JP2016222903A - Resin composition for blow molding and multilayer structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高せん断速度下では溶融粘度が低く、低せん断速度下では溶融粘度が高いブロー成形用に適したブロー成形用樹脂組成物、及びこの組成物からなる層とガスバリア層とが積層されてなる多層構造体に関する。 The present invention provides a blow molding resin composition suitable for blow molding having a low melt viscosity at a high shear rate and a high melt viscosity at a low shear rate, and a layer comprising this composition and a gas barrier layer are laminated. A multilayer structure.
ポリアミド樹脂は、優れた機械的特性、耐熱性、耐薬品性を有するので、エンジニアリングプラスチックスとして様々な成形品に用いられ、ブロー成形品としての利用も検討されている。
しかしながら、ポリアミド樹脂は、リニアな構造の高分子であるので、伸長粘度における歪み硬化も充分とは言えず、更には低せん断速度下での溶融粘度が小さいので、ブロー成形により大型のタンクを成形しようとすると、押し出されたパリソン(溶融状態の円筒形の樹脂)が自重で伸長され、タンクの壁面の厚みを一定に保つのが難しく、ブロー成形性に劣ると言われてきた。
Polyamide resins have excellent mechanical properties, heat resistance, and chemical resistance, so they are used as engineering plastics in various molded products, and their use as blow molded products is also being studied.
However, since the polyamide resin is a polymer with a linear structure, it cannot be said that the strain hardening at the extension viscosity is sufficient, and furthermore, the melt viscosity at a low shear rate is small, so a large tank is formed by blow molding. When trying to do so, the extruded parison (molten cylindrical resin) is stretched by its own weight, it is difficult to keep the thickness of the tank wall constant, and it has been said that the blow moldability is poor.
そこで、ブロー成形性に優れた材料として、例えば特許文献1には、数平均分子量が25000以上の脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、及び酸変性エチレン・α−オレフィン共重合体を含むポリアミド樹脂組成物からなるブロー成形用材料が開示されている。
しかしながら、特許文献1のブロー成形用材料に含まれている酸変性エチレン・α−オレフィン共重合体は、溶融粘度が高く、高せん断速度下での粘度上昇効果が大きくなるので、添加量が限られてしまい、粘度上昇効果が得られにくいという課題があった。また、特許文献1のブロー成形用材料に含まれているポリアミド樹脂の融点が高いので、熱に弱い樹脂層との積層が困難であるという課題もあった。
Therefore, as a material excellent in blow moldability, for example, Patent Document 1 discloses a polyamide resin containing an aliphatic polyamide resin having a number average molecular weight of 25000 or more, an aromatic polyamide resin, and an acid-modified ethylene / α-olefin copolymer. A blow molding material comprising the composition is disclosed.
However, since the acid-modified ethylene / α-olefin copolymer contained in the blow molding material of Patent Document 1 has a high melt viscosity and a large effect of increasing the viscosity under a high shear rate, the addition amount is limited. As a result, there is a problem that the effect of increasing the viscosity is difficult to obtain. Moreover, since the melting point of the polyamide resin contained in the blow molding material of Patent Document 1 is high, there is also a problem that it is difficult to laminate with a heat-sensitive resin layer.
そこで本発明は、高せん断速度下では溶融粘度が低く、低せん断速度下では溶融粘度が高いブロー成形用に適したブロー成形用樹脂組成物、及びこの組成物からなる層とガスバリア層とが積層されてなる多層構造体の提供を目的とする。 Accordingly, the present invention provides a blow molding resin composition suitable for blow molding having a low melt viscosity at a high shear rate and a high melt viscosity at a low shear rate, and a layer comprising this composition and a gas barrier layer are laminated. An object of the present invention is to provide a multilayer structure.
本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、低融点のポリアミド樹脂と、所定の溶融粘度を有する酸変性ポリオレフィン樹脂とを含有し、230℃でのゼロせん断粘度が10,000〜1,000,000Pa・sである樹脂組成物が上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the inventors of the present invention contain a low melting point polyamide resin and an acid-modified polyolefin resin having a predetermined melt viscosity, and have a zero shear viscosity at 230 ° C. of 10,000 to 1,000,000 Pa · It has been found that the resin composition as s can solve the above-mentioned problems.
即ち本発明は、融点が200℃以下のポリアミド樹脂(A)と、220℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度が800〜1,500Pa・sである酸変性ポリオレフィン樹脂(B)とを含有し、230℃でのゼロせん断粘度が10,000〜1,000,000Pa・sであることを特徴とするブロー成形用樹脂組成物である。 That is, the present invention contains a polyamide resin (A) having a melting point of 200 ° C. or less and an acid-modified polyolefin resin (B) having a melt viscosity of 800 to 1,500 Pa · s at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1. A blow molding resin composition having a zero shear viscosity at 230 ° C. of 10,000 to 1,000,000 Pa · s.
また本発明は、本発明のブロー成形用樹脂組成物からなる層とガスバリア層とが積層されてなることを特徴とする多層構造体である。 Moreover, this invention is a multilayer structure characterized by laminating | stacking the layer which consists of a resin composition for blow molding of this invention, and a gas barrier layer.
本発明のブロー成形用樹脂組成物は、高せん断速度下(以下、高せん断側ともいう。)では溶融粘度が低く、低せん断速度下(以下、低せん断側ともいう。)では溶融粘度が高いので、ブロー成形用に適した樹脂組成物である。また、本発明のブロー成形用樹脂組成物は、ポリアミド樹脂(A)の融点が200℃以下であり、低温で加工できるので、PVOH(ポリビニルアルコール)やEVOH(エチレン・ビニルアルコール共重合体)などの熱安定性が比較的低い材料との積層においても安定した成形性を付与することができる。したがって、本発明のブロー成形用樹脂組成物によれば、例えば、本発明のブロー成形用樹脂組成物からなる層とガスバリア層とが積層された多層構造体を安定して成形することができる。 The blow molding resin composition of the present invention has a low melt viscosity at a high shear rate (hereinafter also referred to as a high shear side) and a high melt viscosity at a low shear rate (hereinafter also referred to as a low shear side). Therefore, it is a resin composition suitable for blow molding. Moreover, since the melting point of the polyamide resin (A) is 200 ° C. or lower and the resin composition for blow molding of the present invention can be processed at a low temperature, PVOH (polyvinyl alcohol), EVOH (ethylene / vinyl alcohol copolymer), etc. Stable formability can be imparted even when laminated with a material having a relatively low thermal stability. Therefore, according to the blow molding resin composition of the present invention, for example, a multilayer structure in which a layer made of the blow molding resin composition of the present invention and a gas barrier layer are laminated can be stably molded.
本発明のブロー成形用樹脂組成物においては、酸変性されたポリオレフィン樹脂(B)の酸変性基とポリアミド樹脂(A)間での相互作用によって低せん断側で溶融粘度が高くなり、酸変性されたポリオレフィンが低粘度であるので高せん断側での溶融粘度が低くなると推測される。
なお、ポリアミド樹脂(A)の溶融粘度が高い場合は、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の含有量を少なくし、反対に、ポリアミド樹脂(A)の溶融粘度が低い場合は、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の含有量を多くするなどの両成分の含有量の調整によって、230℃でのゼロせん断粘度を所定範囲に調整することができる。
In the resin composition for blow molding of the present invention, the melt viscosity is increased on the low shear side due to the interaction between the acid-modified group of the acid-modified polyolefin resin (B) and the polyamide resin (A), and the resin composition is acid-modified. Since the polyolefin has a low viscosity, the melt viscosity on the high shear side is estimated to be low.
When the melt viscosity of the polyamide resin (A) is high, the content of the acid-modified polyolefin resin (B) is decreased. On the contrary, when the melt viscosity of the polyamide resin (A) is low, the acid-modified polyolefin resin (B By adjusting the contents of both components such as increasing the content of B), the zero shear viscosity at 230 ° C. can be adjusted to a predetermined range.
以下、本発明の構成につき詳細に説明するが、これらは望ましい実施態様の一例を示すものであり、本発明はこれらの内容に特定されるものではない。
本発明のブロー成形用樹脂組成物は、融点が200℃以下のポリアミド樹脂(A)と、220℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度が800〜1,500Pa・sである酸変性ポリオレフィン樹脂(B)とを含有する。
Hereinafter, although it demonstrates in detail about the structure of this invention, these show an example of a desirable embodiment, and this invention is not specified by these content.
The resin composition for blow molding of the present invention comprises a polyamide resin (A) having a melting point of 200 ° C. or less, and an acid-modified polyolefin resin having a melt viscosity of 800 to 1,500 Pa · s at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1. (B).
<ポリアミド樹脂(A)>
本発明で用いられるポリアミド樹脂(A)は、主鎖中に酸アミド結合(−CONH−)を有するものであり、例えば、脂肪族ポリアミド樹脂、脂環族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、それらの組み合わせ、及びそれらの組み合わせに相当する(共)重合体から選ばれる樹脂を少なくとも1種類含むポリアミド樹脂が挙げられる。ポリアミド樹脂を構成するモノマー単位は、1種類であっても2種類以上であってもよい。
本発明で用いられるポリアミド樹脂(A)は、融点が200℃以下のポリアミドである。ポリアミドの融点はJIS K 7121に準じて求めることができる。
<Polyamide resin (A)>
The polyamide resin (A) used in the present invention has an acid amide bond (—CONH—) in the main chain, and examples thereof include aliphatic polyamide resins, alicyclic polyamide resins, aromatic polyamide resins, and the like. Examples thereof include polyamide resins including at least one resin selected from combinations and (co) polymers corresponding to those combinations. The monomer unit constituting the polyamide resin may be one type or two or more types.
