(57)【要約】  多孔質コア層と、ブレークスルーを伴うことなく物品の成形性を高めることができる２成分繊維を含む表面層と、を含む、プリプレグ、複合体、および物品を記載する。高められた成形性は、ブレークスルーを伴うことなく物品の形成または絞り深さを増加させることを可能にすることができる。この物品を含む、内部および外部の自動車用構成要素を記載する。
2020501940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合物品であって、
複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、
前記コア層の第１の表面において前記コア層に結合された不織スクリムであって、複数の２成分繊維を含む、不織スクリムと、を含む、複合物品。
【請求項２】
前記不織スクリムの前記繊維の少なくとも９５％が、２成分繊維である、請求項１に記載の複合物品。
【請求項３】
前記スクリムの前記２成分繊維が、シース−コア繊維を含む、請求項２に記載の複合物品。
【請求項４】
前記シースコア繊維のシース材料が、ポリオレフィンを含み、前記シース−コア繊維のコア材料が、ポリエステルを含む、請求項３に記載の複合物品。
【請求項５】
前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、またはポリプロピレン、またはその両方を含み、前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項４に記載の複合物品。
【請求項６】
前記コア層の前記熱可塑性材料が、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、ポリ塩化ビニル、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、ポリ（１，４フェニレン）化合物、高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、シリコーン、またはこれらの材料の互いとの配合物、のうちの１つ以上を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の複合物品。
【請求項７】
前記コア層の前記強化繊維が、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含む、請求項１〜６のいずれかに記載の複合物品。
【請求項８】
前記コア層の第２の表面に結合されたスキンをさらに含む、請求項１に記載の複合物品。
【請求項９】
前記スキンが、熱可塑性フィルム、エラストマーフィルム、フリム、スクリム、フォイル、織布、不織布、シース−コア繊維スクリムからなる群から選択されるか、または無機被覆、有機被覆、熱可塑性被覆、もしくは熱硬化性被覆として存在する、請求項８に記載の複合物品。
【請求項１０】
前記多孔質コアが、ロフティング剤をさらに含む、請求項９に記載の複合物品。
【請求項１１】
前記多孔質コア層の多孔率が、少なくとも２０％である、請求項９に記載の複合物品。
【請求項１２】
前記多孔質コア層の重量に基づいて、前記熱可塑性材料が、約２０重量％〜約８０重量％存在し、前記強化繊維が、約２０重量％〜約８０重量％存在する、請求項１１に記載の複合物品。
【請求項１３】
前記熱可塑性材料が、ポリオレフィンを含み、前記強化繊維が、ガラス繊維を含み、前記ロフティング剤が、微小球体を含み、前記表面層が、シース−コア繊維を含む、請求項１２に記載の複合物品。
【請求項１４】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．２５の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項１３に記載の複合物品。
【請求項１５】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．８の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項１３に記載の複合物品。
【請求項１６】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．０の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項１３に記載の複合物品。
【請求項１７】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．２５の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項１３に記載の複合物品。
【請求項１８】
前記表面層の坪量が、１０ｇｓｍ〜３００ｇｓｍである、請求項１〜１７のいずれかに記載の複合物品。
【請求項１９】
前記物品に結合された装飾層をさらに含む、請求項１〜１８のいずれかに記載の複合物品。
【請求項２０】
前記多孔質コア層が、約３００ｇｓｍ〜約３５００ｇｓｍの坪量を構成する、請求項１〜１９のいずれかに記載の複合物品。
【請求項２１】
繊維強化熱可塑性複合物品であって、
複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、
前記コア層の第１の表面において前記コア層に結合された表面層であって、複数の２成分熱可塑性繊維を含む、表面層と、を含み、前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく前記少なくとも１つの深絞り領域において少なくとも０．２５の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、繊維強化熱可塑性複合物品。
【請求項２２】
前記表面層の繊維の少なくとも９５重量％が、２成分熱可塑性繊維である、請求項２１に記載の複合物品。
【請求項２３】
前記表面層の前記２成分熱可塑性繊維が、シース−コア繊維を含む、請求項２２に記載の複合物品。
【請求項２４】
前記シース−コア繊維のシース材料が、ポリオレフィンを含み、前記シース−コア繊維のコア材料が、ポリエステルを含む、請求項２３に記載の複合物品。
【請求項２５】
前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、またはポリプロピレン、またはその両方を含み、前記ポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートを含む、請求項２４に記載の複合物品。
【請求項２６】
前記コア層の前記熱可塑性材料が、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、ポリ塩化ビニル、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、ポリ（１，４フェニレン）化合物、高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、シリコーン、またはこれらの材料の互いとの配合物、のうちの１つ以上を含む、請求項２１〜２５のいずれかに記載の複合物品。
【請求項２７】
前記コア層の前記強化繊維が、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含む、請求項２１〜２６のいずれかに記載の複合物品。
【請求項２８】
前記コア層の第２の表面に結合されたスキンをさらに含む、請求項２１に記載の複合物品。
【請求項２９】
前記スキンが、熱可塑性フィルム、エラストマーフィルム、フリム、スクリム、フォイル、織布、不織布、シース−コア繊維スクリムからなる群から選択されるか、または無機被覆、有機被覆、熱可塑性被覆、もしくは熱硬化性被覆として存在する、請求項２８に記載の複合物品。
【請求項３０】
前記多孔質コアが、ロフティング剤をさらに含む、請求項２９に記載の複合物品。
【請求項３１】
前記多孔質コア層の多孔率が、少なくとも２０％である、請求項２９に記載の複合物品。
【請求項３２】
前記多孔質コア層の重量に基づいて、前記熱可塑性材料が、約２０重量％〜約８０重量％存在し、前記強化繊維が、約２０重量％〜約８０重量％存在する、請求項３１に記載の複合物品。
【請求項３３】
前記熱可塑性材料が、ポリオレフィンを含み、前記強化繊維が、ガラス繊維を含み、前記ロフティング剤が、微小球体を含み、前記表面層が、シース−コア繊維を含むスクリムを含む、請求項３２に記載の複合物品。
【請求項３４】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．２５の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項３３に記載の複合物品。
【請求項３５】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．８の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項３３に記載の複合物品。
【請求項３６】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．０の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項３３に記載の複合物品。
【請求項３７】
前記表面層が、約１０ｇｓｍ〜約３００ｇｓｍの坪量を構成するスクリムである、請求項２１〜３６のいずれかに記載の複合物品。
【請求項３８】
前記スクリムが、ポリオレフィンを含むシース材料を有する熱可塑性コア繊維の不織配列で構成され、前記スクリムの前記熱可塑性繊維の少なくとも９５重量％が、ポリオレフィンを含むシース材料を有する前記熱可塑性コア繊維である、請求項３７に記載の複合物品。
【請求項３９】
前記物品に結合された装飾層をさらに含む、請求項２１〜３８のいずれかに記載の複合物品。
【請求項４０】
前記多孔質コア層が、約３００ｇｓｍ〜約３５００ｇｓｍの坪量を構成する、請求項２１〜３９のいずれかに記載の複合物品。
【請求項４１】
熱可塑性複合物品であって、
複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、
前記コア層の第１の表面において前記コア層に結合された表面層であって、複数のシース−コア繊維を含む、表面層と、を含み、前記シース−コア繊維のコア材料が、熱可塑性繊維を含み、前記シース−コア繊維のシース材料が、熱可塑性材料を含む、熱可塑性複合物品。
【請求項４２】
前記表面層の前記熱可塑性繊維の少なくとも９５重量％が、前記シース−コア繊維を含み、前記シース−コア繊維のシース材料が、ポリオレフィンを含む、請求項４１に記載の複合物品。
【請求項４３】
前記シース−コア繊維の前記ポリオレフィンが、ポリエチレン、またはポリプロピレン、またはその両方を含む、請求項４２に記載の複合物品。
【請求項４４】
前記シース−コア繊維のコア材料が、ポリエチレンテレフタレート繊維を含む、請求項４２に記載の複合物品。
【請求項４５】
前記表面層の前記ポリエチレンテレフタレート繊維が、ポリエチレン、またはポリプロピレン、またはその両方を含むシース材料を含む、請求項４４に記載の複合物品。
【請求項４６】
前記コア層の前記熱可塑性材料が、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、ポリ塩化ビニル、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、ポリ（１，４フェニレン）化合物、高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、シリコーン、またはこれらの材料の互いとの配合物、のうちの１つ以上を含む、請求項４１〜４５のいずれかに記載の複合物品。
【請求項４７】
前記コア層の前記強化繊維が、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含む、請求項４１〜４６のいずれかに記載の複合物品。
【請求項４８】
前記コア層の第２の表面に結合されたスキンをさらに含む、請求項４１に記載の複合物品。
【請求項４９】
前記スキンが、熱可塑性フィルム、エラストマーフィルム、フリム、スクリム、フォイル、織布、不織布、シース−コア繊維スクリムからなる群から選択されるか、または無機被覆、有機被覆、熱可塑性被覆、もしくは熱硬化性被覆として存在する、請求項４８に記載の複合物品。
【請求項５０】
前記多孔質コアが、ロフティング剤をさらに含む、請求項４９に記載の複合物品。
【請求項５１】
前記多孔質コア層の多孔率が、少なくとも２０％である、請求項４９に記載の複合物品。
【請求項５２】
前記多孔質コア層の重量に基づいて、前記熱可塑性材料が、約２０重量％〜約８０重量％存在し、強化繊維が、約２０重量％〜約８０重量％存在する、請求項５１に記載の複合物品。
【請求項５３】
前記熱可塑性材料が、ポリオレフィンを含み、前記強化繊維が、ガラス繊維を含み、前記ロフティング剤が、微小球体を含み、前記表面層が、シース−コア繊維を含むスクリムを含む、請求項５２に記載の複合物品。
【請求項５４】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．２５の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項５３に記載の複合物品。
【請求項５５】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．８０の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項５３に記載の複合物品。
【請求項５６】
前記物品が、少なくとも１つの深絞り領域であって、前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．０の絞り深さ比を有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む、請求項５３に記載の複合物品。
【請求項５７】
前記表面層が、約１０ｇｓｍ〜約３００ｇｓｍの坪量を構成するスクリムである、請求項４１〜５６のいずれかに記載の複合物品。
【請求項５８】
前記スクリムが、ポリオレフィンを含むシース材料を有する熱可塑性コア繊維の不織配列で構成され、前記スクリム内の繊維少なくとも９５重量％が、前記ポリオレフィンを含む前記シース材料を有する前記熱可塑性コア繊維を含む、請求項５７に記載の複合物品。
【請求項５９】
前記物品に結合された装飾層をさらに含む、請求項４１〜５８のいずれかに記載の複合物品。
【請求項６０】
前記多孔質コア層が、約３００ｇｓｍ〜約３５００ｇｓｍの坪量を構成する、請求項４１〜５９のいずれかに記載の複合物品。
【請求項６１】
２成分繊維を含む表面層を、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層の上へ配置することを含む、熱可塑性複合物品を生成する方法。
【請求項６２】
前記熱可塑性材料および繊維を組み合わせて、撹拌した水性泡を形成することと、
前記撹拌した水性泡をワイヤ支持体の上へ配置することと、
前記水を排出して、前記熱可塑性材料によって共に保持された前記繊維のウェブを形成することと、
前記ウェブを前記熱可塑性材料の融解温度以上の第１の温度まで加熱することと、
前記ウェブを第１の厚さに圧縮することと、によって、前記多孔質コア層を形成することをさらに含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６３】
シース材料を前記表面層の熱可塑性繊維の上へ配置することによって前記表面層を形成して、前記２成分繊維を含む前記表面層を提供することをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
ポリオレフィンシース材料を前記表面層の前記熱可塑性繊維の上へ配置することによって、前記表面層を形成することをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
前記水性泡を前記表面層のコア繊維に提供して、前記表面層を提供することをさらに含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
前記水性泡を前記表面層の前記コア繊維の上へ噴霧することをさらに含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記コア繊維を含む前記表面層を前記水性泡に浸すことをさらに含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
前記物品を加熱して、前記表面層の前記ポリオレフィンシース材料を融解させることをさらに含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項６９】
少なくとも１つの領域を深絞りする形成過程に前記物品を供して、ブレークスルーを伴うことなく前記少なくとも１つの深絞り領域について少なくとも０．２５の絞り深さ比を提供することをさらに含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７０】
装飾層を前記コア層に結合させることをさらに含む、請求項６１に記載の方法。
【請求項７１】
熱可塑性複合物品を生成する方法であって、
熱可塑性材料および繊維を組み合わせて、撹拌した水性泡を形成することと、
前記撹拌した水性泡をワイヤ支持体の上へ配置することと、
前記水を排出して、前記熱可塑性材料によって共に保持された前記繊維のウェブを形成することと、
前記ウェブを前記熱可塑性材料の融解温度以上の第１の温度まで加熱することと、
２成分繊維を含む表面層を前記加熱したウェブの上へ配置して、前記複合物品を提供することと、
前記複合物品を第１の厚さに圧縮することと、を含む、方法。
【請求項７２】
ポリオレフィンを含むように、前記多孔質コア層の前記熱可塑性材料を選択することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含むように、前記繊維を選択することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
少なくとも１つの深絞り領域を、前記深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく含むように、前記熱可塑性物品を形成することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．２５の絞り深さ比を提供するように、前記複合物品の少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７６】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．８０の絞り深さ比を提供するように、前記複合物品の少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７７】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．０の絞り深さ比を提供するように、前記複合物品の少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７８】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．２５の絞り深さ比を提供するように、前記複合物品の少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７９】
前記複合物品を加熱し、前記表面層のシース−コア繊維内のシース材料を融解させて、前記表面層と前記コア層との間の接着力を増加させることをさらに含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項８０】
