JP2013534875A - 長期屋外暴露耐性ポリエステル複合構造体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、紫外線安定化された熱可塑性ポリエステル複合構造体およびその製造方法の分野に関する。開示されている複合構造体は、少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできている表面を有し、不織構造体、布地、繊維バットおよびそれらの組合せから選択される繊維質材料を含み、前記繊維質材料にはマトリックス樹脂組成物が含浸されており、ここで表面樹脂組成物は、ａ）１種以上のポリエステル樹脂と、ｂ）少なくとも３種のＵＶ安定剤と、を含むポリエステル組成物から選択される。

Description

本発明は、紫外線安定化された熱可塑性ポリエステル複合構造体およびその製造方法の分野に関する。

匹敵するまたはより優れた機械的性能を有する一方、軽量化およびコスト削減するために金属部品の代用とすることを目的として、繊維質材料の入ったポリマーマトリックスを含む複合材料をベースとする構造体が開発されてきた。このような関心が高まるにつれて、繊維質材料とポリマーマトリックスの組合せの結果もたらされるその優れた物理的特性を理由として、繊維強化プラスチック複合構造体が設計され、さまざまな最終用途の利用分野で使用されている。複合構造体の特性を最適化する目的でポリマーマトリックスでの繊維質材料の含浸を改善するための製造技術が開発された。

要求度の高い利用分野、例えば自動車および航空宇宙利用分野の構造体部品においては、軽量、高強度および温度耐性の独特の組合せに起因して、複合材料が所望されている。

高性能複合構造体は、ポリマーマトリックスとして熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を用いて得ることができる。熱可塑性樹脂系複合構造体は、熱硬化性樹脂系複合構造体に比べて、例えば熱および圧力の適用により後整形または再加工できること；硬化ステップを必要としないため複合構造体を製造する所要時間が短縮されること；および再生利用の潜在的可能性が高いことなどの複数の利点を示す。実際、熱硬化性樹脂のための時間のかかる架橋化学反応（硬化）は、熱可塑性樹脂の加工中には必要とされない。

その優れた耐熱性、機械的強度、電気特性、優れた加工性および他の特性の結果として、熱可塑性ポリエステルは、原動機付き車両の利用分野；娯楽およびスポーツ用部品；家電製品、電気／電子部品；電力設備および建物または機械的装置を含めた広範囲の利用分野で使用されている。

熱可塑性ポリエステルをベースとする複合構造体の例は、米国特許第４，５４９，９２０号明細書および米国特許第６，３６９，１５７号明細書中で開示されている。

米国特許第４，５４９，９２０号明細書は、熱可塑性ポリエステル例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂および前記樹脂内部に包み込まれた補強用フィラメントで製造された繊維補強複合構造体を開示している。

米国特許第６，３６９，１５７号明細書は、熱可塑性ポリエステル複合構造体を開示している。開示された複合構造体は、急速現場重合して前記複合構造体を形成するポリエステルオリゴマーを繊維質材料に含浸させることによって製造される。

米国特許出願公開第２００７／０１８２０４７号明細書は、熱可塑性ポリエステル複合構造体の生産方法を開示している。開示された方法は、ポリエステルオリゴマー、詳細にはＰＢＴの環状オリゴマーを繊維質材料に含浸させるステップと、外部層コンテナを伴う一方または両方の側面上を重合されたポリエステルで被覆するステップとを含む。ポリエステルオリゴマーは、複合構造体の製造中に急速に重合する。

米国特許第５，０１１，５２３号明細書は、混織熱可塑性ポリエステル繊維とガラス繊維で形成された混織繊維質材料で作られた熱可塑性複合材料を開示している。繊維質材料すなわちガラス繊維には熱と圧力により、混織繊維質材料中に存在する熱可塑性ポリエステルが含浸されている。

ポリエステルを使用する利用分野の多くは屋外で使用され、ポリエステルで作られた複合材料を通常の使用中に屋外暴露条件に暴露することが求められる。屋外利用分野で使用された場合、ポリエステル樹脂組成物を含む複合構造体は、例えば高温、湿度、紫外線（ＵＶ）および他の種類の放射線に対する暴露などの屋外暴露条件のため急速かつ重大な崩壊／劣化を起こす可能性がある。紫外線および高温源に対するこのような種類の暴露は、通常の使用中に物品の特性を損なう。長期間にわたり屋外暴露条件に置かれた時に、ポリエステル樹脂を含む複合構造体は崩壊し、こうして、物理的／機械的特性の損失および美的外観の低下、例えば脱色および／または表面亀裂などを導く。

残念なことに、従来のポリエステル複合構造体は、長期間にわたり屋外暴露された時および長期間にわたり高温に暴露された時にその機械的特性および美的外観の許容不能な崩壊を起すことがある。この理由で、既存の技術は、要求度の高い利用分野には不充分である場合がある。

したがって、屋外暴露に起因する劣化、詳細には光により誘発される崩壊および熱により誘発される熱酸化に対してポリエステル複合構造体を効率良く保護する必要性が存在している。

本明細書中に記載されているのは、少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできている表面を有し、不織構造体、布地、繊維バットおよびそれらの組合せから選択される繊維質材料を含む複合構造体であって、前記繊維質材料にはマトリックス樹脂組成物が含浸されており、表面樹脂組成物が、ａ）１種以上のポリエステル樹脂と、ｂ）０．３または約０．３重量％〜３または約３重量％の少なくとも３種のＵＶ安定剤とを含むポリエステル組成物から選択され、少なくとも３種のＵＶ安定剤のうちの１つはｂ１）であり、別の１つはｂ２）であり、また別の１つはｂ３）であり、重量百分率はポリエステル組成物の総重量に基づくものである複合構造体である。

本明細書中にさらに記載されているのは、上述の複合構造体の製造方法である。上述の複合構造体の製造方法は、ｉ）繊維質材料にマトリックス樹脂組成物を含浸させるステップを含み、ここで複合構造体の表面の少なくとも一部分は表面樹脂組成物で作られている。

本明細書では、複数の特許および刊行物が引用されている。これらの特許および刊行物の各々の開示全体が、参照により本明細書に援用される。

本明細書中で使用される「ａ」という用語は、１つならびに少なくとも１つを意味し、その指示対象名詞を必ずしも単数に限定する冠詞ではない。

本明細書で使用される「約」および「〜または約〜」という用語は、問題の量または値が、指示された値かまたはほぼ同じ他の値であり得ることを意味するように意図されている。この語句は、類似の値が本発明に係る同等の結果または効果を促進することを伝えるように意図されている。

本発明は、複合構造体およびその製造方法に関する。本発明に係る複合構造体は、マトリックス樹脂組成物が含浸されている繊維質材料を含む。複合構造体の表面の少なくとも一部分は、表面樹脂組成物で作られている。マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物は同一であっても、異なるものであってもよい。

