WO2015029571A1 - 多層構造体 - Google Patents

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layer
polyolefin
multilayer structure
resin composition
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佐藤 和哉
加藤 智則
三田寺 淳
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三菱瓦斯化学株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a multilayer structure excellent in flexibility and fuel barrier properties.
  • tubular molded bodies such as polyolefin hoses, tubes and pipes have been used in a wide range of applications due to their high chemical resistance, for example, used as water pipes for supplying tap water to each house.
  • water pipes are buried in the ground from the water main to each house.
  • polyolefins polyethylene tubular moldings are lightweight and excellent in flexibility, and are suitable for transporting to the site where they are wound around a core and buried in water pipes. Is widely used.
  • an object of the present invention is to provide a multilayer structure having excellent flexibility and fuel barrier properties that can be applied to water pipes while having excellent flexibility made of polyolefin.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved by forming a multilayer structure having a polyolefin layer and a specific polyamide resin composition layer, and have reached the present invention. That is, the present invention relates to the following multilayer structure.
  • the polyamide resin composition constituting the layer (B) includes an ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having a diamine constitutional unit derived from xylylenediamine and a dicarboxylic acid constitutional unit having 4 to 20 carbon atoms.
  • a multilayer structure wherein the content of the modified polyolefin (b-2) is 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin (b-1).
  • the present invention can provide a multilayer structure excellent in flexibility and fuel barrier properties while having the excellent flexibility of a tubular molded body made of polyolefin, and further, a water pipe having the above characteristics of the multilayer structure Can be provided.
  • the multilayer structure of the present invention has at least a polyolefin layer (A) and a polyamide resin composition layer (B) as constituent layers, and examples of specific embodiments will be described below.
  • the term “main component” is intended to allow other components to be included within a range that does not impede the effects of the multilayer structure of the present invention. It is a component that occupies a range of about 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more and 100% by mass or less of the total components. However, “main component” does not specify the above content.
  • the polyolefin layer (A) is a layer containing a polyolefin resin as a main component.
  • a polyolefin resin for example, polyethylene, polypropylene or the like can be used, and it may be a homopolymer or a copolymer.
  • polyethylene is preferable from the viewpoint of flexibility, weather resistance, and chlorine resistance.
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • VLDPE very low density polyethylene
  • MDPE medium density polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • the copolymer a copolymer of ethylene or propylene and a monomer that can be copolymerized with these can be used.
  • a monomer that can be copolymerized with ethylene or propylene For example, ⁇ -olefin, styrenes, dienes, cyclic compounds, oxygen atom-containing compounds and the like can be mentioned.
  • the ⁇ -olefin include 1-butene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene and 1-octene.
  • styrenes include styrene, 4-methylstyrene, 4-dimethylaminostyrene and the like.
  • dienes include 1,3-butadiene, 1,5-hexadiene, 1,4-hexadiene, 1,7-octadiene and the like.
  • the cyclic compound include norbornene and cyclopentene.
  • oxygen atom-containing compound include hexenol, hexenoic acid, and methyl octenoate.
  • These monomers that can be copolymerized may be used alone or in combination of two or more. Further, it may be a copolymer of ethylene and propylene.
  • the copolymer may be any of alternating copolymerization, random copolymerization, and block copolymerization.
  • the polyolefin resin may contain a small amount of a modified polyolefin resin modified with a carboxyl group-containing monomer such as acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid.
  • the modification is usually performed by copolymerization or graft modification.
  • the polyamide resin composition layer (B) is a layer containing a specific polyamide resin composition as a main component.
  • the polyamide resin composition constituting the layer (B) includes a structural unit derived from xylylenediamine as a diamine structural unit, and a dicarboxylic acid structural unit as an ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms. It contains a polyamide resin (b-1) containing a derived structural unit and a modified polyolefin (b-2).
  • the multilayer structure of the present invention can exhibit excellent fuel barrier properties without impairing the flexibility of the polyolefin layer (A).
  • the polyamide resin (b-1) used in the present invention contains an ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having a diamine structural unit derived from xylylenediamine and a dicarboxylic acid structural unit having 4 to 20 carbon atoms.
  • the structural unit derived from is included.
  • the diamine structural unit includes a structural unit derived from xylylenediamine, the elastic modulus is high and the rigidity is excellent.
  • the diamine structural unit constituting the polyamide resin (b-1) includes a structural unit derived from xylylenediamine.
  • the content of the structural unit derived from xylylenediamine in the diamine structural unit of the polyamide resin (b-1) is preferably 70 to 100 mol%, more preferably 80 to 100 mol%, and still more preferably 90 to 100 mol%. Mol%.
