JP6185117B2 - Manufacturing method of pressure vessel - Google Patents

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Description

本発明は、圧力容器の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a pressure vessel.

ライナの表面にフィラメントワインディング等によって補強材層を施した圧力容器では、容器の内部を真空にする真空試験(たとえばEN14427規格やISO11119−3規格に規定された真空試験)を行ったとき、両層間の接着力が弱いと界面が剥離してライナが座屈するという問題がある。   In a pressure vessel in which a reinforcing material layer is applied to the liner surface by filament winding or the like, when a vacuum test is performed to evacuate the inside of the vessel (for example, a vacuum test stipulated in the EN 14427 standard or ISO 11119-3 standard), both layers If the adhesive strength is weak, the interface peels and the liner buckles.

前記接着力を高める手法の一つとしては両層間に接着性樹脂を介在させることが考えられ、特許文献1には、ライナで形成された中空容器と補強材層との間に接着剤層を介在させる技術が記載されている。   One method for increasing the adhesive strength is to interpose an adhesive resin between the two layers. Patent Document 1 discloses that an adhesive layer is provided between a hollow container formed of a liner and a reinforcing material layer. The intervening technique is described.

特開2008−164131号公報JP 2008-164131 A

本発明者は、ポリエチレン樹脂からなるライナに対し、官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂を用いると、ライナと補強材層との間に良好な接着性が得られることを試験により確認した。しかし、前記接着性樹脂は官能基の量(MA含有量)が多いほど接着性は優れるが、材料単価が高くなるという問題がある。   The present inventor has confirmed through tests that good adhesiveness can be obtained between the liner and the reinforcing material layer when an adhesive resin made of polyethylene having a functional group is used for a liner made of polyethylene resin. However, the adhesive resin has better adhesion as the amount of functional groups (MA content) increases, but there is a problem that the unit price of the material becomes higher.

また、市販されている接着性樹脂は、汎用のポリエチレン樹脂に比して、メルトフローレート(MFR)の数値が大きい、すなわち樹脂の流動性が良いものがほとんどである。この接着性樹脂を、ブロー成形工程における押出しスクリュー装置で搬送させると、流動性が良すぎることから搬送量が一定になりにくくなり、サージングが発生してパリソンの押出し量がムラになりやすいという問題がある。ブロー成形工程で用いる一般の押出しスクリュー装置は、汎用のポリエチレン樹脂のMFRの数値を考慮して設計されている場合が殆どであり、MFRの数値の高い接着性樹脂の特性に合わせて押出しスクリュー装置を新たに設計し直すことは経済性の点で得策ではない。   Further, most commercially available adhesive resins have a higher melt flow rate (MFR) value than that of general-purpose polyethylene resins, that is, those having good resin fluidity. If this adhesive resin is transported by an extrusion screw device in a blow molding process, the fluidity is too good, so the transport amount becomes difficult to be constant, surging occurs and the parison extrusion amount tends to be uneven. There is. The general extrusion screw device used in the blow molding process is mostly designed in consideration of the MFR value of general-purpose polyethylene resin, and the extrusion screw device is adapted to the characteristics of the adhesive resin having a high MFR value. It is not a good idea in terms of economy to redesign the.

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、ライナと補強材層の良好な接着性の確保および容器の製造コストの低減の両立が図れ、ブロー成形工程における接着性樹脂の押出し量の安定化が可能な圧力容器の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention was created to solve such problems, and it is possible to achieve both good securing of the liner and the reinforcing material layer and reduction of the manufacturing cost of the container, and an adhesive resin in the blow molding process. An object of the present invention is to provide a method for producing a pressure vessel capable of stabilizing the extrusion amount.