本明細書中で使用される「マトリックス樹脂組成物が含浸されている繊維質材料」という用語は、マトリックス樹脂組成物が繊維質材料を封入し埋封して、マトリックス樹脂組成物によって実質的に取り囲まれた繊維質材料の相互貫通する網状組織を形成することを意味している。本明細書の目的において、「繊維」という用語は、その長さに対して垂直なその断面部域を横断する幅対長さの比が高い肉眼的に均質な物体を意味する。繊維の断面は、あらゆる形状であり得るが、典型的には円形である。繊維質材料は、当業者にとって公知の任意の適切な形をしていてよく、不織構造体、布地、繊維バットおよびそれらの組合せの中から選択される。不織構造体は、ランダム繊維配向または整列した繊維質構造体から選択され得る。ランダム繊維配向の列としては、非限定的に、マット、ニードルマットまたはフェルトの形をとることのできる細断および連続材料が含まれる。整列した繊維質構造体の例としては、非限定的に、一方向繊維ストランド、二方向ストランド、多方向ストランド、多軸布地が含まれる。布地は、織布形態、ニット、編組およびそれらの組合せが含まれる。繊維質材料の形状は、連続的または不連続であり得る。複合構造体の最終用途利用分野および求められる機械的特性に応じて、複数の同じ繊維質材料または異なる繊維質材料の組合せを使用することのいずれかによって、２種以上の繊維質材料を使用することができる。すなわち、本発明に係る複合構造体は１種以上の繊維質材料を含んでいてよい。異なる繊維質材料の組合せの一例としては、例えば中央層として設置される平面ランダムマットなどの不織構造体と、外側層として設置される１種以上の製織された連続繊維質材料を含む組合せがある。このような組合せは、複合構造体の加工性および均質性の改善を可能にし、こうして機械的特性の改善を導く。繊維質材料は、任意の適切な材料またはその混合物で製造されてよいが、その場合、材料またはその混合物がマトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物による含浸中に用いられる加工条件に耐えることが条件とされる。

好ましくは、繊維質材料は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、グラファイト繊維、金属繊維、セラミック繊維、天然繊維またはその混合物を含み、より好ましくは、繊維質材料は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、天然繊維またはその混合物を含み；さらに一層好ましくは、繊維質材料は、ガラス繊維、炭素繊維およびアラミド繊維またはその混合混合物を含む。天然繊維とは、植物由来または動物由来の材料のいずれかを意味する。使用される場合、天然繊維は、好ましくは、植物源例えば種子毛（例えば綿）、茎植物（例えば麻、亜麻、竹；靭皮繊維およびコア繊維（ｃｏｒｅ ｆｉｂｅｒ）の両方）、葉植物（例えばサイザル麻およびアバカ）、農業繊維（例えば穀類のわら、トウモロコシの穂軸、もみ殻およびヤシの実の毛）またはリグノセルロース繊維（例えば、木材、木質繊維、木粉、紙および木材関係材料）由来である。上述の通り、２種以上の繊維を使用することができる。異なる繊維からなる繊維の組合せ、例えばガラス繊維または天然繊維で作られた１つ以上の中央層と炭素繊維またはガラス繊維で作られた１つ以上の表面層を含む複合構造体などを使用することができる。好ましくは、繊維質材料は、織物構造体、不織構造体またはその組合せから選択され、ここで前記構造体はガラス繊維で作られ、ガラス繊維は、直径６〜３０ミクロン、好ましくは直径１０〜２４ミクロンのＥガラスフィラメントである。

繊維質材料はさらに、熱可塑性材料および上述の材料を含んでいてよく、例えば繊維質材料は、織物または不織形態への後続する加工に適した熱可塑性材料製の粉体が含浸された繊維質材料または混織または同時製織系、あるいは、含浸中に現場重合するオリゴマーで含浸された繊維質材料または一方向材料として使用するための混合物の形態であってもよい。

好ましくは、複合構造体すなわち、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物と組合わせた繊維質材料中の繊維質材料とポリマー材料の比は、少なくとも３０％が繊維質材料、より好ましくは４０〜６０％が繊維質材料であり、この百分率は複合構造体の総体積に基づいた体積百分率である。

マトリックス樹脂組成物は、表面樹脂組成物と相容性ある熱可塑性樹脂を含む組成物で構成されており、好ましくは、マトリックス樹脂組成物は、１種以上のポリエステル樹脂を含む組成物で構成されるか、または、表面樹脂組成物について説明したように、ａ）１種以上のポリエステル樹脂と、ｂ）少なくとも３種のＵＶ安定剤とを含むポリエステル組成物から選択される。このことはすなわち、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物が同一であっても異なるものであってもよいということを意味している。マトリックス樹脂組成物が、ａ）１種以上のポリエステル樹脂と、ｂ）少なくとも３種のＵＶ安定剤とを含むポリエステル組成物から選択される場合、それは表面樹脂組成物と同一であっても異なるものであってもよい。表面樹脂組成物とマトリックス樹脂組成物が異なる場合、これはすなわち、構成成分ａ）すなわち１種以上のポリエステル樹脂および／または構成成分ｂ）すなわち少なくとも３種のＵＶ安定剤が同一でないこと、および／または構成成分ａ）と、ｂ）の量が表面樹脂組成物とマトリックス樹脂組成物の中で異なっていることを意味する。

１種以上のポリエステル樹脂は、１種以上のジカルボン酸および１種以上のジオールに由来する熱可塑性ポリエステルから選択される。熱可塑性ポリエステルは典型的に、１種以上のジカルボン酸（ここで、本明細書中、「ジカルボン酸」という用語はエステルなどのジカルボン酸誘導体も意味している）および１種以上のジオールに由来する。好ましい熱可塑性ポリエステルにおいて、ジカルボン酸は、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸の１つ以上を含み、ジオール構成成分は、ＨＯ（ＣＨ₂）_nＯＨ（Ｉ）；１，４−シクロヘキサンジメタノール；ＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_mＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ（ＩＩ）；およびＨＯ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_zＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ（ＩＩＩ）の１つ以上を含み、式中ｎは２〜１０の整数であり、ｍは平均して１〜４であり、ｚは平均して約７〜約４０である。ここで（ＩＩ）および（ＩＩＩ）は、ｍとｚがそれぞれに変動してよい化合物の混合物であり得ること、そしてｍとｚは平均であることから、これらが整数でなくてもよいことに留意されたい。熱可塑性ポリエステルを形成するために使用してよい他のジカルボン酸としては、セバシン酸およびアジピン酸が含まれる。ヒドロキシカルボン酸、例えばヒドロキシ安息香酸をコモノマーとして使用してもよい。好ましくは、本明細書中に記載されているポリエステル組成物中に含まれる１種以上のポリエステル樹脂は、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトエート）（ＰＥＮ）およびポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）およびそのコポリマーおよび配合物から独立して選択される。より好ましくは、本明細書中に記載されているポリエステル組成物中に含まれる１種以上の熱可塑性ポリエステルは、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）およびそのコポリマーおよびその配合物から独立して選択される。

本明細書中に記載されているポリエステル組成物は、好ましくは、０．３または約０．３重量％〜３または約３重量％の少なくとも３種のＵＶ安定剤を含み、ここで、少なくとも３種のＵＶ安定剤のうちの１つはｂ１）であり、別の１つはｂ２）であり、また別の１つはｂ３）であり、重量百分率はポリエステル組成物の総重量に基づくものである。

好ましくは、少なくとも３種のＵＶ安定剤は、ｂ１）１種以上のベンゾトリアゾール誘導体；ｂ２）１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体；およびｂ３）１種以上のヒンダードアミン誘導体（ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）としても公知である）からなる群から選択されている。

