JP2016500792A - ガス貯蔵タンク - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2012年10月10日出願の仏国特許出願公開第1202704号明細書及び2012年12月21日出願の仏国特許出願公開第1262536号明細書に対する優先権を主張するものであり、これらの出願の全内容は、あらゆる目的のために出典明示により本明細書に援用される。
a)ランダムツリー型の構造を有するコポリアミドであって、少なくとも
− 下の一般式:
(AR1)−R−(R2B)n (I)
[式中:nは、2〜10の整数であり、両端を範囲内に含み、R1及びR2は、同一でも異なってもよく、共有結合、脂肪族、アリール脂肪族、芳香族又はアルキル芳香族炭化水素系の基を表してもよく、Rは、直鎖状又は分岐脂肪族基、置換又は非置換環状脂肪族基、いくつかの芳香核及び/又はヘテロケトンを含んでもよい置換若しくは非置換芳香族基であり、Aは、アミン若しくはアミン塩官能基、又は酸、エステル、酸ハロゲン化物若しくはアミド官能基を表し、Bは、Aが酸、エステル、酸ハロゲン化物又はアミド官能基を表す場合にはアミン又はアミン塩官能基を表し、Aがアミン又はアミン塩官能基を表す場合には酸、エステル、酸ハロゲン化物又はアミド官能基を表す]
に対応する少なくとも1つの、又はまさに1つの、多官能性モノマー、
− 下の一般式II:
A1−R5−B1又は対応するラクタム(II)
に対応する少なくとも1つの、又はまさに1つの、二官能性モノマー
− 任意選択的に、Bがアミン又は等価の官能基である場合には、式(III)の少なくとも1つの、又はまさに1つの、二官能性モノマー、又はBが酸又は等価の官能基を表す場合には、式(IV)のモノマー、
A1−R3−A1(III)又は
B1−R4−B1(IV)
[式中:A1及びB1は、それぞれ、酸、エステル又は酸塩化物官能基、及びアミン又はアミン塩官能基を表し、R3、R4及びR5は、不飽和を含んでもよい直鎖状若しくは分岐アルキル、置換若しくは非置換芳香族、アルキルアリール、アリールアルキル又は環状脂肪族炭化水素系の基を表す]
の間の、又はまさに専らそれらの間の反応の結果であり、
特に、コポリアミド含有量が、組成物の総重量に対して65重量%〜90重量%の範囲であるコポリアミドと;
b)とりわけ組成物の総重量に対して5重量%〜30重量%の範囲の含有量での、少なくとも1つの耐衝撃性改良剤と;
c)任意選択的に、とりわけ組成物の総重量に対して0.5重量%〜2重量%の範囲の含有量における、少なくとも1つの鎖延長剤と;
d)任意選択的に、滑剤、難燃剤、可塑剤、触媒、光及び/又は熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、染料、艶消剤及び成形添加剤からとりわけ選択される0〜5%の添加剤であって、
特に、前記添加剤が組成物の総重量に対して2重量%の最大総含有量で存在する添加剤
とを含むか、又はまさにそれらからなる組成物を含むか、又はまさに組成物からなるライナーを含む、特にCNG及び/又は水素用のガス貯蔵タンクである。
「この試験は、CNG−4型の設計に対してのみ要求される。完成ボトルは、作動圧力で圧縮天然ガス又は90%窒素と10%ヘリウムとの混合物で満たされ、閉ざされたチャンバーに入れられ、室温で密封されるべきである。漏洩のいかなる存在も、安定した浸潤速度を確立することを可能にするのに十分に長い期間監視されるべきである。浸潤速度は、ボトルの(水含有量)1リットル当たり1時間当たり0.25ml未満の天然ガス又はヘリウムであるべきである。」
−とりわけ直鎖状、分岐又は環状である脂肪族基、
−置換又は非置換芳香族基、及び
−アルキルアリール又はアリールアルキル基
から選択されてもよい。
− 6〜12個の炭素原子を含有する飽和脂肪族ジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸又はドデカン酸、
− 少なくとも6個の炭素原子、とりわけ6〜12個の炭素原子を含有する飽和直鎖状脂肪族、環状脂肪族ジアミン、又は分岐第一級ジアミンであって;これらのジアミンが、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、イソホロンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン及び2,6−ジアミノ−1−メチルシクロヘキサン、最も特にイソホロンジアミン又は環状脂肪族ジアミンから選択されてもよいジアミン、
