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KR102610544B1 - 타이 층을 갖는 필름을 포함하는 복합 물품 - Google Patents

타이 층을 갖는 필름을 포함하는 복합 물품 Download PDF

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KR102610544B1
KR102610544B1 KR1020177014589A KR20177014589A KR102610544B1 KR 102610544 B1 KR102610544 B1 KR 102610544B1 KR 1020177014589 A KR1020177014589 A KR 1020177014589A KR 20177014589 A KR20177014589 A KR 20177014589A KR 102610544 B1 KR102610544 B1 KR 102610544B1
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layers
tie
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뤄먀오 왕
브루노 트레버
올라프 메인케
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한화 아즈델 인코포레이티드
노랙스 아게
콜라노 아게
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Publication date
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Abstract

본 명세서에 기술된 특정 실시형태는 코어 층, 및 고점도 열가소성 층 및 타이 층을 포함하는 필름을 포함하는 복합 물품에 관한 것이다. 본 물품은 자동차 및/또는 항공우주 응용 분야에서 사용되어 경량 실내 성분, 예컨대 헤드라이너(headliner), 사이드 월(sidewall) 또는 다른 구조 성분을 제공할 수 있다. 추가적인 기능을 제공하기 위해서 또는 심미적인 목적을 위해서 커버 층 및 다른 층이 또한 물품 상에 존재할 수 있다.

Description

타이 층을 갖는 필름을 포함하는 복합 물품{COMPOSITE ARTICLES INCLUDING FILMS WITH A TIE LAYER}
우선권 출원
본 출원은 2014년 10월 29일자로 출원된 미국 가출원 제62/072,261호 및 2015년 6월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/169,412호의 우선권 및 이익을 주장하며, 그들 각각의 전체 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술 분야
본 출원은 통합 타이 층(integral tie layer)을 갖는 하나 이상의 필름을 포함하는 복합 물품에 관한 것이다. 특정 구성에서, 열가소성 코어 및 열가소성 코어 상에 배치된 통합 타이 층을 갖는 필름을 포함하는 복합 물품이 기술된다.
자동차 및 건설 재료 응용 분야를 위한 물품은 전형적으로 다수의 경쟁적이고, 엄격한 성능 표준을 충족하도록 설계된다. 자동차 응용 분야, 예컨대 헤드라이너(headliner)에서, 장식용 발포체-유형 커버 재료가 널리 사용된다. 발포체의 개방 본성은 접착제 도전이 되고, 재료가 부착되어야 하는 기재는 마찬가지로 다공성일 수 있다.
일 양상에서, 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 투과성 코어 층, 코어 층 상에 배치된 필름 및 필름 상에 배치된 커버 층을 포함하는 복합재가 제공되며, 필름은 열가소성 층 및 타이 층을 포함하고, 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 타이 층의 재료의 점도보다 더 크고, 필름의 타이 층은 타이 층이 없는 필름에 비해서 커버 층과 필름 간의 접착력을 증가시키기에 효과적이다.
특정 실시형태에서, 열가소성 층은 폴리올레핀 재료를 포함한다. 다른 실시형태에서, 열가소성 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 일부 구성에서, 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 폴리프로필렌을 포함한다. 추가적인 구성에서, 제1 층은 제1 용융 유동 지수를 포함하는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 제2 층은 제2 용융 유동 지수를 포함하는 제2 폴리프로필렌을 포함하고, 제1 용융 유동 지수는 제2 용융 유동 지수보다 더 낮다. 추가 예에서, 타이 층이 제1 층과 제2 층 사이에 존재한다. 일부 실시형태에서, 필름은 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만의 평량(basis weight)을 포함한다. 다른 실시형태에서, 필름은 5개의 층을 포함하고, 예를 들어, 5-층 필름은 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함한다. 일부 예에서, 필름은 폴리프로필렌을 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 그리고 타이 층을 포함하는 제2 층, 제2 층 상에 배치되고 폴리프로필렌을 포함하는 제3 층, 제3 층 상에 배치되고 추가적인 타이 층을 포함하는 제4 층, 및 제4 층 상에 배치되고 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 제5 층을 포함한다. 다른 구성에서, 필름은 80 gsm 미만, 70 gsm 미만, 또는 60 gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 실시형태에서, 5개의 층 각각은 대략 동일한 두께로 존재한다. 추가적인 실시형태에서, 제3 층의 폴리프로필렌은 제1 층의 폴리프로필렌의 점도보다 더 높은 점도를 포함한다. 특정 예에서, 제3 층의 폴리프로필렌의 점도는 제1 층 중의 폴리프로필렌의 점도보다 약 50% 더 높다. 다른 실시형태에서, 타이 층 및 추가적인 타이 층은 적어도 하나의 공통 재료를 포함한다. 추가 예에서, 필름은 점착력을 제공하기에 효과적인 제1 층 및 제1 층에 커플링된 제2 비극성 층을 포함하는 이중층을 포함한다. 다른 실시형태에서, 커버 층은 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름 중 하나 이상을 포함한다. 일부 예에서, 복합재는 필름과 커버 층 사이에 배치된 추가적인 층을 포함한다. 다른 실시형태에서, 코어 층은 폴리프로필렌 및 유리 섬유를 포함한다. 특정 예에서, 열가소성 재료는 코어 층의 중량을 기준으로 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 존재한다. 다른 예에서, 유리 섬유는 코어 층의 중량을 기준으로 약 30 중량% 내지 약 70 중량%로 존재한다.
또 다른 양태에서, 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 투과성 코어 층, 코어 층 상에 배치된 필름, 및 필름 상에 배치된 커버 층을 포함하는 복합재가 개시되며, 필름은 열가소성 층, 타이 층 및 접착제 층을 포함하고, 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 타이 층 및 접착제 층 중의 재료의 점도보다 더 크고, 접착제 층은 접착제 층이 없는 필름에 비해서 커버 층과 열가소성 코어 층 간의 접착력을 증가시키기에 효과적이다.
특정 구성에서, 필름의 접착력은 타이 층이 없고, 필름보다 적어도 10% 더 큰 평량을 포함하는 대등한 필름의 접착력과 실질적으로 동일하다. 다른 예에서, 접착제 층은 약 30 gsm 이하로 존재한다. 일부 실시형태에서, 커버 층은 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름을 포함한다. 다른 실시형태에서, 필름은 5-층 필름, 예를 들어 5개의 층 중 하나가 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 5-층 필름으로서 구성된다. 일부 예에서, 접착제 층은 필름의 외부 층으로서 존재하고, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하며, 여기서 접착제 층은 타이 층 상에 배치되고, 타이 층은 열가소성 층 상에 배치되고, 열가소성 층은 추가적인 타이 층 상에 배치되고, 추가적인 타이 층은 추가적인 열가소성 층 상에 배치된다. 다른 예에서, 열가소성 층 및 추가적인 열가소성 층은 적어도 하나의 공통 재료를 포함한다. 추가 실시형태에서, 열가소성 층 및 추가적인 열가소성 층 각각은 폴리올레핀을 포함하고, 여기서 열가소성 층 중의 폴리올레핀의 점도는 추가적인 열가소성 층 중의 폴리올레핀의 점도보다 더 크다. 추가적인 실시형태에서, 코어 층은 폴리프로필렌 및 유리 섬유를 포함한다. 다른 실시형태에서, 열가소성 층은 폴리프로필렌을 포함하고, 접착제 층은 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하고, 타이 층은 열가소성 재료를 포함한다.
추가적인 양태에서, 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 제1 투과성 코어 층, 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 제2 투과성 코어 층, 열가소성 층, 접착제 층, 및 열가소성 층과 접착제 층 사이에 타이 층을 포함하는 필름을 포함하는 복합 물품이 제공되며, 여기서 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 접착제 층 및 타이 층의 재료의 점도보다 더 크고, 여기서 필름은 제1 투과성 코어 층과 제2 투과성 코어 층 사이에 배치되어 제1 투과성 코어 층을 제2 투과성 코어 층에 커플링한다.
특정 실시형태에서, 필름은 5-층 필름, 예를 들어 5개의 층 중 하나가 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 필름으로서 구성된다. 다른 예에서, 접착제 층은 필름의 외부 층으로서 존재하고(예를 들어, 외부 층은 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함함), 여기서 접착제 층은 타이 층 상에 배치되고, 타이 층은 열가소성 층 상에 배치되고, 열가소성 층은 추가적인 타이 층 상에 배치되고, 추가적인 타이 층은 추가적인 열가소성 층 상에 배치된다. 특정 실시형태에서, 열가소성 층은 폴리올레핀 재료를 포함한다. 일부 예에서, 열가소성 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 특정 실시형태에서, 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 폴리프로필렌을 포함한다. 일부 예에서, 제1 층은 제1 용융 유동 지수를 포함하는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 제2 층은 제2 용융 유동 지수를 포함하는 제2 폴리프로필렌을 포함하고, 여기서 제1 용융 유동 지수는 제2 용융 유동 지수보다 더 낮다. 다른 예에서, 타이 층은 제1 층과 제2 층 사이에 존재한다. 일부 실시형태에서, 필름은 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만의 평량을 포함한다. 특정 예에서, 필름은 점착력을 제공하기에 효과적인 제1 층 및 제1 층에 커플링된 제2 비극성 층을 포함하는 이중층을 포함한다.
또 다른 양태에서, 복합재는 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 투과성 코어층, 코어 층 상에 배치된 필름, 및 필름 상에 배치된 커버 층을 포함하며, 필름은 열가소성 층 및 타이 층을 포함하고, 여기서 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 타이 층의 재료의 점도보다 더 크고, 필름은 3개 이상의 층을 포함하고, 필름의 타이 층은 타이 층이 없는 필름에 비해서 커버 층과 필름 간의 접착력을 증가시키기에 효과적이다.
특정 예에서, 열가소성 층은 폴리올레핀 재료를 포함한다. 다른 예에서, 열가소성 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 추가 예에서, 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 폴리프로필렌을 포함한다. 추가적인 실시형태에서, 제1 층은 제1 용융 유동 지수를 포함하는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 제2 층은 제2 용융 유동 지수를 포함하는 제2 폴리프로필렌을 포함하고, 여기서 제1 용융 유동 지수는 제2 용융 유동 지수보다 더 낮다. 일부 예에서, 타이 층은 제1 층과 제2 층 사이에 존재한다. 다른 예에서, 필름은 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 예에서, 필름은 5개의 층을 포함한다. 특정 예에서, 필름은 폴리프로필렌을 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 그리고 타이 층을 포함하는 제2 층, 제2 층 상에 배치되고 폴리프로필렌을 포함하는 제3 층, 제3 층 상에 배치되고 추가적인 타이 층을 포함하는 제4 층, 및 제4 층 상에 배치되고 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 제5 층을 포함한다. 일부 실시형태에서, 필름은 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만의 평량을 포함한다. 다른 예에서, 5개의 층 각각은 대략 동일한 두께로 존재한다. 추가 예에서, 제3 층의 폴리프로필렌은 제1 층의 폴리프로필렌의 점도보다 더 큰 점도를 포함한다. 다른 예에서, 제3 층의 폴리프로필렌의 점도는 제1 층 중의 폴리프로필렌의 점도보다 약 50% 더 높다. 특정 구성에서, 타이 층 및 추가적인 타이 층은 적어도 하나의 공통 재료를 포함한다. 일부 실시형태에서, 필름은 점착력을 제공하기에 효과적인 제1 층 및 제1 층에 커플링된 제2 비극성 층을 포함한다. 다른 예에서, 커버 층은 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름 중 하나 이상을 포함한다. 일부 실시형태에서, 재료는 필름과 커버 층 사이에 배치된 추가적인 층을 추가로 포함한다. 일부 예에서, 코어 층은 폴리프로필렌 및 유리 섬유를 포함한다. 다른 예에서, 열가소성 재료는 코어 층의 중량을 기준으로 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 존재한다. 추가 예에서, 유리 섬유는 코어 층의 중량을 기준으로 약 30 중량% 내지 약 70 중량%로 존재한다.
추가적인 양태에서, 복합재는 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 투과성 코어 층, 코어 층 상에 배치된 필름, 및 필름 상에 배치된 커버 층을 포함하며, 필름은 열가소성 층, 타이 층 및 접착제 층을 포함하고, 여기서 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 타이 층 및 접착제 층 중의 재료의 점도보다 더 크고, 여기서 필름은 3개를 초과하는 층을 포함하고, 여기서 접착제 층은 접착제 층이 없는 필름에 비해서 커버 층과 투과성 코어 층 간의 접착력을 증가시키기에 효과적이다.
특정 실시형태에서, 필름의 접착력은 타이 층이 없고, 필름보다 적어도 10% 더 큰 평량을 포함하는 대등한 필름의 접착력과 실질적으로 동일하다. 다른 실시형태에서, 접착제 층은 약 30 gsm 이하로 존재한다. 특정 실시형태에서, 커버 층은 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름을 포함한다. 다른 실시형태에서, 필름은 5-층 필름으로서 구성된다. 일부 예에서, 접착제 층은 필름의 외부 층으로서 존재하고, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하고, 여기서 접착제 층은 타이 층 상에 배치되고, 타이 층은 열가소성 층 상에 배치되고, 열가소성 층은 추가적인 타이 층 상에 배치되고, 추가적인 타이 층은 추가적인 열가소성 층 상에 배치된다. 특정 예에서, 열가소성 층 및 추가적인 열가소성 층은 적어도 하나의 공통 재료를 포함한다. 일부 실시형태에서, 열가소성 층 및 추가적인 열가소성 층 각각은 폴리올레핀을 포함하고, 여기서 열가소성 층 중의 폴리올레핀의 점도는 추가적인 열가소성 층 중의 폴리올레핀의 점도보다 더 높다. 특정 예에서, 코어 층은 폴리프로필렌 및 유리 섬유를 포함한다. 일부 예에서, 열가소성 층은 폴리프로필렌을 포함하고, 접착제 층은 폴리아마이드를 포함하고, 타이 층은 열가소성 재료를 포함한다.
또 다른 양태에서, 복합 물품은 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 제1 투과성 코어 층, 열가소성 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 제2 투과성 코어 층, 및 코어 층 상에 배치된 필름을 포함하며, 필름은 열가소성 층, 접착제 층, 및 열가소성 층과 접착제 층 사이의 타이 층을 포함하고, 여기서 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 접착제 층 및 타이 층의 재료의 점도보다 더 크고, 여기서 필름은 제1 투과성 코어 층과 제2 투과성 코어 층 사이에 배치되어 제1 투과성 코어 층을 제2 투과성 코어 층에 커플링하고, 여기서 필름은 3개를 초과하는 층을 포함한다.
특정 구성에서, 필름은 5-층 필름으로서 구성된다. 일부 예에서, 접착제 층은 필름의 외부 층으로서 존재하고, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하고, 여기서 접착제 층은 타이 층 상에 배치되고, 타이 층은 열가소성 층 상에 배치되고, 열가소성 층은 추가적인 타이 층 상에 배치되고, 추가적인 타이 층은 추가적인 열가소성 층 상에 배치된다. 다른 예에서, 열가소성 층은 폴리올레핀 재료를 포함한다. 일부 실시형태에서, 열가소성 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 추가적인 실시형태에서, 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 폴리프로필렌을 포함한다. 다른 예에서, 제1 층은 제1 용융 유동 지수를 포함하는 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 여기서 제2 층은 제2 용융 유동 지수를 포함하는 제2 폴리프로필렌을 포함하고, 제1 용융 유동 지수는 제2 용융 유동 지수보다 더 낮다. 특정 예에서, 타이 층은 제1 층과 제2 층 사이에 존재한다. 다른 예에서, 필름은 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만의 평량을 포함한다. 일부 예에서, 필름은 점착력을 제공하기에 효과적인 제1 층 및 제1 층에 커플링된 제2 비극성 층을 포함한다.
또 다른 양태에서, 열가소성 중합체 및 복수의 보강 섬유를 수용액 중에서 배합하는 단계, 열가소성 중합체 및 보강 섬유를 포함하는 수용액을 혼합하여 보강 섬유를 열가소성 중합체 중에 분산시켜서 수성 발포 분산액을 제공하는 단계, 수성 발포 분산액을 형성 요소 상에 배치하는 단계, 배치된 수성 발포체로부터 액체를 제거하여 열가소성 중합체 및 보강 섬유를 포함하는 웹을 제공하는 단계, 웹을 웹의 열가소성 중합체의 연화 온도보다 높은 온도에서 가열하는 단계, 열가소성 층 및 타이 층을 포함하는 필름을 웹 상에 배치하는 단계, 및 커버 층을 배치된 필름 상에 배치하여 복합재를 제공하는 단계를 포함하는 복합재의 형성 방법이 개시되며, 여기서 필름의 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 타이 층의 재료의 점도보다 더 크다.
