では、フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、コア層の第１表面上に直接配置され、またスクリムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、コア層の第２表面上に直接配置される。一部の実施例では、スクリムは、１つまたは複数のストリップとしてコア層の第２表面上に配置される。その他の実施形態では、組成物は更に、コア層と接合した別のコア層を含み、当該別のコア層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。一部の実施例では、別のコア層は更に、別のコア層の厚みを増加可能な膨張剤を含む。その他の実施形態では、別のコア層は、コア層内に存在する熱可塑性材料の量よりも低い重量パーセントの熱可塑性材料を含む。特定の実施例では、フィルムは、コア層の厚みを減少させる場合に、より多くの衝撃物に耐えるように構成されている。
【０００６】
別の態様では、以下のアンダーボディシールド組成物を提供する。アンダーボディシールド組成物は熱可塑性コア層を含み、当該コア層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、コア層の第１表面上に配置されたホモポリマーポリオレフィンフィルムまたはコポリマーポリオレフィンフィルム、及び、コア層の第２表面上に配置されたスクリムを含む。膨張後のコア層、フィルム、及びスクリムは共に、フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能なアンダーボディシールド物品を提供する。
【０００７】
特定の実施例では、組成物は、スクリム上に配置された装飾層を含む。その他の実施例では、熱可塑性コア層は、５％超〜最大約９５％の空隙率を含む。一部の実施形態では、熱可塑性ポリマーは、コア層内において５０重量パーセント以上で存在する。その他の実施形態では、フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである。特定の実施例では、膨張剤は、コア層内において４重量パーセント以上で存在する。その他の実施例では、強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、無機繊維、天然繊維、鉱物繊維、金属繊維、金属無機繊維、金属合成繊維、セラミック繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、熱可塑性ポリマーはポリマー樹脂であり、当該ポリマー樹脂は、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリオレフィン配合樹脂、ポリビニルポリマー樹脂、ブタジエンポリマー樹脂、アクリルポリマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンポリマー樹脂、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、及びコポリマー、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。その他の実施形態では、熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維及び微粒子状の膨張剤を含み、また、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである。一部の実施例では、フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、コア層の第１表面上に直接配置される。
【０００８】
別の態様では、プリプレグは第１層を含み、当該第１層は、熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含む。第１層は、第１層の硬化により連続気泡構造ウェブを含む層を形成可能である。連続気泡構造ウェブは、ウェブの連続気泡構造内部に捕捉された膨張剤を用いて、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差により画定される。膨張剤は、熱にさらした後に第１層の厚みを増加させて、膨張後の第１層を提供可能である。プリプレグはまた、第１層の第１表面上に配置されたフィルムを含み、膨張後の第１層及びフィルムは共に、フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【０００９】
一部の実施例では、フィルムは、ホモポリマーフィルム、例えば、耐衝撃性改質ホモポリマーフィルムである。その他の実施例では、ホモポリマーはポリオレフィンである。一部の実施形態では、熱可塑性ポリマーは、第１層内において５０重量パーセント以上で存在する。その他の実施形態では、フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである。一部の実施例では、膨張剤は、第１層内において４重量パーセント以上で存在する。その他の実施例では、強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、無機繊維、天然繊維、鉱物繊維、金属繊維、金属無機繊維、金属合成繊維、セラミック繊維、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、熱可塑性ポリマーはポリマー樹脂であり、当該ポリマー樹脂は、ポリオレフィン樹脂、熱可塑性ポリオレフィン配合樹脂、ポリビニルポリマー樹脂、ブタジエンポリマー樹脂、アクリルポリマー樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレンポリマー樹脂、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、及びコポリマー、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される。その他の実施形態では、第１層は、ポリプロピレン、ガラス繊維及び微粒子状の膨張剤を含み、また、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである。更なる実施例では、フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、第１層の第１表面上に直接配置される。一部の実施例では、プリプレグは、第１層の第１表面の反対側にある第１層の第２表面上に配置されたスクリムを含む。特定の実施例では、スクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維を含む。その他の実施例では、プリプレグは、スクリム上に配置された別のスキン層を含む。一部の実施形態では、第１層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、スクリムはポリエステル不織布スクリムである。その他の実施例では、フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、第１層の第１表面上に直接配置され、またスクリムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、第１層の第２表面上に直接配置される。一部の実施例では、スクリムは、１つまたは複数のストリップとして第１層の第２表面上に配置される。特定の実施例では、プリプレグは、第１層と接合した別の層を含み、当該別の層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。その他の実施形態では、別の層は更に、別の層の厚みを増加可能な膨張剤を含む。一部の実施例では、別の層は、第１層内に存在する熱可塑性材料の量よりも低い重量パーセントの熱可塑性材料を含む。一部の実施例では、フィルムは、第１層の厚みを減少させる場合に、より多くの衝撃物に耐えるように構成されている。
【００１０】
別の態様では、アンダーボディシールドは熱可塑性コア層を含み、当該コア層は、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、及びコア層の第１表面上に配置されたフィルムを含む。膨張後のコア層及びフィルムは共に、フィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能なアンダーボディシールドを提供する。アンダーボディシールドは、車両の底面に連結させるための１ヵ所または複数ヵ所の取り付け領域を含む。
【００１１】
特定の実施例では、アンダーボディシールドは、アンダーボディシールドが車両に連結する際に、車両の抵抗係数を減少させるような形状となっている。その他の実施例では、フィルムはホモポリマーポリオレフィンフィルムである。一部の実施例では、熱可塑性ポリマーは、コア層内において５０重量パーセント以上で存在する。特定の実施例では、フィルムは少なくとも１０ミルの厚みである。その他の実施例では、膨張剤は、コア層内において４重量パーセント以上で存在する。一部の実施形態では、熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維及び微粒子状の膨張剤を含み、また、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムである。その他の実施形態では、フィルムは、介在層または介在材料を何ら設けずに、コア層の第１表面上に直接配置される。特定の実施例では、アンダーボディシールドは更に、コア層の第１表面の反対側にあるコア層の第２表面上に配置されたスクリムを含む。その他の実施例では、熱可塑性コア層は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、フィルムはポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、スクリムはポリエステル不織布スクリムである。一部の実施形態では、複合プリプレグの形成方法は、以下の内容を含む。熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を水溶液中に混ぜ合わせることと、熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含む水溶液を混合し、強化繊維及び膨張剤を熱可塑性ポリマー中に分散させて水性発泡分散液を得ることと、水性発泡分散液を成形用部材上に配置することと、配置した水性発泡液から水分を除去して、熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含むウェブを得ることと、ウェブ内の熱可塑性ポリマーの軟化温度を超える温度でウェブを加熱することと、フィルムをウェブの第１表面上に配置して、配置したフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能な複合プリプレグを得ること。
【００１２】
一部の実施例では、方法は、複合プリプレグを所定の厚みまで加圧して複合物品を成形することを含む。その他の実施例では、方法は、複合物品を膨張させて複合物品の厚みを増加させることを含む。更なる実施例では、方法は、スクリムをウェブの第２表面上に配置することを含む。一部の実施例では、方法は、複合プリプレグを所定の厚みまで加圧して複合物品を成形することを含む。その他の実施例では、方法は、熱可塑性ポリマーをポリプロピレン樹脂で構成し、強化繊維をガラス繊維で構成し、また膨張剤を微粒子で構成することを含む。特定の実施例では、方法は、フィルムをホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムで構成することを含む。一部の実施形態では、方法は、ホモポリマーフィルムにポリオレフィンフィルムを選択することを含む。特定の実施例では、方法は、フィルムを少なくとも１０ミルの厚みを有するように構成することを含む。その他の実施形態では、方法は、熱可塑性樹脂を、水溶液中において５０重量パーセント以上で存在するように構成することを含む。
【００１３】
別の態様では、複合物品の形成方法は、以下の内容を含む。熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を水溶液中に混ぜ合わせることと、熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤を含む水溶液を混合し、強化繊維及び膨張剤を熱可塑性ポリマー中に分散させて水性発泡分散液を得ることと、水性発泡分散液を成形用部材上に配置することと、配置した水性発泡液から水分を除去して、熱可塑性ポリマー、強化繊維、及び膨張剤から形成されるウェブを含むコア層を得ることと、コア層内の熱可塑性ポリマーの軟化温度を超える温度でコア層を加熱することと、耐衝撃性フィルムをコア層の第１表面上に配置することと、スクリムをコア層の第２表面上に配置して複合物品を得ることと、複合物品を選択した厚みまで加圧すること。加圧済み複合物品は、配置したフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００１４】
特定の実施形態では、方法は、複合物品を膨張させて複合物品の厚みを増加させることを含む。その他の実施形態では、方法は、スクリムに、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維を含むスクリムを選択することを含む。一部の実施例では、フィルム及びスクリムは、同時にコア層上に配置される。その他の実施例では、方法は、熱可塑性ポリマー及び膨張剤のそれぞれを、ほぼ同一の平均粒径を有する粒子で構成することを含む。特定の実施例では、方法は、熱可塑性ポリマーをポリプロピレン樹脂で構成し、強化繊維をガラス繊維で構成し、また膨張剤を微粒子で構成することを含む。別の実施例では、方法は、フィルムをホモポリマーフィルムまたはコポリマーフィルムで構成することを含む。一部の実施形態では、方法は、ホモポリマーフィルムにポリオレフィンフィルムを選択することを含む。一部の実施例では、方法は、フィルムを少なくとも１０ミルの厚みを有するように構成することを含む。特定の実施例では、方法は、熱可塑性樹脂を、水溶液中において５０重量パーセント以上で存在するように構成することを含む。
【００１５】
別の態様では、車両の抵抗を減少させる方法は、アンダーボディシールドを車両に連結させることを含み、当該アンダーボディシールドは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、及びコア層の第１表面上に配置されたフィルムを含む。アンダーボディシールドは、アンダーボディシールドのフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００１６】
特定の実施例では、方法は、アンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを含む。その他の実施例では、方法は、アンダーボディシールドのコア層を膨張させるための指示書を提供することを含む。一部の実施例では、方法は、アンダーボディシールドを自動車両に連結するように構成された、少なくとも１つの締結具を提供することを含む。一部の実施形態では、方法は、アンダーボディシールドを自動車両に取り付けるための指示書を含む。
【００１７】
別の態様では、車両の抵抗を減少させる方法は、アンダーボディシールドを車両に連結させることを含み、当該アンダーボディシールドは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、コア層の第１表面上に配置されたフィルム、及びコア層の第２表面上に配置されたスクリムを含む。アンダーボディシールドは、アンダーボディシールドのフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００１８】
一部の実施形態では、方法は、プリプレグを硬化させてアンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを含む。その他の実施形態では、方法は、プリプレグを成形してアンダーボディシールドを作製するための指示書を提供することを含む。一部の実施例では、方法は、プリプレグの接着剤層を架橋させるための指示書を提供することを含む。特定の実施例では、方法は、コア層を膨張させるための指示書を提供することを含む。
【００１９】
別の態様では、車両の抵抗を減少させる方法は、アンダーボディシールドを提供することを含み、当該アンダーボディシールドは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、及びコア層の第１表面上に配置されたフィルムを含む。アンダーボディシールドは、アンダーボディシールドのフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００２０】
特定の実施例では、方法は、アンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを含む。その他の実施例では、方法は、アンダーボディシールドのコア層を膨張させるための指示書を提供することを含む。一部の実施形態では、方法は、アンダーボディシールドを自動車両に連結するように構成された、少なくとも１つの締結具を提供することを含む。一部の実施例では、方法は、アンダーボディシールドを自動車両に取り付けるための指示書を提供することを含む。