前記シース−コア繊維の前記シース材料を融解させた後に、前記複合物品を圧縮することをさらに含む、請求項７９に記載の方法。
【請求項８１】
熱可塑性複合物品を生成する方法であって、
前記熱可塑性材料および繊維を組み合わせて、撹拌した水性泡を形成することと、
前記撹拌した水性泡をワイヤ支持体の上へ配置することと、
前記水を排出して、前記熱可塑性材料によって共に保持された前記繊維のウェブを形成することと、
前記ウェブを前記熱可塑性材料の融解温度以上の第１の温度まで加熱することと、
前記熱可塑性物品を第１の厚さに圧縮することと、
２成分繊維を含む表面層を前記圧縮したウェブの上へ配置して、熱可塑性複合物品を提供することと、を含む、方法。
【請求項８２】
ポリオレフィンを含むように、前記多孔質コア層の前記熱可塑性材料を選択することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含むように、前記繊維を選択することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８４】
少なくとも１つの深絞り領域を、前記深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく含むように、前記熱可塑性物品を形成することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８５】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．２５の絞り深さ比を含むように、前記熱可塑性複合材料の前記少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８６】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．５０の絞り深さ比を含むように、前記熱可塑性複合材料の前記少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８７】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．８０の絞り深さ比を含むように、前記熱可塑性複合材料の前記少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８８】
前記少なくとも１つの深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．０の絞り深さ比を含むように、前記熱可塑性複合材料の前記少なくとも１つの領域を形成することをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項８９】
前記熱可塑性複合物品を加熱し、前記２成分繊維のシース材料を融解させて、前記表面層と前記コア層との間の接着力を増加させることをさらに含む、請求項８１に記載の方法。
【請求項９０】
前記２成分繊維の前記シース材料を融解させた後に、前記複合物品を圧縮することをさらに含む、請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、
前記コア層の第１の表面において前記コア層に結合された不織スクリムであって、前記不織スクリムが、ポリオレフィンシース材料を伴わない熱可塑性コア繊維を含む相当する不織スクリムによって提供される深絞り領域の深さと比較して、深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく前記深絞り領域の深さを増加させるために、前記ポリオレフィンシース材料を有する複数の前記熱可塑性コア繊維を含む、不織スクリムと、を含む、熱可塑性物品。
【請求項９２】
複合物品であって、
複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、
複数の２成分繊維を含む表面層と、を含み、前記表面層が、前記多孔質コア層に結合される、複合物品。
【請求項９３】
前記表面層内の繊維の少なくとも９５重量％が、シース−コア繊維である、請求項９２に記載の複合物品。
【請求項９４】
前記シース−コア繊維が、ポリエチレンまたはポリプロピレンを含むシース材料を含む、請求項９３に記載の複合物品。
【請求項９５】
前記２成分繊維が、ポリエチレン、もしくはポリプロピレン、もしくはその両方を含むシース材料を有するポリエチレンテレフタレートコア繊維、またはポリエチレン、もしくはポリプロピレン、もしくはその両方を含むシース材料を有するナイロンコア繊維を含む、請求項９４に記載の複合物品。
【請求項９６】
前記多孔質コア層が、難燃性材料を含む、請求項９２に記載の複合物品。
【請求項９７】
前記難燃性材料が、膨張性グラファイト材料、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、またはこれらの組み合わせを含む、請求項９６に記載の複合物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権出願
本出願は、２０１６年１２月１２日に出願された米国仮出願第６２／４３３，１５４号、および２０１７年７月２６日に出願された米国仮出願第６２／５３７，２９６号に関し、その優先権および利益を主張するものであり、これらの各々の開示全体は、全ての目的に対して参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、改善された成形性を有する熱可塑性複合物品に関する。より具体的には、複合物品の深絞りを可能にするために、高められた成形性を提供する複合物品について、特定の構成を下に記載する。
【背景技術】
【０００３】
自動車材料および構造材料用途のための物品は、典型的に、多くの競合する、かつ厳しい性能仕様を満たすように設計される。多くの場合において、物品の形成は、形成される１つ以上の領域においてブレークスルーをもたらす場合がある。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書に記載されるプリプレグ、コア、および複合物品の特定の構成は、望ましい属性を提供するが、該属性としては、高められた成形性を複合物品に提供することができ、例えば形成過程におけるブレークスルーを阻止または防止することができる２成分繊維を含む１つ以上の表面層、例えば２成分繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができる軽量材料が挙げられるが、これに限定されない。
【０００５】
一態様において、複合物品は、熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、表面層と、を含む。例えば、多孔質コア層は、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含むことができる。表面層は、複数の２成分繊維、例えば複数のシース−コア繊維またはシェル−コア繊維を含むことができる。表面層は、典型的に、多孔質コア層の１つ以上の表面において多孔質コア層に結合される。
【０００６】
特定の例において、表面層内の繊維の少なくとも９５％は、２成分繊維、例えばコア−シェル繊維、２成分繊維、被覆繊維などである。他の例において、２成分繊維は、ポリエチレンシースを含む繊維、またはポリプロピレンシースを含む繊維を含む。いくつかの例において、２成分繊維は、ポリエステルコア繊維、例えばポリエチレンシースを有するポリエチレンテレフタル酸塩コア繊維、もしくはポリプロピレンシースを有するポリエチレンテレフタル酸塩コア繊維を含み、またはポリエチレンシースを有するナイロンコア繊維、もしくはポリプロピレンシースを有するナイロンコア繊維を含むことができる。いくつかの例において、多孔質コア層は、難燃性材料、例えば、膨張性グラファイト材料、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、またはこれらの組み合わせを含む。
【０００７】
一態様において、複合物品は、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、コア層の第１の表面においてコア層に結合された表面層、例えば不織スクリムと、を含み、該表面層、例えば不織スクリムは、複数のシース−コア繊維を含み、シースは、ポリオレフィンであり、例えば、特定の表面層を有する物品は、物品が深絞り成型過程に供されるときにブレークスルーを伴うことなく、高められた成形性を提供することができる。
【０００８】
特定の例において、不織スクリムの繊維の少なくとも９５重量％は、２成分繊維である。例えば、表面層内の繊維の９５重量％は、ポリオレフィンシース、またはシースとしての別の材料を含むコア繊維を含むことができる。いくつかの例において、スクリムの繊維は、ポリエチレンシース繊維またはポリプロピレンシース繊維を含む。特定の実施形態において、スクリムは、ポリエステルコア繊維、例えばポリエチレンテレフタレートコア繊維を含む。他の例において、スクリムのポリエステル繊維は、ポリエチレンシースを含むポリエステルコア繊維、またはポリプロピレンシースを含むポリエステルテレフタレートコア繊維、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの例において、コア層の熱可塑性材料は、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、ポリ塩化ビニル、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、ポリ（１，４フェニレン）化合物、高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、シリコーン、またはこれらの材料の互いとの配合物、のうちの１つ以上を含む。他の場合において、コア層の強化繊維は、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含む。いくつかの例において、物品は、コア層の第２の表面に結合されたスキンを含む。特定の場合において、スキンは、熱可塑性フィルム、エラストマーフィルム、フリム（フィルム＋スクリム）、スクリム、フォイル、織布、不織布、２成分繊維スクリム（例えば、シース−コア繊維を含む２成分繊維スクリム）からなる群から選択されるか、または無機被覆、有機被覆、熱可塑性被覆、もしくは熱硬化性被覆として存在する。いくつかの実施形態において、多孔質コアは、ロフティング剤をさらに含む。いくつかの例において、多孔質コア層の多孔率は、少なくとも２０％である。他の例において、多孔質コア層の重量に基づいて、熱可塑性材料は、約２０重量％〜約８０重量％存在し、強化繊維は、約２０重量％〜約８０重量％存在する。特定の実施形態において、熱可塑性材料は、ポリオレフィンを含み、強化繊維は、ガラス繊維を含み、ロフティング剤は、微小球体を含み、表面層は、シース−コア繊維を含み、シース材料は、ポリオレフィンであり、コア繊維は、熱可塑性繊維またはポリエステル繊維である。いくつかの例において、物品は、少なくとも１０ｃｍ、少なくとも２０ｃｍ、少なくとも３０ｃｍ、または少なくとも４０ｃｍの深さを有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む。いくつかの例において、表面層の坪量は、少なくとも１０ｇｓｍであるか、または約１０ｇｓｍ〜約３００ｇｓｍ、もしくは約１５ｇｓｍ〜約５０ｇｓｍである。他の例において、物品は、物品に結合された装飾層を含む。特定の実施形態において、多孔質コア層は、約３００ｇｓｍ〜約３５００ｇｓｍの坪量を構成する。
【０００９】
別の態様において、繊維強化熱可塑性複合物品は、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、コア層の第１の表面においてコア層に結合された表面層と、を含み、表面層は、複数の２成分熱可塑性繊維、例えばシース−コア繊維を有する繊維を含む２成分熱可塑性繊維を含み、シースは、ポリオレフィンを含み、物品は、少なくとも１つの深絞りにおいてブレークスルーを伴うことなく、少なくとも１ｃｍ（または５ｃｍ、または１０ｃｍ）の深さを有する少なくとも１つの深絞り領域を含む。
【００１０】
特定の例において、表面層の繊維の少なくとも９５重量％は、シース−コア繊維を含む。いくつかの実施形態において、表面層の熱可塑性繊維は、ポリエチレンシース繊維またはポリプロピレンシース繊維を含む。他の例において、表面層は、ポリエステルコア繊維、例えばポリエチレンテレフタレートコア繊維を含む。いくつかの実施形態において、表面層のポリエステルコア繊維は、ポリエチレンシース、またはポリプロピレンシース、またはこれらの組み合わせを含む。特定の例において、コア層の熱可塑性材料は、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、ポリ塩化ビニル、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、ポリ（１，４フェニレン）化合物、高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、シリコーン、またはこれらの材料の互いとの配合物、のうちの１つ以上を含む。他の場合において、コア層の強化繊維は、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含む。いくつかの例において、物品は、コア層の第２の表面に結合されたスキンを含む。特定の例において、スキンは、熱可塑性フィルム、エラストマーフィルム、フリム、スクリム、フォイル、織布、不織布、シース−コア繊維スクリムからなる群から選択され、または無機被覆、有機被覆、熱可塑性被覆、もしくは熱硬化性被覆として存在する。いくつかの実施形態において、多孔質コアは、ロフティング剤をさらに含む。さらなる場合において、多孔質コア層の多孔率は、少なくとも２０％である。特定の例において、多孔質コア層の重量に基づいて、熱可塑性材料は、約２０重量％〜約８０重量％存在し、強化繊維は、約２０重量％〜約８０重量％存在する。いくつかの実施形態において、熱可塑性材料は、ポリオレフィンを含み、強化繊維は、ガラス繊維を含み、ロフティング剤は、微小球体を含み、表面層は、シース−コア繊維を含むスクリムを含み、シース材料は、ポリオレフィンを含み、コアは、熱可塑性繊維またはポリエステル繊維を含む。特定の例において、物品は、少なくとも２０ｃｍの深さを有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む。いくつかの例において、物品は、少なくとも４０ｃｍの深さを有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む。他の例において、物品は、少なくとも４５ｃｍの深さを有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む。特定の実施形態において、表面層は、少なくとも１０ｇｓｍの坪量を含むスクリムであり、または約１０ｇｓｍ〜約３００ｇｓｍ、もしくは約１５ｇｓｍ〜約５０ｇｓｍである。いくつかの例において、スクリムは、シース−コア繊維の不織配列で構成され、シースは、ポリオレフィンを含み、コアは、熱可塑性繊維またはポリエステル繊維を含み、繊維の少なくとも９５重量％がシース−コア繊維である。さらなる例において、物品は、物品に結合された装飾層を含む。特定の実施形態において、多孔質コア層は、約３００ｇｓｍ〜約３５００ｇｓｍの坪量を構成する。
【００１１】
追加的な態様において、熱可塑性複合物品は、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層と、コア層の第１の表面においてコア層に結合された表面層と、を含み、表面層は、複合物品が向上した成形性を有し、また、ブレークスルーを伴うことなく深絞り形成過程に供されることができるように、２成分繊維を含む。例えば、表面層は、表面層をコア層に結合させる前に増加した伸長を有することに基づいて、複合物品で使用するように選択することができる。いくつかの場合において、表面層の伸長は、単一成分繊維だけを含む類似の表面層と比較して、例えば、シースを伴わない単一成分繊維を含む表面層と比較して、ＡＳＴＭ試験法５３０４−０９（２０１３）によって試験したときに、機械方向において、および横方向において少なくとも２０％大きくなり得る。
【００１２】
特定の実施形態において、表面層の繊維の少なくとも９５重量％は、２成分繊維である。例えば、表面層内の繊維の９５重量％は、シース−コア繊維を含むことができ、シースは、ポリオレフィンを含む。他の実施形態において、表面層の２成分繊維は、ポリエチレンシース繊維またはポリプロピレンシース繊維を含む。いくつかの例において、表面層は、ポリエステルコア繊維を含む。特定の場合において、表面層のポリエステルコア繊維は、ポリエチレンシース、またはポリプロピレンシース、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態において、コア層の熱可塑性材料は、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、ポリ塩化ビニル、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、ポリ（１，４フェニレン）化合物、高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、シリコーン、またはこれらの材料の互いとの配合物、のうちの１つ以上を含む。他の実施形態において、コア層の強化繊維は、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含む。特定の例において、物品は、コア層の第２の表面に結合されたスキンを含む。いくつかの実施形態において、スキンは、熱可塑性フィルム、エラストマーフィルム、フリム、スクリム、フォイル、織布、不織布、シース−コア繊維スクリムからなる群から選択され、または無機被覆、有機被覆、熱可塑性被覆、もしくは熱硬化性被覆として存在する。特定の例において、多孔質コアは、ロフティング剤をさらに含む。いくつかの実施形態において、多孔質コア層の多孔率は、少なくとも２０％である。他の例において、多孔質コア層の重量に基づいて、熱可塑性材料は、約２０重量％〜約８０重量％存在し、強化繊維は、約２０重量％〜約８０重量％存在する。特定の場合において、熱可塑性材料は、ポリオレフィンを含み、強化繊維は、ガラス繊維を含み、ロフティング剤は、微小球体を含み、表面層は、シース−コア熱可塑性繊維を含むスクリムを含む。他の例において、物品は、少なくとも２０ｃｍ、少なくとも３０ｃｍ、または少なくとも４０ｃｍ、または少なくとも４５ｃｍの深さを有する、少なくとも１つの深絞り領域を含む。特定の例において、表面層は、少なくとも１０ｇｓｍの坪量を含むスクリムであり、または約１０ｇｓｍ〜約３００ｇｓｍ、もしくは約１５ｇｓｍ〜約５０ｇｓｍである。いくつかの実施形態において、スクリムは、ポリオレフィンシースを有する熱可塑性コア繊維の不織配列で構成され、熱可塑性コア繊維の少なくとも９５％がポリオレフィンシースを含む。特定の実施形態において、物品は、物品に結合された装飾層を含む。特定の例において、多孔質コア層は、約３００ｇｓｍ〜約３５００ｇｓｍの坪量を構成する。
【００１３】
別の態様において、熱可塑性複合物品を生成する方法は、シース−コア熱可塑性繊維を含む表面層を、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブを含む熱可塑性繊維強化多孔質コア層の上へ配置することを含む。
【００１４】
