纤维增强复合材料的制作方法
未命名
09-13
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1.本发明涉及纤维增强复合材料。
背景技术:
2.作为包含氟树脂作为基体的纤维增强复合材料,专利文献1中记载了一种片,其特征在于,包含碳纤维和位于构成上述碳纤维的碳单纤维的周围的氟树脂层,构成上述氟树脂层的氟树脂为聚偏二氟乙烯,拉伸强度为400mpa以上。
3.专利文献2中记载了一种层积体,其具备:纤维增强树脂层,其包含强化纤维基材和包含50体积%以上的下述氟树脂的树脂成分,上述强化纤维基材的体积相对于上述强化纤维基材和上述树脂成分的总体积的比例为0.30~0.70;和基材,其包含金属、纸、玻璃或包含超过50体积%的下述非氟树脂的树脂成分,至少一个最表层为上述纤维增强树脂层,上述纤维增强树脂层的合计厚度与上述基材的合计厚度之比为1/99~30/70。
4.氟树脂:具有选自由含羰基的基团、羟基、环氧基、酰胺基、氨基和异氰酸酯基组成的组中的至少1种官能团、熔点为100℃~325℃、能够熔融成型的氟树脂。
5.非氟树脂:不包含氟原子的热固性树脂的固化物或热塑性树脂。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:国际公开第2018/207446号
9.专利文献2:国际公开第2019/203099号
技术实现要素:
10.发明所要解决的课题
11.本发明的目的在于,提供一种机械强度优异、也能够用于施加负荷的结构构件的纤维增强复合材料。
12.用于解决课题的手段
13.根据本发明,提供一种纤维增强复合材料,其为含有碳纤维和氟树脂的纤维增强复合材料,其中,通过以下的条件测定的拉伸弹性模量为40gpa以上。
14.(拉伸弹性模量的测定条件)
15.除了采用以下的条件以外,按照astm d3039-17进行测定。
16.夹具:instron公司制造、型号2580-301、容量
±
100kn
17.应变仪:东京测器研究所公司制造、型号:fla-6-11-3ljct
18.拉伸速度:2mm/分钟
19.本发明的纤维增强复合材料中,上述氟树脂优选含有氯原子。
20.本发明的纤维增强复合材料中,上述氟树脂的氯原子的含量优选为1.5质量%以上。
21.本发明的纤维增强复合材料中,上述氟树脂优选为选自由聚三氟氯乙烯和三氟氯
乙烯共聚物组成的组中的至少1种。
22.本发明的纤维增强复合材料中,上述碳纤维由碳单纤维和附着于上述碳单纤维的上胶剂构成,上述上胶剂的附着量相对于上述碳单纤维和上述上胶剂的总质量优选为3%以下。
23.本发明的纤维增强复合材料的最大点应力优选为600mpa以上。
24.本发明的纤维增强复合材料优选为带。
25.发明的效果
26.根据本发明,能够提供机械强度优异、也能够用于施加负荷的结构构件的纤维增强复合材料。
附图说明
27.图1中(a)~(c)分别是示出带的形状的一例的示意图。
28.图2是示出管的结构的一例的示意图。
29.图3是示出带的缠绕方法的一例的示意图。
30.图4中(a)~(e)分别是示出带的缠绕状态的一例的示意图。
31.图5是示出管的结构的另一例的示意图。
具体实施方式
32.以下,对本发明的具体实施方式进行详细说明,但本发明不限定于下述实施方式。
33.本发明的纤维增强复合材料含有碳纤维和氟树脂。本发明的纤维增强复合材料尽管含有碳纤维和氟树脂,但拉伸弹性模量为40gpa以上。
34.以往的纤维增强复合材料的拉伸弹性模量为11gpa左右。本发明的纤维增强复合材料中,通过适当地选择其构成材料,拉伸弹性模量与以往的纤维增强复合材料相比令人惊讶地提高,也可以用于以往不容易利用的结构构件。
35.本发明中,拉伸弹性模量通过以下的条件进行测定。
36.(拉伸弹性模量的测定条件)
37.除了采用以下的条件以外,按照astm d3039-17进行测定。
38.夹具:instron公司制造、型号2580-301、容量
±
100kn
39.应变仪:东京测器研究所公司制造、型号:fla-6-11-3ljct
40.拉伸速度:2mm/分钟
41.该测定方法与以往的拉伸弹性模量的测定方法不同,可以成为以何种程度满足将纤维增强复合材料应用于结构构件时所要求的机械强度的指标。通过上述测定方法测定的拉伸弹性模量越高,意味着在将纤维增强复合材料应用于结构构件时,即使在对纤维增强复合材料施加大的负荷的情况下,纤维增强复合材料也越难以破损。
42.纤维增强复合材料的拉伸弹性模量为40gpa以上、优选为60gpa以上、更优选为80gpa以上、进一步优选为100gpa以上。纤维增强复合材料的拉伸弹性模量的上限没有特别限定,越高越优选,从得到各种特性的平衡优异的纤维增强复合材料的方面出发,优选为300gpa以下、更优选为200gpa以下、进一步优选为150gpa以下、特别优选为130gpa以下。
43.本发明的纤维增强复合材料的最大点应力优选为600mpa以上、更优选为800mpa以
上、进一步优选为1000mpa以上、特别优选为1100mpa以上。上限可以为10000mpa。
44.本发明的纤维增强复合材料的最大点伸长率优选为0.5%以上、更优选为0.7%以上、进一步优选为0.9%以上、特别优选为1.1%以上。上限可以为100%。
45.纤维增强复合材料的最大点应力和最大点伸长率可以通过作为测定纤维增强复合材料的拉伸弹性模量的方法在上文中记载的方法来测定。
46.本发明的纤维增强复合材料含有碳纤维。碳纤维优选作为碳纤维基材包含在纤维增强复合材料中。
47.碳纤维优选由平均纤维长度为5mm以上的碳单纤维构成,更优选由平均纤维长度为50mm以上的碳单纤维构成,进一步优选由平均纤维长度为100mm以上的碳单纤维构成,进一步优选由平均纤维长度为250mm以上的碳单纤维构成,最优选为连续纤维。
48.碳纤维优选由平均直径为3μm~15μm的碳单纤维构成,更优选由平均直径为4μm~9μm的碳单纤维构成。
49.构成碳纤维的碳单纤维可以进行表面处理,可以使用处理剂,可以使用上胶剂,也可以用金属等镀覆。
50.通过上述表面处理,例如可以在碳纤维表面导入含氧官能团、含氮官能团等。
51.作为碳纤维的表面处理,可以举出液相中的药液氧化
·
电解氧化、气相氧化等。这些表面处理中,从生产率、处理的均匀性的方面出发,优选液相中的电解氧化处理。作为电解氧化处理中使用的电解液,可以举出硫酸、硝酸等无机酸、氢氧化钠、氢氧化钾等无机氢氧化物、硫酸铵、碳酸氢钠等无机盐类等。
52.作为上胶剂,可以举出非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂等表面活性剂、矿物油、动植物油等。更具体而言,可以使用酯系化合物、烷撑二醇系化合物、聚烯烃系化合物、苯基醚系化合物、聚醚系化合物、硅酮系化合物、聚乙二醇系化合物、酰胺系化合物、磺酸酯系化合物、磷酸酯系化合物、羧酸酯系化合物、氟系化合物、氨基甲酸酯系化合物、环氧系化合物、丙烯酸系化合物、离聚物树脂、硅烷偶联剂、聚乙烯醇系化合物、聚砜系化合物、聚醚砜系化合物、聚醚酰亚胺系化合物、聚酰亚胺系化合物、叔胺化合物、矿物油、乳化剂、电解质化合物和将它们2种以上组合而成的试剂。
53.为了提高碳纤维的操作性、耐磨耗性、耐起毛性,上胶剂中可以包含公知的添加剂、辅助成分。作为添加剂、辅助成分,可以举出分散剂、表面活性剂、平滑剂、稳定剂等。
54.从得到机械强度更优异的纤维增强复合材料的方面出发,上胶剂的附着量相对于碳单纤维和上胶剂的总质量优选为3%以下、更优选为2%以下、进一步优选为1%以下、特别优选为0.5%以下、优选为0.1%以上。
55.上胶剂的附着量可以通过如下方式求出:用溶剂清洗碳纤维,计算出清洗前的碳纤维相对于使回收的溶剂挥发后的残余量的质量。溶剂可以利用通用的溶剂,优选利用丙酮。
56.作为处理剂,可以使用环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、硅烷偶联剂、水不溶性聚酰胺、水溶性聚酰胺、氟树脂、有机硅树脂和将它们2种以上组合而成的试剂。
57.通过使用处理剂,能够在碳单纤维的表面导入官能团。碳单纤维优选在表面具有酰胺基、羧基、酸酐基、烷氧羰基、氰基、碳酸酯基、羧酰卤基、羟基、缩水甘油基、酰亚胺基、氨基甲酸酯基、脲基、磺酰基、磺基、环氧基、亚烷基、烃基、卤基、n-氧撑基、n-羟基、硝基、亚
硝基、偶氮基、重氮基、叠氮基、氧基、苯基、膦基、硫基、s-氧撑基、硫氧基、过氧基、酮基、酰基、乙酰基、烯醇基、烯胺基、甲酰基、苯甲酰基、缩醛基、半缩醛基、肟基、巯基、脲基、异腈基、丙二烯基、巯基和将它们2种以上组合而成的基团。
