(57)【要約】  波型熱保護管及びその作製方法が本明細書に記載される。熱保護管は、改善された耐熱性、改善された摩耗抵抗を有し、断熱材料から落ちたガラスファイバへの作業者の曝露を最小化または排除する。波型熱保護管は、いくつか例を挙げると、自動車、輸送、及び工業用途で使用されることができる。【選択図】  なし
2019513952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱保護管であって、
アルミニウムを含み、外面及び内面を有する外層と、
アルミニウム層及びガラスファイバ層を含む内部複合層であって、前記アルミニウム層及び前記ガラスファイバ層が、ともに積層されており、
前記内部複合層の前記アルミニウム層が、前記外層の前記内面に固着されており、
前記内部複合層の前記ガラスファイバ層が、前記熱保護管の内部空間を画定し、前記ガラスファイバ層が、ポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングされている、熱保護管。
【請求項２】
前記ポリマーコーティングが、ポリアクリレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリエーテル、ポリイミダゾピロロン、ポリオキサジアゾール、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリキノキサリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリトリアゾール、ポリ（ｐ−キシリレン）、ポリアミド、ポリ（フェニレンスルフィド）、及びポリカーボネートのうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の熱保護管。
【請求項３】
前記ポリマーコーティングが、ポリアクリレート、ポリウレタン、またはポリシロキサンを含む、請求項１に記載の熱保護管。
【請求項４】
前記ポリマーコーティングが架橋されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱保護管。
【請求項５】
前記ポリマーコーティングが、最大約２５０℃まで少なくとも３，０００時間熱安定性である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱保護管。
【請求項６】
前記ポリマーコーティングが、最大３００℃まで少なくとも６時間熱安定性である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱保護管。
【請求項７】
前記熱保護管が、熱保護試験に従って測定した場合、少なくとも１時間６５℃以下の前記内部空間の内部温度を提供する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱保護管。
【請求項８】
前記熱保護管が、ＤＩＮ７５２００試験方法（１９８９−０９）に従って測定した場合、燃焼速度ゼロを有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱保護管。
【請求項９】
前記熱保護管が、視認可能なヘアラインクラックまたは積層された層の分離を起こすことなく、５，０００，０００回の試験サイクルを受けて動作可能である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の熱保護管。
【請求項１０】
波型熱保護管を作製する方法であって、
ガラスファイバ層及び第１のアルミニウム層を積層して、ガラスファイバ側面及びアルミニウム側面を有するアルミニウム−ガラスファイバ積層体を作製することと、
前記アルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記ガラスファイバ側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を作製することと、
前記ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体をマンドレル上に配置して、積層管を作製することであって、前記ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面が、前記マンドレルに面して配置され、前記ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面が、保護される構成要素を受容するための前記熱保護管の内部空間を画定することと、
前記マンドレル上の前記ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記アルミニウム側面上に第２のアルミニウム層を含む外層を適用して、熱保護管を作製することと、
前記熱保護管を波型に成形して前記波型熱保護管を作製することと、を含む、方法。
【請求項１１】
前記アルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記ガラスファイバ側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングすることが、
ポリマーコーティングを適用して、前記アルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記ガラスファイバ側面を少なくとも部分的にコーティングするステップと、
前記ポリマーコーティングを硬化して、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造するステップと、を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記硬化ステップが、およそ９０〜２００℃で１５〜９０秒間、前記アルミニウム−ガラスファイバ積層体を加熱することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマーコーティングが、ポリアクリレート、ポリウレタン、またはポリシロキサンを含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリマーコーティングが、最大約２５０℃まで少なくとも３，０００時間熱安定性である、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ポリマーコーティングが、最大３００℃の温度で６時間熱安定性である、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記熱保護管が、熱保護試験方法に従って測定した場合、少なくとも１時間６５℃以下の前記内部空間で測定される内部温度を提供する、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
波型熱保護管を作製する方法であって、
ガラスファイバ層の少なくとも１つの側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたガラスファイバ層を作製することと、
前記ポリマーコーティングされたガラスファイバ層及び第１のアルミニウム層を積層して、ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面及びアルミニウム側面を有する、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層管を作製することと、
前記ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体をマンドレル上に配置して、積層管を作製することであって、前記ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面が、前記マンドレルに面して配置され、前記ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面が、保護される構成要素を受容するための前記熱保護管の内部空間を画定することと、
前記マンドレル上の前記ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体の前記アルミニウム側面上に第２のアルミニウム層を含む外層を適用して、熱保護管を作製することと、
前記熱保護管を波型に成形して前記波型熱保護管を作製することと、を含む、方法。
【請求項１８】
ガラスファイバ層をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたガラスファイバ層を製造することが、前記ポリマーコーティングを硬化することを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ポリマーコーティングが、ポリアクリレート、ポリウレタン、またはポリシロキサンを含む、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ポリマーコーティングが、最大３００℃の温度で６時間熱安定性である、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年３月１５日出願の米国仮特許出願第６２／４７１，４０２号に対する優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、自動車、輸送、工業、または他の用途へ使用するための波型熱保護管に関する。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウム（Ａｌ）合金は、自動車、輸送、工業、またはエレクトロニクス関連用途等の多数の用途において、鋼鉄及び他の金属に取って代わっている。いくつかの用途では、アルミニウム合金は、高い強度、高い成形性、腐食耐性、高い温度耐性、及び／または低重量を呈する必要があり得る。場合によっては、アルミニウム合金は、熱保護管のガラスファイバなどの断熱材料と組み合わされる。かかる熱保護管は、車、トラック、または他の車両のエンジン区画内で、放熱源からワイヤ、線、及び冷水パイプを保護するために使用され得る。熱保護管は、柔軟性、耐振動性、耐燃焼性、及び温度耐性があるべきであり、作業条件下で剥離、ひび割れ、または亀裂を起こすべきではない。燃料効率のよりよいエンジンをより熱く燃焼させ、エンジン区画設計がより小型になるほど、より高温で保護を提供することができる熱保護管が必要である。