특정 실시형태에서, 방법은 복합재를 미리 결정된 두께로 압착하여 복합 물품을 형성하는 단계를 포함한다. 다른 실시형태에서, 방법은 필름의 열가소성 층을 제1 층 및 제2 층을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 추가 실시형태에서, 방법은 제1 층을 제1 용융 유동 지수를 포함하는 제1 폴리프로필렌을 포함하도록 구성하고, 제2 층을 제2 용융 유동 지수를 포함하는 제2 폴리프로필렌을 포함하도록 구성하는 단계를 포함하며, 여기서 제1 용융 유동 지수는 제2 용융 유동 지수보다 더 낮다. 추가적인 예에서, 방법은 타이 층을 필름의 열가소성 층의 제1 층과 제2 층 사이에 존재하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 필름의 평량을 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만이도록 선택하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 필름을 5개의 층을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 필름을 폴리프로필렌을 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 그리고 타이 층을 포함하는 제2 층, 제2 층 상에 배치되고 폴리프로필렌을 포함하는 제3 층, 제3 층 상에 배치되고 추가적인 타이 층을 포함하는 제4 층, 및 제4 층 상에 배치되고 폴리아마이드를 포함하는 제5 층을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 특정 구성에서, 방법은 제3 층의 폴리프로필렌을 제1 층의 폴리프로필렌의 점도보다 더 큰 점도를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 제3 층의 폴리프로필렌의 점도를 제1 층 중의 폴리프로필렌의 점도보다 적어도 50% 더 높도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 타이 층 및 추가적인 타이 층을 적어도 하나의 공통 재료를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 필름을 점착력을 제공하기에 효과적인 제1 층 및 제1 층에 커플링된 제2 비극성 층을 포함하는 이중층으로서 구성하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 커버 층을 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름 중 하나 이상을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 필름과 커버 층 사이에 추가적인 층을 배치하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 웹을 열가소성 재료로서 폴리프로필렌을 포함하고 보강 섬유로서 유리 섬유를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 웹의 열가소성 재료를 웹의 중량을 기준으로 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 존재하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 유리 섬유를 코어 층의 중량을 기준으로 약 30 중량% 내지 약 70 중량%로 존재하도록 구성하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 필름을 웹으로부터 가장 먼 필름의 외부 층을 갖는 적어도 3개의 층을 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 필름을 적어도 4개의 층을 포함하도록 구성하고, 웹으로부터 가장 먼 필름의 외부 층을 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 필름을 적어도 5개의 층을 포함하도록 구성하고, 웹으로부터 가장 먼 필름의 외부 층을 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 복합재의 형성 방법은 열가소성 중합체 및 복수의 보강 섬유를 수용액 중에서 배합하는 단계, 열가소성 중합체 및 보강 섬유를 포함하는 수용액을 혼합하여 열가소성 중합체 중에 보강 섬유를 분산시켜서 수성 발포 분산액을 제공하는 단계, 수성 발포 분산액을 형성 요소 상에 배치하는 단계, 배치된 수성 발포체로부터 액체를 제거하여 열가소성 중합체 및 보강 섬유를 포함하는 웹을 제공하는 단계, 웹을 웹의 열가소성 중합체의 연화 온도보다 높은 온도에서 가열하는 단계, 열가소성 층 및 타이 층을 포함하는 필름을 웹 상에 배치하는 단계, 및 배치된 필름 상에 커버 층을 배치하여 복합재를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 필름의 열가소성 층 중의 열가소성 재료의 점도는 타이 층의 재료의 점도보다 더 크고, 여기서 필름은 3개 이상의 층을 포함한다.
특정 실시형태에서, 방법은 복합재를 미리 결정된 두께로 압착하여 복합 물품을 형성하는 단계를 포함한다. 다른 실시형태에서, 방법은 필름의 열가소성 층을 제1 층 및 제2 층을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 제1 층을 제1 용융 유동 지수를 포함하는 제1 폴리프로필렌을 포함하도록 구성하고, 제2 층을 제2 용융 유동 지수를 포함하는 제2 폴리프로필렌을 포함하도록 구성하는 단계를 포함하고, 여기서 제1 용융 유동 지수는 제2 용융 유동 지수보다 더 낮다. 추가 실시형태에서, 방법은 타이 층을 필름의 열가소성 층의 제1 층과 제2 층 사이에 존재하도록 구성하는 단계를 포함한다. 특정 예에서, 방법은 필름의 평량을 80 gsm 미만, 70 gsm 미만 또는 60 gsm 미만이도록 선택하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 필름을 5개의 층을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 필름을 폴리프로필렌을 포함하는 제1 층, 제1 층 상에 배치되고 그리고 타이 층을 포함하는 제2 층, 제2 층 상에 배치되고 폴리프로필렌을 포함하는 제3 층, 제3 층 상에 배치되고 추가적인 타이 층을 포함하는 제4 층, 및 제4 층 상에 배치되고 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 제5 층을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 제3 층의 폴리프로필렌을 제1 층의 폴리프로필렌의 점도보다 더 큰 점도를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 실시형태에서, 방법은 제3 층의 폴리프로필렌의 점도를 제1 층 중의 폴리프로필렌의 점도보다 적어도 50% 더 높도록 구성하는 단계를 포함한다. 추가 예에서, 방법은 타이 층 및 추가적인 타이 층을 적어도 하나의 공통 재료를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 점착력을 제공하기에 효과적인 제1 층 및 제1 층에 커플링된 제2 비극성 층을 갖는 필름을 구성하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 방법은 커버 층을 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름 중 하나 이상을 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 추가적인 층을 필름과 커버 층 사이에 배치하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 방법은 웹을 열가소성 재료로서 폴리프로필렌을 포함하고, 보강 섬유로서 유리 섬유를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 특정 실시형태에서, 방법은 웹의 열가소성 재료를 웹의 중량을 기준으로 약 20 중량% 내지 약 80 중량%로 존재하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 유리 섬유를 코어 층의 중량을 기준으로 약 30 중량% 내지 약 70 중량%로 존재하도록 구성하는 단계를 포함한다. 추가 예에서, 방법은 웹으로부터 가장 먼 필름의 외부 층을 갖는 필름을 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 특정 실시형태에서, 방법은 필름을 적어도 4개의 층을 포함하도록 구성하고, 웹으로부터 가장 먼 필름의 외부 층을 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 방법은 필름을 적어도 5개의 층을 포함하도록 구성하고, 웹으로부터 가장 먼 필름의 외부 층을 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하도록 구성하는 단계를 포함한다.
추가적인 특징부, 양태, 실시예 및 실시형태가 하기에서 보다 상세하게 기술될 것이다.
특정 실시형태가 첨부된 도면을 참고로 기술될 것이다:
도 1은 특정 실시예에 따른, 코어 층 및 필름을 포함하는 물품의 도면;
도 2는 특정 실시예에 따른, 코어 층, 필름 및 커버 층을 포함하는 물품의 도면;
도 3은 특정 구성에 따른, 이중층 필름의 도면;
도 4는 특정 구성에 따른, 3층 필름의 도면;
도 5a는 특정 구성에 따른, 다층 필름의 도면;
도 5b는 특정 구성에 따른, 다층 필름의 또 다른 도면;
도 6a는 특정 실시형태에 따른, 2개의 코어 층을 포함하고, 그들 사이에 필름을 포함하는 물품의 도면;
도 6b는 특정 실시형태에 따른, 2개의 코어 층을 포함하고, 그들 사이에 필름을 포함하고, 코어 층 중 하나의 표면 상에 추가적인 필름이 배치된 물품의 도면;
도 7a는 특정 실시형태에 따른, 2개의 코어 층을 포함하고, 필름이 코어 층 중 하나의 표면 상에 배치된 물품의 도면;
도 7b는 특정 실시형태에 따른, 2개의 코어 층을 포함하고, 필름이 코어 층 각각의 표면 상에 배치된 물품의 도면;
도 8은 특정 구성에 따른, 코어 층의 종(기계) 방향으로 코어 층의 표면 상에 배치된 필름 스트립의 도면;
도 9는 특정 구성에 따른, 코어 층의 폭 방향(cross direction)으로 코어 층의 표면 상에 배치된 필름 스트립의 도면;
도 10은 특정 실시예에 따른, 코어 층의 표면 상에 기계 방향 및 폭 방향으로 배치된 필름 스트립의 도면;
도 11은 특정 실시예에 따른, 코어 층의 표면 상에 기계 방향 및 폭 방향으로 배치된 복수의 필름 스트립의 도면;
도 12는 특정 실시예에 따른, 고점도 타이 층을 포함하는 필름의 시차 주사 열량 측정법 곡선;
도 13은 특정 실시예에 따른, 60 gsm의 평량을 갖는 필름의 시차 주사 열량 측정법 곡선;
도 14는 특정 실시예에 따른, 80 gsm의 평량을 갖는 필름의 시차 주사 열량 측정법 곡선;
도 15는 특정 실시형태에 따른, 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 16은 특정 실시형태에 따른, 다양한 조건 하에서 복합 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 17은 특정 실시형태에 따른, 시험 물품에 대한 다양한 설정 및 물리적인 파라미터를 보여주는 표;
도 18은 특정 실시형태에 따른, 상이한 조건 하에서 기계 방향에서의 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 19는 특정 실시형태에 따른, 상이한 조건 하에서 폭 방향에서의 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 20은 특정 실시예에 따른, 3가지 상이한 조건 하에서 다양한 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 21은 특정 실시예에 따른, 3가지 상이한 조건 하에서 다른 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 22는 특정 실시예에 따른, 3가지 상이한 조건 하에서 추가적인 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 23은 특정 실시예에 따른, 3가지 상이한 조건 하에서 특정 물품의 박리 강도를 보여주는 막대 그래프;
도 24 및 도 25는 특정 구성에 따른, 상이한 물품의 흡음을 도시한 도면;
도 26a 및 도 26b는 특정 실시예에 따른, 3.5 mm 두께의 코어를 포함하는 다양한 물품에 대한 박리 강도를 도시한 도면;
도 27a 및 도 27b는 특정 실시예에 따른, 3.0 mm 두께의 코어를 포함하는 다양한 물품에 대한 박리 강도를 도시한 도면;
도 28은 도 26a 내지 도 27b의 그래프에 대해서 사용된 다양한 시험 조건을 보여주는 표를 포함하는 도면;
도 29는 특정 실시예에 따른, 다양한 헤드라인 판에 대한 박리 강도를 보여주는 그래프;
도 30은 도 29의 그래프에서 사용된 시험 조건을 보여주는 표;
도 31은 도 26a 내지 도 27b 및 도 30의 시험 샘플 중에 존재하는 특정 성분을 보여주는 표;
도 32는 특정 구성에 따른, 2종의 상이한 필름 X1 및 필름 A1을 포함하는 생성물의 성능을 비교한 그래프;
도 33은 특정 구성에 따른, 2종의 상이한 필름 X1 및 필름 C1을 포함하는 생성물의 성능을 비교한 그래프;
도 34는 특정 구성에 따른, 2종의 상이한 필름 X1 및 필름 A1을 포함하는 생성물의 성능을 비교한 그래프;
도 35는 특정 구성에 따른, 2종의 상이한 필름 X2 및 필름 C1을 포함하는 생성물의 성능을 비교한 그래프;
도 36은 특정 구성에 따른, 3종의 상이한 필름 X2, 필름 C2 및 필름 C3을 포함하는 생성물의 성능을 비교한 그래프.
관련 기술 분야의 통상의 기술자는 본 개시 내용의 이익을 고려할 때, 도면에서 특정 치수 또는 특징부가 확대되거나 왜곡되거나 그 도면의 보다 사용자 친화적인 버전을 제공하도록 다른 관습적이지 않거나 비례하지 않는 방식으로 도시될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 어떤 특정 두께, 폭 또는 길이도 도면에서 묘사임이 의도되지 않고, 도면 성분의 상대적인 크기는 그 도면에서 성분 중 임의의 것의 크기를 제한하고자 함이 아니다. 치수 또는 값이 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 규정된 경우, 그 치수 또는 값은 단지 예시의 목적을 위해서 제공된다. 또한, 어떤 특정 재료 또는 배열도 도면의 특정 부분의 음영이 필수적임을 의도하지 않고, 그 도면에서 상이한 성분이 구별의 목적을 위해서 음영을 포함할 수 있지만, 상이한 성분은 필요하다면 동일하거나 유사한 재료를 포함할 수 있다.
특정 실시형태는 본 명세서에 개시된 기술의 사용자 친화적인 설명을 제공하기 위해서 단수 용어 및 복수 용어에 대한 언급과 함께 하기에 설명되어 있다. 이들 용어는 단지 편의 목적을 위해서 사용되며, 본 명세서에 기술된 특별한 실시형태에서 존재하는 바와 같이 달리 지시되지 않는 한 특정 특징부를 포함하거나 제외하는 바와 같이 그 물품, 복합물 및 다른 발명 주제를 제한하고자 함이 아니다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 물품은 서로에 커플링된 2개 이상의 상이한 성분을 포함하여 하나 이상의 목적하는 성능 특징을 갖는 복합재 또는 물품을 제공할 수 있다. 특정 예에서, 복합 물품은 코어 재료 상에 배치된 하나 이상의 추가적인 재료 또는 성분을 갖는 열가소성 코어 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 코어 재료 상에 배치된 추가적인 재료 또는 성분 중 적어도 하나는 타이 층을 포함하는 필름일 수 있다. 일부 예에서, 타이 층은 타이 층 중의 재료의 점도보다 더 큰 점도를 포함하는 또 다른 층에 커플링될 수 있다. 본 명세서에서 용어 "고점도" 재료에 대한 언급은 그 층 중의 특정 재료의 점도가 인접한 층 중의 재료의 점도보다 더 높은 것을 말한다. 예를 들어, 고점도 재료를 포함하는 층이 기술된 경우, 그 층에서 사용된 적어도 하나의 재료의 점도가 필름의 다른 층에서 사용된 재료보다 더 높다. 일부 예에서, 고점도 층 중에 존재하는 재료의 용융 유동 지수는 다양한 IPC 또는 ASTM 시험, 예를 들어 2013년자 ASTM D1238을 사용하여 측정되는 경우 1 그램/10분 미만일 수 있지만, 필름의 다른 층 중에 존재하는 재료의 용융 유동 지수는 고점도 재료의 용융 유동 지수를 측정하는 데 사용된 동일한 시험을 사용하는 경우 1 초과, 2 초과, 3 초과, 4 초과 또는 5 초과일 수 있다. 예를 들어, 고점도 재료는 필름의 다른 층 중에 존재하는 다른 재료의 용융 유동 지수보다 2X 더 낮거나 3X 더 낮거나 4X 더 낮거나 5X 더 낮은 용융 유동 지수를 포함할 수 있다(재료의 용융 유동 지수 모두가 동일한 ASTM 또는 IPC 시험을 사용하여 측정하는 경우).
특정 실시형태에서, 타이 층은 하나 이상의 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 단일중합체 또는 폴리올레핀 공중합체가 타이 층 중에 존재할 수 있다. 일부 예에서, 단일중합체 또는 공중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 및 그들의 조합 및 그들의 공중합체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 필요하다면 추가적인 재료가 필름의 타이 층 중에 또한 존재할 수 있다.
일부 실시형태에서, 고점도 타이 층의 존재는 일정한 점도의 더 두꺼운 코어 층의 사용을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 코어 층 두께가 일정한 점도를 가지면서 증가하는 경우, 또 다른 성분에 결합시키기 위해서 표면에 더 적은 재료가 존재할 수 있다. 이는 코어 층 두께 증가의 함수로서의 박리 강도를 감소시킬 수 있다. 증가된 두께를 위해서 밀도를 증가(이것은 또한 전체 중량을 증가시킬 수 있음)시켜야 하는 것을 회피하기 위해서 향상된 박리 강도를 제공하기 위해서 통합 타이 층이 사용될 수 있다. 요구되지는 않지만, 코어 층의 평량을 변경하지 않으면서 코어 층의 전체 두께를 증가시키는 것이 바람직한 경우에 사용하기 위해서 통합 타이 층의 존재가 바람직할 수 있다.
일부 예에서, 고점도 층은 고점도 폴리올레핀 층, 예를 들어, 고점도 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 필름에서 타이 층과 조합하여 그러한 고점도 층을 포함시킴으로써, 필름의 평량이 그러한 고점도 타이 층이 없는 필름에 비해서 감소될 수 있다. 예를 들어, 열가소성 코어 및 필름을 포함하는 복합 물품이 사용되는 경우, 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 필름의 평량은 그러한 타이 층 및/또는 고점도 타이 층이 없는 필름보다 적어도 25% 더 낮을 수 있고, 타이 층을 갖는 필름의 평량이 타이 층이 없는 필름의 평량보다 더 낮더라도, 고점도 타이 층 필름을 갖는 복합 물품의 전체 물성은 동일하거나 심지어는 개선될 수 있다. 특히, 타이 층을 갖는 필름은 타이 층이 없는 대등한 필름의 평량보다 25% 더 낮거나, 30% 더 낮거나, 35% 더 낮거나, 40% 더 낮거나 또는 50% 더 낮은 평량을 가질 수 있지만, 복합 물품에 적합한 전체 성능 특징을 여전히 제공한다. 하기에서 보다 상세하게 주목되는 바와 같이, 복합 물품의 성능 특징은 예를 들어, 박리 강도, 흡음, 난연성 또는 다른 적합한 물성 중 하나 이상을 측정함으로써 결정될 수 있다. 일부 예에서, 타이 층을 갖는 필름을 포함하는 복합 물품의 박리 강도(폭 방향, 기계 방향 또는 두 방향 모두에서)는, 타이 층을 갖는 필름의 전체 평량이 타이 층이 없는 필름의 전체 평량보다 더 낮은 경우에도 타이 층이 없는 대등한 필름을 포함하는 복합 물품과 실질적으로 동일하다. 박리 강도는 하기에서 보다 상세하게 주목되는 바와 같이, 예를 들어, 코어, 필름 및 표면 층을 포함하는 복합 물품으로부터 표면 층을 박리함으로써 측정될 수 있다. 사용될 수 있는 박리 강도 측정을 위한 한 예시적인 시험은 2004년자 ASTM D-903에 기술되어 있다. 필요하다면, ASTM D-903에 규정된 시편 크기를 더 작은 시편(특정 1 인치 x 12 인치 대신에 1 인치 x 6 인치)으로 감소시켜서 시험에 필요한 물품의 양을 감소시킬 수 있다.
일부 예에서, 고점도 층 및 타이 층을 갖는 필름은 60 gsm 이하, 예를 들어, 30 gsm(그램/제곱미터) 내지 60 gsm 또는 40 gsm 내지 60 gsm 또는 50 gsm 내지 60 gsm의 평량을 가질 수 있다. 비교 목적을 위해서, 복합 물품에 적합한 박리 강도를 제공하는 전형적인 필름은 80 gsm, 100 gsm 또는 그것을 초과하는 평량을 가질 수 있다. 이중층 또는 다층 필름이 사용되는 경우, 각각의 층은 다른 층과 동일한 평량을 가질 수 있거나 가질 수 없다. 일부 예에서, 3-층 필름은 약 60 gsm 이하 또는 약 80 gsm 이하 또는 약 100 gsm 이하의 평량을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 5-층 필름은 약 60 gsm 이하 또는 약 80 gsm 이하 또는 약 100 gsm 이하의 평량을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 필름의 접착제 층은 약 30 gsm의 평량을 포함할 수 있고, 평량의 나머지, 예를 들어, 약 30 내지 70 gsm은 필름의 다른 성분으로부터 유래될 수 있다.