【００２１】
別の態様では、車両の抵抗を減少させる方法は、アンダーボディシールドを提供することを含み、当該アンダーボディシールドは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む熱可塑性コア層を含む。熱可塑性コア層は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤、コア層の第１表面上に配置されたフィルム、及びコア層の第２表面上に配置されたスクリムを含む。アンダーボディシールドは、アンダーボディシールドのフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００２２】
一部の実施例では、方法は、プリプレグを硬化させてアンダーボディシールドを成形するための指示書を提供することを含む。その他の実施例では、方法は、プリプレグを成形してアンダーボディシールドを作製するための指示書を提供することを含む。一部の実施例では、方法は、プリプレグの接着剤層を架橋させるための指示書を提供することを含む。特定の実施例では、方法は、コア層を膨張させるための指示書を提供することを含む。
【００２３】
別の態様では、成形済み複合材料は、繊維強化熱可塑性ポリマーコア、及び繊維強化熱可塑性ポリマーコアの表面上に配置されたフィルムを含む。成形済み複合材料は、アンダーボディシールドのフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００２４】
一部の実施例では、繊維強化熱可塑性ポリマーコアは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。その他の実施例では、強化繊維はガラス繊維を含む。一部の実施例では、フィルムは少なくとも１０ミルの厚みを含む。一部の実施形態では、熱可塑性ポリマーは５０重量パーセント以上で存在し、またポリマーコアは更に膨張剤を含む。
【００２５】
別の態様では、成形済み複合材料は、繊維強化熱可塑性ポリマーコア、繊維強化熱可塑性ポリマーコアの第１表面上に配置されたフィルム、及び繊維強化熱可塑性ポリマーコアの第２表面上に配置されたスクリムを含む。成形済み複合材料は、アンダーボディシールドのフィルムへの損傷を受けずに、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に従った少なくとも５０個の個々の衝撃物に耐えることが可能である。
【００２６】
一部の実施例では、繊維強化熱可塑性ポリマーコアは、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維の不規則な交差が画定する、連続気泡構造ウェブを含む。その他の実施例では、強化繊維はガラス繊維を含む。一部の実施例では、フィルムは少なくとも１０ミルの厚みを含む。特定の実施例では、熱可塑性ポリマーは５０重量パーセント以上で存在し、またポリマーコアは更に膨張剤を含む。
【００２７】
別の特徴、態様、実施例、構成、及び実施形態は、以下でより詳細に記載されている。
特定の実施形態について、以下の添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】特定の実施例に従い、スキン層と接合したコア層を示す図である。
【図２】特定の構成に従い、２層のコア層、及びスキン層を示す図である。
【図３】特定の実例に従い、コア層、及び２層のスキン層を含む複合物品を示す図である。
【図４】特定の実施形態に従い、コア層、２層のスキン層、及び装飾層を含む複合物品を示す図である。
【図５】特定の構成に従い、コア層、及び２層のスキン層の実施例を示す図である。
【図６】特定の実施例に従い、コア層、スキン層、及びスキン層ストリップを示す図である。
【図７Ａ】特定の実施形態に従い、コア層の表面よりも小さいスキン層を示す図である。
【図７Ｂ】特定の実施形態に従い、コア層の表面よりも小さいスキン層を示す図である。
【図８Ａ】特定の構成に従い、プリプレグの様々な構成の１つを示す図である。
【図８Ｂ】特定の構成に従い、プリプレグの様々な構成の１つを示す図である。
【図８Ｃ】特定の構成に従い、プリプレグの様々な構成の１つを示す図である。
【図８Ｄ】特定の構成に従い、プリプレグの様々な構成の１つを示す図である。
【図９】特定の実施形態に従い、プリプレグまたはコア、及びフィルムを含む物品を示す図である。
【図１０】特定の実施形態に従い、プリプレグまたはコア、フィルム、及びスクリムを含む物品を示す図である。
【図１１】特定の実施形態に従い、プリプレグまたはコア、フィルム、スクリム、及び装飾層を含む物品を示す図である。
【図１２Ａ】グラベロメーター試験を実施した様々な板の写真の１枚である。
【図１２Ｂ】グラベロメーター試験を実施した様々な板の写真の１枚である。
【図１２Ｃ】グラベロメーター試験を実施した様々な板の写真の１枚である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本開示の効果を説明することにより、図中の特定の寸法または形状が、より分かりやすい様式の図を提供するために拡大されたり、変形されたり、あるいは別の場合、慣例に従わない様式または相対的ではない様式で示されたりすることを、当業者は理解するであろう。図中の描写は特定の厚み、幅または長さを意図するものではなく、また図中の構成要素の相対的な大きさは、図中のいずれの構成要素の大きさを制限することを意図するものではない。以下の記載において寸法または数値を明記する場合、その寸法または数値は、例証の目的だけのために提供される。加えて、図中の特定部分の濃淡に基づいて特定の材料または配置が求められることを意図するものではなく、識別目的で図中の異なる構成要素に濃淡が含まれ得るとしても、異なる構成要素は、必要に応じ同一または類似の材料を含むことができる。
【００３０】
本明細書にて開示する技術に関してより分かりやすい説明を提供するために、単数形及び複数形の用語を参照しながら特定の実施形態について以下に記載する。これらの用語は利便性の目的だけのために使用され、本明細書に記載する特定の実施形態において特に指示がない限り、プリプレグ、コア、物品、複合材料、アンダーボディシールド、及びその他の材料が特定の形状を包含すること、あるいは除外することを制限することを意図するものではない。
【００３１】
特定の実施例では、本明細書に記載する材料は通常、共に使用されて、車両の底面に連結可能なアンダーボディシールドを提供する。以下の一部の例示においては、乗用車にアンダーボディシールドを連結することについて言及しているが、アンダーボディシールドはまた、商用車、レクリエーション用自動車、全地形走行車、及び、ガスエンジン、ハイブリッドエンジン、電気エンジン、燃料電池をエンジンとして含むその他の乗物などに使用することができる。更に、エンジンルーム内のその他の領域、例えば、エンジンカバーにアンダーボディシールドを使用することも可能であり、あるいは、エンジンブロック面に沿って、またホイールウェルライナー、トランクライナーとして、または、軽量で耐衝撃性のある複合パネルが望まれるその他の乗物用の適用部位に、アンダーボディシールドを配置させることも可能である。
【００３２】
本明細書に記載する特定の構成とは、耐衝撃性のことを意味する。特に指示しない限り、特定の複合物品における耐衝撃性は、２０１２年１０月２３日付けのＳＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｊ４００（以後、「グラベロメーター試験」と呼ぶ）に従い試験するが、当該試験は、２０１４年７月１日付けのＡＳＴＭ  Ｄ３１７０−１４と類似しており、また「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃｈｉｐｐｉｎｇ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ」と題されている。上記の試験は表面コーティングの耐衝撃性の試験を目的としたものではあるが、複合物品の耐衝撃性評価にも有効である。例えば、複合物品に対してＳＡＥ  Ｊ４００試験に従った試験を実施することも可能であり、衝撃サイクルの数が望ましい値を超えた場合、当該試験に合格したとみなしてもよい。その値としては、例えば、個々の小石、砂利または同等の飛来物による５０回以上の衝撃、個々の小石、砂利または同等の飛来物による１００回以上の衝撃、個々の小石、砂利または同等の飛来物による２００回以上の衝撃、または、個々の小石、砂利または同等の飛来物による３００回以上の衝撃が挙げられる。以下でより詳細に説明するが、コア層における強化繊維に対する樹脂の比率、ならびにスキン層の厚み及び性質を調整することにより、耐衝撃性の高い軽量複合物品を製造することが可能となる。
【００３３】
フィルムを含む物品を参照した特定の構成について、本明細書に記載する。フィルム内には、１種または複数種の添加剤を任意選択的に含むホモポリマー、あるいは、１種または複数種の添加剤を任意選択的に含むコポリマーが存在して（または、含まれて）いてもよい。例えば、フィルムは、１種または複数種のポリオレフィンを含むホモポリマーまたはコポリマーを含んでいてもよく、当該ポリオレフィンは、１種または複数種の添加剤、例えば、着色剤、耐衝撃性改良剤、エラストマーなどを任意選択的に含む。フィルム内に存在し得る例示的なポリマー、あるいは、それを用いてフィルムを製造可能な例示的なポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種が挙げられるが、これらに限定されない。以下で記載するように、耐衝撃性改質フィルム及びその他のフィルムを用いて、ＳＡＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｊ４００に従った少なくとも５０個の衝撃物、１００個以上の衝撃物に適合可能な物品を提供することができる。
【００３４】
特定の実施例では、本明細書に記載するアンダーボディシールド組成物は、コア層及びスキン層を含んでいてもよく、当該スキン層は、例えば、アンダーボディシールドに耐衝撃性を付与可能なフィルムまたはその他の材料であり、コア層上に配置されて、スキン層に損傷を何ら受けずに、少なくとも１００個の個々の衝撃物（ＳＡＥ  Ｊ４００に従い）に対する耐衝撃性を備えた複合物品を提供することができる。図１を参照すると、例えば、モールディング、熱成形、延伸、またはその他の成形プロセスを用いて、アンダーボディシールドへと成形可能なアンダーボディシールド板の簡略図が示されている。板１００は、コア層１１０、及びコア層１１０上に配置されたスキン層１２０を含む。一部の構成ではその他の材料を代わりに用いてもよいが、スキン層１２０は通常、適切な厚み及び性質を有し耐衝撃性を付与するフィルムである。しかしながら、以下で記載するように、コア層１１０上に直接衝撃が与えられるわけではないが、コア層１１０もまた、若干の耐衝撃性を複合物品へと付与することができる。図１に示す特定の寸法は図示のために拡大されており、一方の構成要素における特定の厚みが、もう一方の構成要素における厚みに対して適用されているということを意図しているわけではない。以下でより詳細に記載するように、コア層１１０は通常、強化材料の不規則な交差が画定する連続気泡構造ウェブを含み、当該強化材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維が挙げられる。特定の実施例では、熱可塑性コア層１１０は更に、熱にさらした際にコア層の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、成形プロセス及び膨張プロセスを同時に実施してもよく、例えば、板１００を加熱した鋳型に配置し、十分な熱量を加えて、板を成形し板のコアを膨張させる。コア層１１０及びスキン層１２０内に存在する材料における特定の量及び種類について、以下でより詳細に説明する。一部の実施例では、板１００の耐衝撃性を向上させるために、コア層１１０の樹脂含有量を増加させてもよく（耐衝撃性ではない板と比較して）、コア層１１０の厚みを減少させてもよく、及び／または、フィルムの厚みを増加させてもよい。例えば、コア層は、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい（例えば、コア層１１０内における５０重量％以上の熱可塑性ポリマー）。以下で記載するように、フィルムに隣接するコア層内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、複合物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、スキン層１２０に隣接するコア層の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。予想外ではあるが、コア層１１０の総厚みを減少させることにより、複合物品の耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層の厚みを減少させることと組み合わせて、スキン層の性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の構成では、コア層１１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層１１０の残部は、強化���料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層１１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。特定の実施例では、スキン層１２０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよく（または、フィルムを含んでいてもよく）、また層１１０、１２０を用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。例えば、フィルム１２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーまたはコポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィンホモポリマーまたはポリオレフィンコポリマー（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム１２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム１２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム１２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００３５】
特定の構成では、必要に応じ、コア層を２層以上の独立したコア層へと分けることができる。一部の実施例では、第１及び第２コア層は、同一のポリマー及び／または強化材料を含んでいてもよいが、別のコア層のポリマー及び／または強化材料は必要に応じ異なり得る。図２を参照すると、第１コア層２１０及び第２コア層２２０を含む物品２００が示されている。スキン層２３０、例えば、耐衝撃性フィルムは、コア層２１０上に配置されている。２層以上のコア層が存在する場合、スキン層２３０に隣接するコア層は、もう一方のコア層よりも、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい。本明細書で記載するように、スキン層、例えば、フィルムに隣接するコア層内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、スキン層２３０に隣接するコア層の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。コア層２１０の総厚みを減少させることにより、耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層の厚みを減少させることと組み合わせて、フィルムの性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の実施形態では、第１コア層２１０及び第２コア層２２０を組み合わせることにより、第２コア層２２０が第１コア層２１０よりも厚い、望ましい総厚みを提供し得る。特定の構成では、コア層２１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層２１０の残部は、強化材料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層２１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。コア層２２０は、コア層２１０と同様に構成されていてもよく、または、低い重量パーセントの熱可塑性ポリマー、例えば、５０重量パーセント未満の熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層２１０、２２０内に存在する強化材料は同一でも異なっていてもよく、例えば、両方ともガラス繊維であってもよい。一部の実施例では、コア層２１０、２２０の一方は、コア層２１０、２２０の一方を膨張させることで厚みの増加が達成可能なように、より多くの膨張剤を含んでいてもよい。例えば、一部の構成では、コア層２２０はコア層２１０より多くの膨張剤を含んでいてもよく、それに対して、その他の構成では、コア層２１０はコア層２２０より多くの膨張剤を含んでいてもよい。いかなる特定の理論に制限されるものではないが、コア層２１０内に膨張剤をより多く含ませることにより、膨張プロセス中、コア層２１０の膨張が成形プロセスの高い圧縮比をもたらすことを可能とし、２層の層２１０、２３０間の接合性が向上する。スキン層２３０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよく（または、フィルムを含んでいてもよく）、また層２１０−２３０を用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。一部の構成では、フィルム２３０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーまたはコポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム２３０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム２３０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム２３０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００３６】
