WO2022138462A1 - 繊維強化複合材料 - Google Patents

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WO2022138462A1
WO2022138462A1 PCT/JP2021/046610 JP2021046610W WO2022138462A1 WO 2022138462 A1 WO2022138462 A1 WO 2022138462A1 JP 2021046610 W JP2021046610 W JP 2021046610W WO 2022138462 A1 WO2022138462 A1 WO 2022138462A1
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WO
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fiber
seals
composite material
reinforced composite
fluororesin
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PCT/JP2021/046610
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French (fr)
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祐己 桑嶋
早登 津田
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ダイキン工業株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to fiber reinforced composite materials.
  • Patent Document 1 As a fiber-reinforced composite material containing a fluororesin as a matrix, Patent Document 1 includes carbon fibers and a fluororesin layer located around the carbon monofibers constituting the carbon fibers to form the fluororesin layer. Described is a sheet characterized in that the fluororesin is polyfluorovinylidene and the tensile strength is 400 MPa or more.
  • Patent Document 2 contains a reinforcing fiber base material and a resin component containing 50% by volume or more of the following fluororesin, and the ratio of the volume of the reinforcing fiber base material to the total volume of the reinforcing fiber base material and the resin component is 0. It comprises a fiber-reinforced resin layer of .30 to 0.70 and a base material containing a resin component containing metal, paper, glass, or the following non-fluororesin in an amount of more than 50% by volume, and at least one of the outermost layers is the fiber. Described is a laminated body which is a reinforced resin layer and in which the ratio of the total thickness of the fiber reinforced resin layer to the total thickness of the base material is 1/99 to 30/70.
  • Fluororesin Has at least one functional group selected from the group consisting of a carbonyl group-containing group, a hydroxy group, an epoxy group, an amide group, an amino group and an isocyanate group, has a melting point of 100 to 325 ° C., and is melt-molded. Fluororesin that is possible.
  • Non-fluororesin A cured product or thermoplastic resin of a thermosetting resin that does not contain fluorine atoms.
  • the object of the present disclosure is to provide a fiber-reinforced composite material which has excellent mechanical strength and can be used for structural members to which a load is applied.
  • a fiber-reinforced composite material containing carbon fiber and a fluororesin which has a tensile elastic modulus of 40 GPa or more as measured under the following conditions.
  • Measurement conditions for tensile modulus Measure according to ASTM D3039-17 except that the following conditions are adopted.
  • Tensile rate 2 mm / min
  • the fluororesin contains a chlorine atom.
  • the content of chlorine atoms in the fluororesin is preferably 1.5% by mass or more.
  • the fluororesin is at least one selected from the group consisting of polychlorotrifluoroethylene and chlorotrifluoroethylene copolymer.
  • the carbon fiber is composed of a carbon monofiber and a sizing agent attached to the carbon monofiber, and the amount of the sizing agent attached is the same as that of the carbon monofiber and the sizing agent. It is preferably 3% or less with respect to the total mass.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure preferably has a maximum point stress of 600 MPa or more.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure is preferably a tape.
  • FIG. 1 (a) to 1 (c) are schematic views of an example showing the shape of the tape, respectively.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a pipe configuration.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of how to wind the tape.
  • 4 (a) to 4 (e) are schematic views of an example showing a tape winding state, respectively.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of another example showing the configuration of the pipe.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure contains carbon fiber and fluororesin.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure has a tensile elastic modulus of 40 GPa or more even though it contains carbon fiber and a fluororesin.
  • the tensile elastic modulus of the conventional fiber-reinforced composite material is about 11 GPa.
  • the tensile elastic modulus is surprisingly improved as compared with the conventional fiber-reinforced composite material due to the appropriate selection of the constituent material, and it has not been easy to use in the past. It can also be used for structural members.
  • the tensile modulus is measured under the following conditions. (Measurement conditions for tensile modulus) Measure according to ASTM D3039-17 except that the following conditions are adopted. Clip: Instron, model 2580-301, capacity ⁇ 100 kN Strain gauge: manufactured by Tokyo Sokki Kenkyusho, model: FLA-6-11-3LJCT Tensile rate: 2 mm / min
  • This measuring method is different from the conventional measuring method of tensile elastic modulus, and can be an index of how much the mechanical strength required when the fiber-reinforced composite material is applied to the structural member is satisfied.
  • the higher the tensile modulus measured by the above measurement method the more the fiber-reinforced composite material is damaged when the fiber-reinforced composite material is applied to the structural member, even when a large load is applied to the fiber-reinforced composite material. It means difficult.
  • the tensile elastic modulus of the fiber-reinforced composite material is 40 GPa or more, preferably 60 GPa or more, more preferably 80 GPa or more, and further preferably 100 GPa or more.
  • the upper limit of the tensile elastic modulus of the fiber-reinforced composite material is not particularly limited, and the higher it is, the more preferable. However, from the viewpoint of obtaining a fiber-reinforced composite material having an excellent balance of various properties, it is preferably 300 GPa or less, more preferably 200 GPa. It is less than or equal to, more preferably 150 GPa or less, and particularly preferably 130 GPa or less.
  • the maximum point stress of the fiber-reinforced composite material of the present disclosure is preferably 600 MPa or more, more preferably 800 MPa or more, further preferably 1000 MPa or more, and particularly preferably 1100 MPa or more.
  • the upper limit may be 10,000 MPa.
  • the maximum point elongation of the fiber-reinforced composite material of the present disclosure is preferably 0.5% or more, more preferably 0.7% or more, still more preferably 0.9% or more, and particularly preferably 1. .1% or more.
  • the upper limit may be 100%.
  • the maximum point stress and maximum point elongation of the fiber-reinforced composite material can be measured by the above-mentioned method as a method for measuring the tensile elastic modulus of the fiber-reinforced composite material.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure contains carbon fiber.
  • the carbon fiber is preferably contained as a carbon fiber base material in the fiber reinforced composite material.
  • the carbon fiber is preferably made of a carbon monofiber having an average fiber length of 5 mm or more, more preferably made of a carbon monofiber having an average fiber length of 50 mm or more, and made of a carbon monofiber having an average fiber length of 100 mm or more. Is more preferable, and those made of carbon single fibers having an average fiber length of 250 mm or more are more preferable, and continuous fibers are most preferable.
  • the carbon fiber is preferably made of a carbon monofiber having an average diameter of 3 to 15 ⁇ m, and more preferably made of a carbon monofiber having an average diameter of 4 to 9 ⁇ m.
  • the carbon monofiber constituting the carbon fiber may be surface-treated, a treatment agent may be used, a sizing agent may be used, or the carbon fiber may be plated with a metal or the like.
  • an oxygen-containing functional group, a nitrogen-containing functional group, or the like can be introduced into the surface of the carbon fiber.
  • Examples of the surface treatment of carbon fiber include chemical solution oxidation / electrolytic oxidation in the liquid phase, gas phase oxidation, and the like. Among these surface treatments, the electrolytic oxidation treatment in the liquid phase is preferable from the viewpoint of productivity and treatment uniformity.
  • Examples of the electrolytic solution used for the electrolytic oxidation treatment include inorganic acids such as sulfuric acid and nitric acid, inorganic hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and inorganic salts such as ammonium sulfate and sodium hydrogencarbonate.
  • the sizing agent examples include nonionic surfactants, anionic surfactants, amphoteric surfactants and other surfactants, mineral oils, animal and vegetable oils and the like. 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, Carboxylate compound, fluorine compound, urethane compound, epoxy compound, acrylic compound, ionomer resin, silane coupling agent, polyvinyl alcohol compound, polysulfone compound, polyether sulfone compound, polyetherimide compound , Polyimide-based compounds, tertiary amine compounds, mineral oils, emulsifiers, electrolyte compounds, and combinations of two or more thereof can be used.
  • the sizing agent may contain known additives and auxiliary components in order to improve the handleability, wear resistance, and fluff resistance of carbon fibers.
  • the additive and the auxiliary component include a dispersant, a surfactant, a smoothing agent, a stabilizer and the like.
  • the amount of the sizing agent adhered is preferably 3% or less, more preferably 2% or less, based on the total mass of the carbon monofilament and the sizing agent, because a fiber-reinforced composite material having further excellent mechanical strength can be obtained. It is more preferably 1% or less, particularly preferably 0.5% or less, and preferably 0.1% or more.
  • the amount of the sizing agent attached can be obtained by washing the carbon fibers with a solvent and calculating the mass of the carbon fibers before washing with respect to the remaining amount after the recovered solvent is volatilized.
  • a solvent that is generally used can be used as the solvent, and it is preferable to use acetone.
  • 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 thereof can be used.
  • the carbon monofilament has an amide group, a carboxyl group, an acid anhydride group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a carbonate group, a carboxylic acid halide group, a hydroxyl group, a glycidyl group, an imide group, a urethane group, a urea group and a sulfonyl group on the surface.
  • sulfo group epoxy group, alkylene group, hydrocarbon group, halogen group, N-oxide group, N-hydroxy group, nitro group, nitroso group, azo group, diazo group, azido group, oxo group, phenyl group, phosphino Group, thio group, S-oxide group, thioxy group, peroxy group, ketone group, acyl group, acetyl group, enol group, enamin group, formyl group, benzoyl group, acetal group, hemiacetal group, oxime group, thiol group, It is preferable to have a urea group, an isonitrile group, an allen group, a thiol group, and a combination of two or more of these.
  • the form of the carbon single fiber constituting the carbon fiber may be a continuous fiber, a long fiber, a short fiber or the like.
  • the form of the carbon fiber is not particularly limited, and the unidirectional carbon fiber sheet in which carbon monofibers are aligned in one direction, two or more unidirectional carbon fiber sheets laminated at different angles, and the carbon monofiber are two-dimensional. Includes all those that are randomly oriented in the direction, those in which carbon single fibers are molded into fabrics such as woven fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics, and those in the form of slands such as braids.
  • the woven fabric may be a two-way woven fabric, a multi-axis woven fabric, or the like. These can be used in combination of two or more types. Further, in the case of laminating, it is preferable that the layers are laminated in multiple layers by changing the direction of the layers, stacked alternately, or arranged symmetrically in the thickness direction.
  • a sheet-shaped carbon fiber is preferable because it has excellent tensile properties, and a unidirectional carbon fiber sheet, a woven fabric or a non-woven fabric in which carbon fibers are aligned in one direction is more preferable, and a unidirectional carbon fiber. Sheets are even more preferred.
  • the thickness of the sheet is preferably 0.01 to 5 mm, more preferably 0.05 to 2.5 mm, and even more preferably 0.1 to 2 mm.
  • carbon fibers examples include polyacrylonitrile-based, pitch-based, rayon-based, cellulose-based, lignin-based, phenol-based, vapor-phase growth-based, and the like.
  • carbon fibers polyacrylonitrile-based, pitch-based or rayon-based carbon fibers are preferable, and polyacrylonitrile-based carbon fibers are more preferable in that they are excellent in tensile strength.
  • polyacrylonitrile-based carbon fibers examples include T300, T300B, T400HB, T700SC, T800SC, T800HB, T830HB, T1000GB, T1100GC, M35JB, M40JB, M46JB, M50JB, M55J, M55JB, M60JB, and M60SC.
  • the tensile elastic modulus of the carbon fiber is preferably 100 to 1000 GPa, more preferably 200 to 500 GPa, because the tensile strength of the fiber-reinforced composite material is further increased.
  • the tensile strength of the carbon fiber is preferably 2000 to 10000 MPa, more preferably 3000 to 8000 MPa, because the tensile strength of the fiber-reinforced composite material is further increased.
  • the tensile elastic modulus of the polyacrylonitrile-based carbon fiber as the carbon fiber is preferably 100 to 1000 GPa, more preferably 200 to 500 GPa, because the tensile strength of the fiber-reinforced composite material is further increased.
