JP5600586B2 - 燃料容器 - Google Patents

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本発明は、バイオディーゼル燃料に対するバリア性及び耐脆性劣化に優れた燃料容器に関する。
プラスチック製燃料容器としては、ポリエチレン製単層型のものが普及しているが、燃料透過性が比較的高いという欠点がある。ガソリンエンジン車では燃料容器を積層体で構成し、積層体の層の一部にガソリンバリア性を有する層を設けることで透過を抑える手法が有効だが、ディーゼル燃料の場合、ガソリンに比べ透過量が小さいことから、ポリエチレン製単層型でも燃料透過性は各国の環境規制値の範囲内に収まっている。
一方、化石燃料の消費節約の観点から、ディーゼルエンジン使用車では、生物由来の脂肪酸エステルを含有するバイオディーゼル燃料の使用が全世界的に進められている。
バイオディーゼル燃料に用いられる脂肪酸エステルは、なたね油、大豆油、コーン油などの植物油や動物油を原料としているが、このような植物油や動物油は、脂肪酸グリセリンエステルが主成分となっている。脂肪酸グリセリンエステルを加水分解してグリセリンと脂肪酸に分解した後、脂肪酸とメタノール又はエタノールを縮合することによって脂肪酸エステルが合成される。また、脂肪酸グリセリンエステルとメタノール又はエタノールとのエステル交換反応によっても脂肪酸エステルが合成される。このようにして合成される脂肪酸メチルエステル又は脂肪酸エチルエステルを含む燃料が、一般的なバイオディーゼル燃料である。
しかしながら、植物や動物に由来するバイオディーゼル燃料は不飽和脂肪酸エステルを多く含み、酸化された場合、従来のポリエチレン製単層型の燃料容器では脆性劣化が促進され、耐衝撃性が低下する問題があることを本願発明者は見出した。また燃料透過性も現行規制では問題ないものの、今後の環境規制の更なる強化に対しては必ずしも充分とは言えないものである。
USP6033749には、エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の両側に、接着性樹脂(b)層を介して高密度ポリエチレン(a)層が配置された多層構造体からなり、エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の内側にある各層の厚みの合計をIとし、(c)層の外側にある各層の厚みの合計をOとしたときの厚み比(I/O)が約40/60より小さく、かつ、(c)層の厚みをAとし、全体厚みをBとしたときの厚み比(A/B)が下記(1)式を満足する、酸素含有化合物を含むガソリン用の燃料容器が記載されている。
0.005≦(A/B)≦0.13 (1)
しかしながら、USP6033749で用いられるガソリンに含まれる酸素含有化合物は、メタノール、エタノール及びメチルターシャリーブチルエーテル(MTBE)のみであって、脂肪酸エステルについて記載されているわけではない。したがって、不飽和脂肪酸エステルを含むバイオディーゼル燃料を用いた場合の特有の問題点について、USP6033749には何ら開示されていない。
米国特許第6033749号公報
かかる状況に鑑み、バリア性能及び耐脆性劣化に優れた燃料容器を提供することは大きな意義を有するものである。本発明は、高密度ポリエチレン層、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)層を有し、バリア性能に優れ、しかも容器表面における不飽和脂肪酸エステルの酸化が原因の脆性劣化耐性にも優れる燃料容器を提供することを目的とする。
上記目的は、エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の両側に、接着性樹脂(b)層を介して高密度ポリエチレン(a)層が配置された多層構造体からなり、エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)のエチレン含量が20〜25モル%であり、脂肪酸メチルエステル及び脂肪酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも1種の脂肪酸エステルを1〜80重量%含有し、脂肪酸エステル以外の成分は主として軽油であるバイオディーゼル燃料が収容された燃料容器を提供することによって達成される。
このときエチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の内側にある各層の厚みの合計をIとし、(c)層の外側にある各層の厚みの合計をOとしたときの厚み比(I/O)が50/50より小さく、かつ、(c)層の厚みをAとし、全体厚みをBとしたときの厚み比(A/B)が下記(1)式を満足すること好ましい。
0.005≦(A/B)≦0.13 (1)
本発明の燃料容器は、バイオディーゼル燃料に対するバリア性能及び耐脆性劣化に優れたものである。したがって、環境問題に適合するばかりか、実際の使用時における安全性をも大きく高めるものである。
本発明の燃料容器はコア層のEVOH(c)層の両側に接着性樹脂(b)層を介して高密度ポリエチレン(a)層が配置された構成となっている。