いくつかの例において、本方法は、熱可塑性材料および繊維を組み合わせて、撹拌した水性泡を形成することと、撹拌した水性泡をワイヤ支持体の上へ配置することと、水を排出して、熱可塑性材料によって共に保持された繊維のウェブを形成することと、ウェブを熱可塑性材料の融解温度以上の第１の温度まで加熱することと、ウェブを第１の厚さに圧縮することと、によって、多孔質コア層を形成することを含む。特定の例において、本方法は、コア層上に複数のシース−コア繊維を含む表面層を配置することによって表面層を形成することを含む。いくつかの場合において、本方法は、表面層をコア層の上へ配置した後に、複数のシース−コア繊維を含む不織スクリムを形成することによって、表面層を形成することを含む。他の例において、本方法は、水性泡を表面層のコア繊維に提供して、泡を表面層のコア繊維の上へ配置することによって、表面層を形成することを含む。特定の実施形態において、本方法は、水性泡を表面層のコア繊維の上へ噴霧することを含む。いくつかの例において、本方法は、表面層を水性泡の中へ浸漬することを含む。他の例において、本方法は、物品を加熱して、表面層のシース材料を融解させることを含む。特定の場合において、本方法は、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも１つの領域を１０ｃｍ以上の深さまで深絞りするように、物品を形成過程に供することを含む。他の例において、本方法は、装飾層をコア層に結合させることを含む。
【００１５】
別の態様において、熱可塑性複合物品を生成する方法は、熱可塑性材料および繊維を組み合わせて、撹拌した水性泡を形成することと、撹拌した水性泡をワイヤ支持体の上へ配置することと、水を排出して、熱可塑性材料によって共に保持された繊維のウェブを形成することと、ウェブを熱可塑性材料の融解温度以上の第１の温度まで加熱することと、シース−コア繊維を含む表面層を、加熱したウェブの上へ配置して、複合物品を提供することと、複合物品を第１の厚さに圧縮することと、を含む。
【００１６】
特定の実施形態において、本方法は、ポリオレフィンを含むように、多孔質コア層の熱可塑性材料を選択することを含む。他の例において、本方法は、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含むように、繊維を選択することを含む。いくつかの例において、本方法は、深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１つの深絞り領域を含むように、熱可塑性物品を形成することを含む。特定の実施形態において、本方法は、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも１ｃｍ、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも１０ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも２０ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも３０ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも４０ｃｍの深さまで、領域を深絞りすることを含む。下でさらに詳細に述べるように、ブレークスルーを伴うことなく達成可能な厳密な絞り深さは、少なくとも部分的に、絞り領域の幅または直径に依存し得る。いくつかの例において、本方法は、複合物品を加熱して、表面層のシース−コア繊維のシース材料を少なくともある程度まで融解または軟化させて、表面層とコア層との間の接着力を増加させることを含む。他の例において、本方法は、シース−コア繊維のシース材料を少なくともある程度まで融解または軟化させた後に、複合物品を圧縮することを含む。
【００１７】
別の態様において、熱可塑性複合物品を生成する方法は、熱可塑性材料および繊維を組み合わせて、撹拌した水性泡を形成することと、撹拌した水性泡をワイヤ支持体の上へ配置することと、水を排出して、熱可塑性材料によって共に保持された繊維のウェブを形成することと、ウェブを熱可塑性材料の融解温度以上の第１の温度まで加熱することと、物品を第１の厚さに圧縮することと、シース−コア繊維を含む表面層を圧縮したウェブの上へ配置して、複合物品を提供することと、を含む。
【００１８】
特定の実施形態において、本方法は、ポリオレフィンを含むように、多孔質コア層の熱可塑性材料を選択することを含む。他の例において、本方法は、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、および金属化無機繊維、繊維、またはこれらの組み合わせ、のうちの１つ以上を含むように、繊維を選択することを含む。いくつかの例において、本方法は、深絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく少なくとも１つの深絞り領域を含むように、熱可塑性物品を形成することを含む。特定の例において、本方法は、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも１ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも５ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも１０ｃｍの深さまで、領域を深絞りすることを含む。他の例において、本方法は、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも２０ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく最小３０ｃｍ、またはブレークスルーを伴うことなく最小３０ｃｍの深さまで、領域を深絞りすることを含む。いくつかの例において、本方法は、複合物品を加熱して、表面層のシース−コア繊維のシース材料を少なくともある程度まで融解または軟化させて、表面層とコア層との間の接着力を増加させることを含む。特定の例において、本方法は、シース−コア繊維のシース材料を少なくともある程度まで融解または軟化させた後に、複合物品を圧縮することを含む。
【００１９】
別の態様において、熱可塑性物品は、複数の強化繊維および熱可塑性材料から形成されたウェブと、コア層の第１の表面においてコア層に結合された不織スクリムと、を含む、熱可塑性繊維強化多孔質コア層を含み、不織スクリムは、複数の２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含み、シースは、複数の単一成分繊維、例えばシース材料を伴わない繊維を含む相当する不織スクリムによって提供される剥離強度と比較して、不織スクリムとコア層との間の剥離強度を増加させるために、ポリオレフィンを含む。
【００２０】
追加的な特徴、態様、例、構成、および実施形態を下にさらに詳細に記載する。
特定の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】特定の実施例による、成形性を高めることができる２成分繊維を含む表面層を含むプリプレッグの実例の図である。
【図１Ｂ】特定の構成による、２成分繊維の実例の図である。
【図２】特定の実施形態による、２つの積み重ねたコア層、および成形性を高めることができる２成分繊維を含む層の実例の図である。
【図３】特定の実施例による、スキンに結合されたプリプレグまたはコア、および成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む層を示す実例の図である。
【図４】特定の実施例による、２つ以上のスキンに結合されたプリプレグまたはコア、および成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む層を示す実例の図である。
【図５】特定の実施例による、装飾層を含むプリプレグまたはコア、および成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む層を示す別の実例の図である。
【図６】特定の実施例による、スキン層を通して互いに結合された２つのプリプレグまたはコア、および成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む層を示す別の実例の図である。
【図７】特定の実施形態による、コア層のうちの１つに配置されたスキン層を有する互いに結合された２つのプリプレグまたはコア、および他方のプリプレグまたはコア層に配置された、成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む層を示す実例の図である。
【図８】特定の実施形態による、コア層の各々に配置されたスキン層を有する互いに結合された２つのプリプレグまたはコア、およびスキン層のうちの１つに配置された、成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む層を示す実例の図である。
【図９】特定の実施例による、スキン層を通して互いに結合され、コア層のうちの１つに配置された別のスキン層を含む２つのプリプレグまたはコア、およびスキン層のうちの１つに配置された、成形性を高めることができるシース−コア繊維を含む別の層を示す実例の図である。
【図１０】特定の実施形態による、コア層に配置された、成形性を高めることができる、繊維を含む材料ストリップを示す実例の図である。
【図１１】特定の実施形態によれば、本明細書に記載される物品を作製するための方法の概略図である。
【図１２】特定の実施形態による、本明細書に記載される物品を作製するための別の方法の概略図である。
【図１３】特定の実施形態による、本明細書に記載される物品を作製するための別の方法の概略図である。
【図１４】特定の実施例による、深絞り領域における裂け目を示す、深絞り過程に供された後の試験試料の写真である。
【図１５】特定の実施例による、いかなる裂け目またはしわも示さない、深絞り過程に供された後の試験試料の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
当業者であれば、本開示の利益を踏まえて、より利用しやすい形の図面を提供するために、図面の中の特定の寸法または特徴が、拡大されて、歪まされて、あるいはその他の慣例にとらわれないまたは他の比例しない様式で示されている場合があることを認識するであろう。具体的な厚さ、幅、または長さは図面の描写によっては意図されず、また図面の構成要素の相対的なサイズ、図面の構成要素のいずれかのサイズを限定することを意図するものではない。下の説明で寸法または値が指定されている場合、寸法または値は例示目的のみのために提供される。加えて、図面の特定の部分の陰影によって、特定の材料または配置を要求することを意図しておらず、たとえ図面の異なる構成要素が区別のために陰影を含むことがあっても、異なる構成要素は、所望であれば同じまたは同様の材料を含むことができる。いくつかの場合において、繊維、熱可塑性材料、および任意選択でロフティング剤を含むコア層は、例示の目的で、スタッブルまたはドットを含むものとして示されている。スタッブルおよびドットの配列は、特定の図面を説明する文脈において、別途指定されない限り、特定の分布を示唆するものではない。
【００２３】
特定の実施形態は、本明細書に開示される技術を、より使用者に親切に説明するために、単数形および複数形の用語を参照して下に記載する。これらの用語は、便宜上の目的だけのために使用され、本明細書に記載される特定の実施形態に存在するものとして、またはそこから除外されるものとして別途注記のない限り、特定の特徴を含めるまたは除外するものとして、プリプレグ、コア、物品、複合物、および他の物体を限定することを意図していない。
【００２４】
特定の場合において、熱可塑性複合物品は、しばしば、種々の形状に形成されて、例えば成型されて、または処理されて、最終形成部品または物品を提供する。いくつかの場合において、物品は、天井、リアウインドウトリム、トランクトリム、ドアトリム、シートバック、ピラー、およびコンパートメントカバーが挙げられるが、これらに限定されない、自動車業界で使用される部品に形成される。形成過程中に、熱可塑性領域のうちの１つ以上の領域の形成または絞りは、深絞りした場合に材料が不合格になり得るようなブレークスルー、例えば裂け目、スリット、孔などをもたらし得る。本明細書に記載される特定の例において、２成分繊維を含む表面層の存在は、絞り領域において物品のブレークスルーを伴うことなく複合物品の絞り深さを増加させること、例えば１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍ、またはそれ以上にすることを可能にし得る。熱可塑性物品の厳密な形成または絞り深さは、形成または絞り領域の幅の寸法に依存し得る。いかなる特定の測定法にも束縛されることを望むものではないが、１つの有用な測定法は、絞り深さ比を比較することである。本明細書で使用するときに、絞り深さ比は、キャビティ深さをキャビティの最大水平寸法で割ったものを指す。例えば、円錐台、例えば切頭体または円錐形切頭体を有する円錐台の場合、約４０ｍｍのベース直径および約２０ｍｍの絞り深さまたは高さに関して、絞り深さ比は、約０．５（２０ｍｍ／４０ｍｍ）となる。本明細書に記載される２成分繊維を有する表面層を使用することによって、単一成分繊維を含む表面層を使用したときにブレークスルーを伴うことなく達成可能な絞り深さ比と比較して、ブレークスルーを伴うことなくより高い絞り深さ比を達成することができる。下の種々の実例は、比較する目的で、絞り深さ比に関する。
【００２５】
いくつかの場合において、本明細書に記載される表面層は、絞り領域においてブレークスルーを伴うことなく、絞り深さ比を１０％、２０％、３０％、４０％、または５０％増加させるために使用することができる。対照または参照として、絞り深さ比の増加は、類似する組成の単一成分繊維を含む表面層を含む類似する複合物品と比較することができる。例えば、対照または参照は、ポリエチレン繊維を含む表面層を含むことができ、高められた成形性を有する複合物品の表面層は、シース−コア繊維を含むことができ、コア繊維は、ポリエチレンを含み、シースは、熱可塑性材料を含む。いくつかの例において、高められた成形性を有する複合物品の少なくとも１つの絞り領域の絞り深さ比は、絞り領域において、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも０．８、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．０、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．２５、またはブレークスルーを伴うことなく少なくとも１．４もしくは１．５であり得る。
【００２６】
特定の構成において、本明細書に記載される物品は、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も束縛されることを望むものではないが、プリプレグは、一般に、コアの完全に形成された、または処理されたバージョンではない。例えば、熱可塑性材料、複数の強化繊維、および任意選択でロフティング剤を含む、部分的に硬化した層は、一般に、プリプレグと称され、一方で、熱可塑性材料、複数の強化繊維、および任意選択でロフティング剤を含む、完全に硬化した層は、一般に、コアまたはコア層と称される。本明細書で述べるように、コアを硬化したものとみなすことができる場合であっても、コアは、依然として、１つ以上の表面層（または他の層）に結合させて、コア層を含む複合物品の全体的な特性を変化させることができる。下の説明は、プリプレグおよびコアの両方について言及し、プリプレグと共に使用される材料（ならびにそれらの量および特性）もまた、所望に応じて、コアに使用すること、または存在させることができる。
【００２７】
下でさらに詳細に述べるように、本明細書に記載される物品は、一般に、多孔質であり、また、流体の通過、例えばガスが物品を通過することを可能にすることができる。いくつかの例において、物品の種々の構成要素は、物品が流体の流れに対する障壁として機能しないように選択することができる。他の例において、物品のプリプレグまたはコアは、多孔質とすることができ、物品は、障壁として機能することができる、または非障壁であり得る、１つ以上の表面層を含むことができる。いくつかの例において、押し出しは、多孔率を約０％まで低減させる場合があり、また、本明細書に記載される物品のロフティング能力に影響を及ぼすので、本明細書に記載される物品のプリプレグおよびコアは、押し出された物品ではない。
【００２８】
特定の実施形態において、本明細書に記載される物品の高められた成形性は、プリプレグまたはコア層の坪量の低減を可能にすることができるが、それでも、所望の深さへの物品の深絞りを可能にする。いくつかの例において、従来の表面層と比較して、２成分繊維を含む表面層を使用したときに、例えば、シース材料を伴わない同じコア繊維を含む同じスクリムと比較して、シース−コア繊維を含むスクリムを使用したときに、コアの坪量を５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、さらには３５％低減させることができる。
【００２９】
図１Ａを参照すると、物品１００は、表面１０４に２成分繊維を含む表面層１１０、例えばスクリムに結合されたプリプレグ１０５を含む。所望に応じて、表面層１１０は、代わりに表面１０２に結合させることができ、または下で述べるように、スクリムは、各表面１０２、１０４に結合させることができる。所望に応じて、表面１０２、１０４に結合された各スクリムは、２成分繊維を含むことができる。プリプレグ１０５は、熱可塑性材料と、複数の強化繊維と、を含む。下でさらに詳細に述べるように、プリプレグの強化繊維は、所望に応じて、単一成分繊維または２成分繊維とすることができる。プリプレグ１０５はまた、任意選択で、プリプレグ１０５を通して分散させたロフティング剤も含む。いくつかの場合において、プリプレグ１００の材料は、プリプレグ１０５の第１の表面１０２から第２の表面１０２まで実質的に均質に、または実質的に均一に分散させることができる。本明細書により詳細に記載するように、プリプレグ１０５内の材料のそのような実質的に均質な、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１０５の構成要素を共に混合して、分散体を形成することができる。混合は、分散体が、強化繊維および随意のロフティング剤の実質的に均質な、または実質的に均一な混合物を分散体内に含むまで行うことができる。次いで、例えば適切な敷設過程を使用して、または他の適切な技法を使用して、分散体をワイヤ画面の上へ配置することによって、本明細書で説明されるようにプリプレグ１０５を形成することができる。他の構成では、材料のうちの１つが表面１０２、１０４のうちの１つに向かって他の表面よりも多く存在するように、強化繊維またはロフティング剤のいずれかの、またはその両方の勾配分布を第１の表面１０２から第２の表面１０４まで提供することが望ましい場合がある。強化繊維またはロフティング剤の勾配は、例えば追加的な強化繊維またはロフティング剤をプリプレグ１０５の表面に噴霧または被覆することによって生成することができる。プリプレグ１０５はまた、第１のタイプと異なる第２のタイプの繊維も含むことができる。第２のタイプの繊維は、親水性繊維、例えばガラス繊維、熱可塑性繊維などとすることができる。さらに、第２のタイプの繊維は、第１のものと同じ一般的なタイプの繊維とすることができ、例えば、どちらの繊維も同じ組成の強化繊維とすることができるが、繊維は、異なる長さ、異なる直径などで構成することができる。
【００３０】
