JP2007055627A - 燃料容器 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の燃料容器の利点を何ら損なわずに、ブロー成形により生じるピンチオフ部に至るまで透過燃料の充分な遮断性能を得ることができる燃料容器を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂を主成分とする基材層１８と、第１のバリア性樹脂を主成分とする燃料透過防止層１１とを夫々一層以上含む多層構造の燃料容器において、基材層のうちの少なくとも一層が、バリア性樹脂分散剤を介して第１のバリア性樹脂と同種の第２のバリア性樹脂をラミナー状にして分散させたバリア性基材層１７であるものとし、ピンチオフ部において燃料透過防止層１１が途切れた状態になっても、バリア性基材層１７に含まれるラミナー状のバリア性樹脂によって透過燃料の遮断性能を確保する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に自動車の燃料タンクに用いられる燃料容器に関し、とくに多層構造を有する樹脂製の燃料容器に関するものである。

自動車用の燃料タンクは、従来では金属製であったが、軽量であるとともに設計の自由度が高く、且つ防錆性に優れるとともに低コストであるなどの利点から、樹脂製へと移行している。一方、近年の環境対策の一つとして、各国とも自動車からの燃料蒸散ガスの規制が強化されてきており、樹脂製の燃料タンクとしては、燃料の透過を遮断するバリア層を備えた多層構造を有するものが一般的となっている。

この種の燃料タンクの具体例としては、アルコール混合燃料の透過に対して遮断性に優れるエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ樹脂）をバリア層とし、バリア層の両面に接着層を介してポリエチレン製の基材層を設けたものがある。また、透過燃料の遮断性能をより高めることを目的として、バリア樹脂層の両面に、接着層を介してポリオレフィン樹脂層を設けると共に、接着層内に、ガスバリア性の樹脂から成る不連続のラミナ層を形成したものがあった。
特開平６−２４４３０号公報

ところで、上記したような樹脂製の燃料タンクにあっては、多層のパリソンをブロー成形することにより製造されるのであるが、多層のパリソンを成形型で挟んだ際に、挟まれたピンチオフ部において多層の中間にあるバリア層が途切れた状態になり、この部分での透過燃料の遮断性能を得ることができない。

これに対して、従来では、上記ピンチオフ部における透過燃料の遮断性能を確保するために、ピンチオフ部の上面（外面）をガスバリア性を有するカバーで覆う方法、ピンチオフ部の上面にガスバリア性を有する樹脂をコーティングする方法、及びタンク内側となる最内層にポリエチレンとナイロンのアロイ樹脂を配置する方法などが提案されていた。

しかし、カバーを用いる方法では、樹脂製燃料タンクの利点である設計の自由度が損なわれる恐れがあり、また、最内層にアロイ樹脂を配置する方法では、製造工程で発生する端材を工程内リサイクルで混練した際に、ＥＶＯＨ樹脂の水酸基とナイロン中のアミド基が反応してゲル化したり、融点が高いナイロンに合わせた高温条件での混練によりＥＶＯＨ樹脂が劣化したりして、再生材の物性を低下させる恐れがあり、さらに、いずれの方法によっても製造コストが増すという問題点があった。

なお、バリア樹脂層とポリオレフィン樹脂層との間の接着層中に、ガスバリア性の樹脂から成るラミナ層を形成したものにあっても、接着層の厚さが５０〜３００μｍ程度と小さいために、ピンチオフ部において多層の中間にあるバリア樹脂層とともに接着層も途切れた状態となり、この部分での透過燃料の遮断性能を得ることができなくなるので、ピンチオフ部に上記したカバーやコーティングなどを施す必要性が生じる。

本発明は、上記従来の課題に着目して成されたもので、樹脂製の燃料容器の利点を何ら損なうことなく、ブロー成形により生じるピンチオフ部に至るまで透過燃料の充分な遮断性能を得ることができる燃料容器を提供することを主たる目的としている。

そして、本発明の燃料容器は、例えばポリエチレン等の熱可塑性樹脂を主成分とする基材層と、例えばビニルアルコール系共重合体樹脂等の第１のバリア性樹脂を主成分とする燃料透過防止層とを夫々一層以上含む多層構造の燃料容器において、基材層のうちの少なくとも一層が、バリア性樹脂分散剤を介して第１のバリア性樹脂と同種の第２のバリア性樹脂をラミナー状にして分散させたバリア性基材層であることを特徴としている。