The polyamide resin (A) used in the present invention is a polyamide having a melting point of 200 ° C. or lower. The melting point of polyamide can be determined according to JIS K7121.
上記脂肪族ポリアミド樹脂、脂環族ポリアミド樹脂、及び芳香族ポリアミド樹脂としては、例えば、ラクタム、アミノカルボン酸、又はジアミンとジカルボン酸の組み合せから誘導されるポリアミド樹脂が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyamide resin, alicyclic polyamide resin, and aromatic polyamide resin include polyamide resins derived from lactam, aminocarboxylic acid, or a combination of diamine and dicarboxylic acid.
上記ラクタムとしては、例えば、ε−カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−ラウロラクタム、α−ピロリドン、α−ピペリドン等が挙げられ、上記アミノカルボン酸としては、例えば、6−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、9−アミノノナン酸、11−アミノウンドデカン酸、12−アミノドデカン酸等が挙げられる。 Examples of the lactam include ε-caprolactam, ω-enantolactam, ω-laurolactam, α-pyrrolidone, α-piperidone and the like, and examples of the aminocarboxylic acid include 6-aminocaproic acid, 7-amino. Examples include heptanoic acid, 9-aminononanoic acid, 11-aminoundecanoic acid, and 12-aminododecanoic acid.
上記のジアミンとジカルボン酸から誘導されるポリアミド樹脂の原料となるジアミンとしては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ペプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、トリデカンジアミン、テトラデカンジアミン、ペンタデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、ヘプタデカンジアミン、オクタデカンジアミン、ノナデカンジアミン、エイコサンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、2,2,4/2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3/1,4−シクロヘキシルジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン、(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、1,3/1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、5−アミノ−2,2,4−トリメチル−1−シクロペンタンメチルアミン、5−アミノ−1,3,3−トリメチルシクロヘキサンメチルアミン、ビス(アミノプロピル)ピペラジン、ビス(アミノエチル)ピペラジン、ノルボルナンジメチレンアミン等の脂環式ジアミン;p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。 Examples of the diamine used as a raw material for the polyamide resin derived from the above diamine and dicarboxylic acid include hexamethylene diamine, ethylene diamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, peptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, Methylene diamine, undecane methylene diamine, dodecane methylene diamine, tridecane diamine, tetradecane diamine, pentadecane diamine, hexadecane diamine, heptadecane diamine, octadecane diamine, nonadecane diamine, eicosane diamine, 2-methyl-1,8-octane diamine , 2,2,4 / 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine and the like; 1,3 / 1,4-cyclohexyldiamine, bis (4-amino Chlohexyl) methane, bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane, 1,3 / 1,4-bisaminomethylcyclohexane 5-amino-2,2,4-trimethyl-1-cyclopentanemethylamine, 5-amino-1,3,3-trimethylcyclohexanemethylamine, bis (aminopropyl) piperazine, bis (aminoethyl) piperazine, norbornane Examples thereof include alicyclic diamines such as dimethyleneamine; aromatic diamines such as p-xylylenediamine and m-xylylenediamine.
上記のジアミンとジカルボン酸から誘導されるポリアミド樹脂の原料となるジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカンジオン酸、ドデカンジオン酸、トリデカンジオン酸、テトラデカンジオン酸、ペンタデカンジオン酸、ヘキサデカンジオン酸、オクタデカンジオン酸、エイコサンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,3/1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキサンメタン−4,4’−ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸;イソフタル酸、テレフタル酸、1,4/1,8/2,6/2,7−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。 Examples of the dicarboxylic acid used as a raw material for the polyamide resin derived from the diamine and the dicarboxylic acid include adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, and tridecanedioic acid. , Tetradecandioic acid, pentadecanedioic acid, hexadecanedioic acid, octadecanedioic acid, eicosandioic acid and other aliphatic dicarboxylic acids; 1,3 / 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dicyclohexanemethane-4,4′-dicarboxylic acid Examples thereof include alicyclic dicarboxylic acids such as acids and norbornane dicarboxylic acids; aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, terephthalic acid, and 1,4 / 1,8 / 2,6 / 2,7-naphthalenedicarboxylic acid.
これらのポリアミド樹脂の中でも、経済性、汎用性の観点から、脂肪族ポリアミド樹脂及び芳香族ポリアミド樹脂が好ましく、更に加工性、得られる物性バランスの観点から、脂肪族ポリアミド樹脂が特に好ましい。
なお、ポリアミド樹脂として、これらのポリアミドをそれぞれ単独で用いることもできるし、また、2種類以上のポリアミドを混合して用いることもできる。更に、2種類以上のポリアミドの組合せからなる共重合ポリアミドを用いることができる。
Among these polyamide resins, an aliphatic polyamide resin and an aromatic polyamide resin are preferable from the viewpoints of economy and versatility, and an aliphatic polyamide resin is particularly preferable from the viewpoint of workability and the balance of physical properties obtained.
In addition, as a polyamide resin, each of these polyamides can be used alone, or two or more kinds of polyamides can be mixed and used. Furthermore, a copolyamide composed of a combination of two or more kinds of polyamides can be used.
上記脂肪族ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリアミノウンデカン酸(ナイロン11)、ポリラウリルラクタム(ナイロン12)、ポリヘキサメチレンジアミノアジピン酸(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンジアミノセバシン酸(ナイロン610)、ポリヘキサメチレンジアミノドデカン二酸(ナイロン612)等の重合体;カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸共重合体(ナイロン6/66)、カプロラクタム/ラウリルラクタム共重合体(ナイロン6/12)、カプロラクタム/アミノウンデカン酸共重合体(ナイロン6/11)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/アミノドデカン酸(ナイロン6/66/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ラウリルラクタム(ナイロン6/66/12)、カプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノセバシン酸(ナイロン6/66/610)、及びカプロラクタム/ヘキサメチレンジアミノアジピン酸/ヘキサメチレンジアミノドデカン二酸(ナイロン6/66/612)等の(共)重合体等を挙げることができる。本発明においては、これらの種類の中で、融点が200℃以下のものが用いられる。
これらの脂肪族ポリアミド樹脂は、それぞれ単独で用いることもできるし、また2種以上を混合して用いることもできる。
Examples of the aliphatic polyamide resin include polycaproamide (nylon 6), polyaminoundecanoic acid (nylon 11), polylauryl lactam (nylon 12), polyhexamethylenediaminoadipic acid (nylon 66), and polyhexamethylenediaminosebacin. Polymers such as acid (nylon 610) and polyhexamethylene diaminododecanedioic acid (nylon 612); caprolactam / hexamethylene diamino adipic acid copolymer (nylon 6/66), caprolactam / lauryl lactam copolymer (nylon 6 / 12), caprolactam / aminoundecanoic acid copolymer (nylon 6/11), caprolactam / hexamethylenediaminoadipic acid / aminododecanoic acid (nylon 6/66/12), caprolactam / hexamethylenediamino Dipic acid / lauryl lactam (nylon 6/66/12), caprolactam / hexamethylene diamino adipic acid / hexamethylene diamino sebacic acid (nylon 6/66/610), and caprolactam / hexamethylene diamino adipic acid / hexamethylene diamino dodecane Examples thereof include (co) polymers such as acids (nylon 6/66/612). In the present invention, among these types, those having a melting point of 200 ° C. or less are used.
These aliphatic polyamide resins can be used alone or in admixture of two or more.
上記脂肪族ポリアミド樹脂の中でも、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン612、ナイロン6/66、ナイロン6/11、ナイロン6/12、及びナイロン6/66/12から選ばれる1種又は2種以上の脂肪族ポリアミドが好ましく、特に、低温下での柔軟性、高圧水素下での耐水素性の点や、低融点である点で、ナイロン6/66が好ましく用いられる。 Among the above aliphatic polyamide resins, one or two selected from nylon 610, nylon 11, nylon 12, nylon 612, nylon 6/66, nylon 6/11, nylon 6/12, and nylon 6/66/12 The above aliphatic polyamides are preferable, and nylon 6/66 is particularly preferably used in terms of flexibility at low temperatures, hydrogen resistance under high-pressure hydrogen, and a low melting point.
本発明で用いるポリアミド樹脂(A)の融点は、200℃以下であり、好ましくは150〜200℃であり、特に好ましくは170〜198℃、更に好ましくは180〜198℃である。かかる融点が高すぎると加工温度が高くなり、積層するガスバリア層の加工性が低下する傾向があり、反対に融点が低すぎると、溶融混合時に、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)との溶融粘度の差が大きくなり、均一溶融混合が困難になる傾向がある。
なお、融点はJIS K 7121に準じて求めることができる。
The melting point of the polyamide resin (A) used in the present invention is 200 ° C. or less, preferably 150 to 200 ° C., particularly preferably 170 to 198 ° C., more preferably 180 to 198 ° C. If the melting point is too high, the processing temperature tends to be high, and the workability of the gas barrier layer to be laminated tends to decrease. On the other hand, if the melting point is too low, the melt viscosity of the acid-modified polyolefin resin (B) is reduced during melt mixing. There is a tendency that the difference becomes large and uniform melt mixing becomes difficult.
In addition, melting | fusing point can be calculated | required according to JISK7121.