特定の構成において、プリプレグの熱可塑性材料は、繊維形態、粒子形態、樹脂形態、または他の適切な形態で存在させることができる。いくつかの場合において、プリプレグに使用される熱可塑性材料は、粒子形態で存在させることができる。例えば、熱可塑性粒子は、材料の分散体を提供するために存在する強化繊維、ロフティング剤、および任意の他の粒子または材料と混合することができる。分散体は、略平面な構造体またはボードを形成し、板が固化または硬化することを可能にすることによって、プリプレグ１０５を提供するために使用することができる。特定の実施形態において、プリプレグ１０５は、一般に、空隙空間がプリプレグ内に存在するように、相当量のオープンセル構造を含む。例えば、プリプレグ層１０５は、０〜３０％、１０〜４０％、２０〜５０％、３０〜６０％、４０〜７０％、５０〜８０％、６０〜９０％、０〜４０％、０〜５０％、０〜６０％、０〜７０％、０〜８０％、０〜９０％、１０〜５０％、１０〜６０％、１０〜７０％、１０〜８０％、１０〜９０％、１０〜９５％、２０〜６０％、２０〜７０％、２０〜８０％、２０〜９０％、２０〜９５％、３０〜７０％、３０〜８０％、３０〜９０％、３０〜９５％、４０〜８０％、４０〜９０％、４０〜９５％、５０〜９０％、５０〜９５％、６０〜９５％、７０〜８０％、７０〜９０％、７０〜９５％、８０〜９０％、８０〜９５％、またはこれらの例示的範囲内の任意の例示的な値の空隙含有量または多孔率で構成することができる。いくつかの場合において、プリプレグは、０％を超える、例えば完全に固結していない最大約９５％の多孔率または空隙含有量で構成される。別途指示がない限り、特定の空隙含有量または多孔率で構成されるプリプレグへの言及は、プリプレグの合計容積に基づくものであり、また、必ずしも最終物品を形成するために、プリプレグに、プリプレグに結合された任意の他の材料または層を加えた合計容積とは限らない。厳密な多孔率は変動し得るが、強化繊維および熱可塑性材料、例えばポリオレフィン熱可塑性材料と組み合わせた強化繊維を使用して生成されたプリプレグは、約５％〜約９０％の、または約１０％〜約７５％、または約１５％〜約６０％、または約２０％〜約５５％の多孔率を有し得る。
【００３１】
特定の実施形態において、本明細書に記載されるプリプレグの熱可塑性材料は、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、およびポリ塩化ビニル（可塑化および無可塑）、ならびにこれらの材料の互いとの配合物または他のポリマー材料の配合物、のうちの１つ以上を少なくとも部分的に含むことができる。他の適切な熱可塑性としては、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、ＰＡＲＭＡＸ（登録商標）として商業的に知られているポリ（１，４フェニレン）化合物、ＢａｙｅｒのＡＰＥＣ（登録商標）ＰＣなどの高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、およびシリコーン、ならびにこれらの材料の互いとの合金および配合物、または強化繊維の熱劣化温度よりも低い処理温度を有する他のポリマー材料が挙げられるが、これらに限定されない。プリプレグを形成するために使用される熱可塑性材料は、粉末形態、樹脂形態、ロージン形態、繊維形態、これらの組み合わせ、または他の適切な形態で使用することができる。種々の形態の例示的な熱可塑性材料が、本明細書に記載されているが、例えば米国特許出願公開第２０１３／０２４４５２８号および同第２０１２／００６５２８３号にも記載されている。プリプレグ内に存在する熱可塑性材料の厳密な量は変動し得るが、例示的な量は、約２０重量％〜約８０重量％の範囲である。下でさらに詳細に述ベるように、これらの熱可塑性材料のうちの任意の１つ以上を、非プリプレグ層、例えばスクリムの繊維の上へ被覆することができ、または非プリプレグ層を形成する前に、繊維自体に存在させることができる。
【００３２】
特定の例において、プリプレグ１０５内に存在する強化繊維は、数多くの種類の繊維またはそれらの混合物を含むことができる。例えば、プリプレグ１０５は、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、合成有機繊維、例えばパラおよびメタアラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、または繊維としての使用に適した本明細書に記載される材料などの特に高弾性率の有機繊維、麻、サイザル、ジュート、亜麻、コイア、ケナフ、およびセルロース系繊維などの天然繊維、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）、珪灰石、アルミナシリカ、および同類のもの、またはこれらの混合物などの鉱物繊維、金属繊維、金属化天然繊維および／または合成繊維、セラミック繊維、糸繊維、またはこれらの混合物を含むことができる。プリプレグ内の総繊維含有量は、プリプレグの約２０重量％〜約８０重量％、より具体的にはプリプレグの約３０重量％〜約７０重量％とすることができる。典型的に、プリプレグを含む複合物品の繊維含有量は、約２０％〜約６０重量％の間で変動する。
【００３３】
特定の例において、使用される繊維の特定のサイズおよび／または配向は、少なくとも部分的には、使用されるポリマー材料および／または得られるプリプレグ１０５の所望の特性に依存し得る。熱可塑性材料内に分散される例示的な強化繊維は、約５ミクロンを超える直径、より具体的には約５ミクロン〜約２２ミクロンの直径、および約５ｍｍ〜約２００ｍｍ、または約５ｍｍ〜約１００ｍｍ、または約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、または約５ｍｍ〜約２０ｍｍの長さで構成することができる。いくつかの場合において、繊維直径は、約５ミクロン〜約２２ミクロンとすることができ、繊維長さは、約５ｍｍ〜約７５ｍｍとすることができる。他の事例において、繊維直径は、約１０ミクロン〜約２０ミクロンとすることができ、長さは、約５ｍｍ〜約１５ｍｍとすることができる。
【００３４】
いくつかの場合において、プリプレグ内に存在する強化繊維は、シース−コア強化繊維とすることができる。例えば、下で述べるように、スクリムなどの表面層内に存在する２成分繊維は、シース−コア構造体を含むことができる。所望に応じて、プリプレグ内に存在する強化繊維はまた、１つ以上のシース−コア繊維も含むことができる。いくつかの例において、プリプレグのコア強化繊維に存在するシース材料は、表面層内に存在する繊維のシース材料として存在する材料と同じ材料とすることができる。他の例において、プリプレグのコア強化繊維に存在するシース材料は、表面層内に存在するコア繊維に存在するシース材料とは異なるシース材料とすることができる。いくつかの場合において、プリプレグの強化繊維は、ポリオレフィンシース、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどを含むことができる。ポリオレフィンは、低密度ポリオレフィン、高密度ポリオレフィン、またはこれらの組み合わせとすることができる。いくつかの例において、シース材料、強化繊維は、プリプレグの処理中にそれが融解する、または流れるように選択することができるのに対して、下にあるコア繊維材料は、一般に、プリプレグの処理中に融解しないか、または流れない。
【００３５】
いくつかの構成において、プリプレグ１０５は、特定の用途のための有害物質の要件に関する規制を満たすために、実質的にハロゲンを含まない、またはハロゲンを含まないプリプレグとすることができる。他の場合において、プリプレグ１０５は、ハロゲン化難燃剤を含むことができ、該ハロゲン化難燃剤は、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＡｔのうちの１つ以上、またはそのようなハロゲンを含む化合物、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、もしくはモノハロ−、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。いくつかの場合において、プリプレグおよびコア内で使用される熱可塑性材料は、別の難燃剤の追加を伴うことなくある程度の難燃性を付与するために、１つ以上のハロゲンを含むことができる。ハロゲン化難燃剤が存在する場合、難燃剤は、望ましくは、存在する他の構成要素に応じて変動し得る難燃剤の量で存在する。例えば、ハロゲン化難燃剤は、（プリプレグ１０５の重量に基づいて）約０．１重量％〜約１５重量％、より具体的には約１重量％〜約１３重量％、例えば約５重量％〜約１３重量％で存在させることができる。所望に応じて、２つの異なるハロゲン化難燃剤をプリプレグに加えることができる。他の場合において、例えばＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅのうちの１つ以上を含む難燃剤などの、非ハロゲン化難燃剤を添加することができる。いくつかの実施形態において、非ハロゲン化難燃剤は、リン含有材料を含むことができ、よって、プリプレグをより環境に優しいものにすることができる。非ハロゲン化難燃剤または実質的にハロゲンを含まない難燃剤が存在する場合、難燃剤は、望ましくは、存在する他の構成要素に応じて変動し得る難燃剤の量で存在する。例えば、実質的にハロゲンを含まない難燃剤は、（プリプレグの重量に基づいて）約０．１重量％〜約１５重量％、より具体的には、プリプレグ１０５の重量に基づいて、約１重量％〜約１３重量％、例えば約５重量％〜約１３重量％で存在させることができる。所望に応じて、２つの異なる実質的にハロゲンを含まない難燃性をプリプレグ１０５に加えることができる。特定の場合において、本明細書に記載されるプリプレグは、１つ以上の実質的にハロゲンを含まない難燃剤と組み合わせて、１つ以上のハロゲン化難燃剤を含むことができる。２つの異なる難燃剤が存在する場合、２つの難燃剤の組み合わせは、存在する他の構成要素に応じて変動し得る難燃剤の量で存在させることができる。例えば、存在する難燃剤の総重量は、（プリプレグ１０５の重量に基づいて）約０．１重量％〜約２０重量％、より具体的には、プリプレグ１０５の重量に基づいて、約１重量％〜約１５重量％、例えば約２重量％〜約１４重量％とすることができる。本明細書に記載されるプリプレグで使用される難燃剤は、熱可塑性材料および強化繊維を含む混合物に加えることができ、またはプリプレグ１０５が形成された後に加えることができる。いくつかの例において、プリプレグは、カーボンブラック、膨張性グラファイト材料、または例えば水酸化マグネシウムもしくは水酸化アルミニウムなどの無機難燃剤を含むことができる。
【００３６】
特定の実施形態において、ロフティング剤がプリプレグ１０５内に存在する場合、ロフティング剤は、温度を変化させることによって、プリプレグ１０５の全体的なサイズ、例えば厚さを増加させる（または減少させる）ために使用することができる。いくつかの場合において、ロフティング剤を含むプリプレグ１０５の加熱は、プリプレグ１０５の全体的な厚さを増加させる。使用される厳密なロフティング温度は、変動させることができ、また、典型的に、該温度が強化繊維の熱劣化温度よりも低くなるように、かつ熱可塑性材料の溶融／軟化点を超えるように選択される。さらに、ロフティング剤の量は、所望に応じて、変動させることができる。いくつかの例において、プリプレグ１０５は、ロフティング前厚さまで圧縮することができ、さらに、処理、例えば熱形成、成型などを行って、プリプレグ１０５の厚さを所望の厚さまで増加させることを可能にすることができる。さらに、プリプレグを軟化させることはまた、深絞りを行うこと、またはプリプレグ１０５から多次元構造体を形成することができる他の過程を使用することを可能にする役割も果たすことができる。いくつかの例において、ロフティング剤は、微小球体ベースのロフティング剤、膨張性グラファイト材料、化学発泡剤、またはこれらの組み合わせとすることができる。プリプレグ１０５内に存在するロフティング剤の量は、プリプレグ１０５の重量に基づいて、例えば、約１重量％〜約１０重量％に変動させることができる。
【００３７】
特定の構成において、表面層１１０は、複数の繊維、例えば複数の２成分繊維を含むことができる。２成分繊維の厳密な構成は、変動させることができるが、いくつかの例において、繊維は、処理中に物品１００の成形性を高めるために、シース−コア、シェルコア、または被覆とすることができる。例えば、表面層１１０は、表面層１１０のプリプレグ１０５（またはコア）への結合が、シースまたはシェル材料を含まない相当する表面層が存在するときにもたらされる伸長と比較して、物品１００の高められた伸長を提供するように、第２の異なる材料のシースまたはシェルを有する第１のコア材料から生成された繊維を含むことができる。いくつかの例において、対照スクリム、例えばシース材料のない第１の組成の繊維を含むスクリムと比較したときに、２成分繊維を有するスクリムは、機械方向および横方向の一方または両方において、少なくとも３０％、４０％、５０％、６０％、または７０％の伸長を有することができる。スクリムの高められた伸長は、少なくとも部分的に、ブレークスルーを伴うことなく、例えば裂け目を伴うことなく（少なくとも特定の領域において）物品の絞り深さを増加させることを可能にする。スクリムまたは表面層の伸長は、例えば、「Ｂｒｅａｋｉｎｇ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｆａｂｒｉｃｓ（Ｇｒａｂ  Ｔｅｓｔ）（織物の破壊強度および伸長（グラブ試験））」という名称のＡＳＴＭ  ５３０４−０９（２０１３）試験を使用することを含む、多数の方法で測定することができる。特定の実施形態において、表面層１１０の存在は、表面層内にシース−コア繊維を含まない相当する物品の絞り深さ比よりも、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも１０％以上の絞り深さ比の増加を可能にする。いくつかの実施形態において、表面層１１０の存在は、表面層内にシース−コア繊維を含まない相当する物品の絞り深さ比よりも、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも２０％以上の絞り深さ比の増加を可能にする。他の実施形態において、表面層１１０の存在は、表面層内にシース−コア繊維を含まない相当する物品の絞り深さ比よりも、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも３０％の絞り深さ比の増加を可能にする。いくつかの実施形態において、表面層１１０の存在は、表面層内にシース−コア繊維を含まない相当する物品の絞り深さ比よりも、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも４０％以上の絞り深さ比の増加を可能にする。特定の実施形態において、表面層１１０の存在は、表面層内にシース−コア繊維を含まない相当する物品のブレークスルーを伴わない絞り深さ比よりも、ブレークスルーを伴うことなく少なくとも５０％以上の絞り深さ比の増加を可能にする。いくつかの実施形態において、表面層の坪量は、約１０ｇｓｍ〜約１００ｇｓｍ、例えば、１０ｇｓｍ、２０ｇｓｍ、３０ｇｓｍ、４０ｇｓｍ、５０ｇｓｍ、６０ｇｓｍ、７０ｇｓｍ、８０ｇｓｍ、９０ｇｓｍ、１００ｇｓｍ、４０〜６０ｇｓｍ、または他の坪量とすることができるが、それでも、複合物品で使用されるときに、高められた成形性を提供するのに効果的である。他の実施形態において、２成分繊維は、必ずしも被覆を含むとは��らない場合があるが、繊維を提供するために共に使用される２つの異なる材料を含むことができ、例えばシース材料は、コア材料を取り囲むことができる。加えて、３成分、４成分、および他の多成分繊維も使用することができる。例えば、ベース繊維材料は、多孔質コア層を含む物品の表面層で使用することができる３成分繊維を提供することができるように、２つの異なる材料で被覆することができ、または該材料を含むことができる。２成分繊維の１つの実例を図１Ｂに示すが、２成分繊維１５０は、コア繊維１５５と、コア繊維１５５を取り囲むシースまたはシェル材料１６０と、を含む。２成分繊維１５０は、シース−コア、またはコアを伴うシェル−コアが繊維１５５であり、シースまたはシェルが材料１６０であるとみなすことができ、例えば、シース−コア繊維は、繊維内の繊維とみなすことができる。例示の目的で、シース１６０は、コア繊維１５５の側部全体を取り囲むように示されるが、シース材料１６０は、コア繊維１５５の表面全体で均一である必要はない。加えて、他のシース材料または被覆をシース材料１６０の上へ配置して、表面層で使用するための多成分繊維を提供することができる。
【００３８】
いくつかの例において、表面層１１０の繊維のシース材料は、プリプレグ１０５内に存在する熱可塑性材料と同じ材料を含むことができる。他の例において、表面層１１０の繊維のシース材料は、プリプレグ１０５内に存在する熱可塑性材料と異なる材料を含むことができる。さらに他の実施例において、表面層１１０の繊維のシース材料は、プリプレグ１０５の熱可塑性材料と同じ一般的クラス、例えばポリオレフィンを含むことができ、例えば、どちらの材料も熱可塑性材料とすることができるが、使用される特定の材料は、異なってもよく、例えば、プリプレグ１０５は、ポリプロピレンを含むことができ、表面層１１０の繊維のシース材料は、ポリエチレンを含むことができる。スクリム内に存在する厳密なタイプのコア繊維は、変動させることができ、例示的な繊維としては、ガラス繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエステル繊維、および熱可塑性繊維が挙げられるが、これらに限定されない。ポリエステル繊維がコア繊維内で使用される場合、ポリエステル材料は、ポリメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、または２つ以上のエステル基を含む他の材料、のうちの１つ以上とすることができる。多くの異なる繊維タイプを使用することができるが、それでも、いくつかの構成において、表面層１１０で使用される繊維は、望ましくは、プリプレグ１０５内に存在する熱可塑性材料よりも高い融点を有する。この構成は、表面層１１０内のコア繊維を相当に軟化させる／融解することのない加熱によって、プリプレグ１０５を軟化させること、または融解することを可能にする。表面層１１０の繊維のシース材料は、プリプレグ１０５の熱可塑性材料よりも低い、それと同じ、またはそれよりも高い軟化点／溶融点を含むことができる。例えば、いくつかの場合において、表面層１１０の繊維の被覆は、物品１００の形成中に（少なくともある程度）軟化させること／融解することができる。いくつかの構成において、表面層１１０の繊維のシース材料は、ポリオレフィン、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどとすることができ、表面層で使用される繊維は、熱可塑性繊維、例えばポリエチレンテレフタレートまたは他の繊維を含むことができる。
【００３９】
特定の例において、表面層１１０内に存在するシース−コア繊維の厳密な割合は、表面層１１０内に存在する繊維の総重量に基づいて、少なくとも８０重量％から、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９９重量％、さらには１００重量％まで変動し得る。いくつかの例において、高められた成形性を物品に提供するために、表面層１１０内に存在する実質的に全ての繊維は、２成分繊維、例えばシース−コア繊維である。下でさらに詳細に述ベるように、表面層１１０は、シース−コア繊維の表面層を所望の構造に形成することによって、表面層１１０の予備成形を含む多数の様態で生成することができる。いくつかの例において、コア繊維は、表面層１１０を形成するために使用され、次いで、形成した表面層１１０は、被覆に浸して、被覆に浸漬して、被覆を噴霧して、または別様にいくつかの様態で、形成した表面層１１０に被覆を提供して、シース−コア繊維を含む表面層を提供する。さらなる例において、シース材料は、表面層１１０がプリプレグ１０５に結合される前に、または表面層１１０がプリプレグ１０５に結合された後に、表面層１１０に印加することができる。いくつかの場合では、形成した物品、例えばコア＋コア繊維を含む表面層を、表面層のコア繊維に適用されるシース材料の被覆に浸漬し、または浸し、得られた物品を所望に応じて乾燥して、加熱して、またはさらに処理して、物品を所望の形状または構成要素、例えば車両のトリムまたは自動車の他の内部もしくは外部の部品に形成することができる。表面層１１０は、典型的に、シース−コア繊維の不織配列で構成されるが、表面層１１０を生成するために使用される技法に応じて、他の配列および構成が可能である。