これにより、当該燃料容器は、基材層、基材層のうちの少なくとも一層であるバリア性基材層、及び燃料透過防止層を有する多層のパリソンをブロー成形する際に、ピンチオフ部で燃料透過防止層が途切れたとしても、バリア性基材層中にバリア性樹脂分散剤を介して分散させたラミナー状の第２のバリア性樹脂により、ピンチオフ部の周辺からの透過燃料の遮断性能が得られ、燃料透過防止層及びバリア性基材層により全体的な透過燃料の遮断性能が得られる。

本発明の燃料容器によれば、とくに、バリア性樹脂分散剤を介してラミナー状の第２のバリア性樹脂を分散させたバリア性基材層により、ブロー成形により生じるピンチオフ部における透過燃料の遮断性能を得ることができると共に、燃料透過防止層及びバリア性基材層によって全体的な透過燃料の遮断性能をより一層高めることができる。この際、燃料容器では、ピンチオフ部にガスバリア性を有するカバーや樹脂コーティングを施す必要がないので、樹脂製の燃料容器の利点すなわち軽量で設計の自由度が高く、防錆性に優れるとともに低コストであるなどの利点を何ら損なわずに、上記の遮断性能の向上を実現することができる。

また、燃料容器は、基材層とバリア性基材層の主成分が同じであり、バリア性基材層に含まれる第２のバリア性樹脂が燃料透過防止層の主成分である第１のバリア性樹脂と同種であることから、製造工程で発生する端材を工程内リサイクルで混練した際に反応が生じることはなく、再生材の物性を低下させる心配もないので、端材のリサイクルに容易に対処し得るものとなる。

本発明の燃料容器は、例えば自動車の燃料タンクとして用いられるものであって、熱可塑性樹脂を主成分とする基材層と、第１のバリア性樹脂を主成分とする燃料透過防止層とを夫々一層以上含む多層構造を有しており、基材層のうちの少なくとも一層が、バリア性樹脂分散剤を介して第１のバリア性樹脂と同種の第２のバリア性樹脂をラミナー状にして分散させたバリア性基材層になっている。

図１は本発明に係わる燃料容器の一実施形態として断面の一部を示す図である。図示例では、第１のバリア性樹脂を主成分とする燃料透過防止層１１の容器外側（図１において右側）に、一方の接着層１４を介して、熱可塑性樹脂を主成分とする基材層１８を設けると共に、燃料透過防止層１１の容器内側に、他方の接着層１２を介して、基材層１８と同様に熱可塑性樹脂を主成分とするバリア性基材層１７を設けている。なお、ここで言う主成分の範囲は５０質量％以上を意味する。

燃料透過防止層１１の主成分である第１のバリア性樹脂には、アルコールを含有する透過燃料の遮断性能に優れるものとして、ビニルアルコール樹脂又はビニルアルコール系共重合体樹脂を用いることが望ましく、とくに、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（以下、『ＥＶＯＨ樹脂』と略記する）、ポリビニルアルコール樹脂（以下、『ＰＶＯＨ樹脂』と略記する）、及び両樹脂の混和物のうちから選択した樹脂を用いることで、上記の遮断性能を充分に発揮することができる。

基材層１８及びバリア性基材層１７は、燃料容器の耐衝撃性などの強度を維持するものであって、その主成分である熱可塑性樹脂には、オレフィン系樹脂を用いることができ、より望ましい例としては、耐衝撃性、入手性及びコストなどの面で有利であるポリエチレンが挙げられる。

バリア性基材層１７には、バリア性樹脂分散剤を介して第２のバリア性樹脂がラミナー状にして分散させてある。この第２のバリア性樹脂は、燃料透過防止層１１の主成分である第１のバリア性樹脂と同種である。つまり、第２のバリア性樹脂には、ビニルアルコール樹脂又はビニルアルコール系共重合体樹脂が用いられ、とくに、ＥＶＯＨ樹脂、ＰＶＯＨ樹脂、及び両樹脂の混和物のうちから選択した樹脂が用いられる。

ここで、ラミナー状を成す第２のバリア性樹脂は、最長部の長さを５ｍｍ以上、より望ましくは１０ｍｍ以上とするのが良く、また、最厚部の厚さを１０μｍ以上、より望ましくは１５μｍ以上とするのが良く、さらに、バリア性基材層１７中の含有量を２〜１２質量％とするのが望ましい。