前記課題を解決するため、本発明は、ライナの外側に接着材層を介して補強材層が形成された圧力容器の製造方法であって、ポリエチレン樹脂を第1の押出しスクリュー装置により搬送し、メルトフローレートが2.0g/minであり、アクリル酸メチルの質量含有量が24wt%であるエチレン−アクリル酸メチルコポリマーとポリエチレン樹脂とを融合することにより、融合後のアクリル酸メチルに対応する部分の質量含有率が8〜15wt%で、かつ融合後のハイロードメルトフローレートが20〜60g/10minの接着性樹脂を生成し、これを第2の押出しスクリュー装置により搬送し、前記第1の押出しスクリュー装置により搬送されたポリエチレン樹脂を前記ライナ、前記第2の押出しスクリュー装置により搬送された接着性樹脂を前記接着材層としたパリソンを形成してブロー成形し、前記補強材層を、その硬化温度が前記接着性樹脂の融点以上である熱硬化性樹脂を含浸樹脂としたフィラメントワインディングにより形成することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a pressure vessel manufacturing method in which a reinforcing material layer is formed on an outer side of a liner via an adhesive layer, and the polyethylene resin is conveyed by a first extrusion screw device, A portion corresponding to methyl acrylate after fusion by fusing an ethylene-methyl acrylate copolymer having a melt flow rate of 2.0 g / min and a mass content of methyl acrylate of 24 wt% and a polyethylene resin. Is produced, an adhesive resin having a high load melt flow rate of 20 to 60 g / 10 min after fusing is produced and conveyed by a second extrusion screw device, The polyethylene resin conveyed by the extrusion screw device is the liner, and the adhesive resin conveyed by the second extrusion screw device is the above-mentioned liner. A parison is formed as a bonding material layer and blow-molded, and the reinforcing material layer is formed by filament winding using a thermosetting resin having a curing temperature equal to or higher than the melting point of the adhesive resin as an impregnating resin. And

本発明によれば、ライナと補強材層の良好な接着性を確保できる。また、市販されている官能基を有するポリエチレンの接着性樹脂は、官能基を有さないポリエチレンよりも材料が高価であることから、官能基を有さないポリエチレンを添加した接着材層とすることで圧力容器の製造コストを低減できる。ブロー成形時においては、接着性樹脂の押出し量の安定化を図ることができ、接着材層のサージングの発生を抑制できる。
また、補強材層を熱硬化させる工程において接着材層の接着性樹脂も再び加熱されることとなり、ライナと補強材層との接着性を一層高めることができる。
According to the present invention, good adhesion between the liner and the reinforcing material layer can be ensured. In addition, since the adhesive resin of polyethylene having a functional group that is commercially available is more expensive than polyethylene having no functional group, it should be an adhesive layer to which polyethylene having no functional group is added. Thus, the manufacturing cost of the pressure vessel can be reduced. At the time of blow molding, the extrusion amount of the adhesive resin can be stabilized, and surging of the adhesive layer can be suppressed.
Further, in the step of thermosetting the reinforcing material layer, the adhesive resin of the adhesive material layer is also heated again, and the adhesiveness between the liner and the reinforcing material layer can be further enhanced.

また、本発明は、前記第2の押出しスクリュー装置の供給口側において、エチレン−アクリル酸メチルコポリマーのペレットとポリエチレン樹脂のペレットとの両方を供給することを特徴とする。   In the present invention, both the ethylene-methyl acrylate copolymer pellets and the polyethylene resin pellets are supplied on the supply port side of the second extrusion screw device.

本発明は両方のペレットを混合して供給する、いわゆるドライブレンド方式となるため、接着性樹脂の調整を簡単に行える。   Since the present invention employs a so-called dry blend method in which both pellets are mixed and supplied, adjustment of the adhesive resin can be easily performed.

また、本発明は、前記第2の押出しスクリュー装置の供給口側において、エチレン−アクリル酸メチルコポリマーとポリエチレン樹脂とを予め所定の割合で融合したペレットを供給することを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that pellets obtained by previously fusing ethylene-methyl acrylate copolymer and polyethylene resin at a predetermined ratio are supplied on the supply port side of the second extrusion screw device.

本発明は、官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂とポリエチレン樹脂とを予め所定の割合で融合したペレットを供給するため、両部材の比率が安定し、接着性樹脂のMA含有量およびHL−MFRの数値が安定する。   Since the present invention supplies pellets obtained by previously fusing an adhesive resin made of polyethylene having a functional group and a polyethylene resin in a predetermined ratio, the ratio of both members is stable, and the MA content of the adhesive resin and the HL- The MFR value is stable.

