JP2007283582A - Multilayered resin pipe for feeding hydrogen - Google Patents

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JP2007283582A
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Yasuo Tanaka
泰夫 田中
Masaya Iwasaki
雅也 岩崎
Toshinori Kanemitsu
俊典 金光
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Mitsui Chemicals Inc
Hiroshima Gas Co Ltd
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Mitsui Chemicals Inc
Hiroshima Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe for feeding hydrogen which has a hydrogen-barrier functionality high enough for feeding a gas or liquid mainly composed of hydrogen, a mechanical strength sufficient for the pipe and is used for various purposes. <P>SOLUTION: The pipe for feeding hydrogen is a multilayered resin pipe comprising at least five layers composed of a polyolefin layer (a1: outer layer)/an adhesive layer (b)/a gas barrier layer (c)/an adhesive layer (b)/and a polyolefin layer (a2: inner layer) and has a hydrogen permeability of ≤4 cc/m day atm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、水素ガスバリア性と成形体としての機械強度とを兼ね備えた水素供給用多層樹脂管に関する。   The present invention relates to a hydrogen supply multilayer resin pipe having both hydrogen gas barrier properties and mechanical strength as a molded body.

多層樹脂管は、軽量であり、しかも継ぎ目が少なくて溶接部での漏れの心配のないということから、フロアーヒーティングやセントラルヒーティングなどの温水や熱水の循環用パイプとして、金属管に代わり広く用いられている。例えば、架橋ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンなどのポリオレフィン管及びそれらとEVOH等のガスバリア性樹脂との積層管が使用されている。(特許文献1、特許文献2参照)
一方、エネルギー事情や環境問題を発端に水素ガスの利用が注目されている。水素ガスは、取扱い上の問題があるため、インフラ整備が必要でありその研究が広く行われている。水素ガス特有の爆発危険性の問題により、当初、金属管をメインに検討されてきたが、近年、金属層を有する多層ゴム管や水素供給のためのインフラ設備用に特殊な樹脂が開発されている。(特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6参照)しかしながら、これらの技術は、依然として金属層の腐食、管としての強度、樹脂の汎用性に問題を抱えており、より安全で使用条件を選ばない水素供給管が求められている。
特開昭61−83035号公報 特開平8−224836号公報 特開2002−168377号公報 特開2004−190738号公報 特開2005−214287号公報 特開2005−126652号公報
Multi-layer resin pipes are lightweight and have few seams, so there is no risk of leakage at welds. Instead of metal pipes, they are used as circulating pipes for hot and hot water such as floor heating and central heating. Widely used. For example, polyolefin pipes such as cross-linked polyethylene, polypropylene, and polybutene, and laminated pipes of them with a gas barrier resin such as EVOH are used. (See Patent Document 1 and Patent Document 2)
On the other hand, the use of hydrogen gas has attracted attention due to the energy situation and environmental problems. Since hydrogen gas has problems in handling, infrastructure development is necessary and its research is widely conducted. Initially, metal pipes have been studied mainly due to the explosion risks inherent in hydrogen gas, but in recent years, special resins have been developed for multilayer rubber pipes with metal layers and infrastructure equipment for hydrogen supply. Yes. (Refer to Patent Document 3, Patent Document 4, Patent Document 5, and Patent Document 6) However, these technologies still have problems in the corrosion of the metal layer, the strength as a tube, and the versatility of the resin. There is a need for a hydrogen supply pipe that does not require any use conditions.
JP-A-61-83035 JP-A-8-224836 JP 2002-168377 A JP 2004-190738 A JP-A-2005-214287 JP 2005-126652 A

現在知られている技術では達成されていない、水素ガス又は水素ガスを主成分とする気体を供給するために必要な、高い水素ガスバリア性を有し、管として十分な機械強度を具備し、かつ、使用条件を選ばない水素供給管を提供することにある。   It has a high hydrogen gas barrier property necessary for supplying hydrogen gas or a gas containing hydrogen gas as a main component, which has not been achieved by the currently known technology, and has sufficient mechanical strength as a pipe, and An object of the present invention is to provide a hydrogen supply pipe that can be used under any conditions.

本発明者らは鋭意検討した結果、驚くべきことに、特定の多層樹脂管が水素供給管として上記問題点を解決し得ることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies, the present inventors have surprisingly found that a specific multilayer resin tube can solve the above problems as a hydrogen supply tube, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、
〔1〕 ポリオレフィン層(a1:外層)/接着剤層(b)/ガスバリア層(c)/接着剤層(b)/ポリオレフィン層(a2:内層)からなる少なくとも5層を含む多層樹脂管であって、該多層樹脂管の水素透過量が1000cc/m2・day・atm以下であることを特徴とする水素供給用多層樹脂管、
〔2〕 ガスバリア層(c)がEVOHであることを特徴とする〔1〕の水素供給用多層樹脂管、
〔3〕 ポリオレフィン層(a1)及び/又はポリオレフィン層(a2)が、架橋ポリエチレン、非架橋ポリエチレン又はポリブテンのいずれかであることを特徴とする〔1〕又は〔2〕の水素供給用多層樹脂管、
〔4〕 ポリオレフィン層(a1)が架橋ポリエチレン又はポリブテンであり、該ポリオレフィン層(a1)の外側にさらに非架橋ポリエチレンが積層されていることを特徴とする〔3〕の水素供給用多層樹脂管、
〔5〕 ポリオレフィン層(a2)が架橋ポリエチレン又はポリブテンであり、該ポリオレフィン層(a2)の内側にさらに非架橋ポリエチレンが積層されていることを特徴とする〔3〕の水素供給用多層樹脂管、
〔6〕 ガスバリア層(c)の膜厚を1としたときのポリオレフィン層(a1)及び(a2)の膜厚が1以上(ただし、a1/a2は1以上)、接着剤層(b)の膜厚が0.1〜1.0であることを特徴とする〔1〕の水素供給用多層樹脂管、及び、
〔7〕 〔1〕乃至〔6〕の樹脂管同士を、継手を用いて電気融着接合した水素供給用多層樹脂管構造体、
を提供するものである。
That is, the present invention
[1] A multilayer resin pipe comprising at least five layers comprising a polyolefin layer (a1: outer layer) / adhesive layer (b) / gas barrier layer (c) / adhesive layer (b) / polyolefin layer (a2: inner layer). And the hydrogen permeation amount of the multilayer resin tube is 1000 cc / m 2 · day · atm or less,
[2] The multilayer resin pipe for supplying hydrogen according to [1], wherein the gas barrier layer (c) is EVOH,
[3] The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to [1] or [2], wherein the polyolefin layer (a1) and / or the polyolefin layer (a2) is any one of crosslinked polyethylene, non-crosslinked polyethylene and polybutene. ,
[4] The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to [3], wherein the polyolefin layer (a1) is a crosslinked polyethylene or polybutene, and non-crosslinked polyethylene is further laminated on the outside of the polyolefin layer (a1).
[5] The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to [3], wherein the polyolefin layer (a2) is a crosslinked polyethylene or polybutene, and non-crosslinked polyethylene is further laminated inside the polyolefin layer (a2),
[6] When the film thickness of the gas barrier layer (c) is 1, the polyolefin layers (a1) and (a2) have a film thickness of 1 or more (however, a1 / a2 is 1 or more), and the adhesive layer (b) The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to [1], wherein the film thickness is 0.1 to 1.0, and
[7] A multilayer resin pipe structure for hydrogen supply in which the resin pipes of [1] to [6] are joined by electrofusion bonding using a joint,
Is to provide.