特定の構成では、アンダーボディシールド材として用いる材料は、コア層、第１スキン層、及び第２スキン層を含んでいてもよい。図３を参照すると、コア層３１０、一方の表面上に配置された第１スキン層３２０、及びもう一方の表面上に配置された第２スキン層３３０を含むアンダーボディシールド板３００が示されている。第１及び第２スキン層３２０、３３０は同一であってもよいが、代表的な構成では、スキン層３２０は耐衝撃性を付与するように選択され、スキン層３３０は耐衝撃性以外の性質、例えば、音響特性、難燃性、液体吸収性、審美特性などを付与するように選択される。板３００を使用する際、スキン層３２０は通常、外部環境にさらされ、その使用環境において、砂利またはその他の破片からの衝撃を受けることがある。図３に示す特定の寸法は図示のために拡大されており、一方の構成要素における特定の厚みが、もう一方の構成要素における厚みに対して適用されているということを意図しているわけではない。例えば、スキン層３２０、３３０は、同一または異なる厚みを有していてもよい。コア層３１０は通常、強化材料の不規則な交差が画定する連続気泡構造ウェブを含み、当該強化材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維が挙げられる。特定の実施例では、熱可塑性コア層３１０は更に、熱にさらした際にコア層３１０の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、成形プロセス及び膨張プロセスを同時に実施してもよく、例えば、板３００を加熱した鋳型に配置し、十分な熱量を加えて、板を成形し板のコアを膨張させる。一部の実施例では、板３００の耐衝撃性を向上させるために、コア層３１０の樹脂含有量を増加させてもよく（耐衝撃性ではない板と比較して）、コア層３１０の厚みを減少させてもよく、及び／または、層３２０のフィルムの厚みを増加させてもよい。例えば、コア層３１０は、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい（例えば、コア層３１０内における５０重量％以上の熱可塑性ポリマー）。以下で記載するように、フィルムを含むスキン層３２０に隣接するコア層３１０内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、複合物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、スキン層３２０に隣接するコア層３１０の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。一部の構成では、コア層３１０の総厚みを減少させることにより、複合物品の耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層３１０の厚みを減少させることと組み合わせて、スキン層の性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の構成では、コア層３１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層３１０の残部は、強化材料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層３１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。一部の実施例では、スキン層３２０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよい（または、フィルムを含んでいてもよい）。特定の実施形態では、層３３０はスクリムを含んでいてもよい。一部の実施例では、層３１０、３２０及び３３０を用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。一部の構成では、フィルム３２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム３２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム３２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム３２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００３７】
特定の実施形態では、図１〜図３に示す板の構成要素は、介在接着剤層を何ら用いることなく互いに接合されてもよい。ほとんどの複合物品構成においては、様々な構成要素間の接合性を向上させるための接着剤層が存在する。本明細書に記載する物品における特定の実施形態では、介在接着剤層またはその他の層を何ら伴わずに、構成要素は互いに直接接合される。例えば、スキン層をコア層の表面上に直接配置することができる。その構築物を加熱及び／または加圧して、接着剤層を用いることなくスキン層をコア層に直接接合させることができる。同様に、２層以上のコア層が存在する場合、それらの間に接着剤層を用いることなく、コア層を互いに直接接合させることが可能である。スキン層がコア層のそれぞれの表面上に配置される場合、介在接着剤層を伴わずに、スキン層のそれぞれをコア層に直接接合してもよく、または、接着剤層を用いてスキンの一方をコア層に接合してもよい。例えば、コア層の一方の表面上にある接着剤層を介して、スクリムをコア層に接合することが可能であり、また介在接着剤層を何ら用いることなく、耐衝撃性フィルムをコア層の反対側表面上に接合することも可能である。以下でより詳細に記載するように、コア層が成形されてなお「軟質」または溶融状態であるときに、またはコア層が成形された後に、様々な構成要素を互いに接合させてもよい。
【００３８】
特定の実施形態において図４を参照すると、コア層４１０、第１スキン層４２０、第２スキン層４３０、及びコア層４１０と第２スキン層４３０との間の接着剤層を含む板４００が示されている。第１及び第２スキン層４２０、４３０は、同一でも異なっていてもよい。例えば、スキン層４２０は耐衝撃性を付与するように選択可能であり、スキン層４３０は耐衝撃性以外の性質、例えば、音響特性、難燃性、液体吸収性、審美特性などを付与するように選択可能である。板４００を使用する際、スキン層４２０は通常、外部環境にさらされ、その使用環境において、砂利またはその他の破片からの衝撃を受けることがある。図４に示す特定の寸法は図示のために拡大されており、一方の構成要素における特定の厚みが、もう一方の構成要素における厚みに対して適用されているということを意図しているわけではない。例えば、スキン層４２０、４３０は、同一または異なる厚みを有していてもよい。コア層４１０は通常、強化材料の不規則な交差が画定する連続気泡構造ウェブを含み、当該強化材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維が挙げられる。特定の実施例では、熱可塑性コア層４１０は更に、熱にさらした際にコア層４１０の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、成形プロセス及び膨張プロセスを同時に実施してもよく、例えば、板４００を加熱した鋳型に配置し、十分な熱量を加えて、板を成形し板のコアを膨張させる。一部の実施例では、板４００の耐衝撃性を向上させるために、コア層４１０の樹脂含有量を増加させてもよく（耐衝撃性ではない板と比較して）、コア層４１０の厚みを減少させてもよく、及び／または、層４２０の厚みを増加させてもよい。例えば、コア層４１０は、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい（例えば、コア層４１０内における５０重量％以上の熱可塑性ポリマー）。以下で記載するように、フィルムを含むスキン層４２０に隣接するコア層４１０内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、複合物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、スキン層４２０に隣接するコア層４１０の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。一部の構成では、コア層４１０の総厚みを減少させることにより、複合物品の耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層４１０の厚みを減少させることと組み合わせて、スキン層の性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の構成では、コア層４１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層４１０の残部は、強化材料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層４１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。一部の実施例では、スキン層４２０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよい（または、フィルムを含んでいてもよい）。特定の実施形態では、層４３０はスクリムを含んでいてもよい。一部の構成では、接着剤層４４０は、熱可塑性ポリマー接着剤及び／または熱硬化性接着剤を含んでいてもよい。特定の実施形態では、接着剤層４４０は、ポリオレフィン熱可塑性接着剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、層４１０、４２０、４３０、及び４４０を用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。一部の構成では、フィルム４２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム４２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム４２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム４２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００３９】
特定の構成では、板の１ヵ所または複数ヵ所の領域は、コア層及び／またはスキン層の表面上に配置された補強材またはストリップを含んでいてもよい。例えば、衝撃物にさらされるスキン層は通常、コア層の平面全体にわたる連続層であるが、スキン層の厚みは、板全体にわたる領域において全く同一である必要はない。特定の領域は、厚みを増加させた領域を含んでいてもよく、例えば、アンダーボディシード（ｕｎｄｅｒｂｏｄｙ  ｓｈｉｅｄ）を車両に連結するのに用いる板の領域は、その他の領域よりも厚くてもよい。一部の実施例では、２層以上のスキン層を互いに重ねて配置することにより、厚みの多様性を達成することが可能となる。図５を参照すると、コア層５１０、及びスキン層５２０、５３０を含む板５００が示されている。スキン層５２０は通常、板５００に耐衝撃性を付与するように選択される。
【００４０】
図５に示す特定の寸法は図示のために拡大されており、一方の構成要素における特定の厚みが、もう一方の構成要素における厚みに対して適用されているということを意図しているわけではない。例えば、スキン層５２０、５３０は、同一または異なる厚みを有していてもよい。コア層５１０は通常、強化材料の不規則な交差が画定する連続気泡構造ウェブを含み、当該強化材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維が挙げられる。特定の実施例では、熱可塑性コア層５１０は更に、熱にさらした際にコア層５１０の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、成形プロセス及び膨張プロセスを同時に実施してもよく、例えば、板５００を加熱した鋳型に配置し、十分な熱量を加えて、板を成形し板のコアを膨張させる。一部の実施例では、板５００の耐衝撃性を向上させるために、コア層５１０の樹脂含有量を増加させてもよく（耐衝撃性ではない板と比較して）、コア層５１０の厚みを減少させてもよく、及び／または、層５２０の厚みを増加させてもよい。例えば、コア層５１０は、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい（例えば、コア層５１０内における５０重量％以上の熱可塑性ポリマー）。以下で記載するように、フィルムを含むスキン層５２０と組み合わせて、コア層５１０内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、複合物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、コア層５１０の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。一部の構成では、コア層５１０の総厚みを減少させることにより、複合物品の耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層５１０の厚みを減少させることと組み合わせて、スキン層の性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の構成では、コア層５１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層５１０の残部は、強化材料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層５１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。一部の実施例では、スキン層５２０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよい（または、フィルムを含んでいてもよい）。特定の実施形態では、スキン層５３０は第２フィルムを含んでいてもよく、当該フィルムは、耐衝撃性フィルムであってもなくてもよい。一部の実施例では、層５１０、５２０及び５３０を用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。図示はされていないが、コア層５１０は、図３中に存在するスクリム３３０と類似し、反対側表面上に配置されたスクリムを含んでいてもよい。特定の構成では、フィルム５２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム５２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム５２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム５２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００４１】