本発明によれば、ライナと補強材層の良好な接着性の確保および容器の製造コストの低減の両立を図ることができる。また、ブロー成形工程において、接着性樹脂の押出し量の安定化を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, coexistence of ensuring favorable adhesiveness of a liner and a reinforcing material layer and reduction of the manufacturing cost of a container can be aimed at. Further, the extrusion amount of the adhesive resin can be stabilized in the blow molding process.

圧力容器の断面図である。It is sectional drawing of a pressure vessel. ブロー成形装置の概略図である。It is the schematic of a blow molding apparatus. 本発明の圧力容器のアドヒージョンテスト結果を示す表である。It is a table | surface which shows the adhesion test result of the pressure vessel of this invention. 接着性樹脂のMA含有量とMFR数値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between MA content of adhesive resin, and MFR numerical value.

本発明の圧力容器はLPG等の低圧ガスを貯留する容器として好適であるが、水素ガス等の高圧ガスを貯留する容器としても適用できる。図1に示すように、本発明の圧力容器1は、容器筐体のコアをなすライナ2と、ライナ2の外側に形成される接着材層3と、接着材層3の外側に形成される補強材層4とを有する。   The pressure container of the present invention is suitable as a container for storing low-pressure gas such as LPG, but can also be applied as a container for storing high-pressure gas such as hydrogen gas. As shown in FIG. 1, a pressure vessel 1 of the present invention is formed on a liner 2 that forms the core of a container housing, an adhesive layer 3 formed on the outside of the liner 2, and an outside of the adhesive layer 3. And a reinforcing material layer 4.

「ライナ2」
ライナ2は、たとえば略定断面の円筒状の胴部5と、胴部5の両端に形成されるドーム部6とを有する。各ドーム部6の頂上にはそれぞれ突起体が形成されている。すなわち、圧力容器1の軸心Oと同軸となるように、一方のドーム部6には前記突起体としての口金座7が突設され、他方のドーム部6には前記突起体としての支持部8が突設されている。口金座7の内周には金属製の口金9がたとえば後記するライナ2と接着材層3のブロー成形時に一体成形として取り付けられる。
"Liner 2"
The liner 2 has, for example, a cylindrical barrel portion 5 having a substantially constant cross section, and dome portions 6 formed at both ends of the barrel portion 5. Projections are formed on the tops of the respective dome portions 6. That is, a base 7 as the projection is projected from one dome 6 so as to be coaxial with the axis O of the pressure vessel 1, and a support as the projection is provided at the other dome 6. 8 is protrudingly provided. On the inner periphery of the base 7, a metal base 9 is attached as an integral molding, for example, when the liner 2 and the adhesive layer 3 described later are blow-molded.

ライナ2はポリエチレン樹脂から構成され、特に高密度ポリエチレン樹脂が好ましい。汎用の高密度ポリエチレン樹脂は、一般にハイロードメルトフローレート(HL−MFR)「JIS K6922−1(1997)、条件D(温度190℃、荷重211.8Nにての測定)が6「g/10min」程度である。   The liner 2 is made of a polyethylene resin, and a high density polyethylene resin is particularly preferable. General-purpose high-density polyethylene resins generally have a high load melt flow rate (HL-MFR) “JIS K6922-1 (1997), condition D (measured at a temperature of 190 ° C. and a load of 211.8 N) of 6“ g / 10 min. It is a grade.

「接着材層3」
接着材層3は、MA含有量が8〜17wt%の官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂により形成される。
MA含有量とは、樹脂量全体に対する官能基の量である。
"Adhesive layer 3"
The adhesive layer 3 is formed of an adhesive resin made of polyethylene having a functional group with an MA content of 8 to 17 wt%.
The MA content is the amount of the functional group with respect to the entire resin amount.