これは、第２のバリア性樹脂の最長部の長さを５ｍｍ未満にすると、その含有量等によっては透過燃料の遮断性能が低下する恐れがあるからであり、最長部の長さを５ｍｍ以上とすることで、透過燃料の遮断性能をより確実に得ることが可能になるからである。また、第２のバリア性樹脂の最厚部の厚さを１０μｍ未満にすると、同じく含有量等によっては透過燃料の遮断性能が低下する恐れがあるからであり、最厚部の厚さを１０μｍ以上とすることで、透過燃料の遮断性能をより確実に得ることが可能になるからである。

さらに、第２のバリア性樹脂の含有量を２〜１２質量％としたのは、２質量％未満にすると透過燃料の遮断性能が低下する恐れがあり、１２質量％を超えるとバリア性基材層１７の強度が不足する恐れがあるからである。つまり、含有量を２〜１２質量％とすることで、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより確実に確保し得る。なお、この含有量は、より望ましくは３〜１０質量％であり、より一層望ましくは３〜７質量％である。

バリア性基材層１７中の第２のバリア性樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、１９０℃，２．１６ｋｇの条件において、１５ｇ／１０ｍｉｎ以下とするのが良い。これは、第２のバリア性樹脂のメルトフローレートが１５ｇ／１０ｍｉｎよりも高いと、燃料容器の成形時において、バリア性樹脂分散剤とバリア性基材層１７の主成分であるポリエチレンとの流れ性の差が大きくなり、ポリエチレンとの接着性を充分に発揮できなくなると共に、燃料容器の成形性が低下する恐れがあるからである。したがって、第２のバリア性樹脂のメルトフローレートを上記の範囲内にすることで、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより確実に得ることができる。

バリア性基材層１７中の第２のバリア性樹脂のエチレン共重合比率は、２０〜５０ｍｏｌ％の範囲とするのが良い。これは、第２のバリア性樹脂のエチレン共重合比率を２０ｍｏｌ％未満にすると、バリア性基材層１７の強度が低下する恐れがあり、５０ｍｏｌ％を超えると、燃料容器としての透過燃料の遮断性能を満足できなくなる恐れがあるからである。したがって、第２のバリア性樹脂のエチレン共重合比率を上記の範囲内にすることにより、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより確実に得ることができる。

バリア性基材層１７中のバリア性樹脂分散剤は、バリア性基材層１７の主成分である高密度ポリエチレン等とラミナー状を成す第２のバリア性樹脂との接着性向上に寄与するものである。このバリア性樹脂分散剤は、酸変性ポリエチレン樹脂から選択した樹脂を適宜用いることで、バリア性基材層１７の主成分と第２のバリア性樹脂との接着性を充分に発揮することができる。したがって、このバリア性樹脂分散剤を用いることで、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより確実に得ることができる。

バリア性基材層１７中のバリア性樹脂分散剤の含有量は、１〜４０質量％とするのが良い。これは、含有量を１質量％未満にすると、バリア性基材層１７の主成分と第２のバリア性樹脂との接着性を充分に確保できなくなる恐れがあり、４０質量％を超えると、バリア性基材層１７の強度が低下する恐れがあるからである。つまり、含有量を１〜４０質量％とすることで、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより確実に確保し得る。なお、この含有量は、より望ましくは４〜３０質量％であり、より一層望ましくは４〜２０質量％である。

また、バリア性樹脂分散剤の酸変性度は、０．４以上とするのが良い。酸変性度が０．４以上であると、安定した接着性を充分に発揮することができる。これにより、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより一層確実に得ることができる。

さらに、バリア性樹脂分散剤の密度は、バリア性基材層１７の主成分であるポリエチレンの密度ρＰＥに対して、ρＰＥ−０．０２〜ρＰＥ＋０．０２ｇ／ｃｍの範囲とするのが良く、より望ましくは、ρＰＥ−０．０１〜ρＰＥ＋０．０１ｇ／ｃｍの範囲とするのが良い。

これは、バリア性樹脂分散剤の密度が上記の範囲外になると、バリア性基材層１７の主成分であるポリエチレンとバリア性樹脂分散剤との相溶化が低下し、接着性を充分に発揮できなくなると共に、燃料容器の成形性が低下する恐れがあるからである。したがって、バリア性樹脂分散剤の密度を上記の範囲内にすることで、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより一層確実に得ることができる。

さらに、バリア性樹脂分散剤のハイロードメルトフロートレート（以下、『ＨＬ−ＭＦＲ』と略記する）は、温度１９０℃、負荷２１．６ｋｇの条件において、３．０〜３００．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲とするのが良く、より望ましくは、５．０〜１００．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲とするのが良い。

