WO2017191735A1 - 繊維強化複合材料、積層体、パイプ、ライザー管及びフローライン - Google Patents

繊維強化複合材料、積層体、パイプ、ライザー管及びフローライン Download PDF

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祐己 桑嶋
早登 津田
剛志 稲葉
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ダイキン工業株式会社
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    • B32B2262/108Rockwool fibres
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    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54Yield strength; Tensile strength
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    • B32B2597/00Tubular articles, e.g. hoses, pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C08J2327/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethylene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/18Applications used for pipes

Definitions

  • the present invention relates to a fiber reinforced composite material, a laminate, a pipe, a riser pipe, and a flow line.
  • the following are known as fiber-reinforced composite materials containing a fluoropolymer as a matrix.
  • Patent Document 1 describes a non-combustible sheet obtained by melt-bonding a fluorine-based resin film on at least one surface of a non-combustible base fabric made of a non-combustible fiber fabric.
  • Patent Document 3 is a reinforced fluoropolymer plate comprising a fluoropolymer layer on one side of the plate and a carbon fiber sheet on the other side, and at least a portion of the carbon fiber sheet is impregnated with the fluoropolymer.
  • the plates are listed.
  • Patent Document 4 describes a glass fiber reinforced composite material containing the following fluorine-containing copolymer (F) and glass fiber (G).
  • a repeating unit (c) based on a monomer having a polymerizable unsaturated bond, and the repeating unit (a) is 50 to 99.% of the total 100 mol% of the repeating units (a) to (c).
  • JP 61-61849 A JP-A 64-69637 Special table 2007-517100 JP 2007-314720 A
  • An object of the present invention is to provide a fiber reinforced composite material having a maximum point stress, a maximum point elongation, and a tensile elastic modulus which are larger than those of a conventional fiber reinforced composite material containing a fluororesin as a matrix.
  • the present invention is a fiber-reinforced composite material comprising a fluororesin and a reinforcing fiber, wherein the fluororesin is 55 to 95 mol% tetrafluoroethylene units with respect to all monomer units constituting the fluororesin, and A fiber-reinforced composite material containing 45 to 5 mol% of vinylidene fluoride units.
  • the fluororesin preferably further contains at least one ethylenically unsaturated monomer unit selected from the group consisting of ethylenically unsaturated monomers represented by the formulas (1) and (2).
  • Formula (1): CX 11 X 12 CX 13 (CX 14 X 15 ) n11 X 16 (Wherein X 11 to X 16 are the same or different and each represents H, F or Cl, and n 11 represents an integer of 0 to 8, except for tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride)
  • CX 21 X 22 CX 23 -O (CX 24 X 25 ) n21 X 26 (Wherein X 21 to X 26 are the same or different and represent H, F or Cl, and n 21 represents an integer of 0 to 8)
  • the mass ratio of the fluororesin and the reinforcing fiber is preferably 10:90 to 90:10.
  • the fiber reinforced composite material preferably has a maximum point stress of 50 MPa or more.
  • the fiber reinforced composite material preferably exhibits a maximum point elongation of 1% or more.
  • the fiber reinforced composite material preferably has a tensile elastic modulus of 1000 MPa or more.
  • the reinforcing fiber is preferably in the form of a sheet.
  • the reinforcing fiber is preferably a reinforcing fiber woven fabric.
  • the above reinforcing fiber is carbon fiber, glass fiber, basalt fiber, metal fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polyamide fiber, silicon carbide fiber, polyester fiber, ceramic fiber, alumina fiber, boron fiber, mineral fiber, rock fiber, slug fiber It is preferably at least one selected from the group consisting of plant fiber, polyoxymethylene fiber, aromatic polyamide fiber, polyparaphenylenebenzobisoxazole fiber, cellulose fiber and lignin fiber.
  • the tensile elastic modulus of the reinforcing fiber is preferably 100 to 1000 GPa.
  • the tensile strength of the reinforcing fiber is preferably 2000 to 10,000 MPa.
  • the fiber reinforced composite material is preferably a tape.
  • the tape is a belt-like body that can be wound up.
  • This invention is also a laminated body characterized by including the 1st layer and the 2nd layer which consists of the above-mentioned fiber reinforced composite material formed on the 1st layer.
  • the present invention is also a pipe characterized by comprising the above-described laminate.
  • the present invention is a pipe including a first layer and a second layer made of the above-mentioned fiber-reinforced composite material formed on the first layer, wherein the first layer and the second layer are the pipe.
  • the second layer is also formed by winding the tape around the outer periphery of the first layer.
  • the first layer is preferably a flexible tubular body.
  • This invention is also a riser pipe
  • the present invention is also a flow line including the above-described pipe.
  • the fiber-reinforced composite material of the present invention has the above configuration, the maximum point stress, the maximum point elongation, and the tensile elastic modulus are large.
  • FIGS. 1A to 1C are schematic diagrams of examples showing the shape of the tape, respectively.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an example showing the configuration of the pipe.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an example showing a method of winding a tape.
  • 4 (a) to 4 (e) are schematic diagrams of examples showing the winding state of the tape, respectively.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of another example showing the configuration of the pipe.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an example showing the configuration of the riser pipe (or flow line).
  • the fiber-reinforced composite material of the present invention includes a fluororesin and reinforcing fibers.
  • the reinforcing fibers include carbon fibers, glass fibers, basalt fibers, metal fibers, aramid fibers, polyethylene fibers, polyamide fibers, silicon carbide fibers, polyester fibers, ceramic fibers, alumina fibers, boron fibers, mineral fibers, rock fibers, slugs.
  • at least one selected from the group consisting of fiber, vegetable fiber, polyoxymethylene fiber, aromatic polyamide fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, cellulose fiber and lignin fiber, from carbon fiber, glass fiber and aramid fiber More preferred is at least one selected from the group consisting of carbon fibers, and even more preferred is carbon fiber.
  • the reinforcing fiber may be surface-treated, a treating agent may be used, a sizing agent may be used, or a metal or the like may be plated.
  • the sizing agent examples include surfactants such as nonionic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants, mineral oil, and animal and vegetable oils. More specifically, ester compounds, alkylene glycol compounds, polyolefin compounds, phenyl ether compounds, polyether compounds, silicone compounds, polyethylene glycol compounds, amide compounds, sulfonate compounds, phosphate compounds, A carboxylate compound, a fluorine compound, or a combination of two or more of these can be used.
  • surfactants such as nonionic surfactants, anionic surfactants, and amphoteric surfactants, mineral oil, and animal and vegetable oils. More specifically, ester compounds, alkylene glycol compounds, polyolefin compounds, phenyl ether compounds, polyether compounds, silicone compounds, polyethylene glycol compounds, amide compounds, sulfonate compounds, phosphate compounds, A carboxylate compound, a fluorine compound, or a combination of two or more of these can be used.
  • an epoxy resin As the treatment agent, an epoxy resin, a urethane resin, a silane coupling agent, a water-insoluble polyamide, a water-soluble polyamide, a fluororesin, a silicone resin, or a combination of two or more of these can be used.
  • the reinforcing fiber has an amide group, carboxyl group, acid anhydride group, alkoxycarbonyl group, cyano group, carbonate group, carboxylic acid halide group, hydroxyl group, glycidyl group, imide group, urethane group, urea group, sulfonyl on the surface.
  • the reinforcing fiber is preferably composed of fibers having an average fiber length of 5 mm or more, more preferably composed of fibers having an average fiber length of 50 mm or more, further preferably composed of fibers having an average fiber length of 100 mm or more, and continuous. Most preferably, it is a fiber.
  • the reinforcing fiber may be a mixed fiber made of carbon fiber and thermoplastic resin fiber (including fluororesin fiber).
  • the form of the reinforcing fiber may be continuous fiber, long fiber, short fiber or the like.
  • the form of the reinforcing fiber is not particularly limited, and is a unidirectional reinforcing fiber sheet in which reinforcing fibers are aligned in one direction, two or more unidirectional reinforcing fiber sheets laminated at different angles, and randomly in a two-dimensional direction.
  • the reinforcing fiber is preferably a sheet-like reinforcing fiber because of its excellent tensile properties, more preferably a unidirectional reinforcing fiber sheet in which the reinforcing fibers are aligned in one direction, a woven fabric or a non-woven fabric, and a woven fabric. Further preferred.
  • the thickness of the sheet is preferably 0.01 to 5 mm, more preferably 0.05 to 2.5 mm, and still more preferably 0.1 to 2 mm.
  • a sheet-like carbon fiber is preferable.
  • the sheet-like carbon fiber include CO6142, CO6151B, CO6343, CO6343B, CO6347B, CO6644B, CO1302, CO1303, CO5642, CO7354, CO7359B, CK6244C, CK6273C, CK6261C, UT70-20G, UT70-30G, UT70 manufactured by Toray Industries, Inc.
  • Examples of the carbon fiber include polyacrylonitrile, pitch, rayon, cellulose, lignin, phenol, and vapor phase growth. Of these, polyacrylonitrile-based, pitch-based or rayon-based carbon fibers are preferable.
  • a polyacrylonitrile-type carbon fiber at the point which is excellent in tensile strength.
  • polyacrylonitrile-based carbon fiber examples include T300-1000, T300-3000, T300-6000, T300-12000, T300B-1000, T300B-3000, T300B-6000, T300B-12000, T400HB-3000, T400HB manufactured by Toray Industries, Inc.
  • the tensile elastic modulus (single fiber tensile elastic modulus) of the reinforcing fiber is preferably 100 to 1000 GPa because the maximum point stress, maximum point elongation, and tensile elastic modulus of the fiber reinforced composite material are further increased. 200 to 500 GPa is more preferable.
  • the tensile strength (single fiber tensile strength) of the reinforcing fiber is preferably 2000 to 10,000 MPa since the maximum point stress, maximum point elongation and tensile elastic modulus of the fiber reinforced composite material are further increased. More preferably, it is ⁇ 8000 MPa.
  • the maximum point stress, maximum point elongation, and tensile elastic modulus of the fiber reinforced composite material are further increased. Therefore, the tensile elastic modulus is preferably 100 to 1000 GPa. 200 to 500 GPa is more preferable. Further, since the maximum point stress, maximum point elongation and tensile elastic modulus of the fiber reinforced composite material are further increased, the tensile strength is preferably 2000 to 10000 MPa, more preferably 3000 to 8000 MPa. preferable.
  • the tensile elastic modulus and the tensile strength are measured according to JIS R7606 (2000).
  • the woven fabric may be a bi-directional woven fabric or a multiaxial woven fabric.
  • the fiber-reinforced composite material of the present invention contains a fluororesin as a matrix resin.
  • the fiber-reinforced composite material of the present invention is preferably obtained by combining the fluororesin film or powder and the reinforcing fiber, and the fluororesin film or powder and the sheet-like reinforcing fiber and More preferably, it is obtained by compounding the above-mentioned fluororesin film or powder and the reinforcing fiber woven fabric of the above-mentioned reinforcing fibers.
  • the composite can be performed, for example, by forming the fluororesin to obtain a film and then hot pressing the film and the reinforcing fiber.
  • the reinforcing fiber is preferably in the form of a sheet, and more preferably the reinforcing fiber woven fabric.
  • the fluororesin film may be disposed on both sides of the reinforcing fiber and then combined by hot pressing.
  • the said film used for the said composite can be obtained by shape
  • the above film preferably has a maximum point stress of 5 to 500 MPa, and preferably 10 to 100 MPa.
  • the above film preferably has a maximum point elongation of 50 to 2000%, preferably 100 to 1000%.
  • the above film preferably has a tensile modulus of 50 to 5000 MPa, and preferably 100 to 1000 MPa.
  • the maximum point stress, the maximum point elongation, and the tensile elastic modulus of the film and the fiber reinforced composite material are determined by a tensile test performed under the following conditions.
  • Tensile test condition Tensile speed: 100 mm / min Sample shape: Micro dumbbell
  • the fiber-reinforced composite material of the present invention preferably exhibits a maximum point stress of 2 times or more, more preferably a maximum point stress of 3 times or more compared to the maximum point stress of the film before being combined. It is more preferable that the maximum point stress is 4 times or more, and it is most preferable that the maximum point stress is 5 times or more.
  • the upper limit may be 1000 times.
  • the fiber reinforced composite material of the present invention preferably has a maximum point stress of 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more, further preferably 150 MPa or more, and most preferably 200 MPa or more.
  • the upper limit may be 10,000 MPa.
  • the fiber-reinforced composite material of the present invention preferably exhibits a maximum point elongation of 1% or more, more preferably exhibits a maximum point elongation of 2% or more, and exhibits a maximum point elongation of 3% or more. More preferably, the maximum point elongation of 3.5% or more is most preferable.
  • the upper limit may be 100%.
  • the fiber reinforced composite material of the present invention preferably exhibits a tensile elastic modulus of 2 times or more compared to the tensile elastic modulus of the film before being combined, more preferably 3 times or more, It is more preferable to exhibit a tensile modulus of 5 times or more, and most preferable to exhibit a tensile modulus of 8 times or more.
  • the upper limit may be 1000 times.
  • the fiber reinforced composite material of the present invention preferably has a tensile modulus of 1000 MPa or more, more preferably 2000 MPa or more, still more preferably 3000 MPa or more, and most preferably 4000 MPa or more.
  • the upper limit may be 1000000 MPa.
  • the mass ratio of the fluororesin and the reinforcing fiber is 10:90 because the maximum point stress, maximum point elongation, and tensile modulus of the fiber reinforced composite material are further increased.
  • ⁇ 90: 10 is preferable, 20:80 to 80:20 is more preferable, 30:70 to 70:30 is still more preferable, and 30:70 to 60:40 is most preferable.
  • the fluororesin contains 55 to 95 mol% tetrafluoroethylene units and 45 to 5 mol% vinylidene fluoride units with respect to all monomer units constituting the fluororesin.
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 90.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin
  • the vinylidene fluoride unit is 45.0 to 10% of all monomer units constituting the fluororesin.
  • 0.0 mol% of a fluororesin More preferably, the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 85.0 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin, and the vinylidene fluoride unit is 45.0% to the total monomer units of the fluororesin.
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 80.0 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin, and the vinylidene fluoride unit is 45.0 to the total monomer units constituting the fluororesin. 20.0 mol% fluororesin.
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 70.0 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin, and the vinylidene fluoride unit is 45.0% to the total monomer units of the fluororesin. 30.0 mol% fluororesin.
  • the fluororesin preferably further contains at least one ethylenically unsaturated monomer unit selected from the group consisting of ethylenically unsaturated monomers represented by the formulas (1) and (2).
  • CX 11 X 12 CX 13 (CX 14 X 15 ) n11 X 16 (Wherein X 11 to X 16 are the same or different and each represents H, F or Cl, and n 11 represents an integer of 0 to 8, except for tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride)
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0-94.9 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin
  • the vinylidene fluoride unit is the fluororesin. Is preferably 5.0 to 44.9 mol% of the total monomer units constituting
  • the ethylenically unsaturated monomer unit is preferably 0.1 to 5.0 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin.
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 90.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin, and the vinylidene fluoride unit is 5.0 to 9% of all monomer units constituting the fluororesin. 44.9 mol%, and the ethylenically unsaturated monomer unit is 0.1 to 5.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin. More preferably, the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 85.0 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin, and the vinylidene fluoride unit is 10.0 to the total monomer units constituting the fluororesin.
  • the ethylenically unsaturated monomer unit is 0.1 to 5.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin.
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 80.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin
  • the vinylidene fluoride unit is 15.0 to 8% of all monomer units constituting the fluororesin. 44.9 mol%
  • the ethylenically unsaturated monomer unit is 0.1 to 5.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin.
  • the tetrafluoroethylene unit is 55.0 to 70.0 mol% of the total monomer units constituting the fluororesin
  • the vinylidene fluoride unit is 25.0% to the total monomer units of the fluororesin. 44.9 mol%
  • the ethylenically unsaturated monomer unit is 0.1 to 5.0 mol% of all monomer units constituting the fluororesin.
  • the fluororesin is 55.0-90.0 mol% tetrafluoroethylene, 5.0-44.9 mol% vinylidene fluoride, and 0.1 to 10.0 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (1), It is preferable that it is a copolymer containing these copolymer units.
  • the low permeability of the fluororesin is particularly excellent, so that the ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (1) is CH 2 ⁇ CH— It is preferably at least one monomer selected from the group consisting of C 4 F 9 , CH 2 ⁇ CH—C 6 F 13 and CH 2 ⁇ CF—C 3 F 6 H. More preferably, the ethylenically unsaturated monomer represented by formula (1) is CH 2 ⁇ CH—C 4 F 9 , CH 2 ⁇ CH—C 6 F 13 and CH 2 ⁇ CF—C 3 F 6 H.
  • Tetrafluoroethylene having at least one monomer selected from the group consisting of 55.0 to 80.0 mol% of a fluororesin, 19.5 to 44.9 mol% vinylidene fluoride, and 0.1 to 0.6 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (1), It is a copolymer containing the copolymer unit of this.
  • the fluororesin is 58.0-85.0 mol% tetrafluoroethylene, 10.0-41.9 mol% vinylidene fluoride, and 0.1 to 5.0 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (1), A copolymer containing the copolymer unit may be used.
  • the fluororesin is 55.0-90.0 mol% tetrafluoroethylene, 9.2-44.2 mol% vinylidene fluoride, and 0.1 to 0.8 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (2), It is also preferable that it is a copolymer containing these copolymer units.
  • the fluororesin is 55.0-90.0 mol% tetrafluoroethylene, 5.0-44.8 mol% vinylidene fluoride, 0.1 to 10.0 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (1), and 0.1 to 0.8 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (2), It is also preferable that it is a copolymer containing these copolymer units.
  • the fluororesin is 58.0-85.0 mol% tetrafluoroethylene, 9.5-39.8 mol% vinylidene fluoride, 0.1 to 5.0 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (1), and 0.1 to 0.5 mol% of an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula (2), A copolymer containing the copolymer unit may be used.
  • the fluororesin has higher crystallinity and 170 ° C. than a conventionally known copolymer comprising tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and a third component.
  • the storage elastic modulus is high, it is excellent in mechanical strength, chemical resistance and low permeability at high temperatures.
  • the low permeability at a high temperature is, for example, low permeability to methane, hydrogen sulfide, CO 2 , methanol, hydrochloric acid and the like.
  • the content of each monomer in the copolymer can be calculated by appropriately combining NMR and elemental analysis depending on the type of monomer.
  • the fluororesin preferably has a melt flow rate (MFR) of 0.1 to 500 g / 10 min, and more preferably has a melt flow rate (MFR) of 1 to 100 g / 10 min.
  • the above MFR conforms to ASTM D3307-01 and uses a melt indexer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) at 297 ° C. under a load of 5 kg and the mass of the polymer flowing out from a nozzle having an inner diameter of 2 mm and a length of 8 mm per 10 minutes. (G / 10 minutes).
  • the fluororesin preferably has a melting point of 180 ° C. or higher, and the upper limit may be 290 ° C. A more preferred lower limit is 200 ° C and an upper limit is 270 ° C.
  • the melting point is measured by using a differential scanning calorimeter RDC220 (manufactured by Seiko Instruments) according to ASTM D-4591 at a heating rate of 10 ° C./min, and the temperature corresponding to the peak of the endothermic curve obtained is measured. The melting point.
  • the fluororesin preferably has a thermal decomposition start temperature (1% mass loss temperature) of 360 ° C. or higher. A more preferred lower limit is 370 ° C. If the said thermal decomposition start temperature is in the said range, an upper limit can be made into 450 degreeC, for example.
  • the thermal decomposition starting temperature is a temperature at which 1% by mass of the fluororesin used in the heating test decomposes, and the mass of the fluororesin used in the heating test using a differential thermal / thermogravimetric measuring device [TG-DTA] This is a value obtained by measuring the temperature when the mass decreases by 1% by mass.
  • the fluororesin preferably has a storage elastic modulus (E ′) at 170 ° C. of 60 to 400 MPa as measured by dynamic viscoelasticity.
  • the storage elastic modulus is a value measured at 170 ° C. by dynamic viscoelasticity measurement. More specifically, the storage elastic modulus is 30 mm in length, 5 mm in width, and 0. This is a value obtained by measuring a 25 mm sample under the conditions of a tensile mode, a grip width of 20 mm, a measurement temperature of 25 ° C. to 250 ° C., a temperature increase rate of 2 ° C./min, and a frequency of 1 Hz. More preferable storage elastic modulus (E ′) at 170 ° C.
  • the measurement sample is prepared by, for example, setting a molding temperature to a temperature 50 to 100 ° C. higher than the melting point of the fluororesin and cutting a film molded to a thickness of 0.25 mm at a pressure of 3 MPa into a length of 30 mm and a width of 5 mm. Can be created.
  • the fluororesin can be produced by a polymerization method such as solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization or the like, but is produced by emulsion polymerization or suspension polymerization in that it is industrially easy to implement. It is preferable.
  • a polymerization initiator a surfactant, a chain transfer agent, and a solvent
  • a surfactant a chain transfer agent
  • a solvent a solvent
  • conventionally known ones can be used.
  • an oil-soluble radical polymerization initiator or a water-soluble radical polymerization initiator can be used as the polymerization initiator.
  • the oil-soluble radical polymerization initiator may be a known oil-soluble peroxide, for example, dialkyl such as diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, disec-butylperoxydicarbonate, etc.
  • Peroxycarbonates, peroxyesters such as t-butylperoxyisobutyrate and t-butylperoxypivalate, dialkylperoxides such as dit-butylperoxide, and the like are also used as di ( ⁇ -hydro -Dodecafluoroheptanoyl) peroxide, di ( ⁇ -hydro-tetradecafluoroheptanoyl) peroxide, di ( ⁇ -hydro-hexadecafluorononanoyl) peroxide, di (perfluorobutyryl) peroxide, di (Perfluorovaleryl) peroxa Di (perfluorohexanoyl) peroxide, di (perfluoroheptanoyl) peroxide, di (perfluorooctanoyl) peroxide, di (perfluorononanoyl) peroxide, di ( ⁇ -chloro-hexafluoro) Butyryl) peroxide
  • the water-soluble radical polymerization initiator may be a known water-soluble peroxide, for example, ammonium salts such as persulfuric acid, perboric acid, perchloric acid, perphosphoric acid, percarbonate, potassium salts, sodium salts. , T-butyl permalate, t-butyl hydroperoxide and the like.
  • a reducing agent such as sulfites and sulfites may be used in combination with the peroxide, and the amount used may be 0.1 to 20 times that of the peroxide.
  • a known surfactant can be used.
  • a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, or the like can be used.
  • fluorine-containing anionic surfactants are preferred, and may contain ether-bonded oxygen (that is, oxygen atoms may be inserted between carbon atoms), or are linear or branched having 4 to 20 carbon atoms.
