CN106255726B - 与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物及使用其的成型品 - Google Patents
与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物及使用其的成型品 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物中配合有聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)，所述聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下，并且利用DSC测定而得到的降温结晶化温度高于聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度，并且，所述聚酰胺树脂组合物中，相对于100重量份聚酰胺6树脂(A)，配合有0.01～5重量份聚酰胺树脂(B)。本发明提供可得到即使反复进行高压氢的充填及卸压也可抑制缺陷点产生、且焊接特性优异的成型品的聚酰胺树脂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物及将其成型而成的成型品，对于聚酰胺树脂组合物而言，在聚酰胺6树脂中配合有特定量的特定的聚酰胺树脂。
背景技术
近年来，为了应对石油燃料的枯竭、削减有害气体排放量的要求，在汽车上搭载使氢与空气中的氧进行电化学反应而进行发电的燃料电池、并将燃料电池所产生的电力供给于电动机而产生驱动力的燃料电池电动汽车逐渐受到关注。作为用于搭载于汽车的高压氢用罐，研究了用碳纤维增强树脂来加强树脂制的内衬的外侧而成的树脂制罐。然而，由于氢分子尺寸小，因而与分子尺寸较大的天然气体等相比，容易渗透于树脂中，并且，高压氢与常压的氢相比，在树脂中蓄积的量更多，由于上述等原因，对于此前的树脂制罐而言，存在反复进行高压氢的充填及卸压时，罐发生变形或破坏的问题。
作为气体阻隔性优异、即使在低温下也具有优异的耐冲击性的氢罐内衬用材料，例如，研究了由包含聚酰胺6、共聚聚酰胺、及耐冲击材料的聚酰胺树脂组合物形成的氢罐内衬用材料(例如，参照专利文献1)。
另外，作为适合用于燃料罐、燃料输送管等的、吹塑成型性及低温韧性优异、适合于吹塑中空成型的聚酰胺树脂组合物，例如，研究了包含聚酰胺6树脂、聚酰胺610树脂、烯键式离子交联聚合物树脂及烯键式共聚弹性体树脂的聚酰胺树脂组合物(例如，参照专利文献2)。
另外，作为气体阻隔性优异的气体贮藏罐用内衬，例如，研究了含有包含聚酰胺、成核剂及耐冲击性改良剂的聚合物组合物的气体贮藏罐用内衬(例如，参照专利文献3)。
另一方面，作为与高压氢接触的成型品的制造方法之一，可举出注射成型。在基于多点浇口方式、金属嵌件方式的注射成型品、具有结构肋、开口部的注射成型品中，在熔融树脂在模具内合流的部分，容易形成被称为焊接处(welds)的脆弱部分。在焊接部形成因密合不良而导致的被称为焊接线(weld lines)的V字沟，因此有时导致外观不良。另外，由于应力集中(凹口效应)，有时强度及韧性降低。因此，在设计成型品时要求高焊接特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-191871号公报
专利文献2:日本特开2007-204674号公报
专利文献3:日本特表2014-501818号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，专利文献1中记载的氢罐内衬存在下述课题：容易发生氢气渗透、氢在树脂中溶解，反复进行高压氢的充填及卸压时，在氢罐内衬产生缺陷点。另外，聚酰胺树脂的相容性低，焊接特性存在课题。
另外，专利文献2中记载的树脂组合物虽然低温韧性优异，但存在以下课题：容易发生氢气渗透、氢在树脂中溶解，在反复进行高压氢的充填及卸压时，在氢罐内衬产生缺陷点。另外，聚酰胺树脂的相容性低，焊接特性存在课题。
另外，专利文献3中记载的气体贮藏罐用内衬虽然耐氦气透过性优异，但存在以下课题：容易发生氢气透过、氢在树脂中溶解，在反复进行高压氢的充填及卸压时，在氢罐内衬产生缺陷点。另外，成核剂在聚酰胺中的分散性及聚酰胺与成核剂的密合性低，焊接特性存在课题。
本发明鉴于上述现有技术的课题，目的在于提供一种聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物可得到即使反复进行高压氢的充填及卸压也可抑制缺陷点产生、焊接特性优异的成型品。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明具有以下的构成。
一种与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物中配合有聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)，所述聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下、且利用DSC测定而得到的降温结晶化温度高于聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度，并且，所述聚酰胺树脂组合物中，相对于100重量份聚酰胺6树脂(A)，配合有0.01～5重量份聚酰胺树脂(B)。
本发明包括与高压氢接触的成型品，其是将上述的聚酰胺树脂组合物成型而得到的。
本发明包括高压氢用罐内衬，其是由上述的聚酰胺树脂组合物形成的。
本发明包括高压氢用罐，其在由上述的聚酰胺树脂组合物形成的罐内衬的表层层叠有碳纤维增强树脂加强层。
发明的效果
本发明的与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物的结晶化速度快，可提供即使反复进行高压氢的充填及卸压也可抑制缺陷点产生、且焊接特性优异的成型品。对于本发明的成型品而言，有效利用即使反复进行高压氢的充填及卸压也不易产生缺陷点、焊接特性优异的特点，可开展作为可用于与高压氢接触的用途的成型品使用。
附图说明
[图1]表示利用实施例4得到的聚酰胺树脂组合物的不变量Q的测定结果的图。
具体实施方式
以下，进一步详细地说明本发明。
本发明的与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物(以下，有时记载为“聚酰胺树脂组合物”)中配合有聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)，所述聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下、且利用DSC测定而得到的降温结晶化温度高于聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度，并且，所述聚酰胺树脂组合物中，相对于100重量份聚酰胺6树脂(A)，配合有0.01～5重量份聚酰胺树脂(B)。通过在成型性、气体阻隔性、刚性及韧性的均衡性优异的聚酰胺6树脂(A)中配合特定量的聚酰胺树脂(B)，可加快结晶化速度，可形成致密且均匀的结晶，因而可抑制氢气的渗透、氢在树脂中的溶解，因此，即使反复进行高压氢的充填及卸压，也不易产生缺陷点。另外，由于可形成致密且均匀的结晶，因而，焊接部中的熔融树脂的密合性提高，可得到焊接强度、焊接韧性等焊接特性优异的成型品。另一方面，利用聚酰胺6树脂(A)、与聚酰胺(B)以外的有机核剂、无机核剂的组合时，虽然结晶化速度加快，但与聚酰胺树脂(B)相比，无法形成致密且均匀的结晶，因此，反复进行高压氢的充填及卸压时，容易产生缺陷点，且焊接特性降低。