これは、バリア性樹脂分散剤のＨＬ−ＭＦＲが上記の範囲外になると、燃料容器の成形時において、バリア性樹脂分散剤とバリア性基材層１７の主成分であるポリエチレンとの流れ性の差が大きくなり、接着性を充分に発揮できなくなると共に、燃料容器の成形性が低下する恐れがあるからである。したがって、バリア性樹脂分散剤のＨＬ−ＭＦＲを上記の範囲内にすることで、透過燃料の遮断性能とバリア性基材層１７の強度の両方をより一層確実に得ることができる。

そして、上記の燃料容器は、多層のパリソンをブロー成形することにより製造される。すなわち、押出し機により、燃料透過防止層１１、二つの接着層１２，１４、基材層１８及びバリア性基材層１７を有する五層のパリソンを押出し、このパリソンを成形型で挟んだ後、成形型内のパリソンを加圧空気により膨張させて所定形状に成形する。

ここで、上記ブロー成形において、成形型でパリソンを挟んだ際、挟まれたピンチオフ部では、図５に示す如く五層の中間にある燃料透過防止層１１が途切れた状態になる場合があるが、燃料透過防止層１１の内側に設けたバリア性基材層１７中に、燃料透過防止の機能を有するラミナー状の第２のバリア性樹脂がバリア性樹脂分散剤を介して分散させてあるので、バリア性基材層１７の主成分と第２のバリア性樹脂との接着性が充分に確保されていると共に、第２のバリア性樹脂によりピンチオフ部の周辺からの透過燃料の遮断性能が得られることとなる。

また、第２のバリア性樹脂は、多層のパリソンあるいは燃料容器のブロー成形時に発生する端材及びリサイクル材を含む層に含有させても良く、これにより、燃料容器とその端材及びリサイクル材との切断部分（又はピンチオフ部）において、上述したバリア性基材層１７と同様にラミナー状の第２のバリア性樹脂が各層に分散した状態となり、透過燃料の遮断性能を得ることが可能になる。

このように、燃料容器は、樹脂製の燃料容器の利点を何ら損なうことなく、第２のバリア性樹脂を含むバリア性基材層１７により、ピンチオフ部の周辺からの透過燃料の遮断性能を得ることができると共に、燃料透過防止層１１及びバリア性基材層１７により、全体的な透過燃料の遮断性能もより一層高めることができ、さらに、第２のバリア性樹脂にＥＶＯＨ樹脂やＰＶＯＨ樹脂を用いているので、通常のガソリンだけでなくアルコール混合ガソリンに対する透過防止にも極めて効果的である。

さらに、一般的に、自動車の燃料タンクをブロー成形する場合、成形工程で発生する端材が燃料タンクの重量の３０〜５０％近くになるので、端材を工程内でリサイクルしており、また、成形不良品もリサイクル材として処理している。これに対して、当該燃料容器では、基材層１８とバリア性基材層１７の主成分が同じであり、バリア性基材層１７に含まれる第２のバリア性樹脂が燃料透過防止層１１の主成分である第１のバリア性樹脂と同種であることから、押出し機内で溶融混練した際に反応が生じることはなく、再生材の物性を低下させる心配もないので、端材類の安定したリサイクルが可能となる。

なお、燃料容器をブロー成形するに際しては、バリア性基材層１７にＥＶＯＨ樹脂やＰＶＯＨ樹脂をドライブレンドで混入させるか、又は押出し機におけるスクリューの変更のみで成形が可能となる。このため、既存の設備をそのまま適用でき、安価な設備投資で、超低透過性燃料容器の製造が可能となる。

さらに、燃料容器は、図１に示すように、最外層が基材層１８であることから、外部から衝撃が加わった際に、最外層における亀裂の発生を防止することができ、また、燃料容器の外面に配管や継手等の樹脂製部品を溶着する場合に、同部品の安定した溶着性を得ることができる。

図２は本発明に係わる燃料容器の他の実施形態として断面の一部を示す図である。図示の燃料容器は、燃料透過防止層１１の容器外側（図２において右側）に、一方の接着層１４を介して、ラミナー状の第２のバリア性樹脂を分散させたバリア性基材層１５を設け、このバリア性基材層１５の外側となる最外層に基材層１６を設けると共に、燃料透過防止層１１の容器内側に、他方の接着層１２を介して内側の基材層１３を設けた六層構造になっている。各層の材料は先の実施形態と同様であり、バリア性基材層１５にはバリア性樹脂分散剤を介してラミナー状の第２のバリア性樹脂が分散させてある。

