JP6005054B2 - 圧力容器 - Google Patents
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Description
他方、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂は、低粘度であるため繊維材料への含浸性が良好であり、過酸化物触媒系や光重合開始剤を用いたラジカル重合を行うことができるためエポキシ樹脂を用いた場合に比べて硬化時間が短いという利点がある。しかしながら、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂は、一般的に、樹脂製の中空容器との密着性が低く、そして耐衝撃性も十分でない硬化物を与えるという欠点がある。
他方、樹脂硬化物の耐衝撃性を向上させる方法としても様々な検討がなされている。例えば、エポキシビニルエステル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリル樹脂と、スチレン等の共反応性モノマーとを含む樹脂組成物を用いることが提案されている(例えば、特許文献5〜7)。しかしながら、この樹脂組成物は、耐衝撃性に優れた硬化物を与えることができるものの、その硬化物の樹脂製の中空容器に対する密着性は十分でない。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、圧力容器に必要とされる特性を有する(すなわち、耐衝撃性及び樹脂製の中空容器との密着性に優れる)硬化物を与える圧力容器用樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、耐衝撃性及び透明性に優れた圧力容器を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、以下の[1]〜[11]である。
[1]樹脂製の中空容器と、
前記中空容器上にワインディング方法を用いて形成された、圧力容器用樹脂組成物を含浸させた繊維材料を硬化することによって得られた繊維強化樹脂層と
を有する圧力容器であって、前記圧力容器用樹脂組成物が、
(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂に由来する骨格を有するビニルエステル化合物、
(B)重量平均分子量が2,000〜8,000のウレタン(メタ)アクリル化合物、
(C)下記の一般式(1)〜(3):
CH2=CR−COO(CH2)xOH (1)
CH2=CR−COO(C2H4O)yH (2)
CH2=CR−COO(C3H6O)zH (3)
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり:x、y及びzは1〜20の自然数である)から選択される1種以上のラジカル重合性不飽和単量体、
(D)水酸基を有さないラジカル重合性不飽和単量体、
(E)有機過酸化物及び/又は有機金属塩
を含み、前記(A)成分と前記(B)成分との質量比が95:5〜30:70であり、前記(C)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して0.01〜20質量%であり、前記(D)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して20〜80質量%であることを特徴とする圧力容器。
[3]前記中空容器の表面がフレーム処理されていることを特徴とする[1]又は[2]の圧力容器。
[4]前記中空容器が、円筒状の胴部の両側にドーム部を有する形状の中空容器であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1つの圧力容器。
[6]樹脂製の中空容器と、
前記中空容器上に形成されたプライマー層と、
前記プライマー層上にワインディング方法を用いて形成された、樹脂組成物を含浸させた繊維材料を硬化することによって得られた繊維強化樹脂層と
を有する圧力容器であって、
前記プライマー層が、
(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂に由来する骨格を有するビニルエステル化合物、
(B)重量平均分子量が2,000〜8,000のウレタン(メタ)アクリル化合物、
(C)下記の一般式(1)〜(3):
CH2=CR−COO(CH2)xOH (1)
CH2=CR−COO(C2H4O)yH (2)
CH2=CR−COO(C3H6O)zH (3)
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり:x、y及びzは1〜20の自然数である)から選択される1種以上のラジカル重合性不飽和単量体、
(D)水酸基を有さないラジカル重合性不飽和単量体、
(E)有機過酸化物及び/又は有機金属塩
を含み、前記(A)成分と前記(B)成分との質量比が95:5〜30:70であり、前記(C)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して0.01〜20質量%であり、前記(D)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して20〜80質量%であるプライマーから形成されていることを特徴とする圧力容器。
[8]前記中空容器が、円筒状の胴部の両側にドーム部を有する形状の中空容器であることを特徴とする[6]又は[7]の圧力容器。
[9]前記(D)成分がスチレンモノマーであることを特徴とする[1]〜[8]のいずれか1つの圧力容器。