【００４０】
特定の構成において、本明細書に記載される物品は、多孔質コアを含むことができる。特定の例において、多孔質コアは、１つ以上の熱可塑性材料と、複数の強化繊維と、を含み、該強化繊維は、形成した熱可塑性材料によってウェブまたはネットワーク構造内の適所に保持して、コア内の複数のオープンセル、空隙、またはウェブを提供することができる。特定の構成において、図１のプリプレグに類似するコアを生成することができる。コアは、強化繊維と、任意選択で、コアの全体を通して分散させたロフティング剤と、を含む。いくつかの場合において、コア内の強化繊維および／またはロフティング剤の分布は、コアの第１の表面から第２の表面まで実質的に均質または実質的に均一とすることができる。本明細書により詳細に記載するように、コア内の材料のそ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、コア内の構成要素は、共に混合して分散体を形成することができる。混合は、分散体が、材料の実質的に均質な、または実質的に均一な混合物を分散体に含むまで行うことができる。コアは、次いで、例えば、適切な敷設過程を使用して分散体をワイヤスクリーンの上へ配置し、続いて、コアの熱可塑性材料を圧縮する、および／または硬化させることによって、本明細書に記載されるように形成することができる。他の構成では、強化繊維、ロフティング剤などの勾配分布を一方のコアの表面から他方のコアの表面まで提供することが望ましい場合がある。いくつかの構成では、材料の実質的に均一な分布をコア内に存在させ、次いで、追加的な繊維、ロフティング剤、または他の材料をコアの片側に加えて、勾配分布を提供することができる。そのような追加的な材料は、例えば繊維もしくはロフティング剤を含む溶液を噴霧もしくはコーティングすることによって、コアに直接加えることができ、または、スキン、追加的なプリプレグもしくはコア、またはコアを含む他の構成要素を結合させることによって加えることができる。例えば、図２を参照すると、第１のコア２１０および第１のコア２１０の上へ配置される第２のコア２２０は、複合物品を提供することができる。各コア２１０、２２０は、材料の実質的に均一な分布を含むことができるが、２つのコア２１０、２２０内に存在する繊維の量および／またはタイプは、異なる場合があり、例えば、装填速度が異なる場合があり、または材料自体が異なる場合がある。しかしながら、所望に応じて、コアのうちの１つだけが、２つ以上の異なるタイプの熱可塑性材料を、２つ以上の異なるタイプの強化繊維を、および／または２つ以上の異なるタイプのロフティング剤を含むことができる。コア２１０、２２０の熱可塑性材料は、融解させて、２つのコアからの材料を含む単一の組み合わせたコアを、例えば元々のコア２１０、２２０の間にいかなる実質的な界面も伴わない組み合わせたコアを提供することができる。コアを融解させると、２つの異なるコア２１０、２２０からの材料の混合物を有する複合コアがもたらされる。
【００４１】
特定の構成において、コアの熱可塑性材料は、繊維形態、粒子形態、樹脂形態、または他の適切な形態でコアにおいて使用することができる。いくつかの例において、コアに使用される熱可塑性材料は、粒子形態で存在させることができる。特定の実施形態において、コアは、一般に、空隙がコア内に存在するように、相当量のオープンセル構造を含む。例えば、コア層は、０〜３０％、１０〜４０％、２０〜５０％、３０〜６０％、４０〜７０％、５０〜８０％、６０〜９０％、０〜４０％、０〜５０％、０〜６０％、０〜７０％、０〜８０％、０〜９０％、５〜３０％、５〜４０％、５〜５０％、５〜６０％、５〜７０％、５〜８０％、５〜９０％、５〜９５％、１０〜５０％、１０〜６０％、１０〜７０％、１０〜８０％、１０〜９０％、１０〜９５％、２０〜６０％、２０〜７０％、２０〜８０％、２０〜９０％、２０〜９５％、３０〜７０％、３０〜８０％、３０〜９０％、３０〜９５％、４０〜８０％、４０〜９０％、４０〜９５％、５０〜９０％、５０〜９５％、６０〜９５％、７０〜８０％、７０〜９０％、７０〜９５％、８０〜９０％、８０〜９５％、またはこれらの例示的範囲内の任意の例示的な値の空隙含有量または多孔率で構成することができる。いくつかの場合において、コアは、０％を超える、例えば完全に固結していない最大約９５％の多孔率または空隙含有量で構成される。例えば、コアは、５％または１０％よりも大きいが、９０％または９５％よりも小さい多孔率を含むことができる。別途指示がない限り、特定の空隙含有量または多孔率で構成されるコアへの言及は、コアの合計容積に基づくものであり、また、必ずしもコアに、コアに結合された任意の他の材料または層を加えた合計容積とは限らない。プリプレグと比較して、コアの多孔率は、同じである場合があり、または異なる場合がある。例えば、多くの場合において、プリプレグは、プリプレグに一組のローラーを通過させることによって、またはプリプレグの１つ以上の表面を圧縮することによって、コアの中へ形成される。そのような場合において、コアの多孔率は、プリプレグの多孔率と異なる場合があり、例えば、コアの多孔率は、最終的なコアを提供するために、使用されるプリプレグよりも小さくすることができる。いくつかの場合において、コアの多孔率は、増加したロフティング能力を提供するために相当するプリプレグよりも小さくして、最終的に形成した物品または製品におけるコア（および任意の結合させた層）の使用を可能にするように、意図的に選択される。
【００４２】
特定の実施形態において、本明細書に記載されるコアの熱可塑性材料は、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、およびポリ塩化ビニル（可塑化および無可塑）、ならびにこれらの材料の互いとの配合物または他のポリマー材料の配合物、のうちの１つ以上を少なくとも部分的に含むことができる。他の適切な熱可塑性としては、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、ＰＡＲＭＡＸ（登録商標）として商業的に知られているポリ（１，４フェニレン）化合物、ＢａｙｅｒのＡＰＥＣ（登録商標）ＰＣなどの高熱ポリカーボネート、高温ナイロン、およびシリコーン、ならびにこれらの材料の互いとの合金および配合物または他のポリマー材料が挙げられるが、これらに限定されない。コアを形成するために使用される熱可塑性材料は、粉末形態、樹脂形態、ロージン形態、繊維形態、または他の適切な形態で使用することができる。種々の形態の例示的な熱可塑性材料が、本明細書に記載されているが、例えば米国特許出願公開第２０１３／０２４４５２８号および同第２０１２／００６５２８３号にも記載されている。コア内に存在する熱可塑性材料の厳密な量は、変動し得るが、例示的な量は、約２０重量％〜約８０重量％または約４０重量％〜約７５重量％、例えば約５５重量％〜約６５重量％の範囲である。下でさらに詳細に述ベるように、これらの熱可塑性材料のうちの任意の１つ以上を、非コア層、例えばスクリムの繊維の上へ被覆することができ、または非コア層を形成する前に、繊維自体に存在させることができる。
【００４３】
特定の例において、本明細書に記載されるコアの繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、合成有機繊維、例えばパラおよびメタアラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、または繊維としての使用に適した本明細書に記載される熱可塑性材料のうちのいずれかなどの特に高弾性率の有機繊維、麻、サイザル、ジュート、亜麻、コイア、ケナフ、およびセルロース系繊維などの天然繊維、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）、珪灰石、アルミナシリカ、および同類のもの、またはこれらの混合物などの鉱物繊維、金属繊維、金属化天然繊維および／または合成繊維、セラミック繊維、糸繊維、またはこれらの混合物、のうちの１つ以上を含むことができる。いくつかの実施形態において、強化繊維以外の繊維もまた、コア内に存在させることができる。コア内の繊維含有量は、コアの約２０重量％〜約９０重量％、より具体的には、コアの約３０重量％〜約７０重量％、例えばコアの重量に基づいて約３５重量％〜約５５重量％とすることができる。使用される繊維の特定のサイズおよび／または配向は、少なくとも部分的に、コア内に存在する他の材料および／または得られるコアの所望の特性に依存することができる。いくつかの場合において、コアを提供するために使用される繊維は、一般に、約５ミクロンを超える、より具体的には、約５ミクロン〜約２２ミクロンの直径、および約５ｍｍ〜約２００ｍｍの長さを有し、より具体的には、繊維直径は、約５ミクロン〜約２０ミクロンとすることができ、繊維長さは、約５ｍｍ〜約７５ｍｍとすることができる。他の事例において、繊維直径は、約１０ミクロン〜約２０ミクロンとすることができ、長さは、約５ｍｍ〜約１５ｍｍとすることができる。
【００４４】
いくつかの場合において、コアは、特定の用途のための有害物質の要件に関する規制を満たすために、実質的にハロゲンを含まない、またはハロゲンを含まないコアとすることができる。他の場合において、コアは、ハロゲン化難燃剤を含むことができ、該ハロゲン化難燃剤は、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、およびＡｔのうちの１つ以上、またはそのようなハロゲンを含む化合物、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、もしくはモノハロ−、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。いくつかの場合において、コア内で使用される熱可塑性材料は、別の難燃剤の追加を伴うことなくある程度の難燃性を付与するために、１つ以上のハロゲンを含むことができる。ハロゲン化難燃剤が存在する場合、難燃剤は、望ましくは、存在する他の構成要素に応じて変動し得る難燃剤の量で存在する。例えば、ハロゲン化難燃剤は、（コアの重量に基づいて）約０．１重量％〜約１５重量％、より具体的には約１重量％〜約１３重量％、例えば約５重量％〜約１３重量％で存在させることができる。所望に応じて、２つの異なるハロゲン化難燃剤をコアに加えることができる。他の場合において、例えばＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓ、Ｓｅ、およびＴｅのうちの１つ以上を含む難燃剤などの、非ハロゲン化難燃剤を添加することができる。いくつかの実施形態において、非ハロゲン化難燃性は、リン含有材料を含むことができ、よって、コアをより環境に優しいものにすることができる。非ハロゲン化難燃剤または実質的にハロゲンを含まない難燃剤が存在する場合、難燃剤は、望ましくは、存在する他の構成要素に応じて変動し得る難燃剤の量で存在する。例えば、実質的にハロゲンを含まない難燃剤は、（コアの重量に基づいて）約０．１重量％〜約１５重量％、より具体的には、コアの重量に基づいて、約１重量％〜約１３重量％、例えば約５重量％〜約１３重量％で存在させることができる。所望に応じて、２つの異なる実質的にハロゲンを含まない難燃性をコアに加えることができる。特定の場合において、本明細書に記載されるコアは、１つ以上の実質的にハロゲンを含まない難燃剤と組み合わせて、１つ以上のハロゲン化難燃剤を含むことができる。２つの異なる難燃剤が存在する場合、２つの難燃剤の組み合わせは、存在する他の構成要素に応じて変動し得る難燃剤の量で存在させることができる。例えば、存在する難燃剤の総重量は、（コアの重量に基づいて）約０．１重量％〜約２０重量％、より具体的には、コアの重量に基づいて、約１重量％〜約１５重量％、例えば約２重量％〜約１４重量％とすることができる。本明細書に記載されるコアで使用される難燃剤は、（ワイヤスクリーンまたは他の処理構成要素の上へ混合物を配置する前に）強化繊維、熱可塑性材料、および任意選択でロフティング剤を含む混合物に加えることができ、または例えばコアを難燃剤に浸漬すること、もしくは難燃剤をコアに噴霧することによって、コアが硬化した後に加えることができる。さらに、難燃剤は、プリプレグまたはコアを形成するために使用される混合物内の構成要素を組み合わせる前に、強化繊維、熱可塑性材料、ロフティング剤などの上へ噴霧することができる。
【００４５】
特定の実施形態において、本明細書に記載されるプリプレグまたはコアは、物品を提供するためにプリプレグまたはコアの表面に配置される層、例えばスキンのうちの１つを含むことができる。図３を参照すると、物品３００は、プリプレグまたはコア３１０を含み、表面層３２０は、物品３００の成形性を高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムなどのシース−コア繊維を含む。シース−コア繊維が表面層３２０内に存在する場合、表面層３２０の繊維内に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的な被覆としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層３２０のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層３２０は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせのシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。物品３００はまた、プリプレグまたはコア３１０の上へ配置される層３３０も含む。層またはスキン３３０は、例えば、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を含むことができ、またはプリプレグもしくはコア３１０の上へ配置される無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。いくつかの例において、層３２０、３３０は、同じものとすることができるが、他の場合において、該層は、異なる。例えば、層３２０は、２成分繊維を含むスクリムを含むことができ、層３３０は、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布、のうちの１つ以上のいずれかを含むことができ、または無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、層３２０は、２成分繊維を含むスクリムを含むことができ、層３３０は、いかなる２成分繊維も伴わないスクリムを含むことができる。いくつかの構成において、層３２０、３３０の各々は、２成分繊維を含むスクリムを含むことができるが、スクリムの被覆は、同じまたは異なる場合があり、例えば、２成分繊維がシース−コア繊維である場合、材料は、異なる組成を有する場合があり、または組成は同じであるが、異なる層３２０、３３０内のシース−コア繊維の量が異なる場合がある。他の場合において、層３３０は、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムが、スキン３３０として（またはその一部として）存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムがスキン３３０として（またはその一部として）存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆がスキン３３０として（またはその一部として）存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆がスキン３３０として（またはその一部として）存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布がスキン３３０として（またはその一部として）存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、および金属化合成繊維を含むことができる。プリプレグまたはコア３１０は、プリプレグおよびコア、例えばプリプレグまたはコア３１０内に分散させた熱可塑性材料、強化繊維、およびロフティング剤に関連して本明細書に記載される材料のうちのいずれかを含むことができる。例えば、プリプレグまたはコア３１０は、強化繊維、例えばガラス繊維、および任意選択で例えば微小球体などの１つ以上のロフティング剤と組み合わせたポリオレフィンを含むことができる。
【００４６】
特定の構成において、本明細書に記載されるプリプレグおよびコアは、プリプレグまたはコアのいずれかの側に２つ以上の層を有する、プリプレグまたはコアの各側にスキンを含む物品を提供するために使用することができる。図４を参照すると、示される物品４００は、プリプレグまたはコア４１０と、プリプレグまたはコア４１０の第１の表面に配置された表面層４２０と、プリプレグまたはコア４１０の第２の表面に配置された層４３０と、層４３０に配置された表面層４４０と、を含む。プリプレグまたはコア４１０は、プリプレグおよびコアに関連して本明細書に記載される材料、例えば熱可塑性材料、強化繊維、および任意のロフティング剤のうちのいずれかを含むことができる。表面層４２０は、物品４００の成形性を高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムを含むことができる。シース−コア繊維が表面層４２０内で使用される場合、表面層４２０の繊維内に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的なシース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層４２０のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層４２０は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせを含むシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。層４３０、４４０の各々は、例えば、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を含むことができ、またはプリプレグもしくはコア４１０の上へ配置される無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。いくつかの例において、層４２０、および層４３０、４４０の一方または両方は、同じものとすることができるが、他の場合において、該層は、異なる。例えば、層４２０は、２成分繊維を含むスクリムを含むことができ、層４３０、４４０は各々、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布、のうちの１つ以上のいずれかを含むことができ、または無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、層４２０は、２成分繊維を含むスクリムを含むことができ、層４３０、４４０の一方または両方は、いかなる２成分繊維も伴わないスクリムを含むことができる。いくつかの構成において、層４２０、４３０、４４０の各々は、２成分繊維を含むスクリムを含むことができるが、スクリムのシース材料は、異なる場合があり、例えば、２成分繊維がシース−コア繊維である場合、シース材料は、異なる組成を有する場合があり、または組成は同じであるが、異なる層４３０、４３０、４４０のシース−コア繊維の量が異なる場合がある。他の場合において、層４３０、４４０は各々、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムが、層４３０、４４０のうちの一方または両方として（またはその一部として）存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムが層４３０、４４０の一方または両方として（またはその一部として）存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆が層４３０、４４０の一方または両方として（またはその一部として）存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆が層４３０、４４０の一方または両方として（またはその一部として）存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布が層４３０、４４０の一方または両方として（またはその一部として）存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、および金属化合成繊維を含むことができる。プリプレグまたはコア４１０は、プリプレグおよびコア、例えばプリプレグまたはコア４１０内に分散させた熱可塑性材料、強化繊維、およびロフティング剤に関連して本明細書に記載される材料のうちのいずれかを含むことができる。例えば、プリプレグまたはコア４１０は、強化繊維、例えばガラス繊維、および任意選択で例えば微小球体などの１つ以上のロフティング剤と組み合わせたポリオレフィンを含むことができる。