58.作为构成碳纤维的碳单纤维的形态,可以为连续纤维、长纤维、短纤维等。对碳纤维的形态没有特别限定,包括下述形态的碳纤维中的全部:将碳单纤维沿单方向并丝而成的单向碳纤维片;将2种以上的单向碳纤维片改变角度进行层积的形态;碳单纤维沿二维方向随机取向的形态;将碳单纤维成型为织物、针织物、无纺布等布帛而成的形态;编织等的股状(
スランド
状)的形态;等等。它们有时被称为例如纤丝、丝束、短纤维纱线、织布(布)、编带(
ブレード
)、短切纱、缩绒(
ミルド
)、毡、垫、纸等。作为织布,可以为双向织布、多轴织布等。可以将它们两种以上组合使用。另外,在进行层积的情况下,优选改变层的方向进行多层层积、或交替层积、或沿厚度方向对称地配置。作为碳纤维,出于拉伸特性优异的原因,优选为片状的碳纤维,更优选碳纤维沿单方向并丝而成的单向碳纤维片、织布或无纺布,进一步优选单向碳纤维片。
59.碳纤维为片状时的片的厚度优选为0.01mm~5mm、更优选为0.05mm~2.5mm、进一步优选为0.1mm~2mm。
60.作为片状的碳纤维,可以举出东丽公司制造的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、三菱丽阳公司制造的tr3110m、tr3523m、tr6110hm、tr6120hm、trk101m、trk510m、tr3160tms、tr3163tms、trk979pqrw、trk976pqrw、toho tenax corp.制造的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。
61.作为碳纤维,可以举出聚丙烯腈基、沥青基、人造丝基、纤维素基、木质素基、酚基、气相生长系等。作为碳纤维,其中优选聚丙烯腈基、沥青基或人造丝基的碳纤维,从拉伸强度优异的方面出发,更优选聚丙烯腈基碳纤维。
62.作为聚丙烯腈基碳纤维,可以举出东丽公司制造的t300、t300b、t400hb、t700sc、t800sc、t800hb、t830hb、t1000gb、t1100gc、m35jb、m40jb、m46jb、m50jb、m55j、m55jb、m60jb、m30sc、三菱丽阳公司制造的ht系列的tr30s3l、tr50s6l、tr50s12l、tr50s15l、tr50d12l、trh50 18m、trh50 60m、trw4050l、im系列的mr60h24p、hm系列的ms40 12m、hr40 12m、hs40 12p、ht系列的34-700、37-800、toho tenax corp.制造的hta40、hts40、hts45、sts40、uts50、ims40、ims60、ims65、hwa35、ums40、ums45、ums55、hts40mc等。
63.出于纤维增强复合材料的拉伸强度进一步增大的原因,碳纤维的拉伸弹性模量(单纤维拉伸弹性模量)优选为100gpa~1000gpa、更优选为200gpa~500gpa。出于纤维增强复合材料的拉伸强度进一步增大的原因,碳纤维的拉伸强度(单纤维拉伸强度)优选为2000mpa~10000mpa、更优选为3000mpa~8000mpa。
64.出于纤维增强复合材料的拉伸强度进一步增大的原因,作为碳纤维的聚丙烯腈基碳纤维的拉伸弹性模量优选为100gpa~1000gpa、更优选为200gpa~500gpa。出于纤维增强复合材料的拉伸强度进一步增大的原因,作为碳纤维的聚丙烯腈基碳纤维的拉伸强度优选为2000mpa~10000mpa、更优选为3000mpa~8000mpa。
65.碳纤维的拉伸弹性模量和上述拉伸强度根据jis r7606(2000)进行测定。
66.本发明的纤维增强复合材料含有氟树脂。氟树脂优选以基体树脂的形式包含在纤维增强复合材料中。
67.本发明的纤维增强复合材料中使用的氟树脂为部分结晶性含氟聚合物,不是氟橡胶,而是氟塑料。氟树脂具有熔点,具有热塑性。氟树脂可以为熔融加工性,也可以为非熔融加工性,但优选为熔融加工性氟树脂。
68.本发明中,熔融加工性是指能够使用挤出机和注射成型机等现有的加工设备将聚合物熔融而进行加工。因此,熔融加工性的氟树脂的熔体流动速率通常为0.01g/10分钟~500g/10分钟。
69.氟树脂的熔点优选为150℃以上、更优选为170℃以上、进一步优选为180℃以上、特别优选为190℃以上、最优选为200℃以上,优选为320℃以下、更优选为300℃以下、进一步优选为280℃以下、特别优选为260℃以下、最优选为253℃以下。
70.普遍的成型温度范围即230℃~350℃范围的任意温度(例如230℃或297℃)下的氟树脂的熔体流动速率(mfr)优选为0.5g/10分钟以上、更优选为1.0g/10分钟以上、进一步优选为1.5g/10分钟以上、特别优选为2.0g/10分钟以上、最优选为2.5g/10分钟以上,优选为100g/10分钟以下、更优选为50g/10分钟以下、进一步优选为40g/10分钟以下、特别优选为35g/10分钟以下。熔体流动速率例如可以通过使用熔体流动指数测定仪,测定在任意温度(例如230℃或297℃)下以任意载荷(例如2.16kg或5kg)每单位时间(10分钟)从内径2mm、长度8mm的喷嘴流出的氟树脂的质量(g),由此来确定。
71.作为氟树脂,由于得到机械强度更优异的纤维增强复合材料,优选含有氯原子。发现:通过使用含有氯原子的氟树脂作为氟树脂,纤维增强复合材料的机械强度令人惊讶地提高,可得到也可用于施加负荷的结构构件的纤维增强复合材料。
72.作为氟树脂的氯原子的含量,由于得到机械强度更优异的纤维增强复合材料,优选为1.5质量%以上、更优选为3.0质量%以上、进一步优选为4.0质量%以上、特别优选为5.0质量%以上、最优选为6.0质量%以上,优选为40质量%以下、更优选为35质量%以下、进一步优选为31质量%以下。
73.氟树脂优选含有三氟氯乙烯(ctfe)单元。作为氟树脂中的ctfe单元的含量,相对于构成氟树脂的全部聚合单元,优选为15摩尔%以上、更优选为18摩尔%以上,优选的上限为100摩尔%。
74.作为氟树脂,由于得到机械强度更优异的纤维增强复合材料,优选选自由聚三氟氯乙烯(pctfe)和三氟氯乙烯(ctfe)共聚物组成的组中的至少1种,更优选选自由pctfe、ctfe/四氟乙烯(tfe)共聚物和乙烯/ctfe共聚物组成的组中的至少1种,进一步优选pctfe和ctfe/tfe共聚物。
75.作为pctfe,可以举出ctfe均聚物和含有ctfe单元和少量共聚单体单元的聚合物。
76.pctfe的熔点优选为150℃~230℃、更优选为190℃~217℃。熔点是使用差示扫描量热计[dsc]以10℃/分钟的速度升温时的熔解热曲线中的极大值所对应的温度。
[0077]
pctfe的流值优选为1
×
10-4
~5
×
10-1
(cm3/秒)。关于流值,利用高下式流动试验仪cft-500d(岛津制作所公司制造),在230℃熔融pctfe并在100kg的负荷下从喷嘴径中挤出时的每1秒的挤出树脂的体积为该流值。
[0078]
pctfe的ctfe单元的含量优选为95摩尔%~100摩尔%、更优选为98摩尔%~100摩尔%、进一步优选为99摩尔%~100摩尔%。
[0079]
作为构成pctfe可含有的共聚单体单元的共聚单体,只要是能够与ctfe共聚的单体就没有特别限定,可以举出例如tfe、乙烯、偏二氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚、六氟丙烯等。
[0080]
作为ctfe共聚物,优选包含ctfe单元和来自选自由tfe、六氟丙烯(hfp)、全氟烷基乙烯基醚(pave)、偏二氟乙烯(vdf)、氟乙烯、六氟异丁烯、式:ch2=cx1(cf2)nx2(式中,x1为h或f,x2为h、f或cl,n为1~10的整数)所示的单体、乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、氯乙烯和偏二氯乙烯组成的组中的至少1种单体的单元的共聚物。
[0081]
作为ctfe共聚物,更优选选自由乙烯/ctfe共聚物、以及包含ctfe单元和来自选自由tfe、hfp和pave组成的组中的至少1种单体的单元的共聚物组成的组中的至少1种。
[0082]
作为乙烯/ctfe共聚物(ectfe),优选包含乙烯单元和ctfe单元、且相对于乙烯单元和ctfe单元的合计含有乙烯单元46摩尔%~52摩尔%、ctfe单元54摩尔%~48摩尔%的共聚物。ectfe可以为仅由乙烯单元和ctfe单元构成的二元共聚物,也可以为除了乙烯单元和ctfe单元以外还包含基于能够与乙烯和ctfe共聚的单体(例如pave)的聚合单元的共聚物。基于能够与乙烯和ctfe共聚的单体的聚合单元的含量相对于乙烯单元、ctfe单元和基于上述能够共聚的单体的聚合单元的合计优选为0.01摩尔%~5摩尔%。
[0083]