本発明において、EVOH(c)はエチレン−ビニルエステル共重合体をケン化して得られるものであり、エチレン含量は20〜60モル%が好ましい。エチレン含量が20モル%未満では溶融成形性が悪く、高湿度下でのガソリンバリア性が悪化することがある。より好適には22モル%以上である。一方、エチレン含量が60モル%を越えるとガソリンバリア性が悪化する。より好適には40モル%以下、さらに好適には35モル%以下、特に好適には30モル%以下であり、最適には25モル%以下である。
一般にEVOHはそのエチレン含量が少ないほど、耐衝撃性が低下することが知られている。しかしながら、不飽和脂肪酸エステルを含有するバイオディーゼル燃料を収容した燃料容器においては、不飽和脂肪酸エステルの酸化が原因のポリエチレンの脆性劣化に由来する耐衝撃性の低下の方が深刻である。したがって、他の燃料を収容する燃料容器と異なり、EVOH(c)のエチレン含量を30モル%以下、あるいは25モル%以下という、通常よりも低めに設定することが好ましい。
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。
また、本発明の趣旨を阻害しない範囲でEVOH(c)に共重合成分を含んでもよい。共重合成分は特に限定されるものではないが、ビニルシラン化合物0.0002〜0.2モル%を含有する場合は共押し出しする際の基材樹脂との溶融粘性の整合性が改善され、均質な共押し出し多層フィルムの製造が可能なだけでなく、EVOH同士をブレンドに使用する際の分散性が改善され成形性などの改善の面で有効である。ここで、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、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートが挙げられる。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。また、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)など}、ビニルピロリドン(N−ビニルピロリドンなど)]を共重合することもできる。
本発明に用いるEVOH(c)の好適なメルトインデックス(MI)(190℃、2160g荷重下で測定した値;融点が190℃付近あるいは190℃を越えるものは2160g荷重下、融点以上の複数の温度で測定し、片対数グラフで絶対温度の逆数を横軸、MI(対数)を縦軸としてプロットし、190℃に外挿した値)は、0.1〜50g/10分、最適には0.5〜20g/10分である。
また、本発明においてEVOH(c)は、エチレン含有量および/または鹸化度の異なる1種あるいはそれ以上のEVOHをブレンドして用いる事がより好適な場合もある。
本発明において、EVOH(c)層は、本来はEVOH樹脂単独からなる層であるが、本発明の趣旨を阻害しない範囲で他の樹脂を配合することもできる。他の樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリアミド系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート等)、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂等があげられ、なかでもエチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体や、ボロン酸基、ボリン酸基、水の存在下でボロン酸基、ボリン酸基に転化しうるホウ素含有基から選ばれる少なくとも一つの官能基を有するポリオレフィン等の変性ポリオレフィンが好適なものとして挙げられる。ただし、配合することによって低下するガソリンバリア性、溶融安定性を考慮した上で、少量を添加することができるのみである。
本発明において高密度ポリエチレン(a)とは、たとえばチグラー触媒を用い、低圧法または中圧法により得られるもので、密度0.93g/cm以上、好適には0.94g/cm以上のものである。密度が0.93g/cm未満のポリエチレンではバリア性および剛性が不足し、燃料容器として使用に耐えない。また、高密度ポリエチレン(a)の好適なMI(190℃、2160g荷重下で測定した値)は、0.001〜0.6g/10分、好適には0.005〜0.1g/10分である。
また、高密度ポリエチレン(a)層には本発明の趣旨を阻害しない範囲で他の樹脂等を配合してもよい。他の樹脂としては、EVOH樹脂、他のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリアミド系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート等)、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂等があげられる。ただし、高密度ポリエチレン(a)を主成分とし、本発明の趣旨を阻害しない範囲で配合することが好ましい。
また成形時のスクラップ回収物も、主成分が高密度ポリエチレンであれば高密度ポリエチレン(a)層として用いることができる。ここでスクラップ回収物としては、中空容器、管状容器、および管状体などの成形品を製造する場合に発生する成形ロス部分や、一般消費者に使用された後のスクラップ回収品の粉砕物等がある。かかるスクラップ回収物を用いることで廃棄物量が抑制されるので環境保全の観点から好ましく、コスト低減の効果も得られる。この場合、スクラップ回収物単独で高密度ポリエチレン(a)層とすることもできるし、スクラップ回収物と高密度ポリエチレンを混合したものを高密度ポリエチレン(a)層とすることもできる。また、高密度ポリエチレン(a)単独からなる層とスクラップ回収物を含有する層の複層構造からなる高密度ポリエチレン(a)層を採用することもできる。