  • the tensile strength of the polyacrylonitrile-based carbon fiber as the carbon fiber is preferably 2000 to 10000 MPa, more preferably 3000 to 8000 MPa, because the tensile strength of the fiber-reinforced composite material is further increased.
  • the tensile elastic modulus and the above-mentioned tensile strength of the carbon fiber are measured according to JIS R7606 (2000).
  • the fiber-reinforced composite material disclosed in the present disclosure contains a fluororesin.
  • the fluororesin is preferably contained as a matrix resin in the fiber-reinforced composite material.
  • the fluororesin used in the fiber-reinforced composite material of the present disclosure is a partially crystalline fluoropolymer, not fluororubber, but fluoroplastics. Fluororesin has a melting point and is thermoplastic. The fluororesin may be melt-processable or non-melt-processable, but is preferably a melt-processable fluororesin.
  • the melt processability means that the polymer can be melted and processed by using conventional processing equipment such as an extruder and an injection molding machine. Therefore, the melt-processable fluororesin usually has a melt flow rate of 0.01 to 500 g / 10 minutes.
  • the melting point of the fluororesin is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher, further preferably 180 ° C. or higher, particularly preferably 190 ° C. or higher, and most preferably 200 ° C. or higher. It is preferably 320 ° C. or lower, more preferably 300 ° C. or lower, still more preferably 280 ° C. or lower, particularly preferably 260 ° C. or lower, and most preferably 253 ° C. or lower.
  • the melt flow rate (MFR) of the fluororesin at any temperature in the range of 230 to 350 ° C. is preferably 0.5 g / 10 minutes or more. , More preferably 1.0 g / 10 minutes or more, further preferably 1.5 g / 10 minutes or more, particularly preferably 2.0 g / 10 minutes or more, and most preferably 2.5 g / 10 minutes or more. It is preferably 100 g / 10 minutes or less, more preferably 50 g / 10 minutes or less, further preferably 40 g / 10 minutes or less, and particularly preferably 35 g / 10 minutes or less.
  • the melt flow rate is a nozzle with an inner diameter of 2 mm and a length of 8 mm, using a melt indexer, for example, at an arbitrary temperature (for example, 230 ° C. or 297 ° C.) and at an arbitrary load (for example, 2.16 kg or 5 kg). It can be specified by measuring the mass (g) of the fluororesin flowing out from the sheet per unit time (10 minutes).
  • a fluororesin containing a chlorine atom is preferable because a fiber-reinforced composite material having further excellent mechanical strength can be obtained. It has been found that by using a fluororesin containing a chlorine atom as a fluororesin, the mechanical strength of the fiber-reinforced composite material is surprisingly improved, and a fiber-reinforced composite material that can be used for a structural member under a load can be obtained. Was done.
  • the content of chlorine atoms in the fluororesin is preferably 1.5% by mass or more, more preferably 3.0% by mass or more, because a fiber-reinforced composite material having further excellent mechanical strength can be obtained. It is more preferably 4.0% by mass or more, particularly preferably 5.0% by mass or more, most preferably 6.0% by mass or more, preferably 40% by mass or less, and more preferably 35% by mass. % Or less, more preferably 31% by mass or less.
  • the fluororesin preferably contains chlorotrifluoroethylene (CTFE) units.
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • the content of CTFE units in the fluororesin is preferably 15 mol% or more, more preferably 18 mol% or more, and the preferable upper limit is 100 mol% with respect to all the polymerization units constituting the fluororesin. be.
  • the fluororesin at least one selected from the group consisting of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) and chlorotrifluoroethylene (CTFE) copolymers because a fiber-reinforced composite material having further excellent mechanical strength can be obtained.
  • PCTFE polychlorotrifluoroethylene
  • CTFE chlorotrifluoroethylene
  • ethylene / CTFE copolymer is more preferable, and PCTFE and CTFE / TFE copolymer are further preferable. ..
  • PCTFE examples include CTFE homopolymers and polymers containing CTFE units and a small amount of co-monomer units.
  • the melting point of PCTFE is preferably 150 to 230 ° C, more preferably 190 to 217 ° C.
  • the melting point is the temperature corresponding to the maximum value in the heat of fusion curve when the temperature is raised at a rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter [DSC].
  • the flow value of PCTFE is preferably 1 ⁇ 10 -4 to 5 ⁇ 10 -1 (cm 3 / sec).
  • the flow value is the volume of resin extruded per second when PCTFE is melted at 230 ° C. with a high-lower flow tester CFT-500D (manufactured by Shimadzu Corporation) and extruded from a nozzle diameter of 1 mm ⁇ with a load of 100 kg. Is.
  • the content of CTFE units of PCTFE is preferably 95 to 100 mol%, more preferably 98 to 100 mol%, and further preferably 99 to 100 mol%.
  • the co-monomer constituting the co-monomer unit that can be contained in PCTFE is not particularly limited as long as it is a monomer copolymerizable with CTFE, and for example, TFE, ethylene, vinylidene fluoride, and perfluoroalkyl. Examples thereof include vinyl ether and hexafluoropropylene.
  • the CTFE copolymer includes an ethylene / CTFE copolymer and a copolymer containing a CTFE unit and a unit derived from at least one monomer selected from the group consisting of TFE, HFP and PAVE. At least one selected from the group consisting of is more preferable.
  • the ethylene / CTFE copolymer is a copolymer containing ethylene units and CTFE units, and contains 46 to 52 mol% of ethylene units and CTFE units with respect to the total of ethylene units and CTFE units. A copolymer containing 54 to 48 mol% is preferable.
  • the ECTFE may be a binary copolymer consisting only of ethylene units and CTFE units, or is based on a monomer copolymerizable with ethylene and CTFE (eg, PAVE) in addition to the ethylene units and CTFE units. It may contain a polymerization unit.
  • the content of the polymerization unit based on the monomer copolymerizable with ethylene and CTFE is 0.01 to 5 with respect to the total of the ethylene unit, the CTFE unit and the polymerization unit based on the above-mentioned copolymerizable monomer. It is preferably mol%.
  • the MFR of ECTFE is preferably 0.01 to 100 g / 10 minutes.
  • the measurement of MFR of ECTFE is performed at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg.
  • CTFE copolymer a copolymer containing CTFE units and TFE units (CTFE / TFE copolymer) is preferable.
  • CTFE / TFE copolymer those containing CTFE units, TFE units and a monomer ( ⁇ ) unit derived from a monomer ( ⁇ ) copolymerizable with these are particularly preferable.
  • Methyl vinyl ether) [PMVE] perfluoro (ethyl vinyl ether) [PEVE], perfluoro (propyl vinyl ether) [PPVE], perfluoro (butyl vinyl ether), etc. At least one selected is more preferred, and PPVE is even more preferred.
  • the CTFE / TFE copolymer preferably contains 10 to 95 mol% of CTFE units and 90 to 5 mol% of TFE units, and contains 15 to 90 mol% of CTFE units and 85 to 10 mol% of TFE units. More preferably, it contains 15 to 50 mol% of CTFE units, 85 to 50 mol% of TFE units, and 15 to 25 mol% of CTFE units and 85 to 75 mol% of TFE units. Especially preferable.
  • the CTFE / TFE copolymer preferably contains 90 to 99.9 mol% of CTFE units and TFE units in total, and 0.1 to 10 mol% of monomer ( ⁇ ) units.
  • the CTFE / TFE / PAVE copolymer is particularly preferable.
  • PAVE includes perfluoro (methyl vinyl ether) [PMVE], perfluoro (ethyl vinyl ether) [PVE], perfluoro (propyl vinyl ether) [PPVE], and perfluoro (butyl vinyl ether).
  • PMVE perfluoro (methyl vinyl ether)
  • PVE perfluoro (ethyl vinyl ether)
  • PPVE perfluoro (propyl vinyl ether)
  • butyl vinyl ether perfluoro (butyl vinyl ether).
  • at least one selected from the group consisting of PMVE, PEVE and PPVE is preferable, and PPVE is more preferable.
  • the content of PAVE units is preferably 0.5 mol% or more, more preferably 2.0 mol% or more, and preferably 5 with respect to the total polymerization units. It is less than or equal to mol%, more preferably less than or equal to 4 mol%.
  • the content of each monomer in the fluororesin can be calculated by appropriately combining NMR and elemental analysis depending on the type of monomer.
  • the melting point of the CTFE / TFE copolymer is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher, further preferably 190 ° C. or higher, particularly preferably 210 ° C. or higher, and most preferably 230 ° C. or higher.
  • the above is preferably less than 324 ° C, more preferably 320 ° C or lower, still more preferably 270 ° C or lower.
  • the MFR (297 ° C.) of the CTFE / TFE copolymer is preferably 0.5 g / 10 minutes or more, more preferably 2.0 g / 10 minutes or more, and further preferably 3.0 g / 10 minutes or more. It is particularly preferably 4.0 g / 10 minutes or more, most preferably 5.0 g / 10 minutes or more, preferably 100 g / 10 minutes or less, more preferably 50 g / 10 minutes or less, and further. It is preferably 40 g / 10 minutes or less, and particularly preferably 35 g / 10 minutes or less.
  • the measurement of MFR of the CTFE / TFE copolymer is performed at a temperature of 297 ° C. and a load of 5 kg.
  • Fluororesin preferably has a reactive functional group because a fiber-reinforced composite material having further excellent mechanical strength can be obtained.
  • the reactive functional group at least one selected from the group consisting of a carbonyl group, a hydroxyl group, a heterocyclic group and an amino group is preferable.
  • an amide group, a carbamoyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, and a carbonate are used because they are easy to introduce and the fluororesin has appropriate heat resistance and good adhesion at a relatively low temperature.
  • a group, a carboxylic acid halide group and an acid anhydride bond are preferable, and an amide group, a carbamoyl group, a hydroxyl group, a carbonate group, a carboxylic acid halide group and an acid anhydride bond are more preferable.
  • the reactive functional group at least one selected from the group consisting of a carbonate group and a carboxylic acid halide group is preferable.
  • the carbonate group and the carboxylic acid halide group may be the groups described in International Publication No. 99/45044.
  • the fluororesin may consist of a polymer having a reactive functional group at either the backbone terminal or the side chain of the polymer, or a weight having a reactive functional group at both the backbone terminal and the side chain. It may consist of coalescence.
  • the main chain has a reactive functional group at the end, it may have it at both ends of the main chain, or it may have it at only one of the ends.
  • the reactive functional group also has an ether bond, the reactive functional group may be further contained in the main chain.
  • a polymer having a reactive functional group at the end of the main chain is preferable because it does not significantly reduce the mechanical characteristics and chemical resistance, or because it is advantageous in terms of productivity and cost.
  • the number of reactive functional groups is preferably 3 to 800, more preferably 15 or more, per 106 main chain carbon atoms, because a fiber-reinforced composite material having further excellent mechanical strength can be obtained.
  • the number is more preferably 30 or more, particularly preferably 50 or more, preferably 400 or less, and more preferably 300 or less.
  • the fluororesin has at least one selected from the group consisting of a carbonate group and a carboxylic acid halide group
  • the total number of the carbonate group and the carboxylic acid halide group is 10 or 6 carbon atoms in the main chain.
  • the number is preferably 3 to 800, more preferably 15 or more, still more preferably 30 or more, particularly preferably 50 or more, preferably 400 or less, and more preferably 300 or less. Is.
  • the number of reactive functional groups is 50 to 200 ⁇ m thick film sheet obtained by compression molding a fluororesin at a molding temperature 50 ° C. higher than its melting point and a molding pressure of 5 MPa, using an infrared spectrophotometer. Infrared absorption spectrum analysis is performed to determine the type of characteristic absorption of the reactive functional group by comparing with the infrared absorption spectrum of a known film, and the number is calculated from each difference spectrum by the following equation.