ectfe的mfr优选为0.01g/10分钟~100g/10分钟。ectfe的mfr的测定在温度230℃、载荷2.16kg下进行。
[0084]
作为ctfe共聚物,优选含有ctfe单元和tfe单元的共聚物(ctfe/tfe共聚物)。
[0085]
作为ctfe/tfe共聚物,特别优选包含ctfe单元、tfe单元和来自能够与它们共聚的单体(α)的单体(α)单元的共聚物。
[0086]
作为单体(α),只要是能够与ctfe和tfe共聚的单体就没有特别限定,可以举出乙烯(et)、vdf、cf2=cf-orf1(式中,rf1为碳原子数1~8的全氟烷基)所示的全氟(烷基乙烯基醚)[pave]、cx3x4=cx5(cf2)nx6(式中,x3、x4和x5相同或不同,为氢原子或氟原子;x6为氢原子、氟原子或氯原子;n为1~10的整数)所示的乙烯基单体、cf2=cf-och
2-rf2(式中,rf2为碳原子数1~5的全氟烷基)所示的烷基全氟乙烯基醚衍生物等,其中,优选选自由pave、乙烯基单体和烷基全氟乙烯基醚衍生物组成的组中的至少1种,更优选选自由pave和hfp组成的组中的至少1种。
[0087]
作为pave,优选cf2=cf-orf3(式中,rf3表示碳原子数1~5的全氟烷基)所示的全氟(烷基乙烯基醚),例如可以举出全氟(甲基乙烯基醚)[pmve]、全氟(乙基乙烯基醚)[peve]、全氟(丙基乙烯基醚)[ppve]、全氟(丁基乙烯基醚)等,其中,更优选选自由pmve、peve和ppve组成的组中的至少1种,进一步优选ppve。
[0088]
作为烷基全氟乙烯基醚衍生物,优选rf2为碳原子数1~3的全氟烷基的物质,更优选cf2=cf-och
2-cf2cf3。
[0089]
ctfe/tfe共聚物优选含有ctfe单元10摩尔%~95摩尔%、tfe单元90摩尔%~5摩尔%,更优选含有ctfe单元15摩尔%~90摩尔%、tfe单元85摩尔%~10摩尔%,进一步优选含有ctfe单元15摩尔%~50摩尔%、tfe单元85摩尔%~50摩尔%,特别优选含有ctfe单元15摩尔%~25摩尔%、tfe单元85摩尔%~75摩尔%。
[0090]
ctfe/tfe共聚物优选含有合计为90摩尔%~99.9摩尔%的ctfe单元和tfe单元,
还优选含有0.1摩尔%~10摩尔%的单体(α)单元。
[0091]
作为ctfe/tfe共聚物,特别优选ctfe/tfe/pave共聚物。在ctfe/tfe/pave共聚物中,作为pave,可以举出全氟(甲基乙烯基醚)[pmve]、全氟(乙基乙烯基醚)[peve]、全氟(丙基乙烯基醚)[ppve]、全氟(丁基乙烯基醚)等,其中,优选选自由pmve、peve和ppve组成的组中的至少1种,更优选ppve。在ctfe/tfe/pave共聚物中,pave单元的含量相对于全部聚合单元优选为0.5摩尔%以上、更优选为2.0摩尔%以上、优选为5摩尔%以下、更优选为4摩尔%以下。
[0092]
氟树脂中的各单体的含量可以通过根据单体的种类适当组合nmr、元素分析来算出。
[0093]
ctfe/tfe共聚物的熔点优选为150℃以上、更优选为170℃以上、进一步优选为190℃以上、特别优选为210℃以上、最优选为230℃以上,优选小于324℃、更优选为320℃以下、进一步优选为270℃以下。
[0094]
ctfe/tfe共聚物的mfr(297℃)优选为0.5g/10分钟以上、更优选为2.0g/10分钟以上、进一步优选为3.0g/10分钟以上、特别优选为4.0g/10分钟以上、最优选为5.0g/10分钟以上,优选为100g/10分钟以下、更优选为50g/10分钟以下、进一步优选为40g/10分钟以下、特别优选为35g/10分钟以下。ctfe/tfe共聚物的mfr的测定在温度297℃、载荷5kg下进行。
[0095]
由于得到机械强度更优异的纤维增强复合材料,氟树脂优选具有反应性官能团。作为反应性官能团,优选选自由羰基、羟基、杂环基和氨基组成的组中的至少1种。
[0096]
作为反应性官能团,从导入容易的方面、氟树脂具有适度的耐热性和比较低温下的良好的粘接性的方面出发,优选酰胺基、氨基甲酰基、羟基、羧基、碳酸酯基、羧酰卤基、酸酐键,更优选酰胺基、氨基甲酰基、羟基、碳酸酯基、羧酰卤基、酸酐键。
[0097]
作为反应性官能团,其中,优选选自由碳酸酯基和羧酰卤基组成的组中的至少1种。作为碳酸酯基和羧酰卤基,可以为国际公开第99/45044号中记载的基团。
[0098]
氟树脂可以由在聚合物的主链末端或侧链中的任一者具有反应性官能团的聚合物构成,也可以由在主链末端和侧链这两者具有反应性官能团的聚合物构成。在主链末端具有反应性官能团的情况下,可以在主链的两个末端具有反应性官能团,也可以仅在任一个末端具有反应性官能团。上述反应性官能团也具有醚键的情况下,可以进一步在主链中具有该反应性官能团。
[0099]
出于不显著降低机械物性、耐化学药品性的理由,或者出于在生产率、成本方面有利的理由,氟树脂优选由在主链末端具有反应性官能团的聚合物构成。
[0100]
作为反应性官能团的数量,由于得到机械强度更优异的纤维增强复合材料,相对于主链碳原子数106个,优选为3个~800个、更优选为15个以上、进一步优选为30个以上、特别优选为50个以上,优选为400个以下、更优选为300个以下。另外,在氟树脂具有选自由碳酸酯基和羧酰卤基组成的组中的至少1种的情况下,作为碳酸酯基和羧酰卤基的总数,相对于主链碳原子数106个,优选为3个~800个、更优选为15个以上、进一步优选为30个以上、特别优选为50个以上、优选为400个以下、更优选为300个以下。
[0101]
反应性官能团的数量为如下算出的个数:将氟树脂在比其熔点高50℃的成型温度、5mpa的成型压力下进行压缩成型,对于所得到的厚度50μm~200μm的膜片,使用红外分光光度计进行红外吸收光谱分析,与已知膜的红外吸收光谱进行比较,确定反应性官能团
的特性吸收的种类,由各差谱通过下式算出。
[0102]
反应性官能团的个数(相对于每106个主链碳原子)=(l
×
k)/t
[0103]
l:吸光度
[0104]
k:校正系数
[0105]
t:膜厚(mm)
[0106]
将作为对象的反应性官能团的校正系数示于表1。
[0107]
[表1]
[0108]
表1
[0109]
末端基团吸收频率(cm-1
)校正系数-oc(=o)o-r18171426-cof1884405-cooh1813,(1795-1792),1775455-cooch31795355-conh23438408-ch2oh36482325
[0110]
表1的校正系数是为了计算每106个主链碳原子数的反应性官能团的个数由模型化合物的红外吸收光谱确定的值。
[0111]
本发明的纤维增强复合材料优选为将氟树脂的膜或粉与碳纤维复合化而得到的材料,更优选为将氟树脂的膜或粉与片状的碳纤维复合化而得到的材料,进一步优选为将氟树脂的膜或粉与单向碳纤维片复合化而得到的材料,进一步优选为将氟树脂的膜与单向碳纤维片复合化而得到的材料。
[0112]
本发明的纤维增强复合材料中,还优选在构成碳纤维的至少一部分碳单纤维中浸渗氟树脂。另外,还优选至少一部分碳单纤维埋设在氟树脂膜中。另外,还优选至少一部分碳单纤维贯穿到氟树脂膜中。
[0113]
复合化例如可以在将氟树脂成型而得到膜之后通过对膜和碳纤维进行热压来实施。碳纤维优选为片状,更优选为单向碳纤维片。在使用片状的碳纤维或单向碳纤维片的情况下,碳纤维也可以开纤。在使用片状的碳纤维或单向碳纤维片的情况下,可以将氟树脂的膜配置于碳纤维的两面后,通过热压使其复合化,也可以层积多层并重叠后使其复合化。
[0114]
复合化中使用的膜可以通过使用挤出成型、压制成型等方法将氟树脂成型而得到。
[0115]
氟树脂的膜的最大点应力优选为5mpa~500mpa、更优选为10mpa~100mpa。
[0116]
氟树脂的膜的最大点伸长率优选为50%~2000%、更优选为100%~1000%。
[0117]
氟树脂的膜的拉伸弹性模量优选为0.1gpa~30gpa、更优选为0.2gpa~2gpa。
[0118]
氟树脂的膜的最大点应力、最大点伸长率和拉伸弹性模量根据astm d638进行测定。
[0119]
在纤维增强复合材料中,作为氟树脂与碳纤维的质量比(氟树脂:碳纤维),由于纤维增强复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量和拉伸伸长率进一步增大,优选为10:90~90:10、更优选为20:80~80:20、进一步优选为30:70~70:30、最优选为40:60~60:40。
[0120]
纤维增强复合材料可以进一步包含除氟树脂和碳纤维以外的其他成分。作为上述