好ましくは、１種以上のベンゾトリアゾール誘導体ｂ１）は、０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％の量で存在し、１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体ｂ２）は、０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％の量で存在し、１種以上のヒンダードアミン誘導体ｂ３）は、０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％の量で存在し、ここでｂ１）＋ｂ２）＋ｂ３）の和は０．３または約０．３重量％〜３または約３重量％であることが条件とされており、重量百分率はポリエステル組成物の総重量に基づいている。

好ましくは、３種のＵＶ安定剤のうちの１つは、

という式（Ａ）を有する１種以上のベンゾトリアゾール誘導体ｂ１）およびその組合せであり、式中、
− Ｒ₁は、Ｃ₁−Ｃ₁₂アルキル；Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシ；Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシカルボニル；Ｃ₅−Ｃ₇シクロアルキル；Ｃ₆−Ｃ₁₀アリール；またはアラルキルであり；
− Ｒ₃は水素；Ｃ₁−Ｃ₅アルキル；Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシ：ハロゲン好ましくは塩素；またはヒドロキシであり；
− ｍは１または２であり；
− ｍ＝１である場合、Ｒ₂は水素；末置換またはフェニル置換Ｃ₁−Ｃ₁₂アルキル；またはＣ₆−Ｃ₁₀アリールであり、
− ｍ＝２である場合、Ｒ₂はフェニル基間の直接的結合であるか；または−（ＣＨ₂）_p−であり；ｐは１〜３である。

「その組合せ」という用語は一般に、ポリエステル組成物中に例えば１種以上のベンゾトリアゾール誘導体の２種以上の安定剤ｂ１）が存在する場合、異なる安定剤ｂ１）は、異なる構造体を有することができ、かつ一般式（Ａ）から独立して選択され得、これらの安定剤はすべて一般式（Ａ）を有するものと理解される。

より好ましくは、１種以上のベンゾトリアゾール誘導体ｂ１）は、

という一般式（Ｂ）およびその組合せを有することができ、式中Ｒ₁はＣ₁−Ｃ₁₂アルキルである。

さらに一層好ましくは、１種以上のベンゾトリアゾール誘導体ｂ１）は、

という一般式（Ｃ）を有し、このベンゾトリアゾール誘導体は、２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノール（（ＣＡＳ番号：１０３５９７−４５−１：２，２’−メチレンビス（６−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール））とも呼ばれる）である。

好ましくは、１種以上のベンゾトリアゾール誘導体ｂ１）は、０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％、より好ましくは０．０５または約０．０５重量％〜２または約２重量％まで、そしてさらに一層好ましくは０．１または約０．１重量％〜１または約１重量％の量で存在し、ここでｂ１）＋ｂ２）＋ｂ３の和は０．３〜３重量％であることが条件とされ、重量百分率はポリエステル組成物の総重量に基づいている。

好ましくは、３種のＵＶ安定剤のうちの１つは、

という一般式（Ｄ）を有する１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体およびその組合せであり、式中、ＹはＮ（トリアジン誘導体）またはＣＨ（ピリミジン誘導体）であり；Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀およびＲ₁₁は各々、水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、ハロアルキル、アルコキシ、アルキレン、アリール、アルキル−アリールまたはその組合せからなる群から独立して選択されている。

より好ましくは、１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体ｂ２）は、

という式（Ｅ）のトリアジン誘導体（すなわちＹはＮ（窒素）である）およびその組合せであり、ここでＲ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀およびＲ₁₁は各々、水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、ハロアルキル、アルコキシ、アルキレン、アリール、アルキル−アリールまたはその組合せからなる群から独立して選択されている。

さらに一層好ましくは、１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体ｂ２）は、

という一般式（Ｆ）の化合物であり、このトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体は、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシ−フェノール（ＣＡＳ番号１４７３１５−５０−２）である。

好ましくは、１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体ｂ２）は、０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％、より好ましくは０．０５または約０．０５重量％〜２または約２重量％まで、そしてさらに一層好ましくは０．１または約０．１重量％〜１または約１重量％の量で存在し、ここでｂ１）＋ｂ２）＋ｂ３の和は０．３〜３重量％であることが条件とされ、重量百分率はポリエステル組成物の総重量に基づいている。

好ましくは、３種のＵＶ安定剤のうちの１つは、

という式（Ｇ）を有する１種以上のヒンダードアミン誘導体ｂ３）およびその組合せであり、式中、
− Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅およびＲ₁₆は各々、水素、エーテル基、エステル基、アミン基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはその組合せからなる群から独立して選択されており、ここで置換基はそれ自体官能基を有していてよく、官能基の例は、アルコール、ケトン、無水物、イミン、シロキサン、エーテル、カルボキシ基、アルデヒド、エステル、アミド、イミド、アミン、ニトリル、エーテル、ウレタンおよびその任意の組合せである。１種以上のヒンダードアミン誘導体は同様にポリマーまたはオリゴマーの一部を成していてよい。

より好ましくは、１種以上のヒンダードアミン誘導体ｂ３）は、置換ピペリジン化合物に由来する化合物、詳細にはアルキル−置換ピペリジル、ピペリジニルまたはピペラジノン化合物および置換アルコキシピペリジニル化合物に由来する任意の化合物である。さらに一層好ましくは、１種以上のヒンダードアミン誘導体ｂ３）は、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノールおよびコハク酸のオリゴマーであり、このオリゴマーは、３１００〜４０００の分子量Ｍ_nを有する（ＣＡＳ番号：６５４４７−７７−０）。

好ましくは、１種以上のヒンダードアミン誘導体ｂ３）は、０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％、より好ましくは０．０５または約０．０５重量％〜２または約２重量％まで、そしてさらに一層好ましくは０．１または約０．１重量％〜１または約１重量％の量で存在し、ここでｂ１）＋ｂ２）＋ｂ３の和は０．３〜３重量％であることが条件とされ、重量百分率はポリエステル組成物の総重量に基づいている。

好ましい実施形態によると、少なくとも３種のＵＶ安定剤は以下のものである：
上述の一般式（Ａ）を有するｂ１）、
上述の一般式（Ｄ）を有するｂ２）、
上述の一般式（Ｇ）を有するｂ３）。

より好ましい実施形態によると、少なくとも３種のＵＶ安定剤は、以下の通りである：
２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノールであるｂ１）、
２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシ−フェノールであるｂ２）、
Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノールとコハク酸のオリゴマーであるｂ３）。

本明細書中に記載の表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに、１種以上の強靭化剤、１種以上の熱安定剤、１種以上の補強剤、１種以上の難燃剤またはそれらの混合物を含んでいてよい。

