JPH0269562A - 液体または気体バリヤータンク用材料 - Google Patents

液体または気体バリヤータンク用材料

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JPH0269562A
JPH0269562A JP22138788A JP22138788A JPH0269562A JP H0269562 A JPH0269562 A JP H0269562A JP 22138788 A JP22138788 A JP 22138788A JP 22138788 A JP22138788 A JP 22138788A JP H0269562 A JPH0269562 A JP H0269562A
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layered silicate
polyamide resin
liquid
resin
molding
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出口 隆一
Takesumi Nishio
西尾 武純
Akane Okada
岡田 茜
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Toyota Central R&D Labs Inc
Ube Corp
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Toyota Motor Corp
Ube Industries Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、液体または気体バリヤー性を有する成形品用
材料に関し、さらに詳しくは、チューブ、タンク、スト
レーナ−1各種カバー等の流体の移送、流体の保存また
はt濾過などの流体処理に用いられる液体または気体バ
リヤー性を有する成形品用材料に関する。
(従来の技術) ポリアミド樹脂は、その成形品が優れた機械的性質を有
することから、特に自動車や電気製品などの部品用の射
出成形材料として幅広く利用されている。
しかしポリアミド樹脂は、特に水分やアルコル、フレオ
ンガス、ガソリンなどの液体や気体を透過する性質があ
り、この性質による種々の問題が生じている6例えば、
冷凍装置関係のフレオンチューブとしてナイロン製チュ
ーブを用いた場合はフレオンを透過してしまい装置内の
フレオンが減少するという問題が生じ、自動車分野のブ
レーキタンクとしてナイロン製タンクを用いた場合はブ
レーキフルード中に水分が混入してい(という問題が生
じ、ガソリンタンクとしてナイロン製タンクを用いた場
合はガソリン中に水分が混入するという問題が生じる。
またポリエチレン−ナイロンの2層以上から構成される
ガソリンタンクを用いた場合でもあまりナイロン層が薄
いとやはりガソリンが透過し、公害規制等に適合しなく
なる問題が生じる。
このような問題を解決するために、それぞれバノヤー特
性の異なる樹脂を複数層重ね合せ、規格を満足する試み
がなされてきた。しかし、これらも成形品を製造する工
程が複雑であり、また、依然として十分に満足できるバ
リヤー性を得ることができないという問題がある。
(発明が解決しようとする問題点) 従来のポリアミド樹脂の成形品は、上記のとおり液体ま
たは気体を透過することによる種々の問題点を有してい
る。
そこで本発明は、上記の問題点を解決し、その成形品が
優れた液体または気体バリヤー性を有する成形品用材料
を提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段および作用)本発明者ら
は、ポリアミド樹脂に層状珪酸塩を配合することにより
、ポリアミド樹脂が有する優れた機械的および熱的性質
を保持もしくは向上させながら、さらに従来から有して
いた他の樹脂に比べて優れている酸素やガソリンのバリ
ヤー性(透過防止性)をより向上させ、また、比較的劣
っていた水分やアルコールが透過しやすいという欠点を
改良しつるということを見出して本発明を完成するに至
った。
本発明の液体または気体バリヤー性を有する成形品用材
料は、(A)ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂を含
む樹脂混合物100重量部、および(B)1辺が0.0
02〜lLLmで、厚みが6〜20人であり、それぞれ
が平均的に20Å以上離れて前記(A)成分中に均一に
分散されている層状珪酸塩0.05〜10重量部からな
ることを特徴とする。
本発明の成形品用材料を構成する(A)成分は、ポリア
ミド樹脂またはポリアミド樹脂を含む樹脂混合物である
ポリアミド樹脂とは、分子中に酸アミド結合(−CON
H−)を有するものであり、具体的には、ε−カプロラ
クタム、6−アミノカプロン酸、ω−エナントラクタム
、7−アミノノナン酸、11−アミノウンデカン酸、9