  • the correction coefficient in Table 1 is a value determined from the infrared absorption spectrum of the model compound in order to calculate the number of reactive functional groups per 10 to 6 carbon atoms in the main chain.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure is preferably obtained by synthesizing a fluororesin film or powder and carbon fiber, and is obtained by synthesizing a fluororesin film or powder and sheet-shaped carbon fiber.
  • the obtained one is more preferable, and the one obtained by combining a fluororesin film or powder and a one-way carbon fiber sheet is more preferable, and the fluororesin film and the one-way carbon fiber sheet are used. It is more preferable that the product is obtained by combining the above.
  • the fiber-reinforced composite material of the present disclosure it is also preferable that at least a part of the carbon monofibers constituting the carbon fiber is impregnated with the fluororesin. It is also preferable that at least a part of the carbon monofibers is embedded in the fluororesin film. It is also preferable that at least a part of the carbon monofilament penetrates into the fluororesin film.
  • the composite can be carried out, for example, by molding a fluororesin to obtain a film and then hot-pressing the film and carbon fibers.
  • the carbon fiber is preferably in the form of a sheet, and more preferably a one-way carbon fiber sheet.
  • a sheet-shaped carbon fiber or a unidirectional carbon fiber sheet is used, the carbon fiber may be opened.
  • a fluororesin film can be placed on both sides of the carbon fiber and then composited by hot pressing, or it can be laminated and stacked in multiple layers. It can also be compounded later.
  • the film used for compounding can be obtained by molding a fluororesin using a method such as extrusion molding or press molding.
  • the maximum point stress of the fluororesin film is preferably 5 to 500 MPa, more preferably 10 to 100 MPa.
  • the maximum point elongation of the fluororesin film is preferably 50 to 2000%, more preferably 100 to 1000%.
  • the tensile elastic modulus of the fluororesin film is preferably 0.1 to 30 GPa, more preferably 0.2 to 2 GPa.
  • the maximum point stress, maximum point elongation and tensile modulus of the fluororesin film are measured according to ASTM D638.
  • the mass ratio of the fluororesin to the carbon fiber is such that the tensile strength, tensile elastic modulus and tensile elongation of the fiber-reinforced composite material are further increased.
  • 90 to 90:10 is preferable, 20:80 to 80:20 is more preferable, 30:70 to 70:30 is more preferable, and 40:60 to 60:40 is most preferable.
  • the fiber reinforced composite material may further contain components other than fluororesin and carbon fiber.
  • Other components include fillers, plasticizers, processing aids, mold release agents, pigments, flame retardants, lubricants, light stabilizers, weatherproof stabilizers, conductive agents, antistatic agents, UV absorbers, and antioxidants. , Foaming agents, fragrances, oils, softening agents, defluorinated hydrogenating agents, nucleating agents, softening agents, surfactants, impregnating agents and the like.
  • Examples of the filler include polytetrafluoroethylene, mica, silica, talc, celite, clay, titanium oxide, barium sulfate and the like.
  • Examples of the conductive agent include carbon black and the like.
  • Examples of the plasticizer include dioctylphthalic acid and pentaerythritol.
  • Examples of the processing aid include carnauba wax, a sulfone compound, low molecular weight polyethylene, a fluorine-based auxiliary agent, and the like.
  • Examples of the defluorinated hydrogenating agent include organic onium and amidines.
  • a plurality of fluororesins may be blended, 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 polyetheretherketone (PEEK) and polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable.
  • the fiber-reinforced composite material disclosed in the present disclosure is preferably a tape.
  • the tape is preferably a strip having flexibility that can be wound (or wound).
  • the shape of the tape of the present disclosure is not particularly limited as long as it is substantially strip-shaped, but the following can be exemplified.
  • FIG. 1A shows a cross section of an example of the tape of aspect (1).
  • the tape of the embodiment (2) can be wound around an object without gaps by winding the thin parts of adjacent tapes so as to overlap each other at the time of winding. Even when applied to the tape layer constituting the flexible pipes through which the fluid of the above is circulated, the permeation of the high temperature fluid to the outside can be easily suppressed. Further, by stacking the thin portions, the thickness of the obtained tape layer can be easily made uniform.
  • the thin portions at both ends in the width direction are provided on the opposite end sides 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. 1 (b) shows a cross section of an example of the tape of aspect (2). Thinned portions 3 that are thinner than the central portion 2 are provided at both ends of the tape 1b in the width direction. One thin portion 3 is provided on the upper end side in the thickness direction of the tape 1b, and the other thin portion 3 is provided on the lower end side. It should be noted that the aspect (2) does not include the aspect (3) described later.
  • the cross-sectional shape is substantially Z-shaped. Examples thereof include a shape, a substantially U-shape, a substantially S-shape, a substantially T-shape, a substantially I-shape, and the like, but the shape is not limited to these shapes.
  • the tape layers in which the tapes are locked to each other can be obtained by winding the tapes so as to engage the ends in the width direction of the adjacent tapes.
  • the tape has a substantially Z-shaped cross section. More specifically, it has thin portions at both ends in the width direction, and has convex portions protruding in opposite directions (opposite directions) in the thickness direction from the thin portions at both ends in the width direction. preferable. Since this tape has key-like structure parts (key parts) at both ends in the width direction, the key parts of adjacent tapes should be engaged with each other at the time of winding, that is, the convex parts of one tape and the convex parts of one tape. A tape layer in which the tapes are locked to each other can be obtained by winding the convex portion of the other tape around the concave portion formed of the thin portion so as to fit the convex portion of the other tape.
  • FIG. 1 (c) shows a cross section of an example of the tape of 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 projecting from the two thin portions 5 in opposite directions (opposite directions) in the thickness direction are provided.
  • the tape of the present disclosure is the tape of aspect (3).
  • the tape of the present disclosure is a method of extrusion molding, pultrusion molding, press molding, melt impregnation molding, extrusion laminating molding, dry powder coating molding and the like, in which the fluororesin and the carbon fiber are combined with the other components if necessary. It can be manufactured by molding with. Moreover, you may combine these molding methods. It is preferable that the carbon fiber used is connected. Further, the fluororesin may be processed into a thread shape together with the other components, if necessary, and woven into a desired shape to form a woven tape, which may be combined with the carbon fibers.
  • the width, thickness, and length of the tape disclosed in the present disclosure can be appropriately set according to the intended use.
  • the width may be 1 mm to 10 m and the thickness may be 10 ⁇ m to 5 cm, for example.
  • the length may be determined according to the amount of tape used or the like, but when applied to flexible tubes for circulating a high-temperature fluid, the length can be about 1 m to 1000 km. These may be cut and used in a length of 1 cm to 1 m.
  • the present disclosure is also a laminate characterized by including a first layer and a second layer made of a fiber-reinforced composite material formed on the first layer.
  • Each layer in the laminated body may be surface-treated by a method such as plasma discharge treatment or corona discharge treatment on one side or both sides. Further, an adhesive may be applied. The first layer and the second layer may or may not be adhered to each other.
  • the first layer preferably contains a polymer.
  • the polymer include fluoropolymer, polyetheretherketone (PEEK), polyimide, polyetherketone, polyetherketoneketone, polyetherketoneetherketoneketone, polyamide, polyethylene and the like, and mixtures thereof.
  • the laminated body may include layers 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 or a sheet. If the laminate is a pipe or sheet, the fiber reinforced composite is preferably tape. Further, when the laminated body is a pipe, the first layer may be a flexible tube body.
  • the present disclosure is a pipe comprising a first layer and a second layer of fiber reinforced composite material formed on top of the first layer, wherein the first and second layers are from the inside of the pipe. It is also a pipe characterized in that it is laminated in this order and the second layer is formed by winding a tape of a fiber reinforced composite material around the outer periphery of the first layer. The first layer and the second layer may or may not be adhered to each other.
  • the first layer is preferably a flexible tube.
  • the flexible tube body may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the method for creating the multilayer structure is not particularly limited, but known sequential extrusion molding, coextrusion molding and the like are preferable.
  • the material for forming the pipe body is not particularly limited as long as it can impart flexibility to the pipe body, and for example, a known material used for various flexible pipes can be used depending on the application. You can choose.
  • the material include polymers, and more specifically, fluoropolymers, polyetheretherketone (PEEK), polyimides, polyetherketones, polyetherketoneketones, polyetherketoneetherketoneketones, polyamides, polyethylene and the like. , A mixture thereof can be mentioned.
  • the tapes of the fiber-reinforced composite material are arranged so as to be adjacent to each other in the width direction. Further, it is preferable that the widthwise ends of adjacent tapes are locked to each other.
  • This aspect is realized, for example, by using the tape of aspect (3).
  • a plurality of layers of tape 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 disclosure.
  • the second layer is formed by wrapping 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 that the tape does not stretch when the pipe is bent, so that the pipe is formed.
  • the effect that the physical properties of the tape layer does not deteriorate or deform when it returns to the original state can be obtained.
  • the method of winding the tape is not particularly limited, but for example, a method of spirally winding the tape around the outer periphery of the first layer is preferable.
  • FIG. 3 schematically shows an example of a tape winding method.
  • the tape 14 (tape of the present disclosure) is spirally wound around the outer circumference of the tubular inner layer 11 (first layer) in the direction of the arrow in the drawing.
  • 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, when the tape is wound in a plurality of layers, the angle at which the tape is wound may be changed for each layer. Further, the tape may be wound in the same manner on the outer periphery of the obtained tape winding layer by shifting the winding position so as to cover the boundary portion of the tape already wound (see, for example, FIG. 4B). .). By doing so, it is possible to more reliably suppress the permeation of the high temperature fluid.
  • the tape may be wound in the same direction as the lower layer (inner layer side) tape and the upper layer (outer layer side) tape, but the tension applied to the pipe at the time of winding is balanced by winding them in opposite directions. Therefore, it is easy to wind and is preferable.
  • the tape may be wound so that the widthwise ends of adjacent tapes overlap each other (see, for example, FIG. 4 (c)). By doing so, it is possible to more reliably suppress the permeation of the high temperature fluid. Also in this embodiment, the tape may be wound in a plurality of layers in the same direction or in opposite directions.
  • the tape When the tape has thin portions at both ends in the width direction, it is preferable to wind the tapes so that the thin portions of adjacent tapes overlap each other (see, for example, FIG. 4D). By doing so, it is possible to more reliably suppress the permeation of the high temperature fluid.
  • the thickness of the obtained tape winding layer can be easily made uniform.
  • the tape may be wound in a plurality of layers in the same direction or in opposite directions.
  • the tapes When the tapes have a shape that can be locked to each other, it is preferable to wind them so that the widthwise ends of the adjacent tapes are engaged with each other (see, for example, FIG. 4 (e)). By doing so, it is possible to obtain a tape winding layer in which the tapes are locked to each other, so that it is possible to prevent the tapes from shifting when the pipe is bent or twisted. As a result, the permeation of the high temperature fluid can be suppressed more reliably. In addition, the thickness of the obtained tape winding layer can be easily made uniform. Also in this embodiment, the tape may be wound in a plurality of layers in the same direction or in opposite directions.
  • the above tape may be wound using a known tape winding device.
  • the ends of the adjacent tapes in the width direction are locked to each other.
  • This aspect is realized, for example, by winding the tape of the above aspect (3) around the outer periphery of the first layer so as to engage the end portions of the adjacent tapes in the width direction.
  • the pipe of the present disclosure further includes a third layer formed on the second layer.
  • the material that can be used for the third layer include metal, resin, and rubber. Of these, metal is preferable.
  • the third layer can be formed by covering the outer periphery of the second layer with a required material, for example, by 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 the first layer 21, the second layer 22, and the third layer 23 (reinforcing layer) in this order from the inner layer side.
  • another layer may be provided on the outer circumference of the third layer, or another layer may be provided on the inner circumference of the first layer, depending on the intended use.
  • the tapes and pipes of the present disclosure can be suitably used for riser pipes and flow lines.