スクラップ回収物の成分は、高密度ポリエチレン(a)を主成分とし、EVOH(c)および接着性樹脂(b)を含有するものが代表的であるが、溶融製膜性を改善するために、スクラップ回収物成分に相溶化剤や、安定化剤を別途添加しても良い。かかる相溶化剤、安定化剤としては、エチレン−アクリル酸エステル−無水マレイン酸三元共重合体、もしくはボロン酸基、ボリン酸基、水の存在下でボロン酸基、ボリン酸基に転化しうるホウ素含有基から選ばれる少なくとも一つの官能基を有する樹脂、または高級脂肪酸の金属塩、ハイドロタルサイト等があげられる。
このような高密度ポリエチレン(a)層を接着性樹脂(b)層を介してEVOH(c)層の両側に積層することにより、後述する実施例に示すとおり、燃料バリア性の優れた、しかも耐衝撃性の優れた燃料容器を得ることができる。高密度ポリエチレン(a)層は最内層および最外層にあることが好適な態様であるが、他の樹脂層が最内層または最外層に積層されることは、本発明の目的が阻害されないかぎり自由である。なお、内外層を加えた高密度ポリエチレン(a)層の厚みとしては好ましくは300〜10000μm、さらに好ましくは500〜8000μm、最適には1000〜6000μmである。
また、接着性樹脂(b)層に使用される接着性樹脂(b)としては、特に限定されるものではなく、変性ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系一液型あるいは二液型硬化性樹脂等を用いることができる。なかでも、EVOH(c)および高密度ポリエチレン(a)との接着性、溶融成形性の観点から変性ポリオレフィン系樹脂が好ましく、特にカルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂が好ましい。かかるカルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂は不飽和カルボン酸またはその無水物(無水マレイン酸など)をオレフィン系重合体または共重合体に共重合するか、グラフト変性することによって得ることができる。
さらに、カルボン酸変性ポリオレフィン系樹脂がカルボン酸変性ポリエチレン系樹脂であることが、高密度ポリエチレン(a)との接着性、あるいはスクラップ回収時の相溶性の観点からより好ましい。かかるカルボン酸変性ポリエチレン系樹脂の例としては、ポリエチレン{低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、超低密度ポリエチレン(SLDPE)}、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル(メチルエステル、またはエチルエステル)共重合体等をカルボン酸変性したものが挙げられる。
このような接着性樹脂(b)層を高密度ポリエチレン(a)層とEVOH(c)層の間に設置することで、層内接着性の優れた、しかも本発明の目的とするバリア性および耐衝撃性の優れた燃料容器を得ることができる。なお、用いられる複数の層を加えた接着性樹脂(b)層の厚みとしては好ましくは5〜1000μm、さらに好ましくは10〜500μm、最適には20〜300μmである。接着性樹脂(b)層の膜厚が小さすぎると接着性が低下し、厚すぎるとコストが上昇することになる。
本発明での高密度ポリエチレン(a)層には、上述の通り高密度ポリエチレンを主成分とするスクラップ回収層(r)も含まれるが、かかるスクラップ回収層(r)をも考慮した高密度ポリエチレン(a)層、接着性樹脂(b)層及び、EVOH(c)層を含む本発明の多層構造体の層構成としては以下のようなものが例示される。この例示において、左が内側で右が外側である。
5層;(内)a/b/c/b/a(外)、a/b/c/b/r、r/b/c/b/a
6層;a/b/c/b/r/a、a/r/b/c/b/a、r/a/b/c/b/a、a/r/b/c/b/r、r/a/b/c/b/r、a/b/c/b/a/r、r/b/c/b/r/a、r/b/c/b/a/r
7層;a/r/b/c/b/r/a、a/r/b/c/b/a/r、r/a/b/c/b/a/r、r/a/b/c/b/r/a、a/r/b/c/b/r/a、r/a/b/c/b/a/r
ただし、層構造は、上記に限定されるものではない。これらのうち、好適な層構成としては、a/b/c/b/a、a/b/c/b/r/a等が示される。
また燃料容器の全体厚みは好ましくは310〜10000μm、より好ましくは500〜8500μm、最適には1000〜7000μmである。なお、これらの厚みは燃料容器の胴部における平均厚みをいう。全体厚みが大きすぎると重量が大きくなりすぎ、自動車等の燃費に悪影響を及ぼし、燃料容器のコストも上昇する。一方全体厚みが小さすぎると剛性が保てず、容易に破壊されてしまう問題がある。したがって、容量や用途に対応した厚みを設定することが重要である。