本発明の水素供給用多層樹脂管は、極めて優れた水素ガスバリア性を有し、かつ、管としての機械強度及び汎用性にも優れており、水素ガス供給のインフラ部材として極めて有用である。また、樹脂管の最外層に非架橋ポリエチレンを使用すると電気融着接合が可能となり、ガス漏れの発生しやすい接合部からのガス漏れも防止することができ、特に有用である。さらに、一定の使用条件下において、耐磨耗性と地中埋設使用においては、土圧や地上からの荷重に耐え、土中の水分や硫化水素などの腐蝕性成分による機能劣化が無視できるくらい小さく、地上配置使用においては紫外線や水分、その他大気成分による機能劣化が無視できるくらい小さいため、耐久性にも優れている。   The multilayer resin pipe for hydrogen supply of the present invention has an extremely excellent hydrogen gas barrier property, is excellent in mechanical strength and versatility as a pipe, and is extremely useful as an infrastructure member for hydrogen gas supply. In addition, when non-crosslinked polyethylene is used for the outermost layer of the resin tube, electrofusion bonding is possible, and gas leakage from a joint where gas leakage is likely to occur can be prevented, which is particularly useful. Furthermore, under certain conditions of use, wear resistance and underground use can withstand earth pressure and loads from the ground, and functional deterioration due to corrosive components such as moisture and hydrogen sulfide in the soil is negligible. It is small and has excellent durability when used on the ground because it is so small that functional deterioration due to ultraviolet rays, moisture, and other atmospheric components can be ignored.

<ポリオレフィン層>
本発明のポリオレフィン層は、管を形成しうるポリオレフィンであれば樹脂の種類は特に限定されないが、ポリブテン又は架橋ポリオレフィン、並びに非架橋ポリエチレンが好ましい。ポリブテンとしては、ポリブテン−1のホモポリマー、ブテン−1を主成分として他のオレフィンモノマーを少量成分としてその主鎖中に共重合させた重合体のうちの1種または2種以上を用いることができる。ブテン−1の共重合体で用いる他のモノマーとしてはエチレン、プロピレン等のオレフィン、ブタジエン等のジエン系オレフィン、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸無水物などを挙げることができる。また、本発明の目的を阻害しない範囲内で、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体エラストマーやポリイソブチレンゴムなどの熱可塑性エラストマーなどを混合しても良い。
<Polyolefin layer>
The type of resin is not particularly limited as long as the polyolefin layer of the present invention is a polyolefin capable of forming a tube, but polybutene, crosslinked polyolefin, and non-crosslinked polyethylene are preferable. As polybutene, it is possible to use one or more of homopolymers of polybutene-1 and polymers obtained by copolymerizing butene-1 as a main component and other olefin monomers as minor components in the main chain. it can. Examples of other monomers used in the butene-1 copolymer include olefins such as ethylene and propylene, diene olefins such as butadiene, and unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride. In addition, thermoplastic elastomers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene copolymer elastomer, and polyisobutylene rubber may be mixed within a range that does not impair the object of the present invention.

架橋ポリオレフィンとしては、水架橋ポリオレフィン、放射線架橋ポリオレフィン、過酸化物架橋ポリオレフィンが挙げられる。水架橋ポリオレフィンは、加水分解可能な有機基を持ったシリル基を有するビニルモノマーを、オレフィンと共重合したりまたはポリオレフィンにグラフト重合して得られる水架橋性ポリオレフィンをシラノール縮合触媒の存在下に水、熱水、水蒸気などを、使用して架橋して得られる。水架橋ポリオレフィンの製造に用いられる加水分解性可能な有機基を持つシリル基含有ビニルモノマーは特に限定されないが、例えば下記の一般式;
R−Si−(OR’)3
[式中、RはCH2=CH−またはCH=C(CH3)−COO−(CH2n−(n=1〜5の整数)、R’はメチル基、エチル基、CH3−O−CH2−CH2−などを示す]
で表されるビニルモノマーなどをあげることができる。ベースとなるポリオレフィンは特に限定されないが、ポリエチレンが最も好ましい。水架橋ポリオレフィンの架橋度は、55%以上であることが好ましい。また、本発明の目的を阻害しない範囲内で未変性のポリオレフィンを配合してもよく、その場合にも最終的な架橋度が55%以上になるようにすることが望ましい。
Examples of the crosslinked polyolefin include water-crosslinked polyolefin, radiation-crosslinked polyolefin, and peroxide-crosslinked polyolefin. A water-crosslinked polyolefin is obtained by copolymerizing a water-crosslinkable polyolefin obtained by copolymerizing a vinyl monomer having a hydrolyzable silyl group with an olefin or graft-polymerizing it with a polyolefin in the presence of a silanol condensation catalyst. It is obtained by crosslinking using hot water, water vapor or the like. Although the silyl group-containing vinyl monomer having a hydrolyzable organic group used for the production of the water-crosslinked polyolefin is not particularly limited, for example, the following general formula:
R-Si- (OR ') 3
[Wherein, R represents CH 2 ═CH— or CH═C (CH 3 ) —COO— (CH 2 ) n — (n is an integer of 1 to 5), R ′ represents a methyl group, an ethyl group, CH 3 — O—CH 2 —CH 2 — etc. are shown]
And vinyl monomers represented by The base polyolefin is not particularly limited, but polyethylene is most preferable. The degree of crosslinking of the water-crosslinked polyolefin is preferably 55% or more. Further, an unmodified polyolefin may be blended within a range not impairing the object of the present invention, and in that case, it is desirable that the final degree of crosslinking is 55% or more.