本発明で用いるポリアミド樹脂(A)の溶融粘度は、220℃、せん断速度122sec−1において好ましくは500〜4,000Pa・sであり、特に好ましくは700〜3,500Pa・s、更に好ましくは900〜3,000Pa・sである。
かかる溶融粘度が高すぎると、せん断発熱を生じやすく、成形時の熱安定性が低下する傾向がある。反対に溶融粘度が低すぎると、ゼロせん断粘度が十分に上昇せず、ブロー成形性が低下する傾向がある。
なお、溶融粘度は、例えば、東洋精機製作所社製の「キャピログラフ1B」等を用いて測定することができる。
The melt viscosity of the polyamide resin (A) used in the present invention is preferably 500 to 4,000 Pa · s, particularly preferably 700 to 3,500 Pa · s, more preferably 900 at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 . ˜3,000 Pa · s.
If the melt viscosity is too high, shearing heat generation tends to occur, and the thermal stability during molding tends to decrease. On the other hand, if the melt viscosity is too low, the zero shear viscosity does not increase sufficiently and the blow moldability tends to decrease.
The melt viscosity can be measured using, for example, “Capillograph 1B” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho.
<酸変性ポリオレフィン樹脂(B)>
酸変性ポリオレフィン樹脂(B)は、酸で変性したポリオレフィン樹脂を意味し、例えば、ポリオレフィン樹脂をカルボン酸変性したものが挙げられる。
<Acid-modified polyolefin resin (B)>
The acid-modified polyolefin resin (B) means a polyolefin resin modified with an acid, and examples thereof include those obtained by modifying a polyolefin resin with a carboxylic acid.
上記ポリオレフィン樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン等のオレフィンモノマーのホモポリマー、2種以上のオレフィンモノマーのランダム又はブロックコポリマーが挙げられる。
中でも、オレフィンホモポリマーとしては、例えば、超低密度ポリエチレン、(直鎖状)低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等が挙げられる。
オレフィンブロックコポリマーとしては、例えば、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体等のエチレン−αオレフィン共重合体;プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体等のプロピレン−αオレフィン共重合体;ブテン−エチレン共重合体、ブテン−プロピレン共重合体等のブテン−αオレフィン共重合体などが挙げられる。
オレフィンランダムコポリマーとしては、例えば、上記オレフィンモノマーを2種以上ランダムに共重合したもので、低結晶性を示すものが挙げられ、具体的には、例えば、三井化学株式会社製のエチレン系タフマー、プロピレン系タフマー、ブテン系タフマー等のタフマーシリーズ(商品名)などが挙げられる。
Examples of the polyolefin resin include homopolymers of olefin monomers such as ethylene, propylene, and butene, and random or block copolymers of two or more olefin monomers.
Among them, examples of the olefin homopolymer include polyethylene such as ultra-low density polyethylene, (linear) low density polyethylene, and high density polyethylene, polypropylene, polybutene, polymethylpentene, and the like.
Examples of olefin block copolymers include ethylene-α olefin copolymers such as ethylene-propylene copolymers, ethylene-butene copolymers, ethylene-hexene copolymers, ethylene-octene copolymers; propylene-ethylene copolymers. And propylene-α olefin copolymers such as propylene-butene copolymer; butene-α olefin copolymers such as butene-ethylene copolymer and butene-propylene copolymer.
Examples of the olefin random copolymer include those obtained by random copolymerization of two or more of the above olefin monomers and exhibiting low crystallinity. Specifically, for example, an ethylene-based tuffmer manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., Examples include a toughmer series (trade name) such as a propylene-based toughmer and a butene-based toughener.
酸変性は、例えば、ポリオレフィン樹脂を構成するモノマーの一部をα,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体に代えて共重合することによって、あるいはグラフト反応等によりポリオレフィン樹脂の側鎖の一部にα,β−不飽和カルボン酸又はその誘導体を導入することによって行われる。
上記酸変性に用いられるα,β−不飽和カルボン酸としては、例えば、マレイン酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸等が挙げられる。α,β−不飽和カルボン酸の誘導体としては、例えば、上記α,β−不飽和カルボン酸の酸無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩等が挙げられ、その具体例としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、フマル酸モノアミド、マレイミド、N−ブチルマレイミド、メタクリル酸ナトリウム等が挙げられる。中でも無水マレイン酸が好適に用いられる。
For example, the acid modification may be performed by copolymerizing a part of the monomer constituting the polyolefin resin instead of the α, β-unsaturated carboxylic acid or its derivative, or by graft reaction or the like to a part of the side chain of the polyolefin resin. It is carried out by introducing an α, β-unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof.
Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid used for the acid modification include maleic acid, acrylic acid, itaconic acid, and crotonic acid. Examples of α, β-unsaturated carboxylic acid derivatives include acid anhydrides, esters, amides, imides, metal salts and the like of the above α, β-unsaturated carboxylic acids. Specific examples thereof include, for example, Maleic anhydride, itaconic anhydride, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, maleic acid monoethyl ester, maleic acid diethyl ester, fumaric acid monomethyl ester, fumaric acid dimethyl ester, acrylamide Methacrylamide, maleic acid monoamide, maleic acid diamide, fumaric acid monoamide, maleimide, N-butylmaleimide, sodium methacrylate and the like. Of these, maleic anhydride is preferably used.
酸変性ポリオレフィン樹脂(B)における変性量(例えば、変性用のカルボン酸量)は、ベースとなるポリオレフィン樹脂に対して、好ましくは0.05〜5重量%である。変性量が少なすぎると、得られる樹脂組成物の相溶性が低下して本発明の効果が得られ難くなる傾向がある。反対に多すぎると、ポリアミド樹脂の末端アミノ基との反応率が高くなり、溶融混練過程において高粘度化を引き起こし、場合により、ゲル化を引き起こしたりするためか、成形性等が低下する傾向がある。 The amount of modification in the acid-modified polyolefin resin (B) (for example, the amount of carboxylic acid for modification) is preferably 0.05 to 5% by weight with respect to the polyolefin resin as a base. If the amount of modification is too small, the compatibility of the resulting resin composition tends to be lowered, and the effects of the present invention tend not to be obtained. On the other hand, if the amount is too large, the reaction rate with the terminal amino group of the polyamide resin increases, causing a high viscosity in the melt-kneading process and, in some cases, causing gelation or tending to decrease moldability. is there.
また、かかる酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の溶融粘度は、220℃、せん断速度122sec−1において800〜1,500Pa・sであり、好ましくは850〜1,250Pa・sである。溶融粘度が高すぎると、ポリアミド樹脂(A)との粘度差が大きくなり、混合性が低下する傾向があり、反対に溶融粘度が低すぎると、組成物のゼロせん断粘度が十分に上昇せず、ブロー成形性が低下する傾向がある。
なお、溶融粘度は、例えば、東洋精機製作所社製の「キャピログラフ1B」等を用いて測定することができる。
The acid-modified polyolefin resin (B) has a melt viscosity of 800 to 1,500 Pa · s, preferably 850 to 1,250 Pa · s at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 . If the melt viscosity is too high, the difference in viscosity from the polyamide resin (A) tends to increase and the mixing property tends to decrease. Conversely, if the melt viscosity is too low, the zero shear viscosity of the composition does not increase sufficiently. The blow moldability tends to decrease.
The melt viscosity can be measured using, for example, “Capillograph 1B” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho.
このような酸変性ポリオレフィン樹脂(B)として、市販品を用いてもよい。カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂の市販品としては、例えば、「アドマー」、「タフマー」MシリーズやMAシリーズ(三井化学社製)、「バイネル」、「フサボンド」(デュポン社製)、「オレヴァック」(アルケマ社製)、「プレクサー」(イクイスター社製)、「モディックAP」(三菱化学社製)などが挙げられる。 As such an acid-modified polyolefin resin (B), a commercially available product may be used. Examples of commercially available carboxylic acid-modified polyolefin resins include “Admer”, “Tafmer” M series and MA series (Mitsui Chemicals), “Biner”, “Fusabond” (DuPont), “Orevac” (Arkema) And “Plexer” (manufactured by Equistar), “Modic AP” (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the like.
また、本発明で用いられる酸変性ポリオレフィン樹脂(B)は、本発明の効果を阻害しない範囲において、酸変性ポリオレフィン樹脂に含有されるカルボン酸成分を部分的に他の化合物(例えば、ナイロン6、ナイロン6/12などのポリアミド樹脂)によって後変性した変性重合体であってもよい。
なかでも低温特性に優れる点で、α−オレフィンの共重合体の酸変性物であるタフマーMAシリーズが好ましい。なお、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)として、これらの酸変性ポリオレフィン樹脂をそれぞれ単独で用いることができ、又は2種類以上を混合して用いることもできる。
In addition, the acid-modified polyolefin resin (B) used in the present invention is a compound in which the carboxylic acid component contained in the acid-modified polyolefin resin is partially mixed with other compounds (for example, nylon 6, It may be a modified polymer post-modified with a polyamide resin such as nylon 6/12).
Of these, the Tuffmer MA series, which is an acid-modified product of an α-olefin copolymer, is preferred because of its excellent low temperature characteristics. In addition, as acid-modified polyolefin resin (B), these acid-modified polyolefin resins can each be used independently, or 2 or more types can also be mixed and used.