本発明において、エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の内側にある各層の厚みの合計をIとし、(c)層の外側にある各層の厚みの合計をOとしたときの厚み比(I/O)が50/50より小さく設定することによって、より大きな効果を得ることができる。これは、言い換えれば、EVOH(c)層を、全体厚みに対し内側寄りの位置に配置するということである。ここで、内側あるいは外側の一部に(a)層、(b)層以外の層を有する場合には、その厚みをI、Oに加えるものである。なお、本発明における各層の厚みは、容器の胴部の平均厚みのことをいう。その効果は中心から離れるほど大きく、(I/O)≦45/55であることが好ましく、(I/O)≦40/60であることがさらに好ましい。さらに加えて(I/O)≦35/65であることが特に好ましく、(I/O)≦30/70であることが最適である。
上記したように、EVOH(c)層を、全体厚みに対し内側寄りの位置に配置することにより、バリア性に優れ、なおかつ耐衝撃性に優れた特性を付与することができる。これにより、環境問題に適合するばかりか、実際の使用時における安全性をも大きく高めるものである。さらに、バイオディーゼル燃料に対するバリア性が改善されるために、従来よりも薄いEVOH(c)層を用いても従来と同程度のバリア性が得られることになり、耐衝撃性の改善、コスト低減の効果も得られる。また耐衝撃性が改善されるので、燃料容器の全体厚みを薄くしても従来と同程度の耐衝撃性が得られることになり、容器の重量の軽量化、コストの削減を図ることも可能となる。
一方、本発明の燃料容器は、EVOH(c)層を全体厚みに対し内側寄りの位置に配置することが好適であるが、最内層の位置に配置してはならない。燃料容器を成形する方法で最も一般的な方法は、押出ブロー成形であるが、このとき円筒状溶融パリソンを金型で切断、接着しなければならず、その際最内層同士が互いに接する形で接着することで円筒状開口部を閉じることになる。この閉じた部分(ピンチオフ部分という)の接着強度が低下すると燃料容器全体としての耐衝撃性が低下することになる。したがって、最内層に高密度ポリエチレン(a)層が配置されることが必要なのである。すなわち、(I/O)≧1/99が好ましく、(I/O)≧2/98がより好ましく、(I/O)≧5/95が特に好ましく、(I/O)≧10/90が最適である。
また、EVOH(c)層の厚みをAとし、全体厚みをBとしたときの厚み比(A/B)が下記(1)式を満足することでより大きな効果を得ることができる。
0.005≦(A/B)≦0.13 (1)
(A/B)が0.005未満である場合、バリア層であるEVOH(c)層の層厚みが小さいのみならず、(c)層の膜厚むらによりEVOH(c)層が極めて薄くなる部分も発生するのでガソリンバリア性が充分でない。(A/B)の値は好ましくは0.01以上であり、より好ましくは0.02以上である。一方(A/B)が0.13以上である場合、EVOH(c)層の増加にともない耐衝撃性が悪化する。さらに、高価なEVOH樹脂を大量に用いることになりコストも上昇することになる。(A/B)の値は好ましくは0.10以下であり、より好ましくは0.07以下である。
本発明の多層構造体からなる燃料容器を得る方法としては、特に限定されるものではないが、一般のポリオレフィンの分野において実施されている成形方法、例えば、押出成形、ブロー成形、射出成形等があげられ、特に、共押出成形、共射出成形が好適である。中でも特に共押出ブロー成形法が最適である。
本発明において燃料容器とは、自動車、オートバイ、船舶、航空機、発電機及び工業用、農業用機器に搭載された燃料容器、もしくは、これら燃料容器に燃料を補給するための携帯用容器、さらには、これら稼動のために用いる燃料を保管するための容器を意味する。
本発明で用いられるバイオディーゼル燃料に含まれる脂肪酸エステルは、脂肪酸メチルエステル及び脂肪酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも1種の脂肪酸エステルである。ここでエステルを構成する脂肪酸の炭素数は10〜30であることが好ましい。
また本発明で用いられるバイオディーゼル燃料が、脂肪酸エステルを1重量%以上含有することが好ましく、3重量%以上含有することがより好ましい。生物由来の脂肪酸エステルを一定量以上含有することで、化石燃料の使用量を削減することができる。この場合、脂肪酸エステル以外の成分は主として軽油である。
一方、燃焼性能の観点からは、化石燃料由来の軽油を含むことが好ましい場合がある。すなわち、軽油と脂肪酸エステルの両方を含むバイオディーゼル燃料を用いることが好ましい場合がある。このときの脂肪酸エステルの含有量の好適な上限値は80重量%であり、より好適な上限値は60重量%である。この場合、脂肪酸エステル以外の成分は主として軽油である。
なお、本発明においては、多層構造体の構成成分である高密度ポリエチレン(a)層、接着性樹脂(b)層、EVOH(c)層には、添加剤を配合することもできる。このような添加剤の例としては、酸化防止剤、可塑剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、着色剤、フィラー等を挙げることができる。添加剤の具体的な例としては次の様なものが挙げられる。
酸化防止剤:
2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、4,4’−チオビス−(6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、4,4’−チオビス−(6−t−ブチルフェノール)等。
