JP2006118392A - 多層樹脂配管及び多層樹脂容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】通常のガソリンの他にアルコール混合燃料に対しても低い透過性を有し、バリア層と被覆層又は内層との接着性が十分高く、高温放置後の接着性も十分に確保され、更に端材等の再利用が容易で安価な材料構成で、成形温度を下げた多層樹脂配管及び多層樹脂容器を提供すること。
【解決手段】燃料透過遮断層としてPBNとPBTとの共重合体を含むPBN共重合体層と、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーを含むPBN共重合体層以外の層とを任意に積層して成る多層樹脂配管である。PBN共重合体層において、PBNとPBTの組成比率の合計が90%以上であり、且つPBNの組成比率が70%以上である。 燃料透過遮断層としてPBNとPBTとの共重合体を含むPBN共重合体層と、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーを含むPBN共重合体層以外の層とを任意に積層して成る多層樹脂容器である。
【選択図】図1
【解決手段】燃料透過遮断層としてPBNとPBTとの共重合体を含むPBN共重合体層と、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーを含むPBN共重合体層以外の層とを任意に積層して成る多層樹脂配管である。PBN共重合体層において、PBNとPBTの組成比率の合計が90%以上であり、且つPBNの組成比率が70%以上である。 燃料透過遮断層としてPBNとPBTとの共重合体を含むPBN共重合体層と、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーを含むPBN共重合体層以外の層とを任意に積層して成る多層樹脂容器である。
【選択図】図1
Description
本発明は、多層樹脂配管又は多層樹脂容器に係り、更に詳細には、軽量性、防錆性、高温雰囲気中での優れた耐層間剥離性及び高い燃料バリア性(燃料不透過性)を有するとともに、再利用性や成形性に優れ、代表的には自動車の燃料系部品として好適に使用できる多層樹脂配管及び多層樹脂容器に関する。
従来から、燃料タンク、フィード多層配管、リターン多層配管、エバポホース及びフィラーホース等の自動車の燃料系配管及び容器には、金属製、ゴム製、樹脂製又はこれらの内の2種又は3種を混成した構造が使用されている。特に最近では、これまで主流であった金属製のものに替わって、錆の発生がないこと、軽量化が可能であること、更にコスト的に有利であることなどから樹脂製のものに切り換わりつつある。
しかしながら、一般に樹脂製のものは、金属製のものに比べて、耐燃料透過性に劣るという欠点があり、今後益々厳しくなると予想される燃料蒸散規制に対しては、一層透過を抑えることが強く要求されている。また、その要求に対して、成形し易い部品を提供するという成形性も強く要求されている。
しかしながら、一般に樹脂製のものは、金属製のものに比べて、耐燃料透過性に劣るという欠点があり、今後益々厳しくなると予想される燃料蒸散規制に対しては、一層透過を抑えることが強く要求されている。また、その要求に対して、成形し易い部品を提供するという成形性も強く要求されている。
樹脂製の配管及び容器等の耐燃料透過性を向上させることを目的とした開発は、種々報告されてはいるものの、アルコール混合燃料に対しても透過性が低く、成形性に優れ、各層間の高い接着性を有した、安価な構成は報告されていない。
例えば、ETFE、PVDF、ナイロンを用いた樹脂製配管の構成は提案されているが、ガソリン燃料に対する対燃料透過性は満足するが、アルコール混合燃料に対しては要求を満足していない。また、これらの構成は材料及び製造面で、安価な構成ではないことが知られている(例えば特許文献1参照)。
特開平11−315966号公報
例えば、ETFE、PVDF、ナイロンを用いた樹脂製配管の構成は提案されているが、ガソリン燃料に対する対燃料透過性は満足するが、アルコール混合燃料に対しては要求を満足していない。また、これらの構成は材料及び製造面で、安価な構成ではないことが知られている(例えば特許文献1参照)。
このような背景から、アルコール混合燃料に対しても透過性が低く、成形性に優れ、各層間の高い接着性を有した、安価な構成を有する樹脂製配管及び容器に強い要望がある。
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、通常のガソリンの他にアルコール混合燃料に対しても低い透過性を有し、バリア層(燃料透過遮断層)と被覆層(燃料透過遮断層を被覆する層)又は内層との接着性が十分高く、高温放置後の接着性も十分に確保され、更に端材等の再利用が容易で安価な材料構成で、成形温度を下げた多層樹脂配管及び多層樹脂容器を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、燃料透過遮断層にPBN共重合体を用いた積層構造とすることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、耐透過性、成形性及び各層間の接着性に優れる自動車の燃料系部品などを安価に得ることができる。