일부 구성에서, 필름은 각각 하나 이상의 열가소성 재료를 포함하는 고점도 층 및 타이 층을 포함한다. 일부 예에서, 타이 층의 열가소성 재료가 또한 고점도 층 중의 성분 또는 재료로서 존재할 수 있다. 예를 들어, 제1 유형의 폴리올레핀이 고점도 층 중에 존재할 수 있고, 동일한 유형의 폴리올레핀이 더 낮은 점도에서 필름의 타이 층 중에 존재할 수 있다. 일부 예에서, 필름의 타이 층은 목적하는 타이 층 효과를 제공하는 폴리올레핀 단일중합체 또는 폴리올레핀 공중합체, 예를 들어, 폴리프로필렌의 단일중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 타이 층이 존재하는 경우, 그것은 적어도 하나의 추가적인 층(예를 들어, 이중층 필름) 또는 2개 이상의 추가적인 층을 포함하는 필름으로 존재할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 필름의 타이 층은 필름에서 중심 층으로서 존재하여 필름 성분들 사이에서 개선된 접착력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 필름이 3-층 필름의 형태를 보유하는 경우, 타이 층은 중간 층으로 존재할 수 있다. 필름이 5-층 필름의 형태를 보유하는 경우, 제1 타이 층이 외부 층과 중심 층 사이에 존재할 수 있고, 제2 타이 층이 중심 층과 내부 층 사이에 존재할 수 있다. 짝수의 층이 필름 중에 존재하는 경우, 타이 층은 층 중 임의의 것 사이에 존재할 수 있다. 본 명세서에서 상세하게 논의된 바와 같이, 필름의 다양한 층의 실제 두께는 동일할 수 있거나 상이할 수 있으며, 일부 예에서 타이 층은 필름의 다른 층보다 더 얇은 두께를 포함한다.
일부 예에서, 필름은 약 60 gsm 이하의 전체 평량을 가질 수 있고, 이중층 필름으로서 구성될 수 있는데, 이중층의 각각의 층은 평량의 약 50%에 기여한다. 상이한 층의 두께는 평량의 약 50%를 제공하도록 동일할 필요는 없다. 일부 구성에서, 다층 필름이 또한 사용될 수 있는데, 다층 필름의 각각의 층은 전체 필름 평량에 대해서 대략 동일한 백분율의 평량을 제공한다.
다른 예에서, 필름은 3-층, 4-층, 5-층 또는 5-층 초과의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필름은 다층 필름일 수 있는데, 층 중 하나 이상은 타이 층이다. 일부 예에서, 필름 중 하나의 층은 하나 이상의 폴리아마이드 재료 또는 폴리아마이드 재료를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. 필요하다면, 폴리아마이드 재료는 선형 또는 환형일 수 있다. 예를 들어, 3-층 필름은 층 중 적어도 하나 중에 폴리아마이드 재료 또는 폴리아마이드 재료를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 3-층 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 선형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 3-층 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 환형 폴리아마이드일 수 있다. 예를 들어, 필름 층 중 하나 이상 중에 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 둘 모두를 포함하는 3-층 필름이 존재할 수 있다. 환형 폴리아마이드가 3-층 필름 중에 존재하는 경우, 일부 구성에서, 환형 폴리아마이드는 카프로락탐이 아닌 임의의 환형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 예에서, 4-층 필름은 층 중 적어도 하나 중에 폴리아마이드 재료 또는 폴리아마이드 재료를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 4-층 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 선형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 4-층 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 환형 폴리아마이드일 수 있다. 예를 들어, 필름 층 중 하나 이상 중에 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 둘 모두를 포함하는 4-층 필름이 존재할 수 있다. 환형 폴리아마이드가 4-층 필름 중에 존재하는 경우, 일부 구성에서, 환형 폴리아마이드는 카프로락탐이 아닌 임의의 환형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 실시형태에서, 5-층 필름은 층 중 적어도 하나 중에 폴리아마이드 재료 또는 폴리아마이드 재료를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 5-층 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 선형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 5-층 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 환형 폴리아마이드일 수 있다. 예를 들어, 필름 층 중 하나 이상 중에 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 둘 모두를 포함하는 5-층 필름이 존재할 수 있다. 환형 폴리아마이드가 5-층 필름 중에 존재하는 경우, 일부 구성에서, 환형 폴리아마이드는 카프로락탐이 아닌 임의의 환형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 구성에서, 5개를 초과하는 층을 갖는 필름은 층 중 적어도 하나 중에 폴리아마이드 재료 또는 폴리아마이드 재료를 포함하는 공중합체를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 5-층을 초과하는 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 선형 폴리아마이드일 수 있다. 다른 예에서, 폴리아마이드를 포함하는 5-층을 초과하는 필름이 존재하는 경우, 폴리아마이드는 환형 폴리아마이드일 수 있다. 예를 들어, 필름 층 중 하나 이상 중에 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 둘 모두를 포함하는 5-층을 초과하는 필름이 존재할 수 있다. 환형 폴리아마이드가 5-층을 초과하는 필름 중에 존재하는 경우, 일부 구성에서, 환형 폴리아마이드는 카프로락탐이 아닌 임의의 환형 폴리아마이드일 수 있다.
특정 실시형태에서 그리고 도 1을 참고하면, 복합 물품의 단순화된 도면이 도시되어 있다. 물품(100)은 코어 층(110) 및 코어 층(110) 상에 배치된 필름(120)을 포함한다. 도 1의 단순화된 도면은 층(110)의 전체 상부 표면을 피복한 필름(120)을 나타내지만, 필요하다면, 필름(120)은 코어 층(110)의 표면의 일부 부분만을 부분적으로 피복할 수 있고, 예를 들어, 필름은 코어 층(110)의 제1 표면 또는 상부 표면의 50% 이하를 피복할 수 있다. 다른 예에서, 필름 재료의 스트립이 코어 층(110)의 표면의 상이한 면적 상에 위치될 수 있다. 특정 예에서, 코어 층은 열가소성 재료, 예를 들어, 열가소성 수지 또는 열가소성 섬유 또는 둘 모두, 및 열가소성 재료 중에 분산된 하나 이상의 유형의 보강 섬유를 포함할 수 있다. 하기에 보다 상세하게 기술된 바와 같이, 코어 층(110)은 전형적으로는 투과성 또는 다공성이고, 0%보다 큰 공극(void) 함량을 포함한다.
특정 구성에서, 복합 물품(100)의 필름(120)은 2개 이상의 층을 포함할 수 있다. 층은 타이 층에 의해서 서로에 연결되거나 커플링될 수 있거나, 다른 예에서, 타이 층은 필름(120)의 하나의 층으로서 존재할 수 있다. 예를 들어, 특정 예에서, 타이 층은 이중층 필름 중의 하나의 층일 수 있거나, 타이 층은 3-층 필름, 4-층 필름, 5-층 필름 또는 5-층을 초과하는 필름 중의 하나의 층일 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 필름(120)은 선형 또는 환형 폴리아마이드, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 추가적인 커버 또는 표면 층이 필름 층(120) 상에 배치된 경우, 타이 층은 복합 물품(100)에 목적하는 박리 강도를 제공하기에 적합한 점도를 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 2를 참고하면, 코어 층(160), 필름(170) 및 커버 층(180)을 포함하는 물품(150)이 도시되어 있다. 필름(170)의 타이 층은 접착력을 제공하여 커버 층(180)을 필름(170) 및/또는 코어 층(160)에 결합시켜서 물품(150)에 적합한 박리 강도를 제공할 수 있는 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 물품(150)의 박리 강도는 주변 조건 하에서 또는 다습 조건 하에서 시험되는 경우 기계 방향 및 폭 방향에서 5 내지 6 N/cm, 또는 그것을 초과할 수 있다. 필름(170)은 이중층, 3-층 필름, 4-층 필름, 5-층 필름 또는 5-층을 초과하는 필름일 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 필름(170)은 선형 또는 환형 폴리아마이드, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
특정 구성에서, 본 명세서에 기술된 물품 중의 코어 층의 두께는 약 1 mm 내지 약 10 mm, 예를 들어 약 2 mm 내지 약 8 mm, 예를 들어, 약 3 mm 내지 약 6 mm에서 달라질 수 있다. 코어 층의 평량은 전형적으로는 약 600 gsm 내지 약 3500 gsm, 보다 특별하게는, 약 600 gsm 내지 약 2000 gsm, 예를 들어, 약 600 gsm 내지 약 1200 gsm 또는 약 600 gsm 내지 약 800 gsm에서 달라질 수 있다. 통합 타이 층을 포함하는 필름의 두께는 전형적으로는 약 10 마이크로미터 내지 약 1 mm, 보다 특별하게는 약 30 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 예를 들어, 약 50 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터이다. 통합 타이 층을 포함하는 필름의 평량은 전형적으로는 약 20 gsm 내지 약 100 gsm, 보다 특별하게는 약 30 gsm 내지 약 60 gsm, 예를 들어, 약 45 내지 60 gsm이다.
특정 예에서, 그리고 도 3 및 도 4를 참고하면, 필름의 도면이 보다 상세하게 도시되어 있다. 도 3을 참고하면, 이중층 필름(300)은 제1 층(310) 및 제2 층(320)을 포함한다. 일부 예에서, 제1 층(310) 및 제2 층(320)은 적어도 하나의 공통 재료를 포함할 수 있지만, 다른 예에서 어떤 공통 재료도 층(310, 320) 중 존재하지 않을 수 있다. 특정 실시형태에서, 층(310, 320) 중 적어도 하나는 폴리아마이드 재료 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함한다. 다른 구성에서, 층(310, 320) 중 적어도 하나가 타이 층으로서 기능할 수 있다. 필름 층을 위한 추가적인 재료가 하기에 보다 상세하게 기술되어 있다. 다른 구성에서, 층(310, 320) 중 하나 또는 둘 모두는 비극성 재료를 포함할 수 있거나 비극성 층으로서 존재할 수 있다. 예를 들어, 비극성 층이 존재하는 경우, 그 층은 폴리올레핀, 예컨대, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 다른 탄화수소 기재(포화 또는 불포화) 재료를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 층(310, 320) 중 하나는 필름(300)에서 타이 층으로서 기능하는 폴리올레핀 재료 또는 코폴리아마이드 재료 또는 또 다른 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 층(310)은 (가공 온도에서) 접착력을 제공하여 임의의 커버 층 또는 추가적인 층(도시되지 않음)을 필름(300)을 포함하는 복합 물품에 결합시키는 것을 돕기에 효과적일 수 있다. 특정 구성에서, 층(310)은 접착력을 제공하여 커버 층 또는 추가적인 층을 복합 물품에 결합시키는 하나 이상의 공중합체를 포함한다. 일부 예에서, 층(320)의 점도는 재료가 가공 온도에서 너무 많이 이동하거나 움직이지 않도록 충분히 높게 선택될 수 있다. 저점도 재료가 사용되는 경우, 그 재료는 코어 층 및/또는 커버 층으로 용이하게 흡수될 수 있어서, 코어 층 및/또는 커버 층 사이에서 적합한 결합도를 제공할 수 없다. 층(320)으로서 (또는 층 중에서) 고점도 층을 사용하는 것은 예를 들어, 층(310) 중에서 더 적은 양의 재료를 사용하게 하여, 성능을 실질적으로 희생시키지 않으면서 필름(300)의 전체 평량이 감소되게 한다. 층(310)이 층(320) 상부에 위치된 것으로 도시되어 있지만, 그 구성은 대신에 층(320) 중에 존재하는 재료가 층(310) 상에 배치될 수 있도록 반전될 수 있다.
특정 예에서, 층(310)(층(320)은 타이 층으로서 기능함) 중에 포함될 수 있는 예시적인 재료는 예를 들어, 폴리아마이드, 코폴리아마이드 및 다른 재료와 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드의 혼합물을 포함한다. 임의로는, 층(310, 320) 중 하나 또는 둘 모두는 층(310, 320) 중에 임의의 카프로락탐 없이 존재할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 다량으로, 예를 들어 층(310)의 중량을 기준으로 50 중량% 이상으로 존재할 수 있는 반면, 다른 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 소량으로, 예를 들어 층(310)의 중량을 기준으로 50 중량% 미만으로 존재할 수 있다. 층(310) 중에 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 것 대신에(또는 층(310) 중의 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드에 더하여), 필요하다면, 재료, 예컨대 에스터, 폴리에스터, 올레핀, 폴리올레핀, 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 아세테이트, 폴리아세테이트, 우레탄, 폴리우레탄, 블록 공중합체 락톤, 할로중합체(이것은 타이 층에 약간의 난연성을 부여할 수 있음), 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무, 및 첨가제, 예컨대 점착 부여제, 가소제, UV 안정제, 산화방지제, 안료, 염료, 난연제, 정전기 방지제, 살생물제(예를 들어, 항박테라아제 또는 항진균제), 충전제, 휘스커(whisker), 분말, 입자(예를 들어, 전기 전도성 입자 또는 비전기 전도성 입자), 취기제, 착색제 또는 다른 재료가 또한 층(310) 중에 존재할 수 있다.
특정 실시형태에서, 필름(300)의 각각의 층은 대략 동일한 두께로 존재할 수 있지만, 다른 예에서, 층(310, 320) 중 하나의 두께가 다른 층보다 더 두꺼울 수 있다. 유사하게, 두 층(310, 320)의 평량은 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 일부 예에서, 필름(300)의 각각의 층은 약 20 내지 30 gsm의 평량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 층(310)의 평량은 필름(300)의 전체 평량의 적어도 50%를 차지하고, 보다 특별하게는 층(310)은 필름(300)의 전체 평량의 적어도 60% 또는 필름(300)의 전체 평량의 적어도 75%를 차지한다. 일부 예에서, 타이 층(320)은 필름(300)의 전체 평량의 적어도 50%를 차지할 수 있고, 보다 특별하게는 층(320)은 필름(300)의 전체 평량의 적어도 60% 또는 필름(300)의 전체 평량의 적어도 75%를 차지한다. 이들 평량 값은 필름(300)의 가공 전의 평량을 말하며, 생성된 평량은 필름을 포함하는 물품의 가공 후에 변할 수 있다.
특정 구성에서, 층(320)은 층(320)에 고점도를 부여하는 하나 이상의 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 층(320)에서 사용되는 재료의 점도는 그것이 층(310) 중의 재료의 점도보다 더 높도록 선택될 수 있다. 재료의 점도는 예를 들어, 2008년자 ASTM D1084를 비롯한 다수의 시험에 의해서 측정될 수 있다. 본 명세서에서 층의 점도에 대한 언급은 층 중에 존재하는 재료의 점도의 측정치를 말하며, 필름 중에 존재하는 경우 층 자체의 점도의 측정치를 반드시 말하는 것은 아니다.
일부 실시형태에서, 층(320)은 폴리올레핀, 예컨대, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐-1 또는 폴리올레핀의 엘라스토머 또는 유도체, 예컨대, 예를 들어, 폴리아이소부틸렌, 프로필렌 고무, 에틸렌 고무, 에틸렌 프로필렌 고무 및 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무와 폴리올레핀의 반응에 의해서 형성된 다른 중합체를 포함하지만, 그에 제한되지 않는 하나 이상의 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 층(320)은 유체가 층(310)으로 용이하게 통과하지 않거나 그것에 의해서 흡수되도록 일반적으로 비극성, 불투과성 및/또는 비-다공성일 수 있다. 층(320)의 불투과성은 층(320)이 물품의 투과성 코어 층으로 흡수되는 것을 감소시키거나 방지하는 작용을 한다. 특정 예에서, 층(310)의 재료는, 필름이 가열되어 층(310)을 실질적으로 연화시키지 않으면서, 층(320)을 연화시킬 수 있도록 층(320) 중의 재료의 용융점보다 더 높은 용융점을 갖도록 선택된다. 다른 예에서, 층(320)은 예를 들어, 필름이 상부에 배치된 코어 층을 가열함으로써 커플링된 코어 층에 층(320)을 결합시키기 위해서, 층(310) 중의 재료보다 낮은 용융점을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 층(320)은 아래에 놓인 코어 층(320)에 결합을 제공하기 위해서 광 활성화될 수 있고, 층(310)은 열 활성화될 수 있다. 필요한 것은 아니지만, 필름(300)이 코어 층 상에 배치된 경우(도시되지 않음), 타이 층(320)은 층(320)이 층(310)과 임의의 코어 층 사이에 위치되도록 일반적으로 코어 층에 인접하게 배치된다.
