JP7678391B2 - 燃料と接触する積層体 - Google Patents
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Description
本開示の積層体は、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含む燃料と接触させて用いられる。一実施形態において、本開示の積層体は、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含む燃料の透過を抑制するために用いられる。一実施形態において、本開示の積層体は、チューブまたはホースであり、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含む燃料を流通させるために、および/または、該燃料の透過を抑制するために用いられる。
すなわち、本開示には、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含む燃料を流通させるための、および/または、該燃料の透過を抑制するための積層体(チューブまたはホース)の使用が含まれる。
また、本開示には、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含む燃料を流通させるための方法であって、該燃料と接触させながら、積層体(チューブまたはホース)を用いる方法が含まれる。
化合物(1)のみを含有する燃料、
化合物(1)およびアルコールを含有する燃料、
化合物(1)およびガソリンを含有する燃料、
化合物(1)、アルコールおよびガソリンを含有する燃料、
化合物(1)およびディーゼル燃料を含有する燃料
などが挙げられる。
本開示の積層体は、クロロトリフルオロエチレン(CTFE)単位を含有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂層を少なくとも備えている。
CTFE/TFE/PAVE共重合体において、PAVE単位は、全単量体単位の0.5モル%以上であることが好ましく、5モル%以下であることが好ましい。
本開示の積層体は、フッ素樹脂層に加えて、非フッ素化ポリマーを含有する非フッ素化ポリマー層を備えることができる。非フッ素化ポリマーは、フッ素原子を含有していないポリマーである。非フッ素化ポリマーとしては、熱可塑性樹脂として知られているポリマーを幅広く用いることができる。
Xi(%)=(Ni/N)×100
で表されるモル含有率Xiの平均値を意味する。酢酸ビニル単位Xモル%は、赤外吸収分光〔IR〕を用いて測定することにより得られる値である。
本開示の積層体は、フッ素樹脂層を少なくとも備えている。本開示の積層体の層の数は、2以上であれば特に限定されない。本開示の積層体の層の数は、2~5であってよく、好ましくは2である。
本開示の積層体は、チューブまたはホースとして好適に利用できる。本開示において、「チューブまたはホース」には、一般にチューブまたはホースと呼ばれる物品が含まれ、通常、流体を輸送できる形状を有している物品である。本開示において、「チューブまたはホース」という用語は、チューブとホースとが異なる物品であることを意味するものではない。
(1)各層を形成するポリマーを共押出成形することにより、層間を熱融着(溶融接着)させ1段で多層構造の積層体を形成する方法(共押出成形)、
(2)押出機によりそれぞれ別個に作製した各層を重ね合せ、熱融着により層間を接着させる方法、
(3)予め作製した層の表面上に、押出機により、該層に隣接することとなる層を形成するポリマーを押し出すことにより積層体を形成する方法、
(4)予め作製した層の表面上に、該層に隣接することとなる層を形成するポリマーを静電塗装したのち、得られる塗装物を全体的にまたは塗装した側から加熱することにより、塗装に供したポリマーを加熱溶融して層を成形する方法
等が挙げられる。
燃料と接触する積層体であって、
前記燃料が、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含み、
前記積層体が、クロロトリフルオロエチレン単位を含有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂層を少なくとも備える積層体が提供される。
<2> 本開示の第2の観点によれば、
化合物(1)が、炭酸エステル、鎖状エーテルおよび環状エーテルからなる群より選択される少なくとも1種である第1の観点による積層体が提供される。
<3> 本開示の第3の観点によれば、
化合物(1)が、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、ジメチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、オキシメチレンジメチルエーテルおよび1-3ジオキソランからなる群より選択される少なくとも1種である第1または第2の観点による積層体が提供される。