  • xylylenediamine, metaxylylenediamine, paraxylylenediamine, or a mixture thereof is preferable from the viewpoint of moldability with polyolefin, and metaxylylenediamine, or a mixture of metaxylylenediamine and paraxylylenediamine.
  • the resulting polyamide has excellent flexibility, crystallinity, melt moldability, molding processability, and toughness.
  • xylylenediamine is derived from a mixture of metaxylylenediamine and paraxylylenediamine
  • the resulting polyamide is excellent in flexibility, crystallinity, melt moldability, molding processability, toughness, high heat resistance, high Indicates the elastic modulus.
  • the melting point of the obtained polyamide is close to the melting point of polyolefin, the processing temperature of polyamide and the processing temperature of polyolefin can be made close. Thereby, the multilayer structure which has a polyolefin layer (A) and a polyamide resin composition layer (B) can be manufactured efficiently.
  • the ratio of paraxylylenediamine to the total amount of metaxylylenediamine and paraxylylenediamine is preferably 90 mol% or less. More preferably 80 mol% or less, still more preferably 70 mol% or less, and still more preferably 5 to 70 mol%. If the ratio of paraxylylenediamine is within the above range, the melting point of the obtained polyamide is preferable because it is not close to the decomposition temperature of the polyamide.
  • the diamine structural unit constituting the polyamide resin (b-1) includes a structural unit derived from xylylenediamine, but is derived from other diamine compounds as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • a structural unit may be included.
  • diamine compounds that can constitute diamine constituent units other than xylylenediamine include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine.
  • Aliphatic diamines such as dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine; 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis ( Aminomethyl) cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (aminomethyl)
  • Examples include alicyclic diamines such as carin and bis (aminomethyl) tricyclodecane; diamines having an aromatic ring such as bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, and bis (aminomethyl) naphthalene. However, it is not limited to these.
  • the dicarboxylic acid structural unit constituting the polyamide resin (b-1) includes a structural unit derived from an ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms.
  • the content of the structural unit derived from the ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid structural unit of the polyamide resin (b-1) is preferably 70 to 100 mol%, more The amount is preferably 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol%.
  • Examples of the ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, 1,10-decanedicarboxylic acid, 1, Examples thereof include 11-undecanedicarboxylic acid and 1,12-dodecanedicarboxylic acid.
  • at least one selected from adipic acid and sebacic acid is preferable from the viewpoints of crystallinity and high elasticity, and sebacic acid is more preferable from the viewpoints of elastic modulus, hydrolysis resistance, and moldability.
  • These dicarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
  • the dicarboxylic acid structural unit constituting the polyamide resin (b-1) includes a structural unit derived from an ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms as described above. If it is a range which does not impair, you may include the structural unit derived from other dicarboxylic acid.
  • dicarboxylic acids that can constitute dicarboxylic acid structural units other than ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms include aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid and malonic acid; terephthalic acid, isophthalic acid, 2 Aromatic dicarboxylic acids such as 1,6-naphthalenedicarboxylic acid can be exemplified, but the invention is not limited thereto.
  • the polyamide resin (b-1) includes a structural unit in which the diamine structural unit is derived from metaxylylenediamine from the viewpoints of elastic modulus, rigidity, hydrolysis resistance, moldability with polyolefin, and the like. It is preferable that the unit is a polyamide containing a structural unit derived from sebacic acid.
  • the relative viscosity of the polyamide resin (b-1) is preferably in the range of 1.1 to 3.0, more preferably 1.1 to 3.0 from the viewpoint of moldability and melt mixing with the modified polyolefin (b-2). It is in the range of 2.9, more preferably in the range of 1.1 to 2.8.
  • the melting point of the polyamide resin (b-1) is preferably in the range of 170 to 270 ° C., more preferably in the range of 175 to 270 ° C., and still more preferably in the range of 180 to 270 ° C. from the viewpoints of heat resistance and melt moldability. More preferably, it is in the range of 180 to 260 ° C.
  • the melting point is measured using a differential scanning calorimeter.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polyamide resin (b-1) is preferably 1000 to 50000, more preferably 3000 to 30000, and still more preferably, from the viewpoints of moldability and melt mixing with the modified polyolefin (b-2). Is from 5,000 to 25,000, more preferably from 7,000 to 22,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polyamide resin (b-1) means a value measured by the method described in the examples.
  • the production of the polyamide resin (b-1) is not particularly limited, and can be carried out by any method and polymerization conditions.
  • a salt composed of a diamine component (diamine such as xylylenediamine) and a dicarboxylic acid component (dicarboxylic acid such as ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms) is pressurized in the presence of water.