紫外線吸収剤:
エチレン−2−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリレート、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、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ール、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。
可塑剤:
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル、ワックス、流動パラフィン、リン酸エステル等。
帯電防止剤:
ペンタエリスリットモノステアレート、ソルビタンモノパルミテート、硫酸化ポリオレフィン類、ポリエチレンオキシド、カーボワックス等。
滑剤:
エチレンビスステアロアミド、ブチルステアレート等。
着色剤:
カーボンブラック、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。
充填剤:
グラスファイバー、アスベスト、バラストナイト、ケイ酸カルシウム、タルク、モンモリロナイト等。
また、EVOH(c)には、ゲル発生防止対策として、ハイドロタルサイト系化合物、ヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系熱安定剤、高級脂肪酸カルボン酸の金属塩(たとえば、ステアリン酸カルシウム、マグネシウムなど)の一種、または、二種以上を0.01〜1重量%添加することは好適である。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を説明する。ただし、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
実施例1
EVOH{エチレン含量24モル%、けん化度99.6%、MI=2.2g/10分(210℃、2160g荷重)}をコア層とし、高密度ポリエチレン(HDPE){MI=0.01g/10分(190℃、2160g荷重)、密度0.96g/cm}を外層にして、さらに、接着性樹脂(b)層に無水マレイン酸変性ポリエチレン{MI=0.2g/10分(190℃、2160g荷重)、三井化学製「アドマーGT−6A」}を用い、共押出成形にて3種5層(HDPE/AD/EVOH/AD/HDPE=90/10/20/10/90μm)の積層体を得た。
この積層体の5種類のモデル燃料のバリア性能をGTRテック社フロー式ガス・蒸気透過率測定装置(GTR−30XFKE)を用いて測定した。積層体は20℃65%RHで1ヶ月調湿し、測定は60℃で実施した。5種類のモデル燃料の組成は下記のとおりである。
Ref.Cガソリン:トルエン/イソオクタン=50/50重量%
CE10ガソリン:トルエン/イソオクタン/エタノール=45/45/10重量%
ディーゼル燃料A:なたね油由来の脂肪酸メチルエステル100重量%
ディーゼル燃料B:低硫黄ディーゼル燃料/ディーゼル燃料A=95/5重量%
ディーゼル燃料C:低硫黄ディーゼル燃料/ディーゼル燃料A=80/20重量%
この積層体を12cm×12cmにカットしたもの2枚をヒートシールし、パウチを作成し、中に5種類のモデル燃料50ccを充填して、40℃の酸素雰囲気下で1年保存した。充填する時には、パウチ内部に空気が入らないようにした。保存後、モデル燃料を除去し、パウチを90度に1回屈曲し、表面の亀裂状態から脆性破壊耐性を5段階(優、良、可、不可、不良)で評価した。結果を表1及び2に示す。
実施例2、比較例3〜4
多層シートの各層の厚みおよび構成を表1に示すように変えた以外は、実施例1と同様の条件で、燃料バリア試験および脆性破壊耐性試験を行った。結果を表1及び2にまとめて示す。
比較例1,2
積層体の代わりに高密度ポリエチレン(a)の単層シートに変えた以外は、実施例1と同様の条件で、燃料透過試験および脆性破壊耐性試験を行った。結果を表1及び2にまとめて示す。
Figure 0005600586
Figure 0005600586

Claims (2)

  1. エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の両側に、接着性樹脂(b)層を介して高密度ポリエチレン(a)層が配置された多層構造体からなり、エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)のエチレン含量が20〜25モル%であり、脂肪酸メチルエステル及び脂肪酸エチルエステルからなる群から選択される少なくとも1種の脂肪酸エステルを1〜80重量%含有し、脂肪酸エステル以外の成分は主として軽油であるバイオディーゼル燃料が収容された燃料容器。
  2. エチレン−ビニルアルコール共重合体(c)層の内側にある各層の厚みの合計をIとし、(c)層の外側にある各層の厚みの合計をOとしたときの厚み比(I/O)が50/50より小さく、かつ、
    (c)層の厚みをAとし、全体厚みをBとしたときの厚み比(A/B)が下記(1)式を満足する請求項に記載の燃料容器。
    0.005≦(A/B)≦0.13 (1)