放射線架橋ポリオレフィンとしては、ポリエチレン;ポリプロピレン;エチレンおよび/またはプロピレンを主成分として、これにブテンなどの他のオレフィン類、ジオレフィン、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸無水物の1種または2種以上を共重合した共重合体;並びにエチレンおよび/またはプロピレンからなる幹重合体にブテンなどの他のオレフィン類、ジオレフィン、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸無水物の1種または2種以上をグラフト重合したグラフト共重合体の1種または2種以上からなるポリオレフィン、或いはこれらのポリオレフィンに必要に応じて他の熱可塑性重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレンエラストマー、ポリイソブチレンゴムなどの熱可塑性エラストマーを本発明の目的が阻害されない範囲内の量で配合したものを、放射線で架橋したポリオレフィンが好ましく用いられる。その場合の放射線としては、γ線、β線、電子線、X線などの電離性放射線を使用するのが好ましく、放射線の線量は約5〜20Mrad程度とするのがよい。   Examples of radiation-crosslinked polyolefin include polyethylene, polypropylene, ethylene and / or propylene as main components, and other olefins such as butene, diolefin, and one or two unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride. A copolymer obtained by copolymerizing the above; and one or more of unsaturated carboxylic acid anhydrides such as other olefins such as butene, diolefins, and maleic anhydrides on a trunk polymer composed of ethylene and / or propylene Polyolefins comprising one or more graft copolymers obtained by graft polymerization of these, or other thermoplastic polymers, ethylene-vinyl acetate copolymers, ethylene-propylene elastomers, polyisobutylenes if necessary. Thermoplastic elastomers such as rubber are used in the present invention. Those included in an amount within the range of interest is not inhibited, polyolefin cross-linked with radiation is preferably used. In this case, ionizing radiation such as γ-rays, β-rays, electron beams, and X-rays is preferably used, and the radiation dose is preferably about 5 to 20 Mrad.

過酸化物架橋ポリオレフィンは、過酸化物特に有機過酸化物を用いて、重合槽または押出機によりポリオレフィンと反応させることにより得ることができる。過酸化物の具体的な例としては、ケトンパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、アルキルパーエステルなどがあげられる。   The peroxide-crosslinked polyolefin can be obtained by reacting with a polyolefin in a polymerization tank or an extruder using a peroxide, particularly an organic peroxide. Specific examples of the peroxide include ketone peroxide, diacyl peroxide, hydroperoxide, dialkyl peroxide, and alkyl perester.

ポリブテン及び架橋ポリオレフィンは、外層(a1)及び/又は内層(a2)に適用される。なお、外層(a1)又は内層(a2)のどちらか一方に非架橋ポリエチレンが適用される場合には、他方の層に適用される。   Polybutene and crosslinked polyolefin are applied to the outer layer (a1) and / or the inner layer (a2). In addition, when non-crosslinked polyethylene is applied to either the outer layer (a1) or the inner layer (a2), it is applied to the other layer.

また、ポリオレフィン層として非架橋ポリエチレンを使用することは、本発明の多層樹脂管を電気融着させる場合には、必須である。主管の場合には外層(a1)に、継手の場合には内層(a2)に採用される。使用されるポリエチレンとしては、190℃、2.16kg荷重下におけるMFRが0.01〜10g/10min、密度が0.910〜0.980のものであることが好ましい。なお、主管として用い、かつ、外層(a1)にポリブテン又は架橋ポリエチレンが採用されている場合において、電気融着接合を可能にするために外層のさらに外側に非架橋ポリエチレン層を設けても良い。   In addition, the use of non-crosslinked polyethylene as the polyolefin layer is essential when the multilayer resin pipe of the present invention is electrofused. In the case of the main pipe, it is adopted as the outer layer (a1), and in the case of the joint, it is adopted as the inner layer (a2). The polyethylene used is preferably a polyethylene having an MFR of 0.01 to 10 g / 10 min and a density of 0.910 to 0.980 at 190 ° C. under a load of 2.16 kg. In addition, when using as a main pipe and polybutene or a crosslinked polyethylene is employ | adopted for the outer layer (a1), in order to enable electrofusion joining, you may provide a non-crosslinked polyethylene layer in the outer side of an outer layer.

ポリオレフィン層には本発明の効果を損なわない程度に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、フィラ−などの添加剤を含有してもよい。例えば、酸化防止剤としては、2,5−t−ブチルハイドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾ−ル、4,4´−チオビス−(6−t−ブチルフェノ−ル)、2,2´−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノ−ル)、オクタデシル−3−(3´,5´−ジ−t−ブチル−4´−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−ト、4,4´−チオビス−(6−t−ブチルフェノ−ル)等;紫外線吸収剤としては、エチレン2−シアノ−3,3´−ジフェニルアクリレレ−ト、2−(2´−ヒドロキシ−5´−メチルフェニル)ベンゾトリゾ−ル、2−(2´ヒドロキシ−3´−t−ブチル−5´−メチルフェニル)5−クロロベンゾトリアゾ−ル、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2´−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オキトシキベンゾフェノン等;帯電防止剤としては、ペンタエリスリットモノステアレ−ト、ソルビタンモノパルミテ−ト、硫酸化ポリオレフィン類、ポリエチレンオキシド、カ−ボワックス等;滑剤としては、エチレンビスステアロアミド、ブチルステアレ−ト等;着色剤としては、カ−ボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン、インドリン、アゾ系顔料、ベンガラ等;フィラ−としては、グラスファイバ−、カーボンファイバー、バラストナイト、ケイ酸カルシウム等が挙げられる。紫外線は、樹脂管の寿命や供給する水素含有流体の品質に影響するため、外層(a1)に使用するポリオレフィン層に紫外線吸収剤又は紫外線遮蔽性の高い無機フィラーを添加することは特に有為である。   The polyolefin layer may contain additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a lubricant, a colorant, and a filler to the extent that the effects of the present invention are not impaired. For example, as an antioxidant, 2,5-t-butylhydroquinone, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4,4′-thiobis- (6-t-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-t-butylphenol), octadecyl-3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate, 4,4'-thiobis- (6-t-butylphenol), etc .; Examples of ultraviolet absorbers include ethylene 2-cyano-3,3'-diphenyl acrylate, 2- (2'-hydroxy-5 ' -Methylphenyl) benzotrizol, 2- (2'hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) 5-chlorobenzotriazole, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2 ' -Dihydroxy-4-methoxy Benzophenone, 2-hydroxy-4-oxybenzobenzophenone, etc .; antistatic agents such as pentaerythrit monostearate, sorbitan monopalmitate, sulfated polyolefins, polyethylene oxide, carbowax, etc .; Is ethylene bisstearoamide, butyl stearate, etc .; carbon black, phthalocyanine, quinacridone, indoline, azo pigments, bengara, etc. as colorants; glass fiber, carbon fiber, ballastite as filler And calcium silicate. Since ultraviolet rays affect the life of the resin tube and the quality of the hydrogen-containing fluid to be supplied, it is particularly useful to add an ultraviolet absorber or an inorganic filler with high ultraviolet shielding properties to the polyolefin layer used for the outer layer (a1). is there.