  • the polyamide resin (b-1) can be produced by a method in which the temperature is raised in a state and polymerization is performed in a molten state while removing added water and condensed water.
  • a diamine component (diamine such as xylylenediamine) is directly added to a dicarboxylic acid component in a molten state (dicarboxylic acid such as ⁇ , ⁇ -linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms), and heavy under normal pressure.
  • the polyamide resin (b-1) can also be produced by the condensation method. In this case, in order to keep the reaction system in a uniform liquid state, the diamine component is continuously added to the dicarboxylic acid component, and the reaction system is heated up so that the reaction temperature does not fall below the melting point of the generated oligoamide and polyamide. However, polycondensation proceeds.
  • the modified polyolefin (b-2) is preferably a polyolefin modified with a carboxyl group-containing monomer or a polyolefin graft-modified with polyamide.
  • the polyolefin include the polyolefin described in the above polyolefin layer (A).
  • polyethylene is preferable from the viewpoint of flexibility, weather resistance, and chlorine resistance, and high density polyethylene (HDPE) from the viewpoint of fuel odor barrier properties. ) Is more preferable.
  • a carboxylic acid compound such as carboxylic acid or its anhydride is preferred, and specific examples include acrylic acid, maleic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, Of these, maleic anhydride is preferred from the viewpoint of melt mixing with the polyamide resin (b-1).
  • the polyolefin modified with a carboxyl group-containing monomer include acid-modified polyolefins typified by maleic anhydride-modified polyethylene.
  • the polyolefin modified with the carboxyl group-containing monomer may be an ionomer.
  • the method for modifying the polyolefin with the carboxyl group-containing monomer is not particularly limited, and any method can be applied.
  • Polyolefin graft-modified with polyamide can be obtained by adding polyamide to polyolefin modified with the above carboxyl group-containing monomer.
  • the polyamide that forms the graft include the following condensation products (a) and (b).
  • (A) one or more ⁇ , ⁇ -amino acids such as aminocaproic acid, 7-aminoheptanoic acid, 11-aminoundecanoic acid and 12-aminododecanoic acid, or one or more such as caprolactam, enantolactam and laurolactam Multiple lactams;
  • Diamines such as hexamethylenediamine, dodecamethylenediamine, metaxylylenediamine, bis (p-aminocyclohexyl) methane, trimethylhexamethylenediamine, and isophthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, suberic acid, sebacine
  • the polyamide forming the graft is preferably an aliphatic polyamide from the viewpoint of elastic modulus, and nylon 6 (polycaproamide), nylon 66 (polyhexamethylene adipamide), nylon 11 (polyundecanamide), nylon 12 At least one selected from the group consisting of (polydodecanamide), nylon 612 (polyhexamethylene dodecane) and copolymers thereof is more preferable, and nylon 6 is more preferable.
  • Commercially available products such as Arkema's product name: “Apolhya” can be obtained as the polyolefin graft-modified with such polyamide.
  • the modified polyolefin (b-2) is at least selected from the group consisting of maleic anhydride-modified polyethylene, nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, nylon 612, and copolymers thereof from the viewpoint of elastic modulus. Polyolefins graft-modified with one type of polyamide are preferred.
  • the density of the modified polyolefin (b-2) is preferably 0.85 g / cm 3 or more, more preferably 0.90 g / cm 3 or more, further preferably 0.92 g / cm 3 or more, from the viewpoint of fuel odor barrier properties. More preferably, it is 0.94 g / cm 3 or more.
  • the upper limit of the density of the modified polyolefin (b-2) is not particularly limited, but is usually 0.99 g / cm 3 or less, preferably 0.97 g / cm 3 or less.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the modified polyolefin (b-2) is preferably 10,000 to 150,000, more preferably 20,000 to 120,000, still more preferably 30,000 from the viewpoint of moldability. ⁇ 100,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the modified polyolefin (b-2) means a value measured by the method described in the examples.
  • Modification is usually performed by copolymerization or graft modification.
  • the modification rate of the modified polyolefin (b-2) is preferably 0.2 to from the viewpoint of the melt mixing property of the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2) and the fluidity of the polyamide resin composition. It is 5% by mass, more preferably 0.3 to 3% by mass, and still more preferably 0.5 to 1.5% by mass.
  • the polyamide resin composition constituting the layer (B) contains the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2).
  • the content of the modified polyolefin (b-2) in the polyamide resin composition is 5 to 30 masses with respect to 100 mass parts of the polyamide resin (b-1) from the viewpoints of flexibility, fuel odor barrier properties and molding processability. Part, preferably 5 to 25 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight, still more preferably 10 to 20 parts by weight.
  • the content of the modified polyolefin (b-2) is appropriately determined depending on the modification rate of the modified polyolefin (b-2).