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2986616B1 (fr) * 2012-02-06 2014-11-21 Arkema France Procede de modelisation de permeation aux essences d'une structure polymere multicouches
EP3047969B1 (de) * 2015-01-22 2018-04-25 Kautex Textron Gmbh&Co. Kg Mehrlagiges verbundmaterial und gegenstände umfassend dasselbe
CN107256277B (zh) * 2017-02-15 2020-06-19 武汉理工大学 一种双峰聚乙烯分子断裂模拟方法与装置
JP7096246B2 (ja) * 2017-06-05 2022-07-05 株式会社クラレ 共射出成形多層構造体およびその製造方法
CN116323206A (zh) * 2020-08-14 2023-06-23 卓越塑料冲压股份有限公司Dba冲击塑料 阻隔增强的聚合物膜结构、制备方法及其制品

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0929904A (ja) * 1995-05-12 1997-02-04 Kuraray Co Ltd 燃料容器
JP2001527109A (ja) * 1997-12-18 2001-12-25 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 植物油エステルの貯蔵、移送用プラスチック製品および成形品を製造するための、立体障害アミンまたはそのn−ヒドロキシもしくはn−オキシル誘導体により安定化されたエチレンホモポリマーおよびコポリマーの使用
JP2004059720A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Asahi Kasei Chemicals Corp 耐バイオディーゼル燃料性に優れたポリオキシメチレン樹脂組成物及びその成形部品
JP2006205464A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Tokai Rubber Ind Ltd 燃料用ホース
WO2007135938A1 (ja) * 2006-05-24 2007-11-29 Daikin Industries, Ltd. 燃料バリア性材料およびそれから形成される成形品
WO2007135937A1 (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素エラストマー組成物および該組成物からなる成形品

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4040317A1 (de) * 1990-12-17 1992-06-25 Henkel Kgaa Mischungen von fettsaeureniedrigalkylestern mit verbesserter kaeltestabilitaet
CA2175609C (en) * 1995-05-12 2004-06-22 Hata, Nobuhiko Fuel tank
GB0025195D0 (en) * 2000-10-13 2000-11-29 Borealis Tech Oy Liquid container

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0929904A (ja) * 1995-05-12 1997-02-04 Kuraray Co Ltd 燃料容器
JP2001527109A (ja) * 1997-12-18 2001-12-25 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 植物油エステルの貯蔵、移送用プラスチック製品および成形品を製造するための、立体障害アミンまたはそのn−ヒドロキシもしくはn−オキシル誘導体により安定化されたエチレンホモポリマーおよびコポリマーの使用
JP2004059720A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Asahi Kasei Chemicals Corp 耐バイオディーゼル燃料性に優れたポリオキシメチレン樹脂組成物及びその成形部品
JP2006205464A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Tokai Rubber Ind Ltd 燃料用ホース
WO2007135937A1 (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素エラストマー組成物および該組成物からなる成形品
WO2007135938A1 (ja) * 2006-05-24 2007-11-29 Daikin Industries, Ltd. 燃料バリア性材料およびそれから形成される成形品

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