其他成分,可以举出填充剂、增塑剂、加工助剂、脱模剂、颜料、阻燃剂、滑剂、光稳定剂、耐候稳定剂、导电剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、发泡剂、香料、油、柔软剂、脱氟化氢剂、成核剂、软化剂、表面活性剂、含浸助剂等。
[0121]
作为填充剂,可以举出聚四氟乙烯、云母、二氧化硅、滑石、硅藻土、粘土、氧化钛、硫酸钡等。作为导电剂,可以举出炭黑等。作为增塑剂,可以举出邻苯二甲酸二辛酯、季戊四醇等。作为加工助剂,可以举出巴西棕榈蜡、砜化合物、低分子量聚乙烯、氟系助剂等。作为脱氟化氢剂,可以举出有机鎓、脒类等。
[0122]
在纤维增强复合材料中,可以共混多种氟树脂,也可以共混氟树脂以外的其他树脂,还可以共混其他橡胶。其中,优选与选自由聚醚醚酮(peek)和聚四氟乙烯(ptfe)组成的组中的至少1种的共混物。
[0123]
本发明的纤维增强复合材料优选为带。带优选为具有能够卷绕(或缠绕)的柔软性的带状体。
[0124]
本发明的带的形状只要大致为带状就没有特别限定,可示例出以下形状的带。
[0125]
(1)横截面的形状为矩形的带
[0126]
方式(1)的带为简单的形状,制造容易。图1(a)中示出了方式(1)的带的一例的横截面。
[0127]
(2)在宽度方向的两端具有厚度薄部的形状的带
[0128]
方式(2)的带在缠绕时按照相邻带的厚度薄部重叠的方式进行缠绕,从而能够没有间隙地缠绕在对象物上,因而即使在应用于构成流通高温流体的挠性管类的带层的情况下,也能够容易地抑制高温流体向外部的透过。另外,由于将厚度薄部彼此重叠,因而能够容易地使所得到的带层的厚度均匀。
[0129]
上述宽度方向的两端的厚度薄部优选设置在厚度方向的相互相反的端侧。即,优选一端的厚度薄部设置在厚度方向的上端侧、另一端的厚度薄部设置在下端侧。
[0130]
图1(b)中示出了方式(2)的带的一例的横截面。在带1b的宽度方向的两端设有与中央部2相比厚度薄的厚度薄部3。一端的厚度薄部3设置在带1b的厚度方向的上端侧、另一端的厚度薄部3设置在下端侧。需要说明的是,在方式(2)中不包括后述的方式(3)。
[0131]
(3)具有在缠绕时可将宽度方向的端部与相邻的带的宽度方向的端部相互锁定的形状的带
[0132]
作为方式(3)的带,可以举出例如横截面的形状为大致z字状、大致u字状、大致s字状、大致t字状、大致i字状等的带,但并不限于这些形状。方式(3)的带通过在缠绕时按照相邻的带的宽度方向的端部彼此咬合的方式进行缠绕,能够得到带彼此相互锁定的带层。因此,在将该带应用于构成流通高温流体的挠性管类的带层的情况下,能够防止该挠性管类弯曲或扭曲时带的错位。其结果,能够更确实地防止在挠性管类内部流通的流体的流出。
[0133]
作为方式(3)的带,其中优选横截面的形状为大致z字状。更具体而言,优选在宽度方向的两端具有厚度薄部、且具有从该宽度方向的两端的厚度薄部在厚度方向朝向相互相反的方向(对置的方向)突出的凸部。该带在宽度方向的两端具有锁状结构的部位(锁部),因而在缠绕时,按照相邻的带的锁部彼此咬合的方式、即按照在一个带的由凸部和厚度薄部构成的凹部中嵌入另一带的凸部的方式进行缠绕,从而能够得到带彼此相互锁定的带层。
[0134]
图1(c)中示出了方式(3)的带的一例的横截面。带1c的横截面的形状为大致z字状。在带1c的宽度方向的两端设有厚度薄部5,进一步设有从2个该厚度薄部5沿厚度方向朝向相互相反的方向(对置的方向)突出的凸部4。
[0135]
本发明的带特别优选为方式(3)的带。
[0136]
本发明的带可以通过将上述氟树脂与上述碳纤维以及必要时的上述其他成分一起通过挤出成型、拉拔成型、压制成型、熔融含浸成型、挤出层压成型、干燥粉末涂布成型等方法进行成型而制造出。另外还可以将这些成型方法组合。所使用的碳纤维优选被开纤。另外,也可以将上述氟树脂与必要时的上述其他成分一起加工成线状,将其编织成所期望的形状从而制成织物带,之后与上述碳纤维复合化。
[0137]
作为上述拉拔成型、上述干燥粉末涂布成型和上述挤出层压成型,可以采用下述文献中记载的方法。
[0138]
边吾一、“連続繊維frtp的成形法
と
特性(连续纤维frtp的成型法和特性”、日刊工业新闻社、2015年3月30日、第75页、第85页、第143页。
[0139]
本发明的带可以根据用途适当地设定宽度、厚度、长度。将本发明的带应用于立管等流通高温流体的挠性管类的情况下,例如可以使宽度为1mm~10m、厚度为10μm~5cm。长度根据带的用量等来决定即可,在应用于流通高温流体的挠性管类的情况下,可以为1m~1000km左右。也可以将它们切割以1cm~1m的长度使用。
[0140]
本发明还涉及一种层积体,其特征在于,其包含第1层以及第2层,该第2层形成在第1层上,由纤维增强复合材料构成。
[0141]
层积体中的各层可以通过等离子体放电处理或电晕放电处理等方法对单面或双面进行表面处理。另外,还可以涂布粘接剂。第1层与第2层可以进行粘接,也可以不进行粘接。
[0142]
第1层优选包含聚合物。作为上述聚合物,可以举出含氟聚合物、聚醚醚酮(peek)、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚酰胺、聚乙烯等、以及这些的混合物。
[0143]
层积体也可以包含上述第1层和第2层以外的其他层。例如,可以根据用途在第1层的与第2层相反侧的面上和/或在第2层的与第1层相反侧的面上进一步设置其他层。
[0144]
层积体优选为管或片。层积体为管或片的情况下,纤维增强复合材料优选为带。另外,层积体为管的情况下,第1层可以为具有挠性的管体。
[0145]
本发明还涉及一种管,其是包含第1层和第2层的管,该第2层形成在第1层上,由纤维增强复合材料构成,该管的特征在于,第1层和第2层从上述管的内侧起依序层积,第2层通过将纤维增强复合材料的带缠绕在第1层的外周而形成。第1层与第2层可以进行粘接、也可以不进行粘接。
[0146]
第1层优选为具有挠性的管体。上述具有挠性的管体可以为单层结构、也可以为多层结构。对多层结构的制作方法没有特别限定,优选公知的逐次挤出成型、共挤出成型等。
[0147]
用于构成上述管体的材料只要为可对该管体赋予挠性的材料就没有特别限定,例如可以根据用途选择在各种挠性管类中使用的公知的材料。作为上述材料,可以举出聚合物,更具体而言,可以举出含氟聚合物、聚醚醚酮(peek)、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚酮酮、聚醚酮醚酮酮、聚酰胺、聚乙烯等或这些的混合物。
[0148]
在第2层中,纤维增强复合材料的带优选按照在宽度方向相邻的方式配置。更优选
相邻的带的宽度方向的端部彼此相互锁定。这种方式例如通过使用方式(3)的带而得以实现。在第2层中,带可以层积2层以上。
[0149]
在本发明的管中,第1层和第2层分别构成管状体,在第1层上形成第2层。图2中示意性示出本发明的管的结构的一例。
[0150]
在本发明的管中,第2层通过在第1层的外周缠绕上述带而形成。这样,将第2层形成为在第1层的外周缠绕上述带而成的带缠绕层时,由于带间有间隙,因而在管弯曲时带不会伸长,从而可得到在管恢复原始状态时不会引起带层的物性的降低或变形的效果。
[0151]
缠绕带的方法没有特别限定,例如优选将上述带以螺旋状缠绕在第1层的外周的方法。在图3中示意性示出了带的缠绕方法的一例。带14(本发明的带)沿图中的箭头的方向以螺旋状缠绕在管状的内层11(第1层)的外周。
[0152]
在缠绕时,可以将上述带按照相邻的带的宽度方向端部相互不重合的方式缠绕在第1层的外周(例如,参照图4(a))。另外,在缠绕多层上述带的情况下,也可以按各层变更缠绕带的角度。进一步可以在所得到的带缠绕层的外周按照覆盖已经缠绕的带的边界部的方式错开缠绕位置并利用相同的方法缠绕上述带(例如,参照图4(b))。这样,能够更确实地抑制高温流体的透过。这种情况下的带的缠绕可以使下层(内层侧)的带与上层(外层侧)的带沿同一方向缠绕,但在沿相互相反的方向进行缠绕时,可平衡在缠绕时施加至管的张力,因而容易缠绕,是优选的。
[0153]
另外,上述带也可以按照相邻带的宽度方向端部相互重合的方式进行缠绕(例如,参照图4(c))。这样,能够更确实地抑制高温流体的透过。在这种方式中,还可以使上述带沿相同方向或相反方向缠绕2层以上。
[0154]
另外,在上述带在宽度方向的两端具有厚度薄部的情况下,优选按照相邻的带的厚度薄部相互重合的方式进行缠绕(例如,参照图4(d))。这样,能够更确实地抑制高温流体的透过。另外,能够容易使所得到的带缠绕层的厚度均匀。在这种方式中,还可以使上述带沿相同方向或相反方向缠绕2层以上。
[0155]