上記の燃料容器にあっても、先の実施形態と同様の効果を得ることができるうえに、最外層が基材層１６であることから、外力を受けた際の最外層の亀裂発生防止の効果や、容器外面における樹脂製部品の溶着性向上の効果を得ることができる。

図３は本発明に係わる燃料容器のさらに他の実施形態として断面の一部を示す図である。図示の燃料容器は、燃料透過防止層１１の外側（図３において右側）に、一方の接着層１４を介して、ラミナー状の第２のバリア性樹脂を分散させたバリア性基材層１５が設けてあると共に、燃料透過防止層１１の内側に、他方の接着層１２を介して、基材層１３を設けた五層構造になっている。バリア性基材層１５には、バリア性樹脂分散剤を介してラミナー状の第２のバリア性樹脂が分散させてある。

なお、燃料容器の肉厚を一定にするため、図３に示すバリア性基材層１５の厚みは、図２に示すバリア性基材層（１５）の厚みに比べて外側の基材層（１６）の分だけ大きいものとなっているが、これに限定されることはない。

上記の燃料容器にあっても、先の実施形態と同様に、ブロー成形により生じるピンチオフ部の周辺からの透過燃料の遮断性能を得ることができると共に、全体的な遮断性能をより高めることができ、また、最内層を基材層１３としたことにより、外力を受けた際の最内層の亀裂発生防止の効果を得ることができる。

さらに、燃料容器は、自動車用燃料タンクとして用いる場合には、図６に示すようにポンプ、配管及び継手等の部品Ｐを取付けるための開口部Ａを形成する。このとき、図３に示す如く燃料透過防止層１１の外側にバリア性基材層１５を設けた構造とすれば、透過燃料が開口部Ａの端面から層内に入り込んでも、バリア性基材層１５中にバリア性樹脂分散剤を介して分散させたラミナー状の第２のバリア性樹脂により、透過燃料が容器外側に透過するのを抑制することができる。

図４は本発明に係わる燃料容器のさらに他の実施形態として断面の一部を示す図である。図示の燃料容器は、燃料透過防止層１１の両側に、一方及び他方の接着層１４，１２を介して、ラミナー状の第２のバリア性樹脂を夫々分散させた一方及び他方のバリア性基材層１５，１７が設けてあると共に、外側のバリア性基材層１５のさらに外側に基材層１６を設けた六層構造になっている。一方及び他方のバリア性基材層１５，１７には、バリア性樹脂分散剤を介してラミナー状の第２のバリア性樹脂が分散させてある。

上記の燃料容器では、二層のバリア性基材層１５，１７を設けたことにより、ブロー成形により生じるピンチオフ部の周辺からの透過燃料の遮断性能をより一層高めることができると共に、全体的な遮断性能のさらなる向上を実現することができ、また、最外層を基材層１６としたことにより、外力を受けた際の最外層の亀裂発生防止の効果や樹脂製部品の溶着性向上の効果を得ることができる。

なお、図１〜図４には基本的な構成例を示したが、これらの構成以外にも、燃料バリア性能や耐衝撃性能等に応じて、層の数や厚さ及び配置などを任意に選択し得る。

以下、本発明に係わる燃料容器の実施例を比較例とともに説明するが、本発明の燃料容器の構成は以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
基材層に高密度ポリエチレン（密度：０．９４５，ＨＬ−ＭＦＲ：６．０）を、接着層に無水マレイン酸変性ポリエチレン（密度：０．９３３）を、燃料透過防止層にＥＶＯＨ樹脂（融点：１８３℃）を使用し、バリア性基材層には、高密度ポリエチレンを主成分とし、ラミナー状のバリア性樹脂として、ＥＶＯＨ樹脂（ＭＦＲ：４．０，エチレン共重合比率２７ｍｏｌ％，融点：１９３℃）を３．０質量％及びバリア性樹脂分散剤（無水マレイン酸変性ポリエチレン，酸変性度：１．６，密度：０．９４９，ＨＬ−ＭＦＲ：５２．０）を１２．０質量％の合計１５．０質量％分散させたものを使用した。この際、ラミナー状バリア性樹脂は、最長部の長さを５ｍｍ以上とし、最厚部の厚さを１０μｍ以上とした。