  • Riser pipes and flow lines can be suitably used as riser pipes and flow lines for transporting goods from the seabed to the surface of the sea in a submarine oil field or gas field.
  • Examples of supplies include fluids such as crude oil, petroleum gas, and natural gas.
  • the fiber reinforced composites or tapes of the present disclosure can be used in applications other than riser tubing and flow lines, for example, abrasion resistance of crude oil and natural gas fluid transfer metal tubing, whether underground, above ground or undersea. It can also be suitably used as a fiber reinforced composite material or tape for forming a layer.
  • Crude oil and natural gas contain carbon dioxide and hydrogen sulfide that cause corrosion of metal pipes, which are barriers to suppress corrosion of metal pipes and reduce fluid friction of high-viscosity crude oil. You can also do it.
  • an adhesive may be used to bond the metal with the metal, or a treatment for roughening the metal surface may be performed.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present disclosure refers to a high temperature part around an automobile engine or a part where chemical resistance is required, for example, the engine body of an automobile engine, a main motion system, a valve train, lubrication and.
  • Heat resistance and oil resistance in basic electrical components of electrical components, control system electrical components, equipment electrical components, etc. such as cooling system, fuel system, intake / exhaust system, drive system transmission system, chassis steering system, brake system, etc.
  • Gaskets and non-contact type and contact type packings self-seal packing, piston ring, split ring type packing, mechanical seal, oil seal, etc.
  • resistance fuel oil resistance, LLC resistance, and steam resistance, etc.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present disclosure has chemical resistance, low elution resistance and low flavoring resistance, oil-resistant, chemical-resistant, heat-resistant, steam-resistant or weather-resistant seals are used in the medical and chemical fields. It can be applied to materials, lids, belts, rolls, hoses, tubes, films, coatings, linings, joints, containers, etc.
  • the laminate of the present disclosure can also be applied to piping.
  • the pipe made of the laminated body can be manufactured by a usual method, and is not particularly limited.
  • the above piping also includes a corrugated tube.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present disclosure has excellent mechanical properties, heat resistance, oil resistance, amine resistance, chemical resistance, etc., and is various in various fields such as the automobile industry, the aircraft industry, and the semiconductor industry. It can be used as a part.
  • the fields used include, for example, semiconductor-related fields, automobile fields, aircraft fields, space / rocket fields, marine fields, chemicals fields such as chemical plants, chemical fields such as pharmaceuticals, photographic fields such as developers, printing machines, etc.
  • Examples of the usage of the fiber-reinforced composite material or tape of the present disclosure include rings, packings, gaskets, diaphragms, oil seals, bearing seals, lip seals, plunger seals, door seals, lips and face seals, gas delivery plate seals, etc.
  • Examples thereof include various sealing materials such as wafer support seals and barrel seals, and packings.
  • As the sealing material it can be used in applications that require heat resistance, solvent resistance, chemical resistance, and non-adhesiveness.
  • the cross-sectional shape of the ring, packing, and seal may be of various shapes, and specifically, for example, a square, an O-shape, a ferrule, or the like, or a D-shape, may be formed. It may have a different shape such as an L-shape, a T-shape, a V-shape, an X-shape, or a Y-shape.
  • semiconductor manufacturing equipment liquid crystal panel manufacturing equipment, plasma panel manufacturing equipment, plasma display panel manufacturing equipment, plasma address liquid crystal panel manufacturing equipment, organic EL panel manufacturing equipment, field emission display panel manufacturing equipment, sun It can be used for battery substrate manufacturing equipment, semiconductor transfer equipment, and the like.
  • examples of such an apparatus include a CVD apparatus, a gas control apparatus such as a gas control apparatus for semiconductors, 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 spatter etching apparatus.
  • Specific usage patterns in the semiconductor-related field 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 developer and peeling.
  • Various sealing materials such as O-rings for liquids, hoses and tubes; resist developer tanks, stripping liquid tanks, wafer cleaning liquid tanks, turntables, chuck pins, wet etching tank linings and coatings; pump diaphragms; for wafer transfer Roll; Hose tube for wafer cleaning liquid; Sealing material for clean equipment such as sealant for clean equipment such as clean room; Sealing material for storage for storing devices such as semiconductor manufacturing equipment and wafers; Used in the process of manufacturing semiconductors Examples include a diaphragm for transferring a chemical solution.
  • the engine body main motion system, valve drive 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 also includes motorcycles.
  • the tapes of the present disclosure can be used for various sealing materials that are required to have heat resistance, oil resistance, fuel oil resistance, antifreeze liquid resistance for engine cooling, and steam resistance.
  • sealing materials include seals such as gaskets, shaft seals and valve stem seals, and non-contact or contact type packings such as self-seal packings, piston rings, split ring type packings, mechanical seals and oil seals.
  • Specific usage patterns in the above fuel system include fuel injector, cold start injector, fuel line quick connector, sender flange quick connector, fuel pump, fuel tank quick connector, gasoline mixing pump, gasoline pump, fuel.
  • O-ring used for tube body, fuel tube connector, injector, etc .
  • exhalation system manifold fuel filter, pressure control valve, canister, fuel tank cap, fuel pump, fuel tank, fuel tank sender unit, fuel Seals used for injection devices, fuel high pressure pumps, fuel line connector systems, pump timing control valves, suction control valves, solenoid subasseshes, fuel cut valves, etc .
  • Specific usage patterns in the above brake system include diaphragms used for master bags, hydraulic brake hoses, air brakes, brake chambers for air brakes, etc .; brake hoses, brake oil hoses, hoses used for vacuum brake hoses, etc.; oil seals. , O-rings, packings, various sealing materials such as brake piston seals; atmospheric valves and vacuum valves for master bags, check valves for brake valves; piston cups (rubber cups) for master cylinders, brake cups; hydraulic brakes Master cylinders and vacuum boosters, boots for wheel cylinders of hydraulic brakes, O-rings and glomets for anti-lock brake systems (ABS), etc.
  • ABS anti-lock brake systems
  • control system electrical components include insulators and sheaths of electric wires (harnesses), tubes of harness exterior parts, grommets for connectors, and the like.
  • control system electrical components include coating materials for various sensor wires.
  • Specific usage patterns in the intake / exhaust system include packing used for the intake manifold, exhaust manifold, etc., throttle body packing of the throttle; EGR (exhaust recirculation), pressure control (BPT), waist gate, turbo waist. Diaphragm used for gates, actuators, variable turbine geometry (VTG) turbo actuators, exhaust purification valves, etc .; EGR (exhaust recirculation) control hose, emission control hose, turbocharger turbo oil hose (supply), turbo Oil hose (return), turbo air hose, intercooler hose, turbocharger hose, hose connected to the compressor of a turbo engine equipped with an intercooler, exhaust gas hose, air intake hose, turbo hose, DPF (diesel fine particle collection filter) sensor hose Hoses such as; air ducts and turbo air ducts; intake manifold gaskets; EGR sealants, afterburn prevention valve seats for AB valves, turbine shaft seals (such as turbochargers), rocker covers and air suction used in automobile
  • seals used for steam recovery canisters, catalytic conversion devices, exhaust gas sensors, oxygen sensors, etc., and seals for solenoid armatures for steam recovery and steam canisters; used as intake system manifold gaskets, etc. Can be done.
  • O-ring seal for a direct injection injector, a rotary pump seal, a control diaphragm, a fuel hose, an EGR, a priming pump, a diaphragm of a boost compensator, etc. in parts related to a diesel engine. 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, sealing materials for urea water tanks, and the like.
  • transmission-related bearing seals examples include transmission-related bearing seals, oil seals, O-rings, packings, torque converter hoses, and the like.
  • Mission oil seals AT mission oil hoses, ATF hoses, O-rings, packings, etc. can also be mentioned.
  • the transmission includes AT (automatic transmission), MT (manual transmission), CVT (continuously variable transmission), DCT (dual clutch transmission), etc.
  • Specific usage patterns in the steering system include power steering oil hoses and high-pressure power steering hoses.
  • Examples of the form used in the engine body of an automobile engine include a cylinder head gasket, a cylinder head cover gasket, an oil pan packing, a gasket such as a general gasket, an O-ring, a packing, a seal such as a timing belt cover gasket, and a control hose.
  • Examples include hoses, vibration-proof rubber for engine mounts, control valve diaphragms, cam shaft oil seals, and the like. In the main motion system of an automobile engine, it can be used for shaft seals such as crankshaft seals and camshaft seals.
  • valve train of an automobile engine it can be used for valve stem oil seals of engine valves, valve seats of butterfly valves, etc.
  • radiator hose In the lubrication / cooling system of automobile engines, engine oil cooler hose, oil return hose, seal gasket, water hose around radiator, radiator seal, radiator gasket, radiator O-ring, vacuum pump In addition to vacuum pump oil hoses, it can be used for radiator hoses, radiator tanks, oil pressure diaphragms, fan coupling seals, and the like.
  • As described above, specific examples of use in the automobile field include engine head gaskets, oil pan gaskets, manifold packings, oxygen sensor seals, oxygen sensor bushes, nitrogen oxide (NOx) sensor seals, and nitrogen oxide (NOx).
  • Sensor bush seal for sulfur oxide sensor, seal for temperature sensor, temperature sensor bush, seal for diesel particle filter sensor, diesel particle filter sensor bush, injector O-ring, injector packing, O-ring and diaphragm of fuel pump, gearbox Seals, power piston packing, cylinder liner seals, valve stem seals, static valve stem seals, dynamic valve stem seals, automatic transmission front pump seals, rear axle pinion seals, universal joint gaskets, speed meter pinion seals, Foot brake piston cup, torque transmission O-ring and oil seal, exhaust gas reburner seal and bearing seal, reburner hose, carburetor sensor diaphragm, anti-vibration rubber (engine mount, exhaust, muffler) Hangers, suspension bushes, center bearings, strut bumper rubber, etc
  • Idle speed control diaphragms and valves Idle speed control diaphragms and valves, auto speed control actuators, negative pressure pump diaphragms and check valves and plungers, O.D. P. S. Diaphragm and O-ring, gasoline pressure relief valve, engine cylinder sleeve O-ring and gasket, wet cylinder sleeve O-ring and gasket, differential gear seal and gasket (gear oil seal and gasket), power steering device Seals and gaskets (PSF seals and gaskets), shock absorber seals and gaskets (SAF seals and gaskets), constant velocity joint seals and gaskets, wheel bearing seals and gaskets, metal gasket coating agents, caliper seals, etc. Examples thereof include boots, wheel bearing seals, and bladder used for sulphizing and molding tires.
  • Specific usage patterns in the chemical field and the chemical field include chemical equipment, chemical pumps and flow meters, chemical pipes, heat exchangers, pesticide spreaders, pesticide transfer pumps, gas pipes, fuel cells, and the like.
  • Seals used in analytical equipment and physics and chemistry equipment for example, column fittings of analytical equipment and instruments), shrinkage joints of flue gas desulfurization equipment, nitrate plants, power plant turbines, etc., and seals used in medical sterilization processes. Seals for plating solutions, roller seals for papermaking belts, joint seals for wind tunnels; O-rings used in chemical equipment such as reactors and stirrers, analytical instruments and instruments, chemical pumps, pump housings, valves, rotary meters, etc.
  • O-rings for mechanical seals O-rings for compressor sealing
  • packings used for high-temperature vacuum dryers tube joints for gas chromatography and pH meters, glass cooler packings for sulfuric acid production equipment
  • diaphragm pumps analysis Diaphragm used for equipment and physics and chemistry equipment
  • Gasket used for analysis equipment and instruments
  • Fitting wheel (ferrule) used for analysis equipment and instruments
  • Valve seat U cup; Used for chemical equipment, gasoline tank, wind tunnel, etc.
