RT的面密 度是約400克/平方米LWRT (gsm)至約4000gsm,不過取決于專門應用需要面密度可小于 400gsm或大于4000gsm。在一些實施方案中,上部密度可小于約4000gsm。如果需要,那么 復合物可呈現其它形式,諸如玻璃氈熱塑性復合物或包括熱塑性物質和彼此偶合(例如彼 此層合或粘結)的兩個或更多個層的其它配置。
[0064] 在某些實施方案中,復合物品的核心可包括增強材料,諸如纖維、晶須、粉末、顆 粒、可交聯材料或可增加總強度或賦予核心材料所需機械性質的其它材料。在增強材料存 在的情況下,它們可以連續或不連續形式均勻存在于整個核心中或局部化或以其它方式以 與其它區域相比更大的量存在于一些區域中。在增強材料是纖維的實施方案中,纖維可被 布置成彼此平行、彼此正交或不以特定角取向存在,這取決于所需要的核心材料性質。用于 核心的說明性纖維類型包括但不限于玻璃纖維、碳纖維、石墨纖維、合成有機纖維(特別是 高模量有機纖維,諸如對位和間位芳綸纖維、尼龍纖維、聚酯纖維或本文所描述適合用作纖 維的樹脂中的任一種)、天然纖維(諸如大麻、劍麻、黃麻、亞麻、椰殼纖維、紅麻以及纖維素 纖維)、礦物纖維(諸如玄武巖、礦棉(例如巖棉或礦渣棉)、硅灰石、氧化鋁二氧化硅等或 其混合物)、金屬纖維、金屬化天然和/或合成纖維、陶瓷纖維、紗纖維或其混合物。在一些 實施方案中,存在于核心中的纖維可在用于提供所需官能團或賦予纖維其它物理性質之前 被化學處理。
[0065] 在某些實施方案中,聚合物核心層可包括約20重量%至約80重量%的平均長度 在約5mm與約200mm之間的纖維,以及約20重量%至約80重量%的完全或大體上未固結 纖維或顆粒狀熱塑性材料,其中重量百分數是以聚合物核心層的總重量計。在另一個實施 方案中,本文的復合物的聚合物核心層包括約30重量%至約60重量%的纖維。在一些實 例中,包含約5mm與約25mm之間的平均長度的纖維典型地用于聚合物核心中。適合的其它 纖維類型包括但不限于金屬纖維、金屬化無機纖維、金屬化合成纖維、玻璃纖維、石墨纖維、 碳纖維、陶瓷纖維、礦物纖維、玄武巖纖維、無機纖維、芳綸纖維、紅麻纖維、黃麻纖維、亞麻 纖維、大麻纖維、纖維素纖維、劍麻纖維、椰殼纖維以及其組合。鑒于本公開的益處,本領域 一般技術人員將容易選擇其它適合的纖維。
[0066] 在某些實施方案中,包括約5_至約200_的平均長度的纖維可與可提供樹脂的 諸如聚丙烯粉末等熱塑性粉末粒子一起添加至攪拌后的水性泡沫中。在另一個實施方案 中,可使用包括約5mm至約75mm或更明確地說約5mm至約50mm的平均長度的增強纖維。可 將組分攪拌足以形成增強纖維與熱塑性粉末于水性泡沫中的分散混合物的時間。然后,可 將分散混合物放于任何適合的支撐結構(例如線網)上,并且然后可通過支撐結構將水抽 空,從而形成網。可將網干燥并且加熱超過熱塑性粉末的軟化溫度。可將網冷卻并且壓至 預定厚度并且冷卻以制備孔隙率以體積計大于〇%、更明確地說在約5%至約95%之間的 聚合物核心層。
[0067] 在一些實施方案中,可將網加熱超過核心層中熱塑性樹脂的軟化溫度以大體上軟 化塑料材料并且使其穿過一個或多個固結裝置,例如壓延輥、層合機器、雙層皮帶層合機、 分度壓力機、多層壓力機(multiple daylight press)、壓熱器以及用于薄片和織物的層合 和固結的其它所述裝置,使得塑料材料可流動并且濕透纖維。固結裝置中的固結構件之間 的空隙可設定至這樣的尺寸(小于未固結網的尺寸,而如果網是要完全固結那么大于所述 網的尺寸),因而允許網在穿過所述輥之后展開并且保持是大體上可滲透的。在一個實施方 案中,如果網是要完全固結,那么可將空隙設定至比網的尺寸大約5%至約10%的尺寸。完 全固結的網意指完全壓縮并且大體上無孔隙的網。完全固結的網將具有小于約5%的孔隙 含量并且具有可以忽略的開放孔結構。
[0068] 在某些實例中,顆粒狀塑料材料可包括短塑料纖維,所述短塑料纖維可被包括以 增強制造期間網結構的結合力。粘合可通過利用網結構內塑料材料的熱特性來影響。可將 網結構加熱到足以引起熱塑性組分在其表面處熔化從而將粒子與纖維連接。在一個實施方 案中,用于形成核心層的熱塑性樹脂可至少部分呈顆粒狀形式。鑒于本公開的益處,適合的 熱塑性物質包括本文以上所提到的那些樹脂,或本領域一般技術人員將選擇的其它類似樹 脂中的任一種。一般來說,呈顆粒狀形式的熱塑性樹脂不需要是過分精細的。
[0069] 在某些實施方案中,核心可以是多孔的、非多孔的或包括多孔的區域同時包含非 多孔的其它區域。存在于核心中的精確孔隙率可取決于復合物的預期用途而變化。在某 些實施方案中,聚合物核心可包含以聚合物核心的體積計大于〇%、更明確地說以聚合物 核心的體積計大于0%至約95%之間并且更明確地說以聚合物核心的體積計約30%至 約70%之間的孔隙率。雖然不要求,但也可包括聚合物核心和frim的整個復合物是非多 孔或孔隙率在以上所提到的范圍內,例如復合物的孔隙率通常可大于復合物總體積的〇% 至約95%,更明確地說在以復合物的總體積計大于0 %至約95 %之間,并且更明確地說 在以復合物的總體積計約30%至約70%之間。在其它實例中,核心或整個復合物可包含 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%或這些示例性范圍內的任何說明性值的孔隙率。如果需要,那么核心或整個復合物 的孔隙率可大于95 %,例如可以是約96 %或97 %。