【０００４】
更に、熱保護管中のガラスファイバ断熱層は、使用中の摩耗の結果、劣化され得る。摩耗は、ガラスファイバに破損を生じ、したがって、ガラスファイバ層を脆弱にする。耐摩耗性の増大は、望ましい特性である。
【０００５】
加えて、熱保護管に用いられるガラスファイバから、組み立て作業者を保護することが、非常に望ましい。作業者が、管を特定の長さに切断し、管を通るワイヤ、線、ホース、及び冷却水パイプなどの構成要素を通す際、ガラスファイバは、露出され及び／または放出される。ガラスファイバ及び／またはガラスファイバ由来の微粒子は、作業者の保護されていない腕及び前腕に皮膚刺激を引き起こす場合がある。更に、空気中に浮遊するガラスファイバまたはガラスファイバ由来の微粒子を、作業者が吸入する危険性を引き起こし得る。これらの作業現場での作業員の有害物質への曝露を防止するために、改善された熱保護管が必要である。
【発明の概要】
【０００６】
実施形態という用語及び同様の用語は、本開示の主題及び下記の特許請求の範囲全てを広義に指すことを意図している。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載の主題を限定せず、または下記の特許請求の意味もしくは範囲を限定しないと理解されるべきである。本明細書に包含される本開示の実施形態は、この要約ではなく、下記の特許請求によって定義される。この要約は、本発明の様々な態様の大まかな概要であり、下記の発明を実施するための形態の項で更に記載される概念のいくつかを紹介する。この概要は、特許請求された主題の肝要なまたは本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、特許請求された主題の範囲を決定するために分離して使用されることも意図していない。主題は、本明細書全体の適切な部分、いずれかまたは全ての図面、及び各請求項を参照して理解されるべきである。
【０００７】
保護される構成要素に、より高温での熱保護を提供し、より良好な耐摩耗性を提供し、また作業者のガラスファイバ及び／またはガラスファイバ由来の微粒子への曝露の低減する、改善された熱保護管が本明細書で提供される。
【０００８】
いくつかの実施例では、熱保護管は、外層及び内部複合層を含む。いくつかの実施例では、外層は、アルミニウムを含み、外面及び内面を有する。いくつかの実施例では、内部複合層は、アルミニウム層及びガラスファイバ層を含み、アルミニウム層及びガラスファイバ層は、ともに積層される。場合によっては、内部複合層のアルミニウム層は、アルミニウム外層の内面に固着され、内部複合層のガラスファイバ層は、熱保護管の内部空間を画定する。いくつかの実施例では、ガラスファイバ層は、ポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングされている。
【０００９】
いくつかの実施例では、熱保護管は波型である。いくつかの実施例では、熱保護管の外層は、１ＸＸＸ、３ＸＸＸ、５ＸＸＸ、または８ＸＸＸ系のアルミニウム合金を含む。いくつかの実施例では、熱保護管の内部複合層のアルミニウム層は、１ＸＸＸ、３ＸＸＸ、５ＸＸＸ、または８ＸＸＸ系のアルミニウム合金を含む。
【００１０】
いくつかの実施例では、ガラスファイバ層は、ガラスファイバ織布を含み、ポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングされている。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ポリアクリレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリエーテル、ポリイミダゾピロロン、ポリオキサジアゾール、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリキノキサリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリトリアゾール、ポリ（ｐ−キシリレン）、ポリアミド、ポリ（フェニレンスルフィド）、及びポリカーボネートのうちの１つ以上を含む。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ポリアクリレートを含む。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ポリシロキサンを含む。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ポリウレタンを含む。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングはポリイミドを含む。場合によっては、ポリマーコーティングは、水性分散液で適用され得る。例えば、ポリマーコーティングは、脂肪族熱架橋性ポリウレタンを含む水性分散液で適用され得る。ポリマーコーティングが架橋性である場合、ポリマーは、架橋部分を含有する。
【００１１】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ガラスファイバ層への適用後に架橋される。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、最大約２５０℃まで少なくとも３，０００時間熱安定性である。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、最大約３００℃まで最大６時間熱安定性である。いくつかの実施例では、熱保護管は、少なくとも１時間約６５℃以下の熱保護管の内部空間の内部温度を提供する。いくつかの実施例では、熱保護管は、ＤＩＮ７５２００試験方法（１９８９−０９）に従って測定した場合、燃焼速度ゼロを有する。いくつかの実施例では、熱保護管は、視認可能なヘアラインクラックまたは積層された層の分離を起こすことなく、約５，０００，０００回以上の試験サイクルを受けて動作可能である。
【００１２】
波型熱保護管の製造方法が、本明細書で更に提供される。いくつかの実施例では、波型熱保護管の製造方法は、ガラスファイバ層及び第１のアルミニウム層を積層して、ガラスファイバ側面及びアルミニウム側面を有するアルミニウム−ガラスファイバ積層体を作製することと、アルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を作製することと、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体をマンドレル上に配置して、積層管を作製することであって、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面が、マンドレルに面して配置され、ガラスファイバ側面が、保護される構成要素を受容するための熱保護管の内部空間を画定する、作製することと、マンドレル上のポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体のアルミニウム側面上に第２のアルミニウム層を含む外層を適用して、熱保護管を作製することと、熱保護管を波型に成形して波型熱保護管を作製することと、を含む。
【００１３】
いくつかの実施例では、アルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングすることは、ポリマーコーティングを適用してアルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面を少なくとも部分的にコーティングするステップと、ポリマーコーティングを硬化してポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造するステップと、を含む。いくつかの実施例では、硬化ステップは、アルミニウム−ガラスファイバ積層体をおよそ９０〜２００℃の連続スループットオーブンで約１５〜９０秒間加熱することを含む。
【００１４】