<4> 本開示の第4の観点によれば、
前記燃料が、アルコールをさらに含有する第1~第3のいずれかの観点による積層体が提供される。
<5> 本開示の第5の観点によれば、
前記燃料が、ガソリンおよびディーゼル燃料からなる群より選択される少なくとも1種をさらに含有する第1~第4のいずれかの観点による積層体が提供される。
<6> 本開示の第6の観点によれば、
前記燃料中の化合物(1)の含有量が、0.1~20体積%である第1~第5のいずれかの観点による積層体が提供される。
<7> 本開示の第7の観点によれば、
前記フッ素樹脂中のクロロトリフルオロエチレン単位の含有量が、前記フッ素樹脂を構成する全単量体単位に対して、15.0~30.0モル%である第1~第6のいずれかの観点による積層体が提供される。
<8> 本開示の第8の観点によれば、
前記フッ素樹脂が、クロロトリフルオロエチレン単位およびテトラフルオロエチレン単位を含有する第1~第7のいずれかの観点による積層体が提供される。
<9> 本開示の第9の観点によれば、
前記フッ素樹脂が、クロロトリフルオロエチレン単位、テトラフルオロエチレン単位およびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)単位を含有する第1~第8のいずれかの観点による積層体が提供される。
<10> 本開示の第10の観点によれば、
前記フッ素樹脂中のテトラフルオロエチレン単位の含有量が、前記フッ素樹脂を構成する全単量体単位に対して、85.0~70.0モル%である第8または第9の観点による積層体が提供される。
<11> 本開示の第11の観点によれば、
前記フッ素樹脂層が、導電性を有する第1~第10のいずれかの観点による積層体が提供される。
<12> 本開示の第12の観点によれば、
前記フッ素樹脂層が、前記燃料と接触する第1~第11のいずれかの観点による積層体が提供される。
<13> 本開示の第13の観点によれば、
非フッ素化ポリマーを含有する非フッ素化ポリマー層をさらに備える第1~第12のいずれかの観点による積層体が提供される。
<14> 本開示の第14の観点によれば、
前記非フッ素化ポリマーが、脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂およびエチレン/ビニルアルコール共重合体樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である第13の観点による積層体が提供される。
<15> 本開示の第15の観点によれば、
前記燃料の透過速度が、15g/m2/day以下である第1~第14のいずれかの観点による積層体が提供される。
<16> 本開示の第16の観点によれば、
第1~第15のいずれかの観点による積層体から形成されるチューブまたはホースが提供される。
<17> 本開示の第17の観点によれば、
第1~第15のいずれかの観点による積層体から形成されるチューブまたはホースであって、
前記積層体が、
導電性フィラー、および、クロロトリフルオロエチレン単位およびテトラフルオロエチレン単位を含有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂層、および、
脂肪族ポリアミド樹脂を含有する非フッ素化ポリマー層、
をこの順に備えており、
前記フッ素樹脂層が、最内層であって、燃料と接触する
チューブまたはホースが提供される。
核磁気共鳴装置AC300(Bruker-Biospin社製)を用い、19F-NMR測定を行い、各ピークの積分値からフッ素樹脂の単量体組成(ポリマーの各単量体単位の含有量)を求めた。単量体の種類によっては元素分析の結果を適宜組み合わせて、フッ素樹脂の単量体組成を求めた。
示差走査熱量計RDC220(Seiko Instruments社製)を用いて、ASTM D 4591に従い、昇温速度10℃/分で熱測定を行い、得られた吸熱曲線のピークから、フッ素樹脂の融点を求めた。
メルトインデクサー(安田精機製作所社製)を用いて、ASTM D 1238に従い、265℃または297℃、5kg荷重下で、内径2mm、長さ8mmのノズルから10分間あたりに流出するフッ素樹脂の質量(g/10分)をMFRとして求めた。
実験例および比較実験例で得られたチューブを切断して内径と長さを測定した。スウェージロック継手をチューブの両端に取り付け、以下の燃料をチューブ内に満たし蓋を締め、燃料が封入されたチューブの質量を測定した。次に、表2に記載の燃料透過速度の測定ではチューブを60℃に保ち、表3に記載の燃料透過速度の測定ではチューブを80℃に保ち、1000時間経過後に質量を測定した。測定した各質量から質量減少量を算出し、さらに、質量減少量およびチューブの内面積から燃料透過速度(g/m2/day)を算出した。