另外,在上述带具有能够相互锁定的形状的情况下,优选按照相邻带的宽度方向的端部彼此咬合的方式进行缠绕(例如,参照图4(e))。这样,能够得到带彼此相互锁定的带缠绕层,因而在管弯曲或扭曲的情况下,能够防止带的错位。其结果,能够更确实地抑制高温流体的透过。此外,能够容易地使所得到的带缠绕层的厚度均匀。在这种方式中,还可以使上述带沿相同方向或相反方向缠绕2层以上。
[0156]
上述带的缠绕可以使用公知的带缠绕装置进行。
[0157]
在第2层中,优选相邻的上述带的宽度方向的端部彼此相互锁定。这种方式通过例如将上述方式(3)的带按照相邻带的宽度方向的端部彼此咬合的方式缠绕在上述第1层的外周来实现。
[0158]
本发明的管优选进一步包含形成在第2层上的第3层。作为能够用于第3层的材料,可以举出金属、树脂、橡胶等。其中优选金属。第3层可以通过利用例如公知的方法由必要的材料覆盖第2层的外周来形成。图5中示意性示出了这种方式的管的结构的一例。管20是从内层侧依序层积第1层21、第2层22和第3层23(增强层)而成的。
[0159]
在本发明的管中,可以根据用途在上述第3层的外周进一步设置其他层,也可以在第1层的内周进一步设置其他层。
[0160]
本发明的带和管能够适当地用于立管和流送管。立管和流送管可适当地用作在海底油田或气田中将物资从海底输送到海面上的立管和流送管。作为物资,可以举出原油、石油气体、天然气等流体。
[0161]
本发明的纤维增强复合材料或带也可以用于立管和流送管以外的用途,例如,不论在地下、地上、海底,均能够适当地用作用于形成原油、天然气的流体输送金属配管的耐摩擦层的纤维增强复合材料或带。在原油、天然气中包含会导致金属配管腐蚀的二氧化碳、硫化氢,也可以对其进行阻隔来抑制金属配管的腐蚀、或降低高粘度原油的流体摩擦。另外,为了与金属粘接,可以使用粘接剂或实施金属表面粗化处理。另外,本发明的本发明的纤维增强复合材料或带具备在汽车用发动机周边的高温部或要求耐化学药品性的部位(例如汽车用发动机的发动机主体、主运动系统、阀动系统、润滑冷却系统、燃料系统、吸气排气系统等;驱动系统的变速器系统等;底盘的操纵系统、制动装置系统等;电器设备的基本电装部件、控制系统电装部件、装备电装部件等)中适合作为要求耐热性、耐油性、耐燃料油性、耐llc性、耐蒸气性的垫圈或非接触型和接触型的密封垫类(自紧密封、活塞环、开口环形密封垫、机械密封、油封装置等)等的密封件、风箱、隔膜、软管、管、电线等的特性。另外,除了汽车用途以外,还适于例如船舶、航空器等运输设备中的耐油、耐化学药品、耐热、耐蒸气或耐候用的密封垫、o型圈、软管、其他密封材料、隔膜、阀;以及化学设备中的同样的密封垫、o型圈、密封材料、隔膜、阀、软管、辊、管、耐化学药品用涂层、衬层;食品工厂设备和食品设备(包括家庭用品)中的同样的密封垫、o型圈、软管、密封材料、带、隔膜、阀、辊、管;原子能发电站设备中的同样的密封垫、o型圈、软管、密封材料、隔膜、阀、管;一般工业部件中的同样的密封垫、o型圈、软管、密封材料、隔膜、阀、辊、管、衬层、心轴、电线、挠性接头、带、橡胶板、挡风雨条、ppc复印机的辊刮板等用途。另外,由于本发明的纤维增强复合材料或带具有耐化学药品性、低溶出性和低着味性,因而在医疗、化学领域中能够适用于耐油、耐化学药品、耐热、耐蒸气或耐候用的密封材料、盖材、带、辊、软管、管、膜、涂层、衬层、接头、容器等。
[0162]
本发明的层积体还能够适用于配管。这种情况下,由上述层积体形成的配管可以利用通常的方法制造,没有特别限制。另外,上述配管中还包括波纹管。
[0163]
本发明的纤维增强复合材料或带具有优异的机械特性、耐热性、耐油性、耐胺性、耐化学药品性等,在汽车产业、航空器产业、半导体产业等各领域中能够作为各种部件使用。
[0164]
作为所使用的领域,例如可以举出半导体相关领域、汽车领域、航空器领域、航天火箭领域、船舶领域、化学设备等化学品领域、医药品等药品领域、显影机等照相领域、印刷机械等印刷领域、涂布设备等涂装领域、分析仪器、计量表等分析理化仪器领域、包括食品工厂设备和家庭用品的食品设备领域、饮料食品制造装置领域、医药品制造装置领域、医疗部件领域、化学药品输送用设备领域、原子能发电站设备领域、铁板加工设备等钢铁领域、一般工业领域、电气领域、燃料电池领域、电子部件领域、光学设备部件领域、太空用设备部件领域、石油化学工厂设备领域、石油、气体等能源探测采掘设备部件领域、石油精制领域、石油输送设备部件领域等。
[0165]
作为本发明的纤维增强复合材料或带的使用形态,可以举出例如密封环(ring)、密封垫、垫圈、隔膜、油封装置、轴承密封件、唇型密封件、柱塞密封件、门密封件、唇型和端
面密封件、气体传送板密封件、晶片支承密封件、滚筒密封件等各种密封材料或密封垫等。作为密封材料,可用于要求耐热性、耐溶剂性、耐化学药品性、非粘合性的用途。
[0166]
另外,还可用作管、软管、辊、各种橡胶辊、挠性接头、橡胶板、涂层、带、减震器、阀、阀座、阀的阀体、耐化学药品用涂层材料、层积用材料、衬层用材料、泵的叶轮或壳体用材料等。
[0167]
需要说明的是,上述密封环、密封垫、密封件的截面形状可以为各种形状,具体而言,可以为例如四方形、o字形、套圈状等形状,也可以为d字、l字、t字、v字、x字、y字等异型形状。
[0168]
在上述半导体相关领域中,可用于例如半导体制造装置、液晶面板制造装置、等离子体面板制造装置、等离子体显示板制造装置、等离子体寻址液晶面板制造装置、有机el面板制造装置、场发射显示屏面板制造装置、太阳能电池基板制造装置、半导体传送装置等。作为这样的装置,可以举出例如cvd装置、半导体用气体控制装置等气体控制装置、干式蚀刻装置、湿式蚀刻装置、等离子体蚀刻装置、反应性离子蚀刻装置、反应性离子束蚀刻装置、溅射蚀刻装置、离子束蚀刻装置、氧化扩散装置、溅射装置、灰化装置、等离子体灰化装置、清洗装置、离子注入装置、等离子体cvd装置、排气装置、曝光装置、研磨装置、成膜装置、干式蚀刻清洗装置、uv/o3清洗装置、离子束清洗装置、激光束清洗装置、等离子体清洗装置、气体蚀刻清洗装置、提取清洗装置、索氏提取清洗装置、高温高压提取清洗装置、微波提取清洗装置、超临界提取清洗装置、使用氢氟酸、盐酸、硫酸、臭氧水等的清洗装置、步进式光刻机(
ステッパー
)、涂布显影机(
コータ
·
デベロッパー
)、cmp装置、准分子激光器曝光机、试剂配管、气体配管、进行nf3等离子体处理、o2等离子体处理、氟等离子体处理等的等离子体处理的装置、热处理成膜装置、晶片传送设备、晶片清洗装置、硅晶片清洗装置、硅晶片处理装置、lp-cvd工序中使用的装置、灯退火工序中使用的装置、回焊工序中使用的装置等。
[0169]
作为半导体相关领域中的具体使用形态,可以举出例如闸阀、石英窗、腔室、腔室盖(
チャンバーリット
)、阀门、钟形罩、连接器、泵的o型圈或垫圈等各种密封材料;抗蚀剂显影液或剥离液用的o型圈等各种密封材料、软管或管;抗蚀剂显影液槽、剥离液槽、晶片清洗液槽、转台、卡盘销、湿蚀刻槽的衬层或涂层;泵的隔膜;晶片传送用的辊;晶片清洗液用的软管;洁净室等洁净设备用密封剂之类的洁净设备用密封材料;保存半导体制造装置或晶片等器件的保存库用的密封材料;制造半导体的工序中使用的试剂传输用隔膜等。
[0170]
在上述汽车领域中,可用于发动机主体、主运动系统、阀动系统、润滑冷却系统、燃料系统、吸气排气系统、驱动系统的变速器系统、底盘的操纵系统、制动装置系统;以及基本电装部件、控制系统电装部件、装备电装部件等电装部件等中。需要说明的是,上述汽车领域还包括自动两轮车。
[0171]
在上述这样的发动机主体或其周边装置中,可以在要求耐热性、耐油性、耐燃料油性、耐发动机冷却用不冻液性、耐蒸气性的各种密封材料中使用本发明的带,作为这样的密封材料,可以举出例如垫圈、轴封装置、阀杆密封件等密封件;自紧密封、活塞环、开口环形密封垫、机械密封、油封装置等非接触型或接触型的密封垫类、风箱、隔膜、软管、管;以及电线、缓冲材、隔振件、带at装置中使用的各种密封材料等。
[0172]
作为上述燃料系统中的具体使用形态,可以举出燃料喷射器、冷态启动喷射器、燃料管线的快速连接器、发送器法兰快速连接器、燃料泵、燃料箱快速连接器、汽油混合泵、汽