<ブロー成形用樹脂組成物>
本発明のブロー成形用樹脂組成物(以下、本発明の樹脂組成物ともいう。)は、230℃でのゼロせん断粘度が10,000〜1,000,000 Pa・sであり、好ましくは12,000〜900,000Pa・s、特に好ましくは15,000〜850,000Pa・s、更に好ましくは17,000〜800,000Pa・sである。ゼロせん断粘度が低すぎると、パリソンのドローダウンが激しくなりブロー成形性が低下する傾向にあり、反対に高すぎると、ブロー成形の際にパリソンの形状が不安定になり、厚みが不均一になる傾向にある。ゼロせん断粘度の算出は、例えば、回転レオメーターで測定された溶融粘度のデータからフィッティングしてせん断速度ゼロまで外挿することで求めることができる。
<Resin composition for blow molding>
The blow molding resin composition of the present invention (hereinafter also referred to as the resin composition of the present invention) has a zero shear viscosity at 230 ° C. of 10,000 to 1,000,000 Pa · s, preferably 12,000 to 900,000 Pa · s, Particularly preferred is 15,000 to 850,000 Pa · s, and more preferred is 17,000 to 800,000 Pa · s. If the zero shear viscosity is too low, the drawdown of the parison tends to be severe and the blow moldability tends to decrease.On the other hand, if the viscosity is too high, the shape of the parison becomes unstable and the thickness becomes uneven during blow molding. Tend to be. The calculation of the zero shear viscosity can be obtained, for example, by fitting from the melt viscosity data measured with a rotary rheometer and extrapolating to a shear rate of zero.
本発明の樹脂組成物は220℃及び230℃、122sec−1のせん断速度での溶融粘度が、好ましくは800〜5000Pa・sであり、特に好ましくは1000〜4500Pa・s、更に好ましくは1000〜4000Pa・sである。122sec−1のせん断速度での溶融粘度が低すぎると、ゼロせん断粘度が十分に上昇せず、ブロー成形性が低下する傾向があり、反対に高すぎると、せん断発熱を生じやすく成形時の熱安定性が低下する傾向がある。 The resin composition of the present invention has a melt viscosity at 220 ° C. and 230 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 of preferably 800 to 5000 Pa · s, particularly preferably 1000 to 4500 Pa · s, and more preferably 1000 to 4000 Pa. -S. If the melt viscosity at a shear rate of 122 sec −1 is too low, the zero shear viscosity does not increase sufficiently and the blow moldability tends to decrease. On the other hand, if the melt viscosity is too high, shear heat generation tends to occur and heat during molding. There is a tendency for stability to decrease.
本発明の樹脂組成物におけるポリアミド樹脂(A)と酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の配合比は、ゼロせん断粘度が上記の範囲に入る限りにおいて限定されないが、ポリアミド樹脂(A)/酸変性ポリオレフィン樹脂(B)=95/5〜60/40(重量比)が好ましく、特に好ましくは95/5〜65/35(重量比)、更に好ましくは95/5〜70/30(重量比)である。酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の配合比が小さすぎると組成物のゼロせん断粘度が低くなりブロー成形性が低下する傾向があり、反対に高すぎると溶融粘度が高くなり溶融成形性が低下する傾向がある。 The blending ratio of the polyamide resin (A) and the acid-modified polyolefin resin (B) in the resin composition of the present invention is not limited as long as the zero shear viscosity falls within the above range. Polyamide resin (A) / acid-modified polyolefin resin (B) = 95 / 5-60 / 40 (weight ratio) is preferable, particularly preferably 95 / 5-65 / 35 (weight ratio), and more preferably 95 / 5-70 / 30 (weight ratio). If the compounding ratio of the acid-modified polyolefin resin (B) is too small, the zero shear viscosity of the composition tends to be low and the blow moldability tends to be reduced. There is.
本発明の樹脂組成物の230℃でのゼロせん断粘度を10,000〜1,000,000Pa・sに調整する方法としては、例えば、ポリアミド樹脂(A)の溶融粘度に合わせて、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の配合比を調整する方法が挙げられる。例えば、溶融粘度の低いポリアミド樹脂(A)を使用する場合は、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の配合比を大きくして調整することができ、反対に溶融粘度の高いポリアミド樹脂(A)を使用する場合は、酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の配合比を小さくして調整することができる。
更に具体的には、例えば220℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度が500Pa・s以上1500Pa・s未満であるポリアミド樹脂(A)と、220℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度が800〜1500Pa・sである酸変性ポリオレフィン樹脂(B)を用いる場合、配合比((A)/(B))を85/15〜65/35に調整し、220℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度が1500Pa・s以上4000Pa・s以下であるポリアミド樹脂(A)と、220℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度が800〜1500Pa・sである酸変性ポリオレフィン樹脂(B)を用いる場合、配合比((A)/(B))を95/5〜75/25に調整すればよい。
As a method for adjusting the zero shear viscosity at 230 ° C. of the resin composition of the present invention to 10,000 to 1,000,000 Pa · s, for example, in accordance with the melt viscosity of the polyamide resin (A), the acid-modified polyolefin resin (B) The method of adjusting a compounding ratio is mentioned. For example, when using a polyamide resin (A) having a low melt viscosity, it can be adjusted by increasing the blending ratio of the acid-modified polyolefin resin (B). Conversely, a polyamide resin (A) having a high melt viscosity is used. When it does, it can adjust by making small the compounding ratio of acid-modified polyolefin resin (B).
More specifically, for example 220 ° C., the polyamide resin (A) melt viscosity is less than 500 Pa · s or more 1500 Pa · s at a shear rate of 122 sec -1, 220 ° C., the melt viscosity at a shear rate of 122 sec -1 When the acid-modified polyolefin resin (B) of 800 to 1500 Pa · s is used, the blending ratio ((A) / (B)) is adjusted to 85/15 to 65/35 at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 . A polyamide resin (A) having a melt viscosity of 1500 Pa · s to 4000 Pa · s, and an acid-modified polyolefin resin (B) having a melt viscosity of 800 to 1500 Pa · s at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 are used. In this case, the blending ratio ((A) / (B)) may be adjusted to 95/5 to 75/25.
本発明の樹脂組成物を製造する方法としては、ポリアミド樹脂(A)と酸変性ポリオレフィン樹脂(B)を溶融状態で混練する方法が好ましく、溶融混練には、押出機、バンパリーミキサー、ニーダールーダー、ミキシングロール、ブラストミル等の公知の混練機を用いることができる。例えば、押出機を用いる場合、単軸又は二軸の押出機等を用いることができる。溶融混練後、ブロー成形用樹脂組成物をストランド状に押出し、カットしてペレット化する方法が採用され得る。
かかる溶融混練は、ポリアミド樹脂(A)と酸変性ポリオレフィン樹脂(B)と必要に応じて配合され得る他の樹脂等とを一括投入して行ってもよいし、ポリアミド樹脂(A)を二軸押出機で溶融混練しながら、他の樹脂等を溶融状態、あるいは固体状態でサイドフィードして行ってもよい。
上記の溶融混練温度は、100〜300℃の範囲から選ぶことができ、通常190〜250℃であり、好ましくは190〜245℃、特に好ましくは200〜240℃、更に好ましくは200〜235℃である。押出機内での滞留時間としては20秒〜5分が好ましく、特には30秒〜2分が好ましい。
As a method for producing the resin composition of the present invention, a method of kneading the polyamide resin (A) and the acid-modified polyolefin resin (B) in a molten state is preferable. For the melt kneading, an extruder, a bumper mixer, a kneader ruder A known kneader such as a mixing roll or a blast mill can be used. For example, when an extruder is used, a single-screw or twin-screw extruder can be used. After melt-kneading, a method of extruding the resin composition for blow molding into a strand shape, cutting and pelletizing can be employed.
Such melt-kneading may be performed by batch-feeding the polyamide resin (A), the acid-modified polyolefin resin (B), and other resins that can be blended as necessary, or the polyamide resin (A) is biaxially mixed. While melting and kneading with an extruder, another resin or the like may be side-feeded in a molten state or a solid state.
The melt kneading temperature can be selected from the range of 100 to 300 ° C, and is usually 190 to 250 ° C, preferably 190 to 245 ° C, particularly preferably 200 to 240 ° C, and more preferably 200 to 235 ° C. is there. The residence time in the extruder is preferably 20 seconds to 5 minutes, particularly preferably 30 seconds to 2 minutes.
また、本発明の樹脂組成物は、230℃、せん断速度122sec−1でのメルトテンションが15mN以上であることが好ましく、特に好ましくは18mN以上、更に好ましくは20mN以上である。樹脂組成物のメルトテンションが高いことによって、ブロー成形性が更に良好となる。メルトテンションの上限については特に制限はないが通常200mN以下である。 The resin composition of the present invention preferably has a melt tension of 15 mN or more at 230 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 , particularly preferably 18 mN or more, and more preferably 20 mN or more. Blow moldability is further improved by the high melt tension of the resin composition. Although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit of melt tension, Usually, it is 200 mN or less.
本発明の樹脂組成物は、230℃でのゼロせん断粘度が10,000〜1,000,000Pa・sであることを条件として、必要に応じて他の樹脂や添加物が配合されていても良く、更に添加される他の樹脂や添加物を配合し、溶融混練することにより調製することができる。他の樹脂としては、例えば、アイオノマー系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ポリウレタンエラストマー、塩素化ポリエチレン系樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレンビニルアルコール系樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。添加剤としては、例えば、可塑剤、フィラー、酸化防止剤、着色剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、滑剤等の公知の添加剤が挙げられる。 The resin composition of the present invention may be blended with other resins and additives as necessary, provided that the zero shear viscosity at 230 ° C. is 10,000 to 1,000,000 Pa · s. It can be prepared by blending other resins and additives and melt-kneading. Other resins include, for example, ionomer resins, polystyrene resins, polyester resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, acrylic resins, vinyl ester resins, polyurethane elastomers, chlorinated polyethylene resins, Examples thereof include thermoplastic resins such as chlorinated polypropylene resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, and ethylene vinyl alcohol resins. Examples of the additive include known additives such as a plasticizer, a filler, an antioxidant, a colorant, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, and a lubricant.
