Envaliorの材料ソリューションがコスト効率に優れたオール熱可塑性水素圧力容器を実現

• タンクライナーを巻くための部分的にバイオベースのカーボンファイバーテープは、圧力容器の廃棄時リサイクル性を可能にします。
• テープの選択的配置により、最大20%の重量およびコスト削減が実現します。
• テープでライナーを巻く際、熱硬化性化学品の硬化や取り扱いが不要です。

デュッセルドルフ、2025年1月21日 – Envaliorは、高圧オールサーモプラスチック水素圧力容器向けの高性能サーモプラスチックUDテープを新たに発表します。UDea® EcoPaXX® Q20HTC60により、高性能プラスチックのメーカーは、ポリアミドライナーの巻き付け・機械的強化に使用できる連続ファイバー強化テープを提供します。このテープにより、タンクシステムは充填および貯蔵時に発生する高い圧力負荷に耐えることが可能となります。

UDea® EcoPaXX®グレードは、ポリアミド4.10をベースとし、一方向（UD）連続カーボンファイバーを重量で60%含有しています。コンポジットに使用されている代替カーボンファイバーは、ファイバー方向のテープの引張強度を15%以上向上させ、低強度カーボンファイバーで強化された同等材料と比較して約2.2ギガパスカル（GPa）に達します。

「このテープは、タンク巻き付け部の高い強度および剛性ならびにタンク全体の高い構造的完全性を保証します」と、Giacomo Perfetti（UDea®のSales & Business Development Manager）は説明しています。

サーモプラスチックテープの適用方法の一つとして、レーザーアシストテープ配置があります。これはスタートストップ方式を用いて、ライナーの高い圧力への耐性が必要な部分のみを強化することが可能です。荷重を負担しないカーボンファイバーはコンポジット構造から除去でき、従来のウェットワインディング方式では実現できません。熱硬化性樹脂の加工方法。これにより最大20%の重量およびコスト削減が可能となります。

従来の熱硬化性エポキシ系システムよりも持続可能性が高い

熱可塑性複合材料の主要な利点の一つは、その持続可能性です。polyamide 4.10は部分的にバイオベースであるだけでなく、熱可塑性複合材であるためリサイクルが容易です。これは、圧力容器の巻線に使用される熱硬化性エポキシ系システムとは対照的です。これらは圧力容器の使用寿命終了時に埋立処分または焼却される必要があります。また、ライナーへのテープの巻付けは硬化や熱硬化性樹脂の取扱いを必要としないため、特別な作業安全対策や洗浄プロトコルが不要です。

「新しいテープは水素圧力容器の製造向け熱可塑性材料の幅広いポートフォリオを補完します。このポートフォリオには、吹き成形、射出成形、および回転成形用のDurethan®およびAkulon®ブランドの衝撃改良型polyamide 6コンパウンドも含まれます。ワンストップサプライヤーとして、Envaliorは圧力容器全体を熱可塑性材料のみで製造するために必要な材料をすべて提供し、タンクのリサイクルを容易にします。」Envalior社アドバンストエンジニアリングマネージャーのBert Keestraが説明しています。

polyamide 6と4.10の高い互換性による強固な材料結合

polyamide 6コンパウンド製ライナーにpolyamide 4.10ベースのテープを適用すると、両方のpolyamideがレーザーで溶融され、界面で溶融接触が形成され、強固な材料結合を持つ単一構造が生成されます。

「したがって、ライナーは機械的または熱的荷重を受けても複合構造から独立して変形することができません。 これにより座屈のリスクが低減し、圧力容器の運用期間中の洗浄や保守が容易になります。とPerfettiは付け加えます。

EnvaliorのUDea® EcoPaXX® Q20HTC60に関する詳細情報は、EnvaliorのMaterialAdvisorでご覧いただけます。

Envaliorについて

Envaliorは、世界4000人以上の従業員を擁するエンジニアリングプラスチック分野のグローバルリーダーです。2023年、Lanxess Performance MaterialsとDSM Engineering Materialsの統合によって設立されました。顧客主導のイノベーションに長い実績を持ち、Envaliorはサステナブルかつ高機能な材料の開発を専門としています。PA6、PA66、PBT、PA46、PPS、TPC（TPE-E）、PET、PA4T、PA410、熱可塑性複合材料など、幅広いエンジニアリング材料を取り扱っています。主な市場はモビリティ、エレクトロニクス＆電気、コンシューマーグッズです。詳細については、www.envalior.com。