ライナ2と接着材層3とはブロー成形により一体に形成される。図2において、ライナ2(図1)を構成するためのペレットP1がホッパ13に投入され、第1の押出しスクリュー装置11により混練されつつ搬送されてダイヘッド10に供給される。また、接着材層3(図1)を構成するためのペレットP2がホッパ14に投入され、第2の押出しスクリュー装置12により混練されつつ搬送されてダイヘッド10に供給される。ダイヘッド10に供給された両材料は内側にライナ2、外側に接着材層3が位置する多層断面構造のパリソンPとしてダイヘッド10から下方に筒状に押し出され、成形型15の型閉め後にブロー成形される。   The liner 2 and the adhesive layer 3 are integrally formed by blow molding. In FIG. 2, pellets P <b> 1 for constituting the liner 2 (FIG. 1) are put into a hopper 13, conveyed while being kneaded by a first extrusion screw device 11, and supplied to a die head 10. Also, pellets P2 for constituting the adhesive layer 3 (FIG. 1) are put into the hopper 14, conveyed while being kneaded by the second extrusion screw device 12, and supplied to the die head 10. Both materials supplied to the die head 10 are extruded in a cylindrical shape downward from the die head 10 as a parison P having a multilayer sectional structure in which the liner 2 is located on the inner side and the adhesive layer 3 is located on the outer side. Is done.

ペレットP1はポリエチレン樹脂のペレットであり、汎用品として市販されたポリエチレン樹脂のペレットを用いることができる。一方、ペレットP2については次の2通りがある。1つ目は、ペレットP2が、市販の官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂のペレットと、市販のポリエチレン樹脂のペレットとの混在ペレットからなる場合である(ドライブレンド方式と称するものとする)。   The pellet P1 is a polyethylene resin pellet, and a commercially available polyethylene resin pellet can be used. On the other hand, there are the following two types of pellets P2. The first is a case where the pellet P2 is composed of a mixed pellet of an adhesive resin pellet made of polyethylene having a commercially available functional group and a commercially available polyethylene resin pellet (referred to as a dry blend method). .

発明者らは、接着性樹脂として官能基の量つまりMA含有量が多いものほど、ライナ2と補強材層4との接着性が良好になることを試験により確認している。しかし一方で、MA含有量が多くなるほどHL−MFRの数値も大きくなって樹脂の流動性が高くなるために、市販の接着性樹脂のペレットのみを第2の押出しスクリュー装置12に投入すると、流動性が良すぎることから搬送量が一定になりにくくなり、サージングが発生してパリソンPの押出し量がムラになりやすいことが判明した。第2の押出しスクリュー装置12としては、汎用のポリエチレン樹脂用に設計された第1の押出しスクリュー装置11と略同等の設計仕様のものを用いることが望ましいことから、本発明は、官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂に対して汎用のポリエチレン樹脂を添加することによりHL−MFRの数値を下げ、接着性との兼ね合いから、MA含有量が8〜17wt%という数値を求めたものである。1つ目の混在ペレットによる方法によれば、第2の押出しスクリュー装置12により搬送、混練される過程で両ペレットが融合されて、MA含有量が8〜17wt%の接着性樹脂が生成される。   The inventors have confirmed through tests that the adhesive resin has a higher amount of functional groups, that is, a higher MA content, so that the adhesiveness between the liner 2 and the reinforcing material layer 4 becomes better. However, on the other hand, as the MA content increases, the numerical value of HL-MFR increases and the fluidity of the resin increases. Therefore, when only the commercially available adhesive resin pellets are introduced into the second extrusion screw device 12, It was found that the amount of conveyance is difficult to be constant because the property is too good, surging occurs, and the extrusion amount of the parison P tends to be uneven. Since it is desirable to use the second extrusion screw device 12 having a design specification substantially equivalent to that of the first extrusion screw device 11 designed for a general-purpose polyethylene resin, the present invention has a functional group. By adding a general-purpose polyethylene resin to the adhesive resin made of polyethylene, the numerical value of HL-MFR is lowered, and the numerical value that the MA content is 8 to 17 wt% is obtained from the balance with the adhesiveness. According to the first mixed pellet method, both pellets are fused in the process of being transported and kneaded by the second extrusion screw device 12 to produce an adhesive resin having an MA content of 8 to 17 wt%. .