本发明中使用的聚酰胺6树脂(A)是指，以6-氨基己酸及/或ε-己内酰胺为主要原料的聚酰胺树脂。在不损害本发明的目的的范围内，也可以是与其他单体共聚而成的共聚物。此处，“主要原料”是指，在构成聚酰胺树脂的单体单元合计100摩尔％中，包含合计50摩尔％以上的来源于6-氨基己酸的单元或来源于ε-己内酰胺的单元。更优选包含70摩尔％以上、进一步优选包含90摩尔％以上的来源于6-氨基己酸的单元或来源于ε-己内酰胺的单元。
作为可共聚的其他单体，例如，可举出11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸等氨基酸、ω-月桂内酰胺等内酰胺；1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、2,2,4-/2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、5-甲基-1,9-壬二胺等脂肪族二胺；间苯二甲胺、对苯二甲胺等芳香族二胺；1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基丙基)哌嗪、氨基乙基哌嗪等脂环族二胺；己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸；对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸等芳香族二羧酸；1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、1,3-环戊烷二甲酸等脂环族二羧酸。可与它们中的2种以上共聚。
对聚酰胺6树脂(A)的聚合度没有特别限制，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中，于25℃测得的相对粘度优选为1.5～7.0的范围。相对粘度为1.5以上时，成型时的聚酰胺树脂组合物的熔融粘度适度升高，可抑制在成型时卷入空气，可进一步提高成型性。相对粘度更优选为1.8以上。另一方面，相对粘度为7.0以下时，聚酰胺树脂组合物的成型时的熔融粘度适度降低，可进一步提高成型性。
对聚酰胺树脂(A)的氨基末端基团量没有特别限制，优选为1.0～10.0×10-5mol/g的范围。氨基末端基团量为1.0～10.0×10-5mol/g的范围时，可得到充分的聚合度，可提高成型品的机械强度。此处，聚酰胺树脂(A)的氨基末端基团量可通过将聚酰胺树脂(A)溶解于苯酚-乙醇混合溶剂(83.5：16.5(体积比))中、使用0.02N盐酸水溶液进行滴定而求出。
本发明中使用的聚酰胺树脂(B)是利用DSC测定而得到的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下、且利用DSC测定而得到的降温结晶化温度高于聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度的聚酰胺树脂。
此处，本发明中的聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的熔点及降温结晶化温度可利用下述方法求出。首先，使用差示扫描量热计(パーキンエルマー公司制DSC-7)，进行2点校正(铟、铅)、基线校正。使样品量为8～10mg，在升温速度为20℃/分钟的条件下进行升温，于比得到的熔融曲线显示最大值的温度高15℃的温度保持1分钟，然后，以20℃/分钟的降温速度冷却至30℃。将该冷却工序中观测到的结晶化放热峰温度作为降温结晶化温度。此外，于30℃的温度保持1分钟后，以20℃/分钟的速度，与第1次的升温工序同样地，进行第2次的升温工序。将该第2次的升温工序中观测到的熔融吸热峰温度作为熔点。
聚酰胺树脂(B)的熔点比聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃高时，本发明的聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂(B)的分散性降低，因此，结晶化速度提高效果变小，通过反复进行高压氢的充填及卸压，将会容易产生缺陷点。聚酰胺树脂(B)的熔点优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+15℃以下，更优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+12℃以下，进一步优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+10℃以下。聚酰胺树脂(B)的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+10℃以下时，聚酰胺6树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的固液相分离状态的温度范围变窄，由此，结晶化速度提高。另一方面，聚酰胺树脂(B)的熔点的下限没有特别限制，为聚酰胺6树脂(A)的熔点+1℃以上时，存在容易使聚酰胺树脂(B)的降温结晶化温度在后述的优选的范围内的倾向，因而优选。
另外，聚酰胺树脂(B)的降温结晶化温度为聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度以下时，在从聚酰胺树脂组合物的熔融状态进行冷却的过程中，聚酰胺6树脂(A)的结晶化速度变得比聚酰胺树脂(B)的结晶化速度快，因此，不会形成致密且均匀的结晶，反复进行高压氢的充填及卸压时，容易产生缺陷点，焊接特性降低。优选聚酰胺树脂(B)的降温结晶化温度比聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度高1℃以上，更优选高3℃以上，进一步优选高5℃以上。聚酰胺树脂(B)的降温结晶化温度比聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度高5℃以上时，在从聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)的熔融状态冷却的过程中，与聚酰胺6树脂(A)的结晶化相比，聚酰胺树脂(B)的结晶化显著更早发生，因此，聚酰胺树脂(B)的作为结晶化促进剂的效果显著呈现，将会容易形成致密且均匀的结晶，并且，即使反复进行高压氢的充填及卸压，也不易产生缺陷点，并且，焊接特性也提高。另一方面，聚酰胺树脂(B)的降温结晶化温度优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下，更优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+15℃以下，进一步优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+10℃以下。聚酰胺树脂(B)的降温结晶化温度为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下时，可在维持制造聚酰胺树脂组合物时的聚酰胺6树脂(A)的熔融滞留稳定性的同时，发挥本发明的效果。
作为使聚酰胺树脂(B)的熔点及降温结晶化温度为上述范围的手段，例如，可举出下述方法：从熔点、降温结晶化温度不同的聚酰胺树脂中选择具有所期望的熔点、降温结晶化温度的聚酰胺树脂的方法；调节聚合度、共聚比等的方法；等等。