−アミノノナン酸、α−ピロリドン、α−ピペリドンな
どから得られる重合体または共重合体:ヘキサメチレン
ジアミン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジ
アミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシリレンジア
ミンなどのジアミンとテレフタル酸、イソフタル酸、ア
ジピン酸、セバシン酸などのジカルボン酸とを重縮合し
て得られる重合体もしくは共重合体もしくはこれらのブ
レンド物を例示することができる。
(A)成分のポリアミド樹脂は、平均分子量が9.00
0〜30.000のものが好ましい。
(A)成分がポリアミド樹脂と他のポリマーとの混合物
の場合に用いる他の樹脂としては、ポリプロピレン、A
BS樹脂、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレートなどを例示することができる。
(A)成分を混合物にする場合には、ポリアミド樹脂の
含有量が40重量%以上であることが好ましい。
(B)成分は、層状珪酸塩である。この(B)成分は成
形品用材料に優れた液体または気体バリヤー性を付与す
ることに資する成分である。
この層状珪酸塩とは、−辺が0.002〜1μmで、厚
みが6〜2OAの一単位を言うものである。
層状珪酸塩は(A)成分中に分散した際、それぞれが平
均的に20Å以上の層間距離を保ち、均一に分散するも
のであることが好ましい、ここで層間距離とは層状珪酸
塩の平板の重心間°の距離を言い、均一に分散するとは
層状珪酸塩の一枚一枚が、もしくは平均的に重なりが5
層以下の多層物が平行に、またはランダムに、もしくは
平行とランダムが混在した状態で50重量%以上が、好
ましくは70重量%以上が局所的な塊を形成することな
く分散する状態を言う。
このような層状珪酸塩の原料としては、珪酸マグネシウ
ムまたは珪酸アルミニウムの層から構成される層状フィ
ロ珪酸鉱物を例示することができる。具体的には、モン
モリロナイト、サポナイト、バイデライト、ノントロナ
イト、ヘクトライト、スティブンサイトなどのスメクタ
イト系粘土鉱物やバーミキュライト、ハロイサイトなど
を例示することができ、これらは天然のものであっても
、合成されたものであってもよい。
(A)成分と(B)成分の配合量は、(A)成分100
重量部に対して(B)成分が0,05〜10重量部であ
る。(B)成分の配合割合が0.05重量部未満である
と液体また気体バリヤー性の改良効果が小さ(,10重
量を超えると成形品の衝撃強さおよび引張り破断点伸び
が悪くなり、ポリアミド樹脂が本来的に有する優れた特
性を損なってしまうので好ましくない。
本発明の成形品用材料には目的に応じて染料。
順料、繊維状補強物、粒子状補強物、可塑剤、耐熱性、
発泡剤および難燃剤などを適宜、適量を配合することが
できる。
本発明の成形品用材料の製造方法は特に制限されるもの
ではなく、例えば次の方法を適用することができる。
(B)成分の層状珪酸塩の原料が多層状粘土鉱物である
場合には、膨潤化剤と接触させて、予め層間を拡げて居
間にモノマーを取り込みやすくした後、ポリアミドモノ
マーと混合し、重合する方法(特開昭62−74957
号公報参照)によってもよい、また、膨潤化剤に高分子
化合物を用い、予め層間を100Å以上に拡げて、これ
をポリアミド樹脂もしくはこれを含む樹脂と溶融混練し
て均一に分散させる方法によってもよい。
本発明の成形品用材料から得られた成形品が、優れた液
体または気体のバリヤー性を示す理由は明らかではない
が、ポリアミド樹脂中に層状珪酸塩がミクロに分散する
ことにより、液体または気体の流路を妨げる作用をする
ものと考えられる。
本発明の成形用材料は、液体または気体のバリヤー性を
必要とする各種用途に適用することができる。適用でき
る用途としては、ガソリンタンク、アルコールタンク、
フューエルチューブ、フューエルストレーナ−、ブレー
キオイルタンク、クラッチオイルタンク、パワーステア
リングオイルタンク、クーラー用フレオンチューブ、フ
レオンタンク、キャニスタ−、エアークリーナー、吸気
系部品などを例示することができる。
(実施例) 実施例1 層状珪酸塩の一単位の厚みが平均的に9.5人で一辺の
平均長さが約0.1LLmのモンモリロナイト100g
をlOaの水に分散し、これに51.2gの12−アミ
ノドデカン酸と24m℃の濃塩酸を加え、5分間撹拌し
たのち、を濾過した。さらにこれを十分洗浄したのち、
真空乾燥した。この操作により、12−アミノドデカン
酸アンモニウムイオンとモンモリロナイトの複合体を調
製した。複合体中の層状珪酸塩分は80重1%となった
。また、この複合体のX線回折による測定では珪酸塩層
間距離が18.0人であった6次に、撹拌機付の反応容
器に、LOkgのε−カプロラクタム、1kgの水およ
び100gの前記複合体を入れ、100℃で反応系内が