特定の構成では、第２スキン層は、アンダーボディシールドの特定の領域においてのみ存在していてもよい。図６を参照すると、コア層６１０、スキン層６２０、及びスキン層ストリップ６３０ａ、６３０ｂを含む板６００が示されている。ストリップ６３０ａ、６３０ｂをスキン層６２０の外縁部上に配置しているように示しているが、必要に応じて、それらを代わりにその他の領域内に配置してもよい。更に、存在するストリップの正確な数は、１つ〜最大１０以上まで様々であり得る。本明細書で記載するように、連結部位にストリップを加えて、アンダーボディシールドが車両に連結する領域において、強度の高い領域を提供することが望ましい。スキンストリップ６３０ａ、６３０ｂは、同一または異なる厚みを有していてもよく、また類似したまたは異なる組成物を含んでいてもよい。使用する際、ストリップ６３０ａ、６３０ｂは、衝撃を受ける領域内に配置されない場合がある。その代わりに、スキン６３０ａ、６３０ｂが板６００の衝撃を受けない領域内に存在する状態で、スキン層６２０は、当該層に耐衝撃性を持たせるように選択可能である。コア層６１０は通常、強化材料の不規則な交差が画定する連続気泡構造ウェブを含み、当該強化材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維が挙げられる。特定の実施例では、熱可塑性コア層６１０は更に、熱にさらした際にコア層６１０の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、成形プロセス及び膨張プロセスを同時に実施してもよく、例えば、板６００を加熱した鋳型に配置し、十分な熱量を加えて、板を成形し板のコアを膨張させる。一部の実施例では、板６００の耐衝撃性を向上させるために、コア層６１０の樹脂含有量を増加させてもよく（耐衝撃性ではない板と比較して）、コア層６１０の厚みを減少させてもよく、及び／または、層６２０の厚みを増加させてもよい。例えば、コア層６１０は、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい（例えば、コア層６１０内における５０重量％以上の熱可塑性ポリマー）。以下で記載するように、フィルムを含むスキン層６２０と組み合わせて、コア層６１０内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、複合物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、コア層６１０の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。一部の構成では、コア層６１０の総厚みを減少させることにより、複合物品の耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層６１０の厚みを減少させることと組み合わせて、スキン層の性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の構成では、コア層６１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層６１０の残部は、強化材料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層６１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。一部の実施例では、スキン層６２０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよい（または、フィルムを含んでいてもよい）。特定の実施形態では、スキンストリップ６３０ａ、６３０ｂは更に、フィルム、スクリム、及びその他の適切なスキン層を含んでいてもよい。一部の実施例では、層６１０、６２０、及び６３０ａ、６３０ｂを用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。図示はされていないが、コア層６１０は、図３中に存在するスクリム３３０と類似し、反対側表面上に配置されたスクリムを含んでいてもよい。特定の構成では、フィルム６２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム６２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム６２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルム６２０の正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム６２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００４２】
特定の実施例では、スキン層は、コア層の面全体にわたる必要はない。例えば、図７Ａを参照すると、コア層７１０、及びコア層７１０上に配置されたスキン層７２０を含む板７００が示されている。コア層７１０の外縁部は、スキン層７２０を何ら含んでいない。総重量及び／または総製造原価を抑えるためには、耐衝撃性スキン層を、大きな衝撃を受ける可能性がある領域内にのみ配置することが望ましい場合がある。衝撃を受けない領域は、その他の材料、例えば、フィルム、スクリムなどで埋められていてもよい。例えば、図７Ｂを参照すると、スキン層７２０に隣接するストリップ７３０ａ、７３０ｂを含む板７５０が示されている。ストリップ７３０ａ、７３０ｂの厳密な性質及び正確な厚みは様々であってもよく、別々のストリップ７３０ａ、７３０ｂは、類似したまたは異なる組成物、及び類似したまたは異なる厚みまたはその他の物理的特性を有していてもよい。本明細書に記載するその他のコア層と同様に、コア層７１０は通常、強化材料の不規則な交差が画定する連続気泡構造ウェブを含み、当該強化材料としては、例えば、熱可塑性ポリマーで互いに結合した強化繊維が挙げられる。特定の実施例では、熱可塑性コア層７１０は更に、熱にさらした際にコア層７１０の厚みを増加させて膨張後のコア層を提供可能な膨張剤を含んでいてもよい。一部の実施例では、成形プロセス及び膨張プロセスを同時に実施してもよく、例えば、板７００または７５０を加熱した鋳型に配置し、十分な熱量を加えて、板を成形し板のコアを膨張させる。一部の実施例では、板７００または７５０の耐衝撃性を向上させるために、コア層７１０の樹脂含有量を増加させてもよく（耐衝撃性ではない板と比較して）、コア層７１０の厚みを減少させてもよく、及び／または、層７２０の厚みを増加させてもよい。例えば、コア層７１０は、強化材料に対して高い比率のポリマーを含んでいてもよい（例えば、コア層７１０内における５０重量％以上の熱可塑性ポリマー）。以下で記載するように、フィルムを含むスキン層７２０と組み合わせて、コア層７１０内に存在するポリマー樹脂量を増加させることにより、複合物品の耐衝撃性を向上させることが可能となる。ポリマー量を増加させることに代えてまたはそれに加えて、コア層７１０の総厚みを減少させて衝撃強さを向上させてもよい。一部の構成では、コア層７１０の総厚みを減少させることにより、複合物品の耐衝撃性が向上し得る。加えて、コア層７１０の厚みを減少させることと組み合わせて、スキン層の性質及び／または厚みを選択することにより、物品の耐衝撃性を更に向上させることができる。一部の構成では、コア層７１０は、少なくとも５０重量パーセントの、または少なくとも５５重量パーセントの熱可塑性ポリマーを含んでいてもよい。コア層６１０の残部は、強化材料及び／または膨張剤を含んでいてもよい。例えば、コア層６１０内において、ガラス繊維は最大約３０〜４５重量パーセントで存在していてもよく、また膨張剤は約０重量パーセント〜約１５重量パーセントで存在していてもよい。一部の実施例では、スキン層７２０は、１０ミル以上の厚みを有するフィルムであってもよい（または、フィルムを含んでいてもよい）。特定の実施形態では、スキンストリップ７３０ａ、７３０ｂは更に、フィルム、スクリム、及びその他の適切なスキン層を含んでいてもよい。一部の実施例では、層７１０、７２０、及び任意選択的に７３０ａ、７３０ｂを用いて成形される複合物品は、グラベロメーター試験を用いて試験した際、個々の小石、砂利または同等の飛来物による少なくとも５０回の衝撃に耐えることが可能である。図示はされていないが、コア層７１０は、図３中に存在するスクリム３３０と類似し、反対側表面上に配置されたスクリムを含んでいてもよく、例えば、板７００または７５０の一方は、コア層７１０の表面上に配置されたスクリムまたはその他の層を含んでいてもよい。特定の構成では、フィルム７２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム７２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム７２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給（フィルムを含む物品へと）するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム７２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミル以上の厚みである。
【００４３】
本明細書に記載するアンダーボディシールドは多くの場合、最終形状部品または物品を得るために、様々な形状へと成形または加工される。加工中に、加工する物品の１つまたは複数の構成要素または層における総厚みを増加させることが望ましい場合がある。本明細書に記載する一部の構成では、熱可塑性プリプレグまたは熱可塑性コア内の膨張剤の存在により、加熱操作、成形操作、またはその他の温度もしくは加工操作を実施する間に、物品（またはその一部分）の総厚みを変化させることが可能となる。一部の実施例では、膨張剤を必要に応じ、例えば、表面から表面へと実質的に均一な分布で、熱可塑性材料及び多数の繊維を含む熱可塑性プリプレグまたはコアにおける空隙空間内に分散させることが可能である。特定の実施例では、膨張剤はプリプレグまたはコア内に存在していてもよいが、プリプレグまたはコア内のその他の材料とは共有結合しない。更なる実施例では、膨張剤は、熱可塑性材料中に存在する１つまたは複数の基と、多数の繊維中の１つまたは複数の基と、またはその両方と、共有結合していてもよい。使用する正確な膨張温度は、プリプレグ、コア、及び物品中に存在するその他の材料に応じて変化し得る。また一部の実施例では、膨張温度は、プリプレグ、コア、及び物品中に存在する熱可塑性材料（複数可）の融点温度以上であってもよい。
【００４４】
特定の構成では、本明細書に記載する物品、例えば、アンダーボディシールドは、プリプレグまたはコア層を含むことができる。いかなる特定の理論に制限されるものではないが、プリプレグは通常、完全には硬化または加工されていないタイプのコアである。例えば、熱可塑性材料、多数の強化繊維、及び膨張剤を含む部分的に硬化した層は通常、プリプレグと呼ばれ、それに対し、熱可塑性材料、多数の強化材料（繊維など）、及び膨張剤を含む完全に硬化した層（膨張していても、まだ膨張していなくてもよい）は通常、コアまたはコア層と呼ばれる。本明細書で記載するように、コアは硬化したものとみなされてもよいが、コアは、なおも更に加工されて、その厚みを増加させたり、その形状を変化させたりすることができ、または別の場合、用途に適した成形物品または製品を提供することができる。以下の記載では、プリプレグ及びコアの両方に言及しているが、プリプレグと共に用いられる材料（及びそれらの量及び性質）を更に、必要に応じ、コア内で用いることができる。
【００４５】
本明細書に記載する特定の構成では、プリプレグ、コア、及び物品の選択的な膨張をもたらすために、適切な量の膨張剤をプリプレグコア及び物品内に含ませている。膨張とは一般に、加工条件、例えば、加熱及び／または加圧の間のまたはその後の、プリプレグ、コア、または物品における総厚みの増加を意味する。例えば、プリプレグ、コア、または物品が、第１温度及び／または第１加熱条件では実質的に膨張の影響を受けず、その後、第２温度及び／または第２加熱条件で膨張の影響を受けるように、膨張剤を選択することができる。特定の自動車用途では、１８０〜１９０セルシウス度または１９０〜２００セルシウス度では実質的に膨張せず、２１０セルシウス度または２２０セルシウス度で膨張する膨張剤を選択することができる。いかなる特定の理論に制限されるものではないが、第１及び第２温度は、プリプレグ、コア、または物品内に存在する熱可塑性材料に応じて変化し得る。特定の実施例では、膨張温度が、プリプレグまたはコア層内における熱可塑性材料の融点よりも高い約２０セルシウス度以上になるまでは実質的に膨張が生じないように、膨張剤が選択される。その他の実施例では、膨張温度が、コア層内における熱可塑性材料の融点よりも高い約４０セルシウス度以上になるまでは実質的に膨張が生じないように、膨張剤が選択される。更なる実施例では、膨張温度が、コア層内における熱可塑性材料の融点よりも高い約６０セルシウス度以上になるまでは実質的に膨張が生じないように、膨張剤（及び／または膨張条件）が選択される。一部の実施例では、膨張温度が、コア層内における熱可塑性材料の融点よりも高い約８０セルシウス度以上になるまでは実質的に膨張が生じないように、膨張剤が選択される。
【００４６】
特定の実施例では、本明細書に記載するプリプレグ及びコア内の膨張剤は、１種または複数種の液体炭化水素−ポリマーシェル材料を含んでいてもよい。コア内で用いる膨張剤の正確なタイプは、多数の因子に依存し得る。それら因子としては、例えば、望ましい膨張温度、望ましい坪量、望ましい加工条件、及びその他の因子が挙げられる。プリプレグまたはコア内に存在させることが可能な例示的な市販の膨張剤はＫｕｒｅｈａ  Ｃｏｒｐ．（日本）から市販されており、当該膨張剤としては、例えば、Ｈ１１００液体炭化水素コア−ポリマー微粒子が挙げられる。膨張剤は、繊維形態、粒子形態、微粒子形態、またはその他の形態を含む多くの形態で存在することができる。一部の実施例では、膨張剤は微粒子形態で存在することができ、例えば、少なくとも４０マイクロメートルの平均粒径を備えていてもよい。あるいは、膨張剤は、コア内における熱可塑性材料の平均粒径とほぼ同様の平均粒径を備えていてもよい。一部の実施例では、膨張剤は、その望ましい膨張度合にもよるが、約２重量パーセント〜約２０重量パーセントで存在していてもよく、ほとんどの膨張剤は、プリプレグまたはコア内で用いることができる。いかなる特定の理論に制限されるものではないが、液体炭化水素−ポリマーシェル材料は、コアに若干の柔軟性または曲げ特性をもたらすことができ、それにより、コアが屈曲すること、及び／または、スキン層が受けた衝撃エネルギーの一部を吸収することが可能となる。このエネルギー吸収により、アンダーボディシールド材の耐衝撃性を更に向上させることができる。
【００４７】
特定の構成では、１種または複数種の熱可塑性材料、及び多数の強化材料（例えば、強化繊維）を含む多孔性プリプレグを製造することができる。それら熱可塑性材料及び強化材料は共に、連続気泡構造、例えば、空隙空間を有し得る。一部の構成では、膨張剤が概ね熱可塑性材料及び／または繊維と共有結合しないような様式で、膨張剤を空隙空間へと導入することができる。例えば、熱可塑性材料及び／または繊維が通常、膨張剤に対して不活性または非反応性であるように、それらを選択することが可能である。膨張剤が熱可塑性材料及び／または繊維と共有結合しない場合であっても、膨張剤自身内またはその内部には、共有結合が存在し得る。その他の実施例では、膨張剤を、熱可塑性材料に、繊維に、またはその両方に共有結合させて、プリプレグ内に一部共有結合させた膨張剤をもたらすことが望ましい場合がある。結合した膨張剤が存在する場合であっても、膨張剤は、プリプレグを膨張させるために、適切な条件下、例えば、対流加熱下などで、なおも自身の占有体積を増加可能であることが望ましい。一部の実施例では、共有結合した膨張剤材料、及び非共有結合した膨張剤材料の両方はまた、プリプレグ内に存在していてもよい。プリプレグの一部の構成では、約１００％の膨張剤材料が非共有結合した膨張剤を含んでいてもよいが、弱い相互作用、例えば、ファンデルワールス相互作用または静電的相互作用などが、プリプレグ内の膨張剤とその他の構成要素との間において生じ得る。
【００４８】
特定の実施例において図８Ａを参照すると、熱可塑性材料及び多数の強化繊維を含むプリプレグ８００が示されている。プリプレグ８００は更に、プリプレグ８００内全体に分散した膨張剤（図示目的のためにドット８０５で示す）も含む。一部の実施例では、膨張剤を、プリプレグ８００の第１表面８０２から第２表面８０４へと実質的に均質または実質的に均一な状態で分散させることができる。本明細書でより詳細に記載するように、プリプレグ８００内における膨張剤のこのような実質的に均質または実質的に均一な分布を達成するために、プリプレグ８００の構成要素を共に混合して実質的に均一な分散液を形成することが可能である。分散液中の実質的に均質または実質的に均一な膨張剤、熱可塑性材料、及び繊維の混合液を、分散液が含むようになるまで、混合を行うことができる。それから、本明細書に記載のように、例えば、分散液を適切な施工プロセスを用いてワイヤースクリーン上に配置することにより、プリプレグ８００を成形してもよい。その他の構成では、表面８０２、８０４の一方に向かって、もう一方の表面よりも多くの膨張剤材料が存在するように、表面８０２から表面８０４にかけて膨張剤の傾斜分布をもたらすことが望ましい場合がある。一部の実施形態では、膨張剤を、プリプレグ８００内に実質的に均一な分布で存在させてから、追加の膨張剤をプリプレグ８００の一方の面に添加して傾斜分布をもたらす。例えば、膨張剤を含む溶剤をスプレーまたはコーティングすることにより、このような追加の膨張剤をプリプレグ８００へと直接添加することができ、あるいは、膨張剤を含むスキン、別のプリプレグ、またはその他の構成要素をプリプレグ８００に接合させることにより、当該膨張剤をプリプレグ８００へと添加することができる。例えば、図８Ｂを参照すると、第１プリプレグ８１０、及び第１プリプレグ８１０上に配置された第２プリプレグ８２０が示されている。第１プリプレグ８１０及び第２プリプレグ８２０のそれぞれは、実質的に均一に分布する膨張剤を含むが、プリプレグ８１０、８２０内の膨張剤の量は異なる。しかしながら、必要に応じ、プリプレグ８１０、８２０の一方のみが膨張剤を含み、もう一方のプリプレグが膨張剤を含まないか、または異なる膨張剤を含むようにしてもよい。プリプレグ８１０、８２０内の熱可塑性材料を溶融させて、単一プリプレグ８５０（図８Ｃ）を提供することができる。プリプレグ８１０、８２０を共に溶融させることにより、プリプレグ８５０内において、表面８５４付近の膨張剤量と比較して表面８５２付近の膨張剤量が増加した、膨張剤の傾斜分布がもたらされる。プリプレグ８５０の正確な総厚みは適用する条件に応じて変化し得るため、図８Ｂにおいて特定の厚みを示すことを意図するものではない。