なお、酸変性度は、赤外分光分析にてＣ＝Ｏ結合に基くピーク強度と炭化水素（ＣＨ３，ＣＨ２）の強度比に基いた酸含有量を算出して求めた値である。

そして、最内層側から、基材層の厚さ２．０ｍｍ、一方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、燃料透過防止層の厚さ０．１ｍｍ、他方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、バリア性基材層の厚さ３．７ｍｍとして、肉厚６．０ｍｍで容量６０ｌの五層構造の燃料容器（図１）をブロー成形により作製した。

（実施例２）
実施例１の材料を使用し、最内層側から、基材層の厚さ２．０ｍｍ、一方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、燃料透過防止層の厚さ０．１ｍｍ、他方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、バリア性基材層の厚さ２．７ｍｍ、最外層である第２の基材層の厚さ１．０ｍｍとして、肉厚６．０ｍｍで６０ｌの六層構造の燃料容器（図２）をブロー成形により試作した。

（実施例３）
実施例１の材料を使用し、最内層側から、バリア性基材層の厚さ２．０ｍｍ、一方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、燃料透過防止層の厚さ０．１ｍｍ、他方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、最外層である基材層の厚さ３．７ｍｍとして、肉厚６．０ｍｍで６０ｌの五層構造の燃料容器（図３）をブロー成形により試作した。

（実施例４）
実施例１の材料を使用し、最内層側から、内側のバリア性基材層の厚さ２．０ｍｍ、一方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、燃料透過防止層の厚さ０．１ｍｍ、他方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、外側の燃料透過防止層の厚さ２．７ｍｍ、最外層である基材層の厚さ１．０ｍｍとして、肉厚６．０ｍｍで６０ｌの六層構造の燃料容器（図４）をブロー成形により試作した。

（実施例５）
実施例２において、バリア性基材層中のラミナー状バリア性樹脂であるＥＶＯＨ樹脂の含有量を２．０重量％とし、バリア性樹脂分散剤を２．０質量％（合計４質量％）とした以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（実施例６）
実施例２において、バリア性基材層中のラミナー状バリア性樹脂であるＥＶＯＨを１２．０重量％とし、バリア性樹脂分散剤を１２．０重量％（合計２４質量％）とした以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（実施例７）
実施例２において、バリア性基材層に含まれるラミナー状のバリア性樹脂の最長部の長さを３ｍｍとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（実施例８）
実施例２において、バリア性基材層に含まれるラミナー状のバリア性樹脂の最厚部の厚さを５μｍとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（実施例９）
実施例２において、バリア性基材層中のバリア性樹脂分散剤のＨＬ−ＭＦＲが１６．０のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（実施例１０）
実施例２において、バリア性基材層中のバリア性樹脂分散剤の酸変性度を０．４５のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（実施例１１）
実施例２において、第２のバリア性樹脂が、ブロー成形時における多層のパリソンあるいは燃料容器の端材及びリサイクル材を含む層に含有してあるものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器（図２）を作製した。

（比較例１）
実施例１の材料を使用し、最内層側から、基材層の厚さ２．０ｍｍ、一方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、燃料透過防止層の厚さ０．１ｍｍ、他方の接着層の厚さ０．１ｍｍ、最外層の基材層の厚さ３．７ｍｍとして、本発明のバリア性基材層を含まない五層構造の燃料容器をブロー成形により作製した。

（比較例２）
実施例２において、バリア性基材層中のバリア性樹脂であるＥＶＯＨ樹脂を１．０重量％とし、バリア性樹脂分散剤を１．０質量％（合計２．０質量％）とした以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例３）
実施例２において、バリア性基材層中のバリア性樹脂であるＥＶＯＨ樹脂を１５．０質量％とし、バリア性樹脂分散剤を１５．０質量％（合計３０．０質量％）とした以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例４）
実施例２において、バリア性基材層層中のバリア性樹脂をナイロン系とし、その濃度を４．０質量％、バリア性樹脂分散剤を４．０質量％（合計８．０質量％）としたものに変更した以外は、実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例５）
実施例２において、バリア性基材層層中のバリア性樹脂分散剤の酸変性度を０．１５のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例６）
実施例２において、バリア性基材層層中のバリア性樹脂分散剤の密度を０．９１８のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例７）
実施例２において、バリア性基材層層中のバリア性樹脂分散剤のＨＬ−ＭＦＲが４５０．０のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例８）
実施例２において、ラミナー状のバリア性樹脂のＭＦＲが２５のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