燃料(1-1):CE10 100体積%
燃料(1-2):FuelC/E/DMC=85/10/5(体積%)
燃料(1-3):FuelC/E/DMC=80/10/10(体積%)
燃料(1-4):FuelC/E/DMC=70/10/20(体積%)
燃料(1-5):E/DMC=10/90(体積%)
燃料(1-6):DMC 100体積%
燃料(1-7):CM15 100体積%
燃料(1-8):FuelC/M/DMC=65/15/20(体積%)
燃料(2-1):diesel 100体積%
燃料(2-2):diesel/DMC=95/5(体積%)
燃料(2-3):diesel/DMC=90/10(体積%)
燃料(2-4):diesel/DMC=80/20(体積%)
ポリマー組成(モル%):CTFE/TFE/PPVE=21.0/76.5/2.5
融点:248℃
メルトフローレート(297℃):7.0g/10分
カーボンブラックの含有量:10質量%
ポリマー組成(モル%):TFE/Et/HFP/2,3,3,4,4,5,5-ヘプタフルオロ-1-ペンテン)=45.5/44.4/9.5/0.6
融点:197℃
メルトフローレート(265℃):5.0g/10分
カーボンブラックの含有量12質量%
ポリプラ・エボニック社製、Daiamid X7297
マルチマニホールドを装着した5種5層のチューブ押出し装置(プラスチック工学研究所社製)を用いて、各層が表1に記載の材料で構成されるように、押出し機に各材料をそれぞれ供給して、外径8mm、内径6mmの2層チューブを成形した。
マルチマニホールドを装着した5種5層のチューブ押出し装置(プラスチック工学研究所社製)を用いて、押出し機にポリアミド12(PA12)を供給して、外径8mm、内径6mmの単層チューブを成形した。
Claims (15)
- 燃料と接触する積層体であって、
前記燃料が、炭素原子、水素原子および酸素原子のみからなり、かつ、カルボニル基またはエーテル結合を有する化合物(1)を少なくとも含み、
化合物(1)が、炭酸ジメチルおよび炭酸ジエチルからなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記積層体が、クロロトリフルオロエチレン単位を含有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂層を少なくとも備える積層体。 - 前記燃料が、アルコールをさらに含有する請求項1に記載の積層体。
- 前記燃料が、ガソリンおよびディーゼル燃料からなる群より選択される少なくとも1種をさらに含有する請求項1または2に記載の積層体。
- 前記燃料中の化合物(1)の含有量が、0.1~20体積%である請求項1または2に記載の積層体。
- 前記フッ素樹脂中のクロロトリフルオロエチレン単位の含有量が、前記フッ素樹脂を構成する全単量体単位に対して、15.0~30.0モル%である請求項1または2に記載の積層体。
- 前記フッ素樹脂が、クロロトリフルオロエチレン単位およびテトラフルオロエチレン単位を含有する請求項1または2に記載の積層体。
- 前記フッ素樹脂が、クロロトリフルオロエチレン単位、テトラフルオロエチレン単位およびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)単位を含有する請求項1または2に記載の積層体。
- 前記フッ素樹脂中のテトラフルオロエチレン単位の含有量が、前記フッ素樹脂を構成する全単量体単位に対して、85.0~70.0モル%である請求項6に記載の積層体。
- 前記フッ素樹脂層が、導電性を有する請求項1または2に記載の積層体。
- 前記フッ素樹脂層が、前記燃料と接触する請求項1または2に記載の積層体。
- 非フッ素化ポリマーを含有する非フッ素化ポリマー層をさらに備える請求項1または2に記載の積層体。
- 前記非フッ素化ポリマーが、脂肪族ポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、変性ポリオレフィン樹脂およびエチレン/ビニルアルコール共重合体樹脂からなる群より選択される少なくとも1種である請求項11に記載の積層体。
- 前記燃料の透過速度が、15g/m2/day以下である請求項1または2に記載の積層体。
- 請求項1または2に記載の積層体から形成されるチューブまたはホース。
- 請求項1または2に記載の積層体から形成されるチューブまたはホースであって、
前記積層体が、
導電性フィラー、および、クロロトリフルオロエチレン単位およびテトラフルオロエチレン単位を含有するフッ素樹脂を含有するフッ素樹脂層、および、
脂肪族ポリアミド樹脂を含有する非フッ素化ポリマー層、
をこの順に備えており、
前記フッ素樹脂層が、最内層であって、燃料と接触する
チューブまたはホース。
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