− アミン官能基がsp3炭素上にある第一級アルキル芳香族ジアミン、例えば、MXDと略記される、m−キシリレンジアミン
から選択される。
− ツリーコポリマーの溶融粘度及び/又は
− 耐衝撃性改良剤とツリーコポリマーとの相溶性
を高めるための試剤としての二官能性モノマーの使用であり得、
前記ツリーコポリマーは、特に上に定義される及び/又は上に定義される含有量及び/又は比における
− 1つ以上の多官能性モノマーと
− 1つ以上の二官能性モノマー
との少なくとも1つの間、又は専らそれらの間の重合により得られる。
− 0.1%〜0.5%の範囲の含有量での式(I)の多官能性モノマーであって、前記多官能性モノマーが特に5−アミノイソフタル酸であるモノマーと、
− 98.0%〜99.8%の範囲の含有量での式(II)の二官能性モノマーであって、前記モノマーが特にε−カプロラクタムであるモノマーと、
− 任意選択的に、0.05%〜0.45%の範囲の含有量での式(III)又は(IV)の二官能性モノマーであって、前記二官能性モノマーが特にイソホロンジアミンであるモノマー
とを含むか、又はまさにそれらからなり、
該百分率は、コポリアミドを構成するモノマーの総モル数に対するモル百分率である。
− 撹拌しながら、そしてモノマーと多官能性モノマーとの混合物の圧力下で加熱する工程と、
− 好適なデバイスによりスチームを除去しながら、一定の時間、圧力及び温度で混合物を維持し、次いで、生成した水の除去により重合を結果として続行するために、そしてとりわけスチームの自生圧力下に、窒素下に又は真空下に、混合物の融点よりも上の温度で一定の時間、減圧し、維持する工程
とを含んでもよい。
− とりわけ、5重量%〜20重量%の範囲、特に8重量%〜15重量%の範囲の含有量における、上記のものに言及されてもよい無水マレイン酸グラフトポリオレフィンと、
− 特に、5重量%〜20重量%の範囲、特に8重量%〜15重量%の範囲の含有量における、ポリエチレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−ブテンコポリマー、ポリエチレン−オクテンコポリマー、ポリエチレン−ブタジエンコポリマーからとりわけ選択される、グラフトされていないポリオレフィン
との間の混合物を含むか、又はまさにそれらからなる。
− マイクロタルク、及び/又は
− 本発明のツリーポリアミドよりも上、とりわけ10℃、特に20℃、又はまさに50℃以上の融点のポリアミド
であってもよい。
− 組成物の総重量に対して65重量%〜90重量%の範囲の含有量の本説明で定義されるランダムツリー型のコポリアミドと、
− 組成物の総重量に対して、10重量%〜34重量%、とりわけ10重量%〜30重量%の範囲の含有量の、特に上記の耐衝撃性改良剤、とりわけ1つ以上の無水マレイン酸グラフトポリオレフィン、特に無水マレイン酸グラフトポリオレフィンの及びグラフトされていないエラストマーの混合物と、
− 組成物の総重量に対して0.5重量%〜2重量%の範囲の含有量における少なくとも1つの鎖延長剤と、
− 任意選択的に、組成物の総重量に対して0.5重量%〜2重量%の総含有量における少なくとも1つの添加剤
とを含むか、又はまさにそれらからなる。
− 組成物の総重量に対して65重量%〜90重量%の範囲の含有量の本説明に定義されるランダムツリー型のコポリアミドと、
− 組成物の総重量に対して、10重量%〜34重量%、とりわけ10重量%〜30重量%の範囲の含有量における耐衝撃性改良剤、とりわけ1つ以上の無水マレイン酸グラフトポリオレフィン、特に上で記載される、特に無水マレイン酸グラフトポリオレフィンの及びグラフトされていないエラストマーの混合物と、
− 任意選択的に、組成物の総重量に対して0.5重量%〜2重量%の総含有量における少なくとも1つの添加剤
とを含み、又はまさにそれらからなり、
特に、この組成物は、鎖延長剤を含まない。
− 少なくとも3つのゾーン、すなわち、供給ゾーン、圧縮ゾーン及び均質化ゾーンを含む単軸スクリュー押出機スクリュー;
− 長さがスクリューの全長の20%〜40%に対応する圧縮ゾーン;及び/又は
− 3〜4の圧縮比
を有してもよい。
− 0.185モル%の5−アミノイソフタル酸及び99.8モル%のε−カプロラクタムを使用する国際公開第99/03909号により得られるランダムツリー型のポリアミドPA6