  • the polyamide resin composition used in the present invention may contain an additive as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Additives include fillers, stabilizers, colorants, UV absorbers, light stabilizers, antioxidants, antistatic agents, flame retardants, crystallization accelerators, fibrous reinforcements, plasticizers, lubricants, heat resistance Examples include, but are not limited to, agents, matting agents, nucleating agents, anti-coloring agents, and anti-gelling agents.
  • the polyamide resin composition used in the present invention may contain a thermoplastic resin such as a polyester resin or an acrylic resin within a range not impairing the effects of the present invention. Further, a polyamide resin other than the polyamide resin (b-1) in the present invention may be included.
  • Polyester resins include polyethylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer resin, polyethylene-1,4-cyclohexanedimethylene-terephthalate copolymer resin, polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate resin, polyethylene-2,6 -Naphthalene dicarboxylate-terephthalate copolymer resin, polyethylene-terephthalate-4,4'-biphenyldicarboxylate copolymer resin, poly-1,3-propylene-terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polybutylene-2,6- And naphthalene dicarboxylate resin.
  • Preferred polyester resins include polyethylene terephthalate resin, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer resin, polybutylene terephthalate resin, and polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate resin.
  • Acrylic resins include (meth) acrylic acid ester homopolymers, copolymers of two or more different (meth) acrylic acid ester monomers, or copolymers of (meth) acrylic acid esters and other monomers. Can be mentioned. Specifically, methyl poly (meth) acrylate, poly (meth) ethyl acrylate, poly (meth) propyl acrylate, poly (meth) butyl acrylate, methyl (meth) acrylate-butyl (meth) acrylate (Meth) acrylics such as copolymers, ethyl (meth) acrylate-butyl (meth) acrylate copolymers, ethylene-methyl (meth) acrylate copolymers, styrene-methyl (meth) acrylate copolymers Examples include (meth) acrylic resins made of a homopolymer or a copolymer containing an acid ester.
  • Polyamide resins other than the polyamide resin (b-1) include polycaproamide (nylon 6), polyundecanamide (nylon 11), polydodecanamide (nylon 12), polytetramethylene adipamide (nylon 46), poly Hexamethylene adipamide (nylon 66), polyhexamethylene azelamide (nylon 69), polyhexamethylene sebamide (nylon 610), polyundecamethylene adipamide (nylon 116), polyhexamethylene dodecamide (nylon) 612), polyhexamethylene terephthalamide (nylon 6T (T represents terephthalic acid component unit; the same applies hereinafter)), polyhexamethylene isophthalamide (nylon 6I (I represents isophthalic acid component unit, hereinafter).
  • polyhexame Polyamide resin obtained by polycondensation of terephthalic isophthalamide (nylon 6TI), polynonamethylene terephthalamide (nylon 9T), 1,3- or 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane and adipic acid (nylon 1, 3- / 1,4-BAC6 (BAC represents a bis (aminomethyl) cyclohexane component unit)) and copolymerized amides thereof.
  • the polyamide resin composition used in the present invention can be obtained by melt-kneading the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2).
  • Examples of the method of melt-kneading the polyamide resin composition include methods of melt-kneading using various commonly used extruders such as a single-screw or twin-screw extruder. Among these, productivity, general-purpose A method using a twin screw extruder is preferable from the viewpoint of properties.
  • the melt kneading temperature is any one of the melting point of the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2), the melting point of the polyamide resin (b-1) and the melting point of the modified polyolefin (b-2). It is preferable to set the temperature within a range of 60 ° C. or higher than the high temperature.
  • the melting point of the polyamide resin (b-1) is 10 ° C. higher than the melting point of the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2). It is more preferable to set the temperature within the range of 40 ° C. or higher than the higher one of the melting points of the modified polyolefin (b-2).
  • melt kneading temperature By setting the melt kneading temperature to be equal to or higher than the melting points of the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2), solidification of the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-2) can be suppressed.
  • the polyamide resin (b-1) and the modified polyolefin (b-) have a melting point of 60 ° C. higher than the higher one of the melting point of the polyamide resin (b-1) and the melting point of the modified polyolefin (b-2).
  • the thermal degradation of 2) can be suppressed.
  • the residence time in the melt-kneading is preferably adjusted in the range of 1 to 10 minutes, more preferably in the range of 2 to 7 minutes.
  • the screw of the twin-screw extruder preferably has at least one reverse screw element portion and / or a kneading disk portion, and it is preferable to perform melt kneading while partially retaining the polyamide resin composition in the portion.
  • the melt-kneaded polyamide resin composition may be extruded as it is together with the polyolefin (A) layer to form a multilayer structure.