表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに１種以上の強靭化剤を含んでいてよい。強靭化剤は典型的には、一般に２００℃未満、好ましくは１５０℃未満の比較的低い融点を有し、１種以上のポリエステル（および任意には存在する他のポリマー）のカルボキシルおよび／またはヒドロキシル基と反応するように官能化ポリマーであるエラストマーである。「官能化ポリマー」とは、ホモポリマー、コポリマーまたはターポリマーであり得るポリマーが有機官能基とグラフトおよび／または共重合されていることを意味する。適切な有機官能基は、エポキシ、無水カルボン酸、ヒドロキシル（アルコール）、カルボキシルおよびイソシアネート官能基である。グラフトの一例として、フリーラジカルグラフト技術を用いて炭化水素ゴム上に無水マレイン酸をグラフトしてよい。有機官能基がポリマーへと共重合されている強靭化剤の例は、例えば（メト）アクリル酸、２−ヒドロキシエチル（メト）アクリレート、グリシジル（メト）アクリレート（ＧＭＡ）および２−イソシアナトエチル（メト）アクリレートなどの適切な官能基を含む（メト）アクリレートモノマーとエチレンのコポリマーであるが、任意には、酢酸ビニル、非官能化（メト）アクリレートエステル、例えばエチル（メト）アクリレート、ｎ−ブチル（メト）アクリレートおよびシクロヘキシル（メト）アクリレートなど、他のモノマーをこのようなポリマーへと共重合してもよい。特に好ましい強靭化剤は、エチレン、アルキルアクリレートおよびグリシジルメタクリレートのコポリマー例えばＥＢＡＧＭＡ、およびエチレン／メチルアクリレートコポリマーである。１種以上の強靭化剤は、イオノマーであってもよい。イオノマーは、ポリマーの有機主鎖に加えて金属イオンを含む熱可塑性樹脂である。イオノマーは、オレフィン例えばエチレンおよびアルファ、ベーター不飽和Ｃ₃−Ｃ₈カルボン酸、例えばアクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡＡ）またはマレイン酸モノエチルエステル（ＭＡＭＥ）から形成されたイオンコポリマーであり、ここで、コポリマー中のカルボン酸部分の少なくとも一部分好ましくは１０〜９９．９％は、中和剤（例えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウムなどのアルカリ金属またはマンガンまたは亜鉛などの遷移金属）で中和されて、対応するカルボキシレート塩を形成する。ポリマー強靭化剤は同様に、エチレンコポリマーでない熱可塑性アクリルポリマーであってもよい。熱可塑性アクリルポリマーは、アクリル酸、アクリレートエステル（例えばメチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレートおよびｎ−オクチルアクリレート）、メタクリル酸、およびメタクリレートエステル（例えばメチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート（ＢＡ）、イソブチルメタクリレート、ｎ−アミルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート（ＧＭＡ）などを重合させることによって製造される。上述のタイプのモノマーのうちの２種以上に由来するコポリマー、ならびにスチレン、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレンなどと上述のタイプのモノマーのうちの１種以上とを重合させることにより製造されるコポリマーも、使用してよい。これらのコポリマー中の構成成分の一部分または全ては、好ましくは０℃以下のガラス転移温度を有しているべきである。熱可塑性アクリルポリマー強靭化剤の調製のための好ましいモノマーは、メチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレートおよびｎ−オクチルアクリレートである。熱可塑性アクリルポリマー強靭化剤がコア−シェル構造を有することが好ましい。コア−シェル構造は、コア部分が好ましくは０℃以下のガラス転移温度を有し、一方シェル部分が好ましくはコア部分のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有するものである。コア部分はシリコーンとグラフトされ得る。シェル部分は、シリコーン、フッ素などの低表面エネルギーの基板とグラフトされてよい。表面にグラフトされた低表面エネルギー基板を有するコア−シェル構造を有するアクリルポリマーは熱可塑性ポリエステルおよび本発明の組成物の他の構成成分との混合中またはその後に、自己凝集（ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｗｉｔｈ ｉｔｓｅｆ）し、組成物内で容易に均一分散できる。１種以上の強靭化剤が存在する場合、それらは、好ましくは０．５または約０．５重量％〜３０または約３０重量％、またはより好ましくは、１または約１重量％〜２０または約２０重量％を構成し、この重量百分率は、場合に応じて表面樹脂組成物またはマトリックス樹脂組成物の総重量に基づくものである。

表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに、高温適用が用いられる場合に熱により誘発されるポリマーの酸化を防げる１種以上の熱安定剤（酸化防止剤または酸化安定剤とも呼ばれる）を含んでいてよい。好ましくは、１種以上の安定剤は、高温適用が用いられる場合にポリエステルの熱誘発型酸化を妨げるように、フェノール系安定剤、リン系安定剤、ヒンダードアミン安定剤、芳香族アミン安定剤、チオエステルおよびその混合物から選択される。より好ましくは、１種以上の酸化安定剤は、フェノール系安定剤、リン系安定剤およびその混合物から選択される。フェノール系酸化防止剤の好ましい例は、立体障害フェノールである。リン系酸化防止剤の好ましい例は、ホスファイト安定剤、ハイポホスファイト安定剤およびホスホナイト安定剤およびより好ましくはジホスホナイト安定剤である。１種以上の酸化安定剤が存在する場合、それらは、０．１または約０．１重量％〜３または約３重量％、または好ましくは０．１または約０．１重量％〜１または約１重量％、またはより好ましくは０．１または約０．１重量％〜０．８または約０．８重量％を構成し、この重量百分率は、場合に応じて表面樹脂組成物またはマトリックス樹脂組成物の総重量に基づくものである。１種以上の熱安定剤を添加することにより、製造中の複合構造体の熱安定性（すなわち分子量の減少）ならびに使用上および経時的な熱安定性が改善される。熱安定性の改善に加えて、１種以上の熱安定剤の存在は、複合構造体の含浸中に使用される温度の上昇を可能にし、こうして本明細書中に記載されているマトリックス樹脂および／または表面樹脂組成物の溶融粘度を低減させる。マトリックス樹脂および／または表面樹脂組成物の溶融粘度の低下の帰結として、含浸速度は加速され得る。

本明細書中に記載されている表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに、非円形断面の繊維質ガラス充填剤；円形断面を有するガラス繊維、ガラスフレーク、炭素繊維、カーボンナノチューブ、雲母、珪灰石、炭酸カルシウム、タルク、焼結粘土、カオリン、硫酸マグネシウム、珪酸マグネシウム、窒化ホウ素、硫酸バリウム、二酸化チタン、炭酸ナトリウムアルミニウム、バリウムフェライトおよびチタン酸カリウムなどの１種以上の補強剤を含んでいてよい。１種以上の補強剤が存在する場合、それらは１または約１重量％〜６０または約６０重量％、好ましくは１または約１重量％〜４０または約４０重量％、またはより好ましくは１または約１重量％〜３５または約３５重量％の量で存在し、この重量百分率は、場合に応じて表面樹脂組成物またはマトリックス樹脂組成物の総重量に基づくものである。

本明細書中に記載されている表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに、追加の紫外線安定剤を含んでいてよい。好ましくは、追加の紫外線安定剤は、ヒンダードアミン光安定剤（ＨＡＬＳ）、カーボンブラック、置換レゾルシノール、サリチレート、ベンゾトリアゾール、トリアジン、ベンゾフェノンおよびその混合物から選択される。追加の紫外線安定剤が存在する場合、それらは、０．１または約０．１重量％〜５または約５重量％、好ましくは０．２または約０．２重量％〜３または約３重量％の量で存在し、この重量百分率は、場合に応じて表面樹脂組成物またはマトリックス樹脂組成物の総重量に基づくものである。

本明細書中に記載の表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物は、さらに１種以上の難燃剤（当該技術分野では防炎剤とも呼ばれる）を含んでいてよい。難燃剤は、組成物または組成物をベースとする物品を通した火炎の伝播を抑制、削減、遅延または緩和するために熱可塑性組成物中で使用される。１種以上の難燃剤は、ハロゲン化難燃剤、無機難燃剤、リン含有化合物、窒素含有化合物またはその組合せであってよい。