このポリアミドは、(2160g荷重下に及び275℃の温度で標準ASTM D1238に従って)5〜10g/10分のメルトフローインデックス(MFI);並びに(方法PN−EN ISO 307によりギ酸中で測定される)200〜230ml/gの粘度指数を有する。このランダムツリーポリアミドは、特に仕上げの観点から、最適化条件下に得られ、従って本発明に好適な粘度を有するが;特に仕上げ工程に関しては、それほど最適化されていない重合条件下で得られ、しかし二官能性モノマーを含むランダムツリーコポリアミドは、等価の結果を得ることを可能にする;
− PCSプロセス(固体状態でのポスト重縮合)により得られる(標準ISO 307により90%ギ酸中で測定される)220ml/gのVIの直鎖状ポリアミド6;
− 耐衝撃性改良剤:Exxelor VA1801(無水マレイン酸グラフトエチレン系コポリマー);Bondyram 7103(無水マレイン酸グラフトエチレン系コポリマー);Exact 9071(グラフトされていないエチレン系コポリマー);
− 鎖延長剤:Araldite GT7071
− Novolac S型のフェノール樹脂
− 添加剤:EBSワックス、ポリエチレン中の50%カーボンブラックのマスターバッチ及びPA6中の40%ニグロシンのマスターバッチ、並びにマスターバッチ形態での熱安定剤。
− ツリー型ポリアミドPA6、
− 20重量%〜25重量%の耐衝撃性改良剤、
− 0又は1重量%の鎖延長剤、
− 0又は5重量%のNovolac S並びに
− 安定剤、滑剤及び染料(カーボンブラック及びニグロシン)等の2重量%の他の原料。
Claims (16)
- a)ランダムツリー型の構造を有するコポリアミドであって、少なくとも
− 下の一般式I:
(AR1)−R−(R2B)n (I)
[式中:nは、2〜10の整数であり、両端を範囲内に含み、R1及びR2は、同一でも異なってもよく、共有結合、脂肪族、アリール脂肪族、芳香族又はアルキル芳香族炭化水素系の基を表してもよく、Rは、直鎖状又は分岐脂肪族基、置換又は非置換環状脂肪族基、いくつかの芳香核及び/又はヘテロケトンを含んでもよい置換若しくは非置換芳香族基であり、Aは、アミン若しくはアミン塩官能基、又は酸、エステル、酸ハロゲン化物若しくはアミド官能基を表し、Bは、Aが酸、エステル、酸ハロゲン化物又はアミド官能基を表す場合にはアミン又はアミン塩官能基を表し、Aがアミン又はアミン塩官能基を表す場合には、酸、エステル、酸ハロゲン化物又はアミド官能基を表す]
に対応する少なくとも1つの、又はまさに1つの、多官能性モノマー、
− 下式II:
A1−R5−B1又は対応するラクタム(II)
の少なくとも1つの二官能性モノマー
− 任意選択的に、Bがアミン又は等価の官能基である場合には、式(III)の少なくとも1つの、又はまさに1つの、二官能性モノマー、又はBが、酸又は等価の官能基を表す場合には、式(IV)のモノマー、
A1−R3−A1 (III)又は
B1−R4−B1 (IV)
[式中:A1及びB1は、それぞれ、酸、エステル又は酸塩化物官能基、及びアミン又はアミン塩官能基を表し、R3、R4及びR5は、不飽和を含んでもよい直鎖状若しくは分岐アルキル、置換若しくは非置換芳香族、アルキルアリール、アリールアルキル又は環状脂肪族炭化水素系の基を表す]
の間の、又はまさに専らそれらの間の反応の結果であり、
特に、前記コポリアミド含有量が、組成物の総重量に対して65重量%〜90重量%の範囲であるコポリアミドと;
b)少なくとも1つの耐衝撃性改良剤と;
c)任意選択的に少なくとも1つの鎖延長剤と;
d)任意選択的に0〜5%の添加剤と
を含むか、又はまさにそれらからなる組成物を含むか、又はまさに組成物からなるライナーを含む、特にCNG及び/又は水素用のガス貯蔵タンク。 - 前記基Rが芳香族基である、請求項1に記載のタンク。
- 式(I)の前記モノマーは、Aがアミン官能基を表し、Bが酸官能基を表し、nが2に等しく、Rが芳香族基を表し、R1及びR2が共有結合を表す化合物である、請求項1又は2のいずれか一項に記載のタンク。
- 式(I)の前記モノマーが5−アミノイソフタル酸である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のタンク。
- 式(I)の前記モノマーが6−アミノウンデカン二酸であることを特徴とする、請求項1に記載のタンク。
- 式(I)の多官能性モノマーの含有量が、前記コポリアミド中のモノマーの総モル数に対して0.1モル%〜0.5モル%の範囲である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のタンク。