<接着剤層(b)>
本発明の接着剤層(b)としては、ポリオレフィン層(a)とガスバリア層(c)を強固に接着できる接着剤であれば特に限定されないが、不飽和カルボン酸またはその誘導体でグラフト変性されたポリオレフィンを用いることが好ましい。被変性ポリオレフィンとしては特に限定されないが、ポリエチレン、エチレン・αオレフィン共重合体(αオレフィン:炭素数3〜12)、ポリプロピレンが好ましい。グラフトモノマーとしては、不飽和カルボン酸および/またはその誘導体を好ましく用いることができる。グラフトモノマーとして用いられる不飽和カルボン酸および/またはその誘導体としては、カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物、カルボン酸基を有する化合物とアルキルアルコールとのエステル、無水カルボン酸基を1以上有する不飽和化合物等を挙げることができ、不飽和基としては、ビニル基、ビニレン基、不飽和環状炭化水素基などを挙げることができる。具体的な化合物としては、例えばアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、ナジック酸〔商標〕(エンドシス-ビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボン酸)等の不飽和カルボン酸;またはその誘導体、例えば酸ハライド、アミド、イミド、無水物、エステル等が挙げられる。かかる誘導体の具体例としては、例えば塩化マレニル、マレイミド、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、トリメリット酸、グリシジルマレエート等が挙げられる。これらの不飽和カルボン酸および/またはその誘導体は、1種単独で使用することもできるし、2種以上を組み合せて使用することもできる。これらの中では、不飽和ジカルボン酸またはその酸無水物が好適であり、特にマレイン酸、ナジック酸またはこれらの酸無水物が好ましく用いられる。これらは、さらに、接着力向上のための化合物(例えば、カルボジイミド等)をグラフトさせたものであっても良い。
<Adhesive layer (b)>
The adhesive layer (b) of the present invention is not particularly limited as long as it is an adhesive capable of firmly bonding the polyolefin layer (a) and the gas barrier layer (c), but is graft-modified with an unsaturated carboxylic acid or a derivative thereof. It is preferable to use polyolefin. The polyolefin to be modified is not particularly limited, but polyethylene, ethylene / α-olefin copolymer (α-olefin: 3 to 12 carbon atoms), and polypropylene are preferable. As the graft monomer, an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof can be preferably used. Examples of unsaturated carboxylic acids and / or derivatives thereof used as graft monomers include unsaturated compounds having one or more carboxylic acid groups, esters of compounds having carboxylic acid groups and alkyl alcohols, and unsaturated compounds having one or more carboxylic anhydride groups. Examples of the unsaturated group include a vinyl group, vinylene group, and unsaturated cyclic hydrocarbon group. Specific examples of the compound include acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, tetrahydrophthalic acid, itaconic acid, citraconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, nadic acid [trademark] (endocis-bicyclo [2.2.1] hept Unsaturated carboxylic acids such as -5-ene-2,3-dicarboxylic acid); or derivatives thereof such as acid halides, amides, imides, anhydrides, esters and the like. Specific examples of such derivatives include maleenyl chloride, maleimide, maleic anhydride, citraconic anhydride, monomethyl maleate, dimethyl maleate, trimellitic acid, glycidyl maleate and the like. These unsaturated carboxylic acids and / or derivatives thereof can be used singly or in combination of two or more. Of these, unsaturated dicarboxylic acids or acid anhydrides thereof are suitable, and maleic acid, nadic acid or acid anhydrides thereof are particularly preferably used. These may further be grafted with a compound (for example, carbodiimide) for improving the adhesive strength.

不飽和カルボン酸および/またはその誘導体の被変性ポリオレフィン100重量%に対する含有量は、通常0.001〜5重量%であり、好ましくは0.01〜3重量%である。不飽和カルボン酸および/またはその誘導体の含有量が上記範囲にあることにより、本発明のポリオレフィン組成物は、ポリエステルまたはエチレン・ビニルアルコール共重合体等に対して高い接着強度を示す。不飽和カルボン酸および/またはその誘導体の含有量の制御は、例えば、グラフト条件を適宜に選択することにより、容易に行うことができる。   The content of unsaturated carboxylic acid and / or derivative thereof with respect to 100% by weight of the modified polyolefin is usually 0.001 to 5% by weight, preferably 0.01 to 3% by weight. When the content of the unsaturated carboxylic acid and / or derivative thereof is in the above range, the polyolefin composition of the present invention exhibits high adhesive strength with respect to polyester or ethylene / vinyl alcohol copolymer. The content of the unsaturated carboxylic acid and / or derivative thereof can be easily controlled by, for example, appropriately selecting the grafting conditions.

不飽和カルボン酸および/またはその誘導体から選ばれるグラフトモノマーをグラフトさせる方法については特に限定されず、溶液法、溶融混練法等、従来公知のグラフト重合法を採用することができる。例えばポリマーを溶融し、そこへグラフトモノマーを添加してグラフト反応させる方法、あるいはポリマーを溶媒に溶解して溶液となし、そこへグラフトモノマーを添加してグラフト反応させる方法等がある。   The method for grafting a graft monomer selected from an unsaturated carboxylic acid and / or a derivative thereof is not particularly limited, and conventionally known graft polymerization methods such as a solution method and a melt-kneading method can be employed. For example, there are a method in which a polymer is melted and a grafting monomer is added thereto for a grafting reaction, or a solution is prepared by dissolving the polymer in a solvent and a grafting monomer is added thereto for a grafting reaction.

本発明の接着剤層(b)には、該グラフト変性物の有する特性を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂、エラストマー等を配合することができる。それらの配合は、グラフト変性段階でも変性後の混合であってもよい。   In the adhesive layer (b) of the present invention, other thermoplastic resins, elastomers and the like can be blended within a range that does not impair the properties of the graft-modified product. Their blending may be in the graft modification step or after modification.

さらに、本発明の接着層(b)には、グラフト変性物の有する特性を損なわない範囲で、公知のプロセス安定剤、耐熱安定剤、耐熱老化剤、フィラー等を添加することも可能である。特に、粘着性を付与する目的でいわゆる粘着付与剤を配合することが好ましい。粘着性を付与する物質としては、例えば、ロジン誘導体、テルペン樹脂、石油樹脂、およびそれらの水素化物を挙げることができ、これらの中では、水素化テルペン樹脂、水素化石油樹脂が好ましい。粘着付与剤は、グラフト変性物を70〜95重量%、粘着付与剤を5〜30重量%の割合で配合することが好ましい。   Furthermore, it is also possible to add a known process stabilizer, heat stabilizer, heat aging agent, filler and the like to the adhesive layer (b) of the present invention as long as the properties of the graft-modified product are not impaired. In particular, it is preferable to add a so-called tackifier for the purpose of imparting tackiness. Examples of the substance that imparts tackiness include rosin derivatives, terpene resins, petroleum resins, and hydrides thereof. Among these, hydrogenated terpene resins and hydrogenated petroleum resins are preferable. The tackifier is preferably blended in a proportion of 70 to 95% by weight of the graft modified product and 5 to 30% by weight of the tackifier.