油泵、燃料管的管主体、燃料管的连接器、喷射器等中使用的o型圈;呼气系统歧管、燃料过滤器、压力调整阀、滤毒罐、燃料箱的盖、燃料泵、燃料箱、燃料箱的发送单元、燃料喷射装置、燃料高压泵、燃料管线连接系统、泵正时控制阀、吸入控制阀、电磁阀子组件、燃料切断阀等中使用的密封件;滤毒罐电磁阀密封件、车载加油油气回收系统(orvr)阀密封件、燃料泵用的油封装置、燃料传送密封件、燃料箱侧翻阀密封件、填料密封件、喷射器密封件、加油口盖密封件、加油口盖阀的密封件;燃料软管、燃料供给软管、燃油回流软管、蒸气(蒸发)软管、排气口(通风)软管、加油软管、加油口软管、燃料箱内的软管(箱内软管)、汽化器的控制软管、燃料入口软管、燃料通气软管等软管;燃料过滤器、燃料管线连接系统等中使用的垫圈、或汽化器等中使用的法兰垫圈;蒸气回收管线、燃料原料输送管、油气orvr管线等的管线材;滤毒罐、orvr、燃料泵、燃料箱压力传感器、汽油泵、汽化器的传感器、复合空气控制装置(cac)、脉动阻尼器、滤毒罐用、自动阀等中使用的隔膜、或燃料喷射装置的压力调节器隔膜;燃料泵用的阀、化油器针形阀、侧翻止回阀、止回阀类;排气口(通风孔)、燃料箱内使用的管;燃料箱等的罐密封垫、汽化器的加速泵活塞的密封垫;燃料箱用的燃料传送防震部件;用于控制燃料压力的o型圈、隔膜;加速泵皮碗;内置式燃料泵固定架;燃料喷射装置的喷射器垫圈;喷射器密封圈;汽化器的针形阀芯阀;汽化器的加速泵活塞;复合空气控制装置(cac)的阀座;燃料罐主体;电磁阀用密封部件等。
[0173]
作为上述制动系统中的具体的使用形态,可以举出真空助力器、油压制动软管空气制动装置、空气制动装置的制动装置腔室等中使用的隔膜;制动装置软管、制动装置油用软管、真空制动装置软管等中使用的软管;油封装置、o型圈、密封垫、制动装置活塞密封件等各种密封材料;真空助力器用的大气阀或真空阀、制动装置阀用的止回阀;主气缸用的活塞皮碗(橡胶密封皮碗)、制动装置密封皮碗;油压制动装置的主气缸或真空助力器、油压制动装置的轮缸用的防护罩、防抱死制动系统(abs)用的o型圈或索环等。
[0174]
作为上述基本电装部件中的具体使用形态,可以举出电线(电气配线)的绝缘体或护皮、电气配线外装部件的管、连接器用的索环等。
[0175]
作为控制系统电装部件中的具体使用形态,可以举出各种传感器线的被覆材料等。
[0176]
作为上述装备电装部件中的具体使用形态,可以举出汽车空调机的o型圈、密封垫、冷却器软管、高压空调软管、空调软管、电子节流阀单元用垫圈、直接点火用塞防护罩、配电器用隔膜等。另外,也可以用于电装部件的粘接中。
[0177]
作为上述吸气排气系统中的具体使用形态,可以举出吸气歧管、排气歧管等中使用的密封垫、节流阀的节流体密封垫;egr(排气再循环)、挤压控制(bpt)、排气阀门、涡轮排气阀门、致动器、可变几何涡轮(vtg)的涡轮致动器、排气净化阀等中使用的隔膜;egr(排气再循环)的控制软管、排放控制软管、涡轮增压器的涡轮机油用软管(供给)、涡轮机油用软管(返回)、涡轮空气软管、内部冷却器软管、涡轮增压器软管、具备内部冷却器的涡轮发动机的与压缩器连接的软管、尾气软管、进气软管、涡轮软管、dpf(柴油机微粒捕集过滤器)传感器软管等软管;风管或涡轮风管;进气歧管垫圈;egr的密封材料、ab阀的防止后燃阀座、(涡轮增压器等的)涡轮轴封装置、汽车的发动机中使用的摇杆盖或空气吸入歧管等槽部件中使用的密封部件等。
[0178]
此外,在排出气体控制部件中,可以用作蒸气回收罐、催化剂式转化装置、排出气
体传感器、氧传感器等中使用的密封件、或蒸气回收和蒸气罐的电磁阀电枢的密封件;吸气系统歧管垫圈等。
[0179]
另外,在柴油发动机相关的部件中,可以用作直喷喷射器用的o型圈密封件、旋转泵密封件、控制隔膜、燃料软管、egr、起动泵、增压补偿器的隔膜等。另外,还可以用于尿素scr系统中使用的o型圈、密封材料、软管、管、隔膜、或尿素scr系统的尿素水槽主体以及尿素水槽的密封材料等。
[0180]
作为上述变速器系统中的具体使用形态,可以举出变速器关联的轴承密封件、油封装置、o型圈、密封垫、变矩器软管等。
[0181]
还可以举出变速箱油封装置、at的变速箱油用软管、atf软管、o型圈、密封垫类等。
[0182]
需要说明的是,在变速器中存在at(自动变速器)、mt(手动变速器)、cvt(连续可变变速器)、dct(双离合变速器)等。
[0183]
另外,还可以举出手动或自动变速器用的油封装置、垫圈、o型圈、密封垫、或无级变速器(带式或环式)用的油封装置、垫圈、o型圈、密封垫、以及atf线性电磁阀用密封垫、手动变速器用油用软管、自动变速器用atf软管、无级变速器(带式或环式)用cvtf软管等。
[0184]
作为操纵系统中的具体使用形态,可以举出动力转向器油用软管、高压动力转向器软管等。
[0185]
作为在汽车发动机的发动机主体中使用的形态,可以举出例如汽缸盖垫圈、气缸盖罩垫圈、油盘密封垫、一般垫圈等垫圈、o型圈、密封垫、正时齿带盖(timing belt cover)垫圈等密封件、控制软管等软管、发动机支架的防震橡胶、控制阀隔膜、凸轮轴油封装置等。
[0186]
在汽车发动机的主运动系统中,可以用于曲轴密封件、凸轮轴油封等轴封装置等。
[0187]
在汽车发动机的阀动系统中,可以用于发动机阀的阀杆油封装置、蝶形阀的阀座等。
[0188]
在汽车发动机的润滑冷却系统中,可以用于机油冷却器的机油冷却器软管、回油软管、密封垫圈、或散热器周边的水龙带、散热器的密封件、散热器的垫圈、散热器的o型圈、真空泵的真空泵油用软管等、以及散热器软管、散热器水箱、油压用隔膜、风扇连接密封件等。
[0189]
这样,作为在汽车领域中使用的具体例的一例,可以举出机座垫圈、油盘垫圈、歧管密封垫、氧传感器用密封件、氧传感器衬套、氧化氮(nox)传感器用密封件、氧化氮(nox)传感器衬套、氧化硫传感器用密封件、温度传感器用密封件、温度传感器衬套、柴油机颗粒过滤器传感器用密封件、柴油机颗粒过滤器传感器衬套、喷射器o型圈、喷射器密封垫、燃料泵的o型圈或隔膜、齿轮箱密封件、动力活塞密封垫、气缸衬层的密封件、阀杆的密封件、静态阀杆密封件、动态阀杆密封件、自动变速器的前泵密封件、后轴小齿轮密封件、万向接头的垫圈、计速器的小齿轮密封件、脚制动器的活塞皮碗、扭矩传递装置的o型圈或油封装置、尾气再燃烧装置的密封件或轴承密封件、再燃烧装置用软管、汽化器的传感器用隔膜、防震橡胶(发动机支架、排气部、消音器吊胶、悬挂衬套、中心轴承、支撑橡胶保险杠等)、悬挂用防震橡胶(支撑杆装配、衬套等)、驱动系统防震橡胶(阻尼器等)、燃料软管、egr的管或软管、双腔并动式化油器管、汽化器的针形阀的芯阀、汽化器的法兰垫圈、油用软管、油冷却器软管、atf软管、汽缸盖垫圈、水泵密封件、齿轮箱密封件、针形阀片、摩托车用簧片阀的簧片、汽车发动机的油封装置、汽油软管枪的密封件、汽车空调机用密封件、发动机的内部冷
却器用橡胶软管、送油经路连接器装置(fuel line connector systems)的密封件、cac阀、针形片、发动机周围电线、加油软管、汽车空调机o型圈、进气垫圈、燃料箱材料、配电器用隔膜、水龙带、离合器软管、ps软管、at软管、真空助力器软管、加热器软管、空调软管、通风软管、加油口盖、ps齿条密封件、齿条及副齿轮防护罩、cvj防护罩、球接头防尘罩、支柱防尘罩、挡风雨条、玻璃滑槽、中心单元密封垫、车身侧围密封条、保险杆橡胶、门锁、仪表板绝缘体、高张力线、平带、多v带、同步齿形带、齿形带、v多楔带、轮胎、雨刮片、lpg汽车调节器用隔膜或柱塞、cng汽车调节器用隔膜或阀、dme对应橡胶部件、自动张紧的隔膜或防护罩、怠速控制的隔膜或阀、自动速度控制的致动器、负压泵的隔膜、止回阀或柱塞、o.p.s.的隔膜或o型圈、汽油泄压阀、发动机气缸套的o型圈或垫圈、湿式气缸套的o型圈或垫圈、差速器齿轮的密封件或垫圈(齿轮油的密封件或垫圈)、动力转向器装置的密封件或垫圈(psf的密封件或垫圈)、减震器的密封件或垫圈(saf的密封件或垫圈)、等速万向节的密封件或垫圈、轮轴承的密封件或垫圈、金属垫圈的涂层剂、卡钳(
キャリパー
)密封件、防护罩类、轮轴承密封件、轮胎的硫化成型中使用的胶囊等。
[0190]
在上述航空器领域、航天
·
火箭领域、船舶领域中,特别可以用于燃料系统、润滑油系统。
[0191]
在上述航空器领域中,可以用作例如航空器用各种密封部件、航空器用机油用途的航空器用各种部件、喷气发动机阀杆密封件、垫圈或o型圈、旋转轴密封件、油压设备的垫圈、防火墙密封件、燃料供给用软管、垫圈或o型圈、航空器用电缆、油封装置或轴封装置等。
[0192]
在上述航天火箭领域中,可以用作例如宇宙飞船、喷气发动机、导弹等的唇型密封件、隔膜、o型圈、或耐气体涡轮发动机用油的o型圈、导弹地面控制用防震台垫等。
[0193]
另外,在船舶领域中,可以用作例如螺旋桨的传动轴船尾密封件、柴油发动机的吸排气用阀杆密封件、蝶形阀的阀密封件、蝶形阀的阀座和轴封、蝶形阀的轴封、船尾管密封件、燃料软管、垫圈、发动机用的o型圈、船舶用电缆、船舶用油封装置、船舶用轴封装置等。
[0194]
在上述化学设备等化学品领域、医药品等化学药品领域中,可以用于要求高度的耐化学药品性的工序、例如制造医药品、农药、涂料、树脂等化学品的工序中。
[0195]