특정 예에서, 층(310, 320)은 함께(임의로는 그들 사이에 타이 층이 존재하며, 여기서 타이 층은 층(310, 320)으로서 존재하지 않음) 일반적으로 공기, 연기, 액체 또는 다른 유체에 대해서 투과성이 아니고, 그러한 유체 장벽을 제공하는 기능을 하는 필름(300)을 제공할 수 있고, 복합 물품에서 아래에 놓인 코어 층을 추가적인 층에 접착 커플링할 수 있다. 예를 들어, 가공 동안, 층(310, 320)을 포함하는 필름은 코어 층 상에 위치되거나 배치될 수 있다. 이어서, 커버 층이 배치된 필름 상에 층(310)에 인접하게 위치될 수 있다. 압력, 열 또는 둘 모두가 물품에 적용되어 필름 타이 층을 (적어도 어느 정도로) 용융시켜서 필름(300)의 고점도 타이 층을 통해서 커버 층을 코어 층에 결합시킨다. 예시적인 압력 및 가공 온도가 본 명세서에서 보다 상세하게 논의된다. 바람직한 구성에 따라서, 층(310)이 아래에 놓인 코어 층에 인접할 수 있거나, 층(320)이 아래에 놓인 코어 층에 인접할 수 있다. 일부 예에서, 층(320)은 코어 층에 커플링하고, 층(310)은 물품의 표면 또는 커버 층에 커플링하고, 예를 들어 층(310)은 필름을 커버 층에 결합시키는 데 사용되는 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 코어로부터 가장 먼(필름(300)의 배향에 좌우됨), 예를 들어 또 다른 성분에 커플링될 수 있는 외부 표면 상에 존재하는 층(310, 320)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드 또는 그들의 조합, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(320)이 층(310) 대신에 폴리아마이드를 포함할 수 있거나, 층(310, 320) 둘 모두가 각각 폴리아마이드, 예컨대, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
이제 도 4를 참고하면, 3개의 층(410, 420 및 430)을 포함하는 다층 필름(400)이 도시되어 있다. 일부 예에서, 층 중 하나가 타이 층이고, 나머지 두 층은 타이 층이 아니고, 예를 들어 층(420)이 타이 층으로서 기능할 수 있다. 다른 예에서, 층 중 2개가 타이 층이다. 일부 예에서, 층(410)은 (하나 이상의 가공 온도에서) 접착력을 제공하여 커버 층 또는 다른 층을 복합 물품에 결합하는 것을 돕는 기능을 하기에 효과적일 수 있다. 층(430)은 필름(400)을 아래에 놓은 코어 층에 결합시키는 것을 돕기 위해서 존재할 수 있다. 필요하다면, 층(420, 430)은 유사한 재료 또는 상이한 재료를 포함할 수 있고, 예를 들어, 층(420 및 430)은 하나 이상의 열가소성 재료, 예컨대, 예를 들어, 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(420, 430)은 폴리올레핀, 예컨대, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐-1 또는 폴리올레핀의 엘라스토머 또는 유도체, 예컨대, 예를 들어, 폴리아이소부틸렌, 프로필렌 고무, 에틸렌 고무, 에틸렌 프로필렌 고무 및 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무와 폴리올레핀의 반응에 의해서 형성된 다른 중합체를 포함하지만, 그에 제한되지 않는 재료를 포함할 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 층(420) 또는 층(430) 또는 둘 모두는 일반적으로 유체가 층(420) 또는 층(430)으로 용이하게 통과하지 않거나 그것에 의해서 흡수되도록 일반적으로 비극성, 불투과성 및/또는 비-다공성일 수 있다. 층(420)(또는(430))의 불투과성은 (커버 층에 커플링된) 특정 층(410 또는 430)이 물품의 불투과성 코어 층으로 흡수되는 것을 감소시키거나 방지하는 작용을 한다. 특정 예에서, 층(430)의 재료는 층(410, 420) 중의 재료의 점도보다 더 높은 점도를 갖도록 선택된다. 다른 구성에서, 층(420)에서 사용되는 재료는 층(410, 430)에서 사용되는 재료보다 더 높은 점도를 가질 수 있다. 일부 예에서, 층(420, 430)은 공통 재료, 예를 들어, 폴리올레핀, 예컨대 폴리프로필렌을 포함하지만, 재료의 점도는 상이한 층(420, 430)에서 상이하다.
일부 구성에서, 층(430)은 본 명세서에 기술된 바와 같은 고점도 재료를 포함하지만, 층(420)은 본 명세서에 기술된 바와 같은 고점도 재료를 포함하지 않는다. 그러한 구성에서, 층(410)은 커버 층에 인접하게 위치될 수 있고, 층(430)은 코어 층에 인접하게 위치될 수 있다. 그러나, 필요하다면, 그 구성은 층(430)이 커버 층에 인접하게 위치되고, 층(410)이 코어 층에 인접하게 위치될 수 있도록 뒤집힐 수 있다. 다른 구성에서, 층(420, 430) 각각은 본 명세서에 기술된 바와 같은 고점도 재료, 예를 들어, 고점도 폴리올레핀을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 용어 "고"는 정도의 용어이기 때문에, 용어 "고점도"는 본 명세서에서 점도가 필름의 다른 층 중의 다른 재료보다 더 높은 것을 의미한다. 일부 예에서, 층(430)은 고점도 폴리프로필렌(또는 다른 폴리올레핀)을 포함하고, 층(420)은 층(430) 중의 폴리프로필렌보다 더 낮은 점도를 갖는 폴리프로필렌(또는 폴리올레핀)을 포함한다. 층(410)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드, 다른 재료와 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(410)은 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 다량으로, 예를 들어 층(410)의 중량을 기준으로 50 중량% 이상으로 존재할 수 있는 반면, 다른 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 소량으로, 예를 들어 층(410)의 중량을 기준으로 50 중량% 미만으로 존재할 수 있다. 층(410) 중에 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 것 대신에(또는 층(410) 중의 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드에 더하여), 필요하다면, 재료, 예컨대 에스터, 폴리에스터, 올레핀, 폴리올레핀, 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 아세테이트, 폴리아세테이트, 우레탄, 폴리우레탄, 블록 공중합체 락톤, 할로중합체(이것은 타이 층에 약간의 난연성을 부여할 수 있음), 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무, 및 첨가제, 예컨대 점착 부여제, 가소제, UV 안정제, 산화방지제, 안료, 염료, 난연제, 정전기 방지제, 살생물제(예를 들어, 항박테라아제 또는 항진균제), 충전제, 휘스커, 분말, 입자(예를 들어, 전기 전도성 입자 또는 비전기 전도성 입자), 취기제, 착색제 또는 다른 재료가 또한 층(410) 중에(및/또는 층(420, 430) 중에) 존재할 수 있다. 필요하다면, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드(예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드)는 층(420, 430) 중 하나 또는 둘 모두 중에 또는 층(410, 420 및 430) 각각 중에 존재할 수 있다. 일부 예에서, 코어로부터 가장 먼(필름(400)의 배향에 좌우됨), 예를 들어 또 다른 성분에 커플링될 수 있는 외부 표면, 예컨대 표면 또는 장식 피복물 상에 존재하는 층(410, 430)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드 또는 그들의 조합, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(430)이 층(410) 대신에 폴리아마이드를 포함할 수 있거나, 층(410, 430) 둘 모두가 각각 폴리아마이드, 예컨대, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
특정 예에서 그리고 도 5a를 참고하면, 다층 필름(500)의 도면이 도시되어 있다. 필름(500)은 층(510, 520, 530 및 540)을 포함한다. 층(520 내지 540) 중 임의의 하나 이상은 각각 예를 들어, 층(420)과 유사하게 타이 층으로서 기능하기에 효과적일 수 있다. 일부 예에서, 층(520 내지 540) 중 적어도 하나는 타이 층이고, 적어도 하나의 다른 층은 본 명세서에 기술된 바와 같은 고점도 층이다. 특정 구성에서, 층(520)은 타이 층이고, 층(530)은 고점도 층이다. 필요하다면, 층(540)은 또 다른 타이 층, 고점도 층 또는 다른 특성 및/또는 재료를 포함하는 층일 수 있다. 다른 구성에서, 층(520 내지 540) 중 적어도 2개는 고점도 재료를 포함하여 그 2개의 층이 고점도 타이 층으로서 기능하도록 할 수 있다. 예를 들어, 층(520 및 540)은 고점도 재료를 포함할 수 있고, 층(530)은 타이 층으로서 기능할 수 있다. 상이한 층 중의 고점도 재료는 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 필요하다면, 층(520 내지 540) 중 하나 또는 2개는 투과성 또는 다공성일 수 있고, 나머지 층 또는 층들(520 내지 540)은 불투과성일 수 있다. 대안적인 구성에서, 층(520 내지 540) 각각은 투과성 또는 다공성일 수 있거나, 층(520 내지 540) 각각은 불투과성일 수 있다. 일부 예에서, 층(520 내지 540) 각각은 폴리올레핀, 예컨대, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐-1 또는 폴리올레핀의 엘라스토머 또는 유도체, 예컨대, 예를 들어, 폴리아이소부틸렌, 프로필렌 고무, 에틸렌 고무, 에틸렌 프로필렌 고무 및 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무와 폴리올레핀의 반응에 의해서 형성된 다른 중합체를 포함하지만, 그에 제한되지 않는 하나 이상의 열가소성 재료를 독립적으로 포함할 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 층(520 내지 540) 각각은 유체가 층(520 내지 540)으로 용이하게 통과하지 않거나 그것에 의해서 흡수되도록 일반적으로 비극성, 불투과성 및/또는 비-다공성일 수 있다. 층(520 내지 540)의 불투과성이 예를 들어 층(510)이 물품의 투과성 코어 층으로 흡수되는 것을 감소시키거나 방지하는 작용을 할 수 있다. 특정 예에서, 층(510 내지 540)의 특정 층에서 재료는 필름이 가열되어 다른 층을 실질적으로 연화시키지 않으면서, 특정 층을 연화시킬 수 있도록 다른 층 중의 재료의 용융점보다 더 높은 용융점을 갖도록 선택될 수 있다. 일부 실시형태에서, 층(520 및 540) 각각은 폴리프로필렌을 포함할 수 있지만, 층(520)에서 사용된 폴리프로필렌의 점도는 층(540)에서 사용된 폴리프로필렌보다 더 높을 수 있다. 다른 예에서, 층(520 및 540) 각각은 폴리프로필렌을 포함할 수 있지만, 층(540)에서 사용된 폴리프로필렌의 점도는 층(520)에서 사용된 폴리프로필렌보다 더 높을 수 있다.
특정 예에서, 층(510)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드, 및 다른 재료와 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드의 혼합물을 포함할 수 있고, 예를 들어, 층(510)은 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 다량으로, 예를 들어 층(510)의 중량을 기준으로 50 중량% 이상으로 존재할 수 있는 반면, 다른 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 소량으로, 예를 들어 층(510)의 중량을 기준으로 50 중량% 미만으로 존재할 수 있다. 층(510) 중에 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 것 대신에(또는 층(510) 중의 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드에 더하여), 필요하다면, 재료, 예컨대 에스터, 폴리에스터, 올레핀, 폴리올레핀, 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 아세테이트, 폴리아세테이트, 우레탄, 폴리우레탄, 블록 공중합체 락톤, 할로중합체(이것은 타이 층에 약간의 난연성을 부여할 수 있음), 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무, 및 첨가제, 예컨대 점착 부여제, 가소제, UV 안정제, 산화방지제, 안료, 염료, 난연제, 정전기 방지제, 살생물제(예를 들어, 항박테라아제 또는 항진균제), 충전제, 휘스커(whisker), 분말, 입자(예를 들어, 전기 전도성 입자 또는 비전기 전도성 입자), 취기제, 착색제 또는 다른 재료가 또한 층(510) 중에 존재할 수 있다. 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 층(510)은 동일할 필요는 없고, 필요하다면, 상이한 재료, 예를 들어 상이한 폴리아마이드, 상이한 코-폴리아마이드 또는 상이한 첨가제 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 필요하다면, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드(예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드)는 (층(510) 중에 존재하는 것 대신에) 층(520, 530, 540) 중 하나 이상 중에 또는 층(510, 520, 530 및 540) 각각 중에 존재할 수 있다. 일부 예에서, 코어로부터 가장 먼(필름(500)의 배향에 좌우됨), 예를 들어 또 다른 성분에 커플링될 수 있는 외부 표면, 예컨대 표면 또는 장식 피복물 상에 존재하는 층(510, 540)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드 또는 그들의 조합, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(540)이 층(510) 대신에 폴리아마이드를 포함할 수 있거나, 두 층(510, 540)이 각각 폴리아마이드, 예컨대, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
이제 도 5b를 참고하면, 5개의 층을 포함하는 다층 필름(500)의 또 다른 도면이 도시되어 있다. 필름(550)은 층(560 내지 580)을 포함한다. 층(560)은 상기에 기술된 바와 같은 층(510)과 유사할 수 있다. 예를 들어, 층(560)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드, 및 다른 재료와 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드의 혼합물을 포함할 수 있고, 예를 들어, 층(560)은 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 다량으로, 예를 들어 층(560)의 중량을 기준으로 50 중량% 이상으로 존재할 수 있는 반면, 다른 예에서, 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 소량으로, 예를 들어 층(560)의 중량을 기준으로 50 중량% 미만으로 존재할 수 있다. 층(560) 중에 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 것 대신에(또는 층(560) 중의 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드에 더하여), 필요하다면, 재료, 예컨대 에스터, 폴리에스터, 올레핀, 폴리올레핀, 아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 아세테이트, 폴리아세테이트, 우레탄, 폴리우레탄, 블록 공중합체 락톤, 할로중합체(이것은 타이 층에 약간의 난연성을 부여할 수 있음), 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무, 및 첨가제, 예컨대 점착 부여제, 가소제, UV 안정제, 산화방지제, 안료, 염료, 난연제, 정전기 방지제, 살생물제(예를 들어, 항박테라아제 또는 항진균제), 충전제, 휘스커, 분말, 입자(예를 들어, 전기 전도성 입자 또는 비전기 전도성 입자), 취기제, 착색제 또는 다른 재료가 또한 층(560) 중에 존재할 수 있다. 층(560)은 동일할 필요는 없고, 필요하다면, 상이한 재료, 예를 들어 상이한 폴리아마이드, 상이한 코-폴리아마이드 또는 상이한 첨가제 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 필요하다면, 층(565 내지 580)은 또한 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있거나, 층(580)은 대신에 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드 재료를 포함할 수 있고, 예를 들어, 층(580)은 (층(510) 중의 폴리아마이드 대신에 또는 그것에 더하여) 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 층(565 내지 580) 중 적어도 하나는 고점도 층일 수 있고, 층(565 내지 580) 중 적어도 하나는 타이 층일 수 있다. 일부 예에서, 고점도 층은 층(565)이다. 다른 예에서, 고점도 층은 층(570)이다. 다른 실시형태에서, 고점도 층은 층(575)이다. 추가 예에서, 고점도 층은 층(580)이다. 일부 예에서, 타이 층은 층(565)이다. 다른 예에서, 타이 층은 층(570)이다. 다른 실시형태에서, 타이 층은 층(575)이다. 추가 예에서, 타이 층은 층(580)이다. 특정 구성에서, 타이 층은 필름의 층들 사이에 존재할 수 있다. 예를 들어, 층(565 및 575) 각각은 타이 층으로서 기능할 수 있다. 일부 실시형태에서, 필름이 홀수개의 층을 포함하는 경우, 고점도 층은 층상 스택에서 중심 층으로서 존재할 수 있다. 예를 들어, 고점도 층은 층(570)으로서 존재할 수 있고, 임의로는 타이 층은 층(565, 575) 각각으로서 존재한다. 일부 실시형태에서, 층(570 및 580)은 적어도 하나의 공통 재료, 예를 들어, 폴리올레핀을 포함할 수 있지만, 층(570, 580) 중의 재료의 점도는 상이할 수 있고, 예를 들어, 점도는 층(580) 중의 재료보다 층(570) 중의 재료가 더 높을 수 있거나 그 반대이다. 일부 예에서, 층(565 내지 580) 각각은 폴리올레핀, 예컨대, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리부텐-1 또는 폴리올레핀의 엘라스토머 또는 유도체, 예컨대, 예를 들어, 폴리아이소부틸렌, 프로필렌 고무, 에틸렌 고무, 에틸렌 프로필렌 고무 및 엘라스토머, 예컨대 천연 고무 또는 합성 고무와 폴리올레핀의 반응에 의해서 형성된 다른 중합체를 포함하지만, 그에 제한되지 않는 하나 이상의 열가소성 재료를 독립적으로 포함할 수 있다. 일부 예에서, 층(560)은 폴리아마이드를 포함할 수 있고, 층(565, 575)은 타이 층으로서 기능할 수 있고, 층(570, 580)은 폴리프로필렌을 포함할 수 있고, 층(570)에서 사용된 폴리프로필렌의 점도는 층(580)에서 사용된 폴리프로필렌의 점도보다 더 높다. 일부 예에서, 코어로부터 가장 멀게 존재할 수 있는 (필름(550)의 배향에 좌우됨), 예를 들어 또 다른 성분에 커플링될 수 있는 외부 표면, 예컨대 표면 또는 장식 피복물 상에 존재하는 층(560, 580)은 폴리아마이드, 코폴리아마이드 또는 그들의 조합, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
특정 예에서, 도 3 내지 도 5b에서 층 중 임의의 것은 목적하는 특성 또는 특징을 부여하기 위해서 하나 이상의 재료를 독립적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 층(310, 410, 510 및 540)은 입자, 분말, 휘스커, 충전제, 결합제, 섬유 또는 필름에 목적하는 물성을 부여할 수 있는 다른 재료를 독립적으로 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 난연제 재료, 예컨대 할로겐화된 재료, 인화된 재료, 질소화된 재료 또는 다른 적합한 난연제가 층(310, 410, 510 또는 540)에 첨가될 수 있다. 추가 실시형태에서, 매연 억제제, 산소 스캐빈저, 자외선 억제제, 염료, 착색제, 안료 또는 다른 재료가 층(310, 410, 510 또는 540)에 첨가될 수 있다. 필요하다면, 필름의 최외곽 층(필름이 코어에 커플링된 후 코어로부터 더 먼 층)은 입자, 분말, 휘스커, 충전제, 결합제, 섬유 또는 필름에 목적하는 물성을 부여할 수 있는 다른 재료를 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 난연제 재료, 예컨대 할로겐화된 재료, 인화된 재료, 질소화된 재료 또는 다른 적합한 난연제, 매연 억제제, 산소 스캐빈저, 자외선 억제제, 염료, 착색제, 안료 또는 다른 재료.
다시 도 1 및 도 2를 참고하면, 특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 복합 물품의 코어 층, 예를 들어, 코어 층(110 또는 160)은 전형적으로는 복수의 보강 재료, 예컨대 보강 섬유와 조합된, 하나 이상의 열가소성 재료, 예를 들어, 분말 형태 또는 섬유 형태의 열가소성 수지를 포함한다. 일부 예에서, 보강 재료 및 섬유는 함께 코어 층에 다공성 본성을 부여하기 위해서 복수의 공극 공간을 포함하는 웹을 형성하고, 예를 들어 웹은 보강 섬유 및 열가소성 재료로부터 형성된다. 공극 공간은 일반적으로는 코어 층에 어떤 중량도 부가하지 않지만, 코어 층의 전체 두께를 증가시킬 수 있다. 일부 예에서, 코어 층은 코어 층의 전체 부피를 기준으로, 적어도 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 또는 50% 초과, 예를 들어, 55 내지 95% 또는 75 내지 95%의 공극률을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 코어 층의 공극률은 약 0 내지 30%, 10 내지 40%, 20 내지 50%, 30 내지 60%, 40 내지 70%, 50 내지 80%, 60 내지 90%, 0 내지 40%, 0 내지 50%, 0 내지 60%, 0 내지 70%,0 내지 80%, 0 내지 90%, 10 내지 50%, 10 내지 60%, 10 내지 70%, 10 내지 80%, 10 내지 90%, 10 내지 95%, 20 내지 60%, 20 내지 70%, 20 내지 80%, 20 내지 90%, 20 내지 95%, 30 내지 70%, 30 내지 80%, 30 내지 90%, 30 내지 95%, 40 내지 80%, 40 내지 90%, 40 내지 95%, 50 내지 90%, 50 내지 95%, 60 내지 95%, 70 내지 80%, 70 내지 90%, 70 내지 95%, 80 내지 90%, 80 내지 95% 또는 이러한 예시적인 범위 내의 임의의 예시적인 값일 수 있다. 필요하다면, 코어 또는 전체 복합체의 공극률은 95%를 초과할 수 있고, 예를 들어, 약 96% 또는 97%일 수 있다.