以下、本発明の多層樹脂配管について詳細に説明する。なお、本明細書において、「%」は特記しない限り質量百分率を示す。
上述の如く、本発明の多層樹脂配管は、少なくとも1のPBN共重合体層とそれ以外の層とを任意に積層して構成される。
ここで、上記PBN共重合体層は、燃料透過遮断層としてポリブチレンナフタレート(PBN)とポリブチレンテレフタレート(PBT)との共重合体を含んで成る。
このように、燃料透過遮断層にナフタレート成分とテレフタレート成分とが混在することで、被覆層との間に混和性が発現され、高温雰囲気下及び常温にて層間に高い接着性が得られる。また、燃料透過遮断層でナフタレート成分とテレフタレート成分とが共重合しているので、成形温度が低下し、被覆層材料との溶融温度が近くなるため、多層樹脂配管の成形の際は、同一クロスヘッドを用いて押出成形又はブロー成形を行うことが容易になる。更に、安価な材料構成を提供できる。
ここで、上記PBN共重合体層は、燃料透過遮断層としてポリブチレンナフタレート(PBN)とポリブチレンテレフタレート(PBT)との共重合体を含んで成る。
このように、燃料透過遮断層にナフタレート成分とテレフタレート成分とが混在することで、被覆層との間に混和性が発現され、高温雰囲気下及び常温にて層間に高い接着性が得られる。また、燃料透過遮断層でナフタレート成分とテレフタレート成分とが共重合しているので、成形温度が低下し、被覆層材料との溶融温度が近くなるため、多層樹脂配管の成形の際は、同一クロスヘッドを用いて押出成形又はブロー成形を行うことが容易になる。更に、安価な材料構成を提供できる。
また、燃料透過遮断層に含まれるPBNとPBTとの共重合体は、通常のガソリン燃料の他、エタノールやメタノールなどのアルコールを含む混合燃料を管内に流通させても、優れた耐透過性を発揮し得る。また、燃料透過遮断層が燃料に接する場合、被覆層が燃料に接する場合のいずれにおいても、ポリエステルを基本骨格とすることから、燃料中にアミン系の清浄剤が添加されていても、該添加剤による劣化は極めて小さく、更にサワーガソリン(劣化ガソリン)に対しても優れた耐性を有する。更にまた、燃料透過遮断層及び被覆層のいずれにおいても、相手継手との圧入性は、従来から用いられているフッ素系樹脂と同等である。
一方、上記PBN共重合体層以外の層は、ポリエステル樹脂、ポリエステル共重合エラストマーのいずれか一方又はこれら双方の混合物を含んで成る。
これより、上記PBN共重合体層以外の層は、被覆層として燃料透過遮断層を被覆・保護する機能を有する。また、燃料透過遮断層との積層部に高い混和性が発現され、また共押出し及びブロー成形でも十分な接着性を有し、高温雰囲気下でも優れた耐層間剥離性が確保される。更に、燃料透過遮断層との間に接着層を必要としないため、極めて安価に多層樹脂配管を生産できる。
これより、上記PBN共重合体層以外の層は、被覆層として燃料透過遮断層を被覆・保護する機能を有する。また、燃料透過遮断層との積層部に高い混和性が発現され、また共押出し及びブロー成形でも十分な接着性を有し、高温雰囲気下でも優れた耐層間剥離性が確保される。更に、燃料透過遮断層との間に接着層を必要としないため、極めて安価に多層樹脂配管を生産できる。
また、かかるポリエステル樹脂、ポリエステル共重合エラストマーのいずれか一方又はこれら双方の混合物を用いることにより、優れた耐久性を有する多層樹脂配管が得られる。即ち、これらの材料は耐久性を有するので、例えば、多層樹脂配管を燃料配管として車両等へ取付けるときは、車両等が受ける外的環境による劣化に対しても優れた耐性を示す。 更に、車両等への取付けを容易にするためには、被覆層は柔軟であることが好ましく、具体的には、常温での曲げ弾性率で1.5GPa以下の柔軟性を有することが良い。特に外形φ8mm、肉厚1mm程度の多層樹脂配管では1.0GPa以下であることが好ましい。
上記多層樹脂配管の具体的な構成としては、図1に示すように、燃料等の流通し得る中空部分を中央に有する燃料透過遮断層1bの外周に被覆層1c、内周に被覆層1aを被覆して成る多層樹脂配管1Aが例示できる。
また、図2に示すように、図1の多層樹脂配管と同様に、燃料透過遮断層3b、その外周である被覆層3c、内周である被覆層3aを有し、更に被覆層3aの内周に被覆層3e、被覆層3cの外周に被覆層3dを被覆して成る多層樹脂配管1Bが例示できる。
更に、図3に示すように、上記多層樹脂配管1Bと同様の構成を有する多層樹脂配管において、被覆層3dを蛇腹構造とすることもできる。