[10]前記(B)成分が、1分子中に2つ以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物と、1分子中に1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物と、ポリエチレングリコール、ポリエーテルポリオール及びアジペート系ポリエステルポリオールからなる群より選択される1種以上のポリオールとを反応させて得られることを特徴とする[1]〜[9]のいずれか1つの圧力容器。
本実施の形態の圧力容器用樹脂組成物(以下、「樹脂組成物」と略す。)は、下記の(A)〜(E)成分を必須成分として含む。
(A)成分は、ビニルエステル化合物である。このビニルエステル化合物は、エポキシアクリレートとも呼ばれ、一般にグリシジル基(エポキシ基)を有する化合物と、アクリル酸等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル化合物のカルボキシル基との開環反応により生成する重合性不飽和結合を持つ化合物である。
本実施の形態の樹脂組成物を調製する場合、ビニルエステル化合物として配合してもよいが、作業性の観点から、ビニルエステル樹脂として配合してもよい。ビニルエステル樹脂として配合する場合、このビニルエステル樹脂に用いられる重合性単量体は、下記の(C)成分及び/又は(D)成分であることができる。ビニルエステル樹脂中の重合性単量体の含有量は、特に限定されないが、好ましくは20質量%〜80質量%、より好ましくは30質量%〜60質量%である。重合性単量体の含有量が20質量%未満であると、ビニルエステル樹脂の粘度上昇によって作業性が低下してしまう場合がある。一方、重合性単量体の含有量が80質量%を超えると、所望の特性(耐衝撃性及び密着性)を有する硬化物が得られない場合がある。
不飽和一塩基酸の例としては、アクリル酸やメタクリル酸等が挙げられる。
飽和ジカルボン酸及び/又は不飽和ジカルボン酸の例としては、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸等が挙げられる。
α,β−不飽和カルボン酸エステル基を有するエポキシ化合物の例としては、グリシジルメタクリレート等が挙げられる。
カラム:昭和電工製LF−804・2本
カラム温度:40℃
試料:重合体の0.4質量%テトラヒドロフラン溶液
流量:1mL/分
溶離液:テトラヒドロフラン
本実施の形態の樹脂組成物を調製する場合、ウレタン(メタ)アクリル化合物として配合してもよいが、作業性の観点から、ウレタン(メタ)アクリル樹脂として配合してもよい。ウレタン(メタ)アクリル樹脂として配合する場合、このウレタン(メタ)アクリル樹脂に用いられる重合性単量体は、下記の(C)成分及び/又は(D)成分であることができる。ウレタン(メタ)アクリル樹脂中の重合性単量体の含有量は、特に限定されないが、好ましくは20質量%〜80質量%、より好ましくは30質量%〜60質量%である。重合性単量体の含有量が20質量%未満であると、ウレタン(メタ)アクリル樹脂の粘度上昇によって作業性が低下してしまう場合がある。一方、重合性単量体の含有量が80質量%を超えると、硬化物の密着性が十分に得られない場合がある。
CH2=CR−COO(CH2)xOH (1)
CH2=CR−COO(C2H4O)yH (2)
CH2=CR−COO(C3H6O)zH (3)
上記一般式中、Rは、水素原子又はメチル基であり:x、y及びzは1〜20の自然数、好ましくは1〜10の自然数である。x、y及びzが20を超えると、圧力容器を製造する際に作業性が低下することがある。
有機過酸化物としては、特に限定されず、公知のものを使用することができる。有機過酸化物の例としては、ケトンパーオキサイド、パーベンゾエート、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアリルパーオキサイド、パーオキシエステル及びパーオキシジカーボネート等が挙げられる。また、アゾ化合物等の使用も可能である。より具体的な例としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシベンゾエート、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3,3−イソプロピルヒドロパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジクミルヒドロパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、イソブチルパーオキサイド、3,3,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル及びアゾビスカルボンアミド等が挙げられる。これらは、単独又は組み合わせて用いることが可能である。また、これらの中でも、コスト、入手のし易さ及び安定性の観点から、クメンハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエートが好ましい。
ヘキサアリールビイミダゾールは、下記の一般式(1)を有するものが好ましい。
ヘキサアリールビイミダゾールの具体例としては、ビス(2,4,5−トリフェニル)イミダゾール、ビス(2−o−クロロフェニル−4,5−ジフェニル)イミダゾール、ビス(2−o,p−ジクロロフェニル−4,5−ジフェニル)イミダゾール、ビス(2−o−ブロモフェニル−4,5−ジフェニル)イミダゾール等が挙げられる。これらの中でも、ビス(2−o−ブロモフェニル−4,5−ジフェニル)イミダゾールが好ましい。また、特公昭41−3545号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾールを用いてもよい。