【００４７】
特定の場合において、物品は、プリプレグまたはコアと、プリプレグまたはコアに配置された少なくとも１つのスキンと、スキンに配置された装飾層またはカバー層と、を含むことができる。図５を参照すると、示される物品５００は、プリプレグまたはコア５１０と、プリプレグまたはコア５１０の第１の表面に配置された表面層５２０と、プリプレグまたはコア５１０の第２の表面に配置された装飾層５３０と、を含む。プリプレグまたはコア５１０は、プリプレグおよびコアに関連して本明細書に記載される材料、例えば熱可塑性材料、強化繊維、および任意のロフティング剤のうちのいずれかを含むことができる。表面層５２０は、物品５００の成形性を高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムを含むことができる。シース−コア繊維が使用される場合、表面層５２０のコア繊維に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的なシース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層５２０のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層５２０は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせを含むシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。装飾層５３０は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、または同類のものの熱可塑性フィルムから形成することができる。装飾層５３０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、ポリウレタン、および同類のものから形成された発泡体コアを含む、多層構造体とすることもできる。所望に応じて、装飾層５３０は、１つ以上のタイプの強化繊維も含むことができる。布地は、天然繊維および合成繊維、ニードルパンチ加工または同類の加工の後の有機繊維不織布、起毛織物、ニット商品、フロック布地、または他のそのような材料から作製された織布などの、発泡体コアに接着することができる。布地はまた、感圧接着剤で、ならびにポリアミド、改質ポリオレフィン、ウレタン、およびポリオレフィンなどのホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤で、発泡体コアに結合させることもできる。装飾層５３０はまた、スパンボンド、熱ボンド、スパンレース、メルトブロー、湿式レイド過程、および／または乾式レイド過程を使用し生成することもできる。所望に応じて、１つ以上の層を装飾層５３０とプリプレグまたはコア５１０との間に位置付けることができる。例えば、中間層またはスキンは、層５３０とプリプレグまたはコア５１０の間に存在させることができる。中間層は、例えば、接着材層、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を含むことができ、またはプリプレグもしくはコア５１０に配置される無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、中間層は、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムが中間層として存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムが中間層として存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆が存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆が中間層として存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布が中間層として存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、および金属化合成繊維を含むことができる。
【００４８】
特定の構成では、２つ以上のプリプレグまたはコアを、例えばスキンなどの介在層または中間層を通して互いに結合することができる。図６を参照すると、物品６００は、中間層６２０を通してプリプレグまたはコア６３０に結合された第１のプリプレグまたはコア６１０を含む。物品６００はまた、プリプレグまたはコア６１０の第１の表面に配置された表面層６１５も含む。表面層６１５は、形成動作中の物品６００の成形性を高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムを含むことができる。シース−コア繊維が使用される場合、表面層６１５のシース−コア繊維に存在する厳密なシース材料は、様々であり、シース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層６１５のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層６１５は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせのシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。プリプレグまたはコア６１０、６３０の各々は、同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの場合において、プリプレグまたはコア６１０、６３０の熱可塑性材料およびロフティング剤は同じであるが、プリプレグまたはコア６１０、６３０内に存在する繊維のタイプおよび繊維の量は異なる。他の場合では、プリプレグまたはコア６１０、６３０内の繊維のタイプおよび／または量が同じであり、熱可塑性材料および／またはロフティング剤の一方または両方は異なる場合があり、例えば、化学的に異なる場合があり、または異なる量で存在する場合がある。所望に応じて、１つ以上の適切な難燃剤、例えばハロゲン化難燃剤または非ハロゲン化難燃剤を、コア６１０、６３０の一方または両方に存在させることができる。図６において、プリプレグまたはコア６１０、６３０の厚さは、ほぼ同じであるように示されるが、プリプレグまたはコア６１０、６３０の厚さは、変動させることができる。「厚い」コアが所望される場合、２つの「薄い」コア層を層６２０を通して互いに結合させて、コア層６１０、６３０を互いに近付いた状態に保ち、それでも、所望の最終厚さを有する複合体を提供することが望ましい場合がある。中間層６２０は、本明細書で説明されるようなスキンの形態、例えば繊維を有する形態をとることができる。層６２０は、コア層６１０、６３０への接着を高めるために、オープンセル構造を含むことができる。中間層６２０は、例えば、接着材層、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を含むことができ、またはプリプレグもしくはコア６１０に配置される無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、層６２０は、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムが存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムが層６２０として、またはその中に存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および熱可塑性繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆が層６２０として、またはその中に存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆が層６２０として、またはその中に存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布が層６２０として、またはその中に存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、金属化合成繊維、または繊維を含むことができる。示されていないが、装飾層は、所望に応じて、プリプレグもしくはコア６３０に、および／または表面層６１５に結合させることができる。本明細書で述べられるように、装飾層は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、または同類のものの熱可塑性フィルムから形成することができる。装飾層はまた、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、および同類のものから形成された発泡体コアを含む、多層構造体とすることもできる。布地は、天然繊維および合成繊維（その一部が繊維であり得る）、ニードルパンチ加工または同類の加工の後の有機繊維不織布、起毛織物、ニット商品、フロック布地、または他のそのような材料から作製された織布などの、発泡体コアに接着することができる。布地はまた、感圧接着剤で、ならびにポリアミド、改質ポリオレフィン、ウレタン、およびポリオレフィンなどのホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤で、発泡体コアに結合させることもできる。装飾層はまた、スパンボンド、熱ボンド、スパンレース、メルトブロー、湿式レイド過程、および／または乾式レイド過程を使用し生成することもできる。所望に応じて、装飾層は、クローズドセル構造またはオープンセル構造で構成することができる。
【００４９】
特定の実施形態において、２つ以上のプリプレグまたはコアは、互いに結合させることができ、次いで、スキンをプリプレグまたはコアの一方の表面に配置することができる。図７を参照すると、物品７００は、プリプレグまたはコア７３０に結合させたプリプレグまたはコア７１０と、プリプレグまたはコア７１０の第１の表面に配置された表面層７１５と、を含む。物品はまた、プリプレグまたはコア７３０に配置された表面層７２０も含む。表面層７１５は、物品７００の成形性、例えば形成動作中の深絞りを高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムを含むことができる。シース−コア繊維が使用される場合、表面層７１５の繊維内に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的なシース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層７１５のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層７１５は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせのシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。プリプレグまたはコア７１０、７３０の各々は、同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの場合において、コア７１０、７３０の熱可塑性材料およびロフティング剤は同じであるが、コア７１０、７３０内の繊維の充填量またはタイプは異なる。他の場合では、コア７１０、７３０内の繊維のタイプおよび／または量が同じである場合があり、熱可塑性材料および／またはロフティング剤の一方または両方が異なる場合がある。所望に応じて、１つ以上の適切な難燃剤、例えばハロゲン化難燃剤または非ハロゲン化難燃剤を、プリプレグまたはコア７１０、７３０の一方または両方に存在させることができる。図７において、プリプレグまたはコア７１０、７３０の厚さは、ほぼ同じであるように示されるが、プリプレグまたはコア７１０、７３０の厚さは、変動させることができる。所望の全体的なコア厚さを提供するために、連続した細いコア層を使用して複合物品を構築することが望ましい場合がある。例えば、より厚いコア層の生産を容易にするために、４ｍｍのロフトしたコア層を使用するのではなく、２つ以上の細い、例えば２ｍｍ以下の厚さを有するコア層を互いに結合させることが所望される場合がある。層またはスキン７２０は、例えば、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を含むことができ、またはプリプレグもしくはコア７３０の上へ配置される無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、スキン７２０は、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムがスキン７２０として、またはその中に存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムがスキン７２０として、またはその中に存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および熱可塑性繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆がスキン７２０として、またはその中に存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆がスキン７２０として、またはその中に存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布がスキン７２０として、またはその中に存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、および金属化合成繊維を含むことができる。物品７００の最終構成に応じて、スキン７２０は、オープンセルスキン、またはクローズドセルスキンとすることができる。示されていないが、装飾層は、スキン７２０に、または表面層７１５に、またはその両方に結合させることができる。本明細書で述べられるように、装飾層は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、または同類のものの熱可塑性フィルムから形成することができる。装飾層はまた、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、および同類のものから形成された発泡体コアを含む、多層構造体とすることもできる。布地は、天然繊維および合成繊維（その一部が繊維であり得る）、ニードルパンチ加工または同類の加工の後の有機繊維不織布、起毛織物、ニット商品、フロック布地、または他のそのような材料から作製された織布などの、発泡体コアに接着することができる。布地はまた、感圧接着剤で、ならびにポリアミド、改質ポリオレフィン、ウレタン、およびポリオレフィンなどのホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤で、発泡体コアに結合させることもできる。装飾層はまた、スパンボンド、熱ボンド、スパンレース、メルトブロー、湿式レイド過程、および／または乾式レイド過程を使用し生成することもできる。入射音エネルギーに対する装飾層の位置付けに応じて、装飾層は、オープンセル構造またはクローズドセル構造を含むことができる。
【００５０】