なお、本多層樹脂配管は、図1〜3に示すような代表的な構造に限定されず、用途や要求性能に応じて、更に複数の燃料透過遮断層や被覆層を積層したり、蛇腹構造部分を複数設けることができる。また、蛇腹構造部分は自由に屈曲及び伸縮可能である形状であればよく、特に連続した環状から成る形状に限定されず螺旋状などであってもよい。
また、図2に示すように、図1の多層樹脂配管と同様に、燃料透過遮断層3b、その外周である被覆層3c、内周である被覆層3aを有し、更に被覆層3aの内周に被覆層3e、被覆層3cの外周に被覆層3dを被覆して成る多層樹脂配管1Bが例示できる。
更に、図3に示すように、上記多層樹脂配管1Bと同様の構成を有する多層樹脂配管において、被覆層3dを蛇腹構造とすることもできる。
なお、本多層樹脂配管は、図1〜3に示すような代表的な構造に限定されず、用途や要求性能に応じて、更に複数の燃料透過遮断層や被覆層を積層したり、蛇腹構造部分を複数設けることができる。また、蛇腹構造部分は自由に屈曲及び伸縮可能である形状であればよく、特に連続した環状から成る形状に限定されず螺旋状などであってもよい。
また、上記PBN共重合体層は、PBNとPBTの組成比率の合計が90%以上であり、且つPBNの組成比率が70%以上であることが好適である。
これより、結晶性樹脂を維持し、アルコール混合燃料に対する燃料透過性が低く、要求される透過性能を満足することができる。
これより、結晶性樹脂を維持し、アルコール混合燃料に対する燃料透過性が低く、要求される透過性能を満足することができる。
更に、一般に多層樹脂配管に燃料が流通する場合は、その流速や配管形状により、流動帯電による静電気が多層樹脂配管表面に発生することがある。かかる安全面から、これら静電気を除去すべきときは、積層構造の多層樹脂配管の最内層に導電性を付与することが好適である。
具体的には、最内層を、ポリエステル樹脂、ポリエステル共重合エラストマーのいずれか一方又はこれら双方の混合物より構成し、体積固有抵抗値を106Ω・cm以下とすることが好適である。
これより、流通する燃料と多層樹脂配管内壁の摩擦により発生する流動帯電を導電体(車体など)へ逃がすことができる。また、この場合でも燃料バリア性、層間密着性及び柔軟性に優れる多層樹脂配管が得られる。
なお、導電性を付与するには、添加材として、炭素材料、特にカーボンブラックを好適に使用できる。カーボンブラックとしては、ストラクチャーが高度に発達し、粒子表面にも不純物が少なく、比表面積が大きいケッチェンブラックがより好適である。また、他の導電性添加物も適宜使用できる。
具体的には、最内層を、ポリエステル樹脂、ポリエステル共重合エラストマーのいずれか一方又はこれら双方の混合物より構成し、体積固有抵抗値を106Ω・cm以下とすることが好適である。
これより、流通する燃料と多層樹脂配管内壁の摩擦により発生する流動帯電を導電体(車体など)へ逃がすことができる。また、この場合でも燃料バリア性、層間密着性及び柔軟性に優れる多層樹脂配管が得られる。
なお、導電性を付与するには、添加材として、炭素材料、特にカーボンブラックを好適に使用できる。カーボンブラックとしては、ストラクチャーが高度に発達し、粒子表面にも不純物が少なく、比表面積が大きいケッチェンブラックがより好適である。また、他の導電性添加物も適宜使用できる。
上記被覆層(PBN共重合体層以外の層)の構成材料であるポリエステル共重合エラストマーは、市場での入手性及び低温時の柔軟性などの面から、ハードセグメント及びソフトセグメントを含むことが好適である。
一例としては、ハードセグメントとして、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレート(PEN)、及びこれらを任意に組合わせたものを含み、ソフトセグメントとして、ポリテトラメチレングリコール及びポリヘキサメチレングリコール等のポリエーテルを含んで成るポリエステル・エーテル共重合体エラストマーが挙げられる。
これらを使用するときは、低温から高温までの物性の安定性、加工性及びしなやかさが保持できる。
また、上記ポリエーテルはポリテトラメチレングリコールであることがより好ましい。
一例としては、ハードセグメントとして、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレート(PEN)、及びこれらを任意に組合わせたものを含み、ソフトセグメントとして、ポリテトラメチレングリコール及びポリヘキサメチレングリコール等のポリエーテルを含んで成るポリエステル・エーテル共重合体エラストマーが挙げられる。
これらを使用するときは、低温から高温までの物性の安定性、加工性及びしなやかさが保持できる。
また、上記ポリエーテルはポリテトラメチレングリコールであることがより好ましい。