聚酰胺树脂(B)只要是熔点及降温结晶化温度满足上述的条件的聚酰胺树脂即可，没有特别限制，通常，可将氨基酸、内酰胺或二胺和二羧酸作为主要原料而获得。作为其原料的代表例，例如，可举出6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、对氨基甲基苯甲酸等氨基酸；ε-己内酰胺、ω-月桂内酰胺等内酰胺；1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、2-甲基-1,5-戊二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺、2,2,4-/2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、5-甲基-1,9-壬二胺等脂肪族二胺；间苯二甲胺、对苯二甲胺等芳香族二胺；1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷、1-氨基-3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己烷、双(4-氨基环己基)甲烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷、2,2-双(4-氨基环己基)丙烷、双(氨基丙基)哌嗪、氨基乙基哌嗪等脂环族二胺；己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸；对苯二甲酸、间苯二甲酸、2-氯对苯二甲酸、2-甲基对苯二甲酸、5-甲基间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、六氢对苯二甲酸、六氢间苯二甲酸等芳香族二羧酸；1,4-环己烷二甲酸、1,3-环己烷二甲酸、1,2-环己烷二甲酸、1,3-环戊烷二甲酸等脂环族二羧酸。本发明中，可使用由这些原料衍生的聚酰胺均聚物或共聚物。可配合2种以上所述聚酰胺树脂。
作为本发明中优选使用的聚酰胺树脂(B)的具体例，可举出聚六亚甲基癸二酰胺(聚酰胺610)、或选自聚六亚甲基己二酰胺(聚酰胺66)、聚五亚甲基己二酰胺(聚酰胺56)、聚四亚甲基己二酰胺(聚酰胺46)及聚四亚甲基癸二酰胺(聚酰胺410)中的1种以上与选自聚己酰胺(聚酰胺6)、聚十一烷酰胺(聚酰胺11)、聚十二烷酰胺(聚酰胺12)、聚六亚甲基癸二酰胺(聚酰胺610)、聚五亚甲基癸二酰胺(聚酰胺510)及聚六亚甲基十二酰胺(聚酰胺612)中的1种以上的共聚物。这些中，聚酰胺610树脂的焊接特性进一步提高，因而更优选。
对聚酰胺树脂(B)的聚合度没有特别限制，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中，于25℃测得的相对粘度优选为1.5～7.0的范围。相对粘度为1.5以上时，成型时的聚酰胺树脂组合物的熔融粘度适度升高，可抑制在成型时卷入空气，可进一步提高成型性。相对粘度更优选为1.8以上。另一方面，相对粘度为7.0以下时，成型时的聚酰胺树脂组合物的熔融粘度适当降低，可进一步提高成型性。
对聚酰胺树脂(B)的氨基末端基团量没有特别限制，优选为1.0～10.0×10-5mol/g的范围。氨基末端基团量为1.0～10.0×10-5mol/g的范围时，可得到充分的聚合度，可提高成型品的机械强度。此处，聚酰胺树脂(B)的氨基末端基团量可通过将聚酰胺树脂(B)溶解于苯酚-乙醇混合溶剂(83.5：16.5(体积比))中、使用0.02N盐酸水溶液进行滴定而求出。
对于本发明的聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂(B)的配合量而言，相对于聚酰胺6树脂(A)100重量份，为0.01～5重量份。使聚酰胺树脂(B)的配合量小于0.01重量份时，结晶化速度的提高效果不充分，通过反复进行高压氢的充填及卸压，将会容易产生缺陷点。另外，由于不易形成致密且均匀的结晶，因此，焊接特性降低。聚酰胺树脂(B)的配合量优选为0.05重量份以上，进一步优选为0.1重量份以上。另一方面，使聚酰胺树脂(B)的配合量大于5重量份时，在从树脂组合物的熔融状态冷却的过程中，聚酰胺6树脂(A)与聚酰胺树脂(B)的相分离容易进行，因此，结晶化速度的提高效果不充分，通过反复进行高压氢的充填及卸压，将会容易产生缺陷点。另外，由于不易形成致密且均匀的结晶，因此，焊接特性降低。聚酰胺树脂(B)的配合量优选为4.5重量份以下，更优选为4重量份以下。
聚酰胺树脂组合物中优选进一步配合耐冲击材料(C)。通过配合耐冲击材料(C)，可提高耐冲击性。另外，对于用于与高压氢接触的用途的成型品而言，通过高压氢的充填及卸压，反复承受-40℃以下至90℃以上的温度变化(热循环)，因此，例如，在具有树脂部和金属部的复合品的情况下，容易在树脂部与金属部的结合部发生破裂。通过配合耐冲击材料(C)，可抑制这样的由于热循环反复进行而产生的树脂部与金属部的结合部的破裂，可提高耐热循环性。
作为耐冲击材料(C)，例如，可举出烯烃系树脂、丙烯酸系橡胶、聚硅氧烷系橡胶、氟系橡胶、苯乙烯系橡胶、腈系橡胶、乙烯基系橡胶、聚氨酯系橡胶、聚酰胺弹性体、聚酯弹性体、离子交联聚合物等。可配合它们中的2种以上。
这些中，从与聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的相容性优异、耐热循环性改良效果高的方面考虑，可优选使用烯烃系树脂。烯烃系树脂是将乙烯、丙烯、丁烯、异戊二烯、戊烯等烯烃单体聚合而得到的热塑性树脂。可以是2种以上的烯烃单体的共聚物，也可以是这些烯烃单体与其他单体的共聚物。作为烯烃系树脂的具体例，可举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚1-丁烯、聚1-戊烯、聚甲基戊烯等聚合物或它们的共聚物；乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/α,β-不饱和羧酸酯共聚物、α-烯烃/α,β-不饱和羧酸酯共聚物、将[(乙烯及/或丙烯)与乙烯醇酯的共聚物]的至少一部分水解而得到的聚烯烃、(乙烯及/或丙烯)与(不饱和羧酸及/或不饱和羧酸酯)的共聚物、将[(乙烯及/或丙烯)与(不饱和羧酸及/或不饱和羧酸酯)的共聚物]的羧基的至少一部分进行金属盐化而得到的聚烯烃、共轭二烯与乙烯基芳香族烃的嵌段共聚物或其氢化物等。这些中，更优选乙烯/α-烯烃共聚物、乙烯/α,β-不饱和羧酸酯共聚物，进一步优选乙烯/α-烯烃共聚物。
另外，上述聚烯烃系树脂可被不饱和羧酸及/或其衍生物改性。此处，不饱和羧酸的衍生物是指，用其他取代基取代不饱和羧酸的羧基的羟基部分而得到的化合物，是不饱和羧酸的金属盐、酰卤化物、酯、酸酐、酰胺及酰亚胺等。通过使用这样的改性聚烯烃系树脂，可进一步提高与聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的相容性，可进一步提高耐热循环性。作为不饱和羧酸或其衍生物，例如，可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、巴豆酸、甲基马来酸、甲基富马酸、中康酸、柠康酸、戊烯二酸及这些羧酸的金属盐；马来酸单甲酯、衣康酸单甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸氨基乙酯、马来酸二甲酯、衣康酸二甲酯等不饱和羧酸酯；马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、内双环-(2,2,1)-5-庚烯-2,3-二甲酸、内双环-(2,2,1)-5-庚烯-2,3-二甲酸酐等酸酐；马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-丁基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸缩水甘油酯、柠康酸缩水甘油酯、5-降冰片烯-2,3-二甲酸等。这些中，优选不饱和二羧酸及其酸酐，特别优选马来酸或马来酸酐。