このようにして得られた本実施の形態の樹脂組成物は、樹脂製の中空容器との密着性に優れる硬化物を与えるため、圧力容器を製造する際のプライマーとして用いることができる。また、この樹脂組成物は、繊維材料に含浸して硬化することによって、樹脂製の中空容器との密着性及び耐衝撃性に優れた繊維強化樹脂層を形成することができる。従って、この樹脂組成物は、圧力容器の製造において使用するのに適している。
本実施の形態の圧力容器は、樹脂製の中空容器と、この中空容器上に形成された繊維強化樹脂層とを有する。ここで、繊維強化樹脂層は、実施の形態1の樹脂組成物を繊維材料に含浸して硬化することによって形成される。
繊維材料としては、特に限定されず、公知の様々な無機及び/又は有機繊維を用いることができる。このような繊維材料の例としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、高密度ポリエチレン繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維等が挙げられる。これらの中でも、耐熱性等の観点から、ガラス繊維が好ましい。また、これらの繊維材料は、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、繊維材料の形状も特に限定されず、ロービング、テープ状、マット状等のものを使用することができる。
このような中空容器は、公知の方法によって製造することができる。例えば、熱可塑性樹脂製ライナー材から形成される中空容器は、ブロー成形、回転成形、熱融着成形、射出成形等を用いて製造することができる。
接着剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。公知の接着剤としては、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、アクリル系接着剤の使用等が挙げられ、無水マレイン酸を付加したポリオレフィン系樹脂のような特殊接着剤を用いてもよい。エポキシ系接着剤としては、カレンズPE−1(昭和電工(株)製チオール)を使用した接着剤、ウレタン系接着剤としてはUM−50P(三井化学(株)製湿気硬化型一液ウレタン系接着剤)、アクリル系接着剤としてはスコッチウエルドDP−8005、DP−8010(住友スリーエム(株)製二液混合アクリル系接着剤)、特殊接着剤としてはコルノバMPO(日本シーマ(株)製、無水マレイン酸変性した非晶性ポリプロピレン樹脂系特殊樹脂)、アローベースSE−1200(ユニチカ(株)製)等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施の形態の圧力容器は、樹脂製の中空容器と、この中空容器上に形成されたプライマー層と、このプライマー層上に形成された繊維強化樹脂層とを有する。ここで、プライマー層は、実施の形態1の樹脂組成物を用いて形成される。
樹脂製の中空容器に樹脂組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。例えば、刷毛またはローラーによる塗布、スプレー塗布、ディッピング等の一般的な方法を用いることができる。
繊維強化樹脂層としては、特に限定されず、当該技術分野において公知のものを用いることができる。特に、本実施の形態の圧力容器では、プライマー層によって樹脂製の中空容器と繊維強化樹脂層との密着性を高めているため、樹脂製の中空容器との密着性が十分でない繊維強化樹脂層を用いることも可能である。
また、繊維強化樹脂層として、実施の形態2の圧力容器に用いられる繊維強化樹脂層を用いてもよい。このような構成とすることにより、プライマー層及び繊維強化樹脂層の樹脂成分が同じになるため、プライマー層と繊維強化樹脂層との密着性をより一層高くすることができる。
[(A)ビニルエステル化合物の調製]
攪拌機、還流冷却器、ガス導入管及び温度計を備えた反応装置に、エピコート828(油化シェルKK製エポキシ樹脂:エポキシ当量189):1890g、ビスフェノールA:342g、及びベンジルトリフェニルアンモニウムクロライド:12.3gを仕込み、窒素雰囲気下、150℃で2時間反応させた。反応終了後90℃まで冷却し、反応物に、メタクリル酸:602g、テトラデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド:9g、ハイドロキノン:0.9g、及びスチレン:1000gを加え、空気を吹き込みながら90℃で20時間、さらに反応させて、酸価が10mgKOH/gになった時点で反応を終了し、ビニルエステル化合物を得た。得られたビニルエステル化合物の重量平均分子量は3,420であった。ここで、重量平均分子量の測定はゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(昭和電工株式会社製Shodex GPC−101)を用い、下記条件にて常温で測定し、ポリスチレン換算にて算出し、以降の合成例及び比較合成例での重量平均分子量の測定も同様の装置を用いて行なった。
カラム:昭和電工製LF−804・2本
カラム温度:40℃
試料:重合体の0.4質量%テトラヒドロフラン溶液
流量:1mL/分
溶離液:テトラヒドロフラン
次に、このビニルエステル化合物にスチレンモノマー2318gを加え、25℃での粘度が0.3Pa・s、固形分が55質量%のビスフェノールA系ビニルエステル樹脂(VE−1)とした。