他の実施例では、波型熱保護管を作製する方法は、ガラスファイバ層の少なくとも１つの側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたガラスファイバ層を作製することと、ポリマーコーティングされたガラスファイバ層及び第１のアルミニウム層を積層して、ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面及びアルミニウム側面を有する、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を作製することと、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体をマンドレル上に配置して、積層管を作製することであって、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体のポリマーコーティングされたガラスファイバ側面が、マンドレルに面して配置され、ポリマーコーティングされたガラスファイバ側面が、保護される構成要素を受容するための熱保護管の内部空間を画定する、作製することと、マンドレル上のポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体のアルミニウム側面上に第２のアルミニウム層を含む外層を適用して、熱保護管を作製することと、熱保護管を波型に成形して波型熱保護管を作製することと、を含む。いくつかの実施例では、ガラスファイバ層をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたガラスファイバ層を製造することは、ポリマーコーティングを硬化してポリマーコーティングされたガラスファイバ層を製造するステップを更に含む。
【００１５】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ポリアクリレート、ポリウレタン、またはポリシロキサンを含む。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、最大約２５０℃まで少なくとも３，０００時間熱安定性である。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、最大約３００℃まで最大６時間熱安定性である。いくつかの実施例では、熱保護管は、下記の熱保護試験方法に従って測定した場合、内部空間で測定された約６５℃以下の内部温度を少なくとも１時間提供する。
【００１６】
他の対象物及び利点は、以下の詳細な非限定的な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本明細書は、以下の添付の図面を参照し、異なる図における同様の参照番号の使用は、同様のまたは類似の構成要素を図示することを意図している。
【００１８】
【図１】一実施例に従った熱保護管の断面の概略図である。
【図２】一実施例に従った熱保護管、及び比較鉄保護管の写真である。
【図３】熱保護試験設定の概略図である。
【図４】耐振動試験設定の概略図である。
【図５】曲げ特性の下位試験設定の概略である。
【図６Ａ】圧縮次いで伸び（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｔｈｅｎ  ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ）試験設定の概略図である。
【図６Ｂ】圧縮次いで伸び試験設定の圧縮部分の概略図である。
【図６Ｃ】圧縮次いで伸び試験設定の伸び部分の概略図である。
【図７】熱保護試験の結果の時間に対する温度のグラフである。
【図８Ａ】圧縮次いで伸び試験中のマンドレル上の熱保護管の写真である。
【図８Ｂ】圧縮次いで伸び試験設定の圧縮部分におけるマンドレル上の熱保護管の写真である。
【図８Ｃ】圧縮次いで伸び試験設定の伸び部分におけるマンドレル上の熱保護管の写真である。
【図９Ａ】比較熱保護管の切断断面の写真である。
【図９Ｂ】いくつかの実施例に従った、熱保護管の切断断面の写真である。
【図１０Ａ】耐摩耗性試験における比較熱保護管の摩擦相手材として使用されるケーブルの写真である。
【図１０Ｂ】耐摩耗性試験におけるいくつかの実施例に従った熱保護管の摩擦相手材として使用されるケーブルの写真である。
【図１１Ａ】耐摩耗性試験の前後のコーティングされていない比較ガラスファイバ層の写真である。
【図１１Ｂ】耐摩耗性試験の前後のいくつかの実施例に従ったポリマーコーティングされたガラスファイバ層の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
波型熱保護管及びその作製方法が本明細書に記載される。熱保護管は、ポリマーコーティングでコーティングされていないガラスファイバ層を含む比較熱保護管と比較して、改善された耐熱性、改善された耐摩耗性を有し、ガラスファイバ断熱材料への作業者の曝露を低減、最小化または排除する。
【００２０】
定義及び説明
本明細書で使用される場合、本明細書で使用されるように、「発明（ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｅ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、「本発明（ｔｈｉｓ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」、及び「本発明（ｐｒｅｓｅｎｔ  ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ）」という用語は、下記の本特許出願及び特許請求の全ての主題を広義に指すことを意図している。これらの用語を含む明細書は、本明細書に記載の主題を限定せず、下記の特許請求項の意味または範囲を限定しないと理解されるべきである。
【００２１】
本明細書で使用される場合、「金属」という用語は、文脈上明確に指示がない限り、純粋な金属、合金、及び金属固溶体を含む。
【００２２】
本明細書では、ＡＡ番号、及び「系」または「７ＸＸＸ」などの他の関連する表記によって特定される合金について言及する。アルミニウム及びその合金の命名及び特定において最も一般的に使用される数字表記システムを理解するためには、アルミニウム協会（Ｔｈｅ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）出版の“Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ａｎｄ  Ｗｒｏｕｇｈｔ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ”、または“Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ａｌｌｏｙ  Ｄｅｓｉｇｎａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｌｉｍｉｔｓ  ｆｏｒ  Ａｌｕｍｉｎｕｍ  Ａｌｌｏｙｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｒｍ  ｏｆ  Ｃａｓｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｉｎｇｏｔ”の両方を参照されたい。
【００２３】
本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、例えば約１５℃、約１６℃、約１７℃、約１８℃、約１９℃、約２０℃、約２１℃、約２２℃、約２３℃、約２４℃、約２５℃、約２６℃、約２７℃、約２８℃、約２９℃、または約３０℃などの約１５℃〜約３０℃の温度を含んでもよい。本明細書で使用される場合、「周囲条件」の意味は、約室温の温度、約２０％〜約１００％の相対湿度、及び約９７５ミリバール（ｍｂａｒ）〜約１０５０ｍｂａｒの気圧を含んでもよい。例えば、相対湿度は、約２０％、約２１％、約２２％、約２３％、約２４％、約２５％、約２６％、約２７％、約２８％、約２９％、約３０％、約３１％、約３２％、約３３％、約３４％、約３５％、約３６％、約３７％、約３８％、約３９％、約４０％、約４１％、約４２％、約４３％、約４４％、約４５％、約４６％、約４７％、約４８％、約４９％、約５０％、約５１％、約５２％、約５３％、約５４％、約５５％、約５６％、約５７％、約５８％、約５９％、約６０％、約６１％、約６２％、約６３％、約６４％、約６５％、６６％、６７％、６８％、６９％、７０％、７１％、７２％、７３％、７４％、７５％、７６％、７７％、７８％、７９％、８０％、８１％、８２％、８３％、８４％、８５％、８６％、８７％、８８％、８９％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、１００％、またはその間のいずれかであってもよい。例えば、気圧は、約９７５ｍｂａｒ、約９８０ｍｂａｒ、約９８５ｍｂａｒ、約９９０ｍｂａｒ、約９９５ｍｂａｒ、約１０００ｍｂａｒ、約１００５ｍｂａｒ、約１０１０ｍｂａｒ、約１０１５ｍｂａｒ、約１０２０ｍｂａｒ、約１０２５ｍｂａｒ、約１０３０ｍｂａｒ、約１０３５ｍｂａｒ、約１０４０ｍｂａｒ、約１０４５ｍｂａｒ、約１０５０ｍｂａｒ、またはその間のいずれかであってもよい。
【００２４】
本明細書に開示の全ての範囲は、その中に包含される任意の及び全ての部分範囲を包含すると理解されるものである。例えば、「１〜１０」と記述される範囲は、最小値１と最大値１０との間の（それらを含む）任意の及び全ての部分範囲、すなわち、１以上の、例えば１〜６．１の最小値で始まり、１０以下の、例えば５．５〜１０の最大値で終わる全ての部分範囲を含むとみなされるべきである。別段の記載がない限り、要素の組成量を指す場合の表現「最大」は、その要素が任意選択的であり、その特定の要素がゼロパーセントの組成物を含むことを意味する。別段の記載がない限り、全ての組成百分率は、重量パーセント（重量％）である。
【００２５】
本明細書で使用される場合、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」の意味は、文脈上別途明確に指示がない限り、単数及び複数の指示物を含む。
【００２６】
結晶微細化剤及び脱酸剤、または他の添加剤などの付随的な要素は、本明細書に記載される合金または本明細書に記載の合金の特徴を逸脱することなく、または顕著に変化させることなく、存在し得、及びそれら自体に他の特徴を添加し得る。