（比較例９）
実施例２において、ラミナー状のバリア性樹脂のエチレン共重合比率が５５ｍｌｏ％のものとし、それ以外は実施例２と同じ構成の燃料容器を作製した。

上記各実施例及び比較例の燃料容器の性能評価としては、燃料透過性、低温耐衝撃性及び端材リサイクル性の三項目について行った。

燃料透過性については、多層ブロー成形により製作した容量６０ｌの燃料容器に燃料を２４ｌ封入し、４０℃雰囲気下で放置し、５００時間毎に透過量が飽和するまで燃料透過量の計測を行った。燃料透過計測には、ＶＴ−ＳＨＥＤ（ＪＡＰＳ製）を使用した。また、封入燃料及び透過量計測燃料とも、米国ＥＰＡエバポ認証用燃料であるインドレンに１０ｖｏｌ％の比率でエタノールを混合したものを使用した。

低温耐衝撃性については、多層ブロー成形により製作した燃料容器の平面部から、厚み６ｍｍ、縦横寸法６５ｍｍ×６５ｍｍ角の試験片を切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ３７６３に準拠して、雰囲気温度−４０℃、ダーツ径１／２インチ、ダーツ速度１１．１ｍ／ｓの条件で高速面衝撃試験（試験装置：島津製作所製）を実施し、衝撃エネルギーを計測した。

端材リサイクル性については、リサイクル材の耐衝撃性として、製作した燃料容器を粉砕し、単軸押出し機にてリペレットを行い、そのリペレットを熱プレスすることにより、厚み３ｍｍ、縦横寸法６５ｍｍ×６５ｍｍ角の試験片を作製し、温度−４０℃、ダーツ径１／２インチ、ダーツ速度１１．１ｍ／ｓで高速面衝撃試験を実施し、衝撃エネルギーを計測した。また、上記の耐衝撃性に加えて、端材リサイクル時の混練安定性の評価を行った。その方法は、端材粉砕品をラボプラストミルにて、空気雰囲気２３０℃の条件下で１時間混練を行い、トルク変化の測定を行った。

以上の判定結果を後記する表１に示す。燃料透過性、低温耐衝撃性、リサイクル材の耐衝撃性については、バリア性基材層を備えていない比較例１の燃料容器を基準とし、これより優れる場合を◎、同等の場合を○、劣る場合を×で示した。また、混練安定性については、混練開始後５分から６０分までのトルク変化が±２０％以内に収まっている場合を安定とし、それ以上の変化がある場合を不安定とした。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１〜１１については、いずれも比較例１に対して耐燃料透過性に優れると共に、低温耐衝撃性や端材リサイクル性に関しても、燃料容器としての要求性能を満足する。なお、ラミナー状バリア性樹脂の最長部の長さを５ｍｍ以上とし且つ最厚部の厚さを１０μｍ以上とした実施例１〜６，９〜１１に対して、最長部を３ｍｍとした実施例７及び最厚部を５μｍとした実施例８は、耐燃料透過性がごく僅かに低下するものの耐衝撃性が向上し、端材リサイクル性については同等の結果が得られた。

また、層構造が同じである実施例２，５，６及び９〜１１と比較例２の結果より、バリア性基材層中のＥＶＯＨ樹脂が１．０質量％以下では、燃料透過防止の効果が得られず、ＥＶＯＨ樹脂が１５．０質量％以上では、耐衝撃性やリサイクル材の物性が低下することが判る。そして、ＥＶＯＨ樹脂の適正な濃度範囲は、とくに実施例５及び６から、２．０質量％以上１２．０質量％以下であることが判る。

さらに、実施例２と比較例４の結果より、バリア性基材層中のバリア性樹脂がビニルアルコール系（ＰＶＯＨ樹脂、ＥＶＯＨ樹脂）の場合は、燃料透過防止層の主成分であるＥＶＯＨ樹脂との同種の材料であることから、ラボプラストミルでの混練試験においてもトルクは安定しており、端材リサイクル工程の溶融混練には何ら問題が無いことが判る。一方、バリア性基材層中のバリア性樹脂がナイロン系の場合には、混練試験においてトルク上昇が起こり、押出しが不安定になる。

以上のように、本発明の燃料容器を各実施例により詳細に説明したが、本発明の燃料容器の詳細な構成はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更が可能である。例えば、材料面からは、バリア性基材層のバリア向上のために、第１のバリア性樹脂や第２のバリア性樹脂以外で、これらの樹脂と反応性をもたない異種のバリア性樹脂を第１のバリア性樹脂、第２のバリア性樹脂あるいは双方の添加量未満でのブレンドなどが可能である。