특정 구성에서, 코어 층(110 또는 160)은 약 0.1 gm/cc 내지 약 2.0 gm/cc, 예를 들어, 약 0.1 gm/cc 내지 약 1.0 gm/cc 또는 약 0.3 gm/cc 내지 약 1.5 gm/cc 또는 약 0.5 gm/cc 내지 약 1.0 gm/cc 또는 약 1.0 gm/cc 내지 약 1.5 gm/cc 또는 약 1.5 gm/cc 또는 약 2.0 gm/cc의 밀도를 가질 수 있다. 본 명세서에 기술된 물품의 코어 층은 공지된 제조 방법, 예를 들어, 습식 레이드 공정, 에어 레이드 공정, 건식 블렌드 공정, 카딩 및 니들 공정 및 부직포 제품을 제조하기 위해서 사용되는 다른 공지된 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 그러한 제조 공정의 조합이 또한 유용하다.
특정 예에서, 코어 층의 열가소성 재료는 분말 형태 또는 섬유 형태의 열가소성 수지를 비롯한 다수의 상이한 형태 및 구성을 보유할 수 있다. 사용된 가공 조건에 따라서, 또다른 것보다 하나의 형태를 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 열가소성 재료는 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴스타이렌, 부타다이엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테트라클로레이트, 및 폴리바이닐 클로라이드, 가소화된 것 및 가소화되지 않은 것 둘 모두 및 이들 재료의 서로의 블렌드 또는 이들 재료와 다른 중합체 재료의 블렌드를 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 다른 적합한 열가소성 물질은 폴리아릴렌 에터, 폴리카보네이트, 폴리에스터카보네이트, 열가소성 폴리에스터, 폴리에터이마이드, 아크릴로나이트릴-부틸아크릴레이트-스타이렌 중합체, 비정질 나일론, 폴리아릴렌 에터 케톤, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리아릴 설폰, 폴리에터 설폰, 액정 중합체, 파맥스(PARMAX)(등록상표)로서 상업적으로 공지된 폴리(1,4 페닐렌), 고열 폴리카보네이트, 예컨대 바이엘(Bayer)의 아페크(APEC)(등록상표) PC, 고온 나일론, 및 실리콘, 뿐만 아니라 이들 재료 서로의 합금 및 블렌드 또는 이들 재료와 다른 중합체 재료의 합금 및 블렌드를 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 일부 예에서, 열가소성 재료는 미립자, 섬유 또는 분말 형태로 존재한다. 입자는 지나치게 미세할 필요는 없지만, 약 1.5 밀리미터보다 더 거친 입자는 덜 바람직한데, 그 이유는 그것이 성형 공정 동안 균일한 구조를 생성하도록 충분히 유동할 수 없기 때이다. 더 큰 입자를 사용하여 통합되는 경우 재료의 굴곡 탄성률(flexural modulus)을 감소시킬 수 있다. 한 선택에서, 입자는 크기가 약 1 밀리미터 이하이다. 다른 예에서, 열가소성 재료는 열가소성 섬유의 형태, 예컨대, 예를 들어 각각의 전체 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 공개 공보 제20120065283호 또는 미국 특허 공개 공보 제20130244528호에 기술된 폴리이마이드 및 폴리설폰 재료의 형태를 보유할 수 있다.
일부 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 물품의 코어 층은 하나 이상의 유형의 섬유를 포함할 수 있다. 예시적인 유형의 섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연 섬유, 열가소성 섬유, 합성 유기 섬유, 특히 고탄성률 유기 섬유, 예컨대, 예를 들어, 파라- 및 메타-아라마이드 섬유, 나일론 섬유, 폴리에스터 섬유, 천연 섬유, 예컨대 대마, 사이잘(sisal), 황마, 아마, 코이어(coir), 양마 및 셀룰로스 섬유, 미네랄 섬유, 예컨대 현무암, 미네랄 울(예를 들어, 락 울(rock wool) 또는 슬래그 울(slag wool)), 규회석, 알루미나 실리카 등, 또는 그들의 혼합물, 금속 섬유, 금속화된 천연 섬유 및/또는 합성 섬유, 세라믹 섬유, 얀 섬유, 또는 그들의 혼합물을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시형태에서, 섬유는 사용 전에 화학적으로 처리되어 섬유에 목적하는 작용기를 제공하거나 섬유에 다른 물성을 부여할 수 있다. 중합체 코어 중의 섬유 함량은 중합체 코어의 약 20 중량% 내지 약 90 중량%, 보다 특별하게는 약 30 중량% 내지 약 70 중량%일 수 있다. 전형적으로, 복합물의 섬유 함량은 복합물의 약 20 중량% 내지 약 90 중량%, 보다 특별하게는 약 40 중량% 내지 약 80 중량%에서 달라질 수 있다. 사용되는 섬유의 특정 크기 및/또는 배향은 사용되는 중합체 재료 및/또는 생성된 복합물의 목적하는 물성에 적어도 부분적으로 좌우될 수 있다. 적합한 추가적인 유형의 섬유, 섬유 크기 및 양은 본 개시 내용의 이익을 고려하여, 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해서 쉽게 선택될 것이다. 비제한적인 일 예시에서, 코어의 열가소성 수지 또는 열가소성 섬유 내에 분산된 섬유는 예를 들어, 일반적으로 약 5 마이크로미터 초과, 보다 특별하게는 약 5 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터의 직경, 및 약 5 mm 내지 약 200 mm의 길이를 갖고; 보다 특별하게는, 섬유 직경은 약 마이크로미터 내지 약 22 마이크로미터일 수 있고, 섬유 길이는 약 5 mm 내지 약 75 mm일 수 있다.
특정 구성에서, 코어 층은 높은 인장 탄성률을 갖고, 평균 길이가 약 7 내지 약 200 mm인 보강 섬유 약 20 중량% 내지 약 80 중량% 및 전체적으로 또는 실질적으로 통합되지 않은 섬유 또는 미립자 열가소성 재료 약 20% 내지 약 80 중량%를 포함할 수 있고, 여기서 중량%는 코어 층의 총 중량을 기준으로 한다. 또 다른 실시형태에서, 코어 층은 약 35 중량% 내지 약 55 중량%의 섬유를 포함한다. 웹은 코어 층의 열가소성 재료의 용융점을 초과하게 가열되어 플라스틱 재료를 실질적으로 연화시키고, 플라스틱 재료가 유동하여 섬유를 습윤시킬 수 있도록 하나 이상의 통합 장치, 예를 들어, 닙 롤러, 캘린더링 롤, 이중 벨트 적층기, 인덱싱 프레스, 멀티플 데이라이트 프레스, 오토클레이브 및 시트 및 패브릭의 적층 및 통합을 위해서 사용되는 다른 그러한 장치를 통해서 통과된다. 통합 장치에서 통합 요소들 사이의 갭은 통합되지 않은 웹의 치수보다 더 작은 치수로 설정되고, 웹을 완전히 통합하려는 경우에는 웹의 치수보다 더 큰 치수로 설정되어, 웹이 롤러를 통해서 통과한 후에 팽창되어 실질적으로 투과성이거나 다공성으로 유지되는 것을 허용한다. 일 실시형태에서, 갭은 웹이 완전히 통합되려는 경우 웹의 치수보다 약 5% 내지 약 10% 더 큰 치수로 설정된다. 완전히 통합된 웹은 완전히 압착되어 공극이 실질적으로 존재하지 않는 웹을 의미한다. 완전히 통합된 웹은 5% 미만의 공극 함량, 예를 들어 약 0%의 공극 함량을 가질 것이고, 무시될 만한 개방형(open cell) 구조를 가질 것이다.
특정 실시형태에서, 외장 구조 응용에서 사용되는 전통적인 유리 섬유 복합물은 일반적으로 압착 유동 성형될 수 있고, 그의 최종 부품 형상에 공극이 실질적으로 존재하지 않을 수 있다. 비교로, 자동차 실내 응용에서 사용되는 저밀도 유리 섬유 복합물은 일반적으로 본래 반-구조성(semi-structural)일 수 있고, 0.1 내지 1.8 g/㎤ 범위의 밀도를 갖고, 최종 부품의 두께 전체에서 균일하게 분포된 5% 내지 95%의 공극을 함유하는 다공성이고 경량일 수 있다. 특정 자동차 표준은 경량, 양호한 굴곡성, 충격, 및 다른 기P적인 특성, 뿐만 아니라 양호한 열성형성 특징 및/또는 개선된 기계적 특성을 요구한다. 그러한 경량 부품이 실내 자동차 응용에서 특히 바람직할 수 있지만, 유사한 복합 물품이 또한 구조 응용, 예컨대 사이딩(siding), 시딩(sheathing), 월보드 및 다른 건설 제품에서 사용되는 것을 찾아볼 수 있다.
특정 실시형태에서, 외부 표면 층 또는 커버 층은 코어 재료 또는 그의 선택 면적 또는 부분의 한면 또는 양면 상에 배치되거나 또는 달리 존재할 수 있다. 일부 예에서, 커버 층은 도 2의 복합 물품에서 도시된 바와 같이 필름에 커플링된다. 커버 층의 실제 본성은 다양할 수 있지만, 특정 예에서, 커버 층은 우레탄, 폴리우레탄, 패브릭, 포일, 부직포 재료, 제직물 재료, 열가소성 재료 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 복합 물품이 자동차의 실내 응용에서의 사용을 위해서 구성되는 경우, 패브릭이 고점도 타이 층을 포함하는 필름에 인접하게 위치될 수 있다. 패브릭은 실내 자동차 부품에 예를 들어, 부드럽고, 심미적으로 만족스러운 표면을 제공할 수 있다. 예시적인 실내 자동차 부품은 헤드라이너, 바닥 카펫트, 대쉬 재료 및 대쉬 보드, 시트 및 시트 백, 내부 콘솔, 도어 라이너, 트렁크 라이너, 후드 라이너, 방음 쉴드 또는 재료 또는 조작 동안 주변 환경에 노출되지 않는 차량의 다른 부품을 포함하지만, 그에 제한되는 것은 아니다. 그러나, 필요하다면, 본 명세서에 기술된 물품은 외장 자동차 응용, 예컨대, 예를 들어, 범퍼 커버, 언더 바디 쉴드, 휠 라이너, 트렁크 라이너, 차음 라이너 또는 층 등에서 사용될 수 있다. 특정 구성에서, 커버 층에 인접한 필름 층은 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
특정 예에서, 복합물은 더 낮은 평량에서의 개선된 박리 강도를 비롯한 개선된 기계적인 특성 또는 복합물에서 개선된 다른 적합한 기계적인 특성을 제공할 수 있다. 요구되지는 않지만, 본 명세서에 기술된 복합 물품에서 고점도 타이 층을 갖는 하나 이상의 필름을 사용함으로써, 하나를 초과하는 기계적인 특성이 개선될 수 있고, 예를 들어, 본 명세서에 주목된 복합물의 박리 강도 증가, 평량 감소 및 지속성 증가가 개별적으로 또는 서로와 임의의 조합으로 개선될 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 복합 물품은 유리 매트 열가소성 복합물(GMT) 또는 경량 보강 열가소성 복합물(LWRT)을 포함할 수 있다. 그러한 한 LWRT는 한화 아즈델, 인코퍼레이티드(HANWHA AZDEL, Inc.)에 의해서 제조되고, 상표명 슈퍼라이트(SUPERLITE)(등록상표) 매트 하에 판매된다. 바람직하게는, 그러한 LWRT의 면적 밀도는 LWRT 제곱미터 당 약 400 그램 내지 약 4000 gsm이지만, 면적 밀도는 특정 응용 요구에 따라서 400 gsm 미만 또는 4000 gsm 초과일 수 있다. 일부 실시형태에서, 상한 밀도는 약 4000 gsm 미만일 수 있다. LWRT 코어가 고점도 타이 층을 포함하는 필름과 조합되어 사용되는 경우, LWRT의 평량은 예를 들어 목적하는 물성을 희생시키지 않으면서, 600 gsm 또는 400 gsm 미만으로 감소될 수 있다.
특정 예에서, LWRT 복합물은 일반적으로 쵸핑된(chopped) 유리 섬유, 열가소성 재료 및 열가소성 중합체 필름 또는 필름들 및/또는 유리 섬유 또는 열가소성 수지 섬유, 예컨대, 예를 들어, 폴리프로필렌(PP), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), PC/PBT의 블렌드, 또는 PC/PET의 블렌드로 제조된 제직물 패브릭 또는 부직포 패브릭을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시형태에서, PP, PBT, PET, PC/PET 블렌드 또는 PC/PBT 블렌드가 고용융 유동 지수 수지로서 사용될 수 있다. 유리 매트를 제조하기 위해서, 임펠러가 장치된 상부 개방 혼합 탱크 내에 함유된 분산 발포체에 수지, 보강 재료 및/또는 다른 첨가제가 첨가되거나 계량투입될 수 있다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 발포체의 포획된 공기 포켓의 존재가 유리 섬유 및 고용융 유동 지수 수지를 분산시키는 데 도움을 줄 수 있다. 일부 예에서, 유리와 수지의 분산된 혼합물을 분산 매니폴드를 통해서 종이 기계의 와이어 섹션 상부에 위치된 헤드-박스로 펌핑할 수 있다. 이어서, 분산된 혼합물을 진공을 사용하여 이동식 와이어 스크린에 제공하여 균일한 습식 섬유 웹을 연속적으로 생성하는 동안 유리 섬유 또는 수지가 아닌 발포체를 제거할 수 있다. 습식 웹을 적합한 온도에서 건조기를 통해서 통과시켜서 수분 함량을 감소시키고 수지를 용융시키거나 연화시킬 수 있다. 뜨거운 웹이 건조기를 빠져나올 때, 유리 섬유, 열가소성 수지 및 필름의 웹을 가열된 롤러 세트의 닙을 통해서 통과시킴으로써 표면 층, 예컨대, 예를 들어 고점도 타이 층을 포함하는 필름을 웹 상에 적층할 수 있다. 필요하다면, 추가적인 층, 예컨대, 예를 들어, 부직포 및/또는 제직물 패브릭 층을 또한 필름과 함께 웹의 한면 또는 양면에 부착하여 유리 섬유-보강 매트의 취급을 용이하게 할 수 있다. 이어서, 복합물을 장력 롤러를 통해서 통과시키고, 추후에 최종 생성물 물품으로 형성되기 위해서 목적하는 크기로 연속적으로 절단(절단기로 절단)한다. 그러한 복합물을 형성하는 데 사용되는 적합한 재료 및 가공 조건을 비롯한, 그러한 LWRT 복합물의 제조와 관련된 추가 정보는 예를 들어, 미국 특허 제6,923,494호, 제4,978,489호, 제4,944,843호, 제4,964,935호, 제4,734,321호, 제5,053,449호, 제4,925,615호, 제5,609,966호 및 미국 특허 출원 공개 공보 제2005/0082881호, 제2005/0228108호, 제2005/0217932호, 제2005/0215698호, 제2005/0164023호, 및 제2005/0161865호에 기술되어 있다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 코어 층은 예를 들어, 열가소성 재료, 예를 들어, 열가소성 수지 분말 또는 열가소성 수지 섬유를 보강 섬유와 함께, 계면활성제를 함유할 수 있는 교반되는 수성 발포체에 첨가함으로써 제조될 수 있다. 성분을 수성 발포체 중에서 보강 섬유 및 열가소성 재료의 분산된 혼합물을 형성하기에 충분한 시간 동안 교반한다. 이어서, 분산된 혼합물을 임의의 적합한 구조체, 예를 들어 와이어 메시 상에 놓고, 이어서 물을 지지체 구조체를 통해서 제거하여 웹을 형성한다. 웹을 건조하고, 열가소성 재료의 연화 온도보다 높은 온도에서 가열할 수 있다. 이어서, 웹을 냉각하고, 미리 결정된 두께로 프레싱하여 예를 들어, 약 1% 내지 약 95%의 공극 함량을 갖는 코어 층을 제조한다. 이어서, 고점도 층 및 타이 층을 갖는 필름을 코어 층에 적층할 수 있거나, 또는 열가소성 재료의 연화 전에 코어 층에 첨가하여 필름을 코어 층에 결합시킬 수 있다.