【００２７】
アルミニウム合金製品を含む熱保護管
例示的な熱保護管の断面の概略図を図１に示す。図１に図示される熱保護管１００は、外層１０及び内部複合層２０を含む。いくつかの実施例では、内部複合層２０は、ともに積層されアルミニウム−ガラス（ＡＧ）積層材料を作製するアルミニウム層２０Ｂ及びガラスファイバ層２０Ａを含む。いくつかの実施例では、アルミニウム層２０は、外層１０の内面に固着され、任意選択的にアルミニウム層２０Ｂと外層１０の内面との間の接着位置で固着される。ガラスファイバ層２０Ａは、ポリマーコーティング３０で少なくとも部分的にコーティングされている。ガラスファイバ層２０Ａは、内部空間４０を画定する。
【００２８】
いくつかの実施例では、熱保護管１００の外径５０は、約８〜約１２０ミリメートル（ｍｍ）であるが、管は、任意の好適な直径を有し得る。いくつかの実施例では、外径は、約１０〜約１００ｍｍ、約２０〜約８０ｍｍ、約３０〜約７０ｍｍ、約８〜約２０ｍｍ、約２０〜約４０ｍｍ、約４０〜約６０ｍｍ、約６０〜約８０ｍｍ、約８０〜約１００ｍｍ、約１００〜約１１０ｍｍ、または約１１０〜約１２０ｍｍである。
【００２９】
図２は、ポリマーコーティングを含む切断された熱保護管２００、及びポリマーコーティングを有さない切断された比較熱保護管２５０の写真である。比較熱管のガラスファイバは摩滅し、緩く、したがって、作業者の皮膚及び肺への刺激を引き起こす場合がある。対照的に、熱管２００のガラスファイバは、摩滅も緩みもない。
【００３０】
いくつかの実施例では、図２に示されるように、熱保護管は波型である。本明細書における目的の波型管は、円周方向のその表面上に一連の平行な隆起部及び溝を有する管である。各隆起部は、１つの波型として勘定される。いくつかの実施例では、熱保護管は、管長１メートル当たり約４５０±３０個以上の波型を有し得る。他の実施例では、熱保護管は、１メートル当たり約１２５０±３０個以上の波型、１メートル当たり約８５０±３０個以上の波型、１メートル当たり約６５０±３０個以上の波型、１メートル当たり約５００±３０個以上の波型、１メートル当たり約４００±１０個以上の波型、１メートル当たり約３７５±１０個以上の波型、１メートル当たり約３５０±１０個以上の波型、または１メートル当たり約３００±１０個以上の波型を有し得る。
【００３１】
いくつかの実施例では、外層１０は、アルミニウムを含む。任意の柔軟なアルミニウム合金が、使用され得る。いくつかの実施例では、合金は、１ＸＸＸ系アルミニウム合金、３ＸＸＸ系アルミニウム合金、５ＸＸＸ系アルミニウム合金、または８ＸＸＸ系アルミニウム合金であるが、他のアルミニウム合金が使用され得る。
【００３２】
任意選択的に、本明細書に記載のアルミニウム合金は、以下のアルミニウム合金表記、ＡＡ１１００、ＡＡ１１００Ａ、ＡＡ１２００、ＡＡ１２００Ａ、ＡＡ１３００、ＡＡ１１１０、ＡＡ１１２０、ＡＡ１２３０、ＡＡ１２３０Ａ、ＡＡ１２３５、ＡＡ１４３５、ＡＡ１１４５、ＡＡ１３４５、ＡＡ１４４５、ＡＡ１１５０、ＡＡ１３５０、ＡＡ１３５０Ａ、ＡＡ１４５０、ＡＡ１３７０、ＡＡ１２７５、ＡＡ１１８５、ＡＡ１２８５、ＡＡ１３８５、ＡＡ１１８８、ＡＡ１１９０、ＡＡ１２９０、ＡＡ１１９３、ＡＡ１１９８、またはＡＡ１１９９のうちの１つに従った１ＸＸＸ系アルミニウム合金であってもよい。
【００３３】
任意選択的に、本明細書に記載のアルミニウム合金は、以下のアルミニウム合金表記、ＡＡ３００２、ＡＡ３１０２、ＡＡ３００３、ＡＡ３１０３、ＡＡ３１０３Ａ、ＡＡ３１０３Ｂ、ＡＡ３２０３、ＡＡ３４０３、ＡＡ３００４、ＡＡ３００４Ａ、ＡＡ３１０４、ＡＡ３２０４、ＡＡ３３０４、ＡＡ３００５、ＡＡ３００５Ａ、ＡＡ３１０５、ＡＡ３１０５Ａ、ＡＡ３１０５Ｂ、ＡＡ３００７、ＡＡ３１０７、ＡＡ３２０７、ＡＡ３２０７Ａ、ＡＡ３３０７、ＡＡ３００９、ＡＡ３０１０、ＡＡ３１１０、ＡＡ３０１１、ＡＡ３０１２、ＡＡ３０１２Ａ、ＡＡ３０１３、ＡＡ３０１４、ＡＡ３０１５、ＡＡ３０１６、ＡＡ３０１７、ＡＡ３０１９、ＡＡ３０２０、ＡＡ３０２１、ＡＡ３０２５、ＡＡ３０２６、ＡＡ３０３０、ＡＡ３１３０、またはＡＡ３０６５のうちの１つに従った３ＸＸＸ系アルミニウム合金であってもよい。
【００３４】
任意選択的に、本明細書に記載のアルミニウム合金は、以下のアルミニウム合金表記、ＡＡ５００５、ＡＡ５００５Ａ、ＡＡ５２０５、ＡＡ５３０５、ＡＡ５５０５、ＡＡ５６０５、ＡＡ５００６、ＡＡ５１０６、ＡＡ５０１０、ＡＡ５１１０、ＡＡ５１１０Ａ、ＡＡ５２１０、ＡＡ５３１０、ＡＡ５０１６、ＡＡ５０１７、ＡＡ５０１８、ＡＡ５０１８Ａ、ＡＡ５０１９、ＡＡ５０１９Ａ、ＡＡ５１１９、ＡＡ５１１９Ａ、ＡＡ５０２１、ＡＡ５０２２、ＡＡ５０２３、ＡＡ５０２４、ＡＡ５０２６、ＡＡ５０２７、ＡＡ５０２８、ＡＡ５０４０、ＡＡ５１４０、ＡＡ５０４１、ＡＡ５０４２、ＡＡ５０４３、ＡＡ５０４９、ＡＡ５１４９、ＡＡ５２４９、ＡＡ５３４９、ＡＡ５４４９、ＡＡ５４４９Ａ、ＡＡ５０５０、ＡＡ５０５０Ａ、ＡＡ５０５０Ｃ、ＡＡ５１５０、ＡＡ５０５１、ＡＡ５０５１Ａ、ＡＡ５１５１、ＡＡ５２５１、ＡＡ５２５１Ａ、ＡＡ５３５１、ＡＡ５４５１、ＡＡ５０５２、ＡＡ５２５２、ＡＡ５３５２、ＡＡ５１５４、ＡＡ５１５４Ａ、ＡＡ５１５４Ｂ、ＡＡ５１５４Ｃ、ＡＡ５２５４、ＡＡ５３５４、ＡＡ５４５４、ＡＡ５５５４、ＡＡ５６５４、ＡＡ５６５４Ａ、ＡＡ５７５４、ＡＡ５８５４、ＡＡ５９５４、ＡＡ５０５６、ＡＡ５３５６、ＡＡ５３５６Ａ、ＡＡ５４５６、ＡＡ５４５６Ａ、ＡＡ５４５６Ｂ、ＡＡ５５５６、ＡＡ５５５６Ａ、ＡＡ５５５６Ｂ、ＡＡ５５５６Ｃ、ＡＡ５２５７、ＡＡ５４５７、ＡＡ５５５７、ＡＡ５６５７、ＡＡ５０５８、ＡＡ５０５９、ＡＡ５０７０、ＡＡ５１８０、ＡＡ５１８０Ａ、ＡＡ５０８２、ＡＡ５１８２、ＡＡ５０８３、ＡＡ５１８３、ＡＡ５１８３Ａ、ＡＡ５２８３、ＡＡ５２８３Ａ、ＡＡ５２８３Ｂ、ＡＡ５３８３、ＡＡ５４８３、ＡＡ５０８６、ＡＡ５１８６、ＡＡ５０８７、ＡＡ５１８７、またはＡＡ５０８８のうちの１つに従った５ＸＸＸ系アルミニウム合金であってもよい。
【００３５】
任意選択的に、本明細書に記載のアルミニウム合金は、以下のアルミニウム合金表記、ＡＡ８００５、ＡＡ８００６、ＡＡ８００７、ＡＡ８００８、ＡＡ８０１０、ＡＡ８０１１、ＡＡ８０１１Ａ、ＡＡ８１１１、ＡＡ８２１１、ＡＡ８１１２、ＡＡ８０１４、ＡＡ８０１５、ＡＡ８０１６、ＡＡ８０１７、ＡＡ８０１８、ＡＡ８０１９、ＡＡ８０２１、ＡＡ８０２１Ａ、ＡＡ８０２１Ｂ、ＡＡ８０２２、ＡＡ８０２３、ＡＡ８０２４、ＡＡ８０２５、ＡＡ８０２６、ＡＡ８０３０、ＡＡ８１３０、ＡＡ８０４０、ＡＡ８０５０、ＡＡ８１５０、ＡＡ８０７６、ＡＡ８０７６Ａ、ＡＡ８１７６、ＡＡ８０７７、ＡＡ８１７７、ＡＡ８０７９、ＡＡ８０９０、ＡＡ８０９１、またはＡＡ８０９３のうちの１つに従った８ＸＸＸ系アルミニウム合金であってもよい。
【００３６】
場合によっては、外層１０は、アルミホイルなどのアルミニウムの薄層である。いくつかの実施例では、外層１０の厚さは、約５ミクロン〜約１００ミクロンである。いくつかの実施例では、外層の厚さは、約１０ミクロン〜約６０ミクロン、約２５ミクロン〜約５０ミクロン、または約３０ミクロン〜約５０ミクロンである。いくつかの実施例では、外層は、マンドレルの周りにアルミニウムリボンを重複して巻き付けたものから形成され得る。いくつかの実施例では、外層は、マンドレル上に配置された内部複合層の周りにアルミニウムリボンを重複して巻き付けたものから形成され得る。場合によっては、重複して巻き付けたものは、マンドレルの周りに螺旋模様にアルミニウムリボンを巻き付けたものによって製造される。場合によっては、アルミニウムリボンの縁は、重ならない配置か、または重複した配置（ｏｖｅｒｌａｉｄ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）とも呼ばれる場合もある、重なった配置に配置される。重複した配置では、アルミニウムリボンの幅の一部分は、アルミニウムリボンが、直前の巻きつけたものの幅の約５０％重複するか、または直前の巻き付けたものの幅の約４０％、約３０％、約２０％、約１０％、約５％、約４％、約２％、約１％、または約０．５％重複するなどで重なり得る。例えば、１ｃｍ幅であり、１０％の重なりを有するアルミニウムリボンは、マンドレルの周りの直前の螺旋状の旋回に隣接するアルミニウムリボン縁などの隣接するテープの縁の１ｍｍ幅を覆うであろう。
【００３７】
いくつかの実施例では、任意の柔軟なアルミニウム合金は、内部複合層２０のアルミニウム層２０Ｂに使用され得る。いくつかの実施例では、合金は、１ＸＸＸ系アルミニウム合金、３ＸＸＸ系アルミニウム合金、５ＸＸＸ系アルミニウム合金、または８ＸＸＸ系アルミニウム合金であるが、他のアルミニウム合金が使用され得る。場合によっては、内部複合層２０のアルミニウム層２０Ｂは、アルミホイルなどのアルミニウムの薄層である。いくつかの実施例では、内部複合層２０のアルミニウム層２０Ｂの厚さは、約５ミクロン〜約６０ミクロンである。いくつかの実施例では、内部複合層２０のアルミニウム層２０Ｂの厚さは、約１０ミクロン〜約５０ミクロン、約１５ミクロン〜約４０ミクロン、または約２５ミクロン〜約３５ミクロンである。
【００３８】