ハロゲン化有機難燃剤には、非限定的に塩素および臭素含有化合物が含まれる。適切な塩素含有化合物の例としては、非限定的に、塩素化炭化水素、塩素化脂環式化合物、塩素化アルキルホスフェート、塩素化ホスフェートエステル、塩素化ポリホスフェート、塩素化有機ホスホネート、クロロアルキルホスフェート、ポリ塩素化ビフェニルおよび塩素化パラフィンが含まれる。適切な臭素含有化合物の例としては、非限定的にテトラブロモビスフェノールＡ、ビス（トリブロモフェノキシ）アルカン、ポリブロモジフェニルエーテル、臭素化ホスフェートエステルトリブロモフェノール、テトラブロモジフェニルスルフィド、ポリペンタブロモベンジルアクリレート、臭素化フェノキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールＡをベースとする臭素化ポリカルボネートポリマー添加剤、テトラブロモビスフェノールＡをベースとする臭素化エポキシポリマー添加剤および臭素化ポリスチレンが含まれる。

無機難燃剤には、非限定的に金属水酸化物、金属酸化物、アンチモン化合物、モリブデン化合物およびホウ素化合物が含まれる。適切な金属水酸化物の例としては、非限定的に水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、三水酸化アルミニウムおよび他の金属水酸化物が含まれる。適切な金属酸化物の例としては、酸化亜鉛および酸化マグネシウムが含まれる。適切なアンチモン化合物の例としては、非限定的に三酸化アンチモン、ナトリウムアンチモナイトおよび五酸化アンチモンが含まれる。適切なモリブデン化合物の例としては、非限定的に三酸化モリブデンおよび八モリブデン酸アンモニウム（ＡＯＭ）が含まれる。適切なホウ素化合物の例としては、非限定的にホウ酸亜鉛、ホウ砂（ホウ酸ナトリウム）、ホウ酸アンモニウムおよびホウ酸カルシウムが含まれる。

適切なリン含有化合物の例としては、非限定的に赤リン；ハロゲン化ホスフェート；トリフェニルホスフェート；オリゴマーおよびポリマーホスフェート；ホスホネートホスフィネート、ジホスフィネートおよび／またはそのポリマーが含まれる。

適切な窒素含有化合物の例としては、非限定的にトリアジンまたはその誘導体、グアニジンまたはその誘導体、シアヌレートまたはその誘導体およびイソシアヌレートまたはその誘導体が含まれる。

１種以上の難燃剤が存在する場合、それらは、５または約５重量％〜３０または約３０重量％、または好ましくは１０または約１０重量％〜２５または約２５重量％を構成し、この重量百分率は、場合に応じて表面樹脂組成物またはマトリックス樹脂組成物の総重量に基づくものである。

上述の通り、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物は同一であっても異なるものであってもよい。繊維質材料の含浸速度を上昇させる目的で、組成物の溶融粘度、特にマトリックス樹脂組成物の溶融粘度を低減させてよい。複合構造体の製造を改善し繊維質材料のより容易で短時間でかつ均一な含浸を可能にする目的で、ポリマーマトリックスの溶融粘度を低減させる複数の方法が開発されてきた。可能なかぎり低い溶融粘度を有することで、ポリマー組成物はより急速に流動し、繊維質材料の含浸はより速くより良好なものとなる。ポリマーマトリックスの溶融粘度を低減させることにより、含浸度に達するのに必要とされる制限的な含浸時間を短縮し、それにより全体的製造速度を高めることができこうして構造体製造の生産性の増大およびより短いサイクル時間に付随するエネルギー消費量の減少が導かれ、これは、環境問題にとっても有益である。処理量の改善に加えて、含浸速度の上昇により、マトリックス組成物の熱崩壊も最小限におさえられる。マトリックス樹脂組成物の溶融粘度を低減させる目的で、本明細書に記載されているマトリックス樹脂組成物は、ハイパーブランチポリマー（ハイパーブランチポリマー、樹枝状ポリマー、または高分岐ポリマー、樹枝状高分子または枝分かれポリマーとしても公知である）、多価アルコール、ポリフェノールおよびＬＣＰブロックコポリマーから選択される１種以上のレオロジー修飾剤をさらに含んでいてよい。ハイパーブランチポリマーは、樹状構造を有する高度に分岐された三次元分子である。ハイパーブランチポリマーは、１つ以上の分岐するコモノマー単位を含む高分子である。分岐単位は、分岐層と任意には核（コアとしても公知である）、１つ以上のスペーサ層および／または連鎖停止分子を含む。分岐層の連続的複製は、他の分子に比べた分岐多重度、分岐密度の増大および末端官能基数の増加を生み出す。好ましいハイパーブランチポリマーには、ハイパーブランチポリエステルが含まれる。ハイパーブランチポリマーの好ましい例は、米国特許第５，４１８，３０１号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１７３６１７号明細書中に記載されているものである。熱可塑性樹脂内でのこのようなハイパーブランチポリマーの使用は、米国特許第６，２２５，４０４号明細書、米国特許第６，４９７，９５９号明細書、米国特許第６，６６３，９６６号明細書、国際公開第２００３／００４５４６号パンフレット、欧州特許出願第１４２４３６０号明細書および国際公開第２００４／１１１１２６号パンフレットの中で開示されている。１種以上のハイパーブランチポリマーが存在する場合、それらは、０．０５または約０．０５重量％〜１０または約１０重量％、またはより好ましくは、０．１または約０．１重量％〜５または約５重量％を構成し、重量百分率は、マトリックス樹脂組成物の総重量に基づくものである。

本発明に係る複合構造体の最終用途利用分野およびかかる利用分野のための耐加水分解性要件に応じて、本明細書中に記載されている表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに１種以上のエポキシ含有化合物を含んでいてよい。適切なエポキシ含有化合物の例としては、非限定的に、エポキシ含有ポリオレフィン、ポリフェノールのグリシジルエーテル、ビスフェノールエポキシ樹脂およびエポキシノボラック樹脂が含まれる。エポキシ含有ポリオレフィンは、エポキシ基で官能化されているポリオレフィン、好ましくはポリエチレンである。「官能化された」とは、基が有機官能基でグラフトおよび／または共重合されていることを意味する。ポリオレフィンを官能化するために使用されるエポキシドの例は、４〜１１個の炭素原子を含む不飽和エポキシド、例えばグリシジル（メト）アクリレート、アリルグリシジルエーテル、ビニルグリシジルエーテルおよびグリシジルイタコネートであり、グリシジル（メト）アクリレート（ＧＭＡ）が特に好適である。エチレン／グリシジル（メト）アクリレートコポリマーはさらに、１〜６個の炭素原子を有するアクリル（メト）アクリレートおよび１〜８個の炭素原子を有するα−オレフィンの共重合単位を含んでいてよい。代表的アクリル（メト）アクリレートとしては、メチル（メト）アクリレート、エチル（メト）アクリレート、プロピル（メト）アクリレート、ブチル（メト）アクリレート、イソブチル（メト）アクリレート、ヘキシル（メト）アクリレートまたはその２種以上の組合せが含まれる。留意すべきは、エチルアクリレートとブチルアクリレートである。ビスフェノールエポキシ樹脂は、エポキシ官能基とビスフェノール部分を有する縮合生成物である。その例としては、非限定的に、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンの縮合から得られる生成物およびビスフェノールＦとエピクロロヒドリンの縮合から得られる生成物が含まれる。エポキシノボラック樹脂は、例えばホルムアルデヒドなどのアルデヒドとフェノールまたはクレゾールなどの芳香族ヒドロキシル含有化合物の縮合生成物である。１種以上のエポキシ含有化合物が存在する場合、それらは、場合に応じて表面樹脂組成物中に含まれる１種以上の熱可塑性ポリエステル１キログラムあたりあるいはマトリックス樹脂組成物中に含まれる１種以上の熱可塑性ポリエステル１キログラムあたり３または約３ミリグラム当量〜３００または約３００ミリグラム当量の合計エポキシ官能基、好ましくはポリエステル１キログラムあたり５または約５ミリグラム当量〜３００または約３００ミリグラム当量の合計エポキシ官能基を提供するのに充分な量で存在する。