他の例としては、ハードセグメントとして、PBN、PBT、PET又はPEN、及びこれらを任意に組合わせたものを含み、ソフトセグメントとして、エチレンアジペートやブチレンアジペート等のアジピン酸エステル、ポリカプロラクトン、ポリバレロラクトン及び脂肪酸ポリカーボネート等のポリエステルを含んで成るポリエステル・エステル共重合体エラストマーが挙げられる。
これらを使用するときは、低温から高温までの物性の安定性、加工性及びしなやかさが保持できる。
また、上記ポリエステルはポリカプロラクトンであることがより好ましい。
これらを使用するときは、低温から高温までの物性の安定性、加工性及びしなやかさが保持できる。
また、上記ポリエステルはポリカプロラクトンであることがより好ましい。
同様に、上記被覆層の構成材料であるポリエステル樹脂、ポリエステル共重合エラストマーのいずれか一方又は双方の混合物は、市場での入手性及び低温時の柔軟性などの面から、酸性分として水素添加ダイマー酸又はそのエステル形成誘導体を含み、グリコール成分として1,4−ブタンジオールを含む共重合体を含むことが好適である。
ここで、上記水素添加ダイマー酸は、不飽和脂肪酸を粘度触媒を用いて低重合体から分離及び水素添加し、トリマー酸やモノマー酸等の副生成物を除去した後に得られる。このとき水素添加ダイマー酸の純度は99%以上であることが望ましい。
具体的には、ユニケマ社製のPRIPOL1008(炭素数36で、芳香族タイプ/脂環族タイプ/直鎖脂肪族タイプ=9/54/37(モル%)のダイマー酸)やPRIPOL1009(炭素数36で、芳香族タイプ/脂環族タイプ/直鎖脂肪族タイプ=13/64/23(モル%)のダイマー酸)、及びエステル形成性誘導体として、ユニケマ社製のPRIPLAST3008(PRIPOL1008のジメチルエステル)などが好適例として挙げられる。また、ヘンケル社製のEPOL1010なども挙げられる。
なお、これら水素ダイマー酸やそのエステル形成性誘導体は、それぞれ単独で使用することができるが、併用することもできる。
ここで、上記水素添加ダイマー酸は、不飽和脂肪酸を粘度触媒を用いて低重合体から分離及び水素添加し、トリマー酸やモノマー酸等の副生成物を除去した後に得られる。このとき水素添加ダイマー酸の純度は99%以上であることが望ましい。
具体的には、ユニケマ社製のPRIPOL1008(炭素数36で、芳香族タイプ/脂環族タイプ/直鎖脂肪族タイプ=9/54/37(モル%)のダイマー酸)やPRIPOL1009(炭素数36で、芳香族タイプ/脂環族タイプ/直鎖脂肪族タイプ=13/64/23(モル%)のダイマー酸)、及びエステル形成性誘導体として、ユニケマ社製のPRIPLAST3008(PRIPOL1008のジメチルエステル)などが好適例として挙げられる。また、ヘンケル社製のEPOL1010なども挙げられる。
なお、これら水素ダイマー酸やそのエステル形成性誘導体は、それぞれ単独で使用することができるが、併用することもできる。
上記水素添加ダイマー酸の共重合組成は、低温でのしなやかさの面から3モル%以上、加工性の面から30モル%以下の割合で、上記酸成分に含まれることが望ましい。この範囲外であると多層樹脂配管に十分なしなやかさが得られないことや、十分な“腰”が得られないことがある。また、上記水素添加ダイマー酸の共重合組成が含まれる割合は8〜20モル%がより好ましく、更に8〜15モル%が特に好ましい。
なお、上記酸成分の他の例としては、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェノキシエタンジカルボン酸、セバシン酸及びアジピン酸等の芳香族若しくは脂肪族等が挙げられ、これらは適宜併用することもできる。
一方、上記グリコール成分として含有する1,4−ブタンジオールは、分子量を向上させる面から70モル%以上使用することが望ましい。
上述した燃料透過遮断層及び被覆層の構成材料は、特別なものである必要はなく市場で容易に入手できるものを使用できる。また、適宜要求に応じて、耐熱性や耐加水分解性を付与したり、フィラーなどを混入して導電性を付与したり、無機材料等を混入して強化することなどができる。
また、各層の層厚比率は特に限定されず、所望の厚さ比率で適宜多層樹脂配管を製造可能である。特に、押出し成形で製造するときの安定性からは、上記各層の層厚が、全層厚(多層樹脂配管の厚さ)に対して10%以上であることが望ましく、更に、燃料透過遮断層の保護としての面から、及び適度な柔軟性維持の面から、被覆層の層圧割合は全層厚に対して、40〜90%の割合であることがより望ましい。例えば、肉厚1mmの中空チューブで図2のような5層構成のチューブでは、内層側から0.1mm、0.2mm、0.2mm、0.2mm、0.3mmのような層構成をとることができる。なお、多層樹脂配管の外径は、流通媒体の種類により異なるが、代表的には3〜40mm程度である。
次に、本発明の多層樹脂容器は、上述した多層樹脂配管と同様の材料より構成される。