  • a fluorine-containing anionic surfactant is more preferable.
  • the addition amount (with respect to polymerization water) is preferably 50 to 5000 ppm.
  • Examples of the chain transfer agent include hydrocarbons such as ethane, isopentane, n-hexane, and cyclohexane; aromatics such as toluene and xylene; ketones such as acetone; acetates such as ethyl acetate and butyl acetate; Examples include alcohols such as methanol and ethanol; mercaptans such as methyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, and methyl chloride.
  • the addition amount may vary depending on the size of the chain transfer constant of the compound used, but is usually used in the range of 0.01 to 20% by mass with respect to the polymerization solvent.
  • Examples of the solvent include water, a mixed solvent of water and alcohol, and the like.
  • a fluorine-based solvent may be used in addition to water.
  • the fluorine-based solvent include hydrochlorofluoroalkanes such as CH 3 CClF 2 , CH 3 CCl 2 F, CF 3 CF 2 CCl 2 H, CF 2 ClCF 2 CFHCl; CF 2 ClCFClCF 2 CF 3 , CF 3 CFClCFClCF 3, etc.
  • Perfluoroalkanes such as perfluorocyclobutane, CF 3 CF 2 CF 2 CF 3 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 , etc. Among them, perfluoroalkanes are preferable.
  • the amount of the fluorine-based solvent used is preferably 10 to 100% by mass with respect to the aqueous medium from the viewpoint of suspendability and economy.
  • the polymerization temperature is not particularly limited, and may be 0 to 100 ° C.
  • the polymerization pressure is appropriately determined according to other polymerization conditions such as the type, amount and vapor pressure of the solvent to be used, and the polymerization temperature, but it may usually be 0 to 9.8 MPaG.
  • the fiber reinforced composite material may further include a component other than the fluororesin and the reinforcing fiber.
  • Other components include fillers, plasticizers, processing aids, release agents, pigments, flame retardants, lubricants, light stabilizers, weathering stabilizers, conductive agents, antistatic agents, ultraviolet absorbers, and antioxidants. , Foaming agents, fragrances, oils, softening agents, dehydrofluorinating agents, nucleating agents, softening agents, surfactants, impregnation aids and the like.
  • Examples of the filler include polytetrafluoroethylene, mica, silica, talc, celite, clay, titanium oxide, and barium sulfate.
  • Examples of the conductive agent include carbon black.
  • Examples of the plasticizer include dioctyl phthalic acid and pentaerythritol.
  • processing aids include carnauba wax, sulfone compounds, low molecular weight polyethylene, and fluorine-based aids.
  • Examples of the dehydrofluorinating agent include organic oniums and amidines.
  • a resin other than the fluororesin may be blended, or another rubber may be blended.
  • a blend with at least one selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyetheretherketone (PEEK) and polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable.
  • the fluororesin contained in the fiber reinforced composite material may be cross-linked. Thereby, the abrasion resistance with respect to a metal, rapid decompression resistance, and chemical resistance improve.
  • a radiation crosslinking method is preferable in that the wear resistance to metal is further improved.
  • the fiber reinforced composite material is irradiated with radiation.
  • the radiation include electron beams, ultraviolet rays, gamma rays, X-rays, neutron rays, high energy ions, and the like.
  • an electron beam is preferable because it has excellent transmission power, a high dose rate, and is suitable for industrial production.
  • the method of irradiating with radiation is not particularly limited, and examples thereof include a method performed using a conventionally known radiation irradiating apparatus.
  • the irradiation environment is not particularly limited, but the oxygen concentration is preferably 1000 ppm or less, more preferably in the absence of oxygen, and in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium or argon More preferably, it is in the middle.
  • the irradiation temperature is preferably 0 ° C. to 300 ° C. More preferably, it is 5 degreeC or more, More preferably, it is 10 degreeC or more, Especially preferably, it is 20 degreeC or more, More preferably, it is 100 degreeC or less.
  • the irradiation temperature of the radiation is preferably not higher than the glass transition temperature of the fluororesin, and more preferably not higher than the melting point of the fluororesin. If the irradiation temperature is too high, the resin may be decomposed. If the irradiation temperature is too low, crosslinking may be insufficient.
  • the irradiation temperature is preferably within the above numerical range and lower than the melting point of the fluororesin.
  • the adjustment of the irradiation temperature is not particularly limited, and can be performed by a known method. Specifically, a method of holding the above-mentioned fluororesin in a heating furnace maintained at a predetermined temperature, placing on a hot plate, energizing a heater built in the hot plate, or hot plate by an external heating means The method of heating is mentioned.
  • the radiation dose is preferably 10 to 500 kGy. More preferably, it is 15 to 400 kGy, still more preferably 20 to 300 kGy, particularly preferably 30 to 250 kGy, and most preferably 30 to 150 kGy. If the irradiation dose is too large or too small, crosslinking may be insufficient.
  • the fiber reinforced composite material after crosslinking preferably has a melt flow rate (MFR) of 0 to 1 g / 10 min, and more preferably a melt flow rate (MFR) of 0 to 0.1 g / 10 min.
  • MFR melt flow rate
  • the fiber reinforced composite material is preferably a tape.
  • the tape is preferably a belt-like body having flexibility that can be wound (or wound).
  • the tape of the present invention has high maximum point stress, maximum point elongation, and tensile modulus.
  • the shape of the tape of this invention will not be specifically limited if it is a substantially strip shape, The following can be illustrated.
  • FIG. 1A shows a cross section of an example of the tape of the aspect (1).
  • the tape of the aspect (2) can be wound around the object without any gaps by winding so that the thin portions of adjacent tapes overlap each other at the time of winding. Even if it is a case where it applies to the tape layer which comprises the flexible pipe
  • the thin portions at both ends in the width direction are preferably provided on opposite ends in the thickness direction. That is, it is preferable that one thin portion is provided on the upper end side in the thickness direction and the other is provided on the lower end side.
  • FIG. 1B shows a cross section of an example of the tape of the aspect (2).
  • Thin portions 3 that are thinner than the central portion 2 are provided at both ends in the width direction of the tape 1b.
  • One thin part 3 is provided on the upper end side in the thickness direction of the tape 1b, and the other thin part 3 is provided on the lower end side.
  • the mode (2) does not include the mode (3) described later.
  • the shape of the cross section is substantially Z-shaped.
  • the shape may be a shape, a substantially U shape, a substantially S shape, a substantially T shape, a substantially I shape, or the like, but is not limited to these shapes.
  • the tape of the aspect (3) can be obtained by winding the tape so that the end portions in the width direction of adjacent tapes are engaged with each other at the time of winding. Therefore, when the tape is applied to a tape layer constituting a flexible tube through which a high-temperature fluid flows, the tape can be prevented from being displaced when the flexible tube is bent or twisted. As a result, the outflow of the fluid flowing through the inside of the flexible tubes can be prevented more reliably.
  • a tape having a substantially Z-shaped cross section is preferable. More specifically, it has thin portions at both ends in the width direction, and has convex portions protruding in opposite directions (opposite directions) to each other in the thickness direction from the thin portions at both ends in the width direction. preferable. Since this tape has a key-shaped part (key part) at both ends in the width direction, when winding, so as to engage the key parts of adjacent tapes, that is, the convex part of one tape and A tape layer in which the tapes are locked to each other can be obtained by wrapping around the concave portion constituted by the thin portion so as to fit the convex portion of the other tape.
  • FIG. 1C shows a cross section of an example of the tape of the aspect (3).
  • the tape 1c has a substantially Z-shaped cross section.
  • Thin portions 5 are provided at both ends of the tape 1c in the width direction, and convex portions 4 that protrude from the two thin portions 5 in opposite directions (opposite directions) to each other in the thickness direction are provided.
  • the tape of the present invention is particularly preferably the tape of the above aspect (3).
  • the tape of the present invention is a method such as extrusion molding, pultrusion molding, press molding, melt impregnation molding, extrusion laminating molding, dry powder coating molding, etc., if necessary, together with the above-mentioned fluororesin and the above-mentioned reinforcing fibers and other components.
  • the fluororesin may be processed into a yarn shape together with the other components and woven into a desired shape to form a woven tape, which may be combined with the reinforcing fiber.
  • the tape of the present invention is preferably obtained by compounding the fluororesin film or powder and the reinforcing fiber, and the fluororesin film or powder and the sheet-like reinforcing fiber are complexed. More preferably, it is obtained by combining the fluororesin film or powder and the reinforcing fiber woven fabric of the reinforcing fiber.
  • the composite can be performed, for example, by forming the fluororesin to obtain a film and then hot pressing the film and the reinforcing fiber.
  • the reinforcing fiber is preferably in the form of a sheet, and more preferably the reinforcing fiber woven fabric.
  • the fluororesin film may be disposed on both sides of the reinforcing fiber and then combined by hot pressing.
  • the said film used for the said composite can be obtained by shape
  • the width, thickness and length of the tape of the present invention can be appropriately set according to the application.
  • the width When the tape of the present invention is applied to a flexible tube through which a high-temperature fluid flows, such as a riser tube, the width can be set to 1 mm to 10 m and the thickness can be set to 10 ⁇ m to 5 cm, for example.
  • the length may be determined according to the amount of tape used and the like, but when applied to a flexible tube through which a high-temperature fluid is circulated, the length can be about 1 m to 1000 km.
  • This invention is also a laminated body characterized by including the 1st layer and the 2nd layer which consists of the above-mentioned fiber reinforced composite material formed on the 1st layer.
  • Each layer in the laminate may be surface-treated on one side or both sides by a method such as plasma discharge treatment or corona discharge treatment.
  • An adhesive may be applied.
  • the first layer and the second layer may be bonded or may not be bonded.
  • the first layer preferably contains a polymer.
  • the polymer include fluoropolymer, polyether ether ketone (PEEK), polyimide, polyether ketone, polyether ketone ketone, polyether ketone ether ketone ketone, polyamide, and the like, and mixtures thereof.
  • fluoropolymer examples include the above-described fluororesin and polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • the laminate may include a layer other than the first layer and the second layer.
  • another layer may be further provided on the surface of the first layer opposite to the second layer and / or on the surface of the second layer opposite to the first layer. .
  • the laminate is preferably a pipe.
  • the fiber reinforced composite material is preferably a tape.
  • a 1st layer may be a flexible tubular body mentioned later.
  • the present invention is a pipe including a first layer and a second layer made of the above-described tape formed on the first layer, wherein the first layer and the second layer are formed from the inside of the pipe.
  • the pipe is also laminated in this order, and the second layer is formed by winding the tape around the outer periphery of the first layer.
  • the first layer and the second layer may be bonded or may not be bonded.
  • Pipes used in submarine oil fields include risers (crude oil pumping), umbilicals (pipe control and pumps for reducing the viscosity of crude oil, and power cables combined into a single pipe), flow line (Pipe for transporting pumped crude oil to the sea floor).
  • risers crude oil pumping
  • umbilicals pipe control and pumps for reducing the viscosity of crude oil, and power cables combined into a single pipe
  • flow line Pe for transporting pumped crude oil to the sea floor.
  • Neither structure is uniform, and metal-only pipes and metal / resin hybrid pipes are known, but metal-only pipes tend to decrease for weight reduction, and metal / resin hybrids are the mainstream. It is becoming.
  • the pipe of the present invention includes the second layer having a large maximum point stress, maximum point elongation and tensile modulus, it has excellent pressure resistance, and the number of metal layers can be reduced or the thickness of the metal layers can be reduced. It is possible to do. In addition, it is superior to conventional pipes in corrosion resistance and weight. Furthermore, it is easy to avoid the layer structure in which the resin layer bites.
  • the pipe when the pipe is applied to a flexible pipe such as a riser pipe that allows a high-temperature fluid to circulate, the high-temperature fluid can be prevented from passing through the outer layer of the second layer. Corrosion of the outer layer can be prevented. In addition, a decrease in strength of the flexible tubes can be prevented.
  • the first layer is preferably a flexible tube.
  • the flexible tube may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the method for producing the multilayer structure is not particularly limited, but known sequential extrusion molding, coextrusion molding, and the like are preferable.
  • the material for constructing the tubular body is not particularly limited as long as it can impart flexibility to the tubular body.
  • known materials used for various flexible tubes may be used depending on the application. You can choose.
  • the material include polymers, and more specifically, fluoropolymers, polyether ether ketone (PEEK), polyimide, polyether ketone, polyether ketone ketone, polyether ketone ether ketone ketone, polyamide, and the like. Can be mentioned.
  • fluoropolymer examples include the above-described fluororesin and polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • the tape is preferably arranged so as to be adjacent in the width direction. Furthermore, it is preferable that the end portions in the width direction of the adjacent tapes are locked to each other.
  • This aspect is realized, for example, by using the tape of the above aspect (3).
  • a plurality of the tapes may be laminated.
  • the first layer and the second layer each form a tubular body, and the second layer is formed on the first layer.
  • FIG. 2 schematically shows an example of the configuration of the pipe of the present invention.
  • the second layer is made of the tape of the present invention described above, the mechanical strength is not easily lowered even when used in a high temperature environment. Further, when the pipe is applied to a flexible pipe such as a riser pipe that allows a high-temperature fluid to circulate, the high-temperature fluid can be prevented from passing through the outer layer of the second layer. Corrosion of the outer layer can be prevented. In addition, a decrease in strength of the flexible tubes can be prevented.
  • the tape layer (second layer) made of resin since the tape layer (second layer) made of resin has a higher heat insulating effect than the metal layer, the temperature drop inside the pipe (the portion inside the second layer) can be reduced. . This is particularly effective when transporting materials whose viscosity suddenly increases due to a decrease in temperature and does not flow inside the pipe.
  • the heat insulation effect can be further enhanced by creating a hollow portion in the tape by a method such as foaming.
  • the second layer is formed by winding the tape around the outer periphery of the first layer.
  • the second layer is a tape winding layer in which the tape is wound around the outer periphery of the first layer, there is play between the tapes, so the tape does not stretch when the pipe is bent.
  • the effect that the physical properties of the tape layer are not lowered or deformed can be obtained.
  • FIG. 3 schematically shows an example of the method for winding the tape.
  • the tape 14 (the tape of the present invention) is spirally wound around the outer periphery of the tubular inner layer 11 (first layer) in the direction of the arrow in the figure.
  • the tape may be wound around the outer periphery of the first layer so that the widthwise ends of adjacent tapes do not overlap each other (see, for example, FIG. 4A). Further, the tape may be wound in the same manner by shifting the winding position so as to cover the boundary portion of the tape already wound around the outer periphery of the obtained tape winding layer (for example, see FIG. 4B). .) In this way, permeation of high-temperature fluid can be more reliably suppressed.
  • the lower layer (inner layer side) tape and the upper layer (outer layer side) tape may be wound in the same direction, but winding in opposite directions balances the tension applied to the pipe during winding. Therefore, it is preferable because it is easy to wind.
  • the tape may be wound in a plurality of layers in the same direction or in the opposite direction.
  • the said tape when the said tape has a thin part in the both ends of the width direction, it is preferable to wind so that the thin part of an adjacent tape may mutually overlap (refer FIG.4 (d)). In this way, permeation of high-temperature fluid can be more reliably suppressed. Moreover, the thickness of the tape winding layer obtained can be made uniform easily. Also in this aspect, the tape may be wound in a plurality of layers in the same direction or in the opposite direction.
  • the said tape has a shape which can mutually lock
  • the edge part of the width direction of an adjacent tape may engage (for example, refer FIG.4 (e)).
  • the tape winding layer in which the tapes are locked to each other. Therefore, when the pipe is bent or twisted, the deviation of the tape can be prevented. As a result, permeation of high-temperature fluid can be more reliably suppressed.
  • the thickness of the tape winding layer obtained can be made uniform easily.
  • the tape may be wound in a plurality of layers in the same direction or in the opposite direction.
  • the tape may be wound using a known tape winding device.
  • ends in the width direction of the adjacent tapes are locked to each other.
  • This aspect is realized by, for example, winding the tape of the aspect (3) around the outer periphery of the first layer so as to engage the end portions in the width direction of adjacent tapes.
  • the pipe of the present invention preferably further includes a third layer formed on the second layer.
  • materials that can be used for the third layer include metals, resins, and rubbers. Of these, metals are preferred.
  • the third layer can be formed by coating the outer periphery of the second layer with a necessary material by, for example, a known method.
  • FIG. 5 schematically shows an example of the configuration of the pipe according to this aspect.
  • the pipe 20 is formed by laminating a first layer 21, a second layer 22, and a third layer 23 (reinforcing layer) in order from the inner layer side.
  • the first layer can be reinforced.
  • the third layer is a metal layer, the first layer can be more sufficiently reinforced.
  • permeation of the high-temperature fluid from the second layer to the third layer can be suppressed, and corrosion of the third layer can be prevented.
  • a decrease in the reinforcing effect of the first layer can be prevented even under high temperature conditions.
  • another layer may be provided on the outer periphery of the third layer, or another layer may be provided on the inner periphery of the first layer, depending on the application.
  • the pipe of the present invention has the above-described excellent characteristics, for example, a flexible metal tube described in JP-A-7-276523, and a high-temperature fluid described in JP-A-66-1485 It can be suitably used for a transport pipe, a multilayer flexible pipe described in US Patent Application Publication No. 2008/0314471, and the like.
  • the riser pipe and flow line provided with the pipe of the present invention described above are also one aspect of the present invention.
  • the riser pipe and the flow line can be suitably used as a riser pipe and a flow line for transporting materials from the sea floor to the sea surface in a seabed oil field or gas field.
  • materials include fluids such as crude oil, petroleum gas, and natural gas.
  • riser pipe or flow line
  • the riser pipe and the flow line of the present invention are not limited to this.
  • the trunk (carcass) 31 is disposed as the innermost layer, and even when the riser pipe (or flow line) 30 is used in the deep sea, it can withstand high pressure and maintain the pipe shape.
  • a first layer 32 is disposed on the outer periphery of the body 31 as a fluid barrier layer. The first layer 32 prevents materials flowing inside the riser pipe (or flow line) from leaking to the outside.
  • a second layer 33 On the outer periphery of the first layer 32, a second layer 33, a first reinforcement layer 34, and a second reinforcement layer 35 are disposed as reinforcement layers. These layers have an action of preventing the riser pipe (or flow line) from being ruptured by the pressure of the material flowing through the inside.
  • the first reinforcing layer 34 and the second reinforcing layer 35 may be made of metal, and may be constituted by metal strips wound up in opposite directions so as to withstand stress acting in different directions.
  • a friction-resistant layer may be provided between the first reinforcing layer 34 and the second reinforcing layer 35.
  • the second layer 33 is a layer formed by winding the tape of the present invention around the outer periphery of the first layer 32 and reinforces the first layer.
  • This layer was made of metal in conventional riser tubes. Therefore, in the riser pipe 30, three metal layers are provided in the conventional riser pipe, but the number can be reduced to two.
  • the first reinforcing layer 34 or the second reinforcing layer 35 may be formed by winding the tape of the present invention, or two or more reinforcing layers may be formed of the tape of the present invention. The layer formed by winding may be sufficient.
  • thermoplastic resin layer may be provided between the first layer 32 and the body 31 in order to prevent damage to the first layer 32 that may occur due to contact with the metal reinforcing layer.
  • the outer layer resin 36 is located on the outer periphery of the first reinforcing layer 34 and the second reinforcing layer 35 and has a role of partitioning the inside and outside of the riser pipe (or flow line).
  • the outer layer resin 36 can be formed from polyethylene or polyamide.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present invention can also be used in applications other than riser pipes and flow lines, for example, friction resistance of fluid transfer metal pipes for crude oil and natural gas, regardless of whether they are underground, above ground, or under the sea. It can also be suitably used as a tape for forming a layer.
  • Crude oil and natural gas contain carbon dioxide and hydrogen sulfide, which cause corrosion of metal pipes, which can be used as a barrier to suppress metal pipe corrosion and reduce fluid friction of high-viscosity crude oil. You can also. Moreover, in order to adhere
  • the tape of the present invention is a high temperature part around an automobile engine or a part where chemical resistance is required, for example, an engine body of a car engine, a main motion system, a valve system, a lubricating / cooling system, a fuel system , Intake / exhaust systems, drive system transmission systems, chassis steering systems, brake systems, etc., electrical equipment basic electrical parts, control system electrical parts, equipment electrical parts, etc., heat resistance, oil resistance, fuel oil resistance -Seals, bellows, diaphragms, etc.
  • non-contact type and contact type packings self-seal packing, piston ring, split ring type packing, mechanical seal, oil seal, etc.
  • It has suitable characteristics as a hose, tube, electric wire or the like.
  • oil, chemical, heat, steam, or weather resistant packings O-rings, hoses, other sealing materials, diaphragms, valves, chemicals, etc.
  • the tape of the present invention has chemical resistance, low elution and low fragrance, in the medical and chemical fields, oil-resistant, chemical-resistant, heat-resistant, steam-resistant or weather-resistant sealing materials, lid materials, Applicable to belts, rolls, hoses, tubes, films, coatings, linings, joints, containers, etc.
  • the laminate of the present invention can also be applied to piping.