<ブロー成形>
本発明の樹脂組成物を用いたブロー成形方法については特に制限されず、公知の方法を利用することができる。一般的には、通常のブロー成形機を用いパリソンを形成した後、ブロー成形を実施すればよく、成形に際しては、ポリアミド樹脂(A)の融点よりも10〜50℃高い温度で行うことが好ましい。
<Blow molding>
The blow molding method using the resin composition of the present invention is not particularly limited, and a known method can be used. Generally, after forming a parison using a normal blow molding machine, blow molding may be carried out, and the molding is preferably performed at a temperature 10 to 50 ° C. higher than the melting point of the polyamide resin (A). .
<ブロー成形物>
本発明の樹脂組成物を用いてブロー成形によりタンク等のブロー成形物を成形することができる。ブロー成形物は、本発明の樹脂組成物からなる層(以下、樹脂組成物層ともいう。)のみから構成されていてもよいし、他の樹脂層が積層された多層構成であってもよい。特に、本発明の樹脂組成物を用いて、水素ガスを充填するための高圧ガスタンクを製造する場合は、本発明の樹脂組成物層とガスバリア材からなる層(ガスバリア層)とが積層された多層構造体としての多層ブロー成形物が好ましい。
<Blow molding>
A blow molded product such as a tank can be formed by blow molding using the resin composition of the present invention. The blow molded product may be composed of only a layer made of the resin composition of the present invention (hereinafter also referred to as a resin composition layer), or may have a multilayer structure in which other resin layers are laminated. . In particular, when producing a high-pressure gas tank for filling hydrogen gas using the resin composition of the present invention, a multilayer in which the resin composition layer of the present invention and a layer (gas barrier layer) made of a gas barrier material are laminated. A multilayer blow molded product as the structure is preferred.
ガスバリア材としては、ポリビニルアルコール系樹脂が好ましく、特に、融点が低く成形加工時の溶融温度と樹脂が分解開始する温度との差が大きいという点で、エチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂(EVOH樹脂)、側鎖に1,2―ジオール基を有するエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂(側鎖1,2−ジオール含有EVOH樹脂)、側鎖に1,2―ジオール基を有するポリビニルアルコール系樹脂(側鎖1,2−ジオール含有PVA系樹脂)が好ましい。なかでも、エチレン含有量が5〜60モル%、好ましくは15〜38モル%、特に好ましくは15〜29モル%であるEVOH樹脂及び側鎖1,2−ジオール含有EVOH樹脂は、融点が低いので成形加工性が高く、また、高いガスバリア性を持つという点で好ましい。 As the gas barrier material, a polyvinyl alcohol-based resin is preferable. In particular, an ethylene / vinyl alcohol copolymer resin (EVOH resin) has a low melting point and a large difference between a melting temperature at the time of molding and a temperature at which the resin starts to decompose. ), Ethylene / vinyl alcohol copolymer resin having a 1,2-diol group in the side chain (EVOH resin containing a side chain 1,2-diol), a polyvinyl alcohol resin having a 1,2-diol group in the side chain ( Side chain 1,2-diol-containing PVA resin) is preferred. Among them, EVOH resin and side chain 1,2-diol-containing EVOH resin having an ethylene content of 5 to 60 mol%, preferably 15 to 38 mol%, particularly preferably 15 to 29 mol% have a low melting point. It is preferable in terms of high moldability and high gas barrier properties.
このような側鎖1,2−ジオール含有PVA系樹脂の製造方法は、特に限定されないが、(i)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(1)で示される化合物との共重合体をケン化する方法、(ii)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(2)で示されるビニルエチレンカーボネートとの共重合体をケン化及び脱炭酸する方法、(iii)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(3)で示される2,2−ジアルキル−4−ビニル−1,3−ジオキソランとの共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法などにより、側鎖1,2−ジオール含有PVA系樹脂を製造することができる。 The method for producing such a side chain 1,2-diol-containing PVA resin is not particularly limited, but (i) a saponified copolymer of a vinyl ester monomer and a compound represented by the following general formula (1) (Ii) a method of saponifying and decarboxylating a copolymer of a vinyl ester monomer and a vinyl ethylene carbonate represented by the following general formula (2), (iii) a vinyl ester monomer and the following general formula (3 The side chain 1,2-diol-containing PVA resin is produced by a method of saponifying and deketalizing a copolymer with 2,2-dialkyl-4-vinyl-1,3-dioxolane represented by be able to.
一般式(1)(2)(3)中、R1〜R6は、それぞれ独立して水素原子又は有機基を表す。R1〜R6は、すべて水素原子であることが望ましいが、樹脂特性を大幅に損なわない程度の量であれば有機基であってもよい。該有機基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、必要に応じてハロゲン基、水酸基、エステル基、カルボン酸基、スルホン酸基等の置換基を有する有機基であってもよい。 In general formulas (1), (2) and (3), R 1 to R 6 each independently represents a hydrogen atom or an organic group. R 1 to R 6 are preferably all hydrogen atoms, but may be organic groups as long as the resin properties are not significantly impaired. Although it does not specifically limit as this organic group, For example, C1-C4 alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, are mentioned. Preferably, it may be an organic group having a substituent such as a halogen group, a hydroxyl group, an ester group, a carboxylic acid group, or a sulfonic acid group, if necessary.
一般式(1)(2)(3)中、Xは単結合又は結合鎖であり、ガスバリア性が高くなる点で、単結合であることが好ましい。上記結合鎖としては、特に限定されず、例えば、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素(これらの炭化水素は、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン等で置換されていてもよい)の他、−O−、−(CH2O)m−、−(OCH2)m−、−(CH2O)mCH2−、−CO−、−COCO−、−CO(CH2)mCO−、−CO(C6H4)CO−、−S−、−CS−、−SO−、−SO2−、−NR−、−CONR−、−NRCO−、−CSNR−、−NRCS−、−NRNR−、−HPO4−、−Si(OR)2−、−OSi(OR)2−、−OSi(OR)2O−、−Ti(OR)2−、−OTi(OR)2−、−OTi(OR)2O−、−Al(OR)−、−OAl(OR)−、−OAl(OR)O−等(Rは各々独立して任意の置換基であり、水素原子、アルキル基が好ましく、またmは自然数である)が挙げられる。なかでも、製造時の粘度安定性や耐熱性等の点で、炭素数6以下のアルキレン、特にメチレン、あるいは−CH2OCH2−が好ましい。 In the general formulas (1), (2), and (3), X is a single bond or a bond chain, and is preferably a single bond from the viewpoint of improving gas barrier properties. The bonding chain is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbons such as alkylene, alkenylene, alkynylene, phenylene, and naphthylene (these hydrocarbons may be substituted with halogen such as fluorine, chlorine, and bromine). other, -O -, - (CH 2 O) m -, - (OCH 2) m -, - (CH 2 O) mCH 2 -, - CO -, - COCO -, - CO (CH 2) mCO- , -CO (C 6 H 4) CO -, - S -, - CS -, - SO -, - SO 2 -, - NR -, - CONR -, - NRCO -, - CSNR -, - NRCS -, - NRNR -, - HPO 4 -, - Si (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 O -, - Ti (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 O—, —Al (OR) —, —OAl (OR) -, -OAl (OR) O-, and the like (wherein R is each independently an arbitrary substituent, a hydrogen atom or an alkyl group is preferred, and m is a natural number). Of these, alkylene having 6 or less carbon atoms, particularly methylene, or —CH 2 OCH 2 — is preferable from the viewpoints of viscosity stability and heat resistance during production.
R7及びR8は、それぞれ独立して水素原子またはR9−CO−(式中、R9は、炭素数1〜4のアルキル基)である。R10及びR11は、それぞれ独立して水素原子又は有機基であり、有機基は上述の場合と同様である。
上記(i)、(ii)及び(iii)の方法については、例えば、特開2006−95825号公報に説明されている方法を採用できる。
R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or R 9 —CO— (wherein R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or an organic group, and the organic group is the same as described above.
As the methods (i), (ii) and (iii), for example, the method described in JP-A-2006-95825 can be employed.
なかでも、共重合反応性及び工業的な取扱いにおいて優れるという点で(i)の方法が好ましく、特に一般式(2)中のR1〜R6が水素、Xが単結合、R7、R8がR9−CO−であり、R9がアルキル基である3,4−ジアシロキシ−1−ブテンが好ましく、その中でも特にR9がメチル基である3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが好ましく用いられる。
更には、1,3−ジアセトキシ−2−メチレンプロパン、1,3−ジプロピオニルオキシ−2−メチレンプロパン、1,3−ジブチロニルオキシ−2―メチレンプロパンなどが併用して導入されていてもよい。
Among them, the method in terms of excellent in copolymerization reactivity and industrial handling (i) are preferred, R 1 to R 6 in the general formula (2) is hydrogens, X a single bond, R 7, R 3,4-diasiloxy-1-butene in which 8 is R 9 —CO— and R 9 is an alkyl group is preferred, and 3,4-diacetoxy-1-butene in which R 9 is a methyl group is particularly preferred. Used.
Furthermore, even if 1,3-diacetoxy-2-methylenepropane, 1,3-dipropionyloxy-2-methylenepropane, 1,3-dibutyronyloxy-2-methylenepropane or the like is introduced in combination Good.