作为将这些不饱和羧酸或其衍生物导入至聚烯烃系树脂中的方法，例如，可举出下述方法：将烯烃单体、与不饱和羧酸及/或其衍生物共聚的方法；使用自由基引发剂，在未改性聚烯烃系树脂中接枝导入不饱和羧酸及/或其衍生物的方法；等等。
作为乙烯/α-烯烃共聚物，优选为乙烯与碳原子数3～20的α-烯烃的共聚物。作为碳原子数3～20的α-烯烃，具体而言，可举出丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯、1-十九碳烯、1-二十碳烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、9-甲基-1-癸烯、11-甲基-1-十二碳烯、12-乙基-1-十四碳烯等。可使用它们中的2种以上。这些α-烯烃中，从提高机械强度的观点考虑，优选碳原子数3～12的α-烯烃。此外，也可共聚1,4-己二烯、二环戊二烯、2,5-降冰片二烯、5-亚乙基降冰片烯、5-乙基-2,5-降冰片二烯、5-(1’-丙烯基)-2-降冰片烯等非共轭二烯中的至少1种。用不饱和羧酸及/或其衍生物进行了改性的乙烯与碳原子数3～12的α-烯烃的共聚物可进一步提高与聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的相容性，可进一步提高耐热循环性，因而更优选。另外，即使用更高压的氢反复进行充填及卸压，也可抑制缺陷点产生。乙烯/α-烯烃共聚物中的α-烯烃含量优选为1～30摩尔％，更优选为2～25摩尔％，进一步优选为3～20摩尔％。
耐冲击材料(C)的结构没有特别限制，例如，可以是包含由橡胶形成的至少1层、和由与其种类不同的聚合物形成的1层以上的层的、被称为芯壳型的多层结构体。构成多层结构体的层的数目为2层以上即可，可以为3层以上或4层以上，优选在内部具有1层以上的橡胶层(芯层)。构成多层结构体的橡胶层的橡胶的种类没有特别限制，例如，可举出使丙烯酸类成分、聚硅氧烷成分、苯乙烯成分、腈成分、共轭二烯成分、氨基甲酸酯成分、乙烯成分、丙烯成分、异丁烯成分等聚合而得到的橡胶。构成多层结构体的橡胶层以外的层的异种聚合物的种类只要是具有热塑性的聚合物即可，没有特别限制，优选玻璃化转变温度比橡胶层高的聚合物。作为具有热塑性的聚合物，例如，可举出含有不饱和羧酸烷基酯单元、不饱和羧酸单元、含不饱和缩水甘油基的单元、不饱和二羧酸酐单元、脂肪族乙烯基单元、芳香族乙烯基单元、氰化乙烯基单元、马来酰亚胺单元、不饱和二羧酸单元及其他乙烯基单元等的聚合物。
对于聚酰胺树脂组合物中的耐冲击材料(C)的配合量而言，相对于100重量份聚酰胺6树脂(A)，优选为1～50重量份。通过使耐冲击材料(C)的配合量为1重量份以上，可进一步提高耐热循环性。耐冲击材料(C)的配合量较优选为5重量份以上，进一步优选为10重量份以上。另一方面，通过使耐冲击材料(C)的配合量为50重量份以下，可进一步提高结晶化速度。耐冲击材料(C)的配合量较优选为45重量份以下，进一步优选为40重量份以下，进一步优选为35重量份以下。
在聚酰胺树脂组合物中，在不损害其特性的范围内，根据需要，可配合上述成分(A)、(B)及(C)以外的其他成分。作为其他成分，例如，可举出填充材料、上述成分(A)～(C)以外的热塑性树脂类及各种添加剂类。
例如，通过在聚酰胺树脂组合物中配合填充材料作为其他成分，可提高得到的成型品的强度及尺寸稳定性等。填充材料的形状可以为纤维状，也可以为非纤维状，也可将纤维状填充材料与非纤维状填充材料组合使用。作为纤维状填充材料，例如，可举出玻璃纤维、磨碎玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾晶须、氧化锌晶须、硼酸铝晶须、芳族聚酰胺纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、陶瓷纤维、石棉纤维、石膏纤维、金属纤维等。作为非纤维状填充材料，例如，可举出硅灰石、沸石、绢云母、高岭土、云母、粘土、叶蜡石、膨润土、石棉、滑石、氧化铝硅酸盐等硅酸盐；氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化钛、氧化铁等金属氧化物；碳酸钙、碳酸镁、白云石等金属碳酸盐；硫酸钙、硫酸钡等金属硫酸盐；氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝等金属氢氧化物；玻璃珠、陶瓷珠、氮化硼及碳化硅等。它们可以是中空的。另外，从得到更优异的机械特性的意图考虑，优选将这些纤维状及/或非纤维状填充材料用偶联剂预处理而进行使用。作为偶联剂，例如，可举出异氰酸酯系化合物、有机硅烷系化合物、有机钛酸酯系化合物、有机硼烷系化合物、环氧化合物等。
作为热塑性树脂类，例如，可举出聚酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚苯醚树脂、聚碳酸酯树脂、聚乳酸树脂、聚缩醛树脂、聚砜树脂、聚四氟乙烯树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚酮树脂、聚硫醚酮树脂、聚醚醚酮树脂、聚苯乙烯树脂、ABS树脂等苯乙烯系树脂、聚环氧烷树脂等。也可配合2种以上所述热塑性树脂类。
作为各种添加剂类，例如，可举出防着色剂、受阻酚、受阻胺等抗氧化剂、乙烯双硬脂酰胺、高级脂肪酸酯等脱模剂、增塑剂、热稳定剂、润滑剂、紫外线防止剂、着色剂、阻燃剂、发泡剂等。
在聚酰胺树脂组合物中配合铜化合物时，可提高长期耐热性，因而优选。作为铜化合物，例如，可举出氯化亚铜、氯化铜、溴化亚铜、溴化铜、碘化亚铜、碘化铜、硫酸铜、硝酸铜、磷酸铜、乙酸亚铜、乙酸铜、水杨酸铜、硬脂酸铜、苯甲酸铜及上述无机卤化铜与苯二甲胺、2-巯基苯并咪唑、苯并咪唑等的络合物等。可配合它们中的2种以上。其中，优选为1价的铜化合物、尤其是1价的卤化铜化合物，优选乙酸亚铜、碘化亚铜等。对于铜化合物的配合量而言，相对于聚酰胺6树脂(A)100重量份，优选为0.01重量份以上，更优选为0.015重量份以上。另一方面，从抑制因成型时的金属铜的游离而导致的着色的观点考虑，铜化合物的配合量优选为2重量份以下，更优选为1重量份以下。
另外，也可在配合铜化合物的同时，配合碱金属卤化物。作为碱金属卤化物化合物，例如，可举出氯化锂、溴化锂、碘化锂、氯化钾、溴化钾、碘化钾、溴化钠及碘化钠。可配合它们中的2种以上。特别优选碘化钾或碘化钠。
对于聚酰胺树脂组合物而言，优选的是，在光散射测定中，以20℃/分钟的速度，从于250℃的温度熔融的状态进行冷却时的该聚酰胺树脂组合物的不变量Q的上升时间，比在相同条件下测得的聚酰胺6树脂(A)的不变量Q的上升时间短。此处所谓不变量Q，被定义为光散射测定中在整个倒易空间中将散射强度I(s)积分而得到的值。即，不变量Q是指表示试样的全散射能力的值。在测定开始时，树脂熔融，但随着温度的降低，生成结晶，从而使光散射。即，不变量Q的上升时间表示，从测定开始时起始、直至试样开始结晶化为止的时间。本发明中，将不变量Q的上升时间作为结晶化进行(结晶化速度)的指标。光散射测定中，从250℃的温度以20℃/分钟的速度进行冷却时的聚酰胺树脂组合物的不变量Q的上升时间比聚酰胺6树脂(A)的不变量Q的上升时间短表示，本发明的聚酰胺树脂组合物的降温结晶化速度比单独聚酰胺6树脂(A)的情况大。换言之，是指通过在聚酰胺6树脂(A)中配合聚酰胺树脂(B)，与单独聚酰胺6树脂(A)的情况相比，降温结晶化速度增大。因此，本发明的聚酰胺树脂组合物与聚酰胺6树脂(A)相比，即使反复进行更高压的氢的充填及卸压，也可抑制缺陷点产生。进而，由于与聚酰胺6树脂(A)相比，降温结晶化速度大，因此，可均匀地形成结晶核，可形成更致密且均匀的结晶，可进一步提高焊接特性。