【００４９】
その他の構成では、膨張剤を含むスキンまたはその他の材料をプリプレグに接合させることにより、プリプレグ内における膨張剤の分布を提供することができる。図８Ｃを参照すると、熱可塑性材料、強化繊維、及び膨張剤を含むプリプレグ８６０上に配置された、膨張剤を含むスキン８７０が示されている。必須ではないが、スキン８７０は通常、膨張させる前のプリプレグ８６０の厚みよりもはるかに薄い厚みで存在する。加えて、通常、スキン８７０とプリプレグ８６０との間には認識可能な境界面が存在する。それに対し、図８Ｂと関連させて記載した、２つのプリプレグを互いに接合させた場合、通常、最終的に接合させたプリプレグ８５０には認識可能な境界面は何ら存在しないこととなる。その他の実施例では、実質的に境界面が何ら存在しない接合済みスキン／プリプレグ複合材料を提供するために、スキン８７０をプリプレグ８６０へと融着させて、スキン８７０及びプリプレグ８６０を接合させることができる。必要に応じ、以下でより詳細に記載するように、別のスキン（膨張剤を含んでいてもいなくてもよい）を更に、スキン８７０とは反対側の面上のプリプレグに接合させることができる。
【００５０】
特定の構成では、プリプレグ内の熱可塑性材料は、繊維形態、粒子形態、樹脂形態、またはその他の適切な形態で存在していてもよい。一部の実施例では、プリプレグ内で用いる熱可塑性材料は、粒子形態で存在することができ、膨張剤の平均粒径と実質的に同一の平均粒径を有している。いかなる特定の科学理論に制限されるものではないが、熱可塑性材料及び膨張剤の粒径を一致させることにより、プリプレグの加工性を向上させることができる（例えば、プリプレグ内における膨張剤保持率の向上を含む）。一部の実施例では、膨張剤の平均粒径、及び熱可塑性材料の平均粒径は、約５％〜約１０％だけ互いに異なり得るが、加工性の向上はなお達成可能である。特定の構成では、プリプレグ内の熱可塑性材料及び膨張剤におけるそれぞれの平均粒径は、約５０マイクロメートル〜約１２０マイクロメートルだけ異なり得る。一部の構成では、加工性の向上を提供するための膨張剤の平均粒径は、熱可塑性材料粒子の平均粒径の少なくとも５０％である。その他の実施例では、熱可塑性材料の平均粒径とぼぼ同一の平均粒径を有する膨張剤は、熱可塑性材料の平均粒径とは異なる平均粒径の膨張剤と共存することができる。膨張剤の平均粒径が異なり得るとしても、膨張剤の化学組成は同一であることも可能であり、または異なることも可能である。更なるその他の構成では、異なる平均粒径を有する２種以上の熱可塑性材料が存在し得る。必要に応じ、熱可塑性材料の平均粒径と実質的に同一の平均粒径を有する２種類の膨張剤を存在させることができる。２種類の膨張剤は、化学的に同一であってもよく、または化学的に異なっていてもよい。同様に、熱可塑性材料は、化学的に同一であってもよく（しかし、異なる平均粒径を有する）、または化学的に異なっていてもよい。
【００５１】
特定の実施形態では、プリプレグまたはコア７００は通常、プリプレグ内に空隙空間が存在するように、かなりの量の連続気泡構造を含む。例えば、プリプレグまたはコア層は、０〜３０％の、１０〜４０％の、２０〜５０％の、３０〜６０％の、４０〜７０％の、５０〜８０％の、６０〜９０％の、０〜４０％の、０〜５０％の、０〜６０％の、０〜７０％の、０〜８０％の、０〜９０％の、１０〜５０％の、１０〜６０％の、１０〜７０％の、１０〜８０％の、１０〜９０％の、１０〜９５％の、２０〜６０％の、２０〜７０％の、２０〜８０％の、２０〜９０％の、２０〜９５％の、３０〜７０％の、３０〜８０％の、３０〜９０％の、３０〜９５％の、４０〜８０％の、４０〜９０％の、４０〜９５％の、５０〜９０％の、５０〜９５％の、６０〜９５％の７０〜８０％の、７０〜９０％の、７０〜９５％の、８０〜９０％の、８０〜９５％の、またはこれら代表的な範囲の範囲内にある任意の例示的な数値の、空隙率または有孔率を含んでいてもよい。一部の実施例では、プリプレグ（例えば、完全には固化していない）は、０％超〜最大約９５％の空隙率または有孔率を含む。特に指示しない限り、特定の空隙率または有孔率を含むプリプレグに言及する場合、プリプレグの総体積を基準としており、必ずしも、プリプレグに、プリプレグと接合したその他任意の材料または層を加算した総体積のことを意味しているのではない。
【００５２】
特定の実施形態では、プリプレグまたはコア内に存在する高い有孔率により、プリプレグ内の細孔中に膨張剤を捕捉することが可能となる。例えば、膨張剤は、非共有結合した様式で、空隙空間中に存在することができる。加熱またはその他の摂動が、非共有結合した膨張剤の体積を増加させるように作用し得るが、それにより、プリプレグまたはコアの総厚みが増加する。例えば、膨張剤の大きさが増加するにつれて、及び／または、更なる空気がプリプレグ内に捕捉されるにつれて、プリプレグまたはコアの厚みが増加する。例えば、膨張剤は、適切な刺激、例えば、放射熱を加えてプリプレグの総厚みを増加させるように作用するような、感熱剤として作用することができる。一部の実施例では、膨張剤を、熱などの刺激を加えた後に膨張していない状態から完全に膨張した状態へと膨張させることが可能な、２成分の膨張剤として構成することができる。更なる構成では、膨張剤は、加熱に伴って膨張剤が完全に膨張した状態に到達するまでその大きさがほぼ直線的に増大する、直鎖状の膨張剤であり得る。その他の実施例では、膨張剤は、段階的な膨張剤、例えば、微粒子形態の段階的な膨張剤であり得る。本発明で使用する場合、段階的な膨張または段階的な膨張剤とは、温度に伴ってその厚みを増加させてからプラトーに達し、その後、加熱を伴い再度厚みを増加させる膨張剤のことを意味する。段階的な体積増加は、プリプレグの総厚みをうまく制御することにつながり、また過膨張となる可能性も抑える。膨張剤を含むプリプレグを用いた望ましい厚みは、適切な加工温度を選択することにより達成することができる。厚みが十分ではない場合、多くの場合、高温を加えることで望ましい厚みまで総厚みを増加させることができる。
【００５３】
特定の実施形態では、本明細書に記載するプリプレグまたはコア内の熱可塑性材料は、可塑化及び無可塑化の両方で、少なくとも部分的に、１種または複数種のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、ブタジエン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテトラクロレート、及びポリ塩化ビニル、ならびに、これら材料同士の混合物、またはその他ポリマー材料との混合物を含んでいてもよい。その他の適切な熱可塑性材料としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリアリーレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー、非晶質ナイロン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、商業的にはＰＡＲＭＡＸ（登録商標）として知られているポリ（１，４−フェニレン）化合物、Ｂａｙｅｒ’ｓ  ＡＰＥＣ（登録商標）ＰＣなどの高温ポリカーボネート、高温ナイロン、及びシリコーン、ならびに、これらの材料同士の合金及び混合物、またはその他ポリマー材料との合金及び混合物。プリプレグを作製するための熱可塑性材料は、粉末形態、樹脂形態、ロジン形態、繊維形態、またはその他の適切な形態で使用することができる。様々な形態の例示的な熱可塑性材料が本明細書に記載されており、また更に、例えば、米国特許出願公開第２０１３０２４４５２８号及びＵＳ２０１２００６５２８３に記載されている。プリプレグ内に存在する熱可塑性材料の正確な量は様々であり得、例示的な量は、約２０重量％〜約９０重量％の範囲で変動する。本明細書で記載するように、全体の耐衝撃性を向上させるためには、５０％以上の重量パーセント、例えば、５５〜８０重量パーセント、６０〜８０重量パーセントなどの熱可塑性ポリマーでプリプレグを構成することが望ましい場合がある。
【００５４】
特定の実施例では、プリプレグ内の強化材料は、プリプレグ内全体に分散した繊維の形態をとっていてもよい。例えば、プリプレグ内には、以下のうち１種または複数種が存在していてもよい。ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、特に高弾性率有機繊維、例えば、パラ−及びメタ−アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維など、または、繊維としての使用に適切な本明細書に記載する高メルトフローインデックス樹脂のいずれか、天然繊維、例えば、麻、サイザル麻、黄麻、亜麻、コイア、ケナフ、及びセルロース繊維、鉱物繊維、例えば、玄武岩、ミネラルウール（例えば、ロックウールまたはスラグウール）、ウォラストナイト、アルミナシリカなど、またはこれらの混合物、金属繊維、金属天然繊維及び／または金属合成繊維、セラミック繊維、紡績繊維、またはこれらの混合物。一部の実施形態では、繊維に望ましい官能基またはその他の物理的特性を付与するために、上記の繊維のいずれかを使用に先立って化学的に処理することができるが、例えば、繊維が熱可塑性材料と、膨張剤と、またはそれら両方と反応することができるように化学的に処置してもよい。一部の実施例では、プリプレグ内で用いる繊維を、最初に膨張剤と反応させて、誘導体化繊維とし、それから、熱可塑性材料と混合させることができる。あるいは、膨張剤を、プリプレグ内の熱可塑性材料と反応させて、誘導体化熱可塑性材料とし、それから、繊維と混合させることができる。プリプレグ内の繊維含有率は、プリプレグの約２０重量％〜約９０重量％であってもよく、より詳細には、プリプレグの約３０重量％〜約７０重量％であってもよい。通常、プリプレグを含む複合物品内の繊維含有率は、複合材料の約２０重量％〜約９０重量％、より詳細には、約３０重量％〜約８０重量％、例えば、約４０重量％〜約７０重量％の間で変化する。本明細書で記載するように、プリプレグにおける全体の耐衝撃性を向上させるためには、熱可塑性ポリマーの重量より少ない重量の繊維を含むのが望ましい場合がある。例えば、一部の実施例では、プリプレグまたはコア層内に存在する強化材料または強化繊維の量は、５０重量パーセント未満、より詳細には、４５重量パーセント未満、例えば、４０重量％未満または３０重量パーセント未満であってもよい。用いる繊維の特定のサイズ及び／または配向は、少なくとも部分的に、用いるポリマー材料、及び／または、結果として生じるプリプレグの望ましい特性によってもよい。適切な更なる繊維種、繊維サイズ、及び繊維量は、本開示の効果を説明することにより、当業者に容易に選択される。非限定的な一例示では、プリプレグを提供するために熱可塑性材料及び膨張剤内に分散された繊維は、通常、約５マイクロメートル超の、より詳細には、約５マイクロメートル〜約２２マイクロメートルの直径、及び、約５ｍｍ〜約２００ｍｍの長さを有し、より詳細には、繊維直径は、約５マイクロメートル〜約２２マイクロメートルであってもよく、また繊維長は、約５ｍｍ〜約７５ｍｍであってもよい。
【００５５】
プリプレグ内で用いる膨張剤の正確なタイプは、多数の因子に依存し得る。それら因子としては、例えば、望ましい膨張温度、望ましい膨張度合などが挙げられる。一部の実施例では、対流加熱にさらした際にその大きさを増加させる微粒子状の膨張剤を用いてもよい。例示的な市販の膨張剤は、Ｋｕｒｅｈａ  Ｃｏｒｐ．から入手可能である。一部の実施例では、膨張剤は微粒子形態で存在し、例えば、少なくとも４０マイクロメートルの平均粒径を備えていてもよい。その他の実施例では、第１平均粒径を有する第１膨張剤、及び第１平均粒径とは異なる第２平均粒径を有する第２膨張剤を用いてもよい。
【００５６】
一部の構成では、アンダーボディシールドのプリプレグは、特定用途における有害物質の要件に関する規定を満たすために、実質的にハロゲンフリーまたはハロゲンフリープリプレグであってもよい。その他の実施例では、プリプレグは、ハロゲン化難燃剤、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、及びＡｔの１種または複数種、または、このようなハロゲン類を含む化合物、例えば、テトラブロモビスフェノール−Ａポリカーボネート、またはモノハロ−、ジハロ−、トリハロ−、もしくはテトラハロ−ポリカーボネートを含むハロゲン化難燃剤などを含んでいてもよい。一部の実施例では、プリプレグ及びコア内で用いる熱可塑性材料は、別の難燃剤を添加することなく若干の難燃性を付与する、１種または複数種のハロゲンを含んでいてもよい。ハロゲン化難燃剤が存在する場合、存在するその他の構成要素に応じて変化し得る難燃剤の量で、難燃剤が存在することが望ましい。例えば、ハロゲン化難燃剤は、約０．１重量パーセント〜約１５重量パーセントで（プリプレグの重量を基準にして）、より詳細には、約１重量パーセント〜約１３重量パーセントで、例えば、約５重量パーセント〜約１３重量パーセントで存在していてもよい。必要に応じ、２種類の異なるハロゲン化難燃剤をプリプレグに添加してもよい。その他の実施例では、非ハロゲン化難燃剤、例えば、１種または複数種のＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅを含む難燃剤などを添加することができる。一部の実施形態では、非ハロゲン化難燃剤は、プリプレグがより環境にやさしくなり得るようにリン含有物質を含んでいてもよい。非ハロゲン化難燃剤または実質的にハロゲンフリーの難燃剤が存在する場合、存在するその他の構成要素に応じて変化し得る難燃剤の量で、難燃剤が存在することが望ましい。例えば、実質的にハロゲンフリーの難燃剤は、約０．１重量パーセント〜約１５重量パーセントで（プリプレグの重量を基準にして）、より詳細には、約１重量パーセント〜約１３重量パーセントで、例えば、プリプレグの重量を基準にして、約５重量パーセント〜約１３重量パーセントで存在していてもよい。必要に応じ、２種類の異なる実質的にハロゲンフリーの難燃剤をプリプレグに添加してもよい。特定の実施例では、本明細書に記載するプリプレグは、１種または複数種の実質的にハロゲンフリーの難燃剤と組み合わせて、１種または複数種のハロゲン化難燃剤を含んでいてもよい。２種類の異なる難燃剤が存在する場合、存在するその他の構成要素に応じて変化し得る難燃剤の量で、２種類の難燃剤の組み合わせが存在していてもよい。例えば、存在する難燃剤の総重量は、約０．１重量パーセント〜約２０重量パーセントで（プリプレグの重量を基準にして）、より詳細には、約１重量パーセント〜約１５重量パーセントで、例えば、プリプレグの重量を基準にして、約２重量パーセント〜約１４重量パーセントで存在していてもよい。本明細書に記載するプリプレグ内で用いられる難燃剤は、膨張剤、熱可塑性材料、及び繊維（ワイヤースクリーンまたはその他の加工用部材上に混合液を配置することに先立って）を含む混合液に添加することができ、または、プリプレグが成形された後に添加することができる。
【００５７】
特定の構成では、本明細書に記載する物品は多孔性コアを含んでいてもよい。特定の実施例では、多孔性コアは、１種または複数種の熱可塑性材料、及び、多数の強化材料（例えば、強化繊維）を含み、当該強化材料は、硬化した熱可塑性材料でウェブまたはネットワーク構造内における所定の位置に固定され、コア内に多数の連続気泡、空隙空間、またはウェブをもたらし得る。一部の実施例では、膨張剤が概ね熱可塑性材料及び／または繊維と共有結合しないような様式で、膨張剤を多孔性コア内の空隙空間に存在させることができる。例えば、熱可塑性材料及び／または繊維が通常、膨張剤に対して不活性または非反応性であるように、それらを選択することが可能である。膨張剤が熱可塑性材料及び／または繊維と共有結合しない場合であっても、膨張剤自身内またはその内部には通常、共有結合が存在する。その他の実施例では、膨張剤を、熱可塑性材料に、繊維に、またはその両方に共有結合させて、コア内に一部共有結合させた膨張剤をもたらすことが望ましい場合がある。結合した膨張剤がコア内に存在する場合であっても、膨張剤は、コアを膨張させるために、適切な条件下、例えば、対流加熱下などで、なおも自身の占有体積を増加可能であることが望ましい。一部の実施例では、共有結合した膨張剤、及び非共有結合した膨張剤の両方はまた、コア内に存在していてもよい。コアの一部の構成では、約１００％の膨張剤が非共有結合した膨張剤を含んでいてもよいが、弱い相互作用、例えば、ファンデルワールス相互作用または静電的相互作用などが、コア内の膨張剤とその他の構成要素との間において生じ得、また例えば、電荷−電荷相互作用または疎水性相互作用が、コア内に存在する様々な構成要素間において生じ得る。
【００５８】