いくつかの実施例では、内部複合層２０のガラスファイバ層２０Ｂは、ガラスファイバ織布を含む。Ａ−ガラス、Ｅ−ＣＲ−ガラス、Ｃ−ガラス、Ｄ−ガラス、Ｒ−ガラス、またはＳ−ガラスなどの任意のガラス組成物は、細いガラスファイバを作製するために使用され得る。任意の好適な長さまたは直径を有するガラスファイバが使用され得る。ガラスファイバは、典型的には、束または粗糸に集められ、双方向織り、平織り、サテン織り、またはあや織りなどの任意のパターンで織られ得る。あるいは、ガラスファイバ不織布のマットが使用され得る。いくつかの実施例では、ガラスファイバ織布は、ガラスファイバ織布テープの形態である。いくつかの実施例では、ガラスファイバ織布テープは、１平方メートル当たり１００グラム（ｇ／ｍ２）の密度を有し得る。いくつかの実施例では、ガラス織布テープは、約５０〜１５０ｇ／ｍ２、約７５〜１２５ｇ／ｍ２、約８０〜１２０ｇ／ｍ２、または約９０〜１１０ｇ／ｍ２の密度を有し得る。いくつかの実施例では、テープは、長さが数メートルに対して約１センチメートルの幅など、幅よりもはるかに長い長さを有する。いくつかの実施例では、テープは、長さが数メートルに対して約１センチメートルの幅など、幅よりもはるかに長い長さを有する。ガラスファイバテープは、任意選択的にガラスファイバ層と称され得る。
【００３９】
いくつかの実施例では、内部複合層２０は、双方向織りのガラスファイバシートを同じまたは同様の幅のアルミニウムシートに積層して、複合シートを製造することにより作製される。場合によっては、シートは、一般的に、１０：１超、１００：１超、または１０００：１超などの、長さ：幅の高い比を有して平坦である。いくつかの実施例では、接着剤は、ガラスファイバシートをアルミニウムシートに固着または積層するために使用され得る。いくつかの実施例では、固着は、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン、アクリレート、またはシアノアクリレートを含む組成物などの、粘着剤組成物を用いる接着剤による固着を含む。
【００４０】
いくつかの実施例では、内部複合層２０は、マンドレルの周りに複合シートまたはテープを重複して巻き付けたものから形成される。場合によっては、重複して巻き付けたものは、マンドレルの周りに複合シートまたはテープを螺旋模様に巻き付けたものによって製造される。場合によっては、複合シートの縁は、重ならない配置か、または重複した配置とも呼ばれる場合もある、重なった配置で配置される。重複した配置では、複合シートまたはテープの幅の一部分は、シートまたはテープが、直前の巻きつけたものの幅の約５０％重複するか、または直前の巻き付けたものの幅の約４０％、約３０％、約２０％、約１０％、約５％、約４％、約２％、約１％、または約０．５％重複するなどで重なり得る。例えば、１ｃｍ幅であり、１０％の重なりを有するテープは、マンドレルの周りの直前の螺旋状の旋回で隣接するテープなどの、隣接するテープの縁の１ｍｍ幅を覆うであろう。
【００４１】
上述のように、内部複合層２０のガラスファイバ層２０Ｂの内部側面は、ポリマーコーティング３０でコーティングされるか、または少なくとも部分的にコーティングされる。あるいは、ガラスファイバ層２０Ｂは、内部複合層２０を製造する前に、ポリマーコーティング３０でコーティングされる。例えば、例えば約２００℃超などの高温に耐えることができる任意のポリマーコーティングが使用され得る。いくつかの実施例では、ポリマーコーティング３０は、耐熱性ポリマーを含む。
【００４２】
いくつかの実施例では、少なくとも部分的にコーティングされる、とは、表面積が、少なくとも９９パーセントコーティングされる、少なくとも９８パーセントコーティングされる、少なくとも９７パーセントコーティングされる、少なくとも９５パーセントコーティングされる、少なくとも９０パーセントコーティングされる、少なくとも８０パーセントコーティングされる、少なくとも７０パーセントコーティングされる、少なくとも６０パーセントコーティングされる、少なくとも５０パーセントコーティングされる、少なくとも４０パーセントコーティングされる、少なくとも３０パーセントコーティングされる、少なくとも２５パーセントコーティングされる、少なくとも２０パーセントコーティングされる、少なくとも１５パーセントコーティングされる、少なくとも１０パーセントコーティングされる、少なくとも５パーセントコーティングされる、少なくとも４パーセントコーティングされる、少なくとも３パーセントコーティングされる、少なくとも２パーセントコーティングされる、少なくとも１パーセントコーティングされる、または少なくとも０．５％コーティングされることを意味する。コーティングは、表面を均一にまたは不均一にコーティングし得る。
【００４３】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティング３０は、ポリアクリレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリエーテル、ポリイミダゾピロロン、ポリオキサジアゾール、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリキノキサリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、ポリトリアゾール、ポリ（ｐ−キシリレン）、ポリアミド、ポリ（フェニレンスルフィド）、及びポリカーボネートのうちの１つ以上を含む。他の種類の耐熱性ポリマーが使用され得る。
【００４４】
いくつかの実施例では、耐熱性ポリマーは、ポリアクリレートである。いくつかの実施例では、耐熱性ポリマーは、架橋性ポリアクリレートである。好適なポリアクリレートの非限定的な例としては、メタクリレート、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、及びブチルメタクリレートが挙げられる。いくつかの実施例では、耐熱性ポリマーは、ポリシロキサンを含む。いくつかの実施例では、耐熱性ポリマーは、架橋性ポリシロキサンである。好適なポリシロキサンの非限定的な例としては、ポリ（ジメチルシロキサン）、ポリ（ジエチルシロキサン）、及びポリ（ジフェニルシロキサン）が挙げられる。
【００４５】
場合によっては、耐熱性ポリマーは、脂肪族部分を含む。いくつかの実施例では、耐熱性ポリマーは、ジーまたは多−イソシアネートモノマー及びポリオールモノマーから形成されたポリウレタンを含む。いくつかの実施例では、耐熱性ポリマーは、架橋性ポリウレタンである。好適なポリウレタンの非限定的な例としては、ポリオールモノマーと反応させたトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）またはメチレンジフェニルジイソシアネートから形成されたものである。
【００４６】
（適用可能な場合硬化前の）耐熱性ポリマーの重量平均分子量は、１モル当たり約５００グラム（ｇ／モル）〜約５０，０００ｇ／モルであり得る。（適用可能な場合硬化前の）耐熱性ポリマーの数平均分子量は、約５００ｇ／モル〜約５０，０００ｇ／モルであり得る。
【００４７】
ポリマーコーティングは、未希釈で適用され得るか、または溶剤で、もしくは水性分散液で適用され得る。いくつかの実施例では、水性ポリマー分散液は、ポリマーまたはプレポリマー（オリゴマー）、及びポリマーの架橋部分と反応するように操作可能な架橋剤を含有し得る。いくつかの実施例では、水性ポリマー分散液は、ポリウレタンを含有する。任意の好適な既知の架橋剤が、使用され得る。架橋剤は、熱硬化性または光硬化性であり得る。いくつかの実施例では、水性ポリマー分散液は、三水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物架橋剤を含有する。加えて、水性ポリマー分散液は、酸化防止剤、殺生物剤、着色剤、消泡剤、分散剤、乳化剤、及び／または湿潤剤などの更なる添加剤を含有し得る。
【００４８】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティング３０は、一定時間、最大約４００℃の温度まで熱安定性であることができる。例えば、ポリマーコーティング３０は、最大約３，０００時間まで、最大約２，０００時間まで、最大約１，０００時間まで、または最大約５００時間まで、最大約２５０℃まで熱安定性であることができる。いくつかの実施例では、ポリマーコーティング３０は、約２０，０００時間、または最大約２７５℃まで約１０時間、最大約２００℃まで熱安定性である。いくつかの実施例では、ポリマーコーティング３０は、約６時間、約５時間、約４時間、約２時間、または約１時間、最大約３００℃まで熱安定性である。いくつかの実施例では、ポリマーコーティング３０は、約３時間最大約３１０℃まで、約１２時間最大約２９０℃まで熱安定性である。
【００４９】
いくつかの実施例では、熱保護管１００は、下記の試験方法の項に記載の方法に従って測定した場合、少なくとも１時間約７０℃以下の内部温度を内部空間４０に提供する。いくつかの実施例では、熱保護管１００は、熱保護試験に従って測定した場合、少なくとも１時間約６５℃以下、約６０℃以下、または約５５℃以下の内部空間４０の内部温度を提供する。
【００５０】
いくつかの実施例では、熱保護管１００は、約１０，０００，０００回の振動サイクルを受けた後に視認可能な損傷を示さず、下記の試験方法の項に記載の耐振動試験に合格する。いくつかの実施例では、熱保護管１００は、ヘアラインクラックまたは積層された層の分離を起こすことなく、耐振動試験方法に従って、約８，０００，０００、約５，０００，０００、約１，０００，０００、約４，０００，０００、約３，０００，０００、約１，０００，０００、または約５００，０００回の振動サイクルを受けて動作可能である。
【００５１】
いくつかの実施例では、熱保護管１００は、ＤＩＮ７５２００試験方法（１９８０−０９）に従って測定した場合、燃焼速度ゼロを有する。いくつかの実施例では、熱保護管は、２９２ミリメートル／分（ｍｍ／分）以下、８８ｍｍ／分以下、または３８ｍｍ／分以下の燃焼長さを有する。