  • the pipe made of the laminate can be manufactured by a normal method and is not particularly limited.
  • a corrugated tube is also contained in the said piping.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present invention has excellent mechanical properties, heat resistance, oil resistance, amine resistance, chemical resistance, and the like, and is various in various fields such as the automobile industry, aircraft industry, and semiconductor industry. Can be used as a part.
  • Fields used include, for example, semiconductor-related fields, automotive fields, aircraft fields, space / rocket fields, ship fields, chemical fields such as chemical plants, pharmaceutical fields such as pharmaceuticals, photographic fields such as developing machines, printing machines, etc.
  • Printing field, painting field such as coating equipment, analysis equipment, analysis / physical machinery field such as instruments, food equipment field including food plant equipment and household goods, beverage food production equipment field, pharmaceutical production equipment field, medical parts field, chemical Chemical transportation equipment field, nuclear plant equipment field, steel field such as iron plate processing equipment, general industrial field, electrical field, fuel cell field, electronic parts field, optical equipment parts field, space equipment parts field, petrochemical plant equipment field Oil, gas and other energy resource exploration equipment parts field, oil refining field, oil transportation equipment parts field.
  • Examples of usage forms of the fiber-reinforced composite material or tape of the present invention include, for example, a ring, packing, gasket, diaphragm, oil seal, bearing seal, lip seal, plunger seal, door seal, lip and face seal, gas delivery plate seal, Various sealing materials such as a wafer support seal and a barrel seal, and packing can be used.
  • a sealing material it can be used for applications requiring heat resistance, solvent resistance, chemical resistance, and non-adhesiveness.
  • the cross-sectional shapes of the ring, packing, and seal may be various shapes.
  • the ring, the packing, and the seal may have a square shape, an O shape, a ferrule shape, a D shape, Different shapes such as L, T, V, X, Y may be used.
  • semiconductor manufacturing apparatus liquid crystal panel manufacturing apparatus, plasma panel manufacturing apparatus, plasma display panel manufacturing apparatus, plasma address liquid crystal panel manufacturing apparatus, organic EL panel manufacturing apparatus, field emission display panel manufacturing apparatus, solar It can be used for a battery substrate manufacturing apparatus, a semiconductor transfer apparatus, and the like.
  • examples of such an apparatus include a gas control apparatus such as a CVD apparatus and a semiconductor gas control apparatus, a dry etching apparatus, a wet etching apparatus, a plasma etching apparatus, a reactive ion etching apparatus, a reactive ion beam etching apparatus, and a sputter etching.
  • Apparatus ion beam etching apparatus, oxidation diffusion apparatus, sputtering apparatus, ashing apparatus, plasma ashing apparatus, cleaning apparatus, ion implantation apparatus, plasma CVD apparatus, exhaust apparatus, exposure apparatus, polishing apparatus, film forming apparatus, dry etching cleaning apparatus, UV / O 3 cleaning device, ion beam cleaning device, laser beam cleaning device, plasma cleaning device, gas etching cleaning device, extraction cleaning device, Soxhlet extraction cleaning device, high temperature high pressure extraction cleaning device, microwave extraction cleaning device, supercritical extraction Cleaning equipment Equipment, cleaning equipment using hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, ozone water, stepper, coater / developer, CMP equipment, excimer laser exposure machine, chemical piping, gas piping, NF 3 plasma treatment, O 2 plasma treatment, fluorine plasma treatment Equipment for plasma processing such as heat treatment film forming equipment, wafer transfer equipment, wafer cleaning equipment, silicon wafer cleaning equipment, silicon wafer processing equipment, equipment used in LP-CVD processes, equipment used in lamp
  • Specific usage forms in the field of semiconductors include, for example, various sealing materials such as gate valves, quartz windows, chambers, chamber lits, gates, bell jars, couplings, pump O-rings and gaskets; resist developers and stripping Various sealing materials such as O-rings for liquid, hoses and tubes; resist developer tank, stripper tank, wafer cleaning liquid tank, wet etching tank lining and coating; pump diaphragm; wafer transfer roll; wafer cleaning liquid Hose tube; Clean equipment sealant for clean equipment such as clean rooms; Sealing material for storage equipment for storing semiconductor manufacturing equipment and wafers; Diaphragm for transferring chemicals used in semiconductor manufacturing processes Can be mentioned.
  • various sealing materials such as gate valves, quartz windows, chambers, chamber lits, gates, bell jars, couplings, pump O-rings and gaskets
  • resist developers and stripping Various sealing materials such as O-rings for liquid, hoses and tubes; resist developer tank, stripper tank, wafer cleaning liquid tank, wet etching
  • the engine body In the automotive field, the engine body, main motion system, valve system, lubrication / cooling system, fuel system, intake / exhaust system, drive system transmission system, chassis steering system, brake system, basic electrical components, control It can be used for electrical components such as system electrical components and equipment electrical components.
  • the automobile field includes a motorcycle.
  • the fiber reinforced composite material or tape of the present invention is used for various sealing materials that are required to have heat resistance, oil resistance, fuel oil resistance, engine cooling antifreeze resistance, and steam resistance.
  • a sealing material include non-contact type seals such as gaskets, shaft seals, valve stem seals, self-seal packings, piston rings, split ring type packings, mechanical seals, oil seals, etc.
  • Specific usage forms in the above fuel system include fuel injectors, cold start injectors, fuel line quick connectors, sender flange quick connectors, fuel pumps, fuel tank quick connectors, gasoline mixing pumps, gasoline pumps, fuel O-rings used in tube bodies, fuel tube connectors, injectors, etc .; expiratory manifolds, fuel filters, pressure regulators, canisters, fuel tank caps, fuel pumps, fuel tanks, fuel tank sender units, fuel Used in injection devices, high-pressure fuel pumps, fuel line connector systems, pump timing control valves, suction control valves, solenoid subassemblies, fuel cut valves, etc.
  • Seal canister, purge, solenoid, valve seal, onboard, refueling, vapor, recovery (ORVR) valve seal, oil seal for fuel pump, fuel sender seal, fuel tank rollover valve seal, filler seal, Injector seal, filler cap seal, filler cap valve seal; fuel hose, fuel supply hose, fuel return hose, vapor (evaporation) hose, vent (breather) hose, filler hose, filler neck hose, hose in fuel tank (in Tank hoses), carburetor control hoses, fuel inlet hoses, fuel breather hoses and other hoses; gas filters used in fuel filters, fuel line connector systems, etc.
  • Flange gaskets used for fuel tanks, carburetors, etc . Line materials such as steam recovery lines, fuel feed lines, vapor / ORVR lines; canisters, ORVR, fuel pumps, fuel tank pressure sensors, gasoline pumps, carburetor sensors, combined air control Diaphragms used in equipment (CAC), pulsation dampers, canisters, auto cocks, etc., pressure regulator diaphragms for fuel injection devices; valves for fuel pumps, carburetor needle valves, rollover check valves, check valves; Breather), tubes used in fuel tanks; tank packings for fuel tanks, packings for accelerating pump pistons for carburetors; fuel sender anti-vibration parts for fuel tanks O-ring and diaphragm to control fuel pressure; accelerator pump cup; in-tank fuel pump mount; fuel injector injector cushion ring; injector seal ring; carburetor needle valve core valve; carburetor acceleration pump Examples include a piston; a valve seat of a composite air control device (CAC); a fuel
  • Specific usage forms in the brake system include: a diaphragm used for a master back, a hydraulic brake hose air brake, a brake chamber of an air brake; a hose used for a brake hose, a brake oil hose, a vacuum brake hose, etc .; an oil seal Various sealing materials such as O-rings, packings, brake piston seals, atmospheric valves and vacuum valves for master backs, check valves for brake valves, piston cups (rubber cups) for master cylinders, brake cups, hydraulic brakes Master cylinders and vacuum boosters, hydraulic brake wheel cylinder boots, anti-lock brake system (ABS) O-rings and grommets.
  • sealing materials such as O-rings, packings, brake piston seals, atmospheric valves and vacuum valves for master backs, check valves for brake valves, piston cups (rubber cups) for master cylinders, brake cups, hydraulic brakes Master cylinders and vacuum boosters, hydraulic brake wheel cylinder boots, anti-lock brake system (ABS) O-rings
  • Specific usage forms of the basic electrical component include an insulator and sheath of an electric wire (harness), a tube of a harness exterior component, a grommet for a connector, and the like.
  • Specific usage forms in control system electrical components include coating materials for various sensor wires.
  • Specific usage forms for the above-mentioned electrical components include car air conditioner O-rings, packing, cooler hoses, high pressure air conditioner hoses, air conditioner hoses, gaskets for electronic throttle units, plug plugs for direct ignition, distributor diaphragms, etc. Is mentioned. It can also be used for bonding electrical components.
  • Specific usage forms in the intake / exhaust system include packing used for intake manifolds, exhaust manifolds, etc., throttle body packing of throttles; EGR (exhaust gas recirculation), pressure control (BPT), wastegate, turbo waist Diaphragms used for gates, actuators, variable turbine geometry (VTG) turbo actuators, exhaust purification valves, etc .; EGR (exhaust recirculation) control hoses, emission control hoses, turbocharger turbo oil hoses (supply), turbo Oil hose (return), turbo air hose, intercooler hose, turbocharger hose, hose connected to compressor of turbo engine equipped with intercooler, exhaust Hose such as air hose, air intake hose, turbo hose, DPF (diesel particulate filter) sensor hose; air duct or turbo air duct; intake manifold gasket; EGR seal material, AB valve afterburn prevention valve seat, (turbocharger etc. And a seal member used for groove parts such as a rocker cover and an air
  • seals used for steam recovery canisters, catalytic converters, exhaust gas sensors, oxygen sensors, etc., and solenoids and armature seals for steam recovery and steam canisters; used as intake manifold gaskets, etc. Can do.
  • it can be used as O-ring seals for direct injection injectors, rotary pump seals, control diaphragms, fuel hoses, EGR, priming pumps, boost compensator diaphragms, and the like. It can also be used for O-rings, sealing materials, hoses, tubes, diaphragms used in urea SCR systems, urea water tank bodies of urea SCR systems, and urea water tank sealing materials.
  • Transmissions include AT (automatic transmission), MT (manual transmission), CVT (continuously variable transmission), DCT (dual clutch transmission), and the like.
  • oil seals, gaskets, O-rings and packings for manual or automatic transmissions oil seals, gaskets, O-rings and packings for continuously variable transmissions (belt type or toroidal type), ATF linear solenoids Packing, oil hose for manual transmission, ATF hose for automatic transmission, CVTF hose for continuous transmission (belt type or toroidal type), and the like.
  • Specific usage forms in the steering system include a power steering oil hose and a high pressure power steering hose.
  • cylinder head gaskets For example, cylinder head gaskets, cylinder head cover gaskets, oil pan packings, gaskets such as general gaskets, seals such as O-rings, packings, timing belt cover gaskets, control hoses, etc.
  • gaskets such as general gaskets
  • seals such as O-rings, packings, timing belt cover gaskets, control hoses, etc.
  • hoses In a main motion system of an automobile engine, it can be used for a shaft seal such as a crankshaft seal and a camshaft seal.
  • a valve system of an automobile engine it can be used for a valve stem oil seal of an engine valve, a valve seat of a butterfly valve, and the like.
  • engine oil cooler hoses In automotive engine lubrication and cooling systems, engine oil cooler hoses, oil return hoses, seal gaskets, water hoses around radiators, radiator seals, radiator gaskets, radiator O-rings, vacuum pumps, etc.
  • a vacuum pump oil hose In addition to a vacuum pump oil hose, etc., it can be used for a radiator hose, a radiator tank, an oil pressure diaphragm, a fan coupling seal, and the like.
  • specific examples of use in the automotive field include engine head gaskets, oil pan gaskets, manifold packings, oxygen sensor seals, oxygen sensor bushings, nitrogen oxide (NOx) sensor seals, and nitrogen oxide (NOx).
  • Sensor bushing sulfur oxide sensor seal, temperature sensor seal, temperature sensor bush, diesel particle filter sensor seal, diesel particle filter sensor bush, injector O-ring, injector packing, fuel pump O-ring and diaphragm, gearbox Seal, power piston seal, cylinder liner seal, valve stem seal, static valve stem seal, dynamic valve stem seal, automatic Speed pump front pump seal, rear axle pinion seal, universal joint gasket, speedometer pinion seal, foot brake piston cup, torque transmission device O-ring and oil seal, exhaust gas recombustion device seal and bearing seal, Recombustion device hose, carburetor sensor diaphragm, anti-vibration rubber (engine mount, exhaust, muffler hanger, suspension bush, center bearing, strut bumper rubber, etc.), suspension anti-vibration rubber (strut mount, bush,
  • the fuel system and the lubricating oil system can be used.
  • various types of sealing parts for aircraft various types of aircraft parts for aircraft engine oil, jet engine valve stem seals, gaskets and O-rings, rotating shaft seals, hydraulic equipment gaskets, firewall seals, etc. It can be used as a fuel supply hose, gasket, O-ring, aircraft cable, oil seal, shaft seal, and the like.
  • lip seals for diaphragms, jet engines, missiles, diaphragms, O-rings, O-rings for gas turbine engine oils, anti-vibration stand pads for missile ground control, etc. Can be used.
  • the photographic field such as the developing machine, the printing field such as a printing machine, and the coating field such as a coating facility, it can be used as a roll, a belt, a seal, a valve part, etc. of a dry copying machine.
  • Specific usage forms in the photographic field, printing field, and painting field include a surface layer of a transfer roll of a copying machine, a cleaning blade of a copying machine, a belt of a copying machine; for OA equipment such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
  • Rolls for example, fixing rolls, pressure rolls, pressure rolls, etc.
  • belts rolls for PPC copiers, roll blades, belts; rolls for film developing machines and X-ray film developing machines; printing rolls for printing machines , Scrapers, tubes, valve parts, belts; printer ink tubes, rolls, belts; coating, painting equipment coating rolls, scrapers, tubes, valve parts; development rolls, gravure rolls, guide rolls, magnetic tape production coating lines Guide rolls, gravure rolls for magnetic tape production coating lines, coating lows And the like.
  • packing, a gasket, a tube, a diaphragm, a hose, a joint sleeve etc. which are used for products, such as alcoholic beverages and soft drinks, a filling apparatus, a food sterilization apparatus, a brewing apparatus, a water heater, various automatic food vending machines, etc. are mentioned.
  • the nuclear plant equipment field it can be used as a check valve, a pressure reducing valve, a seal of a uranium hexafluoride concentrator, etc. around the reactor.
  • Specific usage forms in the general industrial field include: sealing materials for hydraulic equipment such as machine tools, construction machines, hydraulic machines; seals and bearing seals for hydraulic and lubrication machines; sealing materials used for mandrels, etc .; dry cleaning equipment Seals used for windows, etc .; cyclotron seals, (vacuum) valve seals, proton accelerator seals, automatic packaging machine seals, pump diaphragms and snakes for sulfur dioxide and chlorine gas analyzers (pollution measuring instruments) in the air Pump lining, printing press rolls and belts, transport belts (conveyor belts), pickling squeezing rolls such as iron plates, robot cables, solvent squeezing rolls such as aluminum rolling lines, coupler O-rings, acid-resistant cushioning materials , Dust seals and lip rubber on sliding parts of cutting machines, garbage incinerators Basket, friction materials, metal or a surface modifier for rubbers, and the like dressing.
  • gaskets and sealants for equipment used in the papermaking process sealants for clean room filter units, sealants for construction, protective coatings for concrete and cement, glass cloth impregnated materials, polyolefin processing aids, polyethylene molding It can also be used as a property improving additive, a fuel container such as a small generator or a lawn mower, a pre-coated metal obtained by subjecting a metal plate to a primer treatment, and the like. In addition, it can be impregnated into a woven fabric and baked to be used as a sheet and belt.
  • Specific examples of usage in the steel field include iron plate processing rolls for iron plate processing equipment.
  • Specific usage forms in the electrical field include: Shinkansen insulating oil caps, liquid-sealed transformer benching seals, transformer seals, oil well cable jackets, electric furnace oven oven seals, microwave oven window frames, etc. Used for sealing, sealing materials used when bonding CRT wedges and necks, halogen lamp sealing materials, electrical component fixing agents, sheathing heater end treatment sealing materials, electrical equipment lead wire terminals Sealing materials that can be used. Also used for coating materials such as oil and heat resistant wires, high heat resistant wires, chemical resistant wires, high insulating wires, high voltage transmission lines, cables, wires used in geothermal power generation equipment, wires used around automobile engines, etc. You can also. It can also be used for oil seals and shaft seals for vehicle cables.
  • electrical insulating materials for example, insulating spacers for various electrical equipment, insulating tapes used for cable joints and terminals, materials used for heat-shrinkable tubes, etc.
  • electronic equipment materials for example, lead wire materials for motors, wire materials around high-temperature furnaces.
  • sealing layer and protective film (back sheet) of a solar cell can be used also for the sealing layer and protective film (back sheet) of a solar cell.
  • buffer rubber (crash stopper) for hard disk drives binder for electrode active materials for nickel hydride secondary batteries, binder for active materials for lithium ion batteries, polymer electrolyte for lithium secondary batteries, binder for positive electrodes for alkaline storage batteries, EL element (electroluminescent element) binder, capacitor electrode active material binder, sealant, sealing agent, optical fiber quartz coating, optical fiber coating film and sheets, electronic parts, circuit board potting And coating and adhesive seals, electronic component fixing agents, epoxy and other sealant modifiers, printed circuit board coating agents, epoxy and other printed wiring board prepreg resin modifiers, light bulbs and other anti-scattering materials, computer gaskets , Large computer cooling hose, secondary battery, Packing such as gaskets and O- ring for a lithium secondary battery, a sealing layer covering one or both surfaces of the
  • Sealing material sealing material used for rotation blowout prevention device (pipe wiper), sealing material used for MWD (real-time excavation information detection system), gas-liquid connector, logging used for logging equipment (logging equipment) Tool seals (for example, O-rings, seals, packings, gas-liquid connectors, boots, etc.), inflatable packers and completion packers, packer seals used in them, seals and packings used in cementing devices, perforators (perforators) ) Seals, seals used for mud pumps, packing, motor lining, underground detector covers, U cups, composition seating cups, rotating seals, laminated elastomeric bearings, flow control seals, sand control seals, safety valves Seals, hydraulic fracturing equipment (fracturing equipment) seals, linear packer and linear hanger seals and packing, wellhead seals and packing, choke and valve seals and packing, LWD (logging during logging), Diaphragms used in oil exploration and oil drilling applications (for example, diaphragms for supplying lubricating
  • joint seals for kitchens, bathrooms, toilets, etc . outdoor tent pulling cloth; seals for printing materials; rubber heat hoses for gas heat pumps, refractory rubber hoses; agricultural films, linings, weatherproof covers; It can also be used for tanks such as laminated steel plates used in the above.
  • a belt is mentioned as one of the forms of the fiber reinforced composite material or tape of this invention.
  • the following are illustrated as said belt.
  • Power transmission belts including flat belts, V-belts, V-ribbed belts, toothed belts, etc.
  • conveyor belts conveyor belts
  • the belt may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • the belt may be composed of the fiber reinforced composite material or tape of the present invention and a layer made of another material.
  • the layer made of another material include a layer made of other rubber, a layer made of a thermoplastic resin, various fiber reinforcing layers, a canvas, and a metal foil layer.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present invention can also be used for industrial vibration-proof pads, vibration-proof mats, railway slab mats, pads, automobile vibration-proof rubbers, and the like.
  • Anti-vibration rubbers for automobiles include anti-vibration rubbers for engine mount, motor mount, member mount, strut mount, bush, damper, muffler hanger, and center bearing.
  • joint members such as flexible joints and expansion joints, boots, grommets, and the like. If it is a ship field, a marine pump etc. will be mentioned, for example.
  • a joint member is a joint used in piping and piping equipment. It prevents vibration and noise from the piping system, absorbs expansion and contraction due to temperature changes and pressure changes, absorbs dimensional changes, earthquakes, and subsidence. It is used for applications such as mitigating and preventing the effects of Flexible joints and expansion joints are preferably used as complex shaped molded bodies for shipbuilding piping, mechanical piping such as pumps and compressors, chemical plant piping, electrical piping, civil engineering / water supply piping, automobiles, etc. it can.
  • Boots include, for example, constant velocity joint boots, dust covers, rack and pinion steering boots, pin boots, piston boots and other automobile boots, agricultural machinery boots, industrial vehicle boots, building machinery boots, hydraulic machinery boots, empty It can be preferably used as a compact shaped article such as various industrial boots such as pressure machine boots, centralized lubricator boots, liquid transfer boots, fire fighting boots and various liquefied gas transfer boots.
  • it can also be used as a cushioning material for hot press molding when manufacturing a decorative plywood, a printed board, an electrical insulating board, a hard polyvinyl chloride laminate board, etc. made of melamine resin, phenol resin, epoxy resin or the like.
  • Lubricating oils engine oil, mission oil, gear oil, etc.
  • amine additives especially amine additives used as antioxidants and detergent dispersants
  • Tubes, hoses, various rubber rolls, coatings, belts, valve discs It can also be used as such. It can also be used as a laminating material and a lining material.
  • non-adhesive oil-resistant rolls for copying machines weather strips for weathering and anti-icing, rubber stoppers for infusions, vial rubber stoppers, mold release agents, non-adhesive light transport belts, anti-adhesive coatings on play gaskets for automobile engine mounts, Applications include coating, bolt members having a thin coating layer, or joints.
  • the use of the fiber-reinforced composite material or tape of the present invention for automobile-related parts includes parts for motorcycles having the same structure.
  • Examples of the fuel for the automobile include light oil, gasoline, diesel engine fuel (including biodiesel fuel), and the like.
  • MFR Fluororesin melt flow rate
  • the fluororesin film / carbon fiber sheet / fluororesin film were arranged in this order, and the mixing ratio (mass ratio) of the fluororesin and carbon fiber was 40:60 to 45:55. Hot pressing was performed under the following conditions to obtain a sheet-like fiber-reinforced composite material. The thickness of the obtained sheet-like fiber reinforced composite material was 0.3 mm.
  • Carbon fiber sheet CO 6343 manufactured by Toray Industries, Inc. (warp T300-3000, weft T300-3000, plain weave, thickness 0.25 mm, tensile strength of T300-3000: 3530 MPa, tensile modulus of elasticity of T300-3000: 230 GPa) CO6347B manufactured by Toray Industries, Inc. (warp T300B-3000, weft T300B-3000, plain weave, thickness 0.23 mm, T300B-3000 tensile strength: 3530 MPa, T300B-3000 tensile modulus: 230 GPa) TR3110M manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.