此处，本发明中，聚酰胺树脂组合物及聚酰胺6树脂(A)的不变量Q的上升时间可利用下述方法求出。首先，将8～10mg样品夹入覆盖玻璃，放置于リンカム公司制热台(hotstage)“CSS-450W”，于250℃的温度保持30秒，使样品熔融。然后，以20℃/分钟的速度降温至180℃。此时，使用大冢电子株式会社制高分子膜动态分析仪“DYNA-3000”，在下述条件下，测量将降温开始时间点作为0时的不变量Q的上升时间，所述条件为，模式：1维扫描(1×512)，X方向：将中央部4单位量累积，作为1数据计数，ND滤器：5％，测定间隔：1秒，曝光时间：500毫秒，测角仪角度：20度。此处，不变量Q的上升时间是指，将降温开始时的不变量Q的值作为0、不变量Q开始增加的时间点。
图1中示出由后述的实施例4得到的聚酰胺树脂组合物的不变量Q的测定结果的图。横轴表示从降温开始起始的经过时间，纵轴表示不变量Q的值。图1(b)为图1(a)的放大图。图1(b)中，附图标记1表示不变量Q的上升时间。
本发明的聚酰胺树脂组合物中，在上述条件下测得的不变量Q的上升时间优选为170秒以下，更优选为168秒以下，进一步优选为165秒以下。本发明的聚酰胺树脂组合物中，作为使不变量Q的上升时间在上述优选的范围内的手段，例如，可举出使聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度在后述的优选的范围内的方法等。
聚酰胺树脂组合物中，利用透射型电子显微镜观察到的、聚酰胺6树脂(A)中的聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径优选为500nm以下，更优选为400nm以下，进一步优选为300nm以下。聚酰胺6树脂(A)中的聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径为500nm以下时，聚酰胺树脂(B)的作为结晶化促进剂的效果显著呈现，将会容易形成致密且均匀的结晶，并且，即使反复进行高压氢的充填及卸压，也不易产生缺陷点，并且焊接特性也提高。
对聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径的下限没有特别限制，优选为1nm以上，更优选为5nm以上，进一步优选为10nm以上。
对于聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径而言，例如，可使用超薄切片机，从聚酰胺树脂组合物的挤出成型品、注射成型品切出超薄切片，针对该超薄切片，用磷钨酸、四氧化钌等进行染色，使用日立制作所公司制H-7100型透射型电子显微镜进行观察，利用图像分析进行计算。作为图像分析的方法，可使用Scion Corporation公司制图像分析软件“ScionImage”，计算在电子显微镜照片中存在的聚酰胺树脂(B)的长径及短径的平均值，作为长径与短径的平均值而算出平均分散粒径。
作为使聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径为500nm以下的方法，优选于聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的熔点以上的温度进行熔融混炼。通过在聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)均熔融的状态下进行混炼，可以使聚酰胺树脂(B)以500nm以下的平均分散粒径均匀地分散于聚酰胺6树脂(A)中。聚酰胺树脂(B)为聚酰胺610树脂时，作为熔融混炼温度，优选为230℃以上，更优选为235℃以上，最优选为240℃以上。另外，熔融混炼温度的上限优选为300℃以下，更优选为290℃以下，最优选为280℃以下。
聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂的熔点优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点以上，更优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+1℃以上，进一步优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+3℃以上。此处，聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂的熔点是指，在测定聚酰胺树脂组合物的熔点时观测到的来源于聚酰胺树脂的熔点。聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂的熔点为单独的聚酰胺6树脂(A)的情况下的熔点以上，表示聚酰胺树脂(B)均匀地分散于聚酰胺6树脂(A)中。由此，可进一步提高结晶化速度。另外，聚酰胺树脂组合物的熔点优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下，更优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+15℃以下，进一步优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+10℃以下。聚酰胺树脂组合物的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下时，可在维持制造聚酰胺树脂组合物时的聚酰胺树脂组合物的熔融滞留稳定性的同时，发挥本发明的效果。
此处，聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂的熔点可与聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的熔点同样地进行测定。首先，使用差示扫描量热计(パーキンエルマー公司制DSC-7)，进行2点校正(铟、铅)、基线校正。使样品量为8～10mg，在升温速度为20℃/分钟的条件下进行升温，于比得到的熔融曲线显示最大值的温度高15℃的温度保持1分钟，然后，以20℃/分钟的降温速度冷却至30℃，进而于30℃保持1分钟后，以20℃/分钟的速度进行第2次的升温工序。将在该第2次的升温工序中观测到的聚酰胺树脂的熔融吸热峰温度作为聚酰胺树脂的熔点。但是，观测到2个以上的峰时，将与较大的熔融吸热峰对应的温度作为聚酰胺树脂组合物中的聚酰胺树脂的熔点。