特定の実施形態では、２つ以上のプリプレグまたはコアを互いに結合させることでき、次いで、スキンをプリプレグまたはコアの各表面に配置することができる。図８を参照すると、プリプレグまたはコア８３０に結合されたプリプレグまたはコア８１０と、コア８３０に配置された第１のスキン８２０と、コア８１０に配置された第２のスキン８４０と、を含む物品８００が示される。表面層８１５は、スキン８４０に配置されるように示される。表面層８１５は、物品８００の成形性、例えば形成動作中の深絞りを高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムを含むことができる。シース−コア繊維が使用される場合、表面層８１５の繊維内に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的なシース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層８１５のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層８１５は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせのシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。プリプレグまたはコア８１０、８３０の各々は、同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの場合において、プリプレグまたはコア８１０、８３０の熱可塑性材料およびロフティング剤は同じであるが、プリプレグまたはコア８１０、８３０内の繊維の充填量または繊維のタイプは異なる。他の場合において、プリプレグまたはコア８１０、８３０内の繊維のタイプおよび／または量は同じであり、熱可塑性材料および／またはロフティング剤の一方または両方は異なる場合があり、例えば、化学的に異なる場合があり、または異なる量で存在する場合がある。所望に応じて、１つ以上の適切な難燃剤、例えばハロゲン化難燃剤または非ハロゲン化難燃剤を、プリプレグまたはコア８１０、８３０の一方または両方に存在させることができる。図８において、プリプレグまたはコア８１０、８３０の厚さは、ほぼ同じであるように示されるが、プリプレグまたはコア８１０、８３０の厚さは、変動させることができる。本明細書で述べられるように、厚さを増加させた単一のコア層ではなく、互いに結合させた２つ以上のコア層を使用することが望ましい場合がある。層またはスキン８２０、８４０は、例えば、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を独立して含むことができ、またはプリプレグもしくはコア８３０の上へ配置される無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、スキン８２０、８４０は独立して、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムがスキン８２０またはスキン８４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムがスキン８２０もしくはスキン８４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および熱可塑性繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆がスキン８２０もしくはスキン８４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆がスキン８２０またはスキン８４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布がスキン８２０またはスキン８４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、および金属化合成繊維を含むことができる。所望に応じて、スキン８２０、８４０のうちの一方は、オープンセル構造を含むことができ、他方のスキンは、クローズドセル構造を含むことができる。代替的に、スキン８２０、８４０の各々は、オープンセル構造またはクローズドセル構造を含むことができる。示されていないが、装飾層は、スキン８２０に、または層８１５に（または両方に）結合させることができる。本明細書で述べられるように、装飾層は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、または同類のものの熱可塑性フィルムから形成することができる。装飾層はまた、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、および同類のものから形成された発泡体コアを含む、多層構造体とすることもできる。布地は、天然繊維および合成繊維（その一部が繊維であり得る）、ニードルパンチ加工または同類の加工の後の有機繊維不織布、起毛織物、ニット商品、フロック布地、または他のそのような材料から作製された織布などの、発泡体コアに接着することができる。布地はまた、感圧接着剤で、ならびにポリアミド、改質ポリオレフィン、ウレタン、およびポリオレフィンなどのホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤で、発泡体コアに結合させることもできる。装飾層はまた、スパンボンド、熱ボンド、スパンレース、メルトブロー、湿式レイド過程、および／または乾式レイド過程を使用し生成することもできる。
【００５１】
特定の実施形態において、２つ以上のプリプレグまたはコアは、互いに１つ以上のスキン層を通して結合させることができる。図９を参照すると、中間層９２０を通してプリプレグまたはコア９３０に結合されたプリプレグまたはコア９１０と、２成分繊維を含む表面層９１５に配置されたスキン９４０と、を含む、物品９００が示される。表面層９１５は、物品９００の成形性を高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムを含むことができる。シース−コア繊維が使用される場合、表面層９１５の繊維内に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的なシース材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、表面層９１５のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、表面層９１５は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせのシース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維を含む。所望に応じて、別のスキンをプリプレグまたはコア９３０に配置することができる。プリプレグまたはコア９１０、９３０の各々は、同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの場合において、プリプレグまたはコア９１０、９３０の熱可塑性材料およびロフティング剤は同じであるが、プリプレグまたはコア９１０、９３０内に存在する繊維の充填量または繊維のタイプは異なる。他の場合において、プリプレグまたはコア９１０、９３０内の繊維のタイプおよび／または量は同じであり、熱可塑性材料および／またはロフティング剤の一方または両方は異なる場合があり、例えば、化学的に異なる場合があり、または異なる量で存在する場合がある。所望に応じて、１つ以上の適切な難燃剤、例えばハロゲン化難燃剤または非ハロゲン化難燃剤を、プリプレグまたはコア９１０、９３０の一方または両方に存在させることができる。図９において、プリプレグまたはコア９１０、９３０の厚さは、ほぼ同じであるように示されるが、プリプレグまたはコア９１０、９３０の厚さは、変動させることができる。例えば、ある程度までロフトした、同等に厚い単一のコア層を使用する代わりに、２つの細いコア層を互いに結合させることができる。層９２０およびスキン９４０は、例えば、フィルム（例えば、熱可塑性フィルムまたはエラストマーフィルム）、フリム、スクリム（例えば、繊維ベースのスクリム）、フォイル、織布、不織布を独立して含むことができ、または無機被覆、有機被覆、または熱硬化性被覆として存在させることができる。他の場合において、層９２０およびスキン９４０は独立して、１９９６年のＩＳＯ４５８９によって測定したときに、約２２よりも大きい限界酸素指数を含むことができる。熱可塑性フィルムが層９２０またはスキン９４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、熱可塑性フィルムは、ポリ（エーテルイミド）、ポリ（エーテルケトン）、ポリ（エーテル−エーテルケトン）、ポリ（フェニレンスルフィド）、ポリ（アリーレンスルホン）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（アミド−イミド）、ポリ（１，４−フェニレン）、ポリカーボネート、ナイロン、およびシリコーン、のうちの少なくとも１つを含むことができる。繊維ベースのスクリムが層９２０もしくはスキン９４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、繊維ベースのスクリムは、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、および熱可塑性繊維、のうちの少なくとも１つを含むことができる。熱硬化性被覆が層９２０もしくはスキン９４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、被覆は、不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ビニルエステル、フェノール樹脂、およびエポキシ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。無機被覆が層９２０またはスキン９４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、無機被覆は、Ｃａ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、およびＡｌから選択される陽イオンを含有するミネラルを含むことができ、または石膏、炭酸カルシウム、およびモルタル、のうちの少なくとも１つを含むことができる。不織布が層９２０またはスキン９４０（またはその両方）として、またはその中に存在する場合、不織布は、熱可塑性材料、熱硬化バインダ、無機繊維、金属繊維、金属化無機繊維、および金属化合成繊維を含むことができる。いくつかの場合において、層９２０は、望ましくは、オープンセル構造またはクローズドセル構造を含む。類似的に、スキン９４０は、オープンセル構造またはクローズドセル構造を含むことができる。示されていないが、装飾層は、層９１５、またはプリプレグもしくはコア９３０（またはその両方）に結合させることができる。本明細書で述べられるように、装飾層は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性エラストマー、または同類のものの熱可塑性フィルムから形成することができる。装飾層はまた、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、および同類のものから形成された発泡体コアを含む、多層構造体とすることもできる。布地は、天然繊維および合成繊維（その一部が繊維であり得る）、ニードルパンチ加工または同類の加工の後の有機繊維不織布、起毛織物、ニット商品、フロック布地、または他のそのような材料から作製された織布などの、発泡体コアに接着することができる。布地はまた、感圧接着剤で、ならびにポリアミド、改質ポリオレフィン、ウレタン、およびポリオレフィンなどのホットメルト接着剤を含む熱可塑性接着剤で、発泡体コアに結合させることもできる。装飾層はまた、スパンボンド、熱ボンド、スパンレース、メルトブロー、湿式レイド過程、および／または乾式レイド過程を使用し生成することもできる。
【００５２】
特定の実施形態では、２成分繊維を含む材料のストリップをプリプレグまたはコア層に配置することができる。図１０を参照すると、プリプレグまたはコア１０１０の異なる領域に配置されたストリップ１０２０、１０３０を有するプリプレグまたはコア１０１０を含む物品１０００が示される。所望に応じて、そのようなストリップは、図１〜９に示される例示的実施形態のいずれかに存在させることができる。ストリップ１０２０、１０３０は、同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの場合において、ストリップ１０２０、１０３０のうちの１つ以上は、ストリップが配置される領域での成形性を高めることができるシース−コア繊維を含むことができる。例えば、２成分繊維を含むストリップ１０２０、１０３０を絞り過程に供するべき領域に配置して、ブレークスルーを伴うことなくその特定の領域の全体的な深さを増加させることができる。所望に応じて、ストリップ１０２０、１０３０は、同じく２成分繊維を含む表面層に配置することができる。プリプレグまたはコア１０１０は、本明細書に記載されるプリプレグまたはコアのいずれかを含むことができる。ストリップ１０２０、１０３０は、同じまたは異なる組成を含むことができる。いくつかの例において、ストリップ１０２０、１０３０のうちの少なくとも１つは、物品１０００の成形性を高めるために、２成分繊維、例えばシース−コア繊維を含むスクリムストリップを含む。シース−コア繊維がストリップ内に存在する場合、ストリップ１０２０、１０３０の繊維内に存在する厳密なシース材料は、様々であり、例示的な被覆としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、および処理中にある程度軟化または融解させることができる他の材料が挙げられるが、これらに限定されない。加えて、ストリップ１０２０、１０３０のコア繊維は、様々であり、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、炭素繊維、無機鉱物繊維、金属繊維、金属化合成繊維、金属化無機繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）、および熱可塑性繊維、のうちの１つを含むことができる。いくつかの場合において、ストリップ１０２０、１０３０は、シース−コア繊維を含む繊維ベースのスクリムストリップを含むことができ、シース材料は、ポリオレフィン材料を含み、例えば、シース材料を有するＰＥＴ繊維、アラミド繊維、またはガラス繊維は、ポリエチレン、ポリプロピレン、またはこれらの組み合わせを含む。いくつかの場合において、ストリップ１０２０、１０３０のうちの一方は、シース−コア繊維を含み、ストリップ１０２０、１０３０のうちの他方は、単一成分繊維を含む。
【００５３】
特定の実施形態において、図１Ａおよび図２〜図１０に示される例示的な物品のいずれかは、２成分繊維を含む２つ以上の表面層を含むことができる。例えば、２成分繊維を含む第１の表面層は、プリプレグまたはコア層（任意選択で、プリプレグまたはコア層と第１の表面の第１の表面層との間の１つ以上の中間層を有する）の第１の表面に存在させることができ、２成分繊維を含む第２の表面層は、プリプレグまたはコア層（任意選択で、プリプレグまたはコア層と第２の表面の第２の表面層との間の１つ以上の中間層を有する）の第２の表面に存在させることができる。表面層は、類似の組成または異なる組成を有することができる。いくつかの場合において、異なる表面層の２成分繊維は、少なくとも１つの共通の材料を含み、例えば、コア繊維、シース材料、またはその両方が同じである場合がある。他の場合において、異なる表面層の２成分繊維は、同じまたは実質的に同じである。
【００５４】
いくつかの実施形態において、プリプレグおよびコアは、所望される物理的または化学的な特性を与えるために、追加的な材料または添加剤を含むことができる。例えば、１つ以上の染料、テクスチャライズ剤、着色剤、粘度改良剤、防煙剤、相乗剤材料、ロフティング剤、粒子、粉末、殺生剤、泡、または他の材料を、プリプレグまたはコアと混合すること、またはそれに加えることができる。いくつかの場合において、プリプレグまたはコアは、約０．２重量％〜約１０重量％の量の１つ以上の防煙剤組成物を含むことができる。例示的な防煙剤組成物としては、スズ酸塩、ホウ酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛、ケイ酸マグネシウム、亜鉛モリブデン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、水酸化カルシウム、およ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。所望に応じて、プリプレグまたはコアの物理的特性を高めるために、相乗剤材料を存在させることができる。例えば、難燃性を高める相乗剤を存在させることができる。
【００５５】
他の場合において、本明細書に記載されるプリプレグまたはコアは、所望の特性をコアに与えるために、プリプレグまたはコアの合計量に基づいて、所望の量の、例えば約５０重量％未満の少量の熱硬化性材料を含むことができる。熱硬化性材料は、熱可塑性材料と混合することができ、またはプリプレグまたはコアの１つ以上の表面の被覆として加えることができる。
【００５６】
特定の実施形態において、本明細書に記載されるプリプレグまたはコアは、ガラスマット熱可塑性複合体（ＧＭＴ）または軽量強化熱可塑性プラスチック（ＬＷＲＴ）として構成する（または該ＧＭＴ内で使用する）ことができる。１つのそのようなＬＷＲＴは、ＨＡＮＷＨＡ  ＡＺＤＥＬ，Ｉｎｃ．によって調製され、ＳＵＰＥＲＬＩＴＥ（登録商標）材料の商標で販売されている。繊維が充填されたＳＵＰＥＲＬＩＴＥ（登録商標）マットは、例えば高められた処理能力を含む所望の属性を提供することができる。そのようなＧＭＴまたはＬＷＲＴの面密度は、約３００グラム／平方メートル（ｇｓｍ）〜約４０００ｇｓｍの範囲のＧＭＴまたはＬＷＲＴとすることができるが、面密度は、特定の用途の必要性に応じて、３００ｇｓｍ未満または４０００ｇｓｍ超とすることができる。いくつかの実施形態において、上限密度は、約４０００ｇｓｍ未満とすることができる。いくつかの例において、ＧＭＴまたはＬＷＲＴの全体的な厚さは、４ｍｍ以下、より具体的には３ｍｍ以下、例えば、２ｍｍ以下、さらには１ｍｍ以下とすることができる。
【００５７】
本明細書に記載されるプリプレグおよびコアを生成する際には、湿式レイド過程を使用することが望ましい場合がある。例えば、分散材料、例えば熱可塑性材料、繊維、および任意選択で本明細書に記載される任意の１つ以上の添加剤（例えば、難燃剤）を有するロフティング剤を含む液体または流体媒体は、ガス、（例えば空気または他のガス）および任意選択で界面活性剤または分散剤の存在下で攪拌する（ｓｔｉｒｒｅｄまたはａｇｉｔａｔｅｄ）ことができる。次いで、分散体は、支持体、例えばワイヤスクリーンまたは他の支持材料の上へ広げて、敷設した材料内の材料の実質的に均一な分布を提供することができる。材料の分散および／または均一性を増加させるために、撹拌した分散体は、１つ以上の活性剤、例えば、陰イオン性、陽イオン性、または非イオン性活性剤、例えば、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｓｏａｐｓ  Ｌｔｄ．によってＡＣＥ液という名称で販売されているもの、Ｇｌｏｖｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｌｔｄ．によってＴＥＸＯＦＯＲ（登録商標）ＦＮ１５材料として販売されているもの、およびＦｌｏａｔ−Ｏｒｅ  Ｌｔｄ．によってＡＭＩＮＥ  Ｆｂ１９として販売されているものなどを含むことができる。これらの薬剤は、液体分散体内の空気の分散および／または疎水性成分の分散を支援することができる。これらの成分は、分散体を提供するために、空気の存在下で、混合タンク、浮選セル、または他の適切な装置に添加することができる。望ましくは水性分散体が使用されるが、分散を支援し、流体の粘性を変化させ、または別様には所望の物理的特性または化学的特性を分散体、またはプリプレグ、コア、または、物品に付与するために、１つ以上の非水性流体も存在させることができる。
【００５８】
特定の場合において、分散体を十分な期間混合した後に、懸濁材料を有する流体をスクリーン、移動ワイヤ、または他の好適な支持構造体の上へ配置して、敷設材料のウェブを提供するためにことができる。敷設された材料から任意の液体を除去して、熱可塑性材料、繊維、および存在する任意の他の材料、例えば繊維、添加剤などを残すために、ウェブに対して吸引または減圧を提供することができる。得られるウェブは、乾燥し、任意選択で所望の厚さまで圧密化または圧縮し、その後に、完全に硬化させて、所望のプリプレグ、コア、または物品を提供することができる。いくつかの場合では、追加的な材料をウェブに添加して、その後に、乾燥し、完全に硬化させ、および／または圧密化もしくは圧縮して、所望のプリプレグ、コア、または物品を提供することができる。他の場合では、追加的な材料をウェブに添加して、その後に、乾燥、硬化などを行って、所望のプリプレグ、コア、または物品を提供することができる。存在する熱可塑性材料、繊維、および他の材料の性質に応じて、湿式レイド過程を使用することができるが、代わりに、空気レイド過程、乾燥配合過程、カーディングおよびニードル過程、または不織製品を作製するために利用される他の既知の過程を使用することが望ましい場合がある。いくつかの場合において、約９０度の角度でプリプレグまたはコア表面に材料を噴霧するように構成された複数の被覆ジェットの下にボードを通過させることによって、プリプレグまたはコアがある程度硬化した後に、追加的な繊維、ロフティング剤、または熱可塑性材料をプリプレグまたはコアの表面に噴霧することができる。
【００５９】