  • Lining and corrosion resistant lining of alumite processing tank Coating of masking jig for plating; Valve parts of analytical equipment and physics and chemistry equipment; Expansion joint of flue gas desulfurization plant; Acid resistant hose for concentrated sulfuric acid, chlorine gas transfer hose, oil resistant Rainwater drain hose for hoses, benzene and toluene storage tanks; chemical resistant tubes and medical tubes used for analytical equipment and physics and chemistry equipment; triclen resistant rolls and dyeing rolls for fiber dyeing; pharmaceutical plugs; medical use Rubber stoppers; chemical bottles, chemical tanks, bags, chemical containers; protective equipment such as strong acid and solvent resistant gloves and boots.
  • the field of photography such as the above-mentioned developing machine
  • the field of printing such as printing machines
  • the field of painting such as painting equipment
  • it can be used as rolls, belts, seals, valve parts, etc. of dry copiers.
  • Specific usage patterns in the photographic field, printing field, and painting field include the surface layer of a transfer roll of a copier, a cleaning blade of a copier, a belt of a copier; for OA equipment such as a copier, a printer, and a facsimile.
  • Rolls eg, fixing rolls, crimping rolls, pressure rolls, etc.
  • belts PPC copier rolls, roll blades, belts
  • film developing machines X-ray film developing machine rolls
  • printing machine printing rolls printing rolls.
  • Specific usage patterns in the above food equipment field include plate type heat exchanger seals, vending machine electromagnetic valve seals, jar pot packing, sanitary pipe packing, pressure pot packing, water heater seals, and heat exchange.
  • Dexterity gaskets, diaphragms and packings for food processing equipment, rubber materials for food processing machines for example, various seals such as heat exchanger gaskets, diaphragms, O-rings, piping, hoses, sanitary packing, valve packing, when filling Filling packing used as a joint between the mouth of a bottle or the like and the filler) and the like.
  • products such as alcoholic beverages and soft drinks, filling devices, food sterilizers, brewing devices, water heaters, packings, gaskets, tubes, diaphragms, hoses, joint sleeves and the like used in various automatic food vending machines can also be mentioned.
  • nuclear plant equipment field it can be used for check valves and pressure reducing valves around nuclear reactors, seals for uranium hexafluoride concentrators, and the like.
  • Specific usage patterns in the general industrial field include sealing materials for hydraulic equipment such as machine tools, construction machines, and hydraulic machines; seals and bearing seals for hydraulic and lubricating machines; sealing materials used for mandrel, etc.; dry cleaning equipment. Seals used for windows, etc .; cyclotron seals, (vacuum) valve seals, proton accelerator seals, automatic packaging machine seals, air sulfite gas and chlorine gas analyzer (pollution measuring instrument) pump diaphragms, snakes.
  • It can also be used as a sex-improving additive, a fuel container for a small generator or a lawn mower, a pre-coated metal obtained by applying a primer treatment to a metal plate, or the like.
  • a fuel container for a small generator or a lawn mower a pre-coated metal obtained by applying a primer treatment to a metal plate, or the like.
  • it can be used as a sheet and a belt by impregnating it with a woven fabric and baking it.
  • Specific examples of use in the steel field include iron plate processing rolls for iron plate processing equipment.
  • Specific usage patterns in the electrical field include insulating oil caps for Shinkansen, benching seals for liquid-sealed transformers, transformer seals, oil well cable jackets, oven seals for electric furnaces, and microwave window frames. Used for sealing, sealing material used to bond the wedge and neck of CRT, sealing material for halogen lamps, fixing agent for electrical parts, sealing material for end treatment of sheathed heaters, and insulation and moisture-proof treatment for lead wire terminals of electrical equipment. Examples thereof include sealing materials to be used.
  • oil-resistant / heat-resistant electric wires high-heat-resistant electric wires, chemical-resistant electric wires, high-insulation electric wires, high-voltage power transmission lines, cables, electric wires used in geothermal power generation equipment, and electric wires used around automobile engines. 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 electric devices, insulating tapes used for cable joints and ends, materials used for heat-shrinkable tubes, etc.
  • electricity used in high-temperature atmospheres and It can also be used as an electronic device material (for example, a wire lead material for a motor, an electric wire material around a high heat furnace). It can also be used as a sealing layer for solar cells and a protective film (back sheet).
  • the electronic component field it can be used as a raw material for heat radiating material, a raw material for electromagnetic wave shielding material, a gasket for a hard disk drive (magnetic recording device) of a computer, and the like.
  • buffer rubber for hard disk drive
  • binder for electrode active material of nickel hydrogen secondary battery binder for active material for lithium ion battery
  • polymer electrolyte for lithium secondary battery binder for positive electrode of alkaline storage battery
  • Binders for EL elements electrolyte for lithium secondary battery
  • binders for electrode active materials for capacitors sealants, sealants, quartz coatings for optical fibers, films and sheets such as optical fiber coatings, electronic components, potting of circuit boards And coatings and adhesive seals, fixing agents for electronic components
  • modifiers for encapsulants such as epoxy, coating agents for printed substrates, modifiers for printed wiring board prepreg resin such as epoxy, shatterproof materials for light bulbs, gaskets for computers, etc.
  • packing for secondary batteries especially gaskets and O-rings for lithium secondary batteries, sealing layers covering one or both sides of the outer surface of organic EL structures, connectors, dampers, etc. Be done.
  • Specific usage patterns in the field of energy resource search and mining equipment parts include drill bit seals, pressure adjustment diaphragms, horizontal excavation motor (stator) seals, stator bearing (shaft) seals, and blowout prevention devices (BOP).
  • Sealing material used sealing material used for rotary blowout prevention device (pipe wiper), sealing material used for MWD (real-time excavation information detection system), gas-liquid connector, layer inspection used for layer inspection device (logging equipment)
  • Tool seals eg, O-rings, seals, packings, gas-liquid connectors, boots, etc.
  • inflatable packers and completion packers and packer seals used for them, seals and packings used for cementing devices, perforators (drilling devices).
  • Seals and packings and motor linings used for mud pumps, underground listening device covers U cups, composition seating cups, rotary seals, laminated elastic bearings, flow control seals, sand volume control Seals, safety valve seals, hydraulic crusher (fracturing equipment) seals, linear packer and linear hanger seals and packings, wellhead seals and packings, choke and valve seals and packings, LWD (during excavation inspection layer)
  • sealing materials for oil diaphragms used for oil exploration / oil drilling (for example, diaphragms for supplying lubricating oil such as oil drilling pits), gate valves, electronic boots, sealing elements for drilling guns, and the like.
  • joint seals for kitchens, bathrooms, washrooms, etc . are also used for tanks such as laminated steel plates used in.
  • a metal such as aluminum
  • usage patterns include door seals, gate valves, pendulum valves, solenoid tips, piston seals bonded to metal, diaphragms, metal rubber parts bonded to metal such as metal gaskets, and the like. It can also be used for rubber parts, brake shoes, brake pads, etc. in bicycles.
  • a belt is mentioned as one of the forms of the fiber-reinforced composite material or the tape of the present disclosure.
  • the belt include the following. Power transmission belts (including flat belts, V-belts, V-ribbed belts, toothed belts, etc.), transport belts (conveyor belts), various high-temperature parts such as around engines of agricultural machinery, machine tools, industrial machinery, etc.
  • Conveyor belt used in steel mills such as blast furnaces; Precision Conveyor belts for applications exposed to high temperature environments in equipment assembly factories, food factories, etc .; agricultural machinery, general equipment (for example, OA equipment, printing machines, commercial dryers, etc.), V-belts for automobiles, etc. V-ribbed belts; transmission belts for transport robots; toothed belts for transmission belts for food machinery, machine tools, etc .; toothed belts used in automobiles, OA equipment, medical equipment, printing machines, etc.
  • a timing belt is typical as a belt with teeth for automobiles.
  • the belt may have a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the belt may be made of a fiber-reinforced composite material or a layer made of tape and other materials of the present disclosure.
  • the layer made of other materials include a layer made of other rubber, a layer made of a thermoplastic resin, various fiber reinforcing layers, canvas, a metal leaf layer, and the like.
  • the fiber-reinforced composite material or tape of the present disclosure can also be used for industrial vibration-proof pads, vibration-proof mats, railway slab mats, pads, automobile vibration-proof rubber, and the like.
  • Examples of the anti-vibration rubber for automobiles include anti-vibration rubber for engine mount, motor mount, member mount, strut mount, bush, damper, muffler hanger, center bearing and the like.
  • joint members such as flexible joints and expansion joints, boots, grommets, and the like.
  • boots In the field of ships, for example, marine pumps and the like can be mentioned.
  • a joint member is a joint used for piping and piping equipment, and is used to prevent vibration and noise generated from the piping system, temperature changes, absorption of expansion and contraction and displacement due to pressure changes, absorption of dimensional fluctuations, earthquakes, and ground subsidence. It is used for purposes such as mitigation and prevention of the effects of Flexible joints and expansion joints are preferably used, for example, as complex shape shaped bodies for shipbuilding piping, mechanical piping such as pumps and compressors, chemical plant piping, electrical piping, civil engineering / water piping, and automobiles. 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, construction machinery boots, hydraulic machinery boots, empty. It can be preferably used as a complex shape molded body such as boots for pressure machinery, boots for centralized lubrication machines, boots for liquid transfer, boots for firefighting, boots for various liquefied gas transfer, and various industrial boots.
  • filter press diaphragms blower diaphragms, water supply diaphragms, liquid storage tank diaphragms, pressure switch diaphragms, accumulator diaphragms, air spring diaphragms such as suspensions, etc.
  • it can be used as a cushioning material for hot press molding when manufacturing decorative plywood made of melamine resin, phenol resin, epoxy resin, etc., a printed circuit board, an electrically insulating board, a rigid polyvinyl chloride laminated board, or the like.
  • Lubricating oils engine oil, mission oil, gear oil, etc.
  • amine-based additives especially amine-based additives used as antioxidants and cleaning dispersants
  • O corner
  • amine-based additives especially amine-based additives used as antioxidants and cleaning dispersants
  • O corner
  • V-ring V-ring
  • X-ring packing
  • gasket diaphragm
  • oil seal bearing seal
  • lip seal used to seal and seal fuel oil and grease (especially urea-based grease).
  • Plunger seals, door seals, lips and face seals, gas delivery plate seals, wafer support seals, barrel seals and other various sealing materials and can be used for tubes, hoses, various rubber rolls, coatings, belts, valve bodies of valves. It can also be used as such. 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 weather-resistant anti-icing, rubber stoppers for infusion, vial rubber stoppers, mold release agents, non-adhesive light transport belts, anti-adhesive coatings for play gaskets for automobile engine mounts, synthetic fibers Applications such as coating processing, bolt members having a thin layer of packing coating, joints, and the like can be mentioned.
  • the application of the fiber-reinforced composite material or tape of the present disclosure to automobile-related parts also includes the use of parts for motorcycles having the same structure.
  • Examples of the fuel related to automobiles include light oil, gasoline, fuel for diesel engines (including biodiesel fuel), and the like.
  • MFR 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 the carbon fiber was set to 40:60 to 45:55.
  • a sheet-shaped fiber-reinforced composite material was obtained by performing hot pressing under the following conditions. The thickness of the obtained sheet-shaped fiber-reinforced composite material was 0.24 mm.