本明細書中に記載されている表面樹脂組成物および／またはマトリックス樹脂組成物はさらに、非限定的に、滑剤、帯電防止剤、着色剤（染料、色素、カーボンブラックなどを含む）、成核剤、結晶化促進剤およびポリマー配合技術において公知の他の加工助剤を含めた修飾剤および他の成分を含んでいてよい。

上述の充填剤、修飾剤および他の成分は、粒子の寸法のうち少なくとも１つが１〜１０００ｎｍの範囲内にあるいわゆるナノ材料の形を含めた当該技術分野において周知の形態および量で存在していてよい。

好ましくは、表面樹脂組成物およびマトリックス樹脂組成物は溶融混合型配合物であり、ここで全てのポリマー構成成分は互いの中に充分に分散し、全ての非ポリマー成分はポリマーマトリックス内に充分分散しかつポリマーマトリックスにより結合されており、こうして配合物は統一された全体を形成している。本発明のポリマー構成成分と非ポリマー成分を組合わせるためには、任意の溶融混合方法を使用してよい。例えば、ポリマー構成成分および非ポリマー成分を溶融混合機、例えば１軸または２軸スクリュー押出機、配合機、１軸または２軸スクリュー混練機またはバンバリーミキサーなどに、単一ステップでの添加を通して全て一度にかまたは段階的に添加しその後溶融混合してよい。ポリマー構成成分および非ポリマー成分を段階的に添加する場合、ポリマー構成成分および／または非ポリマー成分の一部分が最初に添加され溶融混合され、残りのポリマー構成成分および非ポリマー成分は後続して添加され、充分に混合された組成物が得られるまでさらに溶融混合される。

最終用途利用分野に応じて、本発明に係る複合構造体は、任意の形状を有していてよい。好ましい実施形態において、本発明に係る複合構造体はシート構造の形をしている。複合構造体は可撓性であってよく、その場合はそれを卷回することができる。

別の態様では、本発明は、上述の複合構造体の製造方法および、それにより得られる複合構造体に関する。１つの表面を有する複合構造体の製造方法は、ｉ）繊維質材料にマトリックス樹脂組成物を含浸させるステップを含み、ここで複合構造体の表面の一部分は表面樹脂組成物で作られる。本明細書中に同様に記載されているのは、本明細書中に記載の複合構造体の製造方法において、本明細書中に記載のマトリックス樹脂組成物が含浸されている繊維質材料の表面の少なくとも一部分に対して表面樹脂組成物を適用するステップを含む方法である。好ましくは、繊維質材料には、熱プレス加工（ｔｈｅｒｍｏｐｒｅｓｓｉｎｇ）によりマトリックス樹脂が含浸させられる。熱プレス加工中、繊維質材料、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物に熱と圧力が適用され、樹脂組成物が溶融して繊維質材料中に浸透するようにし、ひいては樹脂組成物が前記繊維質材料中に含浸するようにする。

典型的には、熱プレス加工は、適切な含浸を可能にするため、２〜１００バールそしてより好ましくは１０〜４０バールの圧力と、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物の融点より高い温度、好ましくは融点よりも少なくとも約２０℃高い温度で行われる。加熱は、接触加熱、放射ガス加熱、赤外線加熱、対流または強制対流空気加熱、誘導加熱、マイクロ波加熱またはこれらの組合せを含めたさまざまな手段により行なわれてよい。

含浸圧力は、静的プロセスまたは連続プロセス（動的プロセスとも呼ばれる）によって適用され得るが、速度面の理由から連続プロセスが好ましい。含浸プロセスの例としては、非限定的に、真空成形、金型内被覆、クロスダイ押出し、引抜き成形、電線被覆タイプのプロセス、貼合せ、スタンピング、ダイヤフラム成形またはプレス成形が含まれるが、貼合せが最も好適である。貼合せ中、加熱ゾーン内で相対する加圧ロールまたはベルトを通して繊維質材料、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物に対して熱と圧力が加えられ、好ましくはその後、冷却ゾーン内でも圧力が連続的に加えられて、加圧された手段により圧密状態の仕上げを行い、含浸された繊維質材料を冷却させる。貼合せ技術の例としては、非限定的に、カレンダー加工、平台貼合せおよび２重ベルトプレス貼合せが含まれる。貼合せが含浸プロセスとして使用される場合、好ましくは２重ベルトプレスが貼合せに使用される。

複合構造体の環境に暴露される複合構造体の表面の少なくとも一部分に表面樹脂組成物が適用されることを条件として、マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物は、例えば粉体被覆、フィルム貼合せ、押出し被覆またはその２つ以上の組合せなどの従来の手段により繊維質材料に適用される。

粉体被覆プロセス中、従来の粉砕方法により得られたポリマー粉体が繊維質材料に適用される。粉体は、散乱、散布、噴霧、熱溶射または火炎溶射あるいは流動床被覆によって繊維質材料に適用されてよい。任意には、粉体被覆プロセスはさらに、繊維質材料上の粉体の後焼成ステップからなるステップを含んでいてよい。マトリックス樹脂組成物および表面樹脂組成物は、複合構造体の表面の少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできているような形で、繊維質材料に適用される。その後、粉体被覆された繊維質材料上で、加圧ゾーンの外側での粉体被覆された繊維質材料の任意の予熱を伴って、熱プレス加工が実施される。

フィルム貼合せ中、例えばブローフィルム押出し加工、キャストフィルム押出し加工およびキャストシート押出し加工などの当該技術分野において公知の従来の押出し加工方法によって得られたマトリックス樹脂組成物製の１枚以上のフィルムと表面樹脂組成物製の１枚以上のフィルムが、積層などにより繊維質材料に適用される。その後、マトリックス樹脂組成物製の１枚以上のフィルムと表面樹脂組成物製の１枚以上のフィルムと１枚以上の繊維質材料とを含むアセンブリ上で、熱プレス加工が実施される。結果として得られた複合構造体中で、フィルムは溶融し、繊維質材料をとり囲むポリマー連続体として繊維質材料のまわりに浸透する。

押出し被覆中、マトリックス樹脂組成物でできたペレットおよび／または造粒物および表面樹脂組成物でできたペレットおよび／または造粒物が溶融され、１つ以上のフラットダイを通して押出し加工されて、１つ以上のメルトカーテンを形成し、このカーテンは次に、１つ以上のメルトカーテンを布設することで繊維質材料上に適用される。その後、マトリックス樹脂組成物、表面樹脂組成物および１種以上の繊維質材料を含むアセンブリ上で、熱プレス加工が実施される。