[0070] 在某些實例中,熱塑性復合物通常可使用以下材料制備:短切玻璃纖維、分度樹脂 (index resin)以及熱塑性聚合物膜和或用玻璃纖維或諸如聚丙烯(PP)、聚對苯二甲酸丁 二酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、PC/PBT摻合物或PC/PET摻合物熱 塑性樹脂纖維制備的織造或非織造織物。在一些實施方案中,PP、PBT、PET、PC/PET摻合物 或PC/PBT摻合物可用作樹脂。為制備熱塑性復合物或其組分,可將樹脂、增強材料和/或 其它添加劑添加或計量至含于配有葉輪的頂部開口混合槽中的分散泡沫中。在不希望受任 何特定理論限制的情況下,泡沫中空氣捕獲袋的存在可幫助分散玻璃纖維和樹脂。在一些 實例中,可經由分配岐管將玻璃與樹脂的分散混合物泵至定位于造紙機的網部上方的流漿 箱中。然后在使用真空將分散混合物提供至移動中的網篩時,可將泡沫、而非玻璃纖維或樹 脂移除,從而連續制備均勻纖維濕網。濕網可在適合的溫度下穿過干燥器以降低水分含量 并且熔融或軟化樹脂。當熱網離開干燥器時,可通過使玻璃纖維、熱塑性樹脂以及frim的 網穿過一組加熱輥的輥隙將諸如frim等表面層層合至網上。還可以將其它層與frim - 起或替代frim粘附至網的一側或兩側以促使容易處理玻璃纖維增強型核心。然后,可使 復合物穿過拉伸輥并且連續切割(裁切)成所需尺寸以便隨后形成最終物品。關于所述 LWRT復合物的制備的其它信息(包括適合用于形成所述復合物的材料和加工條件)描述 于例如美國專利號 6, 923, 494、4, 978, 489、4, 944, 843、4, 964, 935、4, 734, 321、5, 053, 449、 4,925,615、5,609,966 以及美國專利申請公布號 US 2005/0082881、US2005/0228108、US 2005/0217932、US 2005/0215698、US2005/0164023 以及 US 2005/0161865 中。
[0071] 在某些實施方案中并且參考圖4,示出了復合物品400,其包含設置于核心420上 的frim 410和設置于核心420的相對表面上的另外的層430。frim 410可以是本文所描 述的frim中的任何一種或多種,包括多層frim、包含單個稀松布和單個膜的frim以及其 它適合的frim。核心層420可以是本文所描述的任何核心層,包括但不限于熱塑性復合層 或其它適合的核心層。另外的層430可以是膜、稀松布、織物、粘結劑或其它適合的材料層。 在一些實施方案中,另外的層430可包括如本文所描述的熱塑性聚合物材料和任選的增強 材料。舉例來說,另外的層可包括例如聚丙烯等熱塑性聚合物和諸如玻璃纖維等任選的增 強纖維。各個層的精確厚度可取決于所需的物品400最終性質而變化。
[0072] 在一些實施方案中并且參考圖5,示出了復合物品500,其包含設置于核心520上 的frim 510和設置于核心520的相對表面上的另外的frim 530。frim 510和530可以是 本文所描述的frim中的任何一種或多種,包括多層frim、包含單個稀松布和單個膜的frim 以及其它適合的frim。frim 510和530可相同或可不同。在一些實例中,frim 510和530 可包括至少一種共同的材料,例如類似增強纖維或類似熱塑性聚合物。核心層520可以是 本文所描述的任何核心層,包括但不限于熱塑性復合層,例如LWRT復合層,或其它適合的 核心層。frim 510和530以及核心層520各自的精確厚度可取決于所需的物品500最終 性質而變化。在一些實施方案中,frim 510和530中的一者或兩者可包括如存在于核心層 520中的至少一種共同的材料。
[0073] 在某些實施方案中,可使用許多方法來制備本文所描述的復合物品。舉例來說, 通常可將復合物制備成諸如薄片或膜等各種形式、于預成形襯底上的層狀材料或其它更剛 性的形式,這取決于所需的特定應用。對于某些應用,復合物可以薄片形式提供并且除表 面層之外可任選包括位于所述薄片的一個或兩個表面上的一個或多個另外的層。在一個 實例中,所述另外的表面或表層可以是例如膜、非織造紗布、面紗、另外的frim、織造織物或 其組合。如果需要,那么表面層可以是可透氣的并且可在熱成形和/或模制操作期間大體 上鋪設和散布有復合物品。此外,所述層可以是粘結劑,諸如施加至含纖維熱塑性材料的 表面的熱塑性材料(例如乙烯丙烯酸共聚物或其它所述聚合物)。一般來說,復合物品,特 別在當呈薄片形式時的面密度從約150gsm變化至約4000gsm,更明確地說約500gsm至約 3000gsm,例如約 300gsm 至約 500gsm,或約 500gsm 至約 750gsm 或約 750gsm