  • the pellet is once again subjected to extrusion molding, injection molding and the like to form a polyolefin (A) layer.
  • a multilayer structure may be used.
  • the additive may be kneaded at the same time when the polyamide (b-1) and the modified polyolefin (b-2) are melt-kneaded.
  • the multilayer structure of the present invention comprises a polyolefin layer (A) (hereinafter sometimes abbreviated as (A) layer) and a polyamide resin composition layer (B) (hereinafter sometimes abbreviated as (B) layer).
  • A polyolefin layer
  • B polyamide resin composition layer
  • Two-type two-layer configuration specifically, (A) layer / (B) layer, (B) layer / (A) layer, and the like.
  • the multilayer structure of the present invention is preferably a cylindrical molded body because of its characteristics.
  • the cylindrical molded body for example, a cylindrical shape such as a pipe, a hose, or a tube, and the inside is hollow, and liquid or gas can be moved from one to the other in the hollow portion.
  • the multilayer structure is a cylindrical molded body, from the viewpoint of fuel barrier properties, weather resistance, chlorine resistance, etc., from the hollow portion of the cylindrical molded body, that is, from the inside, the order of (A) layer and (B) layer It is preferable to have at least a layer structure.
  • the layer structure may be selected according to the usage of the cylindrical molded body, but from the viewpoint of the balance between flexibility and fuel barrier property and economy, two types of (A) layer / (B) layer from the inside.
  • a two-layer structure and a two-layer three-layer structure of (A) layer / (B) layer / (A) layer are more preferable.
  • the thickness of the polyamide resin composition layer (B) is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and further preferably 50 ⁇ m or more. If the thickness of the polyamide resin composition layer (B) is 10 ⁇ m or more, the fuel barrier effect is suitably exhibited.
  • the ratio of the thickness of the polyamide resin composition layer (B) to the thickness of the cylindrical molded body is preferably 0.005 to 0.5, more preferably 0.008 to 0.2. More preferably, it is 0.01 to 0.1.
  • the thickness of the polyamide resin composition layer (B) with respect to the thickness of the cylindrical molded body is 0.005 or more, sufficient fuel barrier properties can be exhibited, and if it is 0.5 or less, flexibility and fuel barrier are achieved. The balance with the property is excellent, and the moldability when making a cylindrical molded body is also excellent.
  • each resin constituting each layer may be melt-kneaded and supplied to a multilayer tube extruder having a die capable of forming each molten resin into a multilayer structure, and molded according to a conventional method.
  • the polyamide resin composition melted from a crosshead die or the like is coated, and the polyamide resin composition layer (B) is provided.
  • the layer / (B) layer may be configured, and the multilayer structure is further coated with a polyolefin (A) layer to form a multilayer structure of (A) layer / (B) layer / (A) layer from the inside. Also good.
  • the extrusion temperature is equal to or higher than the melting point of the polyolefin resin that is the main component. It is preferable to set the temperature within a range of 150 ° C. or higher than the melting point of the polyolefin resin, 20 ° C. higher than the melting point of the main component polyolefin resin, and 120 ° C. or lower than the melting point of the main component polyolefin resin. It is more preferable to set.
  • the extrusion temperature By setting the extrusion temperature to be equal to or higher than the melting point of the polyolefin resin, solidification of the polyolefin resin can be suppressed, and by setting the extrusion temperature to 150 ° C. or lower than the melting point of the polyolefin resin, thermal degradation of the polyolefin resin can be suppressed. .
  • the extrusion temperature is set to the polyamide resin composition that is the main component. It is preferable to set the temperature within the range of not less than the melting point of the product and not more than 80 ° C. higher than the melting point of the polyamide resin composition as the main component. It is more preferable to set the temperature within a range of 60 ° C. or lower than the melting point of the component polyamide resin composition.
  • the extrusion temperature By setting the extrusion temperature to be equal to or higher than the melting point of the polyamide resin composition, solidification of the polyamide resin composition can be suppressed, and by setting the temperature within the range of 80 ° C. or higher than the melting point of the polyamide resin composition, the polyamide resin is set. Thermal deterioration of the composition can be suppressed.
  • the temperature of the resin flow path after lamination is equal to or higher than the melting point of the polyamide resin composition and is a main component. It is preferable to set the temperature within the range of 80 ° C. or higher than the melting point of the polyamide resin composition, 10 ° C. higher than the melting point of the main component polyamide resin composition, and higher than the melting point of the main component polyamide resin composition. More preferably, the temperature is set in a range of 60 ° C. or higher.