本発明の接着剤層(b)を構成する接着剤の190℃、2.16kg荷重下でのMFRは0.5〜10g/10min、密度は0.880〜0.940、M値は0.01〜5であることが好ましい。   The adhesive constituting the adhesive layer (b) of the present invention has an MFR of 0.5 to 10 g / 10 min, a density of 0.880 to 0.940, an M value of 0.1 at 190 ° C. under a load of 2.16 kg. It is preferable that it is 01-5.

<ガスバリア層(c)>
本発明におけるガスバリア層(c)は、水素ガスの遮蔽性に優れた樹脂であれば特に限定されない。例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリエステル等、及びそれらの変性体などが挙げられる。これらは単独でも2種以上混合したポリマーアロイでも良い。特に好ましい樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体鹸化物(以下EVOHと略記する)が挙げられる。EVOHのエチレン含量は20〜70モル%が好ましく、さらに好適には22〜65モル%であり、またビニルエステル成分の鹸化度は90%以上が好ましく、さらに好適には95%以上である。ビニルエステルとしては酢酸ビニルが代表的なものとしてあげられるが、その他の脂肪酸ビニルエステル(プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニルなど)も使用できる。
<Gas barrier layer (c)>
The gas barrier layer (c) in this invention will not be specifically limited if it is resin excellent in the shielding property of hydrogen gas. Examples thereof include ethylene-vinyl alcohol copolymer, vinylidene chloride, polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, polyamide, polyester, and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more. A particularly preferable resin is a saponified ethylene-vinyl alcohol copolymer (hereinafter abbreviated as EVOH). The ethylene content of EVOH is preferably 20 to 70 mol%, more preferably 22 to 65 mol%, and the saponification degree of the vinyl ester component is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more. A typical vinyl ester is vinyl acetate, but other fatty acid vinyl esters (such as vinyl propionate and vinyl pivalate) can also be used.

また、EVOHに共重合成分としてビニルシラン化合物0.0002〜0.2モル%を含有させると、均質な共押出成形体の製造が可能なだけでなく、EVOH同士をブレンドしたときの分散性が改善され有用である。ビニルシラン系化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(β−メトキシ−エトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルメトキシシランが挙げられる。なかでも、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが好適に用いられる。さらに、本発明の目的が阻害されない範囲で、他の共単量体[例えば、プロピレン、ブチレン、不飽和カルボン酸又はそのエステル{(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルメチル、エチル}など]、ビニルピロリドン(N−ビニルピロリドンなど)をブレンドすることもできる。   In addition, when EVOH contains 0.0002 to 0.2 mol% of a vinylsilane compound as a copolymer component, not only can a homogeneous co-extruded molded product be produced, but also the dispersibility when EVOH is blended with each other is improved. It is useful. Examples of the vinylsilane compound include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri (β-methoxy-ethoxy) silane, and γ-methacryloxypropylmethoxysilane. Of these, vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane are preferably used. Further, other comonomer [for example, propylene, butylene, unsaturated carboxylic acid or ester thereof {(meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate ester, ethyl}, etc.) within the range in which the object of the present invention is not inhibited. ], And vinyl pyrrolidone (N-vinyl pyrrolidone etc.) can also be blended.

また、EVOHには、更に少量のプロピレン、イソブテン、4−メチルペンテン−1、ヘキセン、オクテン等のα−オレフィン、イタコン酸、メタクリル酸、アクリル酸、無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸、その塩、その部分または完全エステル、そのニトリル、そのアミド、その無水物、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン系化合物、不飽和スルホン酸、その塩、アルキルチオール類、N−ビニルピロリドン等の共重合成分を含んでいてもよい。   EVOH further includes a small amount of α-olefin such as propylene, isobutene, 4-methylpentene-1, hexene and octene, unsaturated carboxylic acid such as itaconic acid, methacrylic acid, acrylic acid and maleic anhydride, and salts thereof. , Its partial or complete ester, its nitrile, its amide, its anhydride, vinylsilane compounds such as vinyltrimethoxysilane, unsaturated sulfonic acid, its salts, alkylthiols, and copolymerization components such as N-vinylpyrrolidone You may go out.

ガスバリア層(c)として用いるEVOHの190℃、2.16kg荷重下のMFRは好ましくは0.1〜50g/10min、最も好ましくは0.5〜20g/10minである。   EVFR used as the gas barrier layer (c) has an MFR under 190 ° C. and a load of 2.16 kg, preferably 0.1 to 50 g / 10 min, and most preferably 0.5 to 20 g / 10 min.

また、ガスバリア層に用いるEVOHはエチレン含有量の異なる2種類以上のEVOHの混合物であってもよく、重合度や化度の異なる2種類以上のEVOHの混合物であってもよい。さらに、エチレン含有量と重合度や鹸化度が共に異なっていてもよい。   The EVOH used for the gas barrier layer may be a mixture of two or more types of EVOH having different ethylene contents, or may be a mixture of two or more types of EVOH having different degrees of polymerization or degree of polymerization. Further, both the ethylene content and the degree of polymerization or the degree of saponification may be different.

ガスバリア層(c)にEVOHを用いる場合は、本発明を阻害しない範囲で、酸化防止剤、色剤、有機系紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、可塑剤、硼酸等の架橋剤、フィラ−、無機乾燥剤等の各種添加剤、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、等の各種樹脂を配合してもよい。特に紫外線は、樹脂管の寿命や供給する水素含有流体の品質に影響するため、紫外線吸収剤又は紫外線遮蔽性の高い無機フィラーの添加は望ましい。   When EVOH is used for the gas barrier layer (c), an antioxidant, a colorant, an organic ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent, a plasticizer, a cross-linking agent such as boric acid, a filler, and the like, as long as the present invention is not inhibited. Various additives such as inorganic desiccant, and various resins such as polyolefin, polyester, and polyamide may be blended. In particular, since ultraviolet rays affect the life of the resin tube and the quality of the hydrogen-containing fluid to be supplied, it is desirable to add an ultraviolet absorber or an inorganic filler having a high ultraviolet shielding property.

また、ガスバリア層(c)は、多層体であっても良い。該多層体は、表面が硼酸やホルマリンを初めとする各種アルデヒドで架橋処理されていても良い。さらに表面にアルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等の金属および金属酸化物が蒸着されていてもよい。   The gas barrier layer (c) may be a multilayer body. The multilayer body may be subjected to a crosslinking treatment with various aldehydes including boric acid and formalin. Further, a metal such as aluminum, aluminum oxide, or silicon oxide and a metal oxide may be deposited on the surface.