另外，聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度优选比聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度高1℃以上，更优选高3℃以上，进一步优选高5℃以上。聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度比聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度高1℃以上时，在从聚酰胺树脂组合物的熔融状态冷却的过程中，由于聚酰胺树脂组合物的结晶化速度比聚酰胺6树脂(A)的结晶化速度更快，由此，将会容易形成致密且均匀的结晶。聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度优选为180℃以上，更优选为183℃以上，进一步优选为185℃以上。另一方面，聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+15℃以下，更优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+12℃以下，进一步优选为聚酰胺6树脂(A)的熔点+10℃以下。聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度为聚酰胺6树脂(A)的熔点+15℃以下时，可在维持制造聚酰胺树脂组合物时的聚酰胺树脂组合物的熔融滞留稳定性的同时，发挥本发明的效果。
需要说明的是，本发明中，聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度可与聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的降温结晶化温度同样地进行测定。首先，使用差示扫描量热计(パーキンエルマー公司制DSC-7)，进行2点校正(铟、铅)、基线校正。使样品量为8～10mg，在升温速度为20℃/分钟的条件下进行升温，于比得到的熔融曲线显示最大值的温度高15℃的温度保持1分钟，然后，以20℃/分钟的降温速度冷却至30℃，将此时观测到的结晶化放热峰温度作为降温结晶化温度。但是，观测到2个以上峰时，将与较大的结晶化放热峰对应的温度作为聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度。
作为使聚酰胺树脂组合物的降温结晶化温度为上述范围的手段，例如，可举出使用上述的优选的聚酰胺树脂组合物的方法等。
接下来，对本发明的聚酰胺树脂组合物的制造方法进行说明。作为本发明的热塑性聚酰胺树脂组合物的制造方法，没有特别限制，例如，可举出下述方法：将聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)及根据需要的耐冲击材料(C)、其他成分一并混炼的方法；在将聚酰胺6树脂(A)熔融后，将聚酰胺树脂(B)及根据需要的耐冲击材料(C)、其他成分混炼的方法；在将聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)熔融后，将根据需要的耐冲击材料(C)、其他成分混炼的方法；等等。作为混炼装置，例如，可采用班伯里密炼机、辊、挤出机等公知的混炼装置。在向本发明的聚酰胺树脂组合物中配合耐冲击材料(C)及各种添加剂类等其他成分时，可在任意的阶段配合上述成分。例如，在利用双螺杆挤出机制造本发明的聚酰胺树脂组合物时，可举出下述方法：在配合聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)时同时配合耐冲击材料(C)、其他成分的方法；在对聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)进行熔融混炼期间，利用侧进料等方法，配合耐冲击材料(C)和其他成分的方法；预先将聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)熔融混炼，然后配合耐冲击材料(C)及其他成分的方法；预先在聚酰胺6树脂(A)中配合耐冲击材料(C)及其他成分并进行熔融混炼，然后配合聚酰胺树脂(B)的方法；等等。
对于本发明的聚酰胺树脂组合物，可利用任意的方法成型而得到成型品。作为成型方法，例如，可举出挤出成型、注射成型、中空成型、压延成型、压缩成型、真空成型、发泡成型、吹塑成型、旋转成型等。作为成型形状，例如，可举出颗粒状、板状、纤维状、线束状、膜或片状、管状、中空状、箱状等形状。
对于本发明的成型品而言，有效利用即使反复进行高压氢的充填及卸压也可抑制缺陷点产生的优异的特征，可用于与高压氢接触的成型品。此处所谓与高压氢接触的成型品是指与常压以上的压力的氢接触的成型品。从发挥在反复进行高压氢的充填及卸压时抑制缺陷点产生的效果的方面考虑，可优选用于与压力为20MPa以上的氢接触的成型品用途，可更优选用于与30MPa以上的氢接触的成型品用途。另一方面，可优选用于与压力为200MPa以下的氢接触的成型品用途，可更优选用于与150MPa以下的氢接触的成型品用途，可进一步优选用于与100MPa以下的氢接触的成型品用途。作为与高压氢接触的成型品，例如，可举出高压氢用开闭阀、高压氢用止回阀、高压氢用减压阀、高压氢用压力调节阀、高压氢用密封材料、高压氢用软管(hose)、高压氢用罐、高压氢用罐内衬、高压氢用管(pipe)、高压氢用包装、高压氢用压力传感器、高压氢用泵、高压氢用小管(tube)、高压氢用调节器、高压氢用膜、高压氢用片材、高压氢用纤维、高压氢用接头等。其中，可优选用于高压氢用开闭阀、高压氢用止回阀、高压氢用减压阀、高压氢用压力调节阀、高压氢用罐、高压氢用罐内衬、高压氢用包装、高压氢用压力传感器、高压氢用泵、高压氢用调节器、高压氢用接头等高压氢容器及其周边部件。这些中，可特别优选用于高压氢用罐。
特别优选的方式是下述方式：作为用碳纤维增强树脂来加强树脂制内衬的外侧而得到的高压氢用罐的树脂制内衬，使用由本发明的聚酰胺树脂组合物形成的罐内衬。即，本发明的高压氢用罐是在由本发明的聚酰胺树脂组合物形成的罐内衬的表层层叠有碳纤维增强树脂(CFRP)加强层的高压氢用罐。
通过在罐内衬的表层层叠CFRP加强层，可呈现可耐受高压的强度、弹性模量，因而优选。CFRP加强层由碳纤维和基体树脂构成。作为碳纤维，从弯曲特性及强度的观点考虑，优选碳纤维单体的拉伸弹性模量为50～700GPa的碳纤维，还考虑到比刚度时，更优选为200～700GPa的碳纤维，还考虑到性价比时，最优选为200～450GPa的碳纤维。另外，碳纤维单体的拉伸强度优选为1500～7000MPa，从比强度的观点考虑，优选为3000～7000MPa。另外，碳纤维的密度优选为1.60～3.00，从轻质化的观点考虑，更优选为1.70～2.00，从性价比方面考虑，最优选为1.70～1.90。此外，单根碳纤维的纤维直径优选为5～30μm，从处理性的观点考虑，更优选为5～20μm，进而，从轻质化的观点考虑，最优选为5～10μm。可以以单体使用碳纤维，也可将碳纤维与碳纤维以外的增强纤维组合使用。作为碳纤维以外的增强纤维，可举出玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。另外，用碳纤维增强树脂层材料中的碳纤维的体积分率Vf规定碳纤维与基体树脂的比例时，从刚性的观点考虑，Vf优选为20～90％，从生产率、要求刚性的观点考虑，Vf优选为40～80％。
作为构成CFRP加强层的基体树脂，可以是热固性树脂，也可以是热塑性树脂。基体树脂为热固性树脂时，关于其主材，可例举环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷树脂等。可仅使用它们中的1种，也可混合使用2种以上。特别优选环氧树脂。作为环氧树脂，可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚线型酚醛(novolac)型环氧树脂、异氰酸酯改性双酚A型环氧树脂等。在基体树脂中采用热固性树脂时，可在热固性树脂成分中添加适当的固化剂、反应促进剂。