特定の構成では、コアは、コア内全体に分散した膨張剤を含むことができる。一部の実施例では、膨張剤を、コアの第１表面から第２表面へと実質的に均質または実質的に均一な状態で分散させることができる。本明細書でより詳細に記載するように、コア内における膨張剤のこのような実質的に均質または実質的に均一な分布を達成するために、コアの構成要素を共に混合して分散液を形成することが可能である。分散液中の実質的に均質または実質的に均一な膨張剤、熱可塑性材料、及び繊維の混合液を、分散液が含むようになるまで、混合を行うことができる。それから、本明細書に記載のように、例えば、分散液を適切な施工プロセスを用いてワイヤースクリーン上に配置することにより、コアを成形してもよく、続いて、コア内の熱可塑性材料を溶融、加圧、及び／または固化させる。その他の構成では、コアの一方の表面からコアのもう一方の表面にかけて膨張剤の傾斜分布をもたらすことが望ましい場合がある。一部の構成では、膨張剤を、コア内に実質的に均一な分布で存在させてから、追加の膨張剤をコアの一方の面に添加して傾斜分布をもたらす。例えば、膨張剤を含む溶剤をスプレーまたはコーティングすることにより、このような追加の膨張剤をコアへと直接添加することができ、あるいは、膨張剤を含むスキン、別のプリプレグ、またはその他の構成要素をコアに接合させることにより、当該膨張剤をコアへと添加することができる。例えば、第１コア、及び第１コア上に配置された第２コアを用いて、複合物品を提供することができる。コアのそれぞれは、実質的に均一に分布する膨張剤を含んでいてもよいが、２つのコア内における膨張剤の量及び／またはタイプは異なり得、例えば、導入率が異なる可能性もあり、あるいは、材料自身が異なっていてもよい。しかしながら、必要に応じ、コアの一方のみが膨張剤を含み、もう一方のコアが膨張剤を含まないか、または異なる膨張剤を含むようにしてもよい。コア内の熱可塑性材料を溶融させて、２つのコア由来の材料を含む単一複合コアを提供することができる。コアを溶融させて得た複合材料コアは、傾斜分布した膨張剤を備えている。その他の構成では、膨張剤を含むスキンまたはその他の材料をコアに接合させることにより、コア内における膨張剤の分布を提供することができる。その他の実施例では、実質的に境界面が何ら存在しない接合済みスキン／コア複合材料を提供するために、スキンをコアへと融着させて、スキン及びコアを接合させることができる。必要に応じ、以下でより詳細に記載するように、別のスキン（膨張剤を含んでいてもいなくてもよい）を更に、第１スキンとは反対側の面上のコアに接合させることができる。
【００５９】
特定の構成では、コア内の熱可塑性材料を用いて、繊維形態のコア、粒子形態のコア、樹脂形態のコア、またはその他の適切な形態のコアを提供してもよい。一部の実施例では、コア内で用いる熱可塑性材料は、粒子形態で存在することができ、膨張剤の平均粒径（存在する場合）と実質的に同一の平均粒径を有している。熱可塑性材料及び膨張剤の粒径を一致させることにより、コアの加工性を向上させることができる（例えば、コア内における膨張剤保持率の向上、保有膨張容量の増加などを含む）。一部の実施例では、膨張剤の平均粒径、及び熱可塑性材料の平均粒径は、約５％〜約１０％だけ互いに異なり得るが、加工性の向上はなお達成可能である。特定の構成では、コア内の熱可塑性材料及び膨張剤におけるそれぞれの平均粒径は、約５０マイクロメートル〜約９００マイクロメートルの範囲で変動し得る。その他の実施例では、熱可塑性材料の平均粒径とぼぼ同一の平均粒径を有する膨張剤は、熱可塑性材料の平均粒径とは異なる平均粒径の膨張剤と共存することができる。膨張剤の平均粒径が異なり得るとしても、膨張剤の化学組成は同一であることも可能であり、または異なることも可能である。更なるその他の構成では、異なる平均粒径を有する２種以上の熱可塑性材料が存在し得る。必要に応じ、２種類の熱可塑性材料の平均粒径と実質的に同一の平均粒径を有する２種類の膨張剤をコア内に存在させることができる。２種類の膨張剤は、化学的に同一であってもよく、または化学的に異なっていてもよい。同様に、熱可塑性材料は、化学的に同一であってもよく（しかし、異なる平均粒径を有する）、または化学的に異なっていてもよい。
【００６０】
特定の実施形態では、コアは通常、コア内に空隙空間が存在するように、かなりの量の連続気泡構造を含む。例えば、コア層は、０〜３０％の、１０〜４０％の、２０〜５０％の、３０〜６０％の、４０〜７０％の、５０〜８０％の、６０〜９０％の、０〜４０％の、０〜５０％の、０〜６０％の、０〜７０％の、０〜８０％の、０〜９０％の、５〜３０％の、５〜４０％の、５〜５０％の、５〜６０％の、５〜７０％の、５〜８０％の、５〜９０％の、５〜９５％の、１０〜５０％の、１０〜６０％の、１０〜７０％の、１０〜８０％の、１０〜９０％の、１０〜９５％の、２０〜６０％の、２０〜７０％の、２０〜８０％の、２０〜９０％の、２０〜９５％の、３０〜７０％の、３０〜８０％の、３０〜９０％の、３０〜９５％の、４０〜８０％の、４０〜９０％の、４０〜９５％の、５０〜９０％の、５０〜９５％の、６０〜９５％の７０〜８０％の、７０〜９０％の、７０〜９５％の、８０〜９０％の、８０〜９５％の、またはこれら代表的な範囲の範囲内にある任意の例示的な数値の、空隙率または有孔率を含んでいてもよい。一部の実施例では、コア（例えば、完全には固化していない）は、０％超〜最大約９５％の空隙率または有孔率を含む。特に指示しない限り、特定の空隙率または有孔率を含むコアに言及する場合、コアの総体積を基準としており、必ずしも、コアに、コアと接合したその他任意の材料または層を加算した総体積のことを意味しているのではない。プリプレグと比較した際、コア内の有孔率は、同一であることも可能であり、または異なることも可能である。例えば、多くの場合、プリプレグを一対のローラーに通すことによって、またはプリプレグの片面または両面をプレスすることによって、プリプレグはコアへと成形される。このような場合、コア内の有孔率は、プリプレグ内の有孔率とは異なっていてもよく、例えば、低い可能性もある。一部の実施例では、コア内の有孔率は、コアの膨張容量を増加させて最終成形物品または製品を提供するために、比較可能なプリプレグ未満となるように意図的に選択される。
【００６１】
特定の実施形態では、コア内に存在する高い有孔率により、コア内の細孔中に膨張剤を捕捉することが可能となる。例えば、膨張剤は、非共有結合した様式で、空隙空間中に存在することができる。加熱またはその他の摂動が、非共有結合した膨張剤の体積を増加させるように作用し得るが、それにより、コアの総厚みが増加する。例えば、膨張剤は、適切な刺激、例えば、対流熱を加えてコアの総厚みを増加させるように作用するような、膨張剤として作用することができる。
【００６２】
特定の実施形態では、本明細書に記載するコア内の熱可塑性材料は、可塑化及び無可塑化の両方で、少なくとも部分的に、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、ブタジエン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンテトラクロレート、及びポリ塩化ビニル、ならびに、これら材料同士の混合物、またはその他ポリマー材料との混合物を含む、１種または複数種のポリマーを含んでいてもよいが、これらに限定されない。その他の適切な熱可塑性材料としては、以下のものが挙げられるが、これらに限定されない。ポリアリーレンエーテル、ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレンポリマー、非晶質ナイロン、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、商業的にはＰＡＲＭＡＸ（登録商標）として知られているポリ（１，４−フェニレン）化合物、Ｂａｙｅｒ’ｓ  ＡＰＥＣ（登録商標）ＰＣなどの高温ポリカーボネート、高温ナイロン、及びシリコーン、ならびに、これらの材料同士の合金及び混合物、またはその他ポリマー材料との合金及び混合物。コアを作製するための熱可塑性材料は、粉末形態、樹脂形態、ロジン形態、繊維形態、またはその他の適切な形態で使用することができる。様々な形態の例示的な熱可塑性材料が本明細書に記載されており、また更に、例えば、米国特許出願公開第２０１３０２４４５２８号及びＵＳ２０１２００６５２８３に記載されている。コア内に存在する熱可塑性材料の正確な量は様々であり得、例示的な量は、約２０重量％〜約９０重量％の範囲で変動する。全体の耐衝撃性を向上させるためには、５０％以上の重量パーセント、例えば、５５〜８０重量パーセント、６０〜８０重量パーセントなどの熱可塑性ポリマーでコアを構成することが望ましい場合がある。一部の実施形態では、コア内の熱可塑性ポリマー構成要素は、コア内に最も高い重量パーセントで存在する材料という点で、コア内における「主要な」構成要素である。
【００６３】
特定の実施例では、コア内の強化材料は繊維形態をとっていてもよく、例えば、以下のものを含むことができる。ガラス繊維、炭素繊維、黒鉛繊維、合成有機繊維、特に高弾性率有機繊維、例えば、パラ−及びメタ−アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維など、または、繊維としての使用に適切な本明細書に記載する高メルトフローインデックス樹脂のいずれか、天然繊維、例えば、麻、サイザル麻、黄麻、亜麻、コイア、ケナフ、及びセルロース繊維、鉱物繊維、例えば、玄武岩、ミネラルウール（例えば、ロックウールまたはスラグウール）、ウォラストナイト、アルミナシリカなど、またはこれらの混合物、金属繊維、金属天然繊維及び／または金属合成繊維、セラミック繊維、紡績繊維、またはこれらの混合物。一部の実施形態では、繊維に望ましい官能基またはその他の物理的特性を付与するために、上記の繊維のいずれかを使用に先立って化学的に処理することができるが、例えば、繊維が熱可塑性材料と、膨張剤と、またはそれら両方と反応することができるように化学的に処置してもよい。一部の実施例では、コア内で用いる繊維を、最初に膨張剤と反応させて、誘導体化繊維とし、それから、熱可塑性材料と混合させることができる。あるいは、膨張剤を、コア内の熱可塑性材料と反応させて、誘導体化熱可塑性材料とし、それから、繊維と混合させてもよい。コア内の繊維含有率は、コアの約２０重量％〜約９０重量％であってもよく、より詳細には、コアの約３０重量％〜約７０重量％であってもよい。用いる繊維の特定のサイズ及び／または配向は、少なくとも部分的に、用いるポリマー材料、及び／または、結果として生じるコアの望ましい特性によってもよい。適切な更なる繊維種、繊維サイズ、及び繊維量は、本開示の効果を説明することにより、当業者に容易に選択される。非限定的な一例示では、コアを提供するために熱可塑性材料及び膨張剤内に分散された繊維は、通常、約５マイクロメートル超の、より詳細には、約５マイクロメートル〜約２２マイクロメートルの直径、及び、約５ｍｍ〜約２００ｍｍの長さを有し、より詳細には、繊維直径は、約５マイクロメートル〜約２２マイクロメートルであってもよく、また繊維長は、約５ｍｍ〜約７５ｍｍであってもよい。
【００６４】
一部の実施例では、コアは、特定用途における有害物質の要件に関する規定を満たすために、実質的にハロゲンフリーまたはハロゲンフリーコアであってもよい。その他の実施例では、コアは、ハロゲン化難燃剤、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、及びＡｔの１種または複数種、または、このようなハロゲン類を含む化合物、例えば、テトラブロモビスフェノール−Ａポリカーボネート、またはモノハロ−、ジハロ−、トリハロ−、もしくはテトラハロ−ポリカーボネートを含むハロゲン化難燃剤などを含んでいてもよい。一部の実施例では、コア内で用いる熱可塑性材料は、別の難燃剤を添加することなく若干の難燃性を付与する、１種または複数種のハロゲンを含んでいてもよい。ハロゲン化難燃剤が存在する場合、存在するその他の構成要素に応じて変化し得る難燃剤の量で、難燃剤が存在することが望ましい。例えば、ハロゲン化難燃剤は、約０．１重量パーセント〜約１５重量パーセントで（コアの重量を基準にして）、より詳細には、約１重量パーセント〜約１３重量パーセントで、例えば、約５重量パーセント〜約１３重量パーセントで存在していてもよい。必要に応じ、２種類の異なるハロゲン化難燃剤をコアに添加してもよい。その他の実施例では、非ハロゲン化難燃剤、例えば、１種または複数種のＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅを含む難燃剤などを添加することができる。一部の実施形態では、非ハロゲン化難燃剤は、コアがより環境にやさしくなり得るようにリン含有物質を含んでいてもよい。非ハロゲン化難燃剤または実質的にハロゲンフリーの難燃剤が存在する場合、存在するその他の構成要素に応じて変化し得る難燃剤の量で、難燃剤が存在することが望ましい。例えば、実質的にハロゲンフリーの難燃剤は、約０．１重量パーセント〜約１５重量パーセントで（コアの重量を基準にして）、より詳細には、約１重量パーセント〜約１３重量パーセントで、例えば、コアの重量を基準にして、約５重量パーセント〜約１３重量パーセントで存在していてもよい。必要に応じ、２種類の異なる実質的にハロゲンフリーの難燃剤をコアに添加してもよい。特定の実施例では、本明細書に記載するプリプレグ及びコアは、１種または複数種の実質的にハロゲンフリーの難燃剤と組み合わせて、１種または複数種のハロゲン化難燃剤を含んでいてもよい。２種類の異なる難燃剤が存在する場合、存在するその他の構成要素に応じて変化し得る難燃剤の量で、２種類の難燃剤の組み合わせが存在していてもよい。例えば、存在する難燃剤の総重量は、約０．１重量パーセント〜約２０重量パーセントで（コアの重量を基準にして）、より詳細には、約１重量パーセント〜約１５重量パーセントで、例えば、コアの重量を基準にして、約２重量パーセント〜約１４重量パーセントで存在していてもよい。本明細書に記載するコア内で用いられる難燃剤は、膨張剤材料、熱可塑性材料、及び繊維（ワイヤースクリーンまたはその他の加工用部材上に混合液を配置することに先立って）を含む混合液に添加することができる。また例えば、プリプレグまたはコアを難燃剤中に浸漬させること、または難燃剤をプリプレグまたはコアにスプレーすることによって、プリプレグが成形された後に、またはコアが硬化した後に、難燃剤を添加することができる。
【００６５】
特定の実施形態では、本明細書で記載するように、複合物品は、アンダーボディシールドへと加工され得るアンダーボディシールド組成物を提供するために、プリプレグまたはコアの表面上に配置されたスキン材料を含んでいてもよい。図９を参照すると、物品９００は、熱可塑性ポリマー材料、多数の強化繊維、及びプリプレグまたはコアの空隙空間内に配置された膨張剤を含む、プリプレグまたはコア９１０を含む。物品９００は、プリプレグまたはコア９１０上に配置された第１フィルム９２０を含む。フィルムは、耐衝撃性を向上させるための適切な特性を含む。例えば、フィルム９２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム９２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム９２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。フィルムの正確な厚みは様々であり得る。一部の実施例では、フィルムは、ＳＡＥ  Ｊ４００の手順に基づき少なくとも５０個の衝撃物を供給するのに十分厚いことが望ましい。フィルムの厚みは、例えば、コア層の厚み及び性質に基づいて様々であり得る。一部の実施形態では、フィルム９２０は、少なくとも約１０ミルの厚みであり、より詳細には、１２ミルの厚み、１４ミルの厚み、１６ミルの厚み、１８ミルの厚み、または２０ミルの厚みである。コア９１０内における熱可塑性ポリマーの正確な重量％もまた様々であり得る。熱可塑性ポリマーは通常、強化繊維及び膨張剤よりも高い重量パーセントで存在する。例えば、熱可塑性ポリマーは、コア９１０内において、５０〜５５重量パーセント以上で存在していてもよい。一部の実施例では、コア９１０内の熱可塑性ポリマーはポリプロピレンを含んでいてもよく、コア９１０内の強化繊維はガラス繊維であってもよく、コア内の膨張剤は微粒子を含んでいてもよく、またスキン層９２０はポリプロピレンホモポリマーフィルムであってもよい（または、含んでいてもよい）。
【００６６】
特定の構成では、本明細書に記載するプリプレグ及びコアを用いて、プリプレグまたはコアにおけるそれぞれの面上のスキンを含む物品を提供することができる。図１０を参照すると、プリプレグまたはコア１０１０、プリプレグまたはコア１０１０の第１表面上に配置された耐衝撃性フィルム１０２０、及び、プリプレグまたはコア１０１０の第２表面上に配置されたスクリム１０３０を含む物品１０００が示されている。プリプレグまたはコア１０１０は、プリプレグ及びコア、例えば、熱可塑性材料、強化繊維、及び、プリプレグまたはコア１０１０内に分散された膨張剤と共に、本明細書に記載する材料のいずれかを含んでいてもよい。一部の実施例では、熱可塑性ポリマーは、プリプレグまたはコア１０１０内の主要な構成要素を含み、当該構成要素は、例えば、プリプレグまたはコア内において５０重量パーセント以上で存在する。フィルム１０２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム１０２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム１０２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。スクリム１０３０は、繊維ベースのスクリムであってもよく、また、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維の少なくとも１つを含んでいてもよい。物品１０００に関する一部の構成では、コア１０１０は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、フィルム１０２０はポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、またスクリムはポリエステル不織布である。