- ランダムツリー型の前記コポリアミドが、前記コポリマー中のモノマーの総モル数に対して98モル%〜99.8モル%の範囲の含有量の式(II)の二官能性モノマーを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のタンク。
- 前記コポリアミドが、前記コポリアミド中のモノマーの総モル数に対して0.001モル%〜0.5モル%、とりわけ0.05モル%〜0.4モル%の範囲の含有量の式(III)又は式(IV)の二官能性モノマーを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のタンク。
- 前記コポリアミドが、式(I)の多官能性モノマーに対して0.15〜1の範囲のモル比の式(III)又は(IV)の二官能性モノマーを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のタンク。
- 前記組成物が鎖延長剤を含まない、請求項1〜9のいずれか一項に記載のタンク。
- 前記耐衝撃性改良剤が、前記ポリアミドと反応する官能基を含有する耐衝撃性改良剤である、請求項1〜10のいずれか一項に記載のタンク。
- 前記耐衝撃性改良剤が、無水マレイン酸グラフトポリエチレン、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン、無水マレイン酸グラフトポリブテン、無水マレイン酸グラフトポリイソプレン、無水マレイン酸グラフトエチレン−プロピレンゴム(EPR)、無水マレイン酸グラフトエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、エチレンの及びブチレンの無水マレイン酸グラフトゴム、無水マレイン酸グラフトスチレン−マレイミドコポリマー、無水マレイン酸グラフトスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンコポリマー、無水マレイン酸グラフトスチレン−アクリロニトリルコポリマー、及び無水マレイン酸グラフトアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンコポリマー、並びにそれらの水素化バージョンに言及され得る、1つ以上の無水マレイン酸グラフトポリオレフィンを含むか、又はまさにそれらからなる、請求項1〜11のいずれか一項に記載のタンク。
- 前記耐衝撃性改良剤が、
− とりわけ5重量%〜20重量%の範囲、特に8重量%〜15重量%の範囲の含有量における無水マレイン酸グラフトポリオレフィンと、
− 特に5重量%〜20重量%の範囲、特に8重量%〜15重量%の範囲の含有量におけるポリエチレン、ポリエチレン−ポリプロピレンコポリマー、ポリエチレン−ブテンコポリマー、ポリエチレン−オクテンコポリマー、ポリエチレン−ブタジエンコポリマーからとりわけ選択される、グラフトされていないポリオレフィン
との間の混合物である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のタンク。 - 前記ライナーをブロー成形又は押出ブロー成形により製造する工程と、それを組み立てて構造成分にする工程とを含む、請求項1〜13のいずれか一項に記載のガス貯蔵タンクの製造方法。
- 前記方法が、前記ライナーを複合コーティング層でコートする工程であって、前記複合材料が炭素繊維及び/又はガラス繊維を含む工程を含む、請求項14に記載の方法。
- 少なくとも
− 前記コポリアミド中のモノマーの総モル数に対して0.1モル%〜0.5モル%の範囲の含有量で、少なくとも1つの、とりわけ1つの、請求項1で定義された式(I)の多官能性モノマーと、
− 前記コポリマー中のモノマーの総モル数に対して98モル%〜99.8モル%の範囲の式(II)の二官能性モノマーの含有量で、少なくとも1つの、とりわけ1つの、請求項1で定義された式(II)の二官能性モノマーと、
− 前記コポリアミド中のモノマーの総モル数に対して0.001モル%〜0.5モル%の範囲の含有量で、少なくとも1つの、とりわけ1つの、請求項1で定義された式(III)の二官能性モノマー又は少なくとも1つの式(IV)の二官能性モノマーと
の間の、又はまさに専らそれらの間の反応により得られるランダムツリーコポリアミド。
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