  • Carbon fiber Toray Industries, Inc. T700SC-12000-60E (tensile strength: 4900 MPa, tensile elastic modulus: 230 GPa, sizing agent adhesion amount 0.2%)

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Abstract

炭素繊維およびフッ素樹脂を含有する繊維強化複合材料であって、特定の条件により測定する引張弾性率が40GPa以上である繊維強化複合材料を提供する。

Description

繊維強化複合材料
 本開示は、繊維強化複合材料に関する。
 マトリックスとしてフッ素樹脂を含む繊維強化複合材料として、特許文献1には、炭素繊維と、前記炭素繊維を構成する炭素単繊維の周囲に位置するフッ素樹脂層とを含み、前記フッ素樹脂層を構成するフッ素樹脂がポリフッ化ビニリデンであり、引張強度が400MPa以上であることを特徴とするシートが記載されている。
 特許文献2には、強化繊維基材、及び下記フッ素樹脂を50体積%以上含む樹脂成分を含み、前記強化繊維基材と前記樹脂成分の合計体積に対する前記強化繊維基材の体積の比率が0.30~0.70である繊維強化樹脂層と、金属、紙、ガラス、又は、下記非フッ素樹脂を50体積%超含む樹脂成分を含む基材とを備え、少なくとも一方の最表層が前記繊維強化樹脂層であり、前記繊維強化樹脂層の合計厚さと前記基材の合計厚さの比が1/99~30/70である、積層体が記載されている。
 フッ素樹脂:カルボニル基含有基、ヒドロキシ基、エポキシ基、アミド基、アミノ基及びイソシアネート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有し、融点が100~325℃であり、溶融成形可能であるフッ素樹脂。
 非フッ素樹脂:フッ素原子を含まない熱硬化性樹脂の硬化物又は熱可塑性樹脂。
国際公開第2018/207446号 国際公開第2019/203099号
 本開示では、機械的強度に優れており、負荷がかかる構造部材にも利用可能な繊維強化複合材料を提供することを目的とする。
 本開示によれば、炭素繊維およびフッ素樹脂を含有する繊維強化複合材料であって、以下の条件により測定する引張弾性率が40GPa以上である繊維強化複合材料が提供される。
(引張弾性率の測定条件)
 以下の条件を採用する以外はASTM D3039-17に準拠して測定する。
   クリップ:インストロン(INSTRON)社製、型式2580-301、容量±100kN
   ひずみゲージ:東京測器研究所社製、型式:FLA-6-11-3LJCT
   引張速度:2mm/分
 本開示の繊維強化複合材料において、前記フッ素樹脂が、塩素原子を含有することが好ましい。
 本開示の繊維強化複合材料において、前記フッ素樹脂の塩素原子の含有率が、1.5質量%以上であることが好ましい。
 本開示の繊維強化複合材料において、前記フッ素樹脂が、ポリクロロトリフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレン共重合体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。
 本開示の繊維強化複合材料において、前記炭素繊維が、炭素単繊維および前記炭素単繊維に付着したサイジング剤から構成されており、前記サイジング剤の付着量が、前記炭素単繊維および前記サイジング剤の合計質量に対して、3%以下であることが好ましい。
 本開示の繊維強化複合材料は、最大点応力が、600MPa以上であることが好ましい。
 本開示の繊維強化複合材料は、テープであることが好ましい。
 本開示によれば、機械的強度に優れており、負荷がかかる構造部材にも利用可能な繊維強化複合材料を提供することができる。
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。
 以下、本開示の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本開示は、以下の実施形態に限定されるものではない。
 本開示の繊維強化複合材料は、炭素繊維およびフッ素樹脂を含有する。本開示の繊維強化複合材料は、炭素繊維およびフッ素樹脂を含有するにもかかわらず、引張弾性率が40GPa以上である。
 従来の繊維強化複合材料の引張弾性率は、11GPa程度である。本開示の繊維強化複合材料においては、その構成材料が適切に選択されていることによって、引張弾性率が従来の繊維強化複合材料よりも驚くほど向上しており、従来は利用が容易ではなかった構造部材にも利用可能である。
 本開示において、引張弾性率は以下の条件により測定する。
(引張弾性率の測定条件)
 以下の条件を採用する以外はASTM D3039-17に準拠して測定する。
   クリップ:インストロン社製、型式2580-301、容量±100kN
   ひずみゲージ:東京測器研究所社製、型式:FLA-6-11-3LJCT
   引張速度:2mm/分
 この測定方法は、従来の引張弾性率の測定方法とは異なっており、繊維強化複合材料を構造部材に適用した場合に要求される機械的強度をどの程度満足しているかの指標となり得る。上記の測定方法により測定される引張弾性率が高いほど、繊維強化複合材料を構造部材に適用した際に、繊維強化複合材料に対して大きな負荷がかかった場合でも、繊維強化複合材料が破損しにくいことを意味する。
 繊維強化複合材料の引張弾性率は、40GPa以上であり、好ましくは60GPa以上であり、より好ましくは80GPa以上であり、さらに好ましくは100GPa以上である。繊維強化複合材料の引張弾性率の上限は、特に限定されず、高いほど好ましいが、各種の特性のバランスに優れる繊維強化複合材料を得る観点からは、好ましくは300GPa以下であり、より好ましくは200GPa以下であり、さらに好ましくは150GPa以下であり、特に好ましくは130GPa以下である。
 本開示の繊維強化複合材料の最大点応力は、好ましくは600MPa以上であり、より好ましくは800MPa以上であり、さらに好ましくは1000MPa以上であり、特に好ましくは1100MPa以上である。上限は、10000MPaであってよい。
 本開示の繊維強化複合材料の最大点伸度は、好ましくは0.5%以上であり、より好ましくは0.7%以上であり、さらに好ましくは0.9%以上であり、特に好ましくは1.1%以上である。上限は、100%であってよい。
 繊維強化複合材料の最大点応力および最大点伸度は、繊維強化複合材料の引張弾性率を測定する方法として上述した方法により測定することができる。
 本開示の繊維強化複合材料は、炭素繊維を含有する。炭素繊維は、好適には繊維強化複合材料中に炭素繊維基材として含まれる。
 炭素繊維は、平均繊維長が5mm以上の炭素単繊維からなるものが好ましく、平均繊維長が50mm以上の炭素単繊維からなるものがより好ましく、平均繊維長が100mm以上の炭素単繊維からなるものが更に好ましく、平均繊維長が250mm以上の炭素単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。
 炭素繊維は、平均直径が3~15μmの炭素単繊維からなるものが好ましく、平均直径が4~9μmの炭素単繊維からなるものがより好ましい。
 炭素繊維を構成する炭素単繊維は、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。
 上記表面処理によって、たとえば炭素繊維表面に含酸素官能基、含窒素官能基などを導入することができる。
 炭素繊維の表面処理としては、液相における薬液酸化・電解酸化、気相酸化等が挙げられる。これら表面処理のうちでも、生産性、処理の均一性の観点から、液相における電解酸化処理が好ましい。電解酸化処理に用いられる電解液としては、硫酸、硝酸等の無機酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機水酸化物、硫酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム等の無機塩類等が挙げられる。
 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、ウレタン系化合物、エポキシ系化合物、アクリル系化合物、アイオノマー樹脂、シランカップリング剤、ポリビニルアルコール系化合物、ポリサルホン系化合物、ポリエーテルサルホン系化合物、ポリエーテルイミド系化合物、ポリイミド系化合物、三級アミン化合物、鉱物油、乳化剤、電解質化合物およびこれらを2種以上組み合わせたものを用いることができる。
 炭素繊維の取扱い性や、耐摩耗性、耐毛羽性を高めるために、サイジング剤には公知の添加剤や補助成分が含まれていてもよい。添加剤や補助成分としては、分散剤、界面活性剤、平滑剤、安定剤等を挙げることができる。
 サイジング剤の付着量は、機械的強度に一層優れる繊維強化複合材料が得られることから、炭素単繊維およびサイジング剤の合計質量に対して、好ましくは3%以下であり、より好ましくは2%以下であり、さらに好ましくは1%以下であり、特に好ましくは0.5%以下であり、好ましくは0.1%以上である。
 サイジング剤の付着量は、炭素繊維を溶剤で洗浄し、回収した溶剤を揮発させた後の残量に対する、洗浄前の炭素繊維の質量を算出することにより、求めることができる。溶剤には汎用的に使用されている溶剤が利用でき、アセトンを利用することが好ましい。
 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、シリコーン樹脂およびこれらを2種以上組み合わせたものを用いることができる。
 処理剤を使用することにより、炭素単繊維の表面に官能基を導入することができる。炭素単繊維は、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。
 炭素繊維を構成する炭素単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。炭素繊維の形態は、特に限定されず、炭素単繊維を一方向に引き揃えた一方向炭素繊維シート、2以上の一方向炭素繊維シートを角度を変えて積層したもの、炭素単繊維が二次元方向にランダムに配向しているもの、炭素単繊維を織物や編物、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、たとえば、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。織布としては、二方向織布、多軸織布等であってよい。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。炭素繊維としては、引張特性に優れることから、シート状の炭素繊維であることが好ましく、炭素繊維を一方向に引き揃えた一方向炭素繊維シート、織布または不織布がより好ましく、一方向炭素繊維シートがさらに好ましい。
 炭素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。
 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。
 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。炭素繊維としては、なかでも、ポリアクリロニトリル系、ピッチ系またはレーヨン系の炭素繊維が好ましく、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がより好ましい。
 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、T300B、T400HB、T700SC、T800SC、T800HB、T830HB、T1000GB、T1100GC、M35JB、M40JB、M46JB、M50JB、M55J、M55JB、M60JB、M30SC、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。
 炭素繊維の引張弾性率(単繊維引張弾性率)は、繊維強化複合材料の引張強度がより一層大きくなることから、好ましくは100~1000GPaであり、より好ましくは200~500GPaである。炭素繊維の引張強度(単繊維引張強度)は、繊維強化複合材料の引張強度がより一層大きくなることから、好ましくは2000~10000MPaであり、より好ましくは3000~8000MPaである。
 炭素繊維としてのポリアクリロニトリル系炭素繊維の引張弾性率は、繊維強化複合材料の引張強度がより一層大きくなることから、好ましくは100~1000GPaであり、より好ましくは200~500GPaである。炭素繊維としてのポリアクリロニトリル系炭素繊維の引張強度は、繊維強化複合材料の引張強度がより一層大きくなることから、好ましくは2000~10000MPaであり、より好ましくは3000~8000MPaである。
 炭素繊維の引張弾性率および上記引張強度は、JIS R7606(2000)に従って測定する。
 本開示の繊維強化複合材料は、フッ素樹脂を含有する。フッ素樹脂は、好適には繊維強化複合材料中にマトリックス樹脂として含まれている。
 本開示の繊維強化複合材料に用いるフッ素樹脂は、部分結晶性フルオロポリマーであり、フッ素ゴムではなく、フルオロプラスチックスである。フッ素樹脂は、融点を有し、熱可塑性を有する。フッ素樹脂は、溶融加工性であっても、非溶融加工性であってもよいが、溶融加工性フッ素樹脂であることが好ましい。
 本開示において、溶融加工性とは、押出機および射出成形機などの従来の加工機器を用いて、ポリマーを溶融して加工することが可能であることを意味する。従って、溶融加工性のフッ素樹脂は、メルトフローレートが0.01~500g/10分であることが通常である。
 フッ素樹脂の融点は、好ましくは150℃以上であり、より好ましくは170℃以上であり、さらに好ましくは180℃以上であり、特に好ましくは190℃以上であり、最も好ましくは200℃以上であり、好ましくは320℃以下であり、より好ましくは300℃以下であり、さらに好ましくは280℃以下であり、特に好ましくは260℃以下であり、最も好ましくは253℃以下である。
 一般的な成形温度範囲である230~350℃の範囲の任意の温度(たとえば、230℃または297℃)におけるフッ素樹脂のメルトフローレート(MFR)は、好ましくは0.5g/10分以上であり、より好ましくは1.0g/10分以上であり、さらに好ましくは1.5g/10分以上であり、特に好ましくは2.0g/10分以上であり、最も好ましくは2.5g/10分以上であり、好ましくは100g/10分以下であり、より好ましくは50g/10分以下であり、さらに好ましくは40g/10分以下であり、特に好ましくは35g/10分以下である。メルトフローレートは、たとえば、メルトインデクサーを用いて、任意の温度(たとえば、230℃または297℃)で、任意の荷重(たとえば、2.16kgまたは5kg)で、内径2mm、長さ8mmのノズルから単位時間(10分間)あたりに流出するフッ素樹脂の質量(g)を測定することにより、特定するができる。
 フッ素樹脂としては、機械的強度に一層優れる繊維強化複合材料が得られることから、塩素原子を含有するものが好ましい。フッ素樹脂として塩素原子を含有するフッ素樹脂を用いることにより、繊維強化複合材料の機械的強度が驚くほど向上し、負荷がかかる構造部材にも利用可能な繊維強化複合材料が得られることが見出された。
 フッ素樹脂の塩素原子の含有率としては、機械的強度に一層優れる繊維強化複合材料が得られることから、好ましくは1.5質量%以上であり、より好ましくは3.0質量%以上であり、さらに好ましくは4.0質量%以上であり、特に好ましくは5.0質量%以上であり、最も好ましくは6.0質量%以上であり、好ましくは40質量%以下であり、より好ましくは35質量%以下であり、さらに好ましくは31質量%以下である。
 フッ素樹脂は、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)単位を含有することが好ましい。フッ素樹脂中のCTFE単位の含有量としては、フッ素樹脂を構成する全重合単位に対して、好ましくは15モル%以上であり、より好ましくは18モル%以上であり、好ましい上限は100モル%である。
 フッ素樹脂としては、機械的強度に一層優れる繊維強化複合材料が得られることから、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)およびクロロトリフルオロエチレン(CTFE)共重合体からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、PCTFE、CTFE/テトラフルオロエチレン(TFE)共重合体、および、エチレン/CTFE共重合体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、PCTFEおよびCTFE/TFE共重合体がさらに好ましい。
 PCTFEとしては、CTFE単独重合体およびCTFE単位および少量の共単量体単位を含有する重合体が挙げられる。
 PCTFEの融点は、好ましくは150~230℃であり、より好ましくは190~217℃である。融点は、示差走査熱量計〔DSC〕を用いて10℃/分の速度で昇温したときの融解熱曲線における極大値に対応する温度である。
 PCTFEのフロー値は、好ましくは1×10-4~5×10-1(cm/秒)である。フロー値は、高下式フローテスターCFT-500D(島津製作所社製)にてPCTFEを230℃で溶融させ、荷重100kgで、ノズル径1mmφから押し出した場合の1秒間あたりに押し出された樹脂の体積である。
 PCTFEのCTFE単位の含有量は、好ましくは95~100モル%であり、より好ましくは98~100モル%であり、さらに好ましくは99~100モル%である。
 PCTFEが含有し得る共単量体単位を構成する共単量体としては、CTFEと共重合可能な単量体であれば特に限定されず、たとえば、TFE、エチレン、ビニリデンフルオライド、パーフルオロアルキルビニルエーテル、ヘキサフルオロプロピレン等が挙げられる。
 CTFE共重合体としては、CTFE単位と、TFE、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)、ビニリデンフルオライド(VDF)、フッ化ビニル、へキサフルオロイソブテン、式:CH=CX(CF(式中、XはHまたはF、XはH、FまたはCl、nは1~10の整数である)で示される単量体、エチレン、プロピレン、1-ブテン、2-ブテン、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンからなる群より選択される少なくとも1種の単量体に由来する単位と、を含む共重合体が好ましい。
 CTFE共重合体としては、エチレン/CTFE共重合体、ならびに、CTFE単位と、TFE、HFPおよびPAVEからなる群より選択される少なくとも1種の単量体に由来する単位と、を含む共重合体からなる群より選択される少なくとも1種がより好ましい。
 エチレン/CTFE共重合体(ECTFE)としては、エチレン単位とCTFE単位とを含む共重合体であって、エチレン単位とCTFE単位の合計に対して、エチレン単位を46~52モル%、CTFE単位を54~48モル%含有する共重合体が好ましい。ECTFEは、エチレン単位およびCTFE単位のみからなる二元共重合体であってもよいし、エチレン単位およびCTFE単位に加えて、エチレンおよびCTFEと共重合可能な単量体(例えば、PAVE)に基づく重合単位を含むものであってもよい。エチレンおよびCTFEと共重合可能な単量体に基づく重合単位の含有量は、エチレン単位とCTFE単位と上記共重合可能な単量体に基づく重合単位との合計に対して、0.01~5モル%であることが好ましい。
 ECTFEのMFRは、好ましくは0.01~100g/10分である。ECTFEのMFRの測定は、温度230℃、荷重2.16kgで行われる。
 CTFE共重合体としては、CTFE単位およびTFE単位を含有する共重合体(CTFE/TFE共重合体)が好ましい。