積層構造としては、内側から順に、樹脂組成物層/ガスバリア層/補強層、樹脂組成物層/ガスバリア層/樹脂組成物層/補強層、樹脂組成物層/ガスバリア層/樹脂組成物層/水分不透過性熱可塑性樹脂層/補強層、樹脂組成物層/ガスバリア層/樹脂組成物層/接着樹脂層/水分不透過性熱可塑性樹脂層/補強層などが挙げられる。好ましくは樹脂組成物層/ガスバリア層/樹脂組成物層/補強層である。 As the laminated structure, resin composition layer / gas barrier layer / reinforcing layer, resin composition layer / gas barrier layer / resin composition layer / reinforcing layer, resin composition layer / gas barrier layer / resin composition layer / moisture in order from the inside. Examples include impermeable thermoplastic resin layer / reinforcing layer, resin composition layer / gas barrier layer / resin composition layer / adhesive resin layer / moisture impermeable thermoplastic resin layer / reinforcing layer, and the like. Preferred is resin composition layer / gas barrier layer / resin composition layer / reinforcing layer.
水分不透過性熱可塑性樹脂層に用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、疎水性熱可塑性樹脂が好ましく用いられる。具体的には、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−α−オレフィン(炭素数4〜20のα−オレフィン)共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等のポリエチレン系樹脂;ポリプロピレン、プロピレン−α−オレフィン(炭素数4〜20のα−オレフィン)共重合体などのポリプロピレン系樹脂;ポリブテン、ポリペンテン等のオレフィンの単独又は共重合体、環状ポリオレフィン、或いはこれらのオレフィンの単独又は共重合体を不飽和力ルボン酸又はそのエステルでグラフト変性したもの(カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂、エステル変性ポリオレフィン系樹脂)等の広義のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6、ナイロン66等のポリアミドやナイロン6/12、ナイロン6/66等の共重合ポリアミド等のポリアミド系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル系樹脂、ポリ酢酸ビニル等のビニルエステル系樹脂;ポリウレタン系樹脂;テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系重合体;塩素化ポリエチレン;塩素化ポリプロピレン;極性基を有するフッ素系樹脂、熱可塑性ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。 As the thermoplastic resin used for the moisture-impermeable thermoplastic resin layer, for example, a hydrophobic thermoplastic resin is preferably used. Specifically, for example, linear low density polyethylene (LLDPE), low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), high density polyethylene (HDPE), ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer, ethylene- Polyethylene resins such as propylene copolymer, ethylene-α-olefin (α-olefin having 4 to 20 carbon atoms) copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer; polypropylene, propylene-α-olefin (carbon number 4) ~ 20 α-olefin) polypropylene resins such as copolymers; polybutene, polypentene and other olefin homo- or copolymers, cyclic polyolefin, or olefin homo- or copolymers of unsaturated rubonic acid or its Ester graft-modified (carboxylic acid-modified polio Polyolefin resins in a broad sense such as fin resins and ester-modified polyolefin resins); polystyrene resins; polyamides such as nylon 11, nylon 12, nylon 6, nylon 66, and copolymers such as nylon 6/12 and nylon 6/66 Polyamide resins such as polyamide; vinyl ester resins such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acrylic resins, and polyvinyl acetate; polyurethane resins; tetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymers , Fluoropolymers such as ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer; chlorinated polyethylene; chlorinated polypropylene; fluororesin having a polar group, heat such as thermoplastic polyurethane A plastic resin is mentioned.
更に、本発明の樹脂組成物層とガスバリア層の間に接着樹脂層を設けてもよいが、EVOHからガスバリア層を形成した場合、本発明の樹脂組成物層とガスバリア層の接着性が良好であるので接着樹脂層を必要とせず、また、高圧水素に暴露された後でも接着力の低下が小さいことから好ましい。なお、多層構造体の層数は、補強層を含むのべ数にて通常3層〜15層、好ましくは4層〜10層である。 Furthermore, an adhesive resin layer may be provided between the resin composition layer of the present invention and the gas barrier layer. However, when the gas barrier layer is formed from EVOH, the adhesion between the resin composition layer of the present invention and the gas barrier layer is good. Therefore, an adhesive resin layer is not required, and a decrease in adhesive force is small even after exposure to high-pressure hydrogen. In addition, the number of layers of the multilayer structure is usually 3 to 15 layers, preferably 4 to 10 layers, including the reinforcing layers.
ガスバリア層と本発明の樹脂組成物層の厚み比は、積層体中の同種の層厚みを全て足し合わせた状態で、通常、樹脂組成物層の方が厚く、ガスバリア層に対する樹脂組成物層の厚み比(樹脂組成物層/ガスバリア層)は、通常1〜100、好ましくは2〜20、特に好ましくは3〜15である。樹脂組成物層の厚みは通常50μm〜100mmである。
ガスバリア層が薄すぎる場合、得られる多層ブロー成形物に高度なガスバリア性が得られにくい傾向がある。厚すぎる場合、柔軟性や経済性が低下する傾向がある。
また樹脂組成物層が薄すぎる場合、多層ブロー成形性が低下したり、得られる多層ブロー成形物の強度が低下する傾向があり、厚すぎる場合は耐屈曲性や柔軟性が低下したり、内容積が減少する傾向がある。
The thickness ratio of the gas barrier layer to the resin composition layer of the present invention is the sum of all the same layer thicknesses in the laminate, and the resin composition layer is usually thicker, and the resin composition layer relative to the gas barrier layer The thickness ratio (resin composition layer / gas barrier layer) is usually 1 to 100, preferably 2 to 20, particularly preferably 3 to 15. The thickness of the resin composition layer is usually 50 μm to 100 mm.
When the gas barrier layer is too thin, there is a tendency that high gas barrier properties are hardly obtained in the resulting multilayer blow-molded product. When it is too thick, there is a tendency for flexibility and economy to decrease.
In addition, if the resin composition layer is too thin, the multilayer blow moldability tends to decrease or the strength of the resulting multilayer blow molded product tends to decrease. The product tends to decrease.
また、接着層を用いる場合、通常、ガスバリア層を厚くすることが好ましい。接着層に対するガスバリア層の厚み比(ガスバリア層/接着層)は通常1〜100、好ましくは1〜50、特に好ましくは1〜10である。接着層の厚みは通常10〜2000μmであることが好ましい。接着層が薄すぎる場合、層間接着性が不足する傾向があり、厚すぎる場合は経済性が低下する傾向がある。 Moreover, when using an adhesive layer, it is usually preferable to make the gas barrier layer thicker. The thickness ratio of the gas barrier layer to the adhesive layer (gas barrier layer / adhesive layer) is usually 1 to 100, preferably 1 to 50, particularly preferably 1 to 10. The thickness of the adhesive layer is usually preferably 10 to 2000 μm. If the adhesive layer is too thin, the interlayer adhesion tends to be insufficient, and if it is too thick, the economy tends to be reduced.
接着層としては、公知の接着性樹脂を用いることが可能であり、通常、ポリオレフィン系樹脂をマレイン酸等の不飽和カルボン酸(または不飽和カルボン酸無水物)で変性したカルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂や、極性基を有するフッ素樹脂が好ましく用いられる。前記ポリオレフィン系樹脂としては、上述の水分不透過性熱可塑性樹脂層に用いられる熱可塑性樹脂として列挙したポリオレフィン系樹脂を用いることができる。
経済性と性能のバランスの点から、カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、特に好ましくはカルボン酸変性ポリプロピレン系樹脂若しくはカルボン酸変性ポリエチレン系樹脂又はこれらの混合物である。
なお、上記水分不透過性熱可塑性樹脂層、接着層には、成形加工性や諸物性の向上のために、公知一般の各種添加剤や改質剤、充填材、他の樹脂等を本発明の効果を阻害しない範囲で配合してもよい。
As the adhesive layer, a known adhesive resin can be used, and usually a carboxylic acid-modified polyolefin resin obtained by modifying a polyolefin resin with an unsaturated carboxylic acid (or unsaturated carboxylic acid anhydride) such as maleic acid. Alternatively, a fluororesin having a polar group is preferably used. As said polyolefin resin, the polyolefin resin enumerated as a thermoplastic resin used for the above-mentioned moisture-impermeable thermoplastic resin layer can be used.
In view of the balance between economy and performance, a carboxylic acid-modified polyolefin resin is preferable, and a carboxylic acid-modified polypropylene resin, a carboxylic acid-modified polyethylene resin, or a mixture thereof is particularly preferable.
The moisture-impermeable thermoplastic resin layer and the adhesive layer are coated with known general additives, modifiers, fillers, other resins, etc. in order to improve moldability and various physical properties. You may mix | blend in the range which does not inhibit this effect.
補強層としては、繊維を用いた補強繊維層や、ゴムを用いた補強ゴム層等が挙げられる。補強繊維層としては、例えば、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール(PBO)繊維、アラミド繊維、炭素繊維等の高強度繊維、不織布、布などを用いることができる。好ましくは、補強繊維層であり、特に好ましくは高強度繊維を用いた補強繊維層である。
高圧ガスタンク等の貯蔵容器の補強層としては、炭素繊維が好適に使用される。炭素繊維は、強度面からはPAN系が好ましく、熱伝導度の制御の面からは、熱伝導度が高いピッチ系が好ましい。
Examples of the reinforcing layer include a reinforcing fiber layer using fibers and a reinforcing rubber layer using rubber. As the reinforcing fiber layer, for example, high-strength fibers such as polyparaphenylene benzbisoxazole (PBO) fibers, aramid fibers, and carbon fibers, nonwoven fabrics, cloths, and the like can be used. A reinforcing fiber layer is preferable, and a reinforcing fiber layer using high-strength fibers is particularly preferable.