作为上述化学品领域和化学药品领域中的具体使用形态,可以举出化学装置、化学药品用泵或流量计、化学药品用配管、热交换器、农药喷洒机、农药输送泵、气体配管、燃料电池、分析仪器或理化仪器(例如,分析仪器、计量表类的柱、配件等)、排烟脱硫装置的收缩接头、硝酸工厂、发电厂涡轮等中使用的密封件、医疗用灭菌工艺中使用的密封件、电镀液用密封件、造纸用皮带轮的密封、风洞的接合密封件;反应机、搅拌机等化学装置、分析仪器或计量表类、化学泵、泵外壳、阀、旋转计等中使用的o型圈、机械密封用o型圈、压缩机密封用的o型圈;高温真空干燥机、气相色谱或ph计的管结合部等中使用的密封垫、硫酸制造装置的玻璃冷却器密封垫;隔膜泵、分析仪器或理化仪器等中使用的隔膜;分析仪器、计量表类中使用的垫圈;分析仪器或计量表类中使用的衬套(金属箍);阀座;u型密封皮碗;化学装置、汽油箱、风洞等中使用的衬层、耐酸铝加工槽的耐蚀衬层;镀覆用掩蔽夹具的涂层;分析仪器或理化仪器的阀部件;排烟脱硫工厂的伸缩接缝;针对浓硫酸等的耐酸软管、氯气输送软管、耐油软管、苯或甲苯贮槽的雨水排水软管;分析仪器或理化仪器等中使用的耐化学药品性管或医疗用管;纤维染色用的耐三氯乙烯用辊或染色用辊;医药品的药栓;医疗用的橡胶栓;试剂瓶、试剂罐、袋、化学药品容器;耐强酸、耐溶剂的手套或长靴等保护具等。
[0196]
在上述显影机等照相领域、印刷机械等印刷领域、涂装设备等涂装领域中,可以用作干式复印机的辊、带、密封件、阀部件等。
[0197]
作为上述照相领域、印刷领域和涂装领域中的具体使用形态,可以举出复印机的转印辊的表面层、复印机的清洁刮板、复印机的带;复印机、打印机、传真机等oa设备用的辊(可以举出例如定影辊、压接辊、加压辊等)、带;ppc复印机的辊、辊刮板、带;膜显影机、x射线膜显影机的辊;印刷机械的印刷辊、刮刀、管、阀部件、带;打印机的油墨管、辊、带;涂布、涂装设备的涂装辊、刮刀、管、阀部件;显影辊、凹版辊、导辊、磁带制造涂布生产线的导辊、磁带制造涂布生产线的凹版辊、涂布辊等。
[0198]
在包括上述食品工厂设备和家庭用品的食品设备领域中,可以用于食品制造工序、食品传输器用或食品储藏器用。
[0199]
作为上述食品设备领域中的具体使用形态,可以举出板式热交换器的密封件、自动售货机的电磁阀密封件、罐壶的密封垫、污水管密封垫、压力锅的密封垫、热水器密封件、热交换器用垫圈、食品加工处理装置用的隔膜或密封垫、食品加工处理机用橡胶材料(例如热交换器垫圈、隔膜、o型圈等各种密封件、配管、软管、卫生密封垫、阀密封垫、填充时作为瓶等的口与填充剂之间的接缝使用的填充用密封垫)等。另外,还可以举出酒类、冷饮水等制品、填充装置、食品杀菌装置、酿造装置、热水器、各种自动食品售货机等中使用的密封垫、垫圈、管、隔膜、软管、接头套管等。
[0200]
在上述原子能发电站设备领域中,可以用于原子炉周边的止回阀、减压阀、六氟化铀的浓缩装置的密封件等。
[0201]
作为上述一般工业领域中的具体使用形态,可以举出工作机械、建设机械、油压机械等油压设备用密封材料;油压、润滑机械的密封件或轴承密封件;心轴等中使用的密封材料;干洗设备的窗等中使用的密封件;粒子回旋加速装置的密封件或(真空)阀密封件、质子加速器的密封件、自动包装机的密封件、空气中的二氧化硫或氯气分析装置(公害测定器)用泵的隔膜、蛇泵衬层、印刷机的辊或带、传送用的带(传送带)、铁板等的酸洗用挤压辊、机器人的电缆、铝压延管线等溶剂挤压辊、耦合器的o型圈、耐酸缓冲材、切削加工机械的滑动部分的防尘密封件或唇型橡胶、含水分垃圾焚烧处理机的垫圈、摩擦材料、金属或橡胶的表面改性剂、被覆材料等。另外,还可以用作造纸工艺中使用的装置的垫圈或密封材料、洁净室用过滤器单元的密封剂、建筑用密封剂、混凝土或水泥等的保护涂层剂、玻璃布渗入材料、聚烯烃的加工助剂、聚乙烯的成型性改良添加剂、小型发电机或剪草机等的燃料容器、通过对金属板实施底层涂料处理而得到的预涂金属等。此外,还可以渗入到织布并进行烧结而作为片和带使用。
[0202]
作为上述钢铁领域中的具体使用形态,可以举出铁板加工设备的铁板加工辊等。
[0203]
作为上述电气领域中的具体使用形态,可以举出新干线的绝缘油盖、液封型变压器的通风密封件、变压器的密封件、油井电缆的夹套、电炉等烘箱的密封件、微波炉的窗框密封件、在将crt的楔和凹槽粘接时所使用的密封材料、卤素灯的密封材料、电气部件的固定剂、护套加热器的末端处理用密封材料、电气设备引线端子的绝缘防湿处理中使用的密封材料等。另外,还可以用于耐油耐热电线、高耐热性电线、耐化学药品性电线、高绝缘性电线、高压送电线、电缆、地热发电装置中使用的电线、汽车发动机周边中使用的电线等的被覆材料。还可以用于车辆用电缆的油封装置或轴封装置。进而还可以用于电气绝缘材料(例
如各种电气设备的绝缘用隔离物、电缆的接头或末端部等中使用的绝缘胶带、热收缩性的管等中使用的材料)、在高温气氛下使用的电气和电子设备材料(例如电动机用引出线材料、高热炉周围的电线材料)。另外还可以用于太阳能电池的密封层或保护膜(背板)。
[0204]
在上述燃料电池领域中,可以用作固体高分子型燃料电池、磷酸盐型燃料电池等中的电极间、电极-隔板间的密封材料、氢、氧、生成水等的配管的密封件或密封垫、隔板等。
[0205]
在上述电子部件领域中,可以用于散热材料原料、电磁波屏蔽材料原料、计算机的硬盘驱动器(磁记录装置)用的垫圈等。另外,还可以用作硬盘驱动器的缓冲橡胶(碰撞制动器)、镍氢二次电池的电极活性物质的粘结剂、锂离子电池的活性物质的粘结剂、锂二次电池的聚合物电解质、碱蓄电池的正极的接合剂、el元件(电致发光元件)的粘结剂、冷凝器的电极活性物质的粘结剂、封装剂、密封剂、光纤的石英的被覆材料、光纤被覆材料等膜或片类、电子部件、电路基板的灌封、涂布或粘接密封件、电子部件的固定剂、环氧树脂等封装剂的改性剂、印刷基板的涂层剂、环氧树脂等印刷电路板预浸料树脂的改性材料、电灯泡等的防飞散材料、计算机用垫圈、大型计算机冷却软管、二次电池、特别是锂二次电池用的垫圈或o型圈等密封垫、对有机el结构体的外表面的单面或双面进行覆盖的密封层、连接器、阻尼器等。
[0206]
在上述化学药品输送用设备领域中,可以用于卡车、拖车、油罐车、船舶等的安全阀或装运阀等。
[0207]
在上述石油、燃料气等能源探测采掘设备部件领域中,用作石油、天然气等的开采时所使用的各种密封材料、油井中所使用的电气连接器的防护罩等。
[0208]
作为上述能源探测采掘设备部件领域中的具体使用形态,可以举出钻头密封件、压力调节隔膜、水平挖掘电动机(定子)的密封件、定子轴承(轴)密封件、防喷装置(bop)中使用的密封材料、旋转防喷装置(钻杆刮泥器)中使用的密封材料、mwd(实时挖掘信息探知系统)中使用的密封材料或气液连接器、测井装置(测井装备)中使用的测井共聚密封件(例如o型圈、密封件、密封垫、气液连接器、防护罩等)、膨胀型封隔器或完井封隔器以及它们中使用的封隔器密封件、水泥灌浆装置中使用的密封件或密封垫、穿孔器(穿孔装置)中使用的密封件、泥浆泵中使用的密封件、密封垫或电动机衬层、地下听检器罩、u型密封皮碗、复合安装密封皮碗、旋转密封件、层压弹性轴承、流量控制的密封件、砂量控制的密封件、安全阀的密封件、水力压裂装置(压裂装备)的密封件、线性封隔器或线性吊架的密封件或密封垫、井口的密封件或密封垫、阻气门或阀的密封件或密封垫、lwd(随钻测井)用密封材料、石油勘探/石油钻井用途中使用的隔膜(例如石油钻井液池等的润滑油供给用隔膜)、闸阀、电子防护罩、穿孔枪的密封元件等。
[0209]
此外,还可以用于厨房、浴室、洗手间等的接缝密封剂;室外帐篷的胶布;印章材料用的密封件;气体热泵用橡胶软管、耐氟利昂性橡胶软管;农业用的膜、衬层、耐候性罩;建筑或家电领域等中使用的层压钢板等的罐类等。
[0210]
此外,还可以用作与铝等金属结合的物品。作为这样的使用形态,可以举出例如门密封件、闸阀、摆阀、电磁阀尖端、以及与金属结合的活塞密封件或隔膜、金属垫圈等与金属结合的金属橡胶部件等。
[0211]
另外,还可以用于自行车中的橡胶部件、制动片、制动块等。
[0212]
另外,作为本发明的纤维增强复合材料或带的形态之一,可以举出带。作为上述
带,可示例出以下的带。作为动力传递带(包括平带、v带、v多楔带、齿形带等)、传送用带(传送带),可以举出:用于农业用机械、工作机械、工业用机械等的发动机周围等各种高温部位的平带;用于在高温环境下传送煤炭、碎石、砂土、矿石、木材片等松散物或粒状物的传送带;高炉等的炼钢厂等所使用的传送带;在精密设备组装工厂、食品工厂等中暴露于高温环境下的用途中的传送带;农业用机械、一般设备(例如oa设备、印刷机械、业务用干燥机等)、汽车用等的v带或v多楔带;传送机器人的传动带;食品机械、工作机械的传动带等齿形带;汽车用、oa设备、医疗用、印刷机械等中所使用的齿形带等。
[0213]
特别是,作为汽车用齿形带,以同步齿形带为代表。
[0214]
上述带可以为单层结构,也可以为多层结构。
[0215]
在为多层结构的情况下,上述带可以由本发明的纤维增强复合材料或带及由其他材料形成的层构成。