これより、通常のガソリン燃料の他、エタノールやメタノールなどのアルコールを含む混合燃料を充填・貯蔵しても、優れた耐透過性を発揮し得る。また、燃料透過遮断層が燃料に接する場合、被覆層が燃料に接する場合のいずれにおいても、ポリエステルを基本骨格とすることから、燃料中にアミン系の清浄剤が添加されていても、該添加剤による劣化は極めて小さく、更にサワーガソリン(劣化ガソリン)に対しても優れた耐性を有する。
かかる多層樹脂容器は、例えば、多層樹脂配管の一端又は両端を閉塞して得ることができる。閉塞に用いる材料(蓋部分)は、多層樹脂配管の構成材料から任意に選択して使用できる。また、多層樹脂配管の端部を圧着などにより変形させて閉塞することもできる。
これより、通常のガソリン燃料の他、エタノールやメタノールなどのアルコールを含む混合燃料を充填・貯蔵しても、優れた耐透過性を発揮し得る。また、燃料透過遮断層が燃料に接する場合、被覆層が燃料に接する場合のいずれにおいても、ポリエステルを基本骨格とすることから、燃料中にアミン系の清浄剤が添加されていても、該添加剤による劣化は極めて小さく、更にサワーガソリン(劣化ガソリン)に対しても優れた耐性を有する。
かかる多層樹脂容器は、例えば、多層樹脂配管の一端又は両端を閉塞して得ることができる。閉塞に用いる材料(蓋部分)は、多層樹脂配管の構成材料から任意に選択して使用できる。また、多層樹脂配管の端部を圧着などにより変形させて閉塞することもできる。
以上説明したように、本発明の多層樹脂配管及び多層樹脂容器は、燃料透過遮断層及び被覆層を積層して成る構造であり、高い混和性を有する材料を組合せて構成したため、成形時に接着剤を必要としないばかりでなく、極めて容易に再利用することができる。
例えば、製造工程中に出る端材や不要となった多層樹脂配管及び多層樹脂容器は、各層を分離することなく同時に粉砕し再溶融して、所望の樹脂部品に再利用することが可能である。また、燃料透過遮断層の成形温度を下げることで、更なる成形性向上を行うことが可能である。特にPBN成分とPBT成分が混在することで被覆層との間に混和性を有するため、層間に高い接着性を得ることができ、高温雰囲気下及び常温雰囲気下で高い層間接着性を得ることができる。
例えば、製造工程中に出る端材や不要となった多層樹脂配管及び多層樹脂容器は、各層を分離することなく同時に粉砕し再溶融して、所望の樹脂部品に再利用することが可能である。また、燃料透過遮断層の成形温度を下げることで、更なる成形性向上を行うことが可能である。特にPBN成分とPBT成分が混在することで被覆層との間に混和性を有するため、層間に高い接着性を得ることができ、高温雰囲気下及び常温雰囲気下で高い層間接着性を得ることができる。
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[性能評価方法]
以下の実施例1〜10と比較例1及び2との層構成にて、多層樹脂配管(比較例2のみ単層)の成形を行い、成形物から1インチ幅の試験片を採取し、JIS−K6301の180°剥離試験を行った。
また、多層樹脂配管及び多層樹脂容器と同一構成の材料を平板に押出し、その押出し物を用いて耐燃料透過性試験を行った。ここで、耐燃料透過性能については、φ70mmの円盤状に打ち抜いた試料をガソリン又はアルコール混合燃料の60℃雰囲気下での規定時間後の透過量を測定した。なお、ガソリンは市販のレギュラーガソリンを用い、アルコール混合燃料はこのレギュラーガソリン90体積部とエタノール10体積部を混合したものを用いた。これらの評価結果を表1に示す。
以下の実施例1〜10と比較例1及び2との層構成にて、多層樹脂配管(比較例2のみ単層)の成形を行い、成形物から1インチ幅の試験片を採取し、JIS−K6301の180°剥離試験を行った。
また、多層樹脂配管及び多層樹脂容器と同一構成の材料を平板に押出し、その押出し物を用いて耐燃料透過性試験を行った。ここで、耐燃料透過性能については、φ70mmの円盤状に打ち抜いた試料をガソリン又はアルコール混合燃料の60℃雰囲気下での規定時間後の透過量を測定した。なお、ガソリンは市販のレギュラーガソリンを用い、アルコール混合燃料はこのレギュラーガソリン90体積部とエタノール10体積部を混合したものを用いた。これらの評価結果を表1に示す。
表1中の◎、○、△及び×は、比較例1の結果を○としたときの相対評価であり、◎はこれよりも優れていたもの、○は同等のもの、△は若干劣るもの、×は著しく劣るものを示す。また、柔軟性評価として、製品を−40℃で180°折曲試験を実施し、割れないものを○、割れて破壊するものを×とした。更に、導電要求のある多層樹脂配管の導電性評価は、多層樹脂配管の最内層の体積固有抵抗を測定し、106Ω・cm以下のものを○、106Ω・cmを超えるものを×とした。導電要求のない仕様は−とした。
(実施例1)