以下、ウレタン(メタ)アクリル化合物の合成例を示す。また、調製したウレタン(メタ)アクリル化合物は、各種のラジカル重合性不飽和単量体((C)成分及び/又は(D)成分)と混合してウレタン(メタ)アクリル樹脂とした。このとき使用した(C)成分の種類及びその構造を表1に示す。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネート:500g、アクトコールP−22(三井武田ケミカル(株)製ポリエーテルポリオール:重量平均分子量1000):700g、トーホーポリエチレングリコール#600(東邦化学工業(株)製ポリエチレングリコール:重量平均分子量600):180g、及びジブチル錫ジラウレート:0.2gを仕込み、60℃で4時間攪拌して反応させた。次いで、その反応物に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート:260gを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌して反応させることによってウレタンメタクリル化合物を得た。得られたウレタンメタクリル化合物の重量平均分子量は5,315であった。
次に、このウレタンメタクリル化合物に、スチレンモノマー:757g、2−ヒドロキシエチルアクリレート:126gを添加し、ウレタンメタクリル樹脂(U−1)とした。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネート:500g、アクトコールP−22(三井武田ケミカル(株)製ポリエーテルポリオール:重量平均分子量1000):700g、トーホーポリエチレングリコール#600(東邦化学工業(株)製ポリエチレングリコール:重量平均分子量600):180g、及びジブチル錫ジラウレート:0.2gを仕込み、60℃で4時間攪拌して反応させた。次いで、その反応物に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート:260gを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌して反応させることによってウレタンメタクリル化合物を得た。得られたウレタンメタクリル化合物の重量平均分子量は5,315であった。
次に、このウレタンメタクリル化合物に、スチレンモノマー:757g、4−ヒドロキシブチルアクリレート:126gを添加し、ウレタンメタクリル樹脂(U−2)とした。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネート:500g、アクトコールP−22(三井武田ケミカル(株)製ポリエーテルポリオール:重量平均分子量1000):500g、トーホーポリエチレングリコール#600(東邦化学工業(株)製ポリエチレングリコール:重量平均分子量600):60g、クラレポリオールP−1010((株)クラレ製アジペート系ポリエステルポリオール:重量平均分子量1000):400g、及びジブチル錫ジラウレート:0.15gを仕込み、60℃で4時間攪拌して反応させた。次いで、その反応物に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート:260gを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌して反応させることによってウレタンメタクリル化合物を得た。得られたウレタンメタクリル化合物の重量平均分子量は5,821であった。
次に、このウレタンメタクリル化合物に、スチレンモノマー:662g、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート:265gを添加し、ウレタンメタクリル樹脂(U−3)を得た。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネート:500g、アクトコールP−22(三井武田ケミカル(株)製ポリエーテルポリオール:重量平均分子量1000):800g、トーホーポリエチレングリコール#600(東邦化学工業(株)製ポリエチレングリコール:重量平均分子量600):90g、クラレポリオールP−2010((株)クラレ製アジペート系ポリエステルポリオール:重量平均分子量2000):100g、及びジブチル錫ジラウレート:0.15gを仕込み、60℃で4時間攪拌して反応させた。次いで、その反応物に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート:260gを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌して反応させることによってウレタンメタクリル化合物を得た。得られたウレタンメタクリル化合物の重量平均分子量は6,890であった。
次に、このウレタンメタクリル化合物に、スチレンモノマー:673g、ポリエチレングリコールモノアクリレート:269gを添加し、ウレタンメタクリル樹脂(U−4)とした。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネート:500g、トーホーポリエチレングリコール#600(東邦化学工業(株)製ポリエチレングリコール:重量平均分子量600):600g、及びジブチル錫ジラウレート:0.1gを仕込み、60℃で4時間攪拌して反応させた。次いで、その反応物に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート:260gを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌して反応させることによってウレタンメタクリル化合物を得た。得られたウレタンメタクリル化合物の重量平均分子量は3,902であった。