<多層樹脂管>
本発明の多層樹脂管の層構造としては、ポリオレフィン層(a1:外層)/接着剤層(b)/ガスバリア層(c)/接着剤層(b)/ポリオレフィン層(a2:内層)の少なくとも5層を含む多層樹脂管である。好ましい5層構成としては、架橋ポリオレフィン又はポリブテン層/グラフト変性ポリオレフィン層/EVOH層/グラフト変性ポリオレフィン層/架橋ポリオレフィン又はポリブテン層であり、より好ましくは水架橋ポリオレフィン層/グラフト変性ポリエチレン層/EVOH層/グラフト変性ポリエチレン層/水架橋ポリエチレン層、さらに好ましくは、水架橋ポリエチレン層/無水マレイン酸変性ポリエチレン層/EVOH層/無水マレイン酸変性ポリエチレン層/水架橋ポリエチレン層である。
<Multilayer resin pipe>
The layer structure of the multilayer resin pipe of the present invention is at least 5 of polyolefin layer (a1: outer layer) / adhesive layer (b) / gas barrier layer (c) / adhesive layer (b) / polyolefin layer (a2: inner layer). A multilayer resin tube containing layers. Preferred five-layer structure is crosslinked polyolefin or polybutene layer / graft modified polyolefin layer / EVOH layer / graft modified polyolefin layer / crosslinked polyolefin or polybutene layer, more preferably water crosslinked polyolefin layer / graft modified polyethylene layer / EVOH layer / Graft-modified polyethylene layer / water-crosslinked polyethylene layer, more preferably water-crosslinked polyethylene layer / maleic anhydride-modified polyethylene layer / EVOH layer / maleic anhydride-modified polyethylene layer / water-crosslinked polyethylene layer.

本発明の多層樹脂管を電気融着により接合する場合には、ポリオレフィン層として非架橋ポリエチレンを適用することを必須とし、主管の場合、非架橋ポリエチレン層/無水マレイン酸変性ポリエチレン層/EVOH層/無水マレイン酸変性ポリエチレン層/水架橋ポリエチレン層が最も好ましい5層構成である。また、ポリオレフィン層が架橋ポリオレフィン又はポリブテンである場合には、さらにその外側(又は内側)に非架橋ポリエチレンを採用することにより電気融着接合が可能となる。   When joining the multilayer resin pipe of the present invention by electrofusion, it is essential to apply non-crosslinked polyethylene as the polyolefin layer. In the case of the main pipe, non-crosslinked polyethylene layer / maleic anhydride modified polyethylene layer / EVOH layer / Maleic anhydride-modified polyethylene layer / water-crosslinked polyethylene layer is the most preferred 5-layer structure. Further, when the polyolefin layer is a crosslinked polyolefin or polybutene, electrofusion bonding can be performed by employing non-crosslinked polyethylene on the outside (or inside) thereof.

また、必要に応じて、上記のような多層樹脂管において、その最外層を構成する樹脂層にさらに表面保護層を設けても良い。表面保護層の素材としては、ポリエステル、塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミドなどの耐久性のある重合体が好ましい。それらは、接着剤を用いて積層されていてもよい。形状は、フィルム状、織布状、編布状、不職布状等いずれの形状でもよく、さらに他の樹脂が含浸された状態であっても良い。表面保護層の厚みは、特に限定されないが、10〜100μ程度が好ましい。   In addition, in the multilayer resin pipe as described above, a surface protective layer may be further provided on the resin layer constituting the outermost layer as necessary. The material for the surface protective layer is preferably a durable polymer such as polyester, vinyl chloride resin, polyolefin, polystyrene, polyamide. They may be laminated using an adhesive. The shape may be any shape such as a film shape, a woven fabric shape, a knitted fabric shape, an unemployed cloth shape, or may be in a state impregnated with another resin. Although the thickness of a surface protective layer is not specifically limited, About 10-100 micrometers is preferable.

本発明の多層樹脂管の製造方法としては、特に限定されず、任意の方法を採用することができる。例えば、内層パイプを溶融押出成形し、その外側表面に次の層を溶融押出被覆し、というように逐次的に成形していく方法(なお、架橋ポリオレフィンを含む層の場合、押出後に随時架橋処理を施す。)、共押出法(なお、架橋ポリオレフィンを含む層がある場合、共押出後に架橋処理を施す。架橋法の異なる架橋ポリオレフィンを含む場合は、逐次的に架橋処理を施す。)などが挙げられる。特に、共押出法は、経済的かつ簡便であり好適である。   It does not specifically limit as a manufacturing method of the multilayer resin tube of this invention, Arbitrary methods are employable. For example, a method in which the inner layer pipe is melt-extruded, the next layer is melt-extruded on the outer surface, and the like is sequentially formed (in the case of a layer containing a crosslinked polyolefin, a cross-linking treatment is optionally performed after the extrusion). And a coextrusion method (in the case where there is a layer containing a cross-linked polyolefin, a cross-linking treatment is performed after the co-extrusion. When a cross-linked polyolefin having a different cross-linking method is included, a cross-linking treatment is sequentially performed). Can be mentioned. In particular, the coextrusion method is economical and convenient.

本発明において多層樹脂管の水素透過量は、以下のように測定される。
バルブCから窒素を装入しバルブDから排気することによりチャンバー内を窒素で置換する。バルブBから水素を装入し、パイプ内を水素置換する。バルブAを閉めた後、バルブCから水を注入し、チャンバー内の気体をバルブDを通してガスクロへサンプリングする。(図1参照)
本発明の多層樹脂管の水素透過量は、通常大気と接し自然混合しても引火しない濃度であることが望ましい、具体的には、1000cc/m2・day・atm以下、好ましくは500cc/m2・day・atm以下、さらに好ましくは、200cc/m2・day・atm以下である。
In the present invention, the hydrogen permeation amount of the multilayer resin tube is measured as follows.
Nitrogen is charged from the valve C and exhausted from the valve D to replace the inside of the chamber with nitrogen. Hydrogen is charged from the valve B, and the inside of the pipe is replaced with hydrogen. After the valve A is closed, water is injected from the valve C, and the gas in the chamber is sampled into the gas chromatograph through the valve D. (See Figure 1)
The hydrogen permeation amount of the multilayer resin pipe of the present invention is desirably a concentration that is normally in contact with the atmosphere and does not ignite even when naturally mixed. Specifically, it is 1000 cc / m 2 · day · atm or less, preferably 500 cc / m. 2 · day · atm or less, more preferably 200 cc / m 2 · day · atm or less.

本発明の多層樹脂管を水素供給用に使用する場合、取扱うガスの危険性を鑑みると、管としての強度は重要である。必要な機械物性は、引張降伏応力としては、10MPa以上、好ましくは15MPa以上、引張破断点応力としては、20MPa以上、引張破断点伸び率としては、300%以上、好ましくは400%以上である。   When the multilayer resin pipe of the present invention is used for hydrogen supply, the strength of the pipe is important in view of the danger of the gas handled. The necessary mechanical properties are 10 MPa or more, preferably 15 MPa or more as the tensile yield stress, 20 MPa or more as the tensile break stress, and 300% or more, preferably 400% or more, as the elongation at break.