【００５２】
熱保護管１００は、約−４０℃〜約２５０℃の範囲の温度で保存されることができる。いくつかの実施例では、熱保護管１００は、温度耐性試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の冷熱保存条件試験に従って、接着剤の蒸発、におい、発煙、積層体の分離、及び重複して巻き付けたものの分離がなく、約−４０℃で最大約１００時間まで冷凍庫で、または約２５０℃で最大約１００時間まで実験用炉で、保存され得る。
【００５３】
いくつかの実施例では、−４０℃で１００時間冷凍庫に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の静荷重試験に従って、１００ミリメートル当たり少なくとも約２８９ニュートン（Ｎ／１００ｍｍ）のラジアル静荷重を受容し得る。いくつかの実施例では、−４０℃で１００時間冷凍庫に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の静荷重試験に従って、少なくとも約２８５Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２８０Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２７０Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２６０Ｎ／１００ｍｍ、または少なくとも２５０Ｎ／１００ｍｍのラジアル静荷重を受容し得る。
【００５４】
いくつかの実施例では、２５０℃で１００時間実験用炉に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の静荷重試験に従って、少なくとも約２２９Ｎ／１００ｍｍのラジアル静荷重を受容し得る。いくつかの実施例では、２５０℃で１００時間実験用炉に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験、すなわち静荷重試験に従って、少なくとも約２２８Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２２６Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２２４Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２２２Ｎ／１００ｍｍ、または少なくとも２２０Ｎ／１００ｍｍのラジアル静荷重を受容し得る。いくつかの実施例では、−４０℃で１００時間冷凍庫に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従って、少なくとも約２９０Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２８５Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２８０Ｎ／１００ｍｍ、少なくとも２６０Ｎ／１００ｍｍ、または少なくとも２４０Ｎ／１００ｍｍのラジアル静荷重を受容し得る。
【００５５】
いくつかの実施例では、２５０℃で１００時間実験用炉に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従った曲げ特性試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の曲げ特性試験に合格し得る。いくつかの実施例では、−４０℃で１００時間冷凍庫に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従った曲げ特性試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の曲げ特性試験に合格する。
【００５６】
いくつかの実施例では、−４０℃で１００時間冷凍庫に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従った色試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の色試験に合格し得る。いくつかの実施例では、２５０℃で１００時間実験用炉に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従った色試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の色試験に合格し得る。
【００５７】
いくつかの実施例では、−４０℃で１００時間冷凍庫に保存した後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従った層接着試験、すなわち下記の試験方法の項に記載の層接着試験で、少なくとも「良好」の表記を受け得る。いくつかの実施例では、２５０℃で１００時間実験用炉に保存された後の熱保護管１００は、温度耐性試験に従った層接着試験、すなわち層接着試験で、少なくとも「十分（ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ）」の表記を受け得る。
【００５８】
いくつかの実施例では、熱保護管１００は、下記の試験方法の項に記載の圧縮次いで伸び試験に合格し得る。
【００５９】
作製方法
これらに限定されないが上述の熱保護管１００及び２００を含む、波型熱保護管の製造方法もまた、本明細書に記載される。
【００６０】
一般的に、波型熱保護管は、２つの前材料、すなわちアルミニウム−ガラス（ＡＧ）積層材料及び第２のアルミニウム材料から形成される。アルミニウム−ガラスファイバ積層材料及び第２のアルミニウム材料は、アルミニウム合金製品を含む熱保護管の項に上述のように、シートまたはリボンまたはテープの形状であり得る。いくつかの実施例では、アルミニウム−ガラスファイバ積層材料は、アルミニウム−ガラスファイバ積層体が形成された後、上述のポリマーコーティング３０などのポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングされる。あるいは、いくつかの実施例では、ガラスファイバ層の１つの側面は、アルミニウム−ガラスファイバ積層体が形成される前に、上述のポリマーコーティング３０などのポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングされ、次いで、ポリマーコーティングされたガラスファイバ層は、第１のアルミニウム層２０Ｂなどの第１のアルミニウム層に積層されて、アルミニウム−ガラスファイバ（ＡＧ）積層材料が製造される。
【００６１】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層材料は、波型熱保護管の所望の内径である直径を有するマンドレルの周りに重複して巻き付けられることにより、管形状に形成される。アルミニウム−ガラスファイバ積層材料は、マンドレルに面するガラスファイバ側面でマンドレルの周りを包む。アルミニウム外層は、次いで、形成されたアルミニウム−ガラスファイバ積層材料を保持している同じマンドレルの周りに重複して巻き付けられることにより、適用される。いくつかの実施例では、接着剤を使用して、アルミニウム−ガラスファイバ積層材料及びアルミニウム外層を固定してもよい。このような様式で、アルミニウム−ガラスファイバ積層材料のガラスファイバ側面は、保護される構成要素を受容するための内部空間を形成する。
【００６２】
いくつかの実施例では、波型熱保護管の製造方法は、ガラスファイバ層及び第１のアルミニウム層を積層して、ガラスファイバ側面及びアルミニウム側面を有するアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造することを含む。本方法は、アルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングして、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を作製することと、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体をマンドレル上に配置して、積層管を作製することと、を更に含む。場合によっては、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面は、マンドレルに面して置かれる。本方法は、マンドレル上のポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体のアルミニウム側面上に、アルミニウムを含む外層を適用して熱保護管を製造することと、熱保護管を波型に成形することと、を更に含む。熱保護管は、任意の既知の方法によって波型に成形され得る。上述の任意のアルミニウム材料及び任意のガラスまたはガラスファイバ材料を使用し得る。
【００６３】
いくつかの実施例では、アルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面をポリマーコーティングで少なくとも部分的にコーティングするステップは、ポリマーコーティングのコーティングを一定の厚さで適用してアルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ側面を少なくとも部分的にコーティングするステップと、ポリマーコーティングを硬化してポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造するステップとを含む。あるいは、ポリマーコーティングは、ガラスファイバ層にある厚さで適用されて、ガラスファイバ層を少なくとも部分的にコーティングし、ポリマーコーティングを硬化し、次いでポリマーコーティングされたガラスファイバ層を第１のアルミニウム層に積層することによりポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造してもよい。