[0216]
在多层结构的带中,作为由其他材料形成的层,可以举出由其他橡胶形成的层或由热塑性树脂形成的层、各种纤维增强层、帆布、金属箔层等。
[0217]
本发明的纤维增强复合材料或带还可以用于产业用防震垫、防震垫、铁路用扁钢坯垫(slab mat)、垫类、汽车用防震橡胶等。作为汽车用防震橡胶,可以举出发动机支架用、电动机装配用、构件装配用、支撑杆装配用、衬套用、阻尼器用、消音器吊胶用、中心轴承用等的防震橡胶。
[0218]
另外,作为其他使用形态,可以举出挠性接头、伸缩接缝等的连接部件、防护罩、索环等。若为船舶领域,可以举出例如船用泵等。
[0219]
连接部件是指配管和配管设备中使用的接头,可用于防止由配管系统产生的振动、噪音;吸收因温度变化、压力变化所致的伸缩或位移;吸收尺寸变动;缓和、防止因地震、地基下沉所致的影响;等用途中。
[0220]
挠性接头、伸缩接缝可优选用作例如造船配管用、泵或压缩器等的机械配管用、化学设备配管用、电气配管用、土木/水道配管用、汽车用等复杂形状成型体。
[0221]
防护罩可优选用做例如等速万向节防护罩、防尘罩、齿条和小齿轮操纵防护罩、栓防护罩、活塞防护罩等汽车用防护罩、农业机械用防护罩、产业车辆用防护罩、建筑机械用防护罩、油压机械用防护罩、空压机械用防护罩、集中润滑机用防护罩、液体输送用防护罩、消防用防护罩、各种液化气体输送用防护罩等各种产业用防护罩等复杂形状成型体。
[0222]
另外,还可用于压滤机用隔膜、鼓风机用隔膜、给水用隔膜、液体储藏罐用隔膜、压力开关用隔膜、储蓄器用隔膜、吊架等的气垫用隔膜等。
[0223]
另外,还可用作例如利用三聚氰胺树脂、酚树脂、环氧树脂等制造装饰胶合板、印刷基板、电气绝缘板、硬质聚氯乙烯层积板等时的热压成型用缓冲材料。
[0224]
另外,除此以外还可以有助于兵器关联的密封垫圈、针对与侵袭性化学剂的接触的防护服之类的各种支撑体的防渗化。
[0225]
另外,可以用于为了密封、封装在汽车、船舶等运输设备等中使用的包含胺系添加剂(特别是作为抗氧化剂、清洁分散剂而使用的胺系添加剂)的润滑油(机油、变速箱油、齿轮油等)、燃料油、润滑脂(特别是脲系润滑脂)而使用的o(方)形环、v-形环、x-形环、密封垫、垫圈、隔膜、油封装置、轴承密封件、唇型密封件、柱塞密封件、门密封件、唇型和端面密封件、气体传送板密封件、晶片支承密封件、滚筒密封件等各种密封材料等,还可以用作管、
软管、各种橡胶辊、涂层、带、阀的阀体等。另外,还可以用作层压用材料、衬层用材料。
[0226]
还可用于与汽车等的内燃机的变速器油和/或发动机油接触而检测其油温和/或油压的传感器的引线等中使用的耐热耐油性电线的被覆材料、自动变速器或发动机的油盘内等高温油气氛中。
[0227]
除此以外,还可以举出复印机用非粘合耐油辊、耐候防结冰用挡风雨条、输液用橡胶栓、小药瓶橡胶栓、防粘剂、非粘合轻传送带、汽车发动机支架的平垫圈(
プレーガスケット
)的防粘合覆膜、合成纤维的被覆加工、具有密封垫被覆薄层的螺栓部件或接头等用途。
[0228]
需要说明的是,关于本发明的纤维增强复合材料或带的汽车关联部件用途,还包括同样结构的机动二轮车的部件用途。
[0229]
另外,作为上述汽车关联中的燃料,可以举出轻油、汽油、柴油发动机用燃料(包括生物柴油燃料)等。
[0230]
在高温环境下使用纤维增强复合材料、带、层积体、管、立管或流送管也是本发明之一。
[0231]
以上对实施方式进行了说明,但可以理解的是,能够在不脱离权利要求书的主旨和范围的情况下对方式及详细情况进行各种变更。
[0232]
实施例
[0233]
接着,举出实施例对本发明的实施方式进行说明,但本发明不仅限于所述实施例。
[0234]
实施例的各数值通过下述方法进行测定。
[0235]
<氟树脂的组成>
[0236]
使用核磁共振装置ac300(bruker-biospin公司制造),将测定温度设为(聚合物的熔点+20)℃,进行
19
f-nmr测定,由各峰的积分值求出。根据单体的种类,适当组合元素分析的结果而求出。
[0237]
<氟树脂的氯原子含量>
[0238]
由氟树脂的组成通过计算求出。
[0239]
<氟树脂的熔点(℃)>
[0240]
使用差示扫描量热计rdc220(seiko instruments公司制造),按照astm d-4591,以升温速度10℃/分钟进行热测定,由所得到的吸热曲线的峰求得熔点。
[0241]
<氟树脂的流值>
[0242]
使用高下式流动试验仪cft-500d(岛津制作所公司制造),在温度230℃、载荷100kgf下通过直径1mm
×
长度1mm的节流孔挤出,将每1秒流动的树脂的体积(cm3/秒)作为流值。
[0243]
氟树脂的熔体流动速率(mfr)
[0244]
根据astm d3307-01,使用熔体流动指数测定仪(东洋精机公司制造),将在297℃或230℃、5kg载荷下每10分钟从内径2mm、长度8mm的喷嘴流出的聚合物的质量(g/10分钟)作为mfr。
[0245]
实施例1~2和比较例1~2
[0246]
准备表2中记载的氟树脂的膜。
[0247][0248]
氟树脂(4)
[0249]
聚偏二氟乙烯(solvay公司制造、solef 60512)
[0250]
按照氟树脂膜/碳纤维片/氟树脂膜的顺序配置,使氟树脂与碳纤维的混合比(质量比)为40:60~45:55。在以下的条件下实施热压,得到片状的纤维增强复合材料。所得到的片状的纤维增强复合材料的厚度为0.24mm。
[0251]
碳纤维
[0252]
东丽公司制造的t700sc-12000-60e(拉伸强度:4900mpa、拉伸弹性模量:230gpa、上胶剂附着量0.2%)
[0253]
热压条件
[0254]
压制温度:300℃
[0255]
保温时间:5分钟
[0256]
压制时间:10分钟
[0257]
压力:15kn
[0258]
按照astm d638进行拉伸试验,测定氟树脂膜的最大点应力、最大点伸长率和拉伸弹性模量。结果示于表3。
[0259]
根据astm d3039-17,在下述条件下进行拉伸试验,测定所得到的纤维增强复合材料的最大点应力、最大点伸长率和拉伸弹性模量。结果示于表3。
[0260]
样品形状:厚度:0.24mm、宽度:20mm、长度:250mm
[0261]
夹具:instron公司制造、型号2580-301、容量
±
100kn
[0262]
应变仪:东京测器研究所公司制造、型号:fla-6-11-3ljct
[0263]
拉伸速度:2mm/分钟、
[0264]
标线间距离:130mm
[0265][0266]
符号说明
[0267]
1a、1b、1c:带
[0268]
2:中央部
[0269]
3:厚度薄部
[0270]
4:凸部
[0271]
5:厚度薄部
[0272]
10:管
[0273]
11:第1层
[0274]
12:第2层
[0275]
14、15、16:带
[0276]
20:管
[0277]
21:第1层
[0278]
22:第2层
[0279]
23:第3层
技术特征:
1.一种纤维增强复合材料,其为含有碳纤维和氟树脂的纤维增强复合材料,其中,通过以下的条件测定的拉伸弹性模量为40gpa以上,(拉伸弹性模量的测定条件)除了采用以下的条件以外,按照astm d3039-17进行测定,夹具:instron公司制造、型号2580-301、容量
±
100kn应变仪:东京测器研究所公司制造、型号:fla-6-11-3ljct拉伸速度:2mm/分钟。2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料,其中,所述氟树脂含有氯原子。3.根据权利要求2所述的纤维增强复合材料,其中,所述氟树脂的氯原子的含量为1.5质量%以上。4.根据权利要求1~3中任一项所述的纤维增强复合材料,其中,所述氟树脂为选自由聚三氟氯乙烯和三氟氯乙烯共聚物组成的组中的至少1种。5.根据权利要求1~4中任一项所述的纤维增强复合材料,其中,所述碳纤维由碳单纤维和附着于所述碳单纤维的上胶剂构成,所述上胶剂的附着量相对于所述碳单纤维和所述上胶剂的总质量为3%以下。6.根据权利要求1~5中任一项所述的纤维增强复合材料,其中,最大点应力为600mpa以上。7.根据权利要求1~6中任一项所述的纤维增强复合材料,其为带。
技术总结
本发明提供一种纤维增强复合材料,其为含有碳纤维和氟树脂的纤维增强复合材料,其中,通过特定条件测定的拉伸弹性模量为40GPa以上。上。
技术研发人员:桑岛祐己 津田早登
受保护的技术使用者:大金工业株式会社
技术研发日:2021.12.16
技术公布日:2023/9/9
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