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Abstract

マトリックスとしてフッ素樹脂を含む従来の繊維強化複合材料と比べて、引張試験による最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率が大きい繊維強化複合材料を提供する。フッ素樹脂と強化繊維とを含む繊維強化複合材料であって、上記フッ素樹脂は、上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位に対して、55~95モル%のテトラフルオロエチレン単位、及び、45~5モル%のビニリデンフルオライド単位を含むことを特徴とする繊維強化複合材料である。

Description

繊維強化複合材料、積層体、パイプ、ライザー管及びフローライン
本発明は、繊維強化複合材料、積層体、パイプ、ライザー管及びフローラインに関する。
マトリックスとしてフルオロポリマーを含む繊維強化複合材料としては、次のものが知られている。
特許文献1には、不燃性繊維布帛よりなる不燃性基布の少なくとも一面上に弗素系樹脂フィルムを熔融貼着してなる不燃性シートが記載されている。
特許文献2には、複合材料を成形するためにとりわけ適した再使用可能な柔軟性ある工具にして、フルオロエラストマで含浸されたポリアラミド繊維であって非強化フルオロエラストマのシート間にサンドイッチ状に挟み込まれたポリアラミド織物を含むことを特徴とする工具が記載されている。
特許文献3には、強化フッ素ポリマープレートであって、プレートの一方の面上のフッ素ポリマー層と他方の面上の炭素繊維シートとを備え、炭素繊維シートの少なくとも一部分にはフッ素ポリマーが含浸されているプレートが記載されている。
特許文献4には、下記含フッ素共重合体(F)とガラス繊維(G)とを含有する、ガラス繊維強化複合材料が記載されている。
テトラフルオロエチレンおよび/またはクロロトリフルオロエチレンに基づく繰返し単位(a)と、フッ素モノマー(ただし、テトラフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレンを除く。)に基づく繰返し単位(b)と、酸無水物残基および重合性不飽和結合を有するモノマーに基づく繰返し単位(c)とを有し、前記繰返し単位(a)~(c)の合計100モル%のうち、前記繰返し単位(a)が50~99.89モル%であり、前記繰返し単位(b)が0.1~49.99モル%であり、前記繰返し単位(c)が0.01~5モル%である含フッ素共重合体(F)。
特開昭61-61849号公報 特開昭64-69637号公報 特表2007-517100号公報 特開2007-314720号公報
本発明は、マトリックスとしてフッ素樹脂を含む従来の繊維強化複合材料と比べて、引張試験による最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率が大きい繊維強化複合材料を提供することを目的とする。
本発明は、フッ素樹脂と強化繊維とを含む繊維強化複合材料であって、上記フッ素樹脂は、上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位に対して、55~95モル%のテトラフルオロエチレン単位、及び、45~5モル%のビニリデンフルオライド単位を含むことを特徴とする繊維強化複合材料である。
上記フッ素樹脂は、更に、式(1)及び式(2)で表されるエチレン性不飽和モノマーからなる群より選択される少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー単位を含むことが好ましい。
式(1): CX1112=CX13(CX1415n1116
(式中、X11~X16は同一または異なってH、F又はClを表し、n11は0~8の整数を表す。但し、テトラフルオロエチレン及びビニリデンフルオライドを除く。)
式(2): CX2122=CX23-O(CX2425n2126
(式中、X21~X26は同一または異なってH、F又はClを表し、n21は0~8の整数を表す。)
上記フッ素樹脂と上記強化繊維との質量比が10:90~90:10であることが好ましい。
上記繊維強化複合材料は、最大点応力が50MPa以上であることが好ましい。
上記繊維強化複合材料が1%以上の最大点伸度を示すことが好ましい。
上記繊維強化複合材料は、引張弾性率が1000MPa以上であることが好ましい。
上記強化繊維がシート状であることが好ましい。
上記強化繊維が強化繊維織布であることが好ましい。
上記強化繊維が、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、鉱物繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、植物繊維、ポリオキシメチレン繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、セルロース繊維及びリグニン繊維からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記強化繊維の引張弾性率が100~1000GPaであることが好ましい。
上記強化繊維の引張強度が2000~10000MPaであることが好ましい。
上記繊維強化複合材料がテープであることが好ましい。
上記テープが巻き取り可能な柔軟性を有する帯状体であることが好ましい。
本発明は、第1層と、第1層の上に形成された、上述の繊維強化複合材料からなる第2層と、を含むことを特徴とする積層体でもある。
本発明は、上述の積層体からなることを特徴とするパイプでもある。
本発明は、第1層と、第1層の上に形成された、上述の繊維強化複合材料からなる第2層と、を含むパイプであって、第1層及び第2層が、上記パイプの内側からこの順に積層され、第2層が、第1層の外周に上記テープを巻き付けることにより形成されていることを特徴とするパイプでもある。
上述のパイプにおいて、第1層が、可撓性を有する管体であることが好ましい。
本発明は、上述のパイプを備えるライザー管でもある。
本発明は、上述のパイプを備えるフローラインでもある。
本発明の繊維強化複合材料は、上記構成を有することから、最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率が大きい。
図1(a)~(c)は、それぞれ、テープの形状を示す一例の模式図である。 図2は、パイプの構成を示す一例の模式図である。 図3は、テープの巻き付け方法を示す一例の模式図である。 図4(a)~(e)は、それぞれ、テープの巻き付け状態を示す一例の模式図である。 図5は、パイプの構成を示す他の一例の模式図である。 図6は、ライザー管(又はフローライン)の構成を示す一例の模式図である。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の繊維強化複合材料は、フッ素樹脂と強化繊維とを含む。
上記強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、鉱物繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、植物繊維、ポリオキシメチレン繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、セルロース繊維及びリグニン繊維からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維からなる群より選択される少なくとも1種がより好ましく、炭素繊維が更に好ましい。
上記強化繊維は、表面処理されていてもよく、処理剤が使用されていてもよく、サイジング剤が使用されていてもよく、金属等でメッキされていてもよい。
上記サイジング剤としては、非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤、鉱油、動植物油等が挙げられる。より具体的には、エステル系化合物、アルキレングリコール系化合物、ポリオレフィン系化合物、フェニルエーテル系化合物、ポリエーテル系化合物、シリコーン系化合物、ポリエチレングリコール系化合物、アミド系化合物、スルホネート系化合物、ホスフェート系化合物、カルボキシレート系化合物、フッ素系化合物及びこれらを2種以上組み合わせたものを用いることができる。
上記処理剤としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シランカップリング剤、水不溶性ポリアミド、水溶性ポリアミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂及びこれらを2種以上組み合わせたものを用いることができる。
上記処理剤を使用することにより、上記強化繊維の表面に官能基を導入することができる。上記強化繊維は、表面に、アミド基、カルボキシル基、酸無水物基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、カーボネート基、カルボン酸ハライド基、ヒドロキシル基、グリシジル基、イミド基、ウレタン基、ウレア基、スルホニル基、スルホ基、エポキシ基、アルキレン基、炭化水素基、ハロゲン基、N-オキシド基、N-ヒドロキシ基、ニトロ基、ニトロソ基、アゾ基、ジアゾ基、アジド基、オキソ基、フェニル基、ホスフィノ基、チオ基、S-オキシド基、チオキシ基、ペルオキシ基、ケトン基、アシル基、アセチル基、エノール基、エナミン基、ホルミル基、ベンゾイル基、アセタール基、ヘミアセタール基、オキシム基、チオール基、ウレア基、イソニトリル基、アレン基、チオール基、およびこれらを2種以上組み合わせたものを持つことが好ましい。
上記強化繊維は、平均繊維長が5mm以上の繊維からなるものが好ましく、平均繊維長が50mm以上の繊維からなるものがより好ましく、平均繊維長が100mm以上の繊維からなるものが更に好ましく、連続繊維であることが最も好ましい。
上記強化繊維は、炭素繊維と熱可塑性樹脂繊維(フッ素樹脂繊維を含む)からなる混繊糸であってもよい。
上記強化繊維の形態としては、連続繊維、長繊維、短繊維等であってよい。上記強化繊維の形態は、特に限定されず、強化繊維を一方向に引き揃えた一方向強化繊維シート、2以上の一方向強化繊維シートを角度を変えて積層したもの、二次元方向にランダムに配向しているもの、強化繊維を織物や編物、不織布等の布帛に成型したもの、編組等のスランド状のもの等を全て含む。これらは、例えば、フィラメント、トウ、ステープルヤーン、織布(クロス)、ブレード、チョップド糸、ミルド、フェルト、マット、ペーパー等と呼ばれることがある。これらは2種類以上組み合わせて使用することができる。また、積層する場合は、層の方向を変えて多層に積層したり、交互に積層したり、厚み方向に対称に配置することが好ましい。上記強化繊維としては、引張特性に優れることから、シート状の強化繊維であることが好ましく、強化繊維を一方向に引き揃えた一方向強化繊維シート、織布又は不織布がより好ましく、織布が更に好ましい。
上記強化繊維がシート状である場合のシートの厚みは、0.01~5mmが好ましく、0.05~2.5mmがより好ましく、0.1~2mmが更に好ましい。
上記シート状の強化繊維としては、シート状の炭素繊維が好ましい。上記シート状の炭素繊維としては、東レ社製のCO6142、CO6151B、CO6343、CO6343B、CO6347B、CO6644B、CO1302、CO1303、CO5642、CO7354、CO7359B、CK6244C、CK6273C、CK6261C、UT70-20G、UT70-30G、UT70-40G、UT70-45G、UT70-60G、UM46-30G、UM46-34G、UM46-40G、BT70-20、BT70-30、三菱レーヨン社製のTR3110M、TR3523M、TR6110HM、TR6120HM、TRK101M、TRK510M、TR3160TMS、TR3163TMS、TRK979PQRW、TRK976PQRW、東邦テナックス社製のW-1103、W-1104、W-3101、W-310A、W-3104、W-3108、W-310F、W-3112、W-3121、W-3161、W-3162、W-6101、W-6110、W-6E01、W-7101、W-7161、W-7U61、W-3801、W-3802、W-3302、W-3303、W-3304等が挙げられる。
上記炭素繊維としては、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系、レーヨン系、セルロース系、リグニン系、フェノール系、気相成長系等が挙げられる。なかでも、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系又はレーヨン系の炭素繊維が好ましい。
なかでも、本発明においては、引張強度に優れている点でポリアクリロニトリル系炭素繊維を用いることが好ましい。
上記ポリアクリロニトリル系炭素繊維としては、東レ社製のT300-1000、T300-3000、T300-6000、T300-12000、T300B-1000、T300B-3000、T300B-6000、T300B-12000、T400HB-3000、T400HB-6000、T700SC-12000、T700SC-24000、T800SC-24000、T800HB-6000、T800HB-12000、T830HB-6000、T1000GB-12000、T1100GC-12000、T1100GC-24000、M35JB-6000、M35JB-12000、M40JB-6000、M40JB-12000、M46JB-6000、M46JB-12000、M50JB-6000、M55J-6000、M55JB-6000、M60JB-3000、M60JB-6000、M30SC-18000、三菱レーヨン社製のHTシリーズのTR30S3L、TR50S6L、TR50S12L、TR50S15L、TR50D12L、TRH50 18M、TRH50 60M、TRW40 50L、IMシリーズのMR60H24P、HMシリーズのMS40 12M、HR40 12M、HS40 12P、HTシリーズの34-700、37-800、東邦テナックス社製のHTA40、HTS40、HTS45、STS40、UTS50、IMS40、IMS60、IMS65、HWA35、UMS40、UMS45、UMS55、HTS40MC等が挙げられる。
上記強化繊維の引張弾性率(単繊維引張弾性率)は、上記繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率がより一層大きくなることから、100~1000GPaであることが好ましく、200~500GPaであることがより好ましい。
上記強化繊維の引張強度(単繊維引張強度)は、上記繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率がより一層大きくなることから、2000~10000MPaであることが好ましく、3000~8000MPaであることがより好ましい。
上記ポリアクリロニトリル系炭素繊維を用いる場合、上記繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率がより一層大きくなることから、その引張弾性率は、100~1000GPaであることが好ましく、200~500GPaであることがより好ましい。また、上記繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率がより一層大きくなることから、その引張強度は、2000~10000MPaであることが好ましく、3000~8000MPaであることがより好ましい。
上記引張弾性率及び上記引張強度は、JIS R7606(2000)に従って測定する。
上記織布としては、二方向織布、多軸織布等であってよい。
本発明の繊維強化複合材料は、マトリックス樹脂として、フッ素樹脂を含む。
本発明の繊維強化複合材料は、上記フッ素樹脂のフィルム又は粉と上記強化繊維とを複合化して得られたものであることが好ましく、上記フッ素樹脂のフィルム又は粉とシート状の上記強化繊維とを複合化して得られたものであることがより好ましく、上記フッ素樹脂のフィルム又は粉と上記強化繊維の強化繊維織布とを複合化して得られたものであることが更に好ましい。
上記複合化は、例えば、上記フッ素樹脂を成形してフィルムを得た後、上記フィルムと上記強化繊維とを熱プレスすることにより実施できる。上記強化繊維は、シート状であることが好ましく、上記強化繊維織布であることがより好ましい。シート状の上記強化繊維又は上記強化繊維織布を使用する場合、上記フッ素樹脂のフィルムを上記強化繊維の両面に配置した後、熱プレスにより複合化させることもできる。
上記複合化に使用する上記フィルムは、押出成形、プレス成型等の方法を使用して、上記フッ素樹脂を成形することにより得ることができる。
上記フィルムは、最大点応力が5~500MPaであることが好ましく、10~100MPaであることが好ましい。
上記フィルムは、最大点伸度が50~2000%であることが好ましく、100~1000%であることが好ましい。
上記フィルムは、引張弾性率が50~5000MPaであることが好ましく、100~1000MPaであることが好ましい。
上記フィルム及び上記繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率は、次の条件で実施する引張試験により求める。
引張試験条件
引張速度:100mm/min
サンプルの形状:マイクロダンベル
本発明の繊維強化複合材料は、複合化する前の上記フィルムの最大点応力と比較して2倍以上の最大点応力を示すことが好ましく、3倍以上の最大点応力を示すことがより好ましく、4倍以上の最大点応力を示すことが更に好ましく、5倍以上の最大点応力を示すことが最も好ましい。上限は、1000倍であってよい。
本発明の繊維強化複合材料は、最大点応力が50MPa以上であることが好ましく、100MPa以上であることがより好ましく、150MPa以上であることが更に好ましく、200MPa以上であることが最も好ましい。上限は、10000MPaであってよい。
本発明の繊維強化複合材料は、1%以上の最大点伸度を示すことが好ましく、2%以上の最大点伸度を示すことがより好ましく、3%以上の最大点伸度を示すことが更に好ましく、3.5%以上の最大点伸度を示すことが最も好ましい。上限は、100%であってよい。
本発明の繊維強化複合材料は、複合化する前のフィルムの引張弾性率と比較して2倍以上の引張弾性率を示すことが好ましく、3倍以上の引張弾性率を示すことがより好ましく、5倍以上の引張弾性率を示すことが更に好ましく、8倍以上の引張弾性率を示すことが最も好ましい。上限は、1000倍であってよい。
本発明の繊維強化複合材料は、引張弾性率が1000MPa以上であることが好ましく、2000MPa以上であることがより好ましく、3000MPa以上であることが更に好ましく、4000MPa以上であることが最も好ましい。上限は、1000000MPaであってよい。
上記繊維強化複合材料において、上記フッ素樹脂と上記強化繊維との質量比としては、上記繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率がより一層大きくなることから、10:90~90:10が好ましく、20:80~80:20がより好ましく、30:70~70:30が更に好ましく、30:70~60:40が最も好ましい。
上記フッ素樹脂は、該フッ素樹脂を構成する全モノマー単位に対して、55~95モル%のテトラフルオロエチレン単位、及び、45~5モル%のビニリデンフルオライド単位を含む。
好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~90.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の45.0~10.0モル%のフッ素樹脂である。
より好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~85.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の45.0~15.0モル%のフッ素樹脂である。
更に好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~80.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の45.0~20.0モル%のフッ素樹脂である。
特に好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~70.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の45.0~30.0モル%のフッ素樹脂である。
上記フッ素樹脂は、更に、式(1)及び式(2)で表されるエチレン性不飽和モノマーからなる群より選択される少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー単位を含むことが好ましい。
式(1): CX1112=CX13(CX1415n1116
(式中、X11~X16は同一または異なってH、F又はClを表し、n11は0~8の整数を表す。但し、テトラフルオロエチレン及びビニリデンフルオライドを除く。)
式(2): CX2122=CX23-O(CX2425n2126
(式中、X21~X26は同一または異なってH、F又はClを表し、n21は0~8の整数を表す。)
式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体としては、CF=CFCl、CF=CFCF、下記式(3):
CH=CF-(CFn1116   (3)
(式中、X16及びn11は上記と同じ。)、及び、下記式(4):
CH=CH-(CFn1116   (4)
(式中、X16及びn11は上記と同じ。)
からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましく、CF=CFCl、CH=CFCF、CH=CH-C、CH=CH-C13、CH=CF-CH及びCF=CFCFからなる群より選択される少なくとも1種であることがより好ましく、CF=CFCl、CH=CH-C13及びCH=CFCFから選択される少なくとも1種であることが更に好ましい。
式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体としては、CF=CF-OCF、CF=CF-OCFCF及びCF=CF-OCFCFCFからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
上記フッ素樹脂が更に上記エチレン性不飽和モノマーを有する場合、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~94.9モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の5.0~44.9モル%であり、エチレン性不飽和モノマー単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の0.1~5.0モル%であることが好ましい。
より好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~90.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の5.0~44.9モル%であり、エチレン性不飽和モノマー単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の0.1~5.0モル%である。
更に好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~85.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の10.0~44.9モル%であり、エチレン性不飽和モノマー単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の0.1~5.0モル%である。
特に好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~80.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の15.0~44.9モル%であり、エチレン性不飽和モノマー単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の0.1~5.0モル%である。
最も好ましくは、テトラフルオロエチレン単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の55.0~70.0モル%であり、ビニリデンフルオライド単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の25.0~44.9モル%であり、エチレン性不飽和モノマー単位が上記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位の0.1~5.0モル%である。
上記フッ素樹脂は、