燃料透過遮断層にPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製:PBN比率90%)、最内層にポリエステル共重合エラストマー(ポリエステル・ポリエーテル共重合体エラストマー:東レ・デュポン株式会社製)、内層にPBT(EMS社製、変性PBT)、外層にPBT(EMS社製、変性PBT)、最外層にポリエステル共重合エラストマー(ポリエステル・ポリエーテル共重合体エラストマー:東レ・デュポン株式会社製)を最内層側から体積比率1:2:2:2:3で押出し、本例の多層樹脂配管(押出し外径8mm、内径6mm)及び平板(1mm厚さ)を得た。
燃料透過遮断層にPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製:PBN比率90%)、最内層にポリエステル共重合エラストマー(ポリエステル・ポリエーテル共重合体エラストマー:東レ・デュポン株式会社製)、内層にPBT(EMS社製、変性PBT)、外層にPBT(EMS社製、変性PBT)、最外層にポリエステル共重合エラストマー(ポリエステル・ポリエーテル共重合体エラストマー:東レ・デュポン株式会社製)を最内層側から体積比率1:2:2:2:3で押出し、本例の多層樹脂配管(押出し外径8mm、内径6mm)及び平板(1mm厚さ)を得た。
(実施例2)
燃料透過遮断層にPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製;PBN比率80%)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
燃料透過遮断層にPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製;PBN比率80%)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例3)
内層及び外層ににPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製;PBN比率55%)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
内層及び外層ににPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製;PBN比率55%)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例4)
内層及び外層にPBTとPBNとの混合物(重量比率50:50)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
内層及び外層にPBTとPBNとの混合物(重量比率50:50)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例5)
最内層に導電性のポリエステル共重合エラストマー(鐘紡合繊社製)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
最内層に導電性のポリエステル共重合エラストマー(鐘紡合繊社製)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例6)
燃料透過遮断層にPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製;PBN比率90%)、内層にPBT(EMS社製、変性PBT)、外層にポリエステル共重合エラストマー(ポリエステル・ポリエーテル共重合体エラストマー:東レ・デュポン株式会社製)を用いて3層構造とし、最内層側から体積比率4:2:4で押出した以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
燃料透過遮断層にPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社製;PBN比率90%)、内層にPBT(EMS社製、変性PBT)、外層にポリエステル共重合エラストマー(ポリエステル・ポリエーテル共重合体エラストマー:東レ・デュポン株式会社製)を用いて3層構造とし、最内層側から体積比率4:2:4で押出した以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例7)
外層をポリエステル重合エラストマー(東洋紡株式会社製:ポリエステル・エステル共重合エラストマー)とした以外は、実施例6と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
外層をポリエステル重合エラストマー(東洋紡株式会社製:ポリエステル・エステル共重合エラストマー)とした以外は、実施例6と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例8)
内層をダイマー酸変性PBT(鐘紡合繊社製:変性PBT)にした以外は、実施例6と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