2つ目は、ペレットP2を、市販の接着性樹脂と市販のポリエチレン樹脂とを予め所定の割合で融合したペレットとした場合である。つまり、ペレットの段階で既にMA含有量が8〜17wt%の接着性樹脂に生成しておく場合である。1つ目の混在ペレットの場合には、両ペレットの粒径や比重の違いにより混合不良が生じてMA含有量やHL−MFRに変動が生じるおそれがあるが、この2つ目の方法によればその問題も解消され、MA含有量およびHL−MFRの数値が安定する。   The second is a case where the pellet P2 is a pellet obtained by fusing a commercially available adhesive resin and a commercially available polyethylene resin at a predetermined ratio. That is, it is a case where it has already been produced in an adhesive resin having an MA content of 8 to 17 wt% at the pellet stage. In the case of the first mixed pellet, mixing failure may occur due to the difference in particle size and specific gravity of both pellets, which may cause fluctuations in MA content and HL-MFR. If the problem is solved, the MA content and the numerical value of HL-MFR are stabilized.

「補強材層4」
補強材層4は、図示しない回転装置にライナ2の口金座7および支持部8を支持させ、ライナ2を軸心O回りに回転させてストランドの束からなるロービングをライナ2の表面に巻き付けるフィラメントワインディング法により形成される。ロービングは例えばガラスロービングである。
Reinforcement layer 4”
The reinforcing material layer 4 is a filament for supporting a base 7 and a support 8 of the liner 2 on a rotating device (not shown), and rotating the liner 2 around the axis O to wind a roving composed of a bundle of strands around the surface of the liner 2. It is formed by the winding method. The roving is, for example, glass roving.

ロービングの含浸樹脂は、その硬化温度が接着性樹脂の融点以上である熱硬化性樹脂からなる。したがって、含浸樹脂の硬化温度以上で補強材層4を熱硬化させる工程においては、接着材層3の接着性樹脂が再溶融することとなる。   The impregnation resin for roving is made of a thermosetting resin having a curing temperature equal to or higher than the melting point of the adhesive resin. Therefore, in the step of thermosetting the reinforcing material layer 4 at a temperature equal to or higher than the curing temperature of the impregnating resin, the adhesive resin of the adhesive layer 3 is remelted.

「実施例」
本発明者は、LPG用容器として圧力容器1を以下の通り作製した。
ライナ2を構成するポリエチレン樹脂は、「日本ポリエチレン株式会社製 HB112R」を用いた。HB112RのHL−MFRは6g/10minである。
接着材層3を構成する接着性樹脂は、「日本ポリエチレン株式会社製 HB112R」と「日本ポリエチレン株式会社製 レクスパール(登録商標)EMA EB050S」とを用いた。EB050Sは、MA含有量が24wt%、MFRが2.0g/10minである。また、融点は73℃である。
ライナ2と接着材層3とをブロー成形により形成し、補強材層4はフィラメントワインディング法により形成した。フィラメントワインディング時には、ライナ2内に所定の内圧をかけつつライナ2にロービングを巻き付けるものとした。接着材層3の接着性樹脂はドライブレンド方式で生成した。補強材層4におけるロービングの含浸樹脂は熱硬化性樹脂とした。具体的には含浸樹脂として、ビニルエステル樹脂に中温で硬化させる有機化酸化物と、促進剤を併用し、80℃、40分の条件でライナ2内に所定の内圧をかけつつ乾燥炉にて熱硬化させた。
"Example"
This inventor produced the pressure vessel 1 as a container for LPG as follows.
As the polyethylene resin constituting the liner 2, “HB112R manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.” was used. HL-MFR of HB112R is 6g / 10min.
As the adhesive resin constituting the adhesive layer 3, “Nippon Polyethylene Corporation HB112R” and “Nippon Polyethylene Corporation Lexpearl (registered trademark) EMA EB050S” were used. EB050S has an MA content of 24 wt% and an MFR of 2.0 g / 10 min. The melting point is 73 ° C.
The liner 2 and the adhesive layer 3 were formed by blow molding, and the reinforcing material layer 4 was formed by a filament winding method. During filament winding, roving is wound around the liner 2 while applying a predetermined internal pressure inside the liner 2. The adhesive resin of the adhesive layer 3 was produced by a dry blend method. The impregnation resin for roving in the reinforcing material layer 4 was a thermosetting resin. Specifically, as an impregnation resin, a vinyl ester resin is cured with an organic oxide that is cured at an intermediate temperature and an accelerator, and a predetermined internal pressure is applied to the liner 2 at 80 ° C. for 40 minutes in a drying furnace. Heat cured.