55.0~90.0モル%のテトラフルオロエチレン、
5.0~44.9モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~10.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体であることが好ましい。
より好ましくは、
55.0~85.0モル%のテトラフルオロエチレン、
10.0~44.9モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~5.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体である。
更に好ましくは、
55.0~85.0モル%のテトラフルオロエチレン、
13.0~44.9モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~2.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体である。
フッ素樹脂の高温での機械的強度を向上させる観点に加えて、フッ素樹脂の低透過性が特に優れることから、式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体がCH=CH-C、CH=CH-C13及びCH=CF-CHからなる群より選択される少なくとも1種の単量体であることが好ましい。より好ましくは、式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体がCH=CH-C、CH=CH-C13及びCH=CF-CHからなる群より選択される少なくとも1種の単量体であり、かつ、フッ素樹脂が
55.0~80.0モル%のテトラフルオロエチレン、
19.5~44.9モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~0.6モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体であることである。
上記フッ素樹脂は、
58.0~85.0モル%のテトラフルオロエチレン、
10.0~41.9モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~5.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体であってもよい。
上記フッ素樹脂は、
55.0~90.0モル%のテトラフルオロエチレン、
9.2~44.2モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~0.8モル%の式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体であることも好ましい。
より好ましくは、
58.0~85.0モル%のテトラフルオロエチレン、
14.5~39.9モル%のビニリデンフルオライド、及び、
0.1~0.5モル%の式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体である。
上記フッ素樹脂は、
55.0~90.0モル%のテトラフルオロエチレン、
5.0~44.8モル%のビニリデンフルオライド、
0.1~10.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、及び、
0.1~0.8モル%の式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体であることも好ましい。
より好ましくは、
55.0~85.0モル%のテトラフルオロエチレン、
9.5~44.8モル%のビニリデンフルオライド、
0.1~5.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、及び、
0.1~0.5モル%の式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体である。
更に好ましくは
55.0~80.0モル%のテトラフルオロエチレン、
19.8~44.8モル%のビニリデンフルオライド、
0.1~2.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、及び、
0.1~0.3モル%の式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体である。上記フッ素樹脂がこの組成を有する場合、低透過性に特に優れる。
上記フッ素樹脂は、
58.0~85.0モル%のテトラフルオロエチレン、
9.5~39.8モル%のビニリデンフルオライド、
0.1~5.0モル%の式(1)で表されるエチレン性不飽和単量体、及び、
0.1~0.5モル%の式(2)で表されるエチレン性不飽和単量体、
の共重合単位を含む共重合体であってもよい。
上記フッ素樹脂は、各単量体の含有量が上述の範囲内にあると、テトラフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド及び第3成分からなる従来公知の共重合体と比べて結晶性が高くかつ170℃でも貯蔵弾性率が高いので、高温での機械的強度、耐薬品性及び低透過性に優れる。高温での低透過性とは、例えばメタン、硫化水素、CO、メタノール、塩酸等に対する低透過性である。
共重合体の各単量体の含有量は、NMR、元素分析を単量体の種類によって適宜組み合わせることで単量体単位の含有量を算出できる。
上記フッ素樹脂は、メルトフローレート(MFR)が0.1~500g/10minであることが好ましく、メルトフローレート(MFR)が1~100g/10minであることがより好ましい。
上記MFRは、ASTM D3307-01に準拠し、メルトインデクサー(東洋精機社製)を用いて、297℃、5kg荷重下で内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)である。
上記フッ素樹脂は、融点が180℃以上であることが好ましく、上限は290℃であってよい。より好ましい下限は200℃であり、上限は270℃である。
上記融点は、示差走査熱量計RDC220(Seiko Instruments社製)を用い、ASTM D-4591に準拠して、昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られる吸熱曲線のピークにあたる温度を融点とする。
上記フッ素樹脂は、熱分解開始温度(1%質量減温度)が360℃以上であるものが好ましい。より好ましい下限は370℃である。上記熱分解開始温度は、上記範囲内であれば、上限を例えば450℃とすることができる。
上記熱分解開始温度は、加熱試験に供したフッ素樹脂の1質量%が分解する温度であり、示差熱・熱重量測定装置〔TG-DTA〕を用いて加熱試験に供したフッ素樹脂の質量が1質量%減少する時の温度を測定することにより得られる値である。
上記フッ素樹脂は、動的粘弾性測定による170℃における貯蔵弾性率(E’)が60~400MPaであることが好ましい。
上記貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定により170℃で測定する値であり、より具体的には、アイティ-計測制御社製動的粘弾性装置DVA220で長さ30mm、巾5mm、厚み0.25mmのサンプルを引張モード、つかみ巾20mm、測定温度25℃から250℃、昇温速度2℃/min、周波数1Hzの条件で測定する値である。170℃におけるより好ましい貯蔵弾性率(E’)は80~350MPaであり、更に好ましい貯蔵弾性率(E’)は100~350MPaである。
測定サンプルは、例えば、成形温度をフッ素樹脂の融点より50~100℃高い温度に設定し、3MPaの圧力で厚さ0.25mmに成形したフィルムを、長さ30mm、巾5mmにカットすることで作成することができる。
上記フッ素樹脂は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合等の重合方法によっても製造することができるが、工業的に実施が容易である点で、乳化重合又は懸濁重合により製造することが好ましい。
上記の重合においては、重合開始剤、界面活性剤、連鎖移動剤、及び、溶媒を使用することができ、それぞれ従来公知のものを使用することができる。
上記重合開始剤としては、油溶性ラジカル重合開始剤、又は水溶性ラジカル重合開始剤を使用できる。
油溶性ラジカル重合開始剤としては、公知の油溶性の過酸化物であってよく、例えばジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジsec-ブチルパーオキシジカーボネート等のジアルキルパーオキシカーボネート類、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ブチルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル類、ジt-ブチルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類等が、また、ジ(ω-ハイドロ-ドデカフルオロヘプタノイル)パーオキサイド、ジ(ω-ハイドロ-テトラデカフルオロヘプタノイル)パーオキサイド、ジ(ω-ハイドロ-ヘキサデカフルオロノナノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロブチリル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロバレリル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロヘプタノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロオクタノイル)パーオキサイド、ジ(パーフルオロノナノイル)パーオキサイド、ジ(ω-クロロ-ヘキサフルオロブチリル)パーオキサイド、ジ(ω-クロロ-デカフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(ω-クロロ-テトラデカフルオロオクタノイル)パーオキサイド、ω-ハイドロ-ドデカフルオロヘプタノイル-ω-ハイドロヘキサデカフルオロノナノイル-パーオキサイド、ω-クロロ-ヘキサフルオロブチリル-ω-クロ-デカフルオロヘキサノイル-パーオキサイド、ω-ハイドロドデカフルオロヘプタノイル-パーフルオロブチリル-パーオキサイド、ジ(ジクロロペンタフルオロブタノイル)パーオキサイド、ジ(トリクロロオクタフルオロヘキサノイル)パーオキサイド、ジ(テトラクロロウンデカフルオロオクタノイル)パーオキサイド、ジ(ペンタクロロテトラデカフルオロデカノイル)パーオキサイド、ジ(ウンデカクロロドトリアコンタフルオロドコサノイル)パーオキサイドのジ[パーフロロ(又はフルオロクロロ)アシル]パーオキサイド類等が代表的なものとして挙げられる。
水溶性ラジカル重合開始剤としては、公知の水溶性過酸化物であってよく、例えば、過硫酸、過ホウ酸、過塩素酸、過リン酸、過炭酸等のアンモニウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩、t-ブチルパーマレート、t-ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。サルファイト類、亜硫酸塩類のような還元剤を過酸化物に組み合わせて使用してもよく、その使用量は過酸化物に対して0.1~20倍であってよい。
上記界面活性剤としては、公知の界面活性剤が使用でき、例えば、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤等が使用できる。なかでも、含フッ素アニオン性界面活性剤が好ましく、エーテル結合性酸素を含んでもよい(すなわち、炭素原子間に酸素原子が挿入されていてもよい)、炭素数4~20の直鎖又は分岐した含フッ素アニオン性界面活性剤がより好ましい。添加量(対重合水)は、好ましくは50~5000ppmである。
上記連鎖移動剤としては、例えば、エタン、イソペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類;トルエン、キシレン等の芳香族類;アセトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;メタノール、エタノール等のアルコール類;メチルメルカプタン等のメルカプタン類;四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、塩化メチル等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。添加量は用いる化合物の連鎖移動定数の大きさにより変わりうるが、通常重合溶媒に対して0.01~20質量%の範囲で使用される。
上記溶媒としては、水、水とアルコールとの混合溶媒等が挙げられる。
上記懸濁重合では、水に加えて、フッ素系溶媒を使用してもよい。フッ素系溶媒としては、CHCClF、CHCClF、CFCFCClH、CFClCFCFHCl等のハイドロクロロフルオロアルカン類;CFClCFClCFCF、CFCFClCFClCF等のクロロフルオロアルカン類;パーフルオロシクロブタン、CFCFCFCF、CFCFCFCFCF、CFCFCFCFCFCF等のパーフルオロアルカン類等が挙げられ、なかでも、パーフルオロアルカン類が好ましい。フッ素系溶媒の使用量は、懸濁性及び経済性の面から、水性媒体に対して10~100質量%が好ましい。
重合温度としては特に限定されず、0~100℃であってよい。重合圧力は、用いる溶媒の種類、量及び蒸気圧、重合温度等の他の重合条件に応じて適宜定められるが、通常、0~9.8MPaGであってよい。
上記繊維強化複合材料は、上記フッ素樹脂及び上記強化繊維以外の他の成分を更に含んでもよい。上記他の成分としては、充填剤、可塑剤、加工助剤、離型剤、顔料、難燃剤、滑剤、光安定剤、耐候安定剤、導電剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、発泡剤、香料、オイル、柔軟化剤、脱フッ化水素剤、核剤、軟化剤、界面活性剤、含侵助剤等が挙げられる。
充填剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、マイカ、シリカ、タルク、セライト、クレー、酸化チタン、硫酸バリウム等が挙げられる。導電剤としてはカーボンブラック等が挙げられる。可塑剤としては、ジオクチルフタル酸、ペンタエリスリトール等が挙げられる。加工助剤としては、カルナバワックス、スルホン化合物、低分子量ポリエチレン、フッ素系助剤等が挙げられる。脱フッ化水素剤としては有機オニウム、アミジン類等が挙げられる。
上記繊維強化複合材料においては、上記フッ素樹脂以外の他の樹脂がブレンドされてもよいし、他のゴムがブレンドされてもよい。中でも、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)からなる群より選択される少なくとも1種とのブレンドが好ましい。
上記繊維強化複合材料に含まれる上記フッ素樹脂は、架橋されてもよい。これにより、金属に対する耐摩耗性、耐急減圧性、耐薬品性が向上する。
架橋方法としては、金属に対する耐摩耗性が一層向上する点で、放射線架橋法が好ましい。
放射線架橋法においては、上記繊維強化複合材料に放射線を照射する。放射線としては、電子線、紫外線、ガンマ線、X線、中性子線、あるいは高エネルギーイオン等が挙げられる。なかでも、透過力が優れており、線量率が高く、工業的生産に好適である点で電子線が好ましい。
放射線を照射する方法としては、特に限定されず、従来公知の放射線照射装置を用いて行う方法等が挙げられる。
放射線の照射環境としては、特に制限されないが、酸素濃度が1000ppm以下であることが好ましく、酸素不存在下であることがより好ましく、真空中、又は、窒素、ヘリウム若しくはアルゴン等の不活性ガス雰囲気中であることが更に好ましい。
放射線の照射温度は、0℃~300℃であることが好ましい。より好ましくは、5℃以上であり、更に好ましくは、10℃以上であり、特に好ましくは、20℃以上であり、より好ましくは、100℃以下である。放射線の照射温度はまた、フッ素樹脂のガラス転移温度以下であることが好ましく、フッ素樹脂の融点以下であることがより好ましい。照射温度が高すぎると、樹脂が分解するおそれがある。照射温度が低すぎると、架橋が不十分になるおそれがある。
上記照射温度は、上記数値範囲内であって、かつ、フッ素樹脂の融点未満であることが好ましい。
上記照射温度の調整は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。具体的には、上記フッ素樹脂を所定の温度に維持した加熱炉内で保持する方法や、ホットプレート上に載せて、ホットプレートに内蔵した加熱ヒータに通電するか、外部の加熱手段によってホットプレートを加熱する等の方法が挙げられる。
放射線の照射線量は、10~500kGyであることが好ましい。より好ましくは、15~400kGyであり、更に好ましくは、20~300kGyであり、特に好ましくは、30~250kGyであり、最も好ましくは、30~150kGyである。照射線量が大きすぎても、小さすぎても、架橋が不十分になるおそれがある。
架橋後の繊維強化複合材料は、メルトフローレート(MFR)が0~1g/10minであることが好ましく、メルトフローレート(MFR)が0~0.1g/10minであることがより好ましい。
上記繊維強化複合材料は、テープであることが好ましい。上記テープは、巻き取り(又は巻き付け)可能な柔軟性を有する帯状体であることが好ましい。本発明のテープは、最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率が大きい。
本発明のテープの形状は、略帯状であれば特に限定されないが、以下のものが例示できる。
(1)横断面の形状が矩形状であるもの
態様(1)のテープは、単純な形状であり、製造が容易である。
図1(a)に、態様(1)のテープの一例の横断面を示す。
(2)幅方向の両端に肉薄部を有するもの
態様(2)のテープは、巻き付け時に、隣り合うテープの肉薄部を重ねるように巻き付けることにより、対象物に隙間なく巻き付けることができるため、高温の流体を流通させる可撓管類を構成するテープ層に適用した場合であっても、高温の流体の外部への透過を容易に抑制することができる。また、肉薄部同士を重ねることにより、得られるテープ層の厚みを容易に均一にすることができる。
上記幅方向の両端の肉薄部は、厚さ方向の互いに反対の端側に設けられていることが好ましい。すなわち、一方の肉薄部が厚さ方向の上端側に、他方が下端側に設けられていることが好ましい。
図1(b)に、態様(2)のテープの一例の横断面を示す。
テープ1bの幅方向の両端に、中央部2と比較して肉薄な肉薄部3が設けられている。一方の肉薄部3はテープ1bの厚さ方向の上端側に、他方の肉薄部3は下端側に設けられている。
なお、態様(2)には、後述する態様(3)は含まれないものとする。
(3)巻き付け時に、幅方向の端部を、隣り合うテープの幅方向の端部と互いにロックし得る形状を有するもの
態様(3)のテープとしては、例えば、横断面の形状が略Z字状、略U字状、略S字状、略T字状、略I字状等であるものを挙げることができるが、これらの形状に限定されない。
態様(3)のテープは、巻き付け時に、隣り合うテープの幅方向の端部同士をかみ合わせるように巻き付けることにより、テープ同士が互いにロックされたテープ層を得ることができる。したがって、当該テープを高温の流体を流通させる可撓管類を構成するテープ層に適用した場合、当該可撓管類が撓んだりねじれたりした際のテープのズレを防止することができる。その結果、可撓管類の内部を流通する流体の流出を、より確実に防止することができる。
態様(3)のテープとしては、中でも、横断面の形状が略Z字状であるものが好ましい。より具体的には、幅方向の両端に肉薄部を有し、当該幅方向の両端の肉薄部から厚さ方向に互いに反対向き(対向する向き)に突出する凸部を有していることが好ましい。
このテープは、幅方向の両端にカギ状構造の部位(カギ部)を有しているため、巻き付け時に、隣り合うテープのカギ部同士をかみ合わせるように、すなわち、一方のテープの凸部及び肉薄部から構成される凹部に、他方のテープの凸部をはめ込むように巻き付けることにより、テープ同士が互いにロックされたテープ層を得ることができる。
図1(c)に、態様(3)のテープの一例の横断面を示す。
テープ1cは、横断面の形状が略Z字状である。テープ1cの幅方向の両端に肉薄部5が設けられ、更に、2つの当該肉薄部5から厚さ方向に互いに反対向き(対向する向き)に突出する凸部4が設けられている。
本発明のテープは、上記態様(3)のテープであることが特に好ましい。
本発明のテープは、上記フッ素樹脂と上記強化繊維とを、要すれば上記他の成分とともに、押出成形、引抜成形、プレス成型、溶融含侵成形、押出ラミネート成形、ドライパウダーコーティング成形等の方法によって成形することにより、製造することができる。また、これらの成形方法を組み合わせてもよい。また、上記フッ素樹脂を、要すれば上記他の成分とともに、糸状に加工し、それを所望の形状に織ることにより、織物テープとした後、上記強化繊維と複合化してもよい。
上記引抜成形、上記ドライパウダーコーティング成形及び上記押出ラミネート成形としては、次の文献に記載されている方法を採用可能である。
邉吾一、「連続繊維FRTPの成形法と特性」、日刊工業新聞社、2015年3月30日、第75頁、第85頁、第143頁
本発明のテープは、上記フッ素樹脂のフィルム又は粉と上記強化繊維とを複合化して得られたものであることが好ましく、上記フッ素樹脂のフィルム又は粉とシート状の前記強化繊維とを複合化して得られたものであることがより好ましく、上記フッ素樹脂のフィルム又は粉と上記強化繊維の強化繊維織布とを複合化して得られたものであることが更に好ましい。
上記複合化は、例えば、上記フッ素樹脂を成形してフィルムを得た後、上記フィルムと上記強化繊維とを熱プレスすることにより実施できる。上記強化繊維は、シート状であることが好ましく、上記強化繊維織布であることがより好ましい。シート状の上記強化繊維又は上記強化繊維織布を使用する場合、上記フッ素樹脂のフィルムを上記強化繊維の両面に配置した後、熱プレスにより複合化させることもできる。
上記複合化に使用する上記フィルムは、押出成形、プレス成型等の方法を使用して、上記フッ素樹脂を成形することにより得ることができる。
本発明のテープは、用途に応じて幅、厚さ、長さを適宜設定することができる。本発明のテープを、ライザー管等の、高温の流体を流通させる可撓管類に適用する場合は、例えば、幅を1mm~10m、厚さを10μm~5cmとすることができる。長さは、テープの使用量等に応じて決定すればよいが、高温の流体を流通させる可撓管類に適用する場合は、1m~1000km程度とすることができる。
本発明は、第1層と、第1層の上に形成された、上述の繊維強化複合材料からなる第2層と、を含むことを特徴とする積層体でもある。
上記積層体における各層は、片面もしくは両面にプラズマ放電処理やコロナ放電処理等の方法で表面処理がされていてもよい。また、接着剤が塗布されていてもよい。第1層と第2層とは、接着していてもいいし、接着していなくてもよい。
第1層は、ポリマーを含むことが好ましい。上記ポリマーとしては、フルオロポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポリアミド等や、それらの混合物を挙げることができる。
上記フルオロポリマーとしては、上述したフッ素樹脂、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)等が挙げられる。
上記積層体は、上記第1層及び第2層以外の他の層を含むものであってもよい。例えば、用途に応じて、第1層の第2層と反対側の面上、及び/又は、第2層の第1層と反対側の面上に、他の層が更に設けられてもよい。
上記積層体は、パイプであることが好ましい。上記積層体がパイプである場合、上記繊維強化複合材料はテープであることが好ましい。また、上記積層体がパイプである場合、第1層は後述する可撓性を有する管体であってよい。
本発明は、第1層と、第1層の上に形成された、上述のテープからなる第2層と、を含むパイプであって、第1層及び第2層が、上記パイプの内側からこの順に積層され、第2層が、第1層の外周に上記テープを巻き付けることにより形成されていることを特徴とするパイプでもある。第1層と第2層とは、接着していてもいいし、接着していなくてもよい。
海底油田で使用されるパイプには、ライザー(原油汲み上げ)、ウンビリカル(汲み上げのコントロール用で原油粘度低下用の薬液の仕込み用の配管やパワーケーブル等を一つのパイプにまとめたもの)、フローライン(汲み上げた原油を海底に這わせて移送する配管)等がある。いずれも構造は一様でなく、金属のみの配管、金属/樹脂ハイブリッドの配管等が知られているが、軽量化のために金属のみの配管は減少の傾向にあり、金属/樹脂ハイブリッドが主流になってきている。