均一な状態になるように撹拌した。さらに温度を260
°Cに上昇させ、15kg/cm2の加圧下で1時間撹
拌した。その後、放圧し、水分を反応容器から揮散させ
ながら、常圧下で3時間反応を行った。
反応終了後、反応容器の下部ノズルから、ストランド状
に取り出した反応物を水冷し、カッティングを行い、ポ
リアミド樹脂(平均分子量15.001およびモンモリ
ロナイトからなるベレットを得た。このペレットを熱水
中に浸漬し、未反応のモノマー(約10%)を抽出、除
去したのち、真空中で乾燥して、本発明の成形品用材料
を得た。なお、この材料をX線回折により層間距離を測
定したところ100Å以上であった。
(バリヤー性確認試験) 下記の方法でフレオン、水およびガソリンに対するバリ
ヤー性を試験した。結果を表に示す。
フレオンに・するバリヤー まず、得られた成形品用材料を次の条件で押出し成形し
、外径が1/2インチで、厚みが1mmのチューブを調
製した。
押出し成形条件 押出し成形機:■日本製鋼断裂 スクリュー径:30mm シリンダー設定温度:C,220℃:C2255℃;C
,255℃:ダイ250℃冷却条件:水溶式、水温15
°C 次に、ii?i記チューブを300mmの長さに切断し
、これをブレードで補強した(フレオン注入後にチュー
ブに圧力が加わるため)、このチューブにフレオンR−
22’(ダイキン工業■製、グイフロン22)を充満す
るまで注入し、密封した。なおこの注入は、−40℃で
行い常温に戻し、チューブに付着した水分をふき取り、
さらに−度100℃で22時間乾燥させて付着水分を除
去したのちの重量を初期値とした6次に、このフレオン
注入チューブについて23℃で2時間および100℃で
22時間の合計24時間の乾燥操作を10日以上繰り返
して1日の平均的な単位面積当たりのフレオン透過量を
測定した。
に・するバリヤー・ 前記フレオンバリヤー性試験で用いたものと同じチュー
ブに塩化カルシウム(水分吸収剤)を充満するまで充填
し、密封した6次に、このチューブを40℃で相対湿度
90%の雰囲気中に10日以上放置し、1日の平均的な
単位面性当たりの水分透過量を測定した。
ガソリンに するバリヤー 前記成形材料、高密度ポリエチレン(Hizex820
0 :三井石油化学工業■製)および接着剤(アトマー
:三井石油化学工業■製)を用い、Hizeに8200
 (外層)/アトマー(中間層)/成形材料(内層)=
0.6mm厚10.2mm厚10.1mm厚、から構成
される60mm(直径)×200mmの容積的500m
J2のボトルを三層ブロー成形機により調製した。この
ボトルに250CCのガソリンを注入し、密閉して60
℃の雰囲気下に12週間放置した。ボトル全体の重量減
少により、1日の平均的なガソリンの単位面積当たりの
ガソリン透過量を測定した。なお、前記内層を含まない
ボトルのガソリン透過量は内層を含む場合の100倍以
上であることから、前記外層および中間層は今回の測定
結果において考慮する必要がないものである。
(射出成形品の機械的性質) 成形材料を下記の成形条件で射出成形して機械的性質測
定用の試験片を調製した。この試験片について下記の各
試験を行った。結果を表に示す。
射出成形条件 射出成形機:東芝機械■製 l5−80シリンダ一設定
温度:0.240℃:C2250°CTC,250℃二
04 (ノズル)250℃ 射出圧力 600kg/cm” 金型温度二88℃ 射出時間:10秒 冷却時間 20秒 捩遅ヱばU(匪定迭 引張り降伏点強さ: AS”rM−D−638破断点伸
び: ASTM−D−638 曲げ強さ: ASTM−D−790 曲げ弾性率・ASTM−D−790 いずれの試験も23℃において絶乾状態で行つた。
実施例2 実施例1で調製した複合体の使用量を200gとした以
外は実施例1と同様にして成形材料を得、さらに各測定
を行った。結果を表に示す。
実施例3 実施例1で調製した複合体の使用量を500gとした以
外は実施例1と同様にして成形材料を得、さらに各測定
を行った。結果を表に示す。
比較例 モンモリロナイトを使用しなかった以外は実施例1と同
様にして成形材料を得、さらに各測定を行った。結果を
表に示す6表示は透過率が小さいほどバリヤー性が優れ
ていることを表す。
[発明の効果] 本発明の成形材料は、液体および気体に対する優れたバ
リヤー性を有する成形品を得ることができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)ポリアミド樹脂またはポリアミド樹脂を含む樹脂
    混合物100重量部、および (B)1辺が0.002〜1μmで、厚みが6〜20Å
    であり、それぞれが平均的に20Å以上離れて前記(A
    )成分中に均一に分散されている層状珪酸塩0.05〜
    10重量部 からなることを特徴とする液体または気体バリヤー性成
    形品用材料。
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