いくつかの構成において、本明細書に記載されるプリプレグおよびコアは、水溶液または泡内に界面活性剤が存在する状態で、熱可塑性材料、強化繊維、およびロフティング剤を組み合わせることによって生成することができる。組み合わせた成分は、十分な時間にわたって混合または攪拌して、種々の材料を分散させ、実質的に均質な材料の水性混合物を提供することができる。加えて、材料は、十分な期間にわたって分散体内に存在させたままにして、繊維が、分散体内に存在するマスキング剤またはサイジング剤と反応して、または別様には結合させて、強化繊維の全体的な親水性を低減させることを可能にすることができる。次いで、分散混合物を、任意の好適な支持構造体の上へ、例えば所望の多孔率を有するワイヤメッシュまたは他のメッシュまたは支持体の上へ敷設する。次いで、ウェブを形成するワイヤメッシュを通して水を排出することができる。ウェブを乾燥し、熱可塑性粉末の軟化温度以上に加熱する。次いで、ウェブを冷却し、所定の厚さに圧縮して、複合シートを生成する。代替の実施形態において、水性泡はまた、バインダ材料も含む。
【００６０】
特定の例では、多孔質ＧＭＴに類似する形態のプリプレグまたはコアを生成することができる。特定の場合において、ＧＭＴ様のコアは、一般に、短繊維、熱可塑性材料、ロフティング剤、ならびに任意選択の熱可塑性ポリマーフィルム（複数可）および／また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の配合物、もしくはＰＣ／ＰＥＴの配合物などの繊維もしくは熱可塑性樹脂繊維で作製された織布繊維もしくは不織布繊維を使用して調製することができる。いくつかの実施形態では、ＰＰ、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ＰＣ／ＰＥＴ配合物、またはＰＣ／ＰＢＴ配合物を高メルトフローインデックス樹脂として使用することができる。ガラスマットを生成するには、熱可塑性材料、強化材料、およびロフティング剤、ならびに／または他の添加剤を、インペラを取り付けたオープントップ混合タンク内に含まれる分散泡に加えること、または計量供給することができる。いかなる特定の理論にも束縛されることを望むものではないが、泡の空気の閉じ込めポケットの存在は、繊維、熱可塑性材料、およびロフティング剤の分散を支援することができる。いくつかの例において、繊維および樹脂の分散混合物は、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の上に位置付けられたヘッドボックスにポンプ移送することができる。次いで、真空を使用して分散混合物を移動ワイヤスクリーンに提供するときに、繊維または熱可塑性プラスチックではなく泡を除去して、均一な繊維湿式ウェブを連続的に生成することができる。湿式ウェブは、好適な温度の乾燥機を通過させて、含水量を低減させ、熱可塑性材料を融解または軟化させることができる。高温のウェブが乾燥機を出るときに、繊維材料および熱可塑性材料のウェブならびにフィルムに一組の加熱ローラーのニップを通過させることによって、例えばフィルムなどの表面層をウェブの上へ積層することができる。所望に応じて、例えば不織布および／または織布層などの追加的な層もまた、フィルムと共にウェブの片側または両側に取り付けて、ガラス繊維強化マットを取り扱い易くすることができる。次いで、複合体にテンションロールを通過させ、そして、後で最終生成物品に形成するために、所望のサイズに連続的に切断（裁断）することができる。そのような複合体を形成する際に使用される適切な材料および処理条件を含む、ＧＭＴ複合体の調製に関するさらなる情報は、例えば、米国特許第６，９２３，４９４号、同第４，９７８，４８９号、同第４，９４４，８４３号、同第４，９６４，９３５号、同第４，７３４，３２１号、同第５，０５３，４４９号、同第４，９２５，６１５号、同第５，６０９，９６６号、および米国特許出願公開第ＵＳ２００５／００８２８８１号、同第ＵＳ２００５／０２２８１０８号、同第ＵＳ２００５／０２１７９３２号、同第ＵＳ２００５／０２１５６９８号、同第ＵＳ２００５／０１６４０２３号、および同第ＵＳ２００５／０１６１８６５号に記載されている。
【００６１】
いくつかの例において、熱可塑性材料の分散体は、熱可塑性材料を使用して部分的に形成される、得られるプリプレグまたはコアに結合される表面層の上へ被覆を提供するために使用することができる。特定の過程工程のうちの１つの実例を図１１に示す。工程１１１０で、熱可塑性材料を混合タンクに提供して、熱可塑性材料の水性分散体を提供する。分散剤、界面活性剤などを混合タンクに加えることができ、または混合タンクは、いかなる分散剤または界面活性剤も使用することなく、熱可塑性材料の分散体または溶液を水性溶媒またはキャリア中に含むことができる。工程１１２０で、分散体をコア繊維を含む表面層に提供して、分散熱可塑性材料を有する繊維の上へシース材料を配置し、工程１１３０で、被覆表面層を提供することができる。例えば、表面層内に存在する繊維の少なくとも約７５％、例えば表面層内に存在する繊維の最低８０％、８５％、９０％、または９５％がシース材料を構成するようにシース材料を提供するためのいくつかの様態で、分散体を表面層のコア繊維に噴霧することができ、表面層のコア繊維を分散体に浸すことができ、または分散体を表面層のコア繊維に別様に提供することができる。工程１１３０で、強化繊維、任意選択のロフティング剤、および他の添加剤を、熱可塑性材料を含む水性分散体に加えることによって、プリプレグ分散体を形成することができる。工程１１４０で、湿式レイド過程、空気レイド過程などといった種々の過程を使用して、プリプレグ分散体を使用して泡を形成することができる。次いで、工程１１２０からの被覆表面層を、形成したコアの上へ配置して、（工程１１５０で）熱可塑性材料、および被覆繊維を含む表面層を有する強化繊維（および任意選択でロフティング剤）から形成される多孔質コアを含む複合物品を提供して、深絞り領域にブレークスルーを伴うことなく、形成した物品の伸長を高め、かつ形成した物品による形成動作を可能にすることができる。
【００６２】
他の場合において、図１１の過程に類似する過程を使用することができるが、シース−コア繊維を含む表面層を予め形成し、形成したコアに加えることができる。例えば、シース材料およびコア繊維材料は、同時に押し出して、例えば不織スクリムなどの表面層に形成することができるシース−コア繊維を提供することができる。図１２を参照すると、工程１２１０で、熱可塑性材料を混合タンクに提供して、熱可塑性材料の水性分散体を提供する。分散剤、界面活性剤などを混合タンクに加えることができ、または混合タンクは、いかなる分散剤または界面活性剤も使用することなく、熱可塑性材料の分散体または溶液を水性溶媒またはキャリア中に含むことができる。工程１２２０で、強化繊維、任意選択のロフティング剤、および他の添加剤を、熱可塑性材料を含む水性分散体に加えることによって、プリプレグ分散体を形成することができる。工程１２３０で、湿式レイド過程、空気レイド過程などといった種々の過程を使用して、プリプレグ分散体を使用して泡を形成することができる。工程１２４０で、予め形成した被覆表面層を、形成したコアの上へ配置して、（工程１２５０で）熱可塑性材料、およびシース−コア繊維を含む表面層を有する強化繊維（および任意選択でロフティング剤）から形成される多孔質コアを含む複合物品を提供して、深絞り領域にブレークスルーを伴うことなく、形成した物品の伸長を高め、かつ形成した物品による形成動作を可能にすることができる。
【００６３】
いくつかの例において、表面層のコア繊維は、プリプレグ分散体で被覆することができる。図１３を参照すると、工程１３１０で、熱可塑性材料を混合タンクに提供して、熱可塑性材料の水性分散体を提供する。分散剤、界面活性剤などを混合タンクに加えることができ、または混合タンクは、いかなる分散剤または界面活性剤も使用することなく、熱可塑性材料の分散体または溶液を水性溶媒またはキャリア中に含むことができる。工程１３２０で、強化繊維、任意選択のロフティング剤、および他の添加剤を、熱可塑性材料を含む水性分散体に加えることによって、プリプレグ分散体を形成することができる。工程１３３０で、プリプレグ分散体を、コア繊維を含む表面層に提供して、プリプレグ分散体をコア繊維の中へ配置することができる。例えば、プリプレグ分散体をコア繊維の上へ配置するためのいくつかの様態で、例えば表面層内に存在するコア繊維の少なくとも約７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％が、配置されたプリプレグ分散体を含むことができるようないくつかの様態で、プリプレグ分散体を表面層のコア繊維の上へ噴霧することができ、表面層のコア繊維をプリプレグ分散体に浸すことができ、またはプリプレグ分散体を表面層のコア繊維に別様に提供することができる。いくつかの例では、プリプレグ分散体を表面層のコア繊維に提供した後に、表面層を加熱して、表面層のコア繊維に存在する熱可塑性材料を溶融させることができる。表面層は、冷却することができ、そして、表面層が冷えた後に強化繊維およびロフティング剤を洗い流し、コア繊維に配置された熱可塑性材料を残したままの状態にすることができる。工程１３４０で、湿式レイド過程、空気レイド過程などといった種々の過程を使用して、プリプレグ分散体を使用して泡を形成することもできる。形成した表面層は、形成したコアに結合させて、（工程１３５０で）熱可塑性材料、およびシース−コア繊維を含む表面層を有する強化繊維（および任意選択でロフティング剤）から形成される多孔質コアを含む複合物品を提供して、深絞り領域にブレークスルーを伴うことなく、形成した物品の伸長を高め、かつ形成した物品による形成動作を可能にすることができる。
【００６４】
いくつかの実施形態では、表面層の上へコア構成要素を噴霧、被覆、または別様には配置することによって、コアを表面層の上へ形成することができる。表面層は、シース−コア繊維によって予め形成することができ、またはシース−コア繊維は、製造工程中に１つ以上の材料を使用して形成することができる。いくつかの例では、熱可塑性材料および強化繊維分散体（任意選択で任意のロフティング剤）を、シース−コア繊維を含む表面層の上へ噴霧して、表面層の頂部にプリプレグを形成することができる。プリプレグおよび表面層の複合体は、加熱、圧縮、ダイシング加工、切断などによってさらに処理して、所望の厚さおよび／または形状を有する物品を提供することができる。次いで、成型、深絞り、および同類の過程などの１つ以上の形成過程に、形成した物品を供することができる。
【００６５】
特定の例において、本明細書に記載される物品は、所望に応じて、コア層と１つ以上の他の層との間に接着材層を含むことができる。例えば、特定の自動車用用途では、布地またはカバーを物品にステープルで留めて、接着して、または別様には取り付けて、より美学的に好まれる物品を提供すること、例えば美学的に好まれるヘッドライナまたは荷物室サイドトリム、車両ヘッドライト、トランクトリム、ピラートリム、もしくはコンパートメントカバーなどの他の自動車用内部構成要素を提供することが望ましい場合がある。他の場合において、本明細書に記載される物品は、壁カバー、天井パネル、小個室仕切り板、または他の類似する製品が挙げられるが、これらに限定されない、建築用途において使用することができる。
【００６６】
他の場合において、本明細書に記載され物品は、ホイールウェルライナ、アンダーボディシールド、スペアタイヤカバー、または車両に結合されて、車室の外側に残る他の自動車用構成要素が挙げられるが、これらに限定されない、外部自動車用部品として構成することができる。いくつかの例において、本明細書に記載される物品は、ヘッドライナ、トランクトリムパネル、シードバックパネル、床板ライナ、または他の内部自動車用部品が挙げられるが、これらに限定されない、内部自動車用部品として構成することができる。
【００６７】
他の構成において、本明細書に記載される複合物品は、タイル、天井パネル、小個室壁、屋根用材料、壁板、および特に３次元の構造用パネルまたは３次元の美学的もしくはカバーパネルを有することが望ましい場合のような他の用途などの、建築用途において使用することができる。本明細書に記載される複合物品を深絞りする能力は、典型的に従来の建築パネルでは達成できない形状および特徴の構造を可能にする。
【００６８】
追加的な構成において、本明細書に記載される複合物品は、壁カバー、テーブルカバー、床カバー、キャビネット、天井タイルもしくは天井パネル、カウンタートップ、または他の内部レクリエーション車両（ＲＶ）などの、内部ＲＶ用途において使用することができる。
【００６９】
本明細書に記載される新規の態様および構成をより良好に例示するために、特定の例を下に記載する。特定の例において、種々のスクリム、およびスクリムを含む物品の伸長能力を試験する。
【００７０】
実施例１〜９
種々の異なるスクリム（任意のコア層に結合させる前に）を試験して、該スクリムが、成形性を高めるために、本明細書に記載される複合物品での使用に適しているかどうかを判定した。スクリムを表１において以下に列記する。
【００７１】
【表１】
2020501940.tif 000003
【００７２】
室温（ＲＴ）での実施例１〜９の物品の伸長測定を行った。表２は、機械方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）における伸長測定の結果を示す。ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる試験システムを使用して、「Ｂｒｅａｋｉｎｇ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｆａｂｒｉｃｓ（Ｇｒａｂ  Ｔｅｓｔ）（織物の破壊強度および伸長（グラブ試験））」という名称のＡＳＴＭ  ５３０４−０９（２０１３）試験に従って、測定を行った。
【００７３】
【表２】
2020501940.tif 000004
【００７４】
実施例８および９のスクリムは、機械方向および横方向において高い伸長を提供した。特に、実施例８および９のスクリムによって、機械方向および横方向の両方において５０％以上の伸長を達成した。
【００７５】
実施例１０
摂氏２００度で実施例１〜９において試験した表面層材料の伸長測定を行った。表３は、機械方向（ＭＤ）および横方向（ＣＤ）における伸長測定の結果を示す。ＭＴＳ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによる試験システムを使用して、「Ｂｒｅａｋｉｎｇ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ａｎｄ  Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｅｘｔｉｌｅ  Ｆａｂｒｉｃｓ（Ｇｒａｂ  Ｔｅｓｔ）（織物の破壊強度および伸長（グラブ試験））」という名称のＡＳＴＭ  ５３０４−０９（２０１３）試験に従って、測定を行った。
【００７６】
【表３】
2020501940.tif 000005
【００７７】
摂氏２００度において、シース−コア繊維を有するスクリム（実施例８および９）は、機械方向および横方向の両方において最も高い伸長を示した。スクリムは、チャンバ限度において破れていなかったので、伸長値は、おそらく実施例８および９の値よりもさらに高くなったと思われる。
【００７８】
実施例１１
特定の物品を、深絞り成型過程に供した。形成された部品を示す写真を図１４（ナイロンスクリム）および図１５（ポリエチレン（ＰＥ）シース材料およびＰＥＴコア繊維スクリム）に示す。一定の絞り深さおよびジオメトリにおいて、ナイロンスクリムを含む物品を深絞りしたときには、裂け目が観察された。同じ一定の絞り深さおよびジオメトリで、ポリエチレン（ＰＥ）−ＰＥＴシースコア繊維スクリムを成型したときには（図１５）、いかなる裂け目も観察されなかった。いかなるしわも成型試料のいずれにも観察されず、よって、成型中に、高い収縮によるいかなる問題も生じなかった。
【００７９】
実施例１２
対照ボード（ＰＥＴスクリム）、試料Ａ（ＰＥ−ＰＥＴシースコア繊維）、および試料Ｂ（ＰＥ−ＰＥＴシースコア繊維）を含む、３つのＬＷＲＴボードの物理的値を測定した。値を下の表４に示す。
【００８０】
【表４】
2020501940.tif 000006
【００８１】
対照、試料Ａ、および試料Ｂボードの各々を深絞り過程に供して、ランク付けした。ランク付けは、試験したボードごとに下の表５に示す。ランク付け番号は、以下の基準に対応する。ランク１：カップが、完全に形成されていない。ランク２：カップが、コアを通る孔を伴って完全に形成されている。ランク３：カップが、軟点または構造的完全性の低下を伴って完全に形成されている。ランク４：カップが、完全に形成され、構造的完全性を維持している。ランク５：カップが、いかなるスクリムの裂け目も伴わずに完全に形成され、構造的完全性を維持している。各ランクは、３つの成型部分の平均ランク付けとした。
【００８２】
【表５】
2020501940.tif 000007
【００８３】
実施例１３
対照および試料物品を使用して、種々のサイトおよび深さにおいて「カップケーキ」または円錐台形状を形成した。ダイは、１５ｍｍの深さに対応するサイト１、３０ｍｍの深さに対応するサイト２、４５ｍｍの深さに対応するサイト３、ならびに５０ｍｍの深さに対応するサイト４および５の、異なる深さの５つの領域を含めた。ダイキャビティ開口部または幅寸法は、全ての形成した領域について３６ｍｍであった。キャビティサイトごとの算出した絞り深さ比を表６に示す。
【００８４】
【表６】
2020501940.tif 000008
【００８５】
対照物品は、ＰＥＴ繊維不織スクリムを有する６００ｇｓｍのＬＷＲＴ物品であった。試料１は、ＰＥシース材料−ＰＥＴコア繊維不織スクリムを有する６００ｇｓｍのＬＷＲＴ物品であった。試料２は、ＰＥシース材料−ＰＥＴコア繊維不織スクリムを有する５００ｇｓｍのＬＷＲＴ物品であった。
【００８６】
試料の各々のキャビティサイト１（深さ１５ｍｍ）における結果を示す。
【００８７】
【表７】
2020501940.tif 000009
【００８８】
試料の各々のキャビティサイト２（３０ｍｍの深さ）における結果を表８に示す。
【００８９】
【表８】
2020501940.tif 000010
【００９０】
これらの結果は、ブレークスルーを伴うことなくより大きい絞り深さを提供する２成分繊維スクリムを含む物品と一致する。
【００９１】
本明細書に開示される実施例の要素を導入するときに、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、および「ｓａｉｄ」は、１つ以上の要素が存在することを意味することを意図している。「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」および「ｈａｖｉｎｇ（有する）」という用語は、オープンエンドであり、列記された要素以外の追加的な要素が存在し得ることを意味することを意図している。当業者であれば、本開示の利点を考慮して、実施例の様々な構成要素が、他の実施例において種々の構成要素と交換または置換され得ることを認識するであろう。
【００９２】
特定の態様、実施例および実施形態を上で説明してきたが、当業者であれば、本開示の利点を考慮して、開示される例示的な態様、実施例、および実施形態の追加、置換、修正、および変更が可能であることを認識するであろう。
【図１Ａ】
2020501940.tif 000011
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020501940.tif 000016
【図６】
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【図７】
2020501940.tif 000018
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020501940.tif 000021
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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