本発明の多層樹脂管の外径、内径、肉厚は、各層を構成する樹脂及び適用場面に応じて適宜選択することができ特に制限されないが、外径は、例えば10〜100mm程度であり、内径は、例えば5〜95mm程度である。肉厚は、例えば5〜20mm程度である。基本となる5層については、ガスバリア層(c)の膜厚を1としたときのポリオレフィン層(a1)及び(a2)の膜厚は1以上で、かつ、a1/a2が1以上であることが好ましい。内層は、管内ガス中の不純物(例えば、水等)のバリア性等、外層は、外部からの衝撃に対する強度保持等というように各層の主たる目的が相違するため、このような膜厚比率にすることが望ましい。また、a1/a2が1以上にすると、使用する樹脂を最低限にし、かつ、管の肉厚を稼げるため、効率的に強度設計が可能であり好ましい。その場合、a1としては、例えば、1〜1000が好ましく、より好ましくは1〜800、さらに好ましくは1〜500である。一方、a2としては、好ましくは1〜100、より好ましくは1〜50、さらに好ましくは1〜30である。接着剤層(b)の膜厚は、好ましくは0.1〜1.0、より好ましくは0.3〜0.8である。ガスバリア層(c)の膜厚(絶対値)は、管径及び使用する樹脂により異なるが、例えば、EVOHを用いる場合には、1〜500μm、好ましくは10〜300μmである。ただし、これらの数値は、全て前記水素透過量及び機械物性を満たすように調整される必要がある。   The outer diameter, inner diameter, and thickness of the multilayer resin pipe of the present invention can be appropriately selected according to the resin constituting each layer and the application scene, but the outer diameter is, for example, about 10 to 100 mm, The inner diameter is, for example, about 5 to 95 mm. The wall thickness is, for example, about 5 to 20 mm. Regarding the five basic layers, the film thickness of the polyolefin layers (a1) and (a2) when the film thickness of the gas barrier layer (c) is 1 is 1 or more and a1 / a2 is 1 or more Is preferred. Since the main purpose of each layer is different such that the inner layer has a barrier property of impurities (for example, water) in the pipe gas, and the outer layer has strength against external impacts, etc., such a film thickness ratio is used. It is desirable. Further, when a1 / a2 is 1 or more, the resin used is minimized, and the thickness of the tube can be increased. In that case, as a1, for example, 1-1000 are preferable, More preferably, it is 1-800, More preferably, it is 1-500. On the other hand, as a2, Preferably it is 1-100, More preferably, it is 1-50, More preferably, it is 1-30. The film thickness of the adhesive layer (b) is preferably 0.1 to 1.0, more preferably 0.3 to 0.8. The film thickness (absolute value) of the gas barrier layer (c) varies depending on the tube diameter and the resin to be used. For example, when EVOH is used, it is 1 to 500 μm, preferably 10 to 300 μm. However, all of these numerical values need to be adjusted so as to satisfy the hydrogen permeation amount and the mechanical properties.

本発明の多層樹脂管は、内部が中空であればいかなる形状でも良く、単なる円筒状の直管、L字管、T字管等の多岐管、等が挙げられる。また、長さに特に限定はなく、接合用の継手も本発明の多層樹脂管に含まれる。   The multilayer resin tube of the present invention may have any shape as long as the inside is hollow, and examples thereof include a simple cylindrical straight tube, a manifold such as an L-shaped tube and a T-shaped tube. The length is not particularly limited, and a joint for joining is also included in the multilayer resin pipe of the present invention.

<多層樹脂管構造体>
本発明の多層樹脂管のうち電気融着接合可能なものは、従来公知の方法によって、継手を介した構造体とすることができる。本発明の多層樹脂管を用いた構造体は、それ自体の水素ガスバリア性に加え、機械締め等と比較してガス漏れの発生しやすい接続部からのガス漏れも合わせて軽減することができ、極めて有用である。
<Multilayer resin pipe structure>
Of the multilayer resin pipes of the present invention, those that can be electrofused can be formed into a structure via a joint by a conventionally known method. In addition to its own hydrogen gas barrier property, the structure using the multilayer resin pipe of the present invention can also reduce gas leakage from the connecting portion where gas leakage is likely to occur compared to mechanical fastening, etc. Very useful.

電気融着接合のために使用される継手は、従来公知の非架橋ポリエチレン単層のもの、又は内層が非架橋ポリエチレンで外層が架橋ポリエチレンである2層のものを用いても良いし、主管とは対称の層構成の多層継手を用いても良い。電気融着は、公知の方法により行うことができる。   The joint used for the electric fusion bonding may be a conventionally known non-crosslinked polyethylene single layer, or a two-layered one in which the inner layer is non-crosslinked polyethylene and the outer layer is crosslinked polyethylene. A multi-layer joint having a symmetric layer structure may be used. Electrofusion can be performed by a known method.

電気融着接合された多層樹脂管構造体の水素透過量は、継手を1つ含む構造体1mあたり、1000cc/m2・day・atm以下、好ましくは500cc/m2・day・atm以下、さらに好ましくは200cc/m2・day・atm以下である。 The hydrogen permeation amount of the multi-layer resin pipe structure bonded by electrofusion is 1000 cc / m 2 · day · atm or less, preferably 500 cc / m 2 · day · atm or less, per 1 m of the structure including one joint. Preferably, it is 200 cc / m 2 · day · atm or less.

以下に実施例などにより本発明を具体的に説明するが本発明はそれにより限定されない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereby.

<使用樹脂>
ポリエチレンA:シラン架橋ポリエチレン
MFR(190℃、2.16kg荷重):0.2g/10min
密度:0.939
ポリエチレンB:中密度ポリエチレン(非架橋)
MFR(190℃、2.16kg荷重):0.2g/10min
密度:0.939
接着剤 :無水マレイン酸変性ポリエチレン
MFR(190℃、2.16kg荷重):1.8g/10min
密度:0.916
EVOH :MFR(190℃、2.16kg荷重):1.6g/10min
密度:1.19
エチレン含有量:32%
<Use resin>
Polyethylene A: Silane-crosslinked polyethylene
MFR (190 ° C., 2.16 kg load): 0.2 g / 10 min
Density: 0.939
Polyethylene B: Medium density polyethylene (non-crosslinked)
MFR (190 ° C., 2.16 kg load): 0.2 g / 10 min
Density: 0.939
Adhesive: Maleic anhydride-modified polyethylene
MFR (190 ° C., 2.16 kg load): 1.8 g / 10 min
Density: 0.916
EVOH: MFR (190 ° C., 2.16 kg load): 1.6 g / 10 min
Density: 1.19
Ethylene content: 32%

<物性測定方法>
[水素透過量]
バルブCから窒素を装入しバルブDから排気することによりチャンバー内を窒素で置換する。バルブBから水素を装入し、パイプ内を水素置換する。バルブAを閉めた後、バルブCから水を注入し、チャンバー内の気体をバルブDを通してガスクロへサンプリングする。(図1参照)
[引張降伏応力]
[引張破断点応力]
[引張破断点伸び率]
JIS K 6769に準じて測定した。
<Method for measuring physical properties>
[Hydrogen permeation]
Nitrogen is charged from the valve C and exhausted from the valve D to replace the inside of the chamber with nitrogen. Hydrogen is charged from the valve B, and the inside of the pipe is replaced with hydrogen. After the valve A is closed, water is injected from the valve C, and the gas in the chamber is sampled into the gas chromatograph through the valve D. (See Figure 1)
[Tensile yield stress]
[Tensile breaking stress]
[Elongation at tensile break]
The measurement was performed according to JIS K 6769.