図3は、ライナ2と補強材層4との接着状態に関するアドヒージョン試験結果を示す表である。試験方法は、圧力容器1の補強材層4において環状の切込みを入れることによりφ20の補強材層4の試験片を局所的に形成し、この試験片を最大値7N/mmで引っ張るものとした。先ず、接着材層3を構成する接着性樹脂のMA含有量を24wt%とした場合、つまり接着性樹脂をEB050Sのみから構成した場合のテスト結果は凝集破壊となり、所定の接着強度が得られていることが判った。次に、EB050SにHB112Rを添加して生成した接着性樹脂の場合、MA含有量が18wt%,17wt%,16wt%,15wt%,10wt%,8wt%では凝集破壊が認められ、7wt%,5wt%では界面剥離が認められた。以上の試験結果から、MA含有量を界面剥離の生じない8〜24wt%に設定すると所定の接着強度が得られることが判明した。また、これらMA含有量8〜24wt%の各サンプルの圧力容器についてEN14427規格の真空試験を行ったところ、ライナ2の座屈も認められず、所定の接着強度が得られていることが判明した。 FIG. 3 is a table showing adhesion test results regarding the adhesion state between the liner 2 and the reinforcing material layer 4. The test method is to form a test piece of the reinforcing material layer 4 of φ20 locally by making an annular cut in the reinforcing material layer 4 of the pressure vessel 1 and pull the test piece at a maximum value of 7 N / mm 2. did. First, when the MA content of the adhesive resin constituting the adhesive layer 3 is 24 wt%, that is, when the adhesive resin is composed only of EB050S, the test result is cohesive failure, and a predetermined adhesive strength is obtained. I found out. Next, in the case of an adhesive resin produced by adding HB112R to EB050S, cohesive failure was observed when the MA content was 18 wt%, 17 wt%, 16 wt%, 15 wt%, 10 wt%, 8 wt%, and 7 wt%, 5 wt% % Showed interfacial peeling. From the above test results, it was found that a predetermined adhesive strength can be obtained when the MA content is set to 8 to 24 wt% at which no interfacial peeling occurs. Moreover, when the vacuum test of EN14427 standard was performed on the pressure vessel of each sample having an MA content of 8 to 24 wt%, it was found that the liner 2 was not buckled and a predetermined adhesive strength was obtained. .

図4は、EB050SにHB112Rを添加して生成した接着性樹脂のMA含有量とHL−MFR数値との関係を示したグラフである。MA含有量が5.3wt%、11.2wt%、11.9wt%、13.3wt%、19.2wt%の各サンプルを作成し、それぞれのHL−MFRの数値を計測したところ、13.8g/10min、35.7g/10min、42.0g/10min、55.0g/10min、91.1g/10minであった。以上の5点計測から図4で示すMA含有量とHL−MFRの相関グラフSが得られ、この相関グラフSにより、MA含有量が8wt%のときのHL−MFRはおおよそ20g/10min程度であることが判った。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the MA content of the adhesive resin produced by adding HB112R to EB050S and the HL-MFR value. Samples with MA contents of 5.3 wt%, 11.2 wt%, 11.9 wt%, 13.3 wt%, 19.2 wt% were prepared, and the numerical value of each HL-MFR was measured. / 10 min, 35.7 g / 10 min, 42.0 g / 10 min, 55.0 g / 10 min, 91.1 g / 10 min. From the above five-point measurement, the correlation graph S between the MA content and HL-MFR shown in FIG. 4 is obtained. From this correlation graph S, the HL-MFR when the MA content is 8 wt% is approximately 20 g / 10 min. It turns out that there is.