また、耐衝撃性向上のためにバリア性基材層にエラストマー成分を添加することなども可能である。また、バリア性能と耐衝撃性能をコントロールするために、ＰＶＯＨ樹脂やＥＶＯＨ樹脂の分散剤を適宜配合することができる。さらに、熱安定剤、酸化防止剤及び加工助剤などを必要に応じて添加することができる。

本発明の燃料容器の一実施形態として五層構造の断面の一部を示す説明図である。 本発明の燃料容器の他の実施形態として六層構造の断面の一部を示す説明図である。 本発明の燃料容器のさらに他の実施形態として五層構造の断面の一部を示す説明図である。 本発明の燃料容器のさらに他の実施形態として六層構造の断面の一部を示す説明図である。 図１に示す燃料容器のピンチオフ部を説明する断面図である。 図３に示す燃料容器に形成した開口部の部分を説明する断面図である。

符号の説明

１１ 燃料透過防止層
１３ 基材層
１５ バリア性基材層
１６ 基材層
１７ バリア性基材層
１８ 基材層

Claims (20)

1. 熱可塑性樹脂を主成分とする基材層と、第１のバリア性樹脂を主成分とする燃料透過防止層とを夫々一層以上含む多層構造の燃料容器において、基材層のうちの少なくとも一層が、バリア性樹脂分散剤を介して第１のバリア性樹脂と同種の第２のバリア性樹脂をラミナー状にして分散させたバリア性基材層であることを特徴とする燃料容器。
2. バリア性基材層が、燃料透過防止層よりも外側に設けてあることを特徴とする請求項１に記載の燃料容器。
3. バリア性基材層が、燃料透過防止層よりも内側に設けてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料容器。
4. 最内層が基材層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料容器。
5. 最外層が基材層であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料容器。
6. 基材層の主成分である熱可塑性樹脂が、オレフィン系樹脂であり、第１及び第２のバリア性樹脂が、ビニルアルコール樹脂又はビニルアルコール系共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料容器。
7. 基材層の主成分であるオレフィン系樹脂が、ポリエチレンであり、第１及び第２のバリア性樹脂が、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、及び両樹脂の混和物のうちから選択した樹脂であることを特徴とする請求項６に記載の燃料容器。
8. ラミナー状を成す第２のバリア性樹脂の最長部の長さが５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の燃料容器。
9. ラミナー状を成す第２のバリア性樹脂の最厚部の厚さが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の燃料容器。
10. バリア性基材中の第２のバリア性樹脂の含有量が２〜１２質量％であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の燃料容器。
11. バリア性基材中の第２のバリア性樹脂のメルトフローレートが、１９０℃，２．１６ｋｇの条件において、１５ｇ／１０ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の燃料容器。
12. バリア性基材中の第２のバリア性樹脂のエチレン共重合比率が２０〜５０ｍｏｌ％の範囲であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の燃料容器。
13. バリア性基材中のバリア性樹脂分散剤の含有量が１〜４０質量％であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の燃料容器。
14. バリア性基材中のバリア性樹脂分散剤の酸変性度が０．４以上であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の燃料容器。
15. バリア性樹脂分散剤の密度が、バリア性基材層の主成分であるポリエチレンの密度ρＰＥに対して、ρＰＥ−０．０２〜ρＰＥ＋０．０２ｇ／ｃｍの範囲であることを特徴とする請求項７〜１４のいずれかに記載の燃料容器。
16. バリア性樹脂分散剤の密度が、バリア性基材層の主成分であるポリエチレンの密度ρＰＥに対して、ρＰＥ−０．０１〜ρＰＥ＋０．０１ｇ／ｃｍの範囲であることを特徴とする請求項１５に記載の燃料容器。
17. バリア性樹脂分散剤のハイロードメルトフロートレートが、１９０℃，２１．６ｋｇの条件において、３．０〜３００．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の燃料容器。
18. バリア性樹脂分散剤のハイロードメルトフロートレートが、１９０℃，２１．６ｋｇの条件において、５．０〜１００．０ｇ／１０ｍｉｎの範囲であることを特徴とする請求項１７に記載の燃料容器。
19. 多層のパリソンをブロー成形することにより製造されたものであることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の燃料容器。
20. 第２のバリア性樹脂が、ブロー成形時に発生する端材及びリサイクル材を含む層に含有してあることを特徴とする請求項１９に記載の燃料容器。

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