특정 구성에서, 본 명세서에 기술된 필름은 다수의 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 압출 기술, 예컨대 블로운 필름 압출, 시트/필름 압출 등을 사용하여 필름을 제조할 수 있다. 필름의 두께가 얇은 경우, 블로운 필름 압출 기술이 바람직할 수 있다. 더 두꺼운 필름이 바람직한 경우, 시트/필름 압출 기술이 바람직할 수 있다. 일부 예에서, 필름의 각각의 층을 별개로 제조하고, 이어서 필름 층을 서로에 적층하거나 달리 커플링하여 고점도 타이 층을 포함하는 필름을 제공한다. 코어 층에 필름을 커플링하기 전에 필름을 공기 또는 다른 기술을 사용하여 팽창시킬 수 있거나, 연신시킬 수 있거나, 달리 목적하는 방식으로 가공할 수 있다. 큰 필름 롤을 잘라서 더 작은 롤을 형성할 수 있고, 이것을 예를 들어 필름이 기계 방향으로 형성된 코어 층 상에 풀리는 연속식 공정에서 사용할 수 있다. 필름을 코어 층에 커플링한 후, 물품을 포장을 위해서 목적하는 길이로 쵸핑 또는 절단할 수 있다. 필요하다면, 필름 중 중 하나 이상의 표면을 화학적 처리 또는 물리적 처리, 예를 들어 코로나 처리, 증착에 적용하여 전도성 필름을 제공할 수 있고, 이형제의 첨가 등에 적용할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 물품은 코어 층의 스택들 사이에 위치된 필름(통합 타이 층을 가짐)을 포함할 수 있다. 도 6a를 참고하면, 물품(600)은 고점도 타이 층을 포함하는 필름(620)에 의해서 분리된 코어 층(610, 630)을 포함한다. 필름(620)은 예를 들어, 본 명세서에 기술된 필름 중 임의의 것일 수 있고, 예를 들어, 필름(120, 170, 300, 400 또는 500) 중 어느 하나일 수 있다. 코어 층(610, 630)은 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 일부 예에서, 코어 층(610, 630)은 적어도 하나의 공통 재료를 포함한다. 다른 예에서, 코어 층(610, 630) 중 하나는 입자 형태의 열가소성 수지를 사용하여 제조될 수 있고, 코어 층(610, 630) 중 나머지 것은 섬유 형태의 열가소성 수지를 사용하여 제조될 수 있다. 코어 층(610, 630)은 동일하거나 상이한 유형의 보강 섬유 및/또는 열가소성 재료를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 필름(620)은 폴리아마이드를 포함하는 적어도 하나의 층, 타이 층으로서 기능하는 적어도 또 다른 층 및 고점도 재료를 포함하는 적어도 제3 층을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 필름(620)은 코어(610) 및 코어(630)에 인접한 폴리아마이드 재료, 예를 들어 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 갖는 5-층 필름으로서 구성될 수 있고, 동일하거나 상이한 폴리아마이드를 갖는 재료가 코어(610, 630)에 인접한 필름(620) 층 중에 존재한다. 고점도, 예를 들어, 고점도 폴리프로필렌을 포함하는 중심 층이 고점도 층 각각의 면 상에서 타이 층에 의해서 샌드위칭될 수 있다.
이제 도 6b를 참고하면, 필요하다면 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 추가적인 필름(660)이 추가되어 물품(650)을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 고점도 층 및 타이 층을 갖는 제3 필름(도시되지 않음)이 마찬가지로 코어 층(610)의 반대 표면에 추가될 수 있다. 필름(660)은 필름(620)과 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 일부 예에서, 필름(620 및 660)은 물품(650)의 자동화 생산을 단순화하도록 동일하다. 다른 구성에서, 필름(620 및 660)이 동일할 수 있지만, 필름(620, 660) 중 하나는 기계 방향으로 위치되고, 필름(620, 660) 중 나머지는 폭 방향으로 위치될 수 있다. 물품(650)의 일부 구성에서, 필름(620)은 고점도 층 또는 타이 층 또는 둘 모두를 포함하지 않을 수 있는 반면, 필름(660)은 고점도 층 및 타이 층을 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 하나 이상의 커버 층이 또한 물품(600) 또는 물품(650) 상에 존재할 수 있다. 필요하다면, 필름(660)은 외부 층, 예를 들어, 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있는 층을 포함할 수 있다.
특정 예에서, 코어 층 스택을 포함하는 복합 물픔은 약 2 내지 10개의 코어 층, 보다 특별하게는 약 2 내지 8개의 코어 층, 2 내지 6개 또는 2 내지 4개의 코어 층을 포함할 수 있다. 도 6a 및 도 6b와 관련하여 주목되는 바와 같이, 하나 이상의 필름이 스택의 코어 층을 분리할 수 있다. 특정 예에서, 고점도 층 및 타이 층을 갖는 필름은 스택의 외부 표면 상에만 존재할 수 있다. 도 7a를 참고하면, 코어 층(710, 720), 및 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 필름(730)을 포함하는 물품(700)이 도시되어 있다. 코어 층(710, 720)은 층(710, 720) 중의 열가소성 재료의 용융에 의해서 커플링될 수 있거나 접착제 또는 다른 재료를 사용하여 커플링될 수 있다. 일부 예에서, 충분한 코어 층을 스택킹하여 전체 물품(700)에 목적하는 두께를 제공하고, 이어서 필름(730)을 스택의 상부 코어 층에 추가한다. 추가적인 층, 예를 들어, 커버 층 또는 다른 층을 필름(730)에 커플링하여 코어 층의 스택을 포함하는 복합 물품을 제공할 수 있다. 필요하다면, 필름(730)은 외부 층, 예를 들어, 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 포함할 수 있다.
다른 구성에서, 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 추가적인 필름이 코어 층 스택의 반대 표면에 추가될 수 있다. 도 7b를 참고하면, 물품(750)은 코어 층 스택(710, 720) 및 각각 통합 타이 층을 포함하는 필름(730, 760)을 포함한다. 필요하다면, 추가적인 코어 층 스택이 필름(730, 760) 중 하나에 커플링될 수 있다. 대안적인 구성에서, 물품(750)의 전체 두께를 증가시키고/증가시키거나 물품에 목적하는 특성을 제공하도록 2 내지 10개의 코어 층 스택이 타이 층(730, 760) 사이에 존재할 수 있다. 물품(750)의 일부 구성에서, 약 2 내지 6개의 필름 층이 층상 스택에 존재할 수 있다. 필름 중 임의의 2개 이상은 동일할 수 있거나 상이할 수 있다. 필요하다면, 필름(730, 760) 중 하나 또는 둘 모두는 외부 층, 예를 들어, 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 포함할 수 있다
특정 구성에서, 코어 층의 특정 평량이 바람직한 경우, 특정 평량을 갖는 단일 코어 층이 제조될 수 있거나 각각 더 작은 평량의 다수의 코어 층이 조합되어 특정 평량을 제공할 수 있다. 일부 예에서, 필름이 각각의 코어 층 사이에 존재할 수 있는 반면, 다른 예에서, 필름, 예를 들어, 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 필름은 코어 스택의 외부 표면 또는 표면들 상에만 존재할 수 있다. 필요하다면 접착제 층이 코어 층 스택 사이에 존재하여 코어 층을 서로에 커플링하는 것을 가능하게 한다.
특정 실시형태에서, 코어 층의 형성 이후에 필름을 코어 층 스택의 코어 층에 추가할 수 있고, 예를 들어, 일부 방식으로 코어 층에 적층하거나, 결합하거나, 달리 부착할 수 있다. 임의의 특정 과학 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 열성형 동안 탈층을 방지하기 위해서, 필름은 임의로는 접착제(들)를 사용함으로써 코어의 중합체 성분과의 퓨전에 의해서 중합체 코어에 결합하여, 코어와 필름 간의 충분한 결합 강도를 제공할 수 있다. 일부 예에서, 접착제는 층, 예컨대 접착제 필름, 코팅 또는 코어 및/또는 표면 층에 적용된 다른 유형의 층의 형태로 존재할 수 있는 반면, 다른 예에서, 접착제는 코어 층과 필름 사이에 간헐적으로 배치될 수 있다. 필요하다면, 코어와 표면 층 사이에 산재된 입자가 존재할 수 있지만, 그 입자는 코어와 필름 사이에서 접착력(또는 추가적인 접착력)을 제공하는 데 필요하지 않을 수 있다.
특정 실시형태에서, 복합 물품은 다수의 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 복합물은 일반적으로 목적하는 특정 응용에 따라서 다양한 형태, 예컨대 시트 또는 필름으로서, 미리 형성된 기재 상의 층상 재료로서, 또는 다른 더 강성인 형태로 제조될 수 있다. 특정 응용을 위해서, 복합물은 시트 형태로 제공될 수 있고, 그것은 임의로는 필름에 더하여, 그러한 시트 중 한 표면 또는 양 표면 상에 하나 이상의 추가적인 층을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 그러한 추가적인 커버 층은 또 다른 필름, 부직포 스크림, 베일(veil), 제직물 패브릭, 또는 그들의 조합일 수 있다. 필요하다면, 추가적인 층은 공기 투과성일 수 있고, 열성성 및/또는 성형 작업 동안 복합 물품과 함께 실질적으로 연신하고, 펼쳐질 수 있다. 또한, 그러한 층은 섬유-함유 열가소성 재료의 표면에 적용된 접착제, 예컨대 열가소성 재료(예를 들어, 에틸렌 아크릴산 공중합체 또는 다른 그러한 중합체)일 수 있다. 일반적으로, 복합 물품의 면적 밀도는, 특히 시트 형태인 경우, 약 150 gsm 내지 약 4000 gsm, 보다 특별하게는 약 150 gsm 내지 약 3000 gsm, 예를 들어, 약 200 gsm 내지 약 800 gsm, 또는 약 300 gsm 내지 약 700 gsm 또는 약 300 gsm 내지 약 600 gsm에서 달라질 수 있다.
다른 예에서, 필름은 코어 층의 형성 동안 형성되거나 위치될 수 있다. 예를 들어, 필름을 여전히 연성인 부분적으로 형성된 코어 층 상에 압출할 수 있다. 예를 들어, 코어 층의 재료를 웹 상에 놓고, 여전히 연성이게 유지시키는 동안, 필름을 연성 코어 층의 상부 상에 압출하여 위치시킬 수 있다. 코어 층을 고화시키고/고화시키거나 필름과 코어 층을 하나 이상의 닙 또는 롤러를 통해서 통과시켜서 필름을 코어 층에 커플링할 수 있다.
특정 실시형태에서, 본 명세서에 기술된 복합 물품을 사용하여 헤드라이너, 도어 모듈, 장비 패널 토퍼(instrument panel topper), 차체 및 후드 패널, 예컨대 레저 차량용 사이드 월 패널(side wall panel), 카고 라이너(cargo liner), 전방 및/또는 후방 필라 트림(pillar trim), 선쉐이드 등을 포함하지만 그에 제한되지 않는, 자동차 및 다른 응용에서 사용하기 위한 물품 또는 건설 물품을 비롯한, 중간체 및 최종 형태 물품을 제공할 수 있다. 이러한 개시 내용의 이득을 고려하면, 다른 그러한 물품은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 복합 물품은 압력 성형, 열 성형, 열 스탭핑, 진공 성형, 압착 성형 및 오토클레이빙을 포함하지만, 그에 제한되지 않는 다수의 방법을 사용하여 다양한 물품으로 성형될 수 있다. 예시적인 방법은 예를 들어, 미국 특허 제6,923,494호 및 제5,601,679호, 및 문헌[DuBois and Pribble's "Plastics Mold Engineering Handbook", Fifth Edition, 1995, pages 468 to 498] 및 다른 곳에 기술되어 있다.
특정 예에서, 본 명세서에 기술된 필름은 코어 층의 전체 표면 상에 배치될 수 있거나, 표면 상에 간헐적으로 배치될 수 있거나, 스트립 또는 패치로 배치될 수 있다. 상이한 방식으로 배치된 스킨 재료를 갖는 복합물의 투시도를 보여주는 도면이 도 8 내지 도 11에 도시되어 있다. 도 8을 참고하면, 복합 물품(800)은 대체로 코어 층(810) 및 복합 물품(800)의 장축 방향(예를 들어, 기계 방향)을 따라서 배치된 필름의 스트립(820, 825)을 포함한다. 임의의 특정 과학 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 추가적인 보강재가 필요한 면적 내에 필름을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 필름 패치를 존재하는 필름 상에 배치하여 그러한 면적에서 추가적이거나 향상된 결합을 제공할 수 있고, 예를 들어, 스트립을 코어 층의 모서리를 따라서 적용하여 모서리에서 박리 저항성을 향상시킬 수 있다. 스트립(820 및 825)의 실제 치수, 폭 및 조성물은 달라질 수 있고, 전형적으로 스트립은 본 명세서에 기술된 필름을 제조하는 데 사용되는 것과 동일한 방법을 사용하여 동일한 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립(820 및 825) 중 적어도 하나는 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 필름을 포함하도록 선택될 수 있거나, 스트립(820, 825) 둘 모두는 고점도 층 및 타이 층을 포함하는 필름을 포함할 수 있다. 스트립(820 및 825)의 조성물 및 치수는 동일할 필요는 없다. 또한, 스트립(820 및 825) 각각의 면적은 상이한 조성물, 예를 들어, 예를 들어, 상이한 타이 층 재료 또는 상이한 점도의 타이 층, 상이한 비극성 필름 성분 등을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 코어의 전체 평탄한 표면은 제1 표면 층(이것은 고점도 타이 층을 포함하는 필름일 수 있거나 그러한 필름이 아닐 수 있음)을 포함할 수 있고, 필름 스트립, 예컨대 도 8에 도시된 것이 제1 표면 층의 반대 표면 상에 배치될 수 있다. 도 8은 2개의 스트립(820 및 825)을 포함하는 복합 물품(800)을 도시하지만, 단지 단일 필름 스트립 또는 복수의 스트립이 또한 사용될 수 있고, 예를 들어, 3개, 4개, 5개, 6개 이상의 개별 스트립이 존재할 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립은 복합 물품을 목적하는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 실내 부품으로 형성하기 전에 최종 사용자에 의해서 적용될 수 있거나, 제1 표면 층을 코어 층에 적용하기 전에 제1 표면 층에 미리 적용될 수 있다. 다른 필름과 관련하여 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 필름 스트립(820, 825) 중 하나 또는 둘 모두는 필요하다면, 외부 층, 예를 들어 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 포함할 수 있다.
이제 도 9를 참고하면, 복합 물품(900)의 장축 방향에 대체로 수직인 방향(예를 들어, 폭 방향)으로 코어 층(910) 상에 배치된 복수의 필름 스트립(920, 925 및 930)을 갖는 코어 층(910)을 포함하는 복합 물품(900)이 도시되어 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 예를 들어, 모서리에서 추가적인 결합이 바람직한 경우 복합 물품의 면적 내에 필름 스트립을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 스트립(920, 925 및 930)의 실제 치수, 폭 및 조성물은 달라질 수 있고, 전형적으로 스트립은 본 명세서에 기술된 고점도 타이 층을 포함하는 필름을 제조하는 데 사용되는 것과 동일한 방법을 사용하여 동일한 필름 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립(920, 925 및 930) 중 적어도 하나는 고점도 타이 층 및 타이 층을 갖는 필름을 포함한다. 다른 실시형태에서, 스트립(920, 925 및 930) 중 적어도 2개는 고점도 층 및 타이 층을 갖는 필름을 포함한다. 특정 예에서, 스트립(920, 925 및 930) 전부가 고점도 층 및 타이 층을 포함한다. 스트립(920, 925 및 930)은 또한 다양한 스트립(920, 925 및 930)에서 동일할 수 있거나 상이할 수 있는 보강 재료를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 스트립(920, 925 및 930) 중 적어도 하나는 그 스트립에 적어도 10 gsm의 평량을 제공하도록 선택될 수 있다. 특정 예에서, 스트립(920, 925 및 930) 중 적어도 2개는 각각의 스트립에 대해서 적어도 10 gsm의 평량을 포함하도록 선택될 수 있다. 다른 예에서, 스트립(920, 925 및 930) 각각은 각각의 스트립에 대해서 적어도 10 gsm의 평량을 포함하도록 선택될 수 있다. 필요하다면, 스트립(920, 925 및 930) 각각의 면적은 상이한 조성물, 예를 들어 상이한 타이 층, 상이한 점도의 타이 층, 상이한 비극성 필름 성분 등을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(910)의 전체 편평한 표면은 제1 표면 층(이것은 고점도 타이 층을 포함하는 필름일 수 있음)을 포함할 수 있고, 스트립, 예컨대 도 9에 도시된 것이 제1 표면 층 상에 배치될 수 있다. 도 9는 3개의 스트립(920, 925 및 930)을 포함하는 복합물(900)을 도시하지만, 단지 단일 필름 스트립 또는 3개를 초과하는 스트립이 사용될 수 있고, 예를 들어, 4개, 5개, 6개 이상의 개별 스트립이 존재할 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립은 복합물을 목적하는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 실내 부품으로 형성하기 전에 최종 사용자에 의해서 적용될 수 있거나, 제1 표면 층을 코어 층에 적용하기 전에 제1 표면 층에 미리 적용될 수 있다. 다른 필름과 관련하여 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 필요하다면, 필름 스트립(920, 925 및 830) 중 하나 이상은 외부 층, 예를 들어, 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 포함할 수 있다.