内層をダイマー酸変性PBT(鐘紡合繊社製:変性PBT)にした以外は、実施例6と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
(実施例9)
形状に蛇腹構造を持たせた部分を含む構造にした以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。但し、透過量測定は、蛇腹部分では不可能な為、ストレート部を使用し、評価を実施した。
形状に蛇腹構造を持たせた部分を含む構造にした以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。但し、透過量測定は、蛇腹部分では不可能な為、ストレート部を使用し、評価を実施した。
(比較例1)
内層にエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、中間層にETFEとポリアミド12(PA12)の混合物、外層にPA12を用い、内層:中間層:外層の体積比率が1.5:1.5:7となるように押出し、本例の樹脂製多層配管(押出し外径8mm、内径6mm)及び平板(1mm厚さ)を得た。
なお、剥離強度は内層と中間層の界面での測定結果である。
内層にエチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、中間層にETFEとポリアミド12(PA12)の混合物、外層にPA12を用い、内層:中間層:外層の体積比率が1.5:1.5:7となるように押出し、本例の樹脂製多層配管(押出し外径8mm、内径6mm)及び平板(1mm厚さ)を得た。
なお、剥離強度は内層と中間層の界面での測定結果である。
(比較例2)
ポリアミド11(PA11)のみにより、本例の樹脂製単層配管(押出し外径8mm、内径6mm)及び平板(1mm厚さ)を得た。
ポリアミド11(PA11)のみにより、本例の樹脂製単層配管(押出し外径8mm、内径6mm)及び平板(1mm厚さ)を得た。
(実施例10)
燃料透過遮断層のPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社:PBN比率55%)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
燃料透過遮断層のPBN共重合樹脂(帝人化成株式会社:PBN比率55%)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰返して、本例の多層樹脂配管及び平板を得た。
表1に示した結果から明らかなように、実施例1〜10の多層樹脂配管は、いずれも比較例1及び2のものに対して、優れた特性が測定された。特に剥離強度については、いずれも剥離強度測定では剥離せず、実施例で得られた多層樹脂配管に係る材料が特別な接着工程を必要とせずに優れた接着性を有することが理解できる。
以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨内であれば種々の変形が可能である。
例えば、各層の材料樹脂には、酸化防止剤や熱安定剤(例えば、ヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チオエーテル及びホスファイト類、又はこれらの任意の混合物やこれらの置換体など)、紫外線吸収剤(例えば、レゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾール及びベンゾフェノン等)、滑剤や離型剤(例えば、シリコン樹脂、モンタン酸及びこれらの塩、ステアリン酸及びこれらの塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミド等)、染料(例えば、ニトロシン等)や顔料(例えば、硫化カドミウムやフタロシアニン等)を含む着色剤、添加剤添着液(例えば、シリコンオイル等)、結晶核剤(例えば、タルクやカオリン等)などを単独又は適宜組合わせて添加することができる。また、多層樹脂配管の断面形状は、代表的には円形又は楕円形であるが、これら以外の断面形状であっても良い。また、多層樹脂容器の断面形状は、代表的には円形又は四角形であるが、これら以外の断面形状であっても良い。
更に、各層の材料を用いた積層体を多層樹脂配管及び多層樹脂容器以外の形状、例えば自動車用の溶着部品やコネクターのハウジングのような形状や、シート状で使用しても耐燃料透過性等が得られることは言うまでもない。更にまた、多層樹脂配管及び多層樹脂配管は、押出成形、ブロー成形、コルゲート形状の付与(蛇腹化)等も適用できる。また、多層樹脂容器は、ブロー成形、押出成形、真空成形、コルゲート形状の付与(蛇腹化)等も適用できる。