図3で説明したMA含有量が24wt%,18wt%,17wt%,16wt%,15wt%,10wt%,8wt%の各サンプルの接着材層3を断面カットして目視にて確認したところ、厚みの変動等のサージングに関して、17wt%,16wt%,15wt%,10wt%,8wt%のサンプルが24wt%,18wt%のサンプルに比べてサージングの度合いが少ないことが認められ、パリソンの押出し量が安定していることが判った。以上により、アドヒージョン試験結果およびパリソン押出安定性の試験結果から、接着材層3としては、MA含有量が8〜17wt%の官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂により形成されることが好ましい。
特に15wt%,10wt%,8wt%のサンプルがサージングの度合いについてより安定していることが認められ、パリソンの押出し量がより安定していることが判った。したがって、接着材層3としては、MA含有量が8〜15wt%の官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂により形成されることがより一層好ましい。なお、MA含有量が15wt%のときのHL−MFRは図4のグラフからおおよそ60g/10min程度である。つまり、MA含有量が8〜15wt%の場合、HL−MFRは20〜60g/10minであることが判った。
When the adhesive layer 3 of each sample having the MA content of 24 wt%, 18 wt%, 17 wt%, 16 wt%, 15 wt%, 10 wt%, and 8 wt% described in FIG. With regard to surging such as fluctuations in the sample, 17 wt%, 16 wt%, 15 wt%, 10 wt%, 8 wt% samples were found to have less surging than 24 wt%, 18 wt% samples, and the parison extrusion amount was stable I found out. As described above, from the adhesion test result and the parison extrusion stability test result, the adhesive layer 3 is preferably formed of an adhesive resin made of polyethylene having a functional group with an MA content of 8 to 17 wt%.
In particular, it was found that samples of 15 wt%, 10 wt%, and 8 wt% were more stable with respect to the degree of surging, and it was found that the extrusion amount of the parison was more stable. Therefore, the adhesive layer 3 is more preferably formed of an adhesive resin made of polyethylene having a functional group with an MA content of 8 to 15 wt%. In addition, HL-MFR when MA content is 15 wt% is about 60 g / 10min from the graph of FIG. That is, when MA content was 8-15 wt%, it turned out that HL-MFR is 20-60 g / 10min.

以上のように、接着材層3を、MA含有量が8〜17wt%、好ましくはMA含有量が8〜15wt%の官能基を有するポリエチレンからなる接着性樹脂により形成すれば、ライナ2と補強材層4の良好な接着性を確保できる。また、市販されている官能基を有するポリエチレンの接着性樹脂は、官能基を有さないポリエチレンよりも材料が高価であることから、官能基を有さないポリエチレンを添加した接着材層3とすることで圧力容器1の製造コストを低減できる。さらに、ブロー成形工程においては接着性樹脂の押出し量の安定化を図ることができ、接着材層3のサージングの発生を抑制できる。   As described above, if the adhesive layer 3 is formed of an adhesive resin made of polyethylene having a functional group with an MA content of 8 to 17 wt%, preferably an MA content of 8 to 15 wt%, the liner 2 and the reinforcement are strengthened. Good adhesiveness of the material layer 4 can be ensured. Moreover, since the adhesive resin of the polyethylene which has a functional group marketed is expensive more than the polyethylene which does not have a functional group, it is set as the adhesive material layer 3 which added the polyethylene which does not have a functional group. Thereby, the manufacturing cost of the pressure vessel 1 can be reduced. Furthermore, in the blow molding process, the extrusion amount of the adhesive resin can be stabilized, and the occurrence of surging of the adhesive layer 3 can be suppressed.

また、補強材層4を、熱硬化性樹脂を含浸樹脂としたフィラメントワインディングにより形成した場合、補強材層4を熱硬化させる工程において接着材層3の接着性樹脂も再び加熱されることとなり、ライナ2と補強材層4との接着性がより一層高まる。   Further, when the reinforcing material layer 4 is formed by filament winding using a thermosetting resin as an impregnating resin, the adhesive resin of the adhesive material layer 3 is also heated again in the step of thermosetting the reinforcing material layer 4, The adhesiveness between the liner 2 and the reinforcing material layer 4 is further enhanced.