 CTFE/TFE共重合体としては、CTFE単位、TFE単位およびこれらと共重合可能な単量体(α)に由来する単量体(α)単位を含むものが特に好ましい。
 単量体(α)としては、CTFEおよびTFEと共重合可能な単量体であれば特に限定されず、エチレン(Et)、VDF、CF=CF-ORf(式中、Rfは、炭素数1~8のパーフルオロアルキル基)で表されるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)〔PAVE〕、CX=CX(CF(式中、X、XおよびXは同一もしくは異なって、水素原子またはフッ素原子;Xは、水素原子、フッ素原子または塩素原子;nは、1~10の整数)で表されるビニル単量体、CF=CF-OCH-Rf(式中、Rfは、炭素数1~5のパーフルオロアルキル基)で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体などがあげられ、なかでも、PAVE、ビニル単量体およびアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体からなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、PAVEおよびHFPからなる群より選択される少なくとも1種がより好ましい。
 PAVEとしては、CF=CF-ORf(式中、Rfは炭素数1~5のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)が好ましく、たとえば、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔PMVE〕、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)〔PEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)などがあげられ、なかでも、PMVE、PEVEおよびPPVE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、PPVEがさらに好ましい。
 アルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体としては、Rfが炭素数1~3のパーフルオロアルキル基であるものが好ましく、CF=CF-OCH-CFCFがより好ましい。
 CTFE/TFE共重合体は、CTFE単位を10~95モル%、TFE単位を90~5モル%含有することが好ましく、CTFE単位を15~90モル%、TFE単位を85~10モル%含有することがより好ましく、CTFE単位を15~50モル%、TFE単位を85~50モル%含有することがさらに好ましく、CTFE単位を15~25モル%、TFE単位を85~75モル%含有することが特に好ましい。
 CTFE/TFE共重合体は、CTFE単位とTFE単位とを合計で90~99.9モル%含有し、単量体(α)単位を0.1~10モル%含有することも好ましい。
 CTFE/TFE共重合体としては、CTFE/TFE/PAVE共重合体が特に好ましい。CTFE/TFE/PAVE共重合体において、PAVEとしては、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)〔PMVE〕、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)〔PEVE〕、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)〔PPVE〕、パーフルオロ(ブチルビニルエーテル)などが挙げられ、なかでも、PMVE、PEVEおよびPPVEからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、PPVEがより好ましい。CTFE/TFE/PAVE共重合体において、PAVE単位の含有量は、全重合単位に対して、好ましくは0.5モル%以上であり、より好ましくは2.0モル%以上であり、好ましくは5モル%以下であり、より好ましくは4モル%以下である。
 フッ素樹脂中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算出できる。
 CTFE/TFE共重合体の融点は、好ましくは150℃以上であり、より好ましくは170℃以上であり、さらに好ましくは190℃以上であり、特に好ましくは210℃以上であり、最も好ましくは230℃以上であり、好ましくは324℃未満であり、より好ましくは320℃以下であり、さらに好ましくは270℃以下である。
 CTFE/TFE共重合体のMFR(297℃)は、好ましくは0.5g/10分以上であり、より好ましくは2.0g/10分以上であり、さらに好ましくは3.0g/10分以上であり、特に好ましくは4.0g/10分以上であり、最も好ましくは5.0g/10分以上であり、好ましくは100g/10分以下であり、より好ましくは50g/10分以下であり、さらに好ましくは40g/10分以下であり、特に好ましくは35g/10分以下である。CTFE/TFE共重合体のMFRの測定は、温度297℃、荷重5kgで行われる。
 フッ素樹脂は、機械的強度に一層優れる繊維強化複合材料が得られることから、反応性官能基を有することが好ましい。反応性官能基としては、カルボニル基、ヒドロキシル基、ヘテロ環基およびアミノ基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
 反応性官能基としては、導入が容易である点、フッ素樹脂が適度な耐熱性と比較的低温での良好な接着性とを有する点から、アミド基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カーボネート基、カルボン酸ハライド基、酸無水物結合が好ましく、アミド基、カルバモイル基、ヒドロキシル基、カーボネート基、カルボン酸ハライド基、酸無水物結合がより好ましい。
 反応性官能基としては、なかでも、カーボネート基およびカルボン酸ハライド基からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。カーボネート基およびカルボン酸ハライド基としては、国際公開第99/45044号に記載の基であってよい。
 フッ素樹脂は、ポリマーの主鎖末端または側鎖のいずれかに反応性官能基を有する重合体からなるものであってもよいし、主鎖末端および側鎖の両方に反応性官能基を有する重合体からなるものであってもよい。主鎖末端に反応性官能基を有する場合、主鎖の両方の末端に有していてもよいし、いずれか一方の末端にのみ有していてもよい。上記反応性官能基は、エーテル結合をも有する場合、該反応性官能基をさらに主鎖中に有するものであってもよい。
 フッ素樹脂は、主鎖末端に反応性官能基を有する重合体からなるものが、機械物性、耐薬品性を著しく低下させない理由で、または、生産性、コスト面で有利である理由で好ましい。
 反応性官能基の数としては、機械的強度に一層優れる繊維強化複合材料が得られることから、主鎖炭素数10個あたり、好ましくは3~800個であり、より好ましくは15個以上であり、さらに好ましくは30個以上であり、特に好ましくは50個以上であり、好ましくは400個以下であり、より好ましくは300個以下である。また、フッ素樹脂がカーボネート基およびカルボン酸ハライド基からなる群より選択される少なくとも1種を有する場合には、カーボネート基およびカルボン酸ハライド基の合計数としては、主鎖炭素数10個あたり、好ましくは3~800個であり、より好ましくは15個以上であり、さらに好ましくは30個以上であり、特に好ましくは50個以上であり、好ましくは400個以下であり、より好ましくは300個以下である。
 反応性官能基の数は、フッ素樹脂をその融点より50℃高い成形温度、5MPaの成形圧力にて圧縮成形することにより得られる厚み50~200μmのフィルムシートを、赤外分光光度計を用いて赤外吸収スペクトル分析し、既知のフィルムの赤外吸収スペクトルと比較して反応性官能基の特性吸収の種類を決定し、各差スペクトルから次式により算出する個数である。
   反応性官能基の個数(主鎖炭素数10個あたり)=(l×K)/t
     l:吸光度
     K:補正係数
     t:フィルム厚(mm)
 対象となる末端反応性官能基の補正係数を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の補正係数は、主鎖炭素数10個あたりの反応性官能基の個数を計算するためにモデル化合物の赤外吸収スペクトルから決定された値である。
 本開示の繊維強化複合材料は、フッ素樹脂のフィルムまたは粉と炭素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、フッ素樹脂のフィルムまたは粉とシート状の炭素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、フッ素樹脂のフィルムまたは粉と一方向炭素繊維シートとを複合化して得られたものであることがさらに好ましく、フッ素樹脂のフィルムと一方向炭素繊維シートとを複合化して得られたものであることがさらに好ましい。
 本開示の繊維強化複合材料においては、炭素繊維を構成する少なくとも一部の炭素単繊維に、フッ素樹脂が含浸されていることも好ましい。また、少なくとも一部の炭素単繊維が、フッ素樹脂フィルムに埋設されていることも好ましい。また、少なくとも一部の炭素単繊維が、フッ素樹脂フィルムに貫入していることも好ましい。
 複合化は、たとえば、フッ素樹脂を成形してフィルムを得た後、フィルムと炭素繊維とを熱プレスすることにより実施できる。炭素繊維は、シート状であることが好ましく、一方向炭素繊維シートであることがより好ましい。シート状の炭素繊維または一方向炭素繊維シートを使用する場合、炭素繊維は開繊してもよい。シート状の炭素繊維または一方向炭素繊維シートを使用する場合、フッ素樹脂のフィルムを炭素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し、何層にも積層して重ねた後に複合化させることもできる。
 複合化に使用するフィルムは、押出成形、プレス成型等の方法を使用して、フッ素樹脂を成形することにより得ることができる。
 フッ素樹脂のフィルムの最大点応力は、好ましくは5~500MPaであり、より好ましくは10~100MPaである。
 フッ素樹脂のフィルムの最大点伸度は、好ましくは50~2000%であり、より好ましくは100~1000%である。
 フッ素樹脂のフィルムの引張弾性率は、好ましくは0.1~30GPaであり、より好ましくは0.2~2GPaであることが好ましい。
 フッ素樹脂のフィルムの最大点応力、最大点伸度および引張弾性率は、ASTM D638に従って測定する。
 繊維強化複合材料において、フッ素樹脂と炭素繊維との質量比(フッ素樹脂:炭素繊維)としては、繊維強化複合材料の引張強度、引張弾性率および引張伸度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、40:60~60:40が最も好ましい。
 繊維強化複合材料は、フッ素樹脂および炭素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。
 繊維強化複合材料においては、複数のフッ素樹脂がブレンドされてもよいし、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、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)およ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。
 本開示の繊維強化複合材料は、テープであることが好ましい。テープは、巻き取り(または巻き付け)可能な柔軟性を有する帯状体であることが好ましい。
 本開示のテープの形状は、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、たとえば、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およ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。
 本開示のテープは、態様(3)のテープであることが特に好ましい。
 本開示のテープは、上記フッ素樹脂と上記炭素繊維とを、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。使用する炭素繊維は回線されている方が好ましい。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、上記炭素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およ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
 本開示のテープは、用途に応じて幅、厚さ、長さを適宜設定することができる。本開示のテープを、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、たとえば、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。これらをカットして1cm~1mの長さで使用してもよい。
 本開示は、第1層と、第1層の上に形成された、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。
 積層体における各層は、片面若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、接着していてもよいし、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、ポリエチレン等や、それらの混合物を挙げることができる。
 積層体は、上記第1層および第2層以外の他の層を含むものであってもよい。たとえば、用途に応じて、第1層の第2層と反対側の面上、および/または、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。
 積層体は、パイプまたはシートであることが好ましい。積層体がパイプまたはシートである場合、繊維強化複合材料はテープであることが好ましい。また、積層体がパイプである場合、第1層は可撓性を有する管体であってよい。
 本開示は、第1層と、第1層の上に形成された、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層および第2層が、パイプの内側からこの順に積層され、第2層が、第1層の外周に繊維強化複合材料の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、接着していてもよいし、接着していなくてもよい。
 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、たとえば、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、ポリエチレン等や、それらの混合物を挙げることができる。
 第2層においては、繊維強化複合材料のテープが、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、たとえば、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、テープが複数層積層されていてもよい。
 本開示のパイプにおいては、第1層および第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、本開示のパイプの構成の一例を模式的に示す。
 本開示のパイプにおいて、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。
 テープを巻き付ける方法は、特に限定されないが、たとえば、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、テープの巻き付け方法の一例を模式的に示す。テープ14(本開示のテープ)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(たとえば、図4(a)参照。)。また、上記テープを複数層巻きつける場合は各層ごとにテープを巻きつける角度を変更してもよい。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(たとえば、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(たとえば、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、同一方向また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(たとえば、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、同一方向また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(たとえば、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、同一方向また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、たとえば、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。
 本開示のパイプは、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、たと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および第3層23(補強層)が積層されてなる。
 本開示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。
 本開示のテープおよびパイプは、ライザー管およびフローラインに好適に利用可能である。ライザー管およびフローラインは、海底油田また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およ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。
 本開示の繊維強化複合材料またはテープは、ライザー管およびフローライン以外の用途でも使用することができ、たとえば、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繊維強化複合材料または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、本開示の繊維強化複合材料またはテープは、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、たとえば、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およ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、たとえば、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、食品プラント機器および食品機器(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、ウェザーストリップ、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、本開示の繊維強化複合材料またはテープは、耐薬品性、低溶出性およ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。