【００６７】
特定の実施例では、アンダーボディシールドは、プリプレグまたはコア、プリプレグまたはコア上に配置された少なくとも１枚のフィルム、プリプレグまたはコア上に配置されたスクリム、及び、スクリム上に配置された装飾層またはカバー層を含むことができる。図１１を参照すると、プリプレグまたはコア１１１０、プリプレグまたはコア１１１０の第１表面上に配置されたフィルム１１２０、プリプレグまたはコア１１１０の第２表面上に配置されたスクリム１０３０、及び、スクリム１１３０上に配置された装飾層１１４０、を含む物品、例えば、アンダーボディシールド１１００が示されている。プリプレグまたはコア１１１０は、プリプレグ及びコア、例えば、熱可塑性材料、強化繊維、及び、プリプレグまたはコア１１１０内に分散された膨張剤と共に、本明細書に記載する材料のいずれかを含んでいてもよい。一部の実施形態では、コア１１１０は、主要な構成要素として熱可塑性ポリマー材料を含む。フィルム１１２０は、耐衝撃性を付与するホモポリマーを含んでいてもよく、当該ポリマーとしては、ポリオレフィン（任意選択的に１種または複数種の添加剤を含む）が挙げられる。フィルム１１２０に用いる例示的なホモポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートホモポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーがフィルム１１２０内に存在する場合、コポリマーは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、及びポリメチルメタクリレートの１種または複数種を用いて製造してもよい。スクリム１１３０は、繊維ベースのスクリム（またはその他のスクリム）であってもよく、また、ガラス繊維、アラミド繊維、黒鉛繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属合成繊維、及び金属無機繊維の少なくとも１つを含んでいてもよい。物品１１００に関する一部の構成では、コア１１１０は、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び微粒子状の膨張剤を含み、フィルム１１２０はポリプロピレンホモポリマーフィルムであり、スクリム１１３０はポリエステル不織布であり、また装飾層１１４０は、例えば、ポリ塩化ビニルの、ポリオレフィンの、熱可塑性ポリエステルの、または熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性フィルムで作製されていてもよい。装飾層１１４０はまた、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、またはポリウレタンなどで作製されたフォームコアを含む多層構造体であってもよい。布地をフォームコアに接合させてもよく、当該布地としては、例えば、天然及び合成繊維で製造された織物、ニードルパンチングなどを施した後の有機繊維不織布、起毛織物、編物、植毛織物、またはその他このような材料が挙げられる。布地はまた、感圧接着剤及びホットメルト接着剤、例えば、ポリアミド、改質ポリオレフィン、ウレタン、及びポリオレフィンを含む熱可塑性接着剤でフォームコアに接合されていてもよい。装飾層１１４０はまた、スパンボンドプロセス、熱接着プロセス、スパンレースプロセス、メルトブロープロセス、ウェットレイドプロセス、及び／またはドライレイドプロセスを用いて製造されてもよい。
【００６８】
特定の実施形態では、図９〜図１１に示す具体的な構成は、単一構成要素として示される様々な構成要素に関して記載するものではあるが、コア、フィルム、スクリムなどは、必要に応じて代わりに多層組立体として示されていてもよい。一部の構成では、フィルムは、フィルム層間のデラミネーションまたはピーリングを防止するために、望ましくは単一層として示されていてもよい。更に、物品内の様々な層に対して加工を施した後には、一方の層ともう一方の層を識別するための認識可能な境界面は存在しない場合がある。
【００６９】
一部の実施形態では、プリプレグ及びコアは、望ましい物理的または化学的特性を付与するための別の材料または添加剤を含んでいてもよい。例えば、１種または複数種の染料、特殊加工剤、着色剤、粘度調整剤、煙抑制剤、相乗機能物質、膨張剤、粒子、粉末、殺生剤、発泡剤、またはその他の材料を、プリプレグまたはコアと混合することができ、または、プリプレグまたはコアに添加することができる。一部の実施例では、プリプレグまたはコアは、約０．２重量パーセント〜約１０重量パーセントの量で、１種または複数種の煙抑制剤組成物を含んでいてもよい。例示的な煙抑制剤組成物としては、スズ酸、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム、モリブデン酸カルシウム亜鉛、ケイ酸カルシウム、水酸化カルシウム、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。必要に応じ、プリプレグまたはコアの物理的特性を向上させるために、相乗機能物質を存在させることができる。必要に応じ、膨張能力を向上させる相乗機能物質を存在させてもよい。例示的な相乗機能物質としては、ナトリウムトリクロロベンゼンスルホン酸カリウム、ジフェニルスルホン−３−スルホン酸、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００７０】
その他の実施例では、本明細書に記載するプリプレグまたはコアは、望ましい特性をコアへと付与するために、熱硬化性材料を望ましい量で、例えば、プリプレグまたはコアの総重量を基準として約５０重量パーセント未満の少ない量で含んでいてもよい。熱硬化性材料は、熱可塑性材料と混合してもよく、または、プリプレグまたはコアの１つまたは複数の表面上にコーティング剤として添加してもよい。
【００７１】
特定の実施形態では、本明細書に記載するプリプレグまたはコアは、ガラスマット熱可塑性複合材料（ＧＭＴ）または軽量強化熱可塑性樹脂（ＬＷＲＴ）で構成することができ、あるいは、当該プリプレグまたはコアをＧＭＴまたはＬＷＲＴに使用することができる。このようなＬＷＲＴの１つは、ＨＡＮＷＨＡ  ＡＺＤＥＬ，Ｉｎｃ．が製造し、商標名ＳＵＰＥＲＬＩＴＥ（登録商標）マットにて販売されている。膨張剤を導入したＳＵＰＥＲＬＩＴＥ（登録商標）マットは、例えば、難燃性及び高い加工性能を含む望ましい特性を付与することができる。このようなＧＭＴまたはＬＷＲＴの面密度は、ＧＭＴまたはＬＷＲＴの１平方メートルあたり約４００ｇ（ｇｓｍ）〜約４０００ｇｓｍの範囲で変動し得る。しかし、面密度は、特定用途の条件に応じて４００ｇｓｍ未満または４０００ｇｓｍ超であってもよい。一部の実施形態では、最大密度は約４０００ｇｓｍ未満であってもよい。特定の実施例では、ＧＭＴまたはＬＷＲＴは、ＧＭＴまたはＬＷＲＴの空隙空間内に配置された膨張剤材料を含んでいてもよい。例えば、非共有結合した膨張剤は、ＧＭＴまたはＬＷＲＴの空隙空間内に存在し得る。その他の実施例では、共有結合した膨張剤は、ＧＭＴまたはＬＷＲＴの空隙空間内に存在し得る。更なるその他の構成では、非共有結合した膨張剤及び共有結合した膨張剤の両方は、ＧＭＴ内またはＬＷＲＴ内に存在し得る。ＧＭＴまたはＬＷＲＴのプリプレグまたはコアを膨張剤と共に用いる特定の構成では、適切な性能特性、例えば、ＬＷＲＴとその上に配置された任意のスキンとの間の適切な剥離強度をなおも付与しつつ、ＧＭＴまたはＬＷＲＴの坪量を、８００ｇｓｍ未満、例えば、６００ｇｓｍまたは４００ｇｓｍに減少させることができる。必要に応じ、別の膨張剤、例えば、微粒子をＧＭＴまたはＬＷＲＴ内に存在させることができる。一部の実施例では、アンダーボディシールドのコアに用いるＬＷＲＴの坪量は、約１５００ｇｓｍ未満、例えば、１４００ｇｓｍ、１３５０ｇｓｍ、１３００ｇｓｍ、１２７５ｇｓｍ、１２５０ｇｓｍ、１２２５ｇｓｍ、または１２００ｇｓｍであってもよく、当該ＬＷＲＴは、ポリプロピレン、ガラス繊維、及び膨張剤としての微粒子を含んでいてもよい。ＬＷＲＴの坪量が１５００ｇｓｍ未満である場合、ポリプロピレン構成要素は、主要な量、例えば、５０重量パーセント以上で存在していてもよい。
【００７２】
本明細書に記載するプリプレグ及びコアを製造する際には、ウェットレイドプロセスを用いるのが望ましい場合がある。例えば、分散した材料、例えば、熱可塑性材料、繊維、膨張剤材料、及び任意選択的に、本明細書に記載する１種または複数種の添加剤（例えば、その他の膨張剤または難燃剤）のどれかを含む液状または流動媒体を、気体、例えば、空気またはその他のガスの存在下で混合または攪拌してもよい。それから、分散液を、支持材、例えば、ワイヤースクリーンまたはその他の支持材料上に塗布してもよい。攪拌済み分散液は、例えば、陰イオン性、陽イオン性、または非イオン性の、１種または複数種の活性剤を含んでいてもよく、それらは、例えば、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｏａｐｓ  Ｌｔｄ．，がＡＣＥ  ｌｉｑｕｉｄの名称にて販売しており、Ｇｌｏｖｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌｔｄ．，がＴＥＸＯＦＯＲ（登録商標）ＦＮ  １５  ｍａｔｅｒｉａｌとして販売しており、また、Ｆｌｏａｔ−Ｏｒｅ  Ｌｔｄ．がＡＭＩＮＥ  Ｆｂ  １９  ｍａｔｅｒｉａｌとして販売している。これらの剤は、液体分散液中への空気の分散を補助することができる。構成要素を、空気の存在下で混合用タンク、浮選機、またはその他の適切な装置へと添加して、分散液を提供することができる。水性分散液を用いることが望ましいが、分散を補助するために、液体の粘度を調整するために、あるいは、望ましい物理的または化学的特性を分散液、またはプリプレグ、コア、もしくは物品に付与するために、１種または複数種の非水性液体もまた存在していてもよい。一部の実施例では、高い耐衝撃性をコアに付与するために、混合液中に存在する熱可塑性ポリマーの量は、混合液中に存在する強化繊維及び／または膨張剤の量を超えていてもよい。
【００７３】
特定の実施例では、分散液を十分な期間混合させた後、懸濁させた材料を含む液体を、スクリーン、可動ワイヤー、またはその他の適切な支持構造体上に配置して、塗布済み材料のウェブを提供することができる。ウェブに対して吸引または減圧を行い、塗布済み材料から全ての水分を除去して、熱可塑性材料、膨張剤、及び、存在する任意のその他材料、例えば、繊維、添加剤などを残してもよい。得られたウェブに対して更に、乾燥、固化、プレス、膨張、ラミネート、サイジング、または別の加工を行い、望ましいプリプレグ、コア、または物品を提供することができる。一部の実施例では、乾燥、固化、プレス、膨張、ラミネート、サイジング、またはその他の更なる加工に先立ち、添加剤または別の膨張剤材料をウェブに添加して、望ましいプリプレグ、コア、または物品を提供することができる。その他の実施例では、乾燥、固化、プレス、膨張、ラミネート、サイジング、またはその他の更なる加工を行った後に、膨張剤をウェブに添加して、望ましいプリプレグ、コア、または物品を提供してもよい。ウェットレイドプロセスを用いてもよいが、熱可塑性材料、膨張剤材料、及び存在するその他の材料の性質に応じて、代わりに、不織布製品の製造に採用されるエアレイドプロセス、ドライブレンドプロセス、カーディング及びニードルプロセス、またはその他周知のプロセスを用いることが望ましい場合がある。一部の実施例では、プリプレグまたはコアの表面に対して約９０度の角度で膨張剤材料をスプレーするように構成された複数のコーティング剤吹き出し口の下に板を通すことによって、プリプレグまたはコアをある程度硬化させるのだが、硬化後に、別の膨張剤材料をプリプレグまたはコアの表面上にスプレーすることができる。
【００７４】
一部の構成では、水溶液または水性発泡液中の界面活性剤の存在下で、熱可塑性材料、繊維、及び微粒子状の膨張剤を混ぜ合わせることにより、本明細書に記載するプリプレグ及びコアを製造することができる。混ぜ合わせた構成要素を、十分な期間、混合または攪拌して、様々な材料を分散させて、実質的に均質な、材料の水性混合液を提供することができる。それから、分散させた混合液を、任意の適切な支持構造体上、例えば、望ましい有孔率を有するワイヤーメッシュ、またはその他のメッシュもしくは支持材上に塗布する。その後、ワイヤーメッシュから水分を除去して、ウェブを作製することができる。熱可塑性粉末の軟化温度超で、ウェブを乾燥及び加熱させる。それから、ウェブを冷まし、所定の厚みまでプレスして、約１パーセント〜約９５パーセントの空隙率を有する複合材料シートを製造する。代替的な実施形態では、水性発泡液は更に結合剤材料を含む。一部の構成では、熱可塑性粉末の軟化温度超でウェブを加熱してから、熱可塑性ポリマー及び熱硬化性材料を含む接着剤層をウェブ上に配置することが可能である。
【００７５】
特定の実施例では、ＧＭＴの形態のプリプレグまたはコアを製造することができる。特定の実施例では、ＧＭＴは通常、以下の材料を用いて製造することができる。チョップドガラス繊維、熱可塑性材料、膨張剤、及び任意選択的に、単一または複数の熱可塑性ポリマーフィルム、及び／または、ガラス繊維または熱可塑性樹脂繊維で製造した織物もしくは不織布。それらの熱可塑性材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＰＣ／ＰＢＴブレンド、またはＰＣ／ＰＥＴブレンドが挙げられる。一部の実施形態では、ＰＰ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＣ／ＰＥＴブレンド、またはＰＣ／ＰＢＴブレンドを樹脂として用いることができる。ガラスマットを製造するために、熱可塑性材料、強化材料、膨張剤、及び／またはその他の添加剤を、インペラを取り付けたオープントップ混合用タンク内に収容した分散発泡液へと添加または計量しながら供給することができる。いかなる特定の理論に制限されるものではないが、発泡液中に捕捉されたエアポケットの存在により、ガラス繊維、熱可塑性材料及び膨張剤の分散を補助することができる。一部の実施例では、ガラス及び樹脂を分散させた混合液を、分配マニホールドを介して、抄紙機のワイヤーセクション上方に位置するヘッドボックスへと送り込むことができる。その後、分散させた混合液を可動ワイヤースクリーンへと供給しながら、ガラス繊維、膨張剤または熱可塑性樹脂ではなく、発泡液を、減圧により除去し、均一な繊維状湿潤ウェブを連続的に製造することができる。湿潤ウェブを適切な温度の乾燥機に通して水分を減少させ、熱可塑性材料を溶融または軟化させることができる。加熱されたウェブが乾燥機から出るときに、表面層、例えば、フィルム及び／またはスクリムなどをウェブ上にかぶせてもよい。特定の実施例では、ローラーまたはその他の装置を用いて、ウェブに対してフィルムをプレスすることにより、耐衝撃性フィルムをウェブに接合してもよい。例えば、ウェブが形成された後に、ウェブ底面へとフィルムを付加してもよく、それから、その組み合わせた構築物を一対のローラー間に通して、フィルムをウェブに接合させることができる。その他の実施例では、ウェブ上面へとスクリムを付加して、スクリムをウェブに接合させてもよい。フィルムの前、後、または同時に、スクリムを付加してもよい。例えば、フィルムを下方からウェブ上に配置することも可能であり、スクリムを上方からウェブ上に配置することも可能である。３層組立体を、設定した間隔で一対のニップローラーに通して、フィルム及びスクリムをウェブ表面上にプレスしてもよい。例えば、３層組立体を、加熱した一対のニップローラーに通してもよい。必要に応じ、追加の層、例えば、不織布及び／もしくは織物層、またはスキン層などを更に、ウェブの一方の面または両面に接合させて、ガラス繊維強化マットの取扱い容易性を促進させてもよい。それから、複合材料をテンションローラーに通し、後ほど最終製品である物品に成形するのに望ましい寸法へと、連続的に切断（裁断機で切る）することができる。適切な材料を含むこのようなＧＭＴ複合材料の製造、及び、このような複合材料の成形に用いる加工条件に関する更なる情報は、例えば、米国特許番号６，９２３，４９４、４，９７８，４８９、４，９４４，８４３、４，９６４，９３５、４，７３４，３２１、５，０５３，４４９、４，９２５，６１５、及び５，６０９，９６６、ならびに、米国特許出願公開番号、ＵＳ２００５／００８２８８１、ＵＳ２００５／０２２８１０８、ＵＳ２００５／０２１７９３２、ＵＳ２００５／０２１５６９８、ＵＳ２００５／０１６４０２３、及びＵＳ２００５／０１６１８６５に記載されている。
【００７６】