특정 실시형태에서 필름 스트립이 코어 재료 상에 배치된 경우, 하나를 초과하는 필름 스트립이 제공될 수 있고, 상이한 필름 스트립은 복합물 상에 상이하게 위치될 수 있다. 도 10을 참고하면, 복합 물품(1000)은 코어 층(1010), 코어 층(110) 상에 배치된 제1 필름 스트립(1020), 및 제1 필름 스트립(1020) 상에 배치된 제2 필름 스트립(1030)을 포함한다. 제2 필름 스트립(1030)은 제1 필름 스트립(1020)에 수직하게 배치된다. 필름 스트립(1020, 1030) 중 하나 또는 둘 모두는 고점도 층 및 타이 층을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 필름 스트립(1030)은 고점도 층 및 타이 층을 포함하고, 필름(1020)은 고점도 층을 포함하지 않을 수 있다(그러나 타이 층을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다). 특정 예에서, 스트립(1020 및 1030) 간의 각도는 90도일 필요는 없으며, 예를 들어, 그것은 90도 미만 또는 90도 초과일 수 있다. 도 10에 도시된 실시형태는 코어 층(1010)에 바로 인접하게 배치된 제1 스트립(1020)을 포함하지만, 다른 예에서, 스트립(1030)이 코어 층(1010)에 바로 인접하게 배치될 수 있고, 스트립(1020)이 스트립(1030) 상에 배치될 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 예를 들어, 모서리에서 추가적인 결합 또는 향상된 결합을 제공하기 위해서 복합물의 면적 내에 필름 스트립을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 스트립(1020 및 1030)의 실제 치수, 폭 및 조성물은 달라질 수 있고, 전형적으로 스트립은 본 명세서에 기술된 필름을 제조하는 데 사용되는 것과 동일한 방법을 사용하여 동일한 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 예에서, 스트립(1020, 1030) 중 적어도 하나는 적어도 10 gsm의 평량을 포함한다. 특정 예에서, 스트립(1020 및 1030) 각각은 적어도 10 gsm의 평량을 포함한다. 스트립(1020 및 1030)의 조성물 및 치수는 동일할 필요는 없다. 또한 스트립(1020 및 1030) 각각의 면적은 상이한 조성물, 예를 들어, 상이한 타이 층, 상이한 고점도 재료, 상이한 점도의 타이 층, 상이한 비극성 필름 성분 등을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(1010)의 전체 평탄한 표면은 제1 표면 층(이것은 고점도 타이 층을 포함하는 필름일 수 있거나 그러한 필름이 아닐 수 있음)을 포함할 수 있고, 필름 스트립, 예컨대 도 10에 도시된 것이 제1 표면 층 상에 배치될 수 있다. 도 10은 2개의 필름 스트립(1020 및 1030)을 포함하는 복합 물품(1000)을 도시하지만, 단지 단일 필름 스트립 또는 복수의 스트립이 또한 사용될 수 있고, 예를 들어, 3개, 4개, 5개, 6개 이상의 개별 스트립이 존재할 수 있다. 일부 실시형태에서, 필름 스트립은 복합물을 목적하는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 실내 부품으로 형성하기 전에 최종 사용자에 의해서 적용될 수 있거나, 제1 표면 층을 코어 층에 적용하기 전에 제1 표면 층에 미리 적용될 수 있다. 다른 필름과 관련하여 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 필요하다면, 필름 스트립(1020, 1030) 중 하나 또는 둘 모두는 외부 층, 예를 들어 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 최외곽 스트립(1030)의 외부 층 만이 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
특정 예에서 2개 이상의 스트립이 코어 상에 배치된 경우, 스트립의 상이한 면적은 상이한 방식으로 배치될 수 있다. 도 11을 참고하면, 복합 물품(1100)은 코어 층(1110) 상에 배치된 필름 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135)을 갖는 코어 층(1110)을 포함한다. 스트립(1135)은 스트립(1120 및 1130) 아래에서 코어 층(1110)과 직접 접촉하게 배치되는 반면, 스트립(1125)은 스트립(1120 및 1130)의 상부 상에 위치된다. 상이한 구성에서, 예를 들어, 스트립(1135)이 스트립(1130) 아래에 그리고 스트립(1120) 상부 상에 위치될 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 향상된 결합이 바람직한 경우 코어 층의 면적 내에 필름 스트립을 배치하는 것이 바람직할 수 있다. 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135)의 실제 치수, 폭 및 조성물은 달라질 수 있고, 전형적으로 필름 스트립은 본 명세서에 기술된 필름을 제조하는 데 사용되는 것과 동일한 방법을 사용하여 동일한 재료로부터 제조될 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 중 적어도 하나는 고점도 층 및 타이 층을 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 중 적어도 2개는 고점도 층 및 타이 층을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 중 적어도 3개는 고점도 층 및 타이 층을 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 전부가 고점도 층 및 타이 층을 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 중 적어도 하나는 적어도 10 gsm의 평량을 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 중 적어도 2개는 적어도 10 gsm의 평량을 가질 수 있다. 추가적인 실시형태에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 중 적어도 3개는 적어도 10 gsm의 평량을 가질 수 있다. 특정 예에서, 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135) 각각은 적어도 10 gsm의 평량을 가질 수 있다. 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135)의 조성물 및 치수는 동일한 필요는 없다. 또한 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135)의 각각의 면적은 상이한 조성물, 예를 들어, 상이한 타이 층, 상이한 점도의 타이 층, 상이한 비극성 필름 성분 등을 포함할 수 있다. 다른 구성에서, 코어 층(1110)의 전체 평탄한 표면은 제1 표면 층(이것은 고점도 타이 층을 포함하는 필름일 수 있거나 그러한 필름이 아닐 수 있음)을 포함할 수 있고, 스트립, 예컨대 도 11에 도시된 것이 제1 표면 층 상에 배치될 수 있다. 도 11은 4개의 스트립(1120, 1125, 1130 및 1135)을 포함하는 복합물(1100)을 도시하지만, 4개를 초과하는 스트립의 단지 단일 스트립이 또한 사용될 수 있고, 예를 들어, 5개, 6개, 7개, 8개 이상의 개별 스트립이 존재할 수 있다. 일부 실시형태에서, 스트립은 복합 물품을 목적하는 구조 또는 형상으로, 예를 들어 자동차 실내 부품으로 형성하기 전에 최종 사용자에 의해서 적용될 수 있거나, 제1 표면 층을 코어 층에 적용하기 전에 제1 표면 층에 미리 적용될 수 있다. 다른 필름과 관련하여 본 명세서에서 주목되는 바와 같이, 필요하다면, 필름 스트립(1120 내지 1135) 중 하나 이상은 외부 층, 예를 들어, 커버 층에 커플링할 수 있고, 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함하는 층을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 최외곽 스트립(1125)의 외부 층 만이 선형 또는 환형 폴리아마이드 또는 폴리아마이드를 포함하는 공중합체, 예를 들어, 임의로는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 선형 또는 환형 폴리아마이드를 포함할 수 있다.
다른 구성에서, 커버 층 또는 장식 층이 임의의 공지된 기술, 예를 들어, 적층, 접착제 결합 등에 의해서 물품의 제2 표면 층에 적용될 수 있다. 장식 층은 예를 들어, 폴리바이닐 클로라이드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 필름으로부터 형성될 수 있다. 장식 층은 또한 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리바이닐 클로라이드, 폴리우레탄 등으로부터 형성된 발포체 코어를 포함하는 다층 구조체일 수 있다. 패브릭, 예컨대 천연 섬유 및 합성 섬유로부터 제조된 제직물 패브릭, 바늘 펀칭된 후의 유기 섬유 부직포 패브릭 등 레이즈드(raised) 패브릭, 편성물, 플로킹(flocked) 패브릭, 또는 다른 그러한 재료가 발포체 코어에 결합될 수 있다. 패브릭은 또한 감압 접착제 및 핫 멜트 접착제, 예컨대 폴리아마이드, 개질된 폴리올레핀, 우레탄 및 폴리올레핀을 비롯한 열가소성 접착제를 사용하여 발포체 코어에 결합될 수 있다. 장식 층은 또한 스펀본드, 열 결합, 스펀 레이스, 멜트-블로운, 습식-레이드 및/또는 건식-레이드 공정을 사용하여 제조될 수 있다.
본 명세서에 기술된 기술의 신규 양태의 추가 일부를 예시하기 위해서 특정 구체적인 실시예가 하기에서 기술된다.
실시예 1
필름의 특정 물성을 평가하기 위해서 분석 시험을 수행하였다. (1) 코폴리아마이드(CoPA) 층 및 폴리프로필렌(PP) 층을 갖는 이중층 필름(필름 1), (2) 시로(Xiro) 45.311 60 gsm 필름(필름 2) 및 (3) 시로 45.311 80 gsm 필름(필름 3)을 포함하는 3종의 필름을 시험하였다. 직경이 약 99 mm인 퍽(puck)을 사용하고, 시험 당 5개의 시편을 사용하여 필름 1의 평량을 측정하였다. 72℉ 및 50% 상대 습도에서 24시간 동안 샘플을 컨디셔닝하였다. 필름을 추가하기 전과 필름을 추가한 후에 각각의 퍽의 중량을 측정한다.
시차 주사 열량 측정법(DSC) 측정을 또한 수행하였다. DSC 측정에서, 2회 가열-냉각 사이클 측정을 사용하였고, 가열/냉각 속도는 분 당 10℃였다.
필름 1의 평량은 약 58.7 gsm인 것으로 측정되었다. 평량의 약 50%는 코폴리아마이드 층 및 타이 층으로부터 유래되었고, 평량의 나머지 50%는 폴리프로필렌 층으로부터 유래되었다. 필름 2 및 필름 3의 평량은 측정하지 않았지만, 공급원에 의해서 상기에 주목된 바와 같이 약 60 gsm(필름 2) 및 80 gsm(필름 3)인 것으로 특정되었다.
필름 성분 및 성능의 증거로서 DSC 측정을 수행하였다. 하기 표 1에 열거된 피크가 제2 가열 사이클 동안 관찰된다. DSC 곡선은 도 12 내지 도 14에 도시되어 있다. 도 12는 필름 1에 대한 DSC 곡선을 나타내고, 도 13은 필름 2에 대한 DSC 곡선을 나타내고, 도 14는 필름 3에 대한 DSC 곡선을 나타낸다.
DSC 측정은 코폴리아마이드 피크의 경우에는 유사한 열 특징을 보여주었지만, 폴리프로필렌 피크의 경우 차이점이 관찰되었다.
실시예 2
열가소성 코어 및 실시예 1로부터의 3종의 필름을 포함하는 복합 물품의 박리 강도 측정치를 또한 측정하여 접착 성능을 평가하였다. 폴리우레탄 발포체 층을 열가소성 코어/필름 복합물에 적층하였다.
180도 박리 시험에서, 150 mm x 25 mm의 시편을 제조하고, 180도 박리 시험을 수행하기 전에 시편을 35℃ 및 95% 습도에서 16시간 동안 다습 챔버에 두었다. 코어 층을 필름에 적층하고, 이어서 발포체 커버 층에 적층함으로써 실험실에서 시편을 제조하였다. 코어 층은 약 800 gsm의 평량을 가졌고, 약 43.7 중량%의 유리 섬유, 약 2.8 중량%의 로프팅제(lofting agent)를 포함하였고, 코어의 나머지 양(약 53.5 중량%)은 폴리프로필렌을 포함하였다. 시편은 약 3.5 mm의 최종 두께를 가졌다. 시험 결과가 도 15에 도시되어 있다. 필름 1의 성능은, 필름 1이 필름 3보다 더 낮은 평량을 가졌음에도 필름 2 및 필름 3과 대등하다. 주변 조건은 실온(약 25℃) 및 대기압을 말하고, MD는 기계 방향을 말하고, CD는 폭 방향을 말한다. 각각 필름에 대해서 좌측으로부터 우측으로, 막대 그래프는 주변 MD, 주변 CD, 다습 MD 및 다습 CD를 나타낸다.
실시예 3
물품의 두께 및 가공 조건을 달리하여 필름의 접착 성능을 추가로 시험하였다. 상이한 시험 조건이 표 2에 열거되어 있다.
시험 조건의 결과가 도 16에 도시되어 있다. 필름 1을 갖는 실험 물품(ST-8378)은 필름 3을 갖는 대조군 물품(ST-8379)의 성능과 대등함을 보여준다. 도 16의 막대 그래프의 각각의 분류에 대해서, 좌측에는 실험 재료를 나타내고, 우측에는 대조군 재료를 나타낸다.
실시예 4
다양한 부품을 미니 헤드라이너로 성형하였다. 성형 온도를 190℃ 및 210℃로 설정하였다. 실험 물품(ST-8378) 및 대조군 물품(ST-8379)을 동일한 방식으로 가공하였다. 성형 공정 동안 어떤 유의한 차이도 관찰되지 않았다. 성형 동안 패널 1의 갭을 제어하였다. 도 17의 표 3은 상이한 성형 조건 하에서 시편의 실제 기재 성형 두께를 요약한다. 본 실시예에서 가공 온도 동안 어떤 색상 변화도 관찰되지 않았다. 도 18 및 도 19는 성형된 부품 전부의 기계 방향 및 폭 방향에서의 피크 접착 강도를 보여준다. 각각의 막대 그래프 분류에 대해서, 좌측 막대에서 우측 막대는 ST-8378(주변 조건), ST-8379(주변 조건), ST-8378(다습 조건) 및 ST-8739(다습 조건)을 나타낸다. 상이한 두 가공 온도에서 어떤 유의한 성능 차이도 관찰되지 않았다. 접착 성능은 대조군 샘플 및 실험 샘플 모두에서 성형품 두께가 증가할수록 일반적으로 감소하였다.
실시예 5
실시예 2에 기술된 것과 유사하게 필름을 코어 층에 적층함으로써 필름 1을 평가하였다. 폴리우레탄 층을 필름에 적층하여 헤드라이너를 제공하였다. 주변 조건(약 25℃) 하에서, 열을 사용하여(24시간 동안 90℃, 그 후 주변 온도에서 1시간), 그리고 다습 조건(24시간 동안 50℃ 및 90% 습도, 그 후 주변 온도에서 1시간) 하에서 헤드라이너 조각을 평가하였다. 필름 1을 갖는 시편을 ST-8634라 칭하고, 필름 2를 사용하여 제조된 헤드라이너(대조군 1이라 칭함, 그것은 800 gsm의 평량을 포함하는 코어를 가짐)와 비교한다. 180도 박리 시험의 결과가 도 20에 나타나 있다. 각각의 막대 분류에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 ST-8634 MD, 대조군 1 MD, ST-8634 CD 및 대조군 1 CD를 나타낸다. 편차(deviation)(실시예 1에 언급된 바와 같은 필름 1) 및 제조 실시(production run)(실시예 1에 언급된 바와 같은 필름 2)에 대해서 유사한 시험을 수행하였다. 편차 및 제조 실시의 박리 시험 결과가 도 21에 도시되어 있다. 각각의 막대 분류에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 편차 MD, 제조 MD, 편차 CD 및 제조 CD를 나타낸다.
실시예 6
실시예 1에 언급된 필름 2를 또한 사용하는 대조군 2 샘플의 성형된 헤드라이너로부터 절단된 판을 사용하여 실시예 5의 것과 유사한 평가를 수행하였다. 4-팰릿(pallet) 편차 실시 및 2-팰릿 편차 실시 둘 모두에 대해서 평가를 수행하였다. 도 22는 실시예 5에 기술된 방법 이후에 성형된 헤드라이너로부터 절단된 4-팰릿 편차(코어 재료는 약 700 gsm의 평량을 갖고, 편차 실시는 실시예 1에 언급된 바와 같은 필름 1을 사용하였음) 실시 시편의 박리 강도를 보여준다. 도 23은 실시예 5에 기술된 방법 이후에 성형된 헤드라이너로부터 절단된 2-팰릿 편차 실시 시편의 박리 강도를 보여준다. 각각의 막대 분류에서, 좌측으로부터 우측으로, 막대는 대조군 2MD, 편차 MD, 대조군 2CD 및 편차 CD를 나타낸다.
실시예 7
대조군 2 및 편차 재료 둘 모두의 음향 성능에 대해서 추가적인 평가를 수행하였다. 헤드라이너로부터 절단된 편평한 패널을 측정하였다. 필름의 슬릿(slit)이 패널에 존재하였다. 4-팰릿 편차에 대한 결과를 도 24에 도시하고, 2-팰릿 편차에 대한 결과를 도 25에 도시한다.
상기에 기술된 다양한 실시예 및 그래프로부터의 결과는 통합 점도 타이 층을 갖는 필름과 일치하였는데, 이는 통합 타이 층이 없는 더 무거운 필름과 대등한 성능을 제공한다.
실시예 8
도 26a 및 도 26b는 3종의 구조물의 박리 강도(도 26a의 경우 기계 방향 및 도 26b의 경우 폭 방향)를 보여준다. 막대 분류 각각에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 주변, 다습, 주변 2, 가열 및 주변 3을 나타낸다. 도 31의 표에 나타내어진 바와 같이, ST-9288A 구조물은 고점도 타이 층이 없는 80 gsm 필름, 30 gsm 접착제 및 50 gsm 폴리프로필렌(PP)을 포함하였다. ST-9288C 구조물은 고점도 타이 층이 있는 70 gsm 필름, 30 gsm 접착제 및 40 gsm PP를 포함하였다. ST-9288D 구조물은 고점도 타이 층이 있는 80 gsm 필름, 30 gsm 접착제 및 50 gsm PP를 포함하였다. 구조물 각각의 코어는 두께가 3.5 mm였다. 본 실시예에서 필름 평량은 이전 실시예에서 시험된 실시예 1에서보다 더 높다. 시트를 발포체 유형 커버 재료와 실험실에서 조립하였고, 그것은 150 mm x 25 mm로 측정되었다. 적재율은 300 mm/분이었다.
다양한 시험 조건이 도 28의 표에 제시되어 있다. 고점도 타이 층이 존재하는 경우(ST-9288C 및 ST-9288D) 기계 방향 박리 강도가 증가하였다. 더 많은 PP 가 존재하는 경우(ST-9288D) 폭 방향 박리 강도가 증가하였다.
실시예 9
사용된 코어 두께가 3.5 mm 대신에 3.0 mm인 것을 제외하고는, 실시예 8의 것과 유사한 추가적인 시험 샘플을 시험하였다. 결과가 도 27a 및 도 27b에 도시되어 있다. 막대 분류 각각에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 주변, 다습, 주변 2, 가열 및 주변 3을 나타낸다.
실시예 8 및 실시예 9의 기계 방향 박리를 비교하면, 기계 방향 박리 강도는 덜 두꺼운 코어가 사용된 경우 대체로 증가하였다. 유사하게, 덜 두꺼운 코어가 마찬가지로 폭 방향 박리 강도를 증가시켰다. 그러나, 전체 성형품 두께가 증가하는 경우(예를 들어, 3.5 mm 코어는 3.0 mm 코어보다 더 두꺼운 구조물을 제공함), 고점도 타이 층의 존재가 유사한 밀도에서 향상된 박리 강도를 제공한다. 일반적으로, 코어 층의 밀도가 일정하고, 두께가 증가하는 경우, 박리 강도는 감소될 것이라고 예상되는데, 그 이유는 그 재료가 덜 조밀하고, 예를 들어 더 적은 재료가 결합될 표면에 존재하기 때문이다. 고점도 타이 층이 존재하는 경우, 박리 강도에서의 이러한 예상된 감소는 감소되거나, 상쇄되거나, 회피될 수 있다.
이러한 결과는 고점도 타이 층과 일치하는데, 이는 전체 물품이 그의 코어 층을 위해서 (실질적으로 일정한 평량에서) 증가된 전체 두께를 갖는 경우에서 증가된 박리 강도를 제공한다.