最終用途利用分野に応じて、ステップｉ）で得られた複合構造体は、所望の幾何形状または形態に整形されてもよいし、あるいはシート形状で使用されてもよい。本発明に係る複合構造体の製造方法はさらに、複合構造体の整形ステップｉｉ）を含み、このステップは含浸ステップｉ）の後に行なわれる。ステップｉ）で得られた複合構造体の整形ステップは、圧縮成形、スタンピングまたは熱および／または圧力を用いた任意の技術で行なってよい。好ましくは、油圧成形プレスを用いることによって圧力が加えられる。圧縮成形またはスタンピングの間、複合構造体は表面樹脂組成物の溶融温度より高い温度まで予熱され、最終的な所望の幾何形状のキャビティを有する金型を含む成形プレスなどの形成または整形用手段に移送され、これにより所望の形態に整形され、その後、表面樹脂組成物の溶融温度より低い温度、好ましくはマトリックス樹脂組成物の溶融温度より低い温度まで冷却した後、プレスまたは金型から取り出される。

本発明に係る複合構造体は、長期屋外暴露の有害な効果に対する優れた安定性ならびに高温暴露時の機械的特性の優れた保持を提供し、したがって、例えば自動車、トラック、民間航空機、航空宇宙、鉄道、家電製品、コンピュータハードウェア、携帯用デバイス、娯楽およびスポーツ、機械向け構造体部品、建物向け構造体部品、光起電設備向け構造体部品、風力エネルギー向け構造体部品（例えばブレード）または機械的装置向け構造体部品用の構成要素としてなどの多様な利用分野において使用されてよい。

自動車の利用分野の例には、非限定的に座席構成要素および座席フレーム、エンジンカバーブラケット、エンジンクレードル、サスペンションアームおよびクレードル、スペアタイヤウェル、シャーシ補強材、フロアパン、フロントエンドモジュール、ステアリングカラムフレーム、インスツルメントパネル、ドアシステム、ボディーパネル（例えば水平ボディーパネルおよびドアパネル）、テールゲート、ハードトップフレーム構造物、コンバーチブルトップフレーム構造物、ルーフィング構造物、エンジンカバー、トランスミッション用および動力伝達部品用ハウジング、オイルパン、エアバッグハウジングキャニスタ、自動車内装衝突構造物、エンジンサポートブラケット、クロスカービーム、ダンパビーム、歩行者安全用ビーム、ファイアーウォール、リヤパーセルシェルフ、車両横断バルクヘッド、圧力容器、例えば冷媒ボンベおよび消火器およびトラック用圧縮空気制動系タンク、内燃機関／電気ハイブリッド車または電気自動車用バッテリートレイ、自動車サスペンションウィシュボーンおよびコントロールアーム、サスペンションスタビライザーリンク、リーフスプリング、車両ホイール、リクリエーショナルビークルおよび二輪車用スイングアーム、フェンダー、ルーフィングフレームおよびタンクフラップが含まれる。

家電製品の例としては、非限定的に、洗濯機、乾燥機、冷蔵庫、エアコン、暖房および携帯式発電機ハウジングなどが含まれる。娯楽およびスポーツには、非限定的に、インラインスケート部品、野球のバット、アイスホッケー用スティック、スキーおよびスノーボード用ビンディング、リュックサック背部およびフレームおよび自転車フレームが含まれる。機械向け構造体部品の例としては、例えば携帯型電子デバイス、コンピュータ向けのハウジングなどの電気／電子部品が含まれる。

以下の材料を、本発明に係る複合構造体および比較例を調製するために使用した。

材料
実施例および比較例で使用される組成物は以下の材料により作製される：
ポリエステル１：Ｉｎｖｉｓtａ、Ｋａｎｓａｓ、ＵＳＡにより、Ｐｏｌｙｃｌｅａｒ（登録商標）ＰＥＴ１１０１の商標で供給されている、ポリ（エチレンテレフタレート）
ポリエステル２：（２５０℃、２．１６ｋｇ、ＩＳＯ１１３３にしたがって測定された場合に）４２．５〜５３．６ｇ／１０分の溶融流量（ＭＦＲ）を有するポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）。このような製品は、Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、Ｄｅｌａｗａｒｅ、ＵＳＡにより、Ｃｒａｓｔｉｎ（登録商標）という商標で市販されている。

ＵＶ安定剤ｂ１：Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＵＳＡにより、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）３６０という商標で供給されている、２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノール（ＣＡＳ番号１０３５９７−４５−１）。

ＵＶ安定剤ｂ２：Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＵＳＡにより、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）１５７７という商標で供給されている、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシ−フェノール（ＣＡＳ番号１４７３１５−５０−２）
ＵＶ安定剤ｂ３：Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＵＳＡにより、Ｔｉｎｕｖｉｎ（登録商標）６２２という商標で供給されている、３１００〜４０００の分子量Ｍ_nを有するコハク酸とＮ−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノールのオリゴマー（ＣＡＳ番号：６５４４７−７７−０）。

表１に列挙された組成物１〜８のすべてが、他の添加剤、すなわち０．４重量％のジホスファイト系酸化防止剤、０．４重量％のフェノール系酸化防止剤、０．８重量％のエポキシ樹脂および０．４重量％のリン酸塩を含んでおり、ここで添加剤は以下のものである；
ジホスファイト系酸化防止剤：Ｇ．Ｅ．Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｐａｒｋｅｒｓｂｕｒｇ、Ｗｅｓｔ Ｖｉｒｇｉｎｉａ、ＵＳＡにより、Ｕｌｔｒａｎｏｘ（登録商標）６２６という商標で供給されている、ビス（２．４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト
フェノール系酸化防止剤：Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、ＵＳＡにより、Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０の商標で供給されている。

エポキシ樹脂：Ｈｅｘｉｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、Ｃｏｌｕｍｂｕｓ、Ｏｈｉｏ、ＵＳＡによりＥｐｏｎ（商標）１００９という商標で供給されている４３４８〜５１２８ｍｍｏｌ／ｋｇのエポキシ基含有量（ＡＳＴＭＤ１６５２）を有するエピクロロヒドリン／テトラフェニロールエタンエポキシ樹脂。

リン酸塩：Ｂｕｄｅｎｈｅｉｍ，ＧｅｒｍａｎｙによりＮ１３−５０の名称で供給されているリン酸ナトリウム。

組成物の調製。約３００ｒｐｍのスクリュー速度、表示された約２６７℃の溶融温度および手作業で測定された約２８１℃の溶融温度を用いて、約２６０℃で作動する４０ｍｍの２軸スクリュー混練機内で表１に示された成分を溶融配合することにより、表１に列挙されている組成物を調製した。押出し機を退出した時点で、組成物を冷却しペレット化した。こうして得たペレットを微粉化によって粉砕して、粉体組成物を形成し、これを、２００μｍ未満のＤ９０値を有する粒子になるまで篩がけした。