[実施例1]
最外層及び最内層がポリエチレンA、第2層及び第4層が接着剤、第3層がEVOHとなるように3種5層共押出した後、架橋処理をして5層樹脂管を作成した。外径13mm、内径9.8mm、各層膜厚は、750/50/100/50/550(μm)とした。得られた5層樹脂管の各特性は以下のとおりであった。
水素透過量 :63.9cc/m2・day・atm
引張降伏応力 :15.3MPa
引張破断点応力:23.1MPa
引張破断点伸び:410%
[Example 1]
Three types and five layers were coextruded so that the outermost layer and innermost layer were polyethylene A, the second layer and the fourth layer were adhesive, and the third layer was EVOH, followed by crosslinking treatment to form a five-layer resin tube. . The outer diameter was 13 mm, the inner diameter was 9.8 mm, and the thickness of each layer was 750/50/100/50/550 (μm). Each characteristic of the obtained five-layer resin pipe was as follows.
Hydrogen permeation amount: 63.9 cc / m 2 · day · atm
Tensile yield stress: 15.3 MPa
Tensile stress at break: 23.1 MPa
Tensile elongation at break: 410%

[実施例2]
最外層にポリエチレンBを使用する以外は、実施例1と同様にして5層樹脂官を作成した。該5層樹脂管どうしを非架橋ポリエチレン単層の継手を用いて電気融着式ソケットにて融着接合した。該融着接合された樹脂管の水素透過量を測定した結果、88.9cc/m2・day・atmであった。
[Example 2]
A 5-layer resin board was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyethylene B was used for the outermost layer. The five-layer resin pipes were fusion-bonded with an electric fusion-type socket using a non-crosslinked polyethylene single-layer joint. As a result of measuring the hydrogen permeation amount of the fusion bonded resin pipe, it was 88.9 cc / m 2 · day · atm.

[比較例1]
ポリエチレンAを用いて単層の樹脂管を押出成形した。管の外径、内径、厚みは実施例1と合わせた。該パイプの水素透過量は、1730cc/m2・day・atmであった。
[Comparative Example 1]
Polyethylene A was used to extrude a single layer resin tube. The outer diameter, inner diameter, and thickness of the tube were combined with Example 1. The hydrogen permeation amount of the pipe was 1730 cc / m 2 · day · atm.

[比較例2]
実施例1で得られた樹脂管を使用し、既存のメカ継手で管接合した。該接合管の水素透過量を測定したが、漏れにより測定不能であった。
[Comparative Example 2]
The resin pipe obtained in Example 1 was used, and the pipe was joined with an existing mechanical joint. The hydrogen permeation amount of the bonded tube was measured but could not be measured due to leakage.

本発明の多層樹脂管及び多層樹脂管構造体は、施工性および耐久性に優れ、しかも水素ガスバリア性及び管としての機械物性に優れているので、水素供給に関するインフラ用のパイプとして特に適している。     The multilayer resin pipe and multilayer resin pipe structure of the present invention are particularly suitable as infrastructure pipes for hydrogen supply because they are excellent in workability and durability, and have excellent hydrogen gas barrier properties and mechanical properties as pipes. .

本発明の多層樹脂管及び多層樹脂管構造体の水素透過量を測定する装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus which measures the hydrogen permeation amount of the multilayer resin pipe and multilayer resin pipe structure of the present invention.

Claims (7)

ポリオレフィン層(a1:外層)/接着剤層(b)/ガスバリア層(c)/接着剤層(b)/ポリオレフィン層(a2:内層)からなる少なくとも5層を含む多層樹脂管であって、該多層樹脂管の水素透過量が1000cc/m2・day・atm以下であることを特徴とする水素供給用多層樹脂管。 A multilayer resin pipe comprising at least five layers comprising a polyolefin layer (a1: outer layer) / adhesive layer (b) / gas barrier layer (c) / adhesive layer (b) / polyolefin layer (a2: inner layer), A multilayer resin pipe for supplying hydrogen, wherein the hydrogen permeation amount of the multilayer resin pipe is 1000 cc / m 2 · day · atm or less. ガスバリア層(c)がEVOHであることを特徴とする請求項1に記載の水素供給用多層樹脂管。 The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to claim 1, wherein the gas barrier layer (c) is EVOH. ポリオレフィン層(a1)及び/又はポリオレフィン層(a2)が、架橋ポリエチレン、非架橋ポリエチレン又はポリブテンのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素供給用多層樹脂管。 The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin layer (a1) and / or the polyolefin layer (a2) is any one of crosslinked polyethylene, non-crosslinked polyethylene, and polybutene. ポリオレフィン層(a1)が架橋ポリエチレン又はポリブテンであり、該ポリオレフィン層(a1)の外側にさらに非架橋ポリエチレンが積層されていることを特徴とする請求項3に記載の水素供給用多層樹脂管。 The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to claim 3, wherein the polyolefin layer (a1) is a crosslinked polyethylene or polybutene, and non-crosslinked polyethylene is further laminated on the outside of the polyolefin layer (a1). ポリオレフィン層(a2)が架橋ポリエチレン又はポリブテンであり、該ポリオレフィン層(a2)の内側にさらに非架橋ポリエチレンが積層されていることを特徴とする請求項3に記載の水素供給用多層樹脂管。 The multilayer resin pipe for hydrogen supply according to claim 3, wherein the polyolefin layer (a2) is a crosslinked polyethylene or polybutene, and non-crosslinked polyethylene is further laminated inside the polyolefin layer (a2). ガスバリア層(c)の膜厚を1としたときのポリオレフィン層(a1)及び(a2)の膜厚が1以上(ただし、a1/a2は1以上)、接着剤層(b)の膜厚が0.1〜1.0であることを特徴とする請求項1に記載の水素供給用多層樹脂管。 When the film thickness of the gas barrier layer (c) is 1, the polyolefin layers (a1) and (a2) have a film thickness of 1 or more (however, a1 / a2 is 1 or more), and the adhesive layer (b) has a film thickness of It is 0.1-1.0, The multilayer resin tube for hydrogen supply of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 請求項1乃至7に記載の樹脂管同士を継手を用いて電気融着接合した水素供給用多層樹脂管構造体。 A multilayer resin pipe structure for supplying hydrogen, wherein the resin pipes according to claim 1 are joined by electrofusion bonding using a joint.
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