基体树脂为热塑性树脂时，关于其主材，可例举聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、ABS树脂、聚苯乙烯树脂、AS树脂、聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂、PPS树脂、氟树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚酮树脂、聚酰亚胺树脂等。这些热塑性树脂可单独使用，也可使用它们中2种以上的混合物，也可使用共聚物。在混合物的情况下，可并用相容剂。另外，也可添加溴系阻燃剂、硅系阻燃剂、红磷等作为阻燃剂。
作为将CFRP加强层层叠于高压氢用罐内衬的表层的方法，可例举公知的长丝缠绕(filament winding)(以下FW)法、带缠绕(以下TW)法、片缠绕(以下SW)法、手工积层法(hand lay-up method)、RTM法等。这些成型法中，可仅利用单一的方法成型，也可将2种以上的成型法组合而进行成型。从特性的呈现性、生产率及成型性的观点考虑，优选选自FW法、TW法及SW法的方法。从向线束状的碳纤维赋予基体树脂并将其层叠于内衬这样的观点考虑，上述FW法、SW法及TW法是基本相同的成型法，根据以长丝(丝)形态、带(一定程度地束扎丝而成的带状)形态及片材(一定程度地束扎带而成的片状)形态中的任意形态将碳纤维缠绕于内衬，名称有所不同。此处，对最基本的FW法进行详细说明，但为也可适用于TW法、SW法的内容。
FW法中，在基体树脂为热固性树脂的情况下，可将预先涂布了树脂的状态(未固化)的碳纤维直接缠绕于内衬，也可在即将缠绕于内衬之前，在碳纤维上涂布树脂。这些情况下，在将碳纤维及未固化的基体树脂缠绕于内衬后，为了使树脂固化，需要使用间歇式炉(烘箱)、连续固化炉等，进行适于使用树脂的条件下的树脂固化处理。
FW法中，在基体树脂为热塑性树脂的情况下，可将预先涂布(含浸)了树脂的碳纤维直接缠绕于内衬，制成高压氢用罐形状。这种情况下，需要在即将缠绕于内衬之前，将涂布有树脂的碳纤维升温至热塑性树脂的熔点以上。另外，也可在即将缠绕于内衬之前，在碳纤维上涂布熔融的热塑性树脂。这种情况下，不需要适用于热固性树脂那样的树脂固化工序。
在利用上述FW法、TW法、SW法等得到本发明的高压氢用罐的情况下，最重要的是碳纤维的纤维取向设计。对于FW法、TW法及SW法而言，将碳纤维线束(连续纤维)、预先在碳纤维线束中含浸树脂而成的预浸料等缠绕于内衬而进行成型。在设计时，优选将内衬主体部的连续纤维方向和层叠厚度作为设计因子，进行设计以使得满足：满足要求特性的刚性及强度。
另外，作为高压氢用罐，优选利用嵌件成型将阀嵌入于罐内衬。通过利用嵌件成型将阀与罐内衬一体化，从而高压氢的气密性提高，因而优选。此处，阀发挥高压氢的充填口、放出口的作用。作为可用作阀的金属部件的材质，可例举碳钢、锰钢、铬钼钢、不锈钢、铝合金等。作为碳钢，可例举压力配管用碳钢钢管、高压配管用碳钢钢管、低温配管用钢管、机械结构用碳钢钢材。作为锰钢，可例举高压气体容器用无缝钢管、机械结构用锰钢钢材、锰铬钢钢材。作为铬钼钢、低合金钢，可例举高压气体容器用无缝钢管、机械结构用合金钢钢管、镍铬钼钢钢材、铬钼钢材。作为不锈钢，可例举压力用不锈钢锻钢品、配管用不锈钢管、不锈钢棒、热轧不锈钢板及钢带、冷轧不锈钢板及钢带。作为铝合金，可例举铝及铝合金的板、条、棒、线、无缝管、锻造品。另外，可应用针对碳钢实施了退火、正火而成的材料；针对锰钢实施了正火、淬火回火而成的材料；针对铬钼钢、低合金钢实施了淬火回火而成的材料；针对不锈钢实施了固溶化处理而成的材料；针对铝合金实施了淬火回火而成的材料。此外，也可应用针对铝合金实施了溶体化处理及T6时效处理而成的材料。
本发明的高压氢用罐的最优选的方式为在由本发明的聚酰胺树脂组合物形成的罐内衬的表层层叠有CFRP加强层、并且阀嵌入该罐内衬的高压氢用罐。
实施例
以下，举出实施例进一步具体地说明本发明的效果。需要说明的是，本发明不限于下述实施例。各实施例及比较例中的评价利用下述方法进行。
(1)高压氢的充填及卸压反复进行的特性
使用住友重机械工业(株)制注射成型机“SU75DUZ-C250”，由利用各实施例及比较例得到的颗粒，在料筒温度为240℃、模具温度为80℃、注射速度为10mm/秒、保压为15MPa、保压时间为15秒、冷却时间为15秒的成型条件下，注射成型成直径为29mm、高度为12.6mm的圆柱状试验片。
针对得到的试验片，使用ヤマト科学(株)制“TDM1000-IS”，进行X射线CT分析，观察有无缺陷点。将没有缺陷点的试验片放入到高压釜中，然后经3分钟向高压釜中注入氢气使压力成为30MPa，保持2小时后，经1分钟减压至常压。将其作为1个循环，反复进行700个循环。针对反复进行700个循环后的试验片，使用ヤマト科学(株)制“TDM1000-IS”，进行X射线CT分析，观察有无10μm以上的缺陷点。
(2)熔点及降温结晶化温度
针对利用各实施例及比较例得到的颗粒，使用差示扫描量热计(パーキンエルマー公司制DSC-7)，进行2点校正(铟、铅)、基线校正，然后，使样品量为8～10mg，在升温速度为20℃/分钟的条件下进行升温，于比得到的熔融曲线的显示最大值的温度高15℃的温度保持1分钟，然后，在降温速度为20℃/分钟的条件下冷却至30℃。将在该冷却工序中观测到的结晶化放热峰温度作为降温结晶化温度。此外，于30℃保持1分钟后，以20℃/分钟的速度进行第2次的升温工序。将在该第2次的升温工序中观测到的熔融吸热峰温度作为熔点。另外，针对在各实施例及比较例中配合的聚酰胺6树脂(A)及聚酰胺树脂(B)，也同样地测定降温结晶化温度及熔点。
(3)光散射测定中的不变量Q的上升时间
针对利用各实施例及比较例得到的颗粒，将8～10mg夹入覆盖玻璃，放置于リンカム公司制热台“CSS-450W”，于250℃的温度保持30秒，使样品熔融。然后，以20℃/分钟的速度降温至180℃。此时，使用大冢电子株式会社制高分子膜动态分析仪“DYNA-3000”，在下述条件下，测量将降温开始时间点作为0时的不变量Q的上升时间，所述条件为，模式：1维扫描(1×512)，X方向：将中央部4单位量累积，作为1数据计数，ND滤器：5％，测定间隔：1秒，曝光时间：500毫秒，测角仪角度：20度。
(4)耐热循环性
使用日精树脂工业(株)制注射成型机“NEX1000”，在料筒温度为240℃、模具温度为80℃、注射速度为100mm/秒、冷却时间为20秒的条件下，将利用各实施例及比较例得到的颗粒以1.5mm的厚度包覆成型于47mm×47mm×27mm的金属核上。
针对3个得到的金属/树脂复合成型品，于-60℃的温度静置1小时，然后于90℃静置1小时，目视观察复合成型品，判断有无破裂。反复进行该操作，将3个复合成型品全部破裂的循环数为500次以上的情况记为A，将200次～499次的情况记为B，将199次以下的情况记为C。
(5)焊接特性
使用住友重机械工业(株)制注射成型机“SE75DUZ-C250”，由利用各实施例及比较例得到的颗粒，在下述成型条件下，注射成型成双浇口的ASTM1号焊接哑铃成型片(165mm×19mm×3.2mm)，所述条件为，料筒温度：240℃，模具温度：80℃，注射速度：40mm/秒，保压：20MPa，冷却时间：20秒。
针对5片得到的焊接哑铃成型片，以10mm/分钟的速度实施拉伸试验，计数母材破坏的、即在焊接以外的部分破坏的数目。母材破坏的数目越多，表示焊接拉伸特性越优异。
(6)聚酰胺6树脂(A)中的结晶化促进剂的平均分散粒径