一部の実施例では、プリプレグ、コア、または物品は、熱可塑性材料、強化繊維、及び膨張剤を混合液中で混ぜ合わせて、攪拌済み水性発泡液を形成することにより製造することができる。攪拌済み水性発泡液を、ワイヤー支持材上に配置することができる。ウェブまたは連続気泡構造体を形成するために水分を除去することができる。例えば、実質的に膨張が生じないような条件下で、熱可塑性材料の溶融温度超の対流加熱を用いて、ウェブを加熱することができる。必要に応じ、ウェブに圧力をかけて、膨張剤を含む熱可塑性複合材料シートを提供することができる。適切な加熱条件を設定することによりシートを更に加工し、望ましい膨張を提供することができる。それから、スキンまたはカバー層を接着剤層上に配置することができる。一部の実施例では、シートを膨張させることが可能な加熱条件を適用し、板の総厚みを増加させることができる。例えば、多層組立体を鋳型内に配置させることができ、望ましい剥離強度をなおも付与しつつ、シートを膨張させるための加熱条件を適用して組立体のその他の層に対してシート表面をプレスすることができる。その他の実施例では、多層組立体の１ヵ所または複数ヵ所の領域を望ましい深さまで延伸させて、設定した形状及び／または寸法を有する構造体を成形することができる。
【００７７】
特定の実施例では、複合物品の製造方法は、熱可塑性材料、強化繊維、及び膨張剤を混合液中に混ぜ合わせて、攪拌済み水性発泡液を形成することを含む。発泡液をワイヤー支持材上に配置し、水分を除去して、熱可塑性材料、繊維、及び膨張剤材料を含むウェブまたは連続気泡構造体を作製する。一部の実施例では、それから、熱可塑性材料の溶融温度を超える第１温度までウェブを加熱するが、第１温度は膨張剤の膨張開始温度未満であるため、実質的に膨張は生じない。その他の実施例では、熱可塑性材料が溶融する加熱条件（しかし、膨張剤は実質的に膨張しない）、例えば、対流加熱を用いて、ウェブを加熱することができる。その後、必要に応じ、例えば、ニップローラーまたはその他の装置を用いて、ウェブに圧力をかけて、ウェブ内に分散した膨張剤を含む熱可塑性複合材料シートを提供することができる。
【００７８】
特定の実施例では、ローラーまたはその他の装置を用いて、ウェブに対してフィルムをプレスすることにより、耐衝撃性フィルムをＬＷＲＴウェブに接合してもよい。例えば、ウェブが形成された後に、ウェブ底面へとフィルムを付加してもよく、それから、その組み合わせた構築物を一対のローラー間に通して、フィルムをウェブに接合させることができる。その他の実施例では、ウェブ上面へとスクリムを付加して、スクリムをウェブに接合させてもよい。フィルムの前、後、または同時に、スクリムを付加してもよい。例えば、フィルムを下方からウェブ上に配置することも可能であり、スクリムを上方からウェブ上に配置することも可能である。３層組立体を、設定した間隔で一対のニップローラーに通して、フィルム及びスクリムをウェブ表面上にプレスしてもよい。
【００７９】
本明細書に記載する新規の態様及び構成の一部をより適切に例示するために、特定の実施例について以下で説明する。
【実施例】
【００８０】
以下のいくつかの実施例は、グラベロメーター試験を用いた試験に関する。試験手順においては、１００ｍｍ×３００ｍｍの試験板を、裏側をスチール製プレートで支持させた状態でホルダー内に取り付ける。
【００８１】
実施例１
小石を板の表面に対して９０度、すなわち垂直で、板へと射出した。使用した小石は、８〜１６ｍｍの大きさの水で侵食した沖積層の路面砂利であった。小石を、空気圧７０ｐｓｉ、８±２秒の間隔で、気流にのせて供給した。観察用に、１０サイクル毎に試験片を取り出した。外表面全体において、亀裂、膨れ、デラミネーション、または侵食のいずれかがあれば、失敗であることを示す。上記の失敗のいずれかが観察されるまで試験を続けた。それぞれのサンプルについて、２つの試験片を試験した。失敗時のサイクル数は、２つの試験片の平均値とした。試験板の坪量は、１平方メートルあたり約１２５０ｇ（ｇｓｍ）であった。スクリム（０．１〜０．２ｍｍの厚み）、フィルム（５０〜５００ミクロンの厚み）、及びそれらの間のポリプロピレン樹脂／ガラス繊維コアを含む試験板の総厚みは、約２ｍｍであった。
【００８２】
実施例２
試験したＬＷＲＴは、２つの主要な構成要素、チョップドガラス繊維及びポリプロピレン（ＰＰ）樹脂で構成された。ガラス繊維は高弾性率補強材の役割を果たし、ＰＰ樹脂は、補強材を所定の位置に固定し、負荷を受けた状態で変形して補強材へと応力を分散させるマトリックスである。２つの主要な構成要素の充填速度を変化させることにより、最終作製物におけるガラス繊維／ＰＰ樹脂の比率が変化し得る。ＬＷＲＴのグラベロメーター性能に対するガラス／樹脂比率の影響を、表１に示す。
【００８３】
【表１】
2018520022.tif 000003
【００８４】
ＬＷＲＴのグラベロメーター性能は、樹脂含有率の増加に伴い（またはガラス含有率の減少に伴い）向上する。グラベロメーターの失敗時のサイクル数は、ＰＰ樹脂含有率を５５重量パーセントに増加させることによって、ほぼ２倍になった。いくつかの要因が、ＰＰ樹脂含有率に伴うグラベロメーター性能の向上に寄与する可能性がある。第１に、高い樹脂含有率によりコアの「柔軟性」が高まる。これにより、衝撃時におけるコアの大きな弾性変形が可能となり、衝撃エネルギーの吸収を助ける。第２に、高い樹脂含有率により、スキンフィルムと複合材料コアとの間の接合強度が向上し得る。低い接着強度は、スキンフィルムのコアからの早い段階でのデラミネーションを引き起こし、それにより、カバーフィルムの急速な劣化を招く。結果として、高樹脂含有率サンプルは、低樹脂含有率サンプルよりも遥かに多くのグラベル衝撃サイクルに耐えることができた。
【００８５】
実施例３
ＰＰホモポリマーフィルムをコア材料上に一体化させたＬＷＲＴ成形品について試験した。このスキンフィルムは、複合材料構造体に耐湿性、塩水噴霧耐性、及びストーンチッピング耐性を付与する。石材衝突試験では、スキンフィルムがコアから剥離した場合、またはフィルム内に亀裂が現れた場合、アンダーボディパネルは、グラベロメーター試験に失敗したとみなされる。本試験では、同一組成だが厚みの異なるフィルムについて試験して、ＵＢＳパネルの石材衝突性能に対するスキンフィルムの厚みの影響を確認した。表２に、異なる厚みのスキンフィルムを備えた成形済みＬＷＲＴシートにおけるグラベロメーター試験の結果を示す。
【００８６】
【表２】
2018520022.tif 000004
【００８７】
結果は、石材衝突耐性に影響するフィルムの厚みと一致する。フィルムの厚みが５ミルから１２ミルへと増加すると、失敗までのサイクル数（グラベロメーター試験を使用）は２倍以上増加した。より薄いフィルムは通常、コア材料への優れた接着性を有するが、フィルム自身が石材の衝撃に耐えることができず、より厚いフィルムと比べ遥かにたやすく損傷を受けた。
【００８８】
実施例４
コア内の樹脂におけるメルトフローインデックス（ＭＦＩ）の影響を測定して、コア樹脂のＭＦＩを変化させた場合に衝撃性能が変化するかを確認した。ＭＦＩは、例えば、２０１３年付けのＡＳＴＭ  Ｄ１２３８，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｌを用いて測定してもよく、例えば、単位は通常省略するが、ｇ／１０分で示してもよい。樹脂ＭＦＩは、オーブン内での乾燥プロセス中にどれだけ速く樹脂が流動可能であるかに、またガラス繊維にいかに良好にウェットアウト可能であるかに影響を与え得る。優れたウェットアウト性は通常、複合材料に優れた機械的強度を付与する。ＭＦＩの異なる２種類のＰＰ樹脂について試験した。高ＭＦＩ樹脂は、例えば、約３００のＭＦＩ値を有し、低ＭＦＩ樹脂、例えば、約１００の約３倍であった。それらに対するグラベロメーター試験の結果における比較を表３に示す。
【００８９】
【表３】
2018520022.tif 000005
【００９０】
結果は、わずかに高い石材衝突性能をもたらす高ＭＦＩ樹脂（例えば、３００以上）と一致する。高ＭＦＩ樹脂は、乾燥プロセス中におけるガラス繊維のウェットアウト性向上を補助するが、グラベロメーター性能に大きな影響を与えるようではなかった。
【００９１】
実施例５
耐衝撃性に対する膨張剤の影響について試験した。膨張剤をＬＷＲＴ配合物に添加して、その膨張性能を高めることにより、重量を抑え、また音響性能を向上させることができる。膨張剤添加の影響を表４に示す。微粒子状の膨張剤、ＨＳ１１００を使用した。
【００９２】
【表４】
2018520022.tif 000006
【００９３】
結果は、石材衝突性能を向上させる膨張剤の添加と一致する。この微粒子状の膨張剤を添加した場合に、グラベロメーターの失敗時のサイクル数に３０％の増加が観察された。この膨張剤は、成形プロセス中に中空球タイプの構造体へと膨張する。この発泡ピーナッツタイプの構造体が、グラベロメーター性能の向上に寄与するものと思われる。
【００９４】
実施例６
ポリプロピレンホモポリマーフィルムを、約５５重量パーセント以上の熱可塑性ポリマー、ガラス繊維、及び膨張剤を含むＬＷＲＴコア板上に配置することにより、アンダーボディシールドを製造することができる。不織布スクリムを板の反対側の面に接合してもよい。得られた複合材料を熱成形により更に加工し、アンダーボディシールドとして用いるのに望ましい形状及び／またはサイズとすることができる。
【００９５】
実施例７
ポリプロピレン−ポリエチレンコポリマーフィルム（５０％超のコポリマーがポリプロピレン）を、約５５重量パーセント以上の熱可塑性ポリマー、ガラス繊維、及び膨張剤を含むＬＷＲＴコア板上に配置することにより、アンダーボディシールドを製造することができる。不織布スクリムを板の反対側の面に接合してもよい。得られた複合材料を熱成形により更に加工し、アンダーボディシールドとして用いるのに望ましい形状及び／またはサイズとすることができる。
【００９６】
実施例８
ポリプロピレンホモポリマーフィルムを、約５５〜６０重量パーセント以上の熱可塑性ポリマー、約４０〜４５重量パーセントのガラス繊維、及び約０．１〜５重量パーセントの膨張剤を含むＬＷＲＴコア板上に配置することにより、アンダーボディシールドを製造することができる。不織布スクリムを板の反対側の面に接合してもよい。得られた複合材料を熱成形により更に加工し、アンダーボディシールドとして用いるのに望ましい形状及び／またはサイズとすることができる。
【００９７】
実施例９
ポリプロピレン−ポリエチレンコポリマーフィルム（５０％超のコポリマーがポリプロピレン）を、約５５〜６０重量パーセント以上の熱可塑性ポリマー、約４０〜４５重量パーセントのガラス繊維、及び約０．１〜５重量パーセントの膨張剤を含むＬＷＲＴコア板上に配置することにより、アンダーボディシールドを製造することができる。不織布スクリムを板の反対側の面に接合してもよい。得られた複合材料を熱成形により更に加工し、アンダーボディシールドとして用いるのに望ましい形状及び／またはサイズとすることができる。
【００９８】
実施例１０
ポリプロピレンホモポリマーフィルムを、約５５〜６０重量パーセント以上の熱可塑性ポリマー、約４０〜４５重量パーセントのガラス繊維、及び約０．１〜５重量パーセントの微粒子状の膨張剤を含むＬＷＲＴコア板上に配置することにより、アンダーボディシールドを製造することができる。不織布スクリムを板の反対側の面に接合してもよい。得られた複合材料を熱成形により更に加工し、アンダーボディシールドとして用いるのに望ましい形状及び／またはサイズとすることができる。
【００９９】
実施例１１
ポリプロピレン−ポリエチレンコポリマーフィルム（５０％超のコポリマーがポリプロピレン）を、約５５〜６０重量パーセント以上の熱可塑性ポリマー、約４０〜４５重量パーセントのガラス繊維、及び約０．１〜５重量パーセントの微粒子状の膨張剤を含むＬＷＲＴコア板上に配置することにより、アンダーボディシールドを製造することができる。不織布スクリムを板の反対側の面に接合してもよい。得られた複合材料を熱成形により更に加工し、アンダーボディシールドとして用いるのに望ましい形状及び／またはサイズとすることができる。
【０１００】
実施例１２
表５に示す樹脂：ガラス比率を含む、２種類のＬＷＲＴ板（それぞれの種類の板に対し２つの複製）を作製した。
【０１０１】
【表５】
2018520022.tif 000007
【０１０２】
標準的なＬＷＲＴは、樹脂：ガラス含有率が４５：５５（１００ＭＦＩのポリプロピレン、及びガラス繊維）である１２００ｇｓｍのコアを含んでいた。高グラベル耐性ＬＷＲＴは、１２００ｇｓｍのＸＬ２コアを含んでいた（約２．８重量パーセントの膨張剤を含み、残部は、樹脂：ガラス比率が約５５：４５（３２５ＭＦＩのポリプロピレン、及びガラス繊維）の樹脂：ガラス含有率であった）。両方のＬＷＲＴ板は、コアの一方の表面上に２２５ｇｓｍのポリプロピレンフィルムを、コアの反対側の表面上に３５ｇｓｍのＰＥＴスクリムを含んでいた。低樹脂ＭＦＩとは約１００のＭＦＩのことを意味し、また高樹脂ＭＦＩとは約３００以上のＭＦＩのことを意味する。本明細書で記載するように、ＭＦＩは、例えば、２０１３年付けのＡＳＴＭ  Ｄ１２３８，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ  Ｌを用いて測定してもよい。
【０１０３】
それぞれの板のフィルム面に対して、失敗となるまで、またはトータルで１００サイクル（試験の終了）となるまで、グラベロメーターサイクルを実施した。表５に示すように、標準的なＬＷＲＴ板は、平均５３回のグラベロメーターサイクル数の後に失敗となった。耐性ＬＷＲＴ板は、１００回のサイクル数の後でも失敗とならなかった。これらの結果は、高グラベル耐性を備えたＬＷＲＴを提供する、樹脂：ガラス比率及び樹脂ＭＦＩの選択と一致する。
【０１０４】
実施例１３
表６に示す材料を備えた３種類のＬＷＲＴ板を作製した。
【０１０５】
【表６】
2018520022.tif 000008
【０１０６】
ＳＴ−１０４９９は、ＸＬ２コアの一方の表面上に２２５ｇｓｍのＥＸＶ２６０１−０４９９ポリプロピレンフィルムを、またＸＬ２コアの反対側の表面上に３５ｇｓｍのＰＥＴスクリムを備えた、９００ｇｓｍのＸＬ２コア（実施例１２に記載のとおり）を含んでいた。ＳＴ−１０５００は、ＸＬ２コアの一方の表面上に２２５ｇｓｍのＥＸＶ２６０１−０５００ポリプロピレンフィルムを、またＸＬ２コアの反対側の表面上に３５ｇｓｍのＰＥＴスクリムを備えた、９００ｇｓｍのＸＬ２コアを含んでいた。ＳＴ−１０１９８は、ＸＬ２コアの一方の表面上に２２５ｇｓｍのポリプロピレンフィルムを、またＸＬ２コアの反対側の表面上に３５ｇｓｍのＰＥＴスクリムを備えた、９００ｇｓｍのＸＬ２コアを含んでいた。
【０１０７】
表６におけるそれぞれの板のフィルム面に対して、グラベロメーター試験を実施した。板を１／８インチのスチール製支持パネルに取り付けた後、それぞれの板に対して、１００ｋｇの砂利を、フィルム表面に対して９０度の角度で施した。７０ｐｓｉの圧力を用いた。それぞれの板における２つの複製、トータルで６枚の板について試験した。試験後のサンプル板の写真を図１２Ａ〜図１２Ｃに示す。図１２Ａは２枚のＳＴ−１０１９８板の写真であり、図１２Ｂは２枚のＳＴ−１０４９９板の写真であり、また図１２Ｃは２枚のＳＴ−１０５００板の写真である。どの板も、好ましくない劣化、デラミネーション、亀裂、膨れ、コアの露出、及び、グラベロメーター試験後に板に変化をもたらしたその他の変化による重量喪失を何ら示さなかった。これらの結果は、コア及びフィルムの組み合わせが、標準的なＬＷＲＴ板と比較して高い耐衝撃性を付与することと一致した。
【０１０８】
本明細書にて開示した実施例における要素を導入する際、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、１つまたは複数の要素の存在を意味することを意図している。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」及び「有する」は、非制限であることを意図し、列挙した要素以外の別の要素が存在してもよいことを意味する。本開示の効果を説明することにより、実施例における様々な構成要素をその他の実施例における様々な構成要素と交換または置換え可能であることを、当業者は理解するであろう。
【０１０９】
特定の態様、実施例、及び実施形態について上記で説明してきたが、本開示の効果を説明することにより、開示した例示的な態様、実施例、及び実施形態における追加、置換え、修正、及び変更が可能であることを、当業者は理解するであろう。
【図１】
2018520022.tif 000009
【図２】
2018520022.tif 000010
【図３】
2018520022.tif 000011
【図４】
2018520022.tif 000012
【図５】
2018520022.tif 000013
【図６】
2018520022.tif 000014
【図７Ａ】
2018520022.tif 000015
【図７Ｂ】
2018520022.tif 000016
【図８Ａ】
2018520022.tif 000017
【図８Ｂ】
2018520022.tif 000018
【図８Ｃ】
2018520022.tif 000019
【図８Ｄ】
2018520022.tif 000020
【図９】
2018520022.tif 000021
【図１０】
2018520022.tif 000022
【図１１】
2018520022.tif 000023
【図１２Ａ】
2018520022.tif 000024
【図１２Ｂ】
2018520022.tif 000025
【図１２Ｃ】
2018520022.tif 000026
【国際調査報告】
2018520022.tif 000027
2018520022.tif 000028
2018520022.tif 000029