次に、このウレタンメタクリル化合物に、スチレンモノマー:628g、ヒドロキシプロピルアクリレート:105gを添加し、ウレタンメタクリル樹脂(U−5)とした。
合成例1において、2−ヒドロキシエチルアクリレートをスチレンモノマーに変更したこと以外は同様にしてウレタンメタクリル樹脂(U−6)を得た。
(合成例7)
合成例2において、2−ヒドロキシエチルメタクリレートをスチレンモノマーに変更したこと以外は同様にしてウレタンメタクリル樹脂(U−7)を得た。
(合成例8)
合成例3において、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートをエチレングリコールに変更したこと以外は同様にしてウレタンメタクリル樹脂(U−8)を得た。
(合成例9)
合成例4において、ポリエチレングリコールモノアクリレートをラウリルメタクリレートに変更したこと以外は同様にしてウレタンメタクリル樹脂(U−9)を得た。
攪拌器、還流冷却管、気体導入管及び温度計を備えた3Lの4つ口フラスコに、ジフェニルメタンジイソシアネート:750g、アクトコールP−22(三井武田ケミカル(株)製ポリエーテルポリオール:重量平均分子量1000):800g、トーホーポリエチレングリコール#600(東邦化学工業(株)製ポリエチレングリコール:重量平均分子量600):120g、及びジブチル錫ジラウレート:0.2gを仕込み、60℃で4時間攪拌して反応させた。次いで、その反応物に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート:130gを2時間かけて滴下しながら攪拌し、滴下終了後5時間攪拌して反応させることによってウレタンメタクリル化合物を得た。得られたウレタンメタクリル化合物の重量平均分子量は10,200であった。
次に、このウレタンメタクリル化合物に、スチレンモノマー:969gを添加し、ウレタンメタクリル樹脂(U−10)とした。
上記で得られたビニルエステル樹脂(VE−1)及びウレタンメタクリル樹脂(U−1)〜(U−10)を用い、表2に示す組成となるように他の成分と混合することによって樹脂組成物を調製した。これらの組成物では、(E)成分として、パーメックN(日油(株)製メチルエチルケトンパーオキサイド)及びコバルトN(昭和電工(株)製6%ナフテン酸コバルト)を用いた。なお、(C)成分及び/又は(D)成分の種類及び配合量は、ビニルエステル樹脂及びウレタンメタクリル樹脂を調製する際に調整したため、この樹脂組成物の調製の際に(C)成分及び/又は(D)成分の更なる配合は行わなかった。
円筒状の胴部の両側にドーム部を有する繭型の高密度ポリエチレン製中空容器(胴部の長さ:593mm、胴部の外径:380mm、ドーム部を含めた全長:830mm、肉厚:4mm)を、プロパンガスを燃料とする熱量5857KJ、温度1300℃の炎の中を10秒かけて通過させて中空容器表面全体のフレーム処理を行った。
フレーム処理した高密度ポリエチレン製中空容器から15cm・15cmの板状サンプルを切り出した。次に、各樹脂組成物を#600ロービングクロス(2プライ)に含浸したものを、板状サンプル上に配置し、1日放置して常温硬化させることにより、板状サンプル上に繊維強化樹脂層を形成した。
次に、アドヒージョン試験機(プルオフ付着試験)を用い、板状サンプルと繊維強化樹脂層との間の接着強度を測定した。この測定では、エポキシ系接着剤を用いてφ20mmの接着治具を繊維強化樹脂層の表面に接着し、内径φ20mmホルソーを用いて接着治具の周囲を板状サンプルまで切り込みを入れた後、接着強度を測定した。アドヒージョン試験機としてはエルコメーター社製のアドヒージョンテスターを用いた。その結果を表4に示す。
上記と同様にしてフレーム処理した高密度ポリエチレン製の中空容器から15cm・15cmの板を切り出した。次に、上記の各樹脂組成物(プライマー)を板状サンプル上に刷毛を用いて100g/m2塗布し、室温にて1日放置し、プライマー層を形成した。次に、100質量部のリポキシR−806(昭和電工(株)製 ビニルエステル樹脂)に対して1.0質量部のパーメックN(日油(株)製メチルエチルケトンパーオキサイド)及び0.3質量部の6%ナフテン酸コバルトを配合した樹脂組成物を#600ロービングクロス(2プライ)に含浸したものをプライマー層上に配置し、1日放置して常温硬化させることにより、プライマー層上に繊維強化樹脂層を形成した。
実施例1〜8及び比較例1〜6の樹脂組成物において、(E)成分の種類及び配合量を表6のように変更したこと以外は同様にして実施例9〜16及び比較例9〜14の樹脂組成物を調製した。なお、これらの樹脂組成物では、(E)成分として、パークミルH80(日油(株)製クメンハイドロパーオキサイド)、パーブチルZ(日油(株)製t−ブチルパーオキシベンゾエート)、マンガネーゼO(昭和電工(株)製6%オクチル酸マンガン)、コバルトN(昭和電工(株)製6%ナフテン酸コバルト)を用いた。
1週間の養生後、得られた圧力容器に対して水圧で最高充填(1.8MPa)の圧力と0.18MPaの圧力との間を毎分10回のサイクルで1000サイクル繰り返して負荷をかけた。その後、圧力容器を切断して中空容器と繊維強化樹脂層との間の剥離の有無を目視で確認した。この評価において、剥離がなかったものを○、剥離があったものを・として表す。その結果を表7に示す。