Carbon fiber is preferably used as the reinforcing layer of a storage container such as a high-pressure gas tank. The carbon fiber is preferably a PAN system from the viewpoint of strength, and a pitch system having a high thermal conductivity is preferable from the viewpoint of controlling the thermal conductivity.
本発明の樹脂組成物及びガスバリア層を有する多層構造からなるブロー成形物である場合、多層構造を構成する樹脂層の各層を構成する材料の平均線膨張係数が互いに近いことが好ましい。また、ガスバリア層に対する樹脂組成物層の平均線膨張係数の比(樹脂組成物層/ガスバリア層)は、通常2以下であり、好ましくは0.8〜1.8、特に好ましくは1〜1.8である。 In the case of a blow molded product having a multilayer structure having the resin composition of the present invention and a gas barrier layer, it is preferable that the average linear expansion coefficients of the materials constituting each layer of the resin layer constituting the multilayer structure are close to each other. The ratio of the average linear expansion coefficient of the resin composition layer to the gas barrier layer (resin composition layer / gas barrier layer) is usually 2 or less, preferably 0.8 to 1.8, particularly preferably 1-1. 8.
平均線膨張係数の比を1に近づけることにより、水素暴露の高圧時と脱圧時の環境変化に対して各層が類似挙動を示し、ガスバリア層が本発明の樹脂組成物層の挙動に追随できるので、ガスバリア層の受ける屈曲等の負荷を軽減することができる。
かかる平均線膨張係数の比は、同一条件で測定した平均線膨張係数を適用することが可能である。さらには、高圧ガス設備における実用的な温度範囲である、−70℃〜40℃における平均線膨張係数を用いることが好ましい。
By bringing the ratio of the average linear expansion coefficient close to 1, each layer shows a similar behavior with respect to environmental changes during high pressure and depressurization of hydrogen exposure, and the gas barrier layer can follow the behavior of the resin composition layer of the present invention. Therefore, it is possible to reduce a load such as bending that the gas barrier layer receives.
As the ratio of the average linear expansion coefficient, an average linear expansion coefficient measured under the same conditions can be applied. Furthermore, it is preferable to use an average linear expansion coefficient at −70 ° C. to 40 ° C., which is a practical temperature range in high-pressure gas equipment.
特に、補強層として、上記高強度繊維を編み組したシート層又は当該シートをスパイラルに巻き付けてなる層(補強繊維層)を有する場合、補強繊維層の線膨張係数を考慮して、多層構造の層材料の組み合わせを選定することが好ましい。なお、平均線膨張係数は、熱機械分析装置(TMA)によって測定することができる。 In particular, when the reinforcing layer has a sheet layer braided with the high-strength fibers or a layer formed by winding the sheet in a spiral (reinforcing fiber layer), considering the linear expansion coefficient of the reinforcing fiber layer, the multilayer structure It is preferable to select a combination of layer materials. The average linear expansion coefficient can be measured by a thermomechanical analyzer (TMA).
ブロー成形物の厚み、サイズは、用途や目的とする熱伝導度により選定すればよく、例えばその厚みは通常1〜100mm、好ましくは2〜80mm、特に好ましくは2〜50mmである。サイズは、用途により選定すればよく、特に限定しないが、例えば容量が通常5〜500Lであり、好ましくは5〜450Lであり、特に好ましくは5〜400Lである。形状は円柱状、角柱状、樽状など適宜選択できる。 What is necessary is just to select the thickness and size of a blow molded product with the use and the target heat conductivity, for example, the thickness is 1-100 mm normally, Preferably it is 2-80 mm, Most preferably, it is 2-50 mm. The size may be selected depending on the application and is not particularly limited. For example, the capacity is usually 5 to 500 L, preferably 5 to 450 L, and particularly preferably 5 to 400 L. The shape can be appropriately selected from a cylindrical shape, a prismatic shape, a barrel shape, and the like.
ガスバリア層の厚みは、ブロー成形物の厚みの通常0.1〜60%、好ましくは0.5〜45%の範囲で選択することができる。 The thickness of the gas barrier layer can be selected in the range of usually 0.1 to 60%, preferably 0.5 to 45% of the thickness of the blow molded product.
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中「%」及び「部」とあるのは重量基準を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded. In the examples, “%” and “parts” mean weight basis.
〔実施例1〜4、比較例1〜3〕
以下に示すポリアミド樹脂(A)及び酸変性ポリオレフィン樹脂(B)を原料として、実施例1〜4及び比較例1〜3のブロー成形用樹脂組成物を調製した。なお、ポリアミド樹脂(A)及び酸変性ポリオレフィン樹脂(B)の220℃、せん断速度122sec−1における溶融粘度を表1に示す。
[Examples 1-4, Comparative Examples 1-3]
Using the polyamide resin (A) and acid-modified polyolefin resin (B) shown below as raw materials, resin compositions for blow molding of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared. Table 1 shows the melt viscosities of the polyamide resin (A) and the acid-modified polyolefin resin (B) at 220 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 .
(原料)
<ポリアミド樹脂(A)>
・ナイロン6/66(DSM社製、Novamid2420J、融点(Tm)193℃[ISO 11357−3]、MFR:11g/10分[230℃、荷重2160g、ISO 1133]、せん断速度122sec−1における溶融粘度1200Pa・s(220℃))
・ナイロン6/66(DSM社製、Novamid2430J、融点(Tm)193℃[ISO 11357−3]、MFR:2.6g/10分[230℃、荷重2160g、ISO 1133]、せん断速度122sec−1における溶融粘度2800Pa・s(220℃))
<酸変性ポリオレフィン樹脂(B)>
・酸変性ポリエチレン(三井化学社製、タフマーMA8510、融点69℃、MFR:5.0g/10分[230℃、荷重2160g、ASTM D1238]、脆化温度:−70℃未満、せん断速度122sec−1における溶融粘度1100Pa・s(220℃))
・酸変性ポリエチレン(三井化学社製、タフマーMH7010、MFR:1.8g/10分[230℃、荷重2160g、ASTM D1238]、せん断速度122sec−1における溶融粘度1700Pa・s(220℃))
(material)
<Polyamide resin (A)>
Nylon 6/66 (manufactured by DSM, Novamid 2420J, melting point (Tm) 193 ° C. [ISO 11357-3], MFR: 11 g / 10 min [230 ° C., load 2160 g, ISO 1133], melt viscosity at shear rate 122 sec −1 1200 Pa · s (220 ° C))
Nylon 6/66 (manufactured by DSM, Novamid 2430J, melting point (Tm) 193 ° C. [ISO 11357-3], MFR: 2.6 g / 10 min [230 ° C., load 2160 g, ISO 1133], shear rate 122 sec −1 Melt viscosity 2800 Pa · s (220 ° C))
<Acid-modified polyolefin resin (B)>
Acid-modified polyethylene (manufactured by Mitsui Chemicals, Tuffmer MA8510, melting point 69 ° C., MFR: 5.0 g / 10 min [230 ° C., load 2160 g, ASTM D1238], embrittlement temperature: less than −70 ° C., shear rate 122 sec −1 Melt viscosity at 1100 Pa · s (220 ° C.))
Acid-modified polyethylene (Mitsui Chemicals, Tuffmer MH7010, MFR: 1.8 g / 10 min [230 ° C., load 2160 g, ASTM D1238], melt viscosity 1700 Pa · s (220 ° C.) at a shear rate of 122 sec −1 )
〔ブロー成形用樹脂組成物の調製〕
上記原料を用いて、表1に記載の配合にてブロー成形用樹脂組成物を調製した。使用した樹脂組成物は、二軸押出機(テクノベル社製)を用いて、下記条件でペレット化した。なお、樹脂組成物は、各樹脂をドライブレンドした後、二軸押出機で溶融混練押出を行って調製した。
スクリュー径:15mm
L/D=60
回転方向:同方向
スクリューパターン:2か所練り
スクリーンメッシュ:90/90メッシュ
スクリュー回転数:200rpm
温度パターン:C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=200/210/220/220/230/230/230/230/230℃
樹脂温度:230℃
[Preparation of blow molding resin composition]
Using the raw materials, a blow molding resin composition was prepared according to the formulation shown in Table 1. The used resin composition was pelletized under the following conditions using a twin screw extruder (manufactured by Technobel). The resin composition was prepared by dry blending each resin and then performing melt kneading extrusion with a twin screw extruder.
Screw diameter: 15mm
L / D = 60
Direction of rotation: same direction Screw pattern: kneaded in two places Screen mesh: 90/90 mesh Screw rotation speed: 200 rpm
Temperature pattern: C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 200/210/220/220/230/230/230/230/230 ° C.