【００６４】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティングの厚さは、０．１〜５ミリメートル（ｍｍ）、０．２〜４ｍｍ、０．２〜３ｍｍ、０．３〜２ｍｍ、または０．５〜１ｍｍであり得る。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングの厚さは、約５ｍｍ未満、約３ミリメートル未満、約１ｍｍ未満、約０．７５ｍｍ未満、約０．５ｍｍ未満、約０．２５ｍｍ未満、または約０．１ｍｍ未満であり得る。
【００６５】
上述の任意のポリマー材料を使用して、ポリマーコーティングを製造し得る。一般的に、ポリマー材料は、管形成前にアルミニウム−ガラスファイバ積層材料に適用されるが、アルミニウム−ガラスファイバ積層体の製造前にガラスファイバ層へポリマーコーティングが適用される場合、管形成後の適用もまた可能である。更に、ポリマーコーティングが、溶剤または水性分散液で適用される場合、溶剤及び／または水を乾燥オーブン内で蒸発させてもよい。
【００６６】
場合によっては、ポリマー材料は、１つ以上の架橋部分を含有することができる。いくつかの実施例では、架橋部分がポリマー材料中に存在する場合、ポリマー材料を硬化するために（例えば、かかる部分の架橋を実現してポリマーコーティング内に架橋を起こすためなど）、オーブンで十分な熱を与えてもよい。いくつかの実施例では、架橋部分がポリマー材料中に存在する場合、かかる部分の架橋を実現するためにオーブンで十分な熱を与えて、ガラスファイバ層へのポリマーコーティングの架橋を起こしてもよい。いくつかの実施例では、架橋部分がポリマー材料中に存在する場合、かかる部分の架橋を実現するためにオーブンで十分な熱を与えて、ポリマーコーティング内のポリマーコーティングの架橋、及びガラスファイバ層へのポリマーコーティングの架橋の両方を起こしてもよい。場合によっては、ポリマー材料は、１つ以上の架橋剤を含有して架橋部分と反応することができる。
【００６７】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、最大約３００℃までの温度で約６時間熱安定性である。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは、ポリウレタンを含む。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングは架橋されている。いくつかの実施例では、アルミニウム−ガラスファイバ積層材料の表面上のポリマーコーティングの密度１平方メートル当たり約１〜５０グラム（ｇ／ｍ２）。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングの密度は、約２〜４０ｇ／ｍ２、約２〜２０ｇ／ｍ２、約８〜３０ｇ／ｍ２、約８〜２０ｇ／ｍ２、約１０〜１５ｇ／ｍ２、約５〜１５ｇ／ｍ２、約５〜１０ｇ／ｍ２、または約５〜８ｇ／ｍ２である。
【００６８】
いくつかの実施例では、ポリマーコーティングを硬化して、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造することは、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層材料を、およそ９０〜２００℃のオーブンで約１５〜約９０秒間加熱することを含む。場合によっては、オーブンは、連続スループットオーブンである。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングを硬化して、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造することは、架橋部分の少なくとも約９８％が架橋している。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングの硬化は、架橋部分の少なくとも約９５％、少なくとも約９０％、少なくとも約７５％、少なくとも約６０％、または少なくとも約５０％が架橋している。いくつかの実施例では、ポリマーコーティングの硬化は、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層材料を、およそ１００℃の連続スループットオーブンで約２５〜約４５秒間加熱することを含む。他の実施例では、架橋部分は、光硬化により架橋され得る。
【００６９】
試験方法
下記のような様々な試験方法を使用して、熱保護管の性能を評価する。
【００７０】
熱保護試験
熱保護試験は、図３に描写される実験設定３００を使用する。熱源３１０は、温度制御されている、７５０℃に設定されたセラミック赤外線ラジエータである。メモリー温度計、熱電対の種類Ｋは、測定点３２０の経時的な温度を検出するために使用される。熱電対先端部は、熱保護管３０１の内部空間である測定点３２０に配置される。加えて、熱電対先端部は、６ｍｍの外径を有するポリアミドホースである、保護される構成要素の外側に配置される。熱源の加熱面と熱保護管の外面との間の横方向の距離は、２０ｍｍである。試験は、２２±２℃の周囲空気温度及び３０〜４０％の相対湿度を有する室内で行われる。
【００７１】
耐振動試験
耐振動試験は、図４に描写される実験設定４００を使用する。熱保護管４４０は、第１の端部で第１のホースねじクランプ４３０によって固定プレート４１０に取り付けられ、ねじ４２０によって固定され、第２の端部で第２のホースねじクランプ４３２によってスイング板４５０に取り付けられ、第２のねじ４２２によって固定される。各振動サイクルが、右方向へ２．５ｍｍ移動、中心へ戻る、左方向へ２．５ｍｍ移動、中心へ戻るよう構成されるように、スイング板は、中心から±２．５ｍｍの振動振幅で水平平面に移動する。振動サイクル周波数は、４０Ｈｚである。試験は、２４±４℃の周囲空気温度の室内で行われる。外層にヘアラインクラック、材料層の分離、または外側の損傷などの視認可能な損傷なく、最小数５×１０６の振動サイクルに耐える場合、熱保護管を合格とする。
【００７２】
燃焼試験
燃焼試験は、ＤＩＮ７５２００試験方法（１９８０−０９）に従って行われる。好ましい結果は、「ゼロ」の燃焼速度、及び「ゼロ」の燃焼長さである。
【００７３】
温度耐性試験
熱保護管の温度耐性は、管に、下記の冷熱保存条件を施し、次いで、以下に全て説明されている、静荷重試験、曲げ特性試験、色試験、及び層接着試験、の４つの下位試験を行うことによって測定される。
【００７４】
温度耐性試験：冷熱保存条件
熱保護管は、−４０℃の冷凍庫で１００時間、または２５０℃の実験用炉で１００時間、保存される。かかる保存後、接着剤の蒸発がない、接着剤のにおいがない、発煙していない、積層体の分離がない、及び重複して巻き付けたものの分離がない場合、熱保護管を合格とする。更なる下位試験は、冷熱保存条件に合格した熱管に行われる。
【００７５】
温度耐性下位試験：静荷重試験
−４０℃の冷凍庫で１００時間、または２５０℃の実験用炉で１００時間保存された熱保護管の、静荷重下での変形について試験する。ラジアル静荷重は、プラスチック変形のため、管の直径の３０％低減を達成するために印加される最大力として定義される。試験は、２４±４℃の周囲空気温度の室内で行われる。
【００７６】
温度耐性下位試験：曲げ特性試験
−４０℃の冷凍庫で１００時間、または２５０℃の実験用炉で１００時間保存された、少なくとも３００ｍｍの長さの熱保護管の、図５に示される曲げテンプレート５００を用いて曲げ特性について試験する。曲げ半径５２０は、熱保護管の内径５１０の１．５倍である。ヘアラインクラック、材料層の分離、または外側の損傷などの視認可能な損傷が外層になく管が曲げられ、直径の減少が３％以下の場合、熱保護管を合格とする。
【００７７】
温度耐性下位試験：色試験
−４０℃の冷凍庫で１００時間、または２５０℃の実験用炉で１００時間保存された熱保護管の、色の変化について観察する。色の変化が認められても、欠陥とみなさない。しかしながら、消費者の好みとしては、色の変化がないことが望ましいと規定する。
【００７８】
温度耐性下位試験：層接着試験
−４０℃の冷凍庫で１００時間、または２５０℃の実験用炉で１００時間保存された熱保護管の、層接着について試験する。熱保護管を、軸方向（管長に沿って）に切り開き、平坦にした。手によって材料層を剥離する試みを行う。管を、良好、十分、または不十分、に分類する。層に剥離がほとんどなく明らかに互いに接着しており、層内に繊維の亀裂が観察されない場合、良好と評価する。層に剥離がほとんどなく互いに接着しており、層内に最小限の繊維の亀裂が観察される場合、十分と評価する。層が剥離しているか、または実質的に剥離しており、層が最小限の力の印加で分離する場合、不十分と評価する。
【００７９】
圧縮次いで伸び試験
圧縮次いで伸び試験は、図６Ａ〜６Ｃに描写される実験設定を使用する。図６Ａに示されるように、２９０ｍｍ長の熱保護管６２０が、熱保護管の内径よりも０．５ｍｍ小さい直径を有する試験マンドレル６１０上に取り付けられる。初期長Ｌ１を有し、手の領域Ｌ２によって各端部に固定された熱保護管の圧縮可能な区画Ｌ３を、図６Ｂによる力Ｆによって、区画Ｌ３が最大圧縮Ｃ最大（すなわち、管がそれ以上圧縮されることができない）に達するまで、軸方向に圧縮する。圧縮後、図６Ｃによる力Ｆによって、熱保護管が、２９０ｍｍからハンドル領域の各端部の２０ｍｍを差し引いた長さに戻るまで、熱保護管を引き延ばす。熱保護管は、波型の重なる領域において視認可能な損傷がない場合に、合格とする。