海底油田で使用される従来のパイプでは、高圧の流体を流通させたり、深海で使用したりすることから、複数の金属層を設けることにより、内側及び外側からの圧力に耐えられるようにしている。しかしながら、パイプ内を流通する流体は硫化水素等の腐食性物質を含むことが多く、樹脂層を透過した腐食性物質により金属層が腐食する問題がある。また、金属層が樹脂層よりも硬いために、高圧の流体がパイプ内を流通すると、圧力により樹脂層が金属層に食い込み、損傷したりする問題もある。更に、パイプの更なる軽量化が求められている。
本発明のパイプは、最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率が大きい第2層を備えることから、耐圧性に優れており、金属層の数を減らしたり、金属層の厚さを小さくしたりすることが可能である。また、従来のパイプよりも、耐腐食性に優れており、重量も小さい。更に、樹脂層が食い込む層構成も回避しやすい。
また、上記パイプを、ライザー管等の、高温の流体を流通させる可撓管類に適用した場合、第2層の外側の層への高温の流体の透過を抑制することができ、第2層の外側の層の腐食を防止することができる。また、当該可撓管類の強度の低下を防止することができる。
第1層は、可撓性を有する管体であることが好ましい。上記可撓性を有する管体は、単層構造であっても多層構造であってもよい。多層構造の作成方法は特に限定されるものではないが、公知の逐次押出成形や共押出成形等が好ましい。
上記管体を構成するための材料は、当該管体に可撓性を付与し得るものであれば特に限定されず、例えば、各種可撓管類に使用される公知の材料を用途に応じて選択することができる。上記材料としては、ポリマーが挙げられ、より具体的には、フルオロポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポリアミド等や、それらの混合物を挙げることができる。
上記フルオロポリマーとしては、上述したフッ素樹脂、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)等が挙げられる。
第2層においては、上記テープが、幅方向に隣り合うように配置されていることが好ましい。更に、隣り合う上記テープの幅方向の端部同士が互いにロックされていることが好ましい。この態様は、例えば、上記態様(3)のテープを使用することにより実現される。
第2層においては、上記テープが複数層積層されていてもよい。
本発明のパイプにおいては、第1層及び第2層がそれぞれ管状体を構成し、第1層の上に第2層が形成されている。図2に、本発明のパイプの構成の一例を模式的に示す。
上記パイプにおいては、第2層が上述した本発明のテープからなるので、高温環境下で使用しても、機械的強度が低下しにくい。また、上記パイプを、ライザー管等の、高温の流体を流通させる可撓管類に適用した場合、第2層の外側の層への高温の流体の透過を抑制することができ、第2層の外側の層の腐食を防止することができる。また、当該可撓管類の強度の低下を防止することができる。
本発明のパイプにおいては、樹脂から成るテープ層(第2層)は金属層と比べて高い断熱効果を持つため、パイプ内部(第2層より内側の部分)の温度低下を低減する事ができる。温度が低下する事によって粘度が急激に上昇し、パイプ内部で流動しなくなるような材料を輸送する場合に特に有効である。発泡させる等の手法でテープに空洞部分を作る事によって更に断熱効果を高める事もできる。
本発明のパイプにおいて、第2層は、第1層の外周に上記テープを巻き付けることにより形成される。このように、第2層を、第1層の外周に上記テープを巻き付けたテープ巻き層とすると、テープ間に遊びがあるため、パイプが屈曲した際にテープが伸びる事が無いため、パイプが元の状態に戻った際にテープ層の物性の低下や変形が起こらないという効果が得られる。
上記テープを巻き付ける方法は、特に限定されないが、例えば、第1層の外周に上記テープを螺旋状に巻き付ける方法が好ましい。図3に、上記テープの巻き付け方法の一例を模式的に示す。テープ14(本発明のテープ)は、管状の内層11(第1層)の外周に、図中の矢印の方向に螺旋状に巻き付けられる。
巻き付け時には、上記テープを、隣り合うテープの幅方向端部が互いに重なり合わないように第1層の外周に巻き付けてもよい(例えば、図4(a)参照。)。更に、得られたテープ巻き層の外周に、既に巻き付けられたテープの境界部を覆うように、巻き付け位置をずらして上記テープを同様の方法で巻き付けてもよい(例えば、図4(b)参照。)。このようにすれば、高温の流体の透過をより確実に抑制することができる。この場合のテープの巻き付けは、下層(内層側)のテープと上層(外層側)のテープを同一方向に巻き付けてもよいが、互いに反対方向に巻き付けるほうが、巻き付け時のパイプにかかる張力がバランスするので、巻き付けやすく好ましい。
また、上記テープを、隣り合うテープの幅方向端部が互いに重なり合うように巻き付けてもよい(例えば、図4(c)参照。)。このようにすれば、高温の流体の透過をより確実に抑制することができる。この態様においても、上記テープを、同一方向又は反対方向に複数層巻き付けてよい。
また、上記テープが幅方向の両端に肉薄部を有する場合は、隣り合うテープの肉薄部が互いに重なり合うように巻き付けることが好ましい(例えば、図4(d)参照。)。このようにすれば、高温の流体の透過をより確実に抑制することができる。また、得られるテープ巻き層の厚みを容易に均一にすることができる。この態様においても、上記テープを、同一方向又は反対方向に複数層巻き付けてよい。
また、上記テープが互いにロック可能な形状を有する場合は、隣り合うテープの幅方向の端部同士をかみ合わせるように巻き付けることが好ましい(例えば、図4(e)参照。)。このようにすれば、テープ同士が互いにロックされたテープ巻き層を得ることができるため、パイプが撓んだりねじれたりした場合に、テープのズレを防止することができる。その結果、高温の流体の透過をより確実に抑制することができる。また、得られるテープ巻き層の厚みを容易に均一にすることができる。この態様においても、上記テープを、同一方向又は反対方向に複数層巻き付けてよい。
上記テープの巻き付けは、公知のテープ巻き装置を使用して行ってよい。
第2層においては、隣り合う上記テープの幅方向の端部同士が互いにロックされていることが好ましい。この態様は、例えば、上記態様(3)のテープを、隣り合うテープの幅方向の端部同士をかみ合わせるように上記第1層の外周に巻き付けることにより実現される。
本発明のパイプは、更に、第2層の上に形成された第3層を含むことが好ましい。第3層に使用可能な材料としては、金属、樹脂、ゴム等が挙げられる。中でも金属が好ましい。第3層は、第2層の外周を、例えば公知の方法により必要な材料で被覆することにより、形成することができる。図5に、この態様に係るパイプの構成の一例を模式的に示す。パイプ20は、内層側から順に第1層21、第2層22及び第3層23(補強層)が積層されてなる。
この態様において、第1層の外層側に、第2層及び第3層からなる2層構造の積層体が設けられるので、第1層を補強することができる。特に、第3層を金属からなる層とすれば、第1層をより充分に補強することができる。また、第1層内に高温の流体を流通させた場合であっても、第2層より第3層への高温の流体の透過を抑制することができ、第3層の腐食を防止することができる。また、高温条件下でも、第1層の補強効果の低下を防止することができる。
本発明のパイプにおいては、用途に応じて、上記第3層の外周に更に他の層が設けられてもよいし、第1層の内周に更に他の層が設けられてもよい。
本発明のパイプは、上述した優れた特性を有しているので、例えば、特開平7-276523号公報に記載されるたわみ金属管、特開昭61-6485号公報に記載される高温流体用輸送管、米国特許出願公開第2008/0314471号明細書に記載される多層柔軟性パイプ等に好適に使用できる。
上述した本発明のパイプを備えるライザー管及びフローラインも本発明の1つである。上記ライザー管及びフローラインは、海底油田又はガス田において海底から海面上に物資を輸送するライザー管及びフローラインとして好適に利用できる。物資としては、原油、石油ガス、天然ガス等の流体が挙げられる。
本発明のライザー管(又はフローライン)の1つの態様を図6に例示する。但し、本発明のライザー管及びフローラインはこれに限定されるものではない。
最内層として胴体(カーカス)31が配置され、ライザー管(又はフローライン)30が深海で使用される場合でも高い圧力に耐えて、パイプ形状を保つことができる。胴体31の外周には、流体バリア層として第1層32が配置されている。第1層32は、ライザー管(又はフローライン)内部を流通する物資が外部に漏洩することを防ぐ。
第1層32の外周には補強層として第2層33、第1補強層34及び第2補強層35が配置されている。これらの層は、内部を流通する物資の圧力によりライザー管(又はフローライン)が破裂することを防止する作用を持つ。第1補強層34及び第2補強層35は金属製であってよく、異なる方向に作用する応力に耐えることができるように、相互に逆向きに巻き上げられた金属条により構成できる。第1補強層34及び第2補強層35の間には、耐摩擦層が設けられていてもよい。第2層33は、第1層32の外周に本発明のテープを巻き付けることによって形成される層であり、第1層を補強している。この層は、従来のライザー管では、金属製であった。従って、ライザー管30では、従来のライザー管では3つの金属製の層が設けられていたが、2つに減少させることができている。金属製の補強層を減らすため、第1補強層34または、第2補強層35が本発明のテープを巻きつけることによって形成されていてもよいし、2つ以上の補強層が本発明のテープを巻きつけることによって形成される層であってもよい。
金属製の補強層と接触することにより生じ得る第1層32の損傷を防止するために第1層32と胴体31との間に熱可塑性樹脂層を設けてもよい。外層樹脂36は第1補強層34及び第2補強層35の外周に位置し、ライザー管(又はフローライン)の内外を仕切る役目をもつ。外層樹脂36はポリエチレンやポリアミドから形成できる。
本発明の繊維強化複合材料又はテープは、ライザー管及びフローライン以外の用途でも使用することができ、例えば、地中、地上、海底を問わず、原油や天然ガスの流体移送金属配管の耐摩擦層を形成するためのテープとしても好適に使用できる。原油や天然ガス中には金属配管の腐食の原因となる二酸化炭素や硫化水素が含まれており、これをバリアし、金属配管の腐食を抑制したり、高粘度の原油の流体摩擦を低減したりすることもできる。また、金属と接着させるため接着剤を使用したり金属表面を粗す処理を施してもよい。また、本発明のテープは、自動車用エンジン周辺の高温部、若しくは、耐薬品性が求められる部位、例えば、自動車用エンジンのエンジン本体、主運動系、動弁系、潤滑・冷却系、燃料系、吸気・排気系等、駆動系のトランスミッション系等、シャーシのステアリング系、ブレーキ系等、電装品の基本電装部品、制御系電装部品、装備電装部品等における、耐熱性・耐油性・耐燃料油性・耐LLC性・耐スチーム性が要求されるガスケットや非接触型及び接触型のパッキン類(セルフシールパッキン、ピストンリング、割リング形パッキン、メカニカルシール、オイルシール等)等のシール、ベローズ、ダイヤフラム、ホース、チューブ、電線等として好適な特性を備えている。また自動車用以外では、例えば、船舶、航空機等の輸送機関における耐油、耐薬品、耐熱、耐スチーム、あるいは耐候用のパッキン、O-リング、ホース、その他のシール材、ダイヤフラム、バルブに、また化学プラントにおける同様のパッキン、O-リング、シール材、ダイヤフラム、バルブ、ホース、ロール、チューブ、耐薬品用コーティング、ライニングに、食品プラント機器及び食品機器(家庭用品を含む)における同様のパッキン、O-リング、ホース、シール材、ベルト、ダイヤフラム、バルブ、ロール、チューブに、原子力プラント機器における同様のパッキン、O-リング、ホース、シール材、ダイヤフラム、バルブ、チューブに、一般工業部品における同様のパッキン、O-リング、ホース、シール材、ダイヤフラム、バルブ、ロール、チューブ、ライニング、マンドレル、電線、フレキシブルジョイント、ベルト、ゴム板、ウエザーストリップ、PPC複写機のロールブレード等への用途に好適である。また、本発明のテープは、耐薬品性、低溶出性及び低着香性を有するため、医療・ケミカル分野においては、耐油、耐薬品、耐熱、耐スチームあるいは耐候用のシール材、蓋材、ベルト、ロール、ホース、チューブ、フィルム、コーティング、ライニング、ジョイント、容器等に適用できる。
本発明の積層体は、配管に適用することもできる。この場合、上記積層体からなる配管は通常の方法によって製造することができ、特に制限されることはない。また、上記配管には、コルゲートチューブも含まれる。
本発明の繊維強化複合材料又はテープは、優れた機械特性、耐熱性、耐油性、耐アミン性、耐薬品性等を有しており、自動車産業、航空機産業、半導体産業等の各分野において各種部品として使用することができる。
用いられる分野としては例えば、半導体関連分野、自動車分野、航空機分野、宇宙・ロケット分野、船舶分野、化学プラント等の化学品分野、医薬品等の薬品分野、現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野、塗装設備等の塗装分野、分析機器、計器等の分析・理化学機械分野、食品プラント機器及び家庭用品を含む食品機器分野、飲料食品製造装置分野、医薬品製造装置分野、医療部品分野、化学薬品輸送用機器分野、原子力プラント機器分野、鉄板加工設備等の鉄鋼分野、一般工業分野、電気分野、燃料電池分野、電子部品分野、光学機器部品分野、宇宙用機器部品分野、石油化学プラント機器分野、石油、ガス等のエネルギー資源探索採掘機器部品分野、石油精製分野、石油輸送機器部品分野などが挙げられる。
本発明の繊維強化複合材料又はテープの使用形態としては、例えば、リング、パッキン、ガスケット、ダイアフラム、オイルシール、ベアリングシール、リップシール、プランジャーシール、ドアシール、リップ及びフェースシール、ガスデリバリープレートシール、ウエハサポートシール、バレルシール等の各種シール材やパッキンなどが挙げられる。シール材としては、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性、非粘着性が要求される用途に用いることができる。
また、チューブ、ホース、ロール、各種ゴムロール、フレキシブルジョイント、ゴム板、コーティング、ベルト、ダンパー、バルブ、バルブシート、バルブの弁体、耐薬品用コーティング材料、ラミネート用材料、ライニング用材料などとしても使用できる。
なお、上記リング、パッキン、シールの断面形状は、種々の形状のものであってよく、具体的には、例えば、四角、O字、へルールなどの形状であってもよいし、D字、L字、T字、V字、X字、Y字などの異形状であってもよい。
上記半導体関連分野においては、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、プラズマパネル製造装置、プラズマディスプレイパネル製造装置、プラズマアドレス液晶パネル製造装置、有機ELパネル製造装置、フィールドエミッションディスプレイパネル製造装置、太陽電池基板製造装置、半導体搬送装置等に用いることができる。そのような装置としては、例えば、CVD装置、半導体用ガス制御装置等のガス制御装置、ドライエッチング装置、ウェットエッチング装置、プラズマエッチング装置、反応性イオンエッチング装置、反応性イオンビームエッチング装置、スパッタエッチング装置、イオンビームエッチング装置、酸化拡散装置、スパッタリング装置、アッシング装置、プラズマアッシング装置、洗浄装置、イオン注入装置、プラズマCVD装置、排気装置、露光装置、研磨装置、成膜装置、乾式エッチング洗浄装置、UV/O洗浄装置、イオンビーム洗浄装置、レーザービーム洗浄装置、プラズマ洗浄装置、ガスエッチング洗浄装置、抽出洗浄装置、ソックスレー抽出洗浄装置、高温高圧抽出洗浄装置、マイクロウェーブ抽出洗浄装置、超臨界抽出洗浄装置、フッ酸、塩酸、硫酸、オゾン水等を用いる洗浄装置、ステッパー、コータ・デベロッパー、CMP装置、エキシマレーザー露光機、薬液配管、ガス配管、NFプラズマ処理、Oプラズマ処理、フッ素プラズマ処理等のプラズマ処理が行われる装置、熱処理成膜装置、ウエハ搬送機器、ウエハ洗浄装置、シリコンウエハ洗浄装置、シリコンウエハ処理装置、LP-CVD工程に用いられる装置、ランプアニーリング工程に用いられる装置、リフロー工程に用いられる装置などが挙げられる。
半導体関連分野における具体的な使用形態としては、例えば、ゲートバルブ、クォーツウィンドウ、チャンバー、チャンバーリット、ゲート、ベルジャー、カップリング、ポンプのO-リングやガスケット等の各種シール材;レジスト現像液や剥離液用のO-リング等の各種シール材、ホースやチューブ;レジスト現像液槽、剥離液槽、ウエハ洗浄液槽、ウェットエッチング槽のライニングやコーティング;ポンプのダイアフラム;ウエハ搬送用のロール;ウエハ洗浄液用のホースチューブ;クリーンルーム等のクリーン設備用シーラントといったクリーン設備用シール材;半導体製造装置やウエハ等のデバイスを保管する保管庫用のシーリング材;半導体を製造する工程で用いられる薬液移送用ダイアフラムなどが挙げられる。
上記自動車分野においては、エンジン本体、主運動系、動弁系、潤滑・冷却系、燃料系、吸気・排気系、駆動系のトランスミッション系、シャーシのステアリング系、ブレーキ系や、基本電装部品、制御系電装部品、装備電装部品等の電装部品などに用いることができる。なお、上記自動車分野には、自動二輪車も含まれる。
上述のようなエンジン本体やその周辺装置では、耐熱性、耐油性、燃料油耐性、エンジン冷却用不凍液耐性、耐スチーム性が要求される各種シール材に本発明の繊維強化複合材料又はテープを用いることができ、そのようなシール材としては、例えば、ガスケット、シャフトシール、バルブステムシール等のシールや、セルフシールパッキン、ピストンリング、割リング形パッキン、メカニカルシール、オイルシール等の非接触型又は接触型のパッキン類、ベローズ、ダイアフラム、ホース、チューブの他、電線、緩衝材、防振材、ベルトAT装置に用いられる各種シール材などが挙げられる。
上記燃料系における具体的な使用形態としては、燃料インジェクター、コールドスタートインジェクター、燃料ラインのクイックコネクター、センダー・フランジ・クイックコネクター、燃料ポンプ、燃料タンク・クイック・コネクター、ガソリン混合ポンプ、ガソリンポンプ、燃料チューブのチューブ本体、燃料チューブのコネクター、インジェクター等に用いられるO-リング;呼気系マニフォールド、燃料フィルター、圧力調整弁、キャニスター、燃料タンクのキャップ、燃料ポンプ、燃料タンク、燃料タンクのセンダーユニット、燃料噴射装置、燃料高圧ポンプ、燃料ラインコネクターシステム、ポンプタイミングコントロールバルブ、サクションコントロールバルブ、ソレノイドサブアッシー、フューエルカットバルブ等に用いられるシール;キャニスタ・パージ・ソレノイド・バルブシール、オンボード・リフューエリング・ベイパー・リカバリー(ORVR)バルブシール、燃料ポンプ用のオイルシール、フューエルセンダーシール、燃料タンクロールオーバー・バルブシール、フィラーシール、インジェクターシール、フィラーキャップシール、フィラーキャップバルブのシール;燃料ホース、燃料供給ホース、燃料リターンホース、ベーパー(エバポ)ホース、ベント(ブリーザー)ホース、フィラーホース、フィラーネックホース、燃料タンク内のホース(インタンクホース)、キャブレターのコントロールホース、フューエルインレットホース、フューエルブリーザホース等のホース;燃料フィルター、燃料ラインコネクターシステム等に用いられるガスケットや、キャブレター等に用いられるフランジガスケット;蒸気回収ライン、フューエルフィードライン、ベーパー・ORVRライン等のライン材;キャニスター、ORVR、燃料ポンプ、燃料タンク圧力センサー、ガソリンポンプ、キャブレターのセンサー、複合空気制御装置(CAC)、パルセーションダンパー、キャニスター用、オートコック等に用いられるダイアフラムや、燃料噴射装置のプレッシャーレギュレーターダイアフラム;燃料ポンプ用のバルブ、キャブレーターニードルバルブ、ロールオーバーチェックバルブ、チェックバルブ類;ベント(ブリーザー)、燃料タンク内に用いられるチューブ;燃料タンク等のタンクパッキン、キャブレターの加速ポンプピストンのパッキン;燃料タンク用のフューエルセンダー防振部品;燃料圧力を制御するためのO-リングや、ダイアフラム;アクセレレータ・ポンプ・カップ;インタンクフューエルポンプマウント;燃料噴射装置のインジェクタークッションリング;インジェクターシールリング;キャブレターのニードルバルブ芯弁;キャブレターの加速ポンプピストン;複合空気制御装置(CAC)のバルブシート;フューエルタンク本体;ソレノイドバルブ用シール部品などが挙げられる。
上記ブレーキ系における具体的な使用形態としては、マスターバック、油圧ブレーキホースエアーブレーキ、エアーブレーキのブレーキチャンバー等に用いられるダイアフラム;ブレーキホース、ブレーキオイルホース、バキュームブレーキホース等に用いられるホース;オイルシール、O-リング、パッキン、ブレーキピストンシール等の各種シール材;マスターバック用の大気弁や真空弁、ブレーキバルブ用のチェック弁;マスターシリンダー用のピストンカップ(ゴムカップ)や、ブレーキカップ;油圧ブレーキのマスターシリンダーやバキュームブースター、油圧ブレーキのホイールシリンダー用のブーツ、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS)用のO-リングやグロメットなどが挙げられる。
上記基本電装部品における具体的な使用形態としては、電線(ハーネス)の絶縁体やシース、ハーネス外装部品のチューブ、コネクター用のグロメットなどが挙げられる。
制御系電装部品における具体的な使用形態としては、各種センサー線の被覆材料などが挙げられる。
上記装備電装部品における具体的な使用形態としては、カーエアコンのO-リング、パッキンや、クーラーホース、高圧エアコンホース、エアコンホース、電子スロットルユニット用ガスケット、ダイレクトイグニッション用プラグブーツ、ディストリビューター用ダイアフラムなどが挙げられる。また、電装部品の接着にも用いることができる。
上記吸気・排気系における具体的な使用形態としては、吸気マニホールド、排気マニホールド等に用いられるパッキンや、スロットルのスロットルボディパッキン;EGR(排気再循環)、押圧コントロール(BPT)、ウエストゲート、ターボウエストゲート、アクチュエーター、バリアブル・タービン・ジオメトリー(VTG)ターボのアクチュエーター、排気浄化バルブ等に用いられるダイアフラム;EGR(排気再循環)のコントロールホース、エミッションコントロールホース、ターボチャージャーのターボオイルホース(供給)、ターボオイルホース(リターン)、ターボエアホース、インタークーラーホース、ターボチャージャーホース、インタークーラーを備えたターボエンジンのコンプレッサーと接続されるホース、排気ガスホース、エアインテークホース、ターボホース、DPF(ディーゼル微粒子捕集フィルター)センサーホース等のホース;エアダクトやターボエアダクト;インテークマニホールドガスケット;EGRのシール材、ABバルブのアフターバーン防止バルブシート、(ターボチャージャーなどの)タービンシャフトシールや、自動車のエンジンにおいて使用されるロッカーカバーや空気吸い込みマニホールドなどの溝部品に用いられるシール部材などが挙げられる。
その他、排出ガス制御部品において、蒸気回収キャニスター、触媒式転化装置、排出ガスセンサー、酸素センサー等に用いられるシールや、蒸気回収及び蒸気キャニスターのソレノイド・アーマチュアのシール;吸気系マニフォールドガスケットなどとして用いることができる。
また、ディーゼルエンジンに関する部品において、直噴インジェクター用のO-リングシール、回転ポンプシール、制御ダイアフラム、燃料ホース、EGR,プライミングポンプ,ブーストコンペンセーターのダイアフラムなどとして用いることができる。また、尿素SCRシステムに用いられるO-リング、シール材、ホース、チューブ、ダイアフラムや、尿素SCRシステムの尿素水タンク本体、及び尿素水タンクのシール材などにも用いることができる。
上記トランスミッション系における具体的な使用形態としては、トランスミッション関連のベアリングシール、オイルシール、O-リング、パッキン、トルコンホースなどが挙げられる。
ミッションオイルシールや、ATのミッションオイルホース、ATFホース、O-リング、パッキン類なども挙げられる。
なお、トランスミッションには、AT(オートマチック・トランスミッション)、MT(マニュアル・トランスミッション)、CVT(連続可変トランスミッション)、DCT(デュアル・クラッチ・トランスミッション)などがある。
また、手動または自動変速機用のオイルシール、ガスケット、O-リング、パッキンや、無段変速機(ベルト式またはトロイダル式)用のオイルシール、ガスケット、O-リング、パッキンの他、ATFリニアソレノイド用パッキング、手動変速機用オイルホース、自動変速機用ATFホース、無断変速機(ベルト式またはトロイダル式)用CVTFホースなども挙げられる。
ステアリング系における具体的な使用形態としては、パワーステアリングオイルホースや高圧パワステアリングホースなどが挙げられる。