Resin temperature: 230 ° C
〔溶融粘度〕
(1)せん断速度、122sec−1での溶融粘度
220℃及び230℃、せん断速度122sec−1での溶融粘度を、東洋精機社製の「キャピログラフ1B」を用いて測定した。
(2)ゼロせん断粘度
230℃におけるゼロせん断粘度〔η0 (P)〕を以下のようにして求めた。
測定温度230℃におけるせん断粘度(η* )の角速度〔ω(rad/秒)〕分散を0.01≦ω≦10の範囲で測定した。測定にはアントンパール社製の粘弾性測定装置Physica MCR301を用いた。サンプルホルダーは、25mm直径のパラレルプレートを用い、サンプル厚みは約0.3mmとした。測定点はω一桁当たり6点とした。せん断粘度の測定に用いたサンプルは、アズワン社製の小型熱プレス機AH−10TDを用い、予熱温度210℃、予熱時間30秒、加熱温度210℃、加熱時間1分間、加熱加重1t、冷却温度20℃、冷却時間30秒の条件にて、測定サンプルを厚さ0.3mmにプレス成形することで調製した。
ゼロせん断粘度η0は、下記数式(Eq-1)のCross−Arrheniusモデルを最小二乗法により実測のレオロジー曲線〔せん断粘度(η*)の角速度(ω)分散〕にフィッティングさせることで算出した。
[Melt viscosity]
(1) Shear rate, melt viscosity at 122 sec −1 The melt viscosity at 220 ° C. and 230 ° C. and shear rate 122 sec −1 was measured using “Capillograph 1B” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.
(2) Zero shear viscosity The zero shear viscosity [η 0 (P)] at 230 ° C. was determined as follows.
The angular velocity [ω (rad / sec)] dispersion of the shear viscosity (η *) at a measurement temperature of 230 ° C. was measured in the range of 0.01 ≦ ω ≦ 10. For the measurement, a viscoelasticity measuring device Physica MCR301 manufactured by Anton Paar was used. The sample holder was a 25 mm diameter parallel plate, and the sample thickness was about 0.3 mm. The measurement points were 6 points per ω digit. The sample used for the measurement of the shear viscosity is a small heat press machine AH-10TD manufactured by AS ONE, preheating temperature 210 ° C., preheating time 30 seconds, heating temperature 210 ° C., heating time 1 minute, heating load 1 t, cooling temperature The measurement sample was prepared by press molding to a thickness of 0.3 mm under the conditions of 20 ° C. and cooling time of 30 seconds.
The zero shear viscosity η 0 was calculated by fitting the Cross-Arrhenius model of the following formula (Eq-1) to an actually measured rheological curve [angular velocity (ω) dispersion of shear viscosity (η *)] by the least square method.
〔メルトテンション〕
東洋精機製キャピログラフ1B型を用いて、230℃、せん断速度122sec−1、オリフィス径1mm、長さ10mmを用い押し出したガットを5m/min、10m/min、15m/min、20m/min、25m/min、30m/minでそれぞれ引き取った際のテンションを測定し、その平均を溶融張力とした。
[Melt tension]
Using a Capillograph type 1B manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., a gut extruded using 230 ° C., shear rate 122 sec −1 , orifice diameter 1 mm, length 10 mm was 5 m / min, 10 m / min, 15 m / min, 20 m / min, 25 m / min. The tension when taken at min and 30 m / min was measured, and the average was taken as the melt tension.
〔ドローダウンテスト〕
実施例1〜4及び比較例1〜3の各ペレットを用いて、二軸押出機(テクノベル社)にて下記条件で押出成形を行い、溶融樹脂がストランドダイから地面まで落下する時間を測定した。
スクリュー径:15mm
L/D=60
回転方向:同方向
スクリュー:2か所練り
設定温度:C1/C2/C3/C4/C5/C6/C7/C8/D=200/200/210/220/230/230/230/230/225℃
スクリーンメッシュ:90/90メッシュ
スクリュー回転数:200rpm
樹脂温度:225℃
吐出量:1kg/hr
ダイ:1穴ストランドダイ
ストランドダイから地面までの距離:1000mm
[Drawdown test]
Using each of the pellets of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, extrusion was performed under the following conditions with a twin screw extruder (Technobel), and the time for the molten resin to fall from the strand die to the ground was measured. .
Screw diameter: 15mm
L / D = 60
Rotation direction: same direction Screw: kneaded in two places Set temperature: C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 / D = 200/200/210/220/230/230/230/230/225 ° C.
Screen mesh: 90/90 mesh Screw rotation speed: 200 rpm
Resin temperature: 225 ° C
Discharge rate: 1kg / hr
Die: 1 hole strand die Distance from strand die to ground: 1000mm
〔多層構造体の多層成形テスト〕
実施例1のブロー成形用樹脂組成物ペレット、EVOH(日本合成化学工業株式会社、ソアノール DT2904RB、エチレン含有量29モル%)ペレット及びHDPE(日本ポリエチレン株式会社、ノバテックHD)ペレットを用いて、フィードブロック3種5層の多層Tダイを備えた多層押出装置により、以下の条件で多層構造体の多層成形テストを行った。
すなわち、ブロー成形用樹脂組成物と、ガスバリア層としてのEVOH層と、水分不透過性熱可塑性樹脂層としてのHDPE層とを下記の層構成で含む多層構造体(フィルム)の多層成形が可能か否か評価したところ、多層成形が可能であった。
層構成:HDPE層/ブロー成形用樹脂組成物層/EVOH層/ブロー成形用樹脂組成物層/HDPE層=85/10/10/10/85
中間層押出機(EVOH):40mm(直径)単軸押出機(バレル温度:230℃)
上下層押出機(HDPE):40mm(直径)単軸押出機(バレル温度:250℃)
中上下層押出機(ブロー成形用樹脂組成物):32mm(直径)単軸押出機(バレル温度:230℃)
ダイ:3種5層フィードブロック型Tダイ(ダイ温度:240℃)
ロール温度:50℃
[Multilayer molding test of multilayer structure]
Using the blow molding resin composition pellets of Example 1, EVOH (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Soarnol DT2904RB, ethylene content 29 mol%) pellets and HDPE (Nippon Polyethylene Co., Ltd., Novatec HD) pellets, feedblocks were used. A multilayer forming test of a multilayer structure was performed by a multilayer extrusion apparatus equipped with a three-layer, five-layer multilayer T die under the following conditions.
That is, is it possible to perform multilayer molding of a multilayer structure (film) including a blow molding resin composition, an EVOH layer as a gas barrier layer, and an HDPE layer as a moisture-impermeable thermoplastic resin layer in the following layer configuration: As a result, multilayer molding was possible.
Layer structure: HDPE layer / resin composition layer for blow molding / EVOH layer / resin composition layer for blow molding / HDPE layer = 85/10/10/10/85
Intermediate layer extruder (EVOH): 40 mm (diameter) single screw extruder (barrel temperature: 230 ° C.)
Upper and lower layer extruder (HDPE): 40 mm (diameter) single screw extruder (barrel temperature: 250 ° C.)
Middle upper and lower layer extruder (resin composition for blow molding): 32 mm (diameter) single screw extruder (barrel temperature: 230 ° C.)
Die: 3 types, 5 layers, feed block type T die (die temperature: 240 ° C)
Roll temperature: 50 ° C
表1に示すように、実施例1〜4のブロー成形用樹脂組成物は、230℃でのゼロせん断粘度が10,000〜1,000,000Pa・sであるから、低せん断速度下では溶融粘度が高くブロー成形性に優れることが分かる。また、ブロー成形用樹脂組成物を調製する際に、溶融混練押出を容易に行なうことができたことから、高せん断速度下では溶融粘度が低いことか分かる。さらに、EVOH層を含む多層構造体の多層成形テストで良好な多層構造体(フィルム)が得られたことから、一般的な成形条件でブロー成形用樹脂組成物層とEVOH層とを含む多層構造体の多層成形が可能であることが分かる。
また、実施例1〜4のブロー成形用樹脂組成物は、230℃、せん断速度122sec−1でのメルトテンションが15g以上であり、ドローダウンテストにおいて15秒以上であることから、ブロー成形時のドローダウン性に優れ、ブロー成形用樹脂組成物として望ましいことが分かる。
As shown in Table 1, since the resin compositions for blow molding of Examples 1 to 4 have a zero shear viscosity at 230 ° C. of 10,000 to 1,000,000 Pa · s, the melt viscosity is high and blow molding at a low shear rate. It turns out that it is excellent in property. Moreover, when preparing the resin composition for blow molding, melt kneading extrusion can be easily performed, so that it can be seen that the melt viscosity is low under a high shear rate. Furthermore, since a good multilayer structure (film) was obtained in a multilayer molding test of a multilayer structure including an EVOH layer, a multilayer structure including a resin composition layer for blow molding and an EVOH layer under general molding conditions It can be seen that multilayer molding of the body is possible.
In addition, the resin compositions for blow molding of Examples 1 to 4 have a melt tension of 15 g or more at 230 ° C. and a shear rate of 122 sec −1 and 15 seconds or more in a drawdown test. It turns out that it is excellent in drawdown property and desirable as a resin composition for blow molding.
本発明のブロー成形用樹脂組成物及び多層構造体は、水素ガスの高圧ガスタンク等の燃料タンク、燃料フィラーチューブ、燃料デリバリーパイプ、スポイラー、エアインテークダクト、レゾネーター、その他各種ホース・チューブ・タンク類などの自動車部品、パイプ類などの機械部品、家庭・事務用品、建材関係部品、家具用部品など各種用途に利用することができる。
The blow molding resin composition and multilayer structure of the present invention include a fuel tank such as a high-pressure gas tank of hydrogen gas, a fuel filler tube, a fuel delivery pipe, a spoiler, an air intake duct, a resonator, and other various hoses, tubes, and tanks. It can be used for various applications such as automobile parts, machine parts such as pipes, household and office supplies, building material related parts, furniture parts.
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CN115315485B (en) * | 2020-03-19 | 2024-09-17 | Ube株式会社 | Polyamide resin composition |
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