Claims (11)
- 樹脂製の中空容器と、
前記中空容器上にワインディング方法を用いて形成された、圧力容器用樹脂組成物を含浸させた繊維材料を硬化することによって得られた繊維強化樹脂層と
を有する圧力容器であって、前記圧力容器用樹脂組成物が、
(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂に由来する骨格を有するビニルエステル化合物、
(B)重量平均分子量が2,000〜8,000のウレタン(メタ)アクリル化合物、
(C)下記の一般式(1)〜(3):
CH2=CR−COO(CH2)xOH (1)
CH2=CR−COO(C2H4O)yH (2)
CH2=CR−COO(C3H6O)zH (3)
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり:x、y及びzは1〜20の自然数である)から選択される1種以上のラジカル重合性不飽和単量体、
(D)水酸基を有さないラジカル重合性不飽和単量体、
(E)有機過酸化物及び/又は有機金属塩
を含み、前記(A)成分と前記(B)成分との質量比が95:5〜30:70であり、前記(C)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して0.01〜20質量%であり、前記(D)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して20〜80質量%であることを特徴とする圧力容器。 - 前記中空容器が熱可塑性樹脂製ライナー材から形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力容器。
- 前記中空容器の表面がフレーム処理されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力容器。
- 前記中空容器が、円筒状の胴部の両側にドーム部を有する形状の中空容器であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧力容器。
- 前記繊維材料がガラス繊維であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の圧力容器。
- 樹脂製の中空容器と、
前記中空容器上に形成されたプライマー層と、
前記プライマー層上にワインディング方法を用いて形成された、樹脂組成物を含浸させた繊維材料を硬化することによって得られた繊維強化樹脂層と
を有する圧力容器であって、
前記プライマー層が、
(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂に由来する骨格を有するビニルエステル化合物、
(B)重量平均分子量が2,000〜8,000のウレタン(メタ)アクリル化合物、
(C)下記の一般式(1)〜(3):
CH2=CR−COO(CH2)xOH (1)
CH2=CR−COO(C2H4O)yH (2)
CH2=CR−COO(C3H6O)zH (3)
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり:x、y及びzは1〜20の自然数である)から選択される1種以上のラジカル重合性不飽和単量体、
(D)水酸基を有さないラジカル重合性不飽和単量体、
(E)有機過酸化物及び/又は有機金属塩
を含み、前記(A)成分と前記(B)成分との質量比が95:5〜30:70であり、前記(C)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して0.01〜20質量%であり、前記(D)成分の配合割合が、前記(A)〜(D)成分の合計に対して20〜80質量%であるプライマーから形成されていることを特徴とする圧力容器。 - 前記中空容器が熱可塑性樹脂製ライナー材から形成されることを特徴とする請求項6に記載の圧力容器。
- 前記中空容器が、円筒状の胴部の両側にドーム部を有する形状の中空容器であることを特徴とする請求項6又は7に記載の圧力容器。
- 前記(D)成分がスチレンモノマーであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の圧力容器。
- 前記(B)成分が、1分子中に2つ以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物と、1分子中に1つ以上の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物と、ポリエチレングリコール、ポリエーテルポリオール及びアジペート系ポリエステルポリオールからなる群より選択される1種以上のポリオールとを反応させて得られることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の圧力容器。
- 前記有機過酸化物が、クメンハイドロパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド及びt−ブチルパーオキシベンゾエートからなる群より選択される1種以上であり、前記有機金属塩が、ナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト及びナフテン酸マンガンからなる群より選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の圧力容器。
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