  • the temperature of the resin flow path after lamination By setting the temperature of the resin flow path after lamination to the melting point of the polyamide resin composition or higher, solidification of the polyamide resin composition can be suppressed, and the temperature is set within a range of 80 ° C. or higher than the melting point of the polyamide resin composition. By doing, the thermal deterioration of a polyamide resin composition can be suppressed.
  • the multilayer structure of the present invention is extruded for imparting necessary properties without impairing the effects of the present invention.
  • Possible resin layers can be provided.
  • the resin layer include those formed from a thermoplastic resin such as maleic anhydride-modified polyolefin resin, fluororesin, polyimide resin, polyamide resin, polyester resin, polystyrene resin, and vinyl chloride resin.
  • additives include fillers, stabilizers, colorants, UV absorbers, light stabilizers, antioxidants, antistatic agents, flame retardants, crystallization accelerators, fibrous reinforcements, plasticizers, lubricants, heat resistance Examples include, but are not limited to, agents. Moreover, what is necessary is just to use the content of an additive in the range of the normal content according to the kind.
  • the types of additives in the inner (A) layer, the intermediate (B) layer, and the outer (A ′) layer may be different.
  • the combination of the colorants of the inner (A) layer and the outer (A ′) layer can be changed to facilitate discrimination from other resin tubes.
  • the multilayer structure of the present invention has the above-described polyolefin layer (A) and polyamide resin composition layer (B), and is lightweight and excellent in flexibility, and has flexibility and fuel barrier properties. Has excellent properties. For this reason, the multilayer structure is convenient for piping work that is bent as desired, and prevents penetration of fuel such as kerosene, even if it is wound around a core to be transported This is particularly suitable as a water supply pipe that does not require a coating material for water supply.
  • Weight average molecular weight of modified polyolefin The weight average molecular weight (Mw) of the modified polyolefin was measured using “GPC / V2000” manufactured by Waters. The measurement was performed by GPC measurement in an atmosphere of 145 ° C. using o-dichlorobenzene as an eluent. The weight average molecular weight (Mw) of the modified polyolefin was determined by performing calibration using a calibration curve obtained from the measurement results of standard polystyrene separately measured.
  • maleic anhydride modification rate of modified polyolefin resin was measured by neutralization titration according to JIS K0070. 1 g of maleic anhydride-modified polyolefin was precisely weighed and dissolved in 100 mL of xylene with stirring at about 120 ° C. After complete dissolution, a phenolphthalein solution was added, and neutralization titration was performed using a 0.1 mol / L potassium hydroxide ethanol solution whose precise concentration was determined in advance.
  • Differential scanning calorimetry glass transition temperature, crystallization temperature and melting point
  • the differential scanning calorific value was measured according to JIS K7121 and K7122.
  • a differential scanning calorimeter manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: “DSC-60”
  • each sample was placed in a DSC measuring pan and heated to 300 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. Measurements were made after pretreatment with warming and rapid cooling.
  • the measurement conditions were a temperature rising rate of 10 ° C./min, holding at 300 ° C. for 5 minutes, and then measuring to a temperature falling rate of ⁇ 5 ° C./min up to 100 ° C. Asked.
  • Petroleum odor (fuel barrier) The cylindrical molded bodies obtained in Examples and Comparative Examples were wound around a core having a diameter of 600 mm, fixed in a container filled with kerosene so that the half circumference was immersed in kerosene, and left at 23 ° C. for 1 week. . Thereafter, tap water was put into the cylindrical molded body while being immersed in kerosene, and was further left for 24 hours. Then, tap water was extracted, and the odor of kerosene was evaluated for the extracted tap water.
  • Production Example 1 (Production of polyamide resin b1-1) A reaction vessel having a volume of about 3 L equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet, and a condensed water outlet was charged with 800 g of sebacic acid, 0.613 g of sodium hypophosphite monohydrate and 0.427 g of sodium acetate, After sufficiently purging with nitrogen, it was melted at 170 ° C. while supplying nitrogen gas at 20 ml / min.
  • Production Example 2 (Production of polyamide resin b1-2) A reaction vessel having a volume of about 3 L equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet, and a condensed water outlet was charged with 800 g of sebacic acid, 0.613 g of sodium hypophosphite monohydrate and 0.427 g of sodium acetate, After sufficiently purging with nitrogen, it was melted at 170 ° C. while supplying nitrogen gas at 20 ml / min.
  • Production Example 3 (Production of polyamide resin b1-3) A reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet, and a condensed water outlet is charged with 730.8 g of adipic acid, 0.6322 g of sodium hypophosphite monohydrate and 0.4404 g of sodium acetate in a vessel. The interior was sufficiently purged with nitrogen, and then melted at 170 ° C. while supplying nitrogen gas at 20 ml / min.