使用超薄切片机，从利用各实施例及比较例得到的颗粒切出超薄切片，针对该超薄切片，用磷钨酸进行染色后，使用日立制作所公司制H-7100型透射型电子显微镜，放大3万5千倍而进行观察。利用图像分析算出结晶化促进剂的平均分散粒径。作为图像分析的方法，使用Scion Corporation公司制图像分析软件“Scion Image”，算出在电子显微镜照片中存在的结晶化促进剂的长径及短径的平均值，作为长径与短径的平均值而算出平均分散粒径。需要说明的是，所谓结晶化促进剂，在实施例中，是指聚酰胺树脂(B)，在比较例2中，是指PA66，在比较例3、4中，是指有机核剂，在比较例5、6、12中，是指无机核剂，在比较例7、8、10中，是指PA610，在比较例9中，是指PA6/66共聚物，在比较例11中，是指PA46。
各实施例及比较例中使用的原料和缩写如下所示。
PA6：聚酰胺6树脂(熔点为223℃，降温结晶化温度为175℃，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中的25℃时的相对粘度为2.70，不变量Q的上升时间为175秒)
PA66：聚酰胺66树脂(熔点为263℃，降温结晶化温度为225℃，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中的25℃时的相对粘度为2.70)
PA610：聚酰胺610树脂(熔点为226℃，降温结晶化温度为187℃，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中的25℃时的相对粘度为3.50)
PA46：聚酰胺46树脂(熔点为290℃，降温结晶化温度为257℃，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中的25℃时的相对粘度为3.20)
PA6/PA410共聚物：聚酰胺6/聚酰胺410共聚物(熔点为232℃，降温结晶化温度为194℃，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中的25℃时的相对粘度为3.50)
PA6/PA66共聚物：聚酰胺6/聚酰胺66共聚物(熔点为190℃，降温结晶化温度为122℃，树脂浓度为0.01g/ml的98％浓硫酸溶液中的25℃时的相对粘度为4.20)
有机核剂：N,N’,N”-三(2-甲基环己烷-1-基)丙烷-1-2-3三基羧酰胺““リカクリア”(注册商标)PC-1”(新日本理化(株)制)
无机核剂1：滑石“‘MicroAce’(注册商标)P-6”(日本タルク(株)制，中值粒径(D50)4.0μm)
无机核剂2：滑石粉“‘NanoAce’(注册商标)D-600”(日本タルク(株)制，中值粒径(D50)0.5μm)
耐冲击材料1：马来酸酐改性乙烯/1-丁烯共聚物“‘タフマー’(注册商标)MH7020”(三井化学(株)制)
耐冲击材料2：甲基丙烯酸缩水甘油酯改性聚乙烯共聚物“‘ボンドファースト’(注册商标)7L”(住友化学(株)制)
耐冲击材料3：离子交联聚合物“‘ハイミラン’(注册商标)1706”(デュポン(株)制)。
[实施例1～9、比较例1～12]
将表1及表2记载的各原料供给至将料筒温度设定为240℃、使螺杆配置为设置有1个混炼区的螺杆配置、使螺杆转速为150rpm的双螺杆挤出机(JSW公司制TEX30α-35BW-7V)(L/D＝45(需要说明的是，此处的L是从原料供给口至吐出口的长度))，进行熔融混炼。使以20kg/h的速度从模吐出的肠线(gut)经10秒通过已将温度调节为10℃的装满了水的冷却浴中，由此进行骤冷，然后，用线料切割机进行制粒而得到颗粒。使用真空干燥机，于80℃的温度，对得到的颗粒进行12小时真空干燥，使用干燥后颗粒，利用上述的方法进行评价，将结果示于表1及表2。另外，将实施例4的光散射测定中的不变量Q的上升时间测定结果示于图1。
[表1]
[表2]
由以上的结果可知，配合有聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)的聚酰胺树脂组合物的结晶化速度快，对于将所述聚酰胺树脂组合物成型而得到的成型品而言，即使反复进行高压氢的充填及卸压，也可抑制缺陷点的产生，并且焊接特性优异。
此外可知，将配合有耐冲击材料(C)的聚酰胺树脂组合物成型而得到的成型品的耐热循环性优异。
产业上的可利用性
本发明的聚酰胺树脂组合物的结晶化速度快，可得到即使反复进行高压氢的充填及卸压也可抑制缺陷点产生、而且作为注射成型品的重要机械特性的焊接特性优异的成型品。将本发明的聚酰胺树脂组合物成型而得到的成型品有效利用上述特性，可广泛应用于与高压氢接触的成型品。
附图标记的说明
1 不变量Q的上升时间
Claims (14)
1.一种与高压氢接触的成型品用的聚酰胺树脂组合物，所述聚酰胺树脂组合物中配合有聚酰胺6树脂(A)和聚酰胺树脂(B)，所述聚酰胺树脂(B)的利用DSC测定而得到的熔点为聚酰胺6树脂(A)的熔点+20℃以下、且利用DSC测定而得到的降温结晶化温度高于聚酰胺6树脂(A)的降温结晶化温度，并且，所述聚酰胺树脂组合物中，相对于100重量份聚酰胺6树脂(A)，配合有3～5重量份聚酰胺树脂(B)。
2.根据权利要求1所述的聚酰胺树脂组合物，其中，聚酰胺树脂(B)为聚酰胺610树脂。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的聚酰胺树脂组合物，其中，相对于100重量份聚酰胺6树脂(A)，还配合有1～50重量份耐冲击材料(C)。
4.根据权利要求3所述的聚酰胺树脂组合物，其中，上述耐冲击材料(C)包含用不饱和羧酸及/或其衍生物改性的乙烯/α-烯烃共聚物。
5.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物，在光散射测定中，从250℃的温度以20℃/分钟的速度冷却并进行测定时，聚酰胺树脂组合物的不变量Q的上升时间比聚酰胺6树脂(A)的不变量Q的上升时间短。
6.根据权利要求3所述的聚酰胺树脂组合物，在光散射测定中，从250℃的温度以20℃/分钟的速度冷却并进行测定时，聚酰胺树脂组合物的不变量Q的上升时间比聚酰胺6树脂(A)的不变量Q的上升时间短。
7.根据权利要求4所述的聚酰胺树脂组合物，在光散射测定中，从250℃的温度以20℃/分钟的速度冷却并进行测定时，聚酰胺树脂组合物的不变量Q的上升时间比聚酰胺6树脂(A)的不变量Q的上升时间短。
8.根据权利要求1或2所述的聚酰胺树脂组合物，其中，利用透射型电子显微镜观察到的聚酰胺6树脂(A)中的聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径为500nm以下。
9.根据权利要求3所述的聚酰胺树脂组合物，其中，利用透射型电子显微镜观察到的聚酰胺6树脂(A)中的聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径为500nm以下。
10.根据权利要求4所述的聚酰胺树脂组合物，其中，利用透射型电子显微镜观察到的聚酰胺6树脂(A)中的聚酰胺树脂(B)的平均分散粒径为500nm以下。
11.一种与高压氢接触的成型品，其是将权利要求1～10中任一项所述的聚酰胺树脂组合物成型而得到的。
12.一种高压氢用罐内衬，其是由权利要求1～10中任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成的。
13.一种高压氢用罐，其在由权利要求1～10中任一项所述的聚酰胺树脂组合物形成的罐内衬的表层层叠有碳纤维增强树脂加强层。
14.根据权利要求13所述的高压氢用罐，其中，阀嵌入于罐内衬。
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