【００８０】
開示された主題の様々な実施例を詳細に参照し、１つ以上のその実施例を上述した。各実施例は、これらの限定としてではなく、主題の説明として提供した。実際には、本開示の範囲または趣旨から逸脱することなく、本主題における様々な修正及び変形が行われ得ることが当業者には明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示された、または記載された特徴は、別の実施形態と共に使用されて、依然として更なる実施形態を得てもよい。
【００８１】
以下の実施例は、本発明を更に例証する役割を果たすが、同時に、これらはいかなる限定にも相当するものではない。これに対して、本明細書の説明を読んだ後に、様々な実施形態、修正、及びこれらの均等物の方策を入手し得、本発明の趣旨から逸脱することなく当業者にはそれら自身が方策を示唆することが明確に理解されるものである。
【実施例】
【００８２】
ガラスファイバ織布断熱テープ及び２０ミクロンの厚さの１ＸＸＸ系アルミホイルを積層し、アルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造し、マンドレル上にこのアルミニウム−ガラスファイバ積層体を製造して積層管を作製し、マンドレルの周りに６０ミクロンの厚さの３００５系アルミホイルの外層を適用し、４５０±３０個／メートルの波型を有する波型に熱保護管を成形することによって、比較熱保護管（比較試料１）を調製した。ポリマーコーティングを適用しなかった。
【００８３】
アルミニウム−ガラスファイバ積層体のガラスファイバ層の内部側面を、脂肪族熱架橋性ポリウレタンポリマーを含む水性分散液でプレコーティングし、１００℃のオーブンで一定重量まで乾燥させ、次いで、ポリマーコーティングされたアルミニウム−ガラスファイバ積層体を、マンドレル上に巻き付け、６０ミクロンの厚さの３００５系アルミホイルの外層をマンドレルの周りに適用したことを除いて、上述のように４５０±３０個／メートルの波型を有する波型に熱保護管を成形し、本発明の熱保護管を比較試料１と同様に調製した。
【００８４】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の熱保護試験を３度試験した。結果を図７に示す。３つ全ての管は、６０分間７０℃未満の内部空間の温度を保持することによって満足な熱保護能力を示した。管間の差は、試験方法の許容範囲内であった。
【００８５】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の耐振動試験における１０×１０６振動サイクルを試験した。３つ全ての管が試験に合格した。
【００８６】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管を、試験方法の項に記載のＤＩＮ７５２００試験方法に従って試験した。３つ全ての管が、ゼロの燃焼速度で試験に合格した。
【００８７】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の冷熱保存条件のどちらをも施した。３つ全ての管が試験に合格し、次いで、温度耐性下位試験を施した。
【００８８】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、高温保存条件を施し、比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、低温保存条件を施し、冷熱保存条件を施していない（配送時のままの）比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の静荷重下位試験を施した。試験結果は、５回の測定値の平均から計算した。結果を表１に示す。
【００８９】
【表１】
2019513952.tif 000003
【００９０】
全ての管が試験に合格した。しかしながら、本発明試料２の管は、比較試料１の管及び本発明試料１の管よりも優れた強度を有した。したがって、ポリウレタンを含むポリマーコーティングは、所望の更なる強度を付与する。
【００９１】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、高温保存条件を施し、比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、低温保存条件を施し、冷熱保存条件を施していない（配送時のままの）比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の曲げ特性下位試験を施した。全ての管が試験に合格した。
【００９２】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、高温保存条件を施し、比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、低温保存条件を施し、冷熱保存条件を施していない（配送時のままの）比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の色下位試験を施した。結果を表２に示す。
【００９３】
【表２】
2019513952.tif 000004
【００９４】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、高温保存条件を施し、比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、低温保存条件を施し、冷熱保存条件を施していない（配送時のままの）比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管に、試験方法の項に記載の層接着下位試験を施した。結果を表３に示す。
【００９５】
【表３】
2019513952.tif 000005
【００９６】
本発明試料２は、比較試料１と同じレベルの接着に達した。したがって、ポリウレタンを含むポリマーは、接着に悪影響を及ぼさない。
【００９７】
比較試料１、本発明試料１、及び本発明試料２の管を、試験方法の項に記載の圧縮次いで伸び試験に従って試験した。３つ全ての管が試験に合格した。図８Ａは、マンドレル上に配置された本発明試料２の管を示す。図８Ｂは、伸ばされた状態の本発明試料２を示す。図８Ｃは、試験が完了した後に許容可能な条件に戻った、本発明試料２を示す。
【００９８】
図９Ａは、比較試料１の切断断面の写真を示し、一方図９Ｂは、本発明試料２の切断断面の写真を示す。比較試料１と比較して、本発明試料２では、緩んだ繊維の低減は、容易に明らかである。
【００９９】
比較試料１及び本発明試料２の管に、摩耗試験を試験した。摩耗試験では、ケーブルを熱保護管の摩擦相手材として使用して、熱保護管の内部に対して、こするまたは叩きつけ、熱保護管のガラスファイバのライニングに対する摩擦相手材の摩耗力により、落下した繊維を拾った。図１０Ａは、比較試料１の摩擦相手材として使用されたケーブルの写真であり、一方図１０Ｂは、本発明試料２の摩擦相手材として使用されたケーブルの写真である。比較試料１と比較して、本発明試料２では、緩んだ繊維の低減は、容易に明らかである。図１１Ａは、比較試料１のコーティングされていないガラスファイバ層の耐摩耗性試験の前（左）及び後（右）の写真であり、一方図１１Ｂは、本発明試料２のポリマーコーティングされたガラスファイバ層の耐摩耗性試験の前（左）及び後（右）の写真である。比較試料１と比較して、本発明試料２のガラスファイバ織布テープへの摩耗損傷の低減は、容易に明らかである。
【０１００】
上述の全ての特許、出版物、及び要約書は、参照により本明細書にその全体が組み込まれる。例示された実施形態を含む実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的のためにのみ提示されており、包括的であるか、または開示された正確な形態に限定されることを意図するものではない。多数の修正、適応、及びこれらの使用は、当業者には明らかであろう。
【図１】
2019513952.tif 000006
【図２】
2019513952.tif 000007
【図３】
2019513952.tif 000008
【図４】
2019513952.tif 000009
【図５】
2019513952.tif 000010
【図６Ａ】
2019513952.tif 000011
【図６Ｂ】
2019513952.tif 000012
【図６Ｃ】
2019513952.tif 000013
【図７】
2019513952.tif 000014
【図８Ａ】
2019513952.tif 000015
【図８Ｂ】
2019513952.tif 000016
【図８Ｃ】
2019513952.tif 000017
【図９Ａ】
2019513952.tif 000018
【図９Ｂ】
2019513952.tif 000019
【図１０Ａ】
2019513952.tif 000020
【図１０Ｂ】
2019513952.tif 000021
【図１１Ａ】
2019513952.tif 000022
【図１１Ｂ】
2019513952.tif 000023
【国際調査報告】
2019513952.tif 000024
2019513952.tif 000025
2019513952.tif 000026