실시예 10
도 29는 다양한 헤드라이너 판 구조물에 대한 박리 강도 측정 결과를 나타낸다. 도 30은 실시예 10에서 사용된 시험 조건을 나타낸다. 저온은 -30℃를 말하고, 고온은 85℃를 말하고, 상이한 주변 막대는 주변 조건에서 상이한 측정을 나타낸다. 각각의 막대 분류에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 주변 1, 다습 1, 고온 1, 저온 1, 주변 2, 다습 2, 고온 2 및 저온 2를 나타내고, 주변 및 다습 조건은 상기 실시예에 제시되어 있다.
도 29에 도시된 바와 같이, 고점도 타이 층이 존재하는 경우 헤드라이너 판 박리 강도가 증가한다. 높은 다습 조건 하에서 존재하는 경우를 제외하고는, 더 많은 PP의 첨가(ST-9288D에서 50 gsm PP 대 9288C에서 40 gsm PP)는 헤드라이너 판의 박리 강도를 실질적으로 변경하지 않았다. 이러한 결과는 고점도 타이 층과 일치하는 것인데, 이는 박리 강도를 증가시킨다. 특히, ST-9288A 구조물을 ST-9288D 구조물(유일한 차이점은 ST-9288A에서 고점도 타이 층이 존재하지 않는 것임)과 비교하는 경우, 평균 박리 강도가 증가한다.
실시예 11
본 실시예 및 실시예 12 내지 실시예 14에서 특정 다른 필름을 성능에 대해서 시험하였다. 이들 실시예에서, 하기 약어가 사용된다:
필름의 몇몇 특성이 하기 표에 열거되어 있다. 두 유형의 접착제 성분이 사용되었고, 2종의 필름 구조가 포함되었다. 평가된 필름 전부는, 폴리프로필렌(PP)의 하나의 층 및 접착제의 하나의 층을 갖는 적어도 이중층 필름(필름 중 다수는 3 내지 5개의 층을 포함함)으로서 간주될 수 있다. 폴리아마이드 공중합체(Co-PA)가 모든 접착제 층에서 사용되지만, 상이한 유형의 CoPA 성분이 사용되었다. 또한, 필름의 각각의 부류의 면적 밀도는 마찬가지로 달라질 수 있었다.
메틀러 톨레도(Mettler Toledo) 822e 장비를 사용하여 시차 주사 열량계(DSC) 측정법을 수행하였다. DSC 측정법의 목적은 필름 조성물을 구별할 뿐만 아니라 접착제 성분 활성화 온도를 확인하는 것이었다. 시험 사이클을 2회의 가열-냉각 사이클 절차로서 설정하였다: 1) 10℃/분의 속도로 온도를 30℃에서 200℃로 상승시킴; 2) 온도를 200℃에서 30℃로 내림; 3) 단계 1)을 반복함, 그리고 4) 단계 2)를 반복함. 분석은 주로 단계 3)에 초점을 맞추고 있는데, 이것은 열 이력이 아닌 화학 조성물의 최적의 반영이라고 여겨진다.
직경이 99 mm인 디스크의 중량을 측정함으로써 면적 밀도를 측정하였다. 필름 샘플에 대해서 면적 밀도 측정을 수행하여 공급원으로부터 제공된 정보를 확인하였다. 평가 필름이 그것에 적층된 LWRT 시트에 대해서만 면적 밀도를 또한 측정하였고, 따라서 시험된 LWRT 기재 간의 유사성이 보장된다. 각각의 기능성 층의 면적 밀도에 대해서 추가로 관찰하지 않고 전체 필름에 대해서 면적 밀도를 또한 측정하였고, 접착제 층의 상응하는 값이 필름 제조자에 의해서 공급되었다.
박리 접착력에서의 요건은 일반적으로 응용, 예컨대 헤드라이너에 대해서 설정된다. 접착 성능은 필름을 조사하는 데 사용되는 중요한 한 특징이다. 열 성형 공정에 의해서 장식 패브릭을 LWRT 기재에 적용하였다. LWRT 기재를 오븐, 예를 들어 IR 오븐에서, LWRT에서 사용된 폴리올레핀 수지의 용융점보다 높은 온도로 가열하고, LWRT 시트를 오븐으로부터 꺼내고, 접착 성분의 활성화 온도를 초과하고, 아마도 열가소성 성분의 용융점을 또한 초과하는 온도에서 유지하는 동안 패브릭을 기재에 압착한다. 전체 조립체는 전체 공정 후에 접착제 성분의 활성화 온도보다 낮은 온도인 것으로 예상된다. 박리 시험을 위한 시편을 균일한 기재 두께를 갖는 평탄한 패널로부터 절단하였다. 박리 시험은 전형적으로 (예컨대 시편 치수 등이) 가능한 최소한으로 변경된 ASTM D903 표준(2010년자)을 따른다.
헤드라이너에 더하여, 또한 스크리닝 연구를 때때로 수행하였고, 여기서 성형된 헤드라이너로부터 절단된 부품 대신에 LWRT 보드의 LWRT 실험실 성형된 평탄한 패널 및 발포체-유형 장식 패브릭 조립체를 사용하였다. 보고된 데이터는 최소 5개의 시험 시편의 평균치를 기준으로 한다. 주변 조건 하에서 그리고 특정 환경 노화 사이클 후의 둘 모두에서 접착 성능을 평가하였다.
필름을 공정하게 평가하기 위해서, 필름 X1 및 필름 X2를 표준 샘플로서 선택하였고, 모든 비교를 위한 대조군 샘플로서 사용하였다. 박리 접착력은 기재 등급 및 선택된 기재의 성형 두께에 의해서 또한 영향을 받을 것이다. 따라서, 시험 변형을 최소화하기 위해서, 비교된 시편은 동일한 제조 로트로부터의 LWRT 기재를 포함하였고, 동일한 기재 두께로 성형되었다. 동일한 제조 실시에서 LWRT 기재를 사용하여 동일한 제조 공정으로부터 상이한 환경 사이클 하에서 시험된 시편을 또한 수집하였다. 도 32는 필름 X1과 필름 A1의 비교를 보여주며, 기계 방향(MD) 및 기계 반대 방향(CD) 둘 모두에서의 박리 강도 데이터가 제시되어 있다. 각각의 막대 분류는 좌측으로부터 우측으로 MD 주변, CD 주변, 다습 후 MD 및 다습 후 CD를 나타낸다. 실험실 성형 절차에 의해서 제조된 스크리닝 시편 상에서 측정을 수행하였다. 접착제 필름 조각을 LWRT 기재와 발포체-유형 패브릭에 의해서 샌드위칭하였다. 기재를 3.5 mm로 성형하였다. 필름 X1은 주변 조건 하에서 필름 A1보다 약간 더 양호한 성능을 나타낸다. 그러나, 필름 A1은 다습 환경 사이클(35℃, 95% 다습, 16시간) 후 성능 강하를 나타내었지만, 필름 X1은 이러한 사이클 후 성능이 동일한 수준으로 유지될 수 있었다. 환경 노화 후 성능 변화는 필름 X1과 필름 A1 사이에서 유의하게 상이하다. 예를 들어, 필름 X1은 환경 노화 후 동일한 수준에서 적합한 적합한 접착 성능을 여전히 제공할 수 있다. 필름 X1과 필름 A1의 성능 차이는 상이한 코폴리아마이드 재료 필름, 예를 들어 임의의 카프로락탐이 없는 코폴리아마이드 필름과 일치하며, 이는 개선된 성능을 제공한다.
실시예 12
시험된 필름의 면적 밀도가 표 5에 열거되어 있다. 결과는 필름 공급원으로부터 제공된 사양 정보를 확인해 준다. 표 4는 DSC 측정법의 제2 가열 사이클(단계 3)에서 관찰된 피크를 요약한다. 대략 110℃의 흡열 피크가 접착제 성분의 용융 피크이며, 더 높은 온도의 것은 폴리올레핀 성분과 관련된다. 테이프 1 접착제를 갖는 필름에서는 대략 55℃의 발열 피크만이 인지되었고, 이것은 접착제의 재결정화 피크이다. DSC 측정법을 사용하여 시험된 필름 간의 차이를 확인한다.
실시예 13
도 33은 주변 조건 하에서, 두 대조군 샘플인 필름 X1과 필름 X2 간의 비교를 보여준다. 필름 X1 및 필름 X2는 동일한 제품 군에 속하고, 동일한 재료 조성물을 공유한다. 필름 X1과 필름 X2 간의 차이를 증폭시키기 위해서, 본 특정 시험에서 사용된 LWRT 코어 기재를 전형적인 응용보다 더 두꺼운 6 mm의 기재 두께로 성형하였다. 이것은 접착을 성취하기에 더 도전적인 상황을 나타낸다. 스크리닝 실험실 성형 절차에 의해서 시험된 시편을 또한 제조하였다. 두 필름이 동일한 유형의 접착제 성분 및 또한 동일한 양의 접착제 성분을 공유하더라고, 필름 X2가 필름 X1보다 상당히 더 양호한 박리 강도를 나타낸다는 것이 인지된다. 성능 차이는 LWRT의 다공성 본성으로 인한 것이다. 성형 동안, 접착제 필름은 용융된 상태로 존재하였고, LWRT의 다공성 본성은 필름이 기재로 흡수되는 것을 가능하게 한다. 필름 X2 중에 존재하고, 필름 X1 중에 존재하지 않는 추가적인 고용융점 폴리올레핀의 첨가가 접착을 위한 계면에서 더 많은 접착제 성분이 유지되는 것을 돕는다.
실시예 14
필름 구조물을 변경하였고, 고점도 타이 층을 도입하였다. 계면에서 접착제의 흡수를 방지하기 위해서 추가적인 폴리올레핀 성분을 사용하는 것 대신에, 이러한 새로운 구조물은 폴리올레핀의 흡수를 방지하거나 느려지게 하는 것을 도울 수 있는데, 이로 인해서 계면에서 보다 많은 접착제를 유지시킬 수 있다. 도 34는 필름 X1과 필름 C1 간의 비교를 보여주고, 이것은 고점도 타이 층을 포함한다. 각각의 막대 분류에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 MD 주변, CD 주변, 가열 후 MD, 가열 후 CD, 다습 후 MD 및 다습 후 CD를 나타낸다. 헤드라이너 성형 회사로부터 제공된 성형된 헤드라이너로부터 이러한 비교에서 시험된 시편을 절단하였고, 기재 두께는 대략 5 mm이다. 1) 주변 조건 하에서, 2) 90℃에서 24시간 가열 노화 후, 및 3) 50℃, 90% 다습에서의 24시간 다습 노화 후에 박리 접착력 시험을 수행하였다. 필름 C1은 필름 X1과 대체로 대등한 성능을 나타내고, 일부는 약간 개선된다.
도 35는 필름 X2와 필름 C1의 비교 연구로부터의 결과를 보여준다(주변 및 35℃ 90% 다습 노화 16시간). 각각의 막대 분류에서 좌측으로부터 우측으로, 막대는 MD 주변, CD 주변, 다습 후 MD 및 다습 후 CD를 나타낸다. 본 연구에서 시험된 시편을 성형된 헤드라이너로부터 내부적으로 절단하고, 기재를 약 3.5 mm로 성형하였다. 필름 X2는 필름 C1보다 더 유망한 성능을 가지는데, 이는 추가 20 g/㎡의 폴리프로필렌이 보통 구조체로부터의 향상된 구조체로 필름 구조를 변화시키는 것보다 접착력을 개선시키는 데 보다 효율적임을 나타낸다.
도 36은 더 낮은 면적 밀도에서 향상된 필름 구조체에 의한 필름 X2의 성능을 성취한 경우를 보여준다. 시편 모두를 성형된 헤드라이너로부터 내부적으로 절단하였다. 1) 주변 조건 하에서, 2) 다습 노화 후, 3) 가열 노화 후, 4) 냉각 노화 다습 후에 시험을 수행하였고, 조건 1) 내지 4)를 반복하였다. 좌측으로부터 우측으로, 막대 분류는 주변 1, 다습 1, 가열 1, 냉각 1, 주변 2, 다습 2, 가열 2, 및 냉각 2를 나타낸다. 3종의 시험된 필름인 필름 X2, 필름 C2 및 필름 C3 전부는 주요 성능 강하 없이 환경 사이클에서 존재할 수 있었다. 이러한 특정 연구에서, 필름 C2 및 필름 C3 둘 모두는 특히 가열 및 다습 사이클 후 필름 X1에 비해서 개선됨을 보여준다. 보다 중요하게는, 필름 C2는 필름 X1보다 더 가벼운 면적 밀도를 갖는다. 따라서, 70 g/㎡의 면적 밀도를 갖는 필름 C2는 잠재적인 성능 개선일 수 있고, 또한 필름 X2를 사용하는 응용을 위한 비용 절약적인 후보재일 수 있다. 이러한 결과는 향상된 유형 필름 구조체에서 사용된 고점도 타이 층의 이익으로 인한 것이라고 여겨진다.
실시예 11 내지 실시예 14의 결과는, 보다 양호한 필름 화학이 계면에서 접착을 돕는 것을 보여준다. 환경 노화 후 성능은 필름에서 사용된 접착제의 유형에 관련된다. 필름 중의 추가적인 비-접착제 성분이 또한 계면에서의 접착을 돕는다. 추가 폴리프로필렌의 존재가 계면에서 접착제 성분의 손실 방지를 돕는다. 이는 접착제와 발포체 간의 실제 접촉을 개선시킬 수 있고, 이것은 이후에는 계면에서 접착을 개선시킬 수 있다. 폴리프로필렌의 양을 증가시키는 것 대신에, 고점도 타이 층이 또한 접착제 성분을 계면에서 유지시킬 수 있다. 접착제 필름 선택은 두 점착성 성분의 본성에 의해서 결정된다. 더 높은 공극률은 일반적으로 계면에서 더 많은 접착제 유지를 요구한다.
본 명세서에 개시된 예의 요소를 소개할 때, 단수 표현은 그 요소의 하나 이상이 존재함을 의미하고자 한다. 용어 "포함하는", "비롯한" 및 "갖는"은 개방형이고자 하며, 열거된 요소 이외에 추가적인 요소가 존재할 수 있음을 의미한다. 본 개시 내용의 이익을 고려하면, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 예의 다양한 성분이 다른 예에서 다양한 성분과 교환되거나 치환될 수 있음을 인식할 것이다.
특정 양태, 실시예 및 실시형태가 상기에 기술되어 있지만, 본 개시 내용의 이익을 고려하면, 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 개시된 예시적인 양태, 예 및 실시형태의 추가, 치환, 개질 및 변경이 가능함을 인식할 것이다.

Claims (120)

  1. 열가소성 폴리올레핀 재료 및 복수의 보강 섬유를 포함하는 투과성 코어 층으로서, 상기 열가소성 폴리올레핀 재료 및 복수의 보강 섬유는 복수의 공극 공간을 포함하는 웹을 형성하며, 투과성 코어 층의 전체 부피를 기준으로 5% 초과의 공극률을 갖는 것인, 투과성 코어 층,
    상기 투과성 코어 층 상에 배치되는 5개의 층의 필름으로서, 상기 5개의 층의 필름은, 상기 투과성 코어 층에 인접하고, 제1 폴리프로필렌 층인 제1 층; 상기 제1 층 상에 배치되고, 고점도 타이 층인 제2 층; 상기 제2 층 상에 배치되고, 추가적인 폴리프로필렌 층인 제3 층; 상기 제3 층 상에 배치되고, 추가적인 타이 층인 제4 층; 및 상기 제4 층 상에 배치되고 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는 접착제 층인 제5 층을 포함하며, 고점도 타이층 중의 적어도 하나의 재료의 점도가 5개의 층의 필름의 다른 층에 사용된 재료의 점도보다 높으며, 여기서 점도는 2008년자 ASTM D1084으로 측정되는 것인, 5개의 층의 필름, 및
    상기 5개의 층의 필름의 상기 제5 층 상에 배치되는 커버 층을 포함하는, 복합재이며,
    상기 5개의 층의 필름의 고점도 타이 층은, 상기 고점도 타이 층이 없는 필름에 비해서, 상기 커버 층과 상기 5개의 층의 필름 사이의 접착력을 증가시키기에 효과적인 것인, 복합재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 폴리프로필렌 층은 제1 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 추가적인 폴리프로필렌 층은 제2 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 추가적인 폴리프로필렌 층의 상기 제2 폴리프로필렌의 점도는 상기 제1 폴리프로필렌 층의 상기 제1 폴리프로필렌의 점도보다 적어도 50% 더 높으며, 여기서 점도는 2008년자 ASTM D1084으로 측정되는 것인, 복합재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 5개의 층의 필름은 80 gsm 미만의 평량(basis weight)을 포함하는, 복합재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착제 층 중의 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드는 어떠한 카프로락탐도 존재하지 않는 것인, 복합재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 5개의 층의 필름의 각 층이 동일한 두께로 존재하는, 복합재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고점도 타이 층 중의 재료의 2013년자 ASTM D1238을 사용하여 측정되는 용융 유동 지수가 1 그램/10분 미만인, 복합재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 5개의 층의 필름의 다른 층 중에 존재하는 재료의 2013년자 ASTM D1238을 사용하여 측정되는 용융 유동 지수가 1 그램/10분 초과인, 복합재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 5개의 층의 필름의 상기 고점도 타이 층 및 상기 추가적인 타이 층은 적어도 하나의 공통 재료를 포함하는, 복합재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 추가적인 타이 층은 폴리아마이드 또는 코폴리아마이드를 포함하는, 복합재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 커버 층이 폴리우레탄, 부직포 재료, 제직물 재료, 패브릭 및 필름 중 하나 이상을 포함하는, 복합재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 5개의 층의 필름과 상기 커버 층 사이에 배치된 추가적인 층을 더 포함하는, 복합재.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 투과성 코어 층이 상기 열가소성 폴리올레핀 재료로서 폴리프로필렌을 포함하고, 상기 보강 섬유로서 유리 섬유를 포함하는, 복합재.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 폴리프로필렌이 상기 투과성 코어 층의 중량을 기준으로 20 중량% 내지 80 중량%로 존재하고, 상기 유리 섬유가 상기 투과성 코어 층의 중량을 기준으로 20 중량% 내지 70 중량%로 존재하는, 복합재.
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