複合構造体の製造。表１に列挙された粉体組成物を手作業で、３層のガラス繊維織物シート（直径１７ミクロン、０．４％のシラン系サイズ剤および１２００ｇ／ｋｍの公称粗紡テックスを有するＥガラス繊維を６００ｇ／ｍの面積重量をもつ２／２綾織（バランス織り）に製織したもの）上に散乱させて、６．４ｇの粉体組成物／１６ｃｍ×１６ｃｍのサイズを有するガラス繊維シート／６．４ｇの粉体組成物／１６ｃｍ×１６ｃｍのサイズを有するガラス繊維シート／６．４ｇの粉体組成物／１６ｃｍ×１６ｃｍのサイズを有するガラス繊維シート／６．４ｇの粉体組成物を含むアセンブリを形成した。以下の条件にしたがって圧縮成形（Ｄｒ．Ｃｏｌｌｉｎプレス）により、このように得られたアセンブリから表２中に列挙された複合構造体Ｃ１〜Ｃ７およびＥ１を製造した：１）３１５℃、１１０バールで２５秒間アセンブリを予熱する、２）さらに４０秒間これらの条件を維持する、３）１１０バール、４０℃で６０秒間アセンブリを冷却する、そして４）プレスを開いて、こうして得られた複合構造体を回収する。表２に列挙されている複合構造体は、約１．５ｍｍの全体的厚みを有していた。

Claims (15)

1. 少なくとも一部分が表面樹脂組成物でできている表面を有し、不織構造体、布地、繊維バットおよびそれらの組合せから選択される繊維質材料を含む複合構造体であって、前記繊維質材料にはマトリックス樹脂組成物が含浸されており、前記表面樹脂組成物が、
   ａ）１種以上のポリエステル樹脂と；
   ｂ）０．３または約０．３重量％〜３または約３重量％の少なくとも３種のＵＶ安定剤と
   を含むポリエステル組成物から選択され、
   前記少なくとも３種のＵＶ安定剤のうちの１つはｂ１）であり、別の１つはｂ２）であり、また別の１つはｂ３）であり、前記重量百分率は前記ポリエステル組成物の総重量に基づくものである、複合構造体。
2. 前記マトリックス樹脂組成物と前記表面樹脂組成物が同一であるかまたは異なるものであり、ａ）１種以上のポリエステル樹脂と、ｂ）０．３または約０．３重量％〜３または約３重量％の少なくとも３種のＵＶ安定剤とを含むポリエステル組成物から独立して選択され、前記少なくとも３種のＵＶ安定剤のうちの１つはｂ１）であり、別の１つはｂ２）であり、また別の１つはｂ３）であり、前記重量百分率は前記ポリエステル組成物の総重量に基づくものである、請求項１に記載の複合構造体。
3. 前記繊維質材料が、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、天然繊維またはそれらの混合物で作られている、請求項１または２に記載の複合構造体。
4. 前記１種以上のポリエステル樹脂が、ポリ（エチレンテレフタレート）（ＰＥＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（１，４−ブチレンテレフタレート）（ＰＢＴ）、ポリ（エチレン２，６−ナフトエート）（ＰＥＮ）、およびポリ（１，４−シクロヘキシルジメチレンテレフタレート）（ＰＣＴ）およびそれらのコポリマーおよび配合物から独立して選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合構造体。
5. 前記少なくとも３種のＵＶ安定剤が、ｂ１）１種以上のベンゾトリアゾール誘導体；ｂ２）１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体；およびｂ３）１種以上のヒンダードアミン誘導体からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合構造体。
6. ｂ１）が、０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％の量で存在する１種以上のベンゾトリアゾール誘導体であり、ｂ２）が０．０１または約０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％の量で存在する１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体であり、ｂ３）が、０．０１重量％〜２．９８または約２．９８重量％の量で存在する１種以上のヒンダードアミン誘導体であり、
   但し、ｂ１）＋ｂ２）＋ｂ３）の和は０．３または約０．３重量％〜３または約３重量％であることが条件とされており、
   前記重量百分率は前記ポリエステル組成物の前記総重量に基づいている、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合構造体。
7. ｂ１）が下記式（Ａ）
   

   

   を有する１種以上のベンゾトリアゾール誘導体およびその組合せであり、式中、
   Ｒ₁は、Ｃ₁−Ｃ₁₂アルキル；Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシ；Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシカルボニル；Ｃ₅−Ｃ₇シクロアルキル；Ｃ₆−Ｃ₁₀アリールまたはアラルキルであり、Ｒ₃は水素；Ｃ₁−Ｃ₅アルキル；Ｃ₁−Ｃ₅アルコキシ：ハロゲンであり；ｍは１または２であり；
   ｍ＝１である場合、Ｒ₂は水素；末置換またはフェニル置換Ｃ₁−Ｃ₁₂アルキル；またはＣ₆−Ｃ₁₀アリールであり、
   ｍ＝２である場合、Ｒ₂は前記フェニル基間の直接的結合であるか；または−（ＣＨ₂）_p−であり；ｐは１〜３である、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合構造体。
8. ｂ１）が、２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノールであるかまたは、下記式（Ｃ）
   

   

   を有する、請求項７に記載の複合構造体。
9. ｂ２）が、下記式（Ｄ）
   

   

   を有する１種以上のトリアジン誘導体および／またはピリミジン誘導体およびその組合せであり、式中
   ＹはＮ（トリアジン誘導体）またはＣＨ（ピリミジン誘導体）であり；
   Ｒ₄、Ｒ₅、Ｒ₆、Ｒ₇、Ｒ₈、Ｒ₉、Ｒ₁₀およびＲ₁₁が、各々独立して、水素、アルキル、シクロアルキル、ハロゲン、ハロアルキル、アルコキシ、アルキレン、アリール、アルキル−アリールまたはその組合せからなる群から選択される、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の複合構造体。
10. ｂ２）が、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシ−フェノールであるかまたは、下記式（Ｆ）
    

    

    を有する、請求項９に記載の複合構造体。
11. ｂ３）が、下記式（Ｇ）
    

    

    を有する１種以上のヒンダードアミン誘導体およびその組合せであり、式中、
    Ｒ₁₂、Ｒ₁₃、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅およびＲ₁₆が各々独立して、水素、エーテル基、エステル基、アミン基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはその組合せからなる群から選択される、
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載の複合構造体。
12. ｂ３）が、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノールおよびコハク酸のオリゴマーである、請求項１１に記載の複合構造体。
13. ｂ１）が、２，２’−メチレンビス（６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェノールであるかまたは、下記式（Ｃ）
    

    

    を有し、
    ｂ２）が、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシ−フェノールであるかまたは、下記式（Ｆ）
    

    

    を有し、
    ｂ３）が、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジノールおよびコハク酸のオリゴマーである、
    請求項１〜１２のいずれか一項に記載の複合構造体。
14. 自動車、トラック、民間航空機、航空宇宙、鉄道、家電製品、コンピュータハードウェア、携帯用デバイス、娯楽およびスポーツ、機械向け構造体部品、建物向け構造体部品、光起電設備向け構造体部品、風力エネルギー向け構造体部品用の構成要素の形態にある、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の複合構造体。
15. 表面を有する複合構造体の製造方法であって、請求項１または３に記載の繊維質材料に請求項１、請求項２または請求項４〜１３のいずれか一項に記載のマトリックス樹脂組成物を含浸させるステップを含み、ここで前記複合構造体の前記表面の少なくとも一部分が、請求項１、請求項２または請求項４〜１３のいずれか一項に記載の表面樹脂組成物で製造されている、方法。