 本開示の積層体は、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。
 本開示の繊維強化複合材料またはテープは、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たとえば、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、食品プラント機器およ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等が挙げられる。
 本開示の繊維強化複合材料またはテープの使用形態としては、たとえば、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、リップおよびフェースシール、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等が挙げられる。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、ポンプのインペラーやケーシング用材料等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、たとえば、四角、O字、へルール等の形状であってもよいし、D字、L字、T字、V字、X字、Y字等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、たとえば、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、たとえば、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等が挙げられる。
 半導体関連分野における具体的な使用形態としては、たとえば、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、ターンテーブル、チャックピン、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等が挙げられる。
 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等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開示の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、たとえば、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また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等が挙げられる。
 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等が挙げられる。
 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等が挙げられる。
 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等が挙げられる。
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等が挙げられる。
 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等が挙げられる。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等の)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等の溝部品に用いられるシール部材等が挙げられる。
 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、蒸気回収およ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等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等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、および尿素水タンクのシール材等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、トルコンホース等が挙げられる。
 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、パッキン類等も挙げられる。
 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)等がある。
 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、無段変速機(ベルト式またはトロイダル式)用CVTFホース等も挙げられる。
 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等が挙げられる。
 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、たとえば、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、一般ガスケット等のガスケット、O-リング、パッキン、タイミングベルトカバーガスケット等のシール、コントロールホース等のホース、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等が挙げられる。
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等のシャフトシール等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等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等の他、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等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等が挙げられる。
 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、たとえば、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等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、たとえば、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等として用いることができる。
 また、船舶分野においては、たとえば、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等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、たとえば、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。
 上記化学品分野およ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(たとえば、分析機器や計器類のカラム・フィッティング等)、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等が挙げられる。
 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、印刷分野およ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(たとえば、定着ロール、圧着ロール、加圧ロール等が挙げられる。)、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等が挙げられる。
 上記食品プラント機器およ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(たとえば、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、充填時にビン等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)等が挙げられる。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等も挙げられる。
 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等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、被覆材等が挙げられる。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等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およ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等が挙げられる。
 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等が挙げられる。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(たとえば、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等に用いる絶縁テープ、熱収縮性のチューブ等に使用される材料)や、高温雰囲気で用いられる電気および電子機器材料(たとえば、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、セパレーター等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、ダンパー等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等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等として用いられる。
 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(たとえば、O-リング、シール、パッキン、気液コネクター、ブーツ等)、膨張型パッカーやコンプリーションパッカーおよ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(たとえば、石油掘削ピット等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等が挙げられる。
 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等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、たとえば、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等が挙げられる。
 また、自転車におけるゴム部品、ブレーキシュー、ブレーキパッド等にも用いることができる。
 また、本開示の繊維強化複合材料またはテープの形態の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、歯付きベルト等を含む)、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等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、木材チップ等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;高炉等の製鉄所等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(たとえば、OA機器、印刷機械、業務用乾燥機等)、自動車用等の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等の歯付きベルト;自動車用、OA機器、医療用、印刷機械等で使用される歯付きベルト等が挙げられる。
 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、本開示の繊維強化複合材料またはテープおよ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、金属箔層等が挙げられる。
 本開示の繊維強化複合材料またはテープはまた、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、自動車用防振ゴム等に使用できる。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等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、グロメット等が挙げられる。船舶分野であれば、たとえばマリンポンプ等が挙げられる。
 ジョイント部材とは、配管およ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、防止等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、たとえば、造船配管用、ポンプやコンプレッサー等の機械配管用、化学プラント配管用、電気配管用、土木・水道配管用、自動車用等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、たとえば、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、ピストンブーツ等の自動車用ブーツ、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等の各種産業用ブーツ等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等にも使用できる。
 また、たとえば、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、船舶等の輸送機関等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、ギヤーオイル等)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、リップおよびフェースシール、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、バルブの弁体等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および/またはエンジン油に接触しその油温および/または油圧を検出するセンサーのリード電線等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、本開示の繊維強化複合材料また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)等が挙げられる。
 高温環境における繊維強化複合材料、テープ、積層体、パイプ、ライザー管またはフローラインの使用も本開示の1つである。
 以上、実施形態を説明したが、特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
 つぎに本開示の実施形態について実施例をあげて説明するが、本開示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、各ピークの積分値から求めた。モノマーの種類によっては元素分析の結果を適宜組み合わせて求めた。
<フッ素樹脂の塩素原子含有率>
 フッ素樹脂の組成から計算により求めた。
<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。
<フッ素樹脂のフロー値>
 高下式フローテスターCFT-500D(島津製作所社製)を用いて、温度230℃、荷重100kgfで、直径1mm×長さ1mmのオリフィスに通して押し出し、1秒間あたりに流れる樹脂の体積(cm/秒)をフロー値とした。
<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℃または230℃、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1~2および比較例1~2
 表2に記載のフッ素樹脂のフィルムを準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
フッ素樹脂(4)
 ポリビニリデンフルオライド(ソルベイ社製、Solef 60512)
 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との混合比(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0.24mmであった。
炭素繊維
 東レ社製T700SC-12000-60E(引張強度:4900MPa、引張弾性率:230GPa、サイジング剤付着量0.2%)
熱プレス条件
   プレス温度:300℃
   保温時間:5分
   プレス時間:10分
   圧力:15kN
 ASTM D638に準拠して引張試験を行い、フッ素樹脂フィルムの最大点応力、最大点伸度および引張弾性率を測定した。結果を表3に示す。
 ASTM D3039-17に準拠して、次の条件で引張試験を行い、得られた繊維強化複合材料の最大点応力、最大点伸度および引張弾性率を測定した。結果を表3に示す。
   サンプル形状:厚み:0.24mm、幅:20mm、長さ:250mm
   クリップ:インストロン社製、型式2580-301、容量±100kN
   ひずみゲージ:東京測器研究所社製、型式:FLA-6-11-3LJCT
   引張速度:2mm/分、
   標線間距離:130mm
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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

Claims (7)

  1.  炭素繊維およびフッ素樹脂を含有する繊維強化複合材料であって、以下の条件により測定する引張弾性率が40GPa以上である繊維強化複合材料。
    (引張弾性率の測定条件)
     以下の条件を採用する以外はASTM D3039-17に準拠して測定する。
       クリップ:インストロン社製、型式2580-301、容量±100kN
       ひずみゲージ:東京測器研究所社製、型式:FLA-6-11-3LJCT
       引張速度:2mm/分
  2.  前記フッ素樹脂が、塩素原子を含有する請求項1に記載の繊維強化複合材料。
  3.  前記フッ素樹脂の塩素原子の含有率が、1.5質量%以上である請求項2に記載の繊維強化複合材料。
  4.  前記フッ素樹脂が、ポリクロロトリフルオロエチレンおよびクロロトリフルオロエチレン共重合体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1~3のいずれかに記載の繊維強化複合材料。
  5.  前記炭素繊維が、炭素単繊維および前記炭素単繊維に付着したサイジング剤から構成されており、前記サイジング剤の付着量が、前記炭素単繊維および前記サイジング剤の合計質量に対して、3%以下である請求項1~4のいずれかに記載の繊維強化複合材料。
  6.  最大点応力が、600MPa以上である請求項1~5のいずれかに記載の繊維強化複合材料。
  7.  テープである請求項1~6のいずれかに記載の繊維強化複合材料。
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