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。本発明は図面に記載したものに限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. The present invention is not limited to that described in the drawings, and various design changes can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 圧力容器
2 ライナ
3 接着材層
4 補強材層
10 ダイヘッド
11 第1の押出しスクリュー装置
12 第2の押出しスクリュー装置
15 成形型
P パリソン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure vessel 2 Liner 3 Adhesive material layer 4 Reinforcement material layer 10 Die head 11 1st extrusion screw device 12 2nd extrusion screw device 15 Mold P Parison

Claims (3)

ライナの外側に接着材層を介して補強材層が形成された圧力容器の製造方法であって、
ポリエチレン樹脂を第1の押出しスクリュー装置により搬送し、
メルトフローレートが2.0g/minであり、アクリル酸メチルの質量含有量が24wt%であるエチレン−アクリル酸メチルコポリマーとポリエチレン樹脂とを融合することにより、融合後のアクリル酸メチルに対応する部分の質量含有率が8〜15wt%で、かつ融合後のハイロードメルトフローレートが20〜60g/10minの接着性樹脂を生成し、これを第2の押出しスクリュー装置により搬送し、
前記第1の押出しスクリュー装置により搬送されたポリエチレン樹脂を前記ライナ、前記第2の押出しスクリュー装置により搬送された接着性樹脂を前記接着材層としたパリソンを形成してブロー成形し、
前記補強材層を、その硬化温度が前記接着性樹脂の融点以上である熱硬化性樹脂を含浸樹脂としたフィラメントワインディングにより形成することを特徴とする圧力容器の製造方法。
A method of manufacturing a pressure vessel in which a reinforcing material layer is formed on the outside of a liner via an adhesive layer,
The polyethylene resin is conveyed by the first extrusion screw device,
A portion corresponding to methyl acrylate after fusion by fusing an ethylene-methyl acrylate copolymer having a melt flow rate of 2.0 g / min and a mass content of methyl acrylate of 24 wt% and a polyethylene resin. in the mass content of 8~15Wt%, and high load melt flow rate after the fusion generates an adhesive resin of 20 to 60 g / 10min, which was conveyed by the second extrusion screw device,
Forming a parison using the polyethylene resin conveyed by the first extrusion screw device as the liner and the adhesive resin conveyed by the second extrusion screw device as the adhesive layer, and blow molding;
The method of manufacturing a pressure vessel, wherein the reinforcing material layer is formed by filament winding using a thermosetting resin having a curing temperature equal to or higher than a melting point of the adhesive resin as an impregnating resin.
前記第2の押出しスクリュー装置の供給口側において、エチレン−アクリル酸メチルコポリマーのペレットとポリエチレン樹脂のペレットとの両方を供給することを特徴とする請求項1に記載の圧力容器の製造方法。   2. The method for producing a pressure vessel according to claim 1, wherein both the pellets of ethylene-methyl acrylate copolymer and the pellets of polyethylene resin are supplied on the supply port side of the second extrusion screw device. 前記第2の押出しスクリュー装置の供給口側において、エチレン−アクリル酸メチルコポリマーとポリエチレン樹脂とを予め所定の割合で融合したペレットを供給することを特徴とする請求項1に記載の圧力容器の製造方法。   2. The pressure vessel according to claim 1, wherein pellets obtained by previously fusing ethylene-methyl acrylate copolymer and polyethylene resin at a predetermined ratio are supplied on the supply port side of the second extrusion screw device. Method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH08207127A (en) * 1995-02-03 1996-08-13 Sekisui Chem Co Ltd Production of blow molded product
JP4576655B2 (en) * 2000-01-31 2010-11-10 横浜ゴム株式会社 COMPOSITE PRESSURE CONTAINER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF
JP4869860B2 (en) * 2005-10-13 2012-02-08 ポリプラスチックス株式会社 Liquid crystalline resin composition for blow molding
JP2007314716A (en) * 2006-05-29 2007-12-06 Sekisui Fuller Kk Hot melt adhesive
JP2008164131A (en) * 2006-12-28 2008-07-17 Nippon Polyethylene Kk Pressure container and its manufacturing method
JP4961204B2 (en) * 2006-12-28 2012-06-27 日本ポリエチレン株式会社 Pressure vessel and method for manufacturing the same
JP4961203B2 (en) * 2006-12-28 2012-06-27 日本ポリエチレン株式会社 Pressure vessel and method for manufacturing the same
JP5706080B2 (en) * 2009-10-27 2015-04-22 中本パックス株式会社 Multilayer container manufacturing method
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