  • MXDA metaxylylenediamine
  • Production Example 4 (Production of polyamide resin b1-4) A reaction vessel having a capacity of about 3 L equipped with a stirrer, a nitrogen gas inlet, and a condensed water outlet was charged with 731 g of adipic acid, 0.632 g of sodium hypophosphite monohydrate and 0.440 g of sodium acetate, After sufficiently purging with nitrogen, it was melted at 170 ° C. while supplying nitrogen gas at 20 ml / min.
  • MXDA metaxylylenediamine
  • PXDA paraxylylenediamine
  • Production Example 5 (Production of polyamide resin composition B-1)
  • the polyamide resin b1-1 and the modified polyolefin b2-1 obtained in Production Example 1 were dry blended at a blending ratio of 11 parts by weight of the modified polyolefin b2-1 to 100 parts by weight of the polyamide resin b1-1, and then kneaded.
  • a polyamide resin composition B-1 was obtained by melt-kneading at a cylinder temperature of 280 ° C. in a twin screw extruder equipped with a 28 mm diameter screw having a kneading part consisting of a disk, a vacuum vent and a strand die.
  • the modified polyolefin b2-1 is “AMPLIFY GR204” manufactured by Dow Chemical Company.
  • maleic anhydride-modified high-density polyethylene having a density of 0.954 g / cm 3. It is.
  • Production Example 6 (Production of polyamide resin composition B-2) A polyamide resin composition B-2 was obtained in the same manner as in Production Example 5 except that the modified polyolefin b2-1 was changed to the modified polyolefin b2-2.
  • the modified polyolefin b2-2 is “FUSABOND E265” manufactured by DuPont, and is an acid anhydride-modified high-density polyethylene having a density of 0.95 g / cm 3 according to the DuPont catalog.
  • Production Example 7 (Production of polyamide resin composition B-3) A polyamide resin composition B-3 was obtained in the same manner as in Production Example 5 except that the modified polyolefin b2-1 was changed to the modified polyolefin b2-3.
  • the modified polyolefin b2-3 is “Adtex L6100M” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd. According to the catalog of Nippon Polyethylene Co., Ltd., it is an acid anhydride-modified high-density polyethylene having a density of 0.92 g / cm 3. is there.
  • the maleic anhydride modification rate was 0.8% by mass.
  • Production Example 8 (Production of polyamide resin composition B-4)
  • the modified polyolefin b2-1 was changed to the modified polyolefin b2-4, and the blending ratio of the polyamide resin b1-1 and the modified polyolefin b2-4 was changed to 5 parts by mass of the modified polyolefin b2-4 with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin b1-1.
  • a polyamide resin composition B-4 was obtained in the same manner as in Production Example 5 except that the content was changed to parts.
  • the modified polyolefin b2-4 is “FUSABOND N498” manufactured by DuPont, and is an acid anhydride-modified high-density polyethylene having a density of 0.86 g / cm 3 according to the DuPont catalog.
  • the maleic anhydride modification rate was 0.5% by mass.
  • Production Example 9 (Production of polyamide resin composition B-5) Polyamide in the same manner as in Production Example 8, except that the blending ratio of polyamide resin b1-1 and modified polyolefin b2-4 was changed to 11 parts by mass of modified polyolefin b2-4 with respect to 100 parts by mass of polyamide resin b1-1. Resin composition B-5 was obtained.
  • Production Example 10 (Production of polyamide resin composition B-6) Polyamide in the same manner as in Production Example 8, except that the blending ratio of polyamide resin b1-1 and modified polyolefin b2-4 was changed to 25 parts by mass of modified polyolefin b2-4 with respect to 100 parts by mass of polyamide resin b1-1. Resin composition B-6 was obtained.
  • Production Example 11 (Production of polyamide resin composition B-7)
  • the polyamide resin b1-2 and the modified polyolefin b2-2 obtained in Production Example 2 were dry blended at a blending ratio of 11 parts by weight of the modified polyolefin b2-2 to 100 parts by weight of the polyamide resin b1-2, and then kneaded.
  • a polyamide resin composition B-7 was obtained by melt-kneading at a cylinder temperature of 280 ° C. in a twin-screw extruder equipped with a 28 mm diameter screw having a kneading part comprising a disk, a vacuum vent and a strand die.
  • Production Example 12 (Production of polyamide resin composition B-8)
  • the polyamide resin b1-3 and the modified polyolefin b2-2 obtained in Production Example 3 were dry blended at a blending ratio of 11 parts by mass of the modified polyolefin b2-2 to 100 parts by mass of the polyamide resin b1-3, and then kneaded.