例えば、各層の材料樹脂には、酸化防止剤や熱安定剤(例えば、ヒンダードフェノール、ヒドロキノン、チオエーテル及びホスファイト類、又はこれらの任意の混合物やこれらの置換体など)、紫外線吸収剤(例えば、レゾルシノール、サリシレート、ベンゾトリアゾール及びベンゾフェノン等)、滑剤や離型剤(例えば、シリコン樹脂、モンタン酸及びこれらの塩、ステアリン酸及びこれらの塩、ステアリルアルコール、ステアリルアミド等)、染料(例えば、ニトロシン等)や顔料(例えば、硫化カドミウムやフタロシアニン等)を含む着色剤、添加剤添着液(例えば、シリコンオイル等)、結晶核剤(例えば、タルクやカオリン等)などを単独又は適宜組合わせて添加することができる。また、多層樹脂配管の断面形状は、代表的には円形又は楕円形であるが、これら以外の断面形状であっても良い。また、多層樹脂容器の断面形状は、代表的には円形又は四角形であるが、これら以外の断面形状であっても良い。
更に、各層の材料を用いた積層体を多層樹脂配管及び多層樹脂容器以外の形状、例えば自動車用の溶着部品やコネクターのハウジングのような形状や、シート状で使用しても耐燃料透過性等が得られることは言うまでもない。更にまた、多層樹脂配管及び多層樹脂配管は、押出成形、ブロー成形、コルゲート形状の付与(蛇腹化)等も適用できる。また、多層樹脂容器は、ブロー成形、押出成形、真空成形、コルゲート形状の付与(蛇腹化)等も適用できる。
1A、2B、3C 多層樹脂配管
1b、3b 燃料透過遮断層
1a、1c、3a、3c、3d、3e 被覆層
1b、3b 燃料透過遮断層
1a、1c、3a、3c、3d、3e 被覆層
Claims (11)
- 少なくとも1のPBN共重合体層とそれ以外の層とを任意に積層して成る多層樹脂配管であって、
上記PBN共重合体層は、燃料透過遮断層としてポリブチレンナフタレートとポリブチレンテレフタレートとの共重合体を含んで成り、上記PBN共重合体層以外の層は、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーを含んで成ることを特徴とする多層樹脂配管。 - 上記PBN共重合体層において、ポリブチレンナフタレートとポリブチレンテレフタレートの組成比率の合計が90%以上であり、且つポリブチレンナフタレートの組成比率が70%以上であることを特徴とする請求項1に記載の多層樹脂配管。
- 上記ポリエステル共重合エラストマーは、ハードセグメントとして、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートから成る群より選ばれた少なくとも1種のものを含み、ソフトセグメントとして、ポリエーテルを含んで成るポリエステル・エーテル共重合体エラストマーであることを特徴とする請求項1又は2に記載の多層樹脂配管。
- 上記ポリエーテルがポリテトラメチレングリコールであることを特徴とする請求項3に記載の多層樹脂配管。
- 上記ポリエステル共重合エラストマーは、ハードセグメントとして、ポリブチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートから成る群より選ばれた少なくとも1種のものを含み、ソフトセグメントとして、ポリエステルを含んで成るポリエステル・エステル共重合体エラストマーであることを特徴とする請求項1又は2に記載の多層樹脂配管。
- 上記ポリエステルがポリカプロラクトンであることを特徴とする請求項5に記載の多層樹脂配管。
- 上記ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーは、酸性分として水素添加ダイマー酸又はそのエステル形成誘導体を含み、グリコール成分として1,4−ブタンジオールを含む共重合体を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つの項に記載の多層樹脂配管。
- 最内層が、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーより構成されるとともに、体積固有抵抗値が106Ω・cm以下である導電性を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つの項に記載の多層樹脂配管。
- 長手方向且つ円周上に蛇腹構造部分を1箇所以上有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つの項に記載の多層樹脂配管。
- 少なくとも1のPBN共重合体層とそれ以外の層とを任意に積層して成る多層樹脂容器であって、
上記PBN共重合体層は、燃料透過遮断層としてポリブチレンナフタレートとポリブチレンテレフタレートとの共重合体を含んで成り、上記PBN共重合体層以外の層は、ポリエステル樹脂及び/又はポリエステル共重合エラストマーを含んで成ることを特徴とする多層樹脂容器。 - 請求項1〜9のいずれか1つの項に記載の多層樹脂配管の一端又は両端を閉塞して成ることを特徴とする請求項10に記載の多層樹脂容器。
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