自動車エンジンのエンジン本体において用いられる形態としては、例えば、シリンダーヘッドガスケット、シリンダーヘッドカバーガスケット、オイルパンパッキン、一般ガスケットなどのガスケット、O-リング、パッキン、タイミングベルトカバーガスケットなどのシール、コントロールホースなどのホース、エンジンマウントの防振ゴム、コントロールバルブダイアフラム、カムシャフトオイルシールなどが挙げられる。
自動車エンジンの主運動系においては、クランクシャフトシール、カムシャフトシールなどのシャフトシールなどに用いることができる。
自動車エンジンの動弁系においては、エンジンバルブのバルブステムオイルシール、バタフライバルブのバルブシートなどに用いることができる。
自動車エンジンの潤滑・冷却系においては、エンジンオイルクーラーのエンジンオイルクーラーホース、オイルリターンホース、シールガスケットや、ラジエータ周辺のウォーターホース、ラジエータのシール、ラジエータのガスケット、ラジエータのO-リング、バキュームポンプのバキュームポンプオイルホースなどの他、ラジエーターホース、ラジエータータンク、オイルプレッシャー用ダイアフラム、ファンカップリングシールなどに用いることができる。
このように、自動車分野における使用の具体例の一例としては、エンジンヘッドガスケット、オイルパンガスケット、マニフォールドパッキン、酸素センサー用シール、酸素センサーブッシュ、酸化窒素(NOx)センサー用シール、酸化窒素(NOx)センサーブッシュ、酸化硫黄センサー用シール、温度センサー用シール、温度センサーブッシュ、ディーゼルパーティクルフィルターセンサー用シール、ディーゼルパーティクルフィルターセンサーブッシュ、インジェクターO-リング、インジェクターパッキン、燃料ポンプのO-リングやダイアフラム、ギアボックスシール、パワーピストンパッキン、シリンダーライナーのシール、バルブステムのシール、スタティックバルブステムシール、ダイナミックバルブステムシール、自動変速機のフロントポンプシール、リアーアクスルピニオンシール、ユニバーサルジョイントのガスケット、スピードメーターのピニオンシール、フートブレーキのピストンカップ、トルク伝達装置のO-リングやオイルシール、排ガス再燃焼装置のシールやベアリングシール、再燃焼装置用ホース、キャブレターのセンサー用ダイアフラム、防振ゴム(エンジンマウント、排気部、マフラーハンガー、サスペンションブッシュ、センターベアリング、ストラットバンパーラバー等)、サスペンション用防振ゴム(ストラットマウント、ブッシュ等)、駆動系防振ゴム(ダンパー等)、燃料ホース、EGRのチューブやホース、ツインキャブチューブ、キャブレターのニードルバルブの芯弁、キャブレターのフランジガスケット、オイルホース、オイルクーラーホース、ATFホース、シリンダーヘッドガスケット、水ポンプシール、ギアボックスシール、ニードルバルブチップ、オートバイ用リードバルブのリード、自動車エンジンのオイルシール、ガソリンホースガンのシール、カーエアコン用シール、エンジンのインタークーラー用ゴムホース、送油経路コネクター装置(fuel line connector systems)のシール、CACバルブ、ニードルチップ、エンジン回り電線、フィラーホース、カーエアコンO-リング、インテークガスケット、燃料タンク材料、ディストリビューター用ダイアフラム、ウォーターホース、クラッチホース、PSホース、ATホース、マスターバックホース、ヒーターホース、エアコンホース、ベンチレーションホース、オイルフィラーキャップ、PSラックシール、ラック&ピニオンブーツ、CVJブーツ、ボールジョイントダストカバー、ストラットダストカバー、ウェザーストリップ、グラスラン、センターユニットパッキン、ボディーサイトウェルト、バンパーラバー、ドアラッチ、ダッシュインシュレーター、ハイテンションコード、平ベルト、ポリVベルト、タイミングベルト、歯付きベルト、Vリブドベルト、タイヤ、ワイパーブレード、LPG車レギュレータ用ダイアフラムやプランジャー、CNG車レギュレータ用ダイアフラムやバルブ、DME対応ゴム部品、オートテンショナのダイアフラムやブーツ、アイドルスピードコントロールのダイアフラムやバルブ、オートスピードコントロールのアクチュエーター、負圧ポンプのダイアフラムやチェックバルブやプランジャー、O.P.S.のダイアフラムやO-リング、ガソリン圧抜きバルブ、エンジンシリンダースリーブのO-リングやガスケット、ウェットシリンダースリーブのO-リングやガスケット、ディファレンシャルギヤのシールやガスケット(ギヤ油のシールやガスケット)、パワーステアリング装置のシールやガスケット(PSFのシールやガスケット)、ショックアブソーバのシールやガスケット(SAFのシールやガスケット)、等速ジョイントのシールやガスケット、ホイール軸受のシールやガスケット、メタルガスケットのコーティング剤、キャリパーシール、ブーツ類、ホイールベアリングシール、タイヤの加硫成形に使用されるブラダーなどが挙げられる。
上記航空機分野、宇宙・ロケット分野、船舶分野においては、特に燃料系統や潤滑油系統に用いることができる。
上記航空機分野においては、例えば、航空機用各種シール部品、航空機用エンジンオイル用途の航空機用各種部品、ジェットエンジンバルブステムシールやガスケットやO-リング、ローテーティングシャフトシール、油圧機器のガスケット、防火壁シール、燃料供給用ホースやガスケットやO-リング、航空機用ケーブルやオイルシールやシャフトシールなどとして用いることが可能である。
上記宇宙・ロケット分野においては、例えば、宇宙船、ジェットエンジン、ミサイル等のリップシール、ダイアフラム、O-リングや、耐ガスタービンエンジン用オイルのO-リング、ミサイル地上制御用防振台パッドなどとして用いることができる。
また、船舶分野においては、例えば、スクリューのプロペラシャフト船尾シール、ディーゼルエンジンの吸排気用バルブステムシール、バタフライバルブのバルブシール、バタフライバルブのバルブシートや軸シール、バタフライ弁の軸シール、船尾管シール、燃料ホース、ガスケット、エンジン用のO-リング、船舶用ケーブル、船舶用オイルシール、船舶用シャフトシールなどとして使用することができる。
上記化学プラント等の化学品分野、医薬品等の薬品分野においては、高度の耐薬品性が要求されるような工程、例えば、医薬品、農薬、塗料、樹脂等の化学品を製造する工程に用いることができる。
上記化学品分野及び薬品分野における具体的な使用形態としては、化学装置、化学薬品用ポンプや流量計、化学薬品用配管、熱交換器、農薬散布機、農薬移送ポンプ、ガス配管、燃料電池、分析機器や理化学機器(例えば、分析機器や計器類のカラム・フィッティングなど)、排煙脱硫装置の収縮継ぎ手、硝酸プラント、発電所タービン等に用いられるシールや、医療用滅菌プロセスに用いられるシール、メッキ液用シール、製紙用ベルトのコロシール、風洞のジョイントシール;反応機、攪拌機等の化学装置、分析機器や計器類、ケミカルポンプ、ポンプハウジング、バルブ、回転計等に用いられるO-リングや、メカニカルシール用O-リング、コンプレッサーシーリング用のO-リング;高温真空乾燥機、ガスクロマトグラフィーやpHメーターのチューブ結合部等に用いられるパッキンや、硫酸製造装置のガラス冷却器パッキン;ダイアフラムポンプ、分析機器や理化学機器等に用いられるダイアフラム;分析機器、計器類に用いられるガスケット;分析機器や計器類に用いられるはめ輪(フェルール);バルブシート;Uカップ;化学装置、ガソリンタンク、風洞等に用いられるライニングや、アルマイト加工槽の耐食ライニング;メッキ用マスキング冶具のコーティング;分析機器や理化学機器の弁部品;排煙脱硫プラントのエキスパンジョンジョイント;濃硫酸等に対する耐酸ホース、塩素ガス移送ホース、耐油ホース、ベンゼンやトルエン貯槽の雨水ドレンホース;分析機器や理化学機器等に用いられる耐薬品性チューブや医療用チューブ;繊維染色用の耐トリクレン用ロールや染色用ロール;医薬品の薬栓;医療用のゴム栓;薬液ボトル、薬液タンク、バッグ、薬品容器;耐強酸、耐溶剤の手袋や長靴等の保護具などが挙げられる。
上記現像機等の写真分野、印刷機械等の印刷分野、塗装設備等の塗装分野においては、乾式複写機のロール、ベルト、シール、弁部品等として用いることができる。
上記写真分野、印刷分野及び塗装分野における具体的な使用形態としては、複写機の転写ロールの表面層、複写機のクリーニングブレード、複写機のベルト;複写機、プリンター、ファクシミリ等のOA機器用のロール(例えば、定着ロール、圧着ロール、加圧ロールなどが挙げられる。)、ベルト;PPC複写機のロール、ロールブレード、ベルト;フィルム現像機、X線フィルム現像機のロール;印刷機械の印刷ロール、スクレーパー、チューブ、弁部品、ベルト;プリンターのインキチューブ、ロール、ベルト;塗布、塗装設備の塗装ロール、スクレーパー、チューブ、弁部品;現像ロール、グラビアロール、ガイドロール、磁気テープ製造塗工ラインのガイドロール、磁気テープ製造塗工ラインのグラビアロール、コーティングロールなどが挙げられる。
上記食品プラント機器及び家庭用品を含む食品機器分野においては、食品製造工程や、食品移送器用または食品貯蔵器用に用いることができる。
上記食品機器分野における具体的な使用形態としては、プレート式熱交換器のシール、自動販売機の電磁弁シール、ジャーポットのパッキン、サニタリーパイプパッキン、圧力鍋のパッキン、湯沸器シール、熱交換器用ガスケット、食品加工処理装置用のダイアフラムやパッキン、食品加工処理機用ゴム材料(例えば、熱交換器ガスケット、ダイアフラム、O-リング等の各種シール、配管、ホース、サニタリーパッキン、バルブパッキン、充填時にビンなどの口と充填剤との間のジョイントとして使用される充填用パッキン)などが挙げられる。また、酒類、清涼飲料水等の製品、充填装置、食品殺菌装置、醸造装置、湯沸し器、各種自動食品販売機等に用いられるパッキン、ガスケット、チューブ、ダイアフラム、ホース、ジョイントスリーブなども挙げられる。
上記原子力プラント機器分野においては、原子炉周辺の逆止弁や減圧弁、六フッ化ウランの濃縮装置のシールなどに用いることができる。
上記一般工業分野における具体的な使用形態としては、工作機械、建設機械、油圧機械等の油圧機器用シール材;油圧、潤滑機械のシールやベアリングシール;マンドレル等に用いられるシール材;ドライクリーニング機器の窓等に用いられるシール;サイクロトロンのシールや(真空)バルブシール、プロトン加速器のシール、自動包装機のシール、空気中の亜硫酸ガスや塩素ガス分析装置(公害測定器)用ポンプのダイアフラム、スネークポンプライニング、印刷機のロールやベルト、搬送用のベルト(コンベアベルト)、鉄板等の酸洗い用絞りロール、ロボットのケーブル、アルミ圧延ライン等の溶剤絞りロール、カプラーのO-リング、耐酸クッション材、切削加工機械の摺動部分のダストシールやリップゴム、生ごみ焼却処理機のガスケット、摩擦材、金属またはゴムの表面改質剤、被覆材などが挙げられる。また、製紙プロセスで用いられる装置のガスケットやシール材、クリーンルーム用フィルターユニットのシーリング剤、建築用シーリング剤、コンクリートやセメント等の保護コーティング剤、ガラスクロス含浸材料、ポリオレフィンの加工助剤、ポリエチレンの成形性改良添加剤、小型発電機や芝刈機等の燃料容器、金属板にプライマー処理を施すことによって得られるプレコートメタルなどとしても使用することができる。その他、織布に含浸させて焼付けてシート及びベルトとして使用することもできる。
上記鉄鋼分野における具体的な使用形態としては、鉄板加工設備の鉄板加工ロールなどが挙げられる。
上記電気分野における具体的な使用形態としては、新幹線の絶縁油キャップ、液封型トランスのベンチングシール、変圧器のシール、油井ケーブルのジャケット、電気炉等のオーブンのシール、電子レンジの窓枠シール、CRTのウェッジとネックとを接着させる際に用いられるシール材、ハロゲンランプのシール材、電気部品の固定剤、シーズヒーターの末端処理用シール材、電気機器リード線端子の絶縁防湿処理に用いられるシール材などが挙げられる。また、耐油・耐熱電線、高耐熱性電線、耐薬品性電線、高絶縁性電線、高圧送電線、ケーブル、地熱発電装置に用いられる電線、自動車エンジン周辺に用いられる電線等の被覆材に用いることもできる。車両用ケーブルのオイルシールやシャフトシールに用いることもできる。更には、電気絶縁材料(例えば、各種電気機器の絶縁用スペーサ、ケーブルのジョイントや末端部などに用いる絶縁テープ、熱収縮性のチューブなどに使用される材料)や、高温雰囲気で用いられる電気及び電子機器材料(例えば、モータ用口出線材料、高熱炉まわりの電線材料)にも使用可能である。また、太陽電池の封止層や保護フィルム(バックシート)にも使用できる。
上記燃料電池分野においては、固体高分子形燃料電池、リン酸塩型燃料電池等における、電極間、電極-セパレーター間のシール材や、水素、酸素、生成水等の配管のシールやパッキン、セパレーターなどとして用いることができる。
上記電子部品分野においては、放熱材原料、電磁波シールド材原料、コンピュータのハードディスクドライブ(磁気記録装置)用のガスケット等に用いることができる。また、ハードディスクドライブの緩衝ゴム(クラッシュストッパー)、ニッケル水素二次電池の電極活物質のバインダー、リチウムイオン電池の活物質のバインダー、リチウム二次電池のポリマー電解質、アルカリ蓄電池の正極の結着剤、EL素子(エレクトロルミネセンス素子)のバインダー、コンデンサーの電極活物質のバインダー、封止剤、シーリング剤、光ファイバーの石英の被覆材、光ファイバー被覆材等のフィルムやシート類、電子部品、回路基板のポッティングやコーティングや接着シール、電子部品の固定剤、エポキシ等の封止剤の変性剤、プリント基板のコーティング剤、エポキシ等のプリント配線板プリプレグ樹脂の変性材、電球等の飛散防止材、コンピュータ用ガスケット、大型コンピュータ冷却ホース、二次電池、特にリチウム二次電池用のガスケットやO-リング等のパッキン、有機EL構造体の外表面の片面または両面を覆う封止層、コネクター、ダンパーなどとしても用いられる。
上記化学薬品輸送用機器分野においては、トラック、トレーラー、タンクローリー、船舶等の安全弁や積出しバルブなどに用いることができる。
上記石油、ガス等のエネルギー資源探索採掘機器部品分野においては、石油、天然ガス等の採掘の際に用いられる各種シール材、油井に使われる電気コネクターのブーツなどとして用いられる。
上記エネルギー資源探索採掘機器部品分野における具体的な使用形態としては、ドリルビットシール、圧力調整ダイアフラム、水平掘削モーター(ステーター)のシール、ステーターベアリング(シャフト)シール、暴噴防止装置(BOP)に用いられるシール材、回転暴噴防止装置(パイプワイパー)に用いられるシール材、MWD(リアルタイム掘削情報探知システム)に用いられるシール材や気液コネクター、検層装置(ロギングエクイップメント)に用いられる検層ツールシール(例えば、O-リング、シール、パッキン、気液コネクター、ブーツなど)、膨張型パッカーやコンプリーションパッカー及びそれらに用いるパッカーシール、セメンチング装置に用いられるシールやパッキン、パーフォレーター(穿孔装置)に用いられるシール、マッドポンプに用いられるシールやパッキンやモーターライニング、地中聴検器カバー、Uカップ、コンポジションシーティングカップ、回転シール、ラミネートエラストメリックベアリング、流量制御のシール、砂量制御のシール、安全弁のシール、水圧破砕装置(フラクチャリングエクイップメント)のシール、リニアーパッカーやリニアーハンガーのシールやパッキン、ウェルヘッドのシールやパッキン、チョークやバルブのシールやパッキン、LWD(掘削中検層)用シール材、石油探索・石油掘削用途で用いられるダイアフラム(例えば、石油掘削ピットなどの潤滑油供給用ダイアフラム)、ゲートバルブ、電子ブーツ、穿孔ガンのシールエレメントなどが挙げられる。
その他、厨房、浴室、洗面所等の目地シール;屋外テントの引き布;印材用のシール;ガスヒートポンプ用ゴムホース、耐フロン性ゴムホース;農業用のフィルム、ライニング、耐候性カバー;建築や家電分野等で使用されるラミネート鋼板等のタンク類などにも用いることができる。
更には、アルミ等の金属と結合させた物品として使用することも可能である。そのような使用形態としては、例えば、ドアシール、ゲートバルブ、振り子バルブ、ソレノイド先端の他、金属と結合されたピストンシールやダイアフラム、金属ガスケット等の金属と結合された金属ゴム部品などが挙げられる。
また、自転車におけるゴム部品、ブレーキシュー、ブレーキパッドなどにも用いることができる。
また、本発明の繊維強化複合材料又はテープの形態の1つとしてベルトが挙げられる。上記ベルトとしては、次のものが例示される。動力伝達ベルト(平ベルト、Vベルト、Vリブドベルト、歯付きベルトなどを含む)、搬送用ベルト(コンベアベルト)として、農業用機械、工作機械、工業用機械等のエンジン周りなど各種高温となる部位に使用される平ベルト;石炭、砕石、土砂、鉱石、木材チップなどのバラ物や粒状物を高温環境下で搬送するためのコンベアベルト;高炉等の製鉄所などで使用されるコンベアベルト;精密機器組立工場、食品工場等において、高温環境下に曝される用途におけるコンベアベルト;農業用機械、一般機器(例えば、OA機器、印刷機械、業務用乾燥機等)、自動車用などのVベルトやVリブドベルト;搬送ロボットの伝動ベルト;食品機械、工作機械の伝動ベルトなどの歯付きベルト;自動車用、OA機器、医療用、印刷機械などで使用される歯付きベルトなどが挙げられる。
特に、自動車用歯付きベルトとしては、タイミングベルトが代表的である。
上記ベルトは、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。
多層構造である場合、上記ベルトは、本発明の繊維強化複合材料又はテープ及び他の材料からなる層からなるものであってもよい。
多層構造のベルトにおいて、他の材料からなる層としては、他のゴムからなる層や熱可塑性樹脂からなる層、各種繊維補強層、帆布、金属箔層などが挙げられる。
本発明の繊維強化複合材料又はテープはまた、産業用防振パッド、防振マット、鉄道用スラブマット、パッド類、自動車用防振ゴムなどに使用できる。自動車用防振ゴムとしては、エンジンマウント用、モーターマウント用、メンバマウント用、ストラットマウント用、ブッシュ用、ダンパー用、マフラーハンガー用、センターベアリング用などの防振ゴムが挙げられる。
また、他の使用形態として、フレキシブルジョイント、エキスパンションジョイント等のジョイント部材、ブーツ、グロメットなどが挙げられる。船舶分野であれば、例えばマリンポンプ等が挙げられる。
ジョイント部材とは、配管及び配管設備に用いられる継ぎ手のことであり、配管系統から発生する振動、騒音の防止、温度変化、圧力変化による伸縮や変位の吸収、寸法変動の吸収や地震、地盤沈下による影響の緩和、防止などの用途に用いられる。
フレキシブルジョイント、エキスパンションジョイントは、例えば、造船配管用、ポンプやコンプレッサーなどの機械配管用、化学プラント配管用、電気配管用、土木・水道配管用、自動車用などの複雑形状成形体として好ましく用いることができる。
ブーツは、例えば、等速ジョイントブーツ、ダストカバー、ラックアンドピニオンステアリングブーツ、ピンブーツ、ピストンブーツなどの自動車用ブーツ、農業機械用ブーツ、産業車両用ブーツ、建築機械用ブーツ、油圧機械用ブーツ、空圧機械用ブーツ、集中潤滑機用ブーツ、液体移送用ブーツ、消防用ブーツ、各種液化ガス移送用ブーツなどの各種産業用ブーツなどの複雑形状成形体として好ましく用いることができる。
また、フィルタープレス用ダイアフラム、ブロワー用ダイアフラム、給水用ダイアフラム、液体貯蔵タンク用ダイアフラム、圧力スイッチ用ダイアフラム、アキュムレーター用ダイアフラム、サスペンション等の空気ばね用ダイアフラムなどにも使用できる。
また、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等による化粧合板、プリント基板、電気絶縁板、硬質ポリ塩化ビニル積層板等を製造する際の熱プレス成形用クッション材としても用いることができる。
また、その他、兵器関連の封止ガスケット、侵襲性化学剤との接触に対する保護衣服のような各種支持体の不浸透性化に寄与することもできる。
また、自動車、船舶などの輸送機関などに使われるアミン系添加剤(特に酸化防止剤、清浄分散剤として用いられるアミン系添加剤)が含まれる潤滑油(エンジンオイル、ミッションオイル、ギヤーオイルなど)や燃料油、グリース(特にウレア系グリース)をシール、封止するために使われるO(角)-リング、V-リング、X-リング、パッキン、ガスケット、ダイアフラム、オイルシール、ベアリングシール、リップシール、プランジャーシール、ドアシール、リップ及びフェースシール、ガスデリバリープレートシール、ウエハサポートシール、バレルシールその他の各種シール材等に用いることができ、チューブ、ホース、各種ゴムロール、コーティング、ベルト、バルブの弁体などとしても使用できる。また、ラミネート用材料、ライニング用材料としても使用できる。
自動車等の内燃機関のトランスミッション油及び/又はエンジン油に接触しその油温及び/又は油圧を検出するセンサーのリード電線などに使用される耐熱耐油性電線の被覆材料や、オートマチック・トランスミッションやエンジンのオイルパン内等の高温油雰囲気中においても使用することが可能である。
その他、複写機用非粘着耐油ロール、耐候結氷防止用ウェザーストリップ、輸液用ゴム栓、バイアルゴム栓、離型剤、非粘着軽搬送ベルト、自動車エンジンマウントのプレーガスケットの粘着防止被膜、合成繊維の被覆加工、パッキング被覆薄層をもつボルト部材または継ぎ手等の用途が挙げられる。
なお、本発明の繊維強化複合材料又はテープの自動車関連部品用途については、同様の構造の自動二輪車の部品用途も含まれる。
また、上記自動車関連における燃料としては、軽油、ガソリン、ディーゼルエンジン用燃料(バイオディーゼルフューエルを含む)などが挙げられる。
高温環境における上記テープ、積層体、パイプ、ライザー管又はフローラインの使用も本発明の1つである。
つぎに本発明を実施例をあげて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例の各数値は以下の方法により測定した。
フッ素樹脂の組成
核磁気共鳴装置AC300(Bruker-Biospin社製)を用い、測定温度を(ポリマーの融点+20)℃として19F-NMR測定を行い、各ピークの積分値およびモノマーの種類によっては元素分析を適宜組み合わせて求めた。
フッ素樹脂の融点(℃)
示差走査熱量計RDC220(Seiko Instruments社製)を用い、ASTM D-4591に準拠して、昇温速度10℃/分にて熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークから融点を求めた。
フッ素樹脂のメルトフローレート(MFR)
ASTM D3307-01に準拠し、メルトインデクサー(東洋精機社製)を用いて、297℃、5kg荷重下で内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するポリマーの質量(g/10分)をMFRとした。
実施例及び比較例
表1に記載のフッ素樹脂のフィルムを準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
フッ素樹脂フィルム/炭素繊維シート/フッ素樹脂フィルムの順に配置して、フッ素樹脂と炭素繊維の混合比(質量比)を40:60~45:55とした。以下の条件で熱プレスを実施して、シート状の繊維強化複合材料を得た。得られたシート状の繊維強化複合材料の厚みは0.3mmであった。
炭素繊維シート
東レ社製CO6343(縦糸T300-3000、横糸T300-3000、平織、厚さ0.25mm、T300-3000の引張強度:3530MPa、T300-3000の引張弾性率:230GPa)
東レ社製CO6347B(縦糸T300B-3000、横糸T300B-3000、平織、厚さ0.23mm、T300B-3000の引張強度:3530MPa、T300B-3000の引張弾性率:230GPa)
三菱レーヨン社製TR3110M(縦糸TR30S 3L、横糸TR30S 3L、平織、厚さ0.23mm、TR30S 3Lの引張強度:4120MPa、TR30S 3Lの引張弾性率:234GPa)
帝人社製W-3161(縦糸HTS40 3K、横糸HTS40 3K、平織、厚さ0.25mm、HTS40 3Kの引張強度:4400MPa、HTS40 3Kの引張弾性率:240GPa)
熱プレス条件
プレス温度:350℃
保温時間:5分
プレス時間:10分
圧力:2MPa
フッ素樹脂フィルム及び得られた繊維強化複合材料について、次の条件で引張試験を行い、最大点応力、最大点伸度及び引張弾性率を測定した。結果を表2に示す。
引張試験条件
引張速度:100mm/min
サンプルの形状:マイクロダンベル
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
1a、1b、1c:テープ
2:中央部
3:肉薄部
4:凸部
5:肉薄部
10:パイプ
11:第1層
12:第2層
14、15、16:テープ
20:パイプ
21:第1層
22:第2層
23:第3層
30:ライザー管又はフローライン
31:胴体(カーカス)
32:第1層
33:第2層
34:第1補強層
35:第2補強層
36:外層樹脂

Claims (19)

  1. フッ素樹脂と強化繊維とを含む繊維強化複合材料であって、
    前記フッ素樹脂は、前記フッ素樹脂を構成する全モノマー単位に対して、
    55~95モル%のテトラフルオロエチレン単位、及び、
    45~5モル%のビニリデンフルオライド単位を含む
    ことを特徴とする繊維強化複合材料。
  2. 前記フッ素樹脂は、更に、式(1)及び式(2)で表されるエチレン性不飽和モノマーからなる群より選択される少なくとも1種のエチレン性不飽和モノマー単位を含む請求項1記載の繊維強化複合材料。
    式(1): CX1112=CX13(CX1415n1116
    (式中、X11~X16は同一または異なってH、F又はClを表し、n11は0~8の整数を表す。但し、テトラフルオロエチレン及びビニリデンフルオライドを除く。)
    式(2): CX2122=CX23-O(CX2425n2126
    (式中、X21~X26は同一または異なってH、F又はClを表し、n21は0~8の整数を表す。)
  3. 前記フッ素樹脂と前記強化繊維との質量比が10:90~90:10である請求項1又は2記載の繊維強化複合材料。
  4. 前記繊維強化複合材料は、最大点応力が50MPa以上である請求項1、2又は3記載の繊維強化複合材料。
  5. 1%以上の最大点伸度を示す請求項1、2、3又は4記載の繊維強化複合材料。
  6. 前記繊維強化複合材料は、引張弾性率が1000MPa以上である請求項1、2、3、4又は5記載の繊維強化複合材料。
  7. 前記強化繊維がシート状である請求項1、2、3、4、5又は6記載の繊維強化複合材料。
  8. 前記強化繊維が強化繊維織布である請求項1、2、3、4、5、6又は7記載の繊維強化複合材料。
  9. 前記強化繊維が、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、炭化ケイ素繊維、ポリエステル繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、鉱物繊維、岩石繊維、スラッグ繊維、植物繊維、ポリオキシメチレン繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、セルロース繊維及びリグニン繊維からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の繊維強化複合材料。
  10. 前記強化繊維の引張弾性率が100~1000GPaである請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の繊維強化複合材料。
  11. 前記強化繊維の引張強度が2000~10000MPaである請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載の繊維強化複合材料。
  12. テープである請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は11記載の繊維強化複合材料。
  13. 前記テープが巻き取り可能な柔軟性を有する帯状体である請求項12記載の繊維強化複合材料。
  14. 第1層と、
    第1層の上に形成された、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12又は13記載の繊維強化複合材料からなる第2層と、
    を含むことを特徴とする積層体。
  15. 請求項14記載の積層体からなることを特徴とするパイプ。
  16. 第1層と、第1層の上に形成された、請求項12又は13記載の繊維強化複合材料からなる第2層と、を含むパイプであって、
    第1層及び第2層が、前記パイプの内側からこの順に積層され、
    第2層が、第1層の外周に前記テープを巻き付けることにより形成されている
    ことを特徴とするパイプ。
  17. 第1層が、可撓性を有する管体である請求項15又は16記載のパイプ。
  18. 請求項15、16又は17記載のパイプを備えるライザー管。
  19. 請求項15、16又は17記載のパイプを備えるフローライン。
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US16/097,855 US10935169B2 (en) 2016-05-02 2017-04-11 Fiber-reinforced composite material, laminate, pipe, riser pipe, and flow line
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BR112018069617-0A BR112018069617B1 (pt) 2016-05-02 2017-04-11 Material compósito reforçado por fibra, laminado, tubo, tubo de elevação e saída de lama
KR1020187030761A KR102199117B1 (ko) 2016-05-02 2017-04-11 섬유 강화 복합 재료, 적층체, 파이프, 라이저관 및 플로우 라인

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180011401A (ko) * 2016-07-21 2018-02-01 (주)대한솔루션 자동차용 헤드 라이닝 기재
WO2018207446A1 (ja) * 2017-05-10 2018-11-15 ダイキン工業株式会社 シート、積層体、パイプ、ライザー管及びフローライン
KR102218071B1 (ko) * 2020-08-24 2021-02-19 주식회사 디엠티 비금속 신축이음관용 불소고무 페이브릭 제조방법
JP2021028530A (ja) * 2019-08-13 2021-02-25 未来工業株式会社 管装置及び波付二重管
JP2021055764A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 積水化学工業株式会社 複層管
JPWO2021106630A1 (ja) * 2019-11-27 2021-06-03
WO2021124977A1 (ja) 2019-12-19 2021-06-24 倉敷紡績株式会社 繊維補強樹脂中空成形体及びその製造方法
CN113605234A (zh) * 2021-08-31 2021-11-05 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 一种用于桥梁斜拉索的防火外层隔离体系
WO2022138462A1 (ja) * 2020-12-25 2022-06-30 ダイキン工業株式会社 繊維強化複合材料

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107286528A (zh) * 2017-08-02 2017-10-24 合肥安力电力工程有限公司 一种高强度阻燃电缆护套料及其制备方法
CN110181839B (zh) * 2019-05-10 2021-09-24 北京建筑大学 绿色轻量化纤维增强金属层管及其制造方法
CN111616025B (zh) * 2020-06-09 2021-10-22 山东长江节水灌溉科技有限公司 内镶弹性体套条斜刺缝补偿式滴渗管带及制备方法
CN113914786A (zh) * 2020-07-07 2022-01-11 江苏永维海工装备有限公司 一种具有防护功能的海洋工程用隔水导管
KR102357991B1 (ko) * 2021-01-07 2022-02-09 이우열 배관용 보온단열재
US20220307569A1 (en) * 2021-03-26 2022-09-29 Future Comp. Llc Composite structures with damping characteristics
CN113357426B (zh) * 2021-06-16 2023-09-19 泰州市三江消防器材有限公司 一种具有自止水功能的消防水带
CN113853296B (zh) * 2021-08-26 2023-12-29 远景能源有限公司 一种用于风机叶片的增强芯材及其制备方法
WO2023086290A1 (en) * 2021-11-09 2023-05-19 Corning Research & Development Corporation Optical fiber cable having one or more cable components with layer-by-layer flame retardant coating
CN115183079B (zh) * 2022-05-18 2024-02-09 浙江大学 机械性能与电学性能独立调控的纤维增强塑料电熔管件
CN114941753B (zh) * 2022-05-20 2024-04-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种气压制动复合管路及其涂胶装配方法
CN115234750A (zh) * 2022-06-20 2022-10-25 东北大学 具有复杂管型和减振耐压功能的缠绕纤维/金属/粘弹性材料混杂的管路及其制造方法
KR102458408B1 (ko) * 2022-07-05 2022-10-27 주식회사 한미 배수 벨트

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS616485A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 古河電気工業株式会社 高温流体用輸送管
JPH06511029A (ja) * 1991-09-25 1994-12-08 イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロポリマー複合体の製造方法
JP2001505281A (ja) * 1995-09-28 2001-04-17 ファイバースパー スプーラブル プロダクツ,インク. 巻き取り可能な複合管
WO2008105298A1 (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Asahi Glass Company, Limited 積層シート
WO2010110129A1 (ja) * 2009-03-23 2010-09-30 ダイキン工業株式会社 フッ素樹脂及びライザー管
JP2015078345A (ja) * 2013-09-12 2015-04-23 日信工業株式会社 炭素繊維複合材料及び炭素繊維複合材料の製造方法
JP2016216710A (ja) * 2015-05-19 2016-12-22 ダイキン工業株式会社 テープ、積層体、パイプ及びライザー管

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6161849A (ja) 1984-09-04 1986-03-29 平岡織染株式会社 不燃性シ−ト及びその製造方法
US5217669A (en) 1987-09-08 1993-06-08 United Technologies Corporation Method for forming complex composite articles
JPS6469637A (en) 1987-09-08 1989-03-15 United Technologies Corp Production of fiber reinforced fluoroelastomer tool and produced tool
US5071338A (en) 1987-09-08 1991-12-10 United Technologies Corporation Tool for forming complex composite articles
CN100341935C (zh) * 2003-03-13 2007-10-10 株式会社吴羽 1,1-二氟乙烯类树脂多孔膜及其制造方法
FR2864465B1 (fr) 2003-12-31 2007-10-19 Arkema Plaques de polymere fluore renforcees, procedes de fabrication, reacteurs contenant ces plaques resistants a la corrosion, leurs procedes de fabrication, et procedes de fluoration mis en oeuvre dans ces reacteurs
US7969267B2 (en) 2004-12-09 2011-06-28 Arkema Reinforced fluoropolymer plates, production methods thereof, corrosion-resistant reactors containing said plates, production methods of same and fluorination methods performed in said reactors
JP4957079B2 (ja) 2006-05-29 2012-06-20 旭硝子株式会社 プリント回路基板およびその製造方法
EP2191183B1 (en) * 2007-09-14 2017-01-04 BHP Billiton Petroleum Pty Ltd Improvements relating to pipe
AU2015331572B2 (en) 2014-10-17 2017-11-23 Daikin Industries, Ltd. Flexible pipe
CN107406529B (zh) * 2015-03-16 2020-06-19 阿科玛股份有限公司 改性的氟聚合物
CN105261722B (zh) * 2015-11-02 2017-11-24 中国第一汽车股份有限公司 取向改性纤维同质增强含氟树脂基隔膜

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS616485A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 古河電気工業株式会社 高温流体用輸送管
JPH06511029A (ja) * 1991-09-25 1994-12-08 イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー フルオロポリマー複合体の製造方法
JP2001505281A (ja) * 1995-09-28 2001-04-17 ファイバースパー スプーラブル プロダクツ,インク. 巻き取り可能な複合管
WO2008105298A1 (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Asahi Glass Company, Limited 積層シート
WO2010110129A1 (ja) * 2009-03-23 2010-09-30 ダイキン工業株式会社 フッ素樹脂及びライザー管
JP2015078345A (ja) * 2013-09-12 2015-04-23 日信工業株式会社 炭素繊維複合材料及び炭素繊維複合材料の製造方法
JP2016216710A (ja) * 2015-05-19 2016-12-22 ダイキン工業株式会社 テープ、積層体、パイプ及びライザー管

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3453739A4 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180011401A (ko) * 2016-07-21 2018-02-01 (주)대한솔루션 자동차용 헤드 라이닝 기재
KR102083902B1 (ko) 2016-07-21 2020-04-24 (주)대한솔루션 자동차용 헤드 라이닝 기재
WO2018207446A1 (ja) * 2017-05-10 2018-11-15 ダイキン工業株式会社 シート、積層体、パイプ、ライザー管及びフローライン
JPWO2018207446A1 (ja) * 2017-05-10 2019-12-26 ダイキン工業株式会社 シート、積層体、パイプ、ライザー管及びフローライン
JP7402636B2 (ja) 2019-08-13 2023-12-21 未来工業株式会社 管装置
JP2021028530A (ja) * 2019-08-13 2021-02-25 未来工業株式会社 管装置及び波付二重管
JP2021055764A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 積水化学工業株式会社 複層管
JP7467059B2 (ja) 2019-09-30 2024-04-15 積水化学工業株式会社 複層管
JPWO2021106630A1 (ja) * 2019-11-27 2021-06-03
WO2021106630A1 (ja) * 2019-11-27 2021-06-03 ダイキン工業株式会社 複合材料の製造方法
JP7194845B2 (ja) 2019-11-27 2022-12-22 ダイキン工業株式会社 複合材料の製造方法
WO2021124977A1 (ja) 2019-12-19 2021-06-24 倉敷紡績株式会社 繊維補強樹脂中空成形体及びその製造方法
KR102218071B1 (ko) * 2020-08-24 2021-02-19 주식회사 디엠티 비금속 신축이음관용 불소고무 페이브릭 제조방법
WO2022138462A1 (ja) * 2020-12-25 2022-06-30 ダイキン工業株式会社 繊維強化複合材料
CN113605234A (zh) * 2021-08-31 2021-11-05 江苏中矿大正表面工程技术有限公司 一种用于桥梁斜拉索的防火外层隔离体系

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Publication number Publication date
CN109071839A (zh) 2018-12-21
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JP6708252B2 (ja) 2020-06-10
US20190137012A1 (en) 2019-05-09

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