  • a polyamide resin composition B-8 was obtained by melt-kneading at a cylinder temperature of 280 ° C. in a twin-screw extruder equipped with a 28 mm diameter screw having a kneading part comprising a disk, a vacuum vent and a strand die.
  • Production Example 13 (Production of polyamide resin composition B-9)
  • the polyamide resin b1-4 and the modified polyolefin b2-1 obtained in Production Example 4 were dry blended at a blending ratio of 11 parts by mass of the modified polyolefin b2-1 to 100 parts by mass of the polyamide resin b1-4, and then kneaded.
  • a polyamide resin composition B-9 was obtained by melt-kneading at a cylinder temperature of 280 ° C. in a twin screw extruder equipped with a 28 mm diameter screw having a kneading part comprising a disk, a vacuum vent and a strand die.
  • Production Example 14 (Production of polyamide resin composition B-10) Polyamide in the same manner as in Production Example 5 except that the blending ratio of the polyamide resin b1-1 and the modified polyolefin b2-1 was changed to 3 parts by mass of the modified polyolefin b2-1 with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin b1-1. Resin composition B-10 was obtained.
  • Production Example 15 (Production of polyamide resin composition B-11) Polyamide in the same manner as in Production Example 5 except that the blending ratio of the polyamide resin b1-1 and the modified polyolefin b2-1 was changed to 33 parts by mass of the modified polyolefin b2-1 with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin b1-1. Resin composition B-11 was obtained.
  • Production Example 16 (Production of polyamide resin composition B-12) A polyamide resin composition B-12 was obtained in the same manner as in Production Example 5 except that the modified polyolefin b2-1 was changed to the modified polyolefin b2-5.
  • the modified polyolefin b2-5 is “APOLHYA LP21H” manufactured by Arkema, and is a PA6 graft-modified high-density polyolefin having a density of 0.99 g / cm 3 according to the catalog of Arkema.
  • Production Example 17 (Production of polyamide resin composition B-13) Polyamide in the same manner as in Production Example 16 except that the blending ratio of the polyamide resin b1-1 and the modified polyolefin b2-5 was changed to 25 parts by mass of the modified polyolefin b2-5 with respect to 100 parts by mass of the polyamide resin b1-1. Resin composition B-13 was obtained.
  • Examples 1 to 11 and Comparative Examples 3 to 4 Polyethylene forming the polyolefin layer (A) ("Novatec LL UF240" manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd. According to the catalog of Nippon Polyethylene Co., Ltd., the density is 0.920 g / cm 3 and the melting point is 123 ° C), and Using the polyamide resin composition for forming the polyamide resin composition layer (B) as shown in Table 1, multilayer tube extrusion having two extruders and a flow path for forming a multilayer structure of two types and three layers A cylindrical molded body was molded at a molding temperature shown in Table 1 using a molding machine.
  • This cylindrical molded body has a thickness of 5 mm and has a layer configuration of (A) layer / (B) layer / (A) layer from the inside.
  • the cylindrical molded body has an outer diameter of 30 mm and an inner diameter of 20 mm.
  • Layer thickness was 0.2 mm, and the inner and outer (A) layers were formed to have uniform thickness. The above-mentioned evaluation was performed about the obtained cylindrical molded object. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 A cylindrical molded body was molded at a molding temperature shown in Table 1 using polyethylene (“Novatec LL UF240” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd.) using a single-layer tube extruder comprising one extruder. This cylindrical molded body was molded to have a thickness of 5 mm, an outer diameter of 30 mm, and an inner diameter of 20 mm. The above-mentioned evaluation was performed about the obtained cylindrical molded object. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 A tubular molded body was molded in the same manner as in Example 1 except that the polyamide resin composition B-1 forming the polyamide resin composition layer (B) was changed to the polyamide resin b1-1 obtained in Production Example 1. And the above-mentioned evaluation was performed about the obtained cylindrical molded object. The results are shown in Table 1.
  • Comparative Example 1 From Comparative Example 1, it can be seen that the conventional polyethylene single-layer cylindrical molded body is inferior in fuel barrier properties because petroleum penetrates into the interior and the tap water has a petroleum odor. Moreover, it turns out that the cylindrical molded object which has a layer which consists of a polyamide containing the structural unit derived from xylylenediamine is inferior to a flexibility from the comparative example 2 instead of a polyamide resin composition layer (B). Further, it can be seen from Comparative Example 3 that if the content of the modified polyolefin (b-2) is too small, the flexibility of the cylindrical molded body is inferior.
  • the multilayer structure of the present invention is a multilayer structure excellent in flexibility and fuel barrier properties without impairing excellent flexibility made of polyolefin. Therefore, since penetration of fuel such as kerosene can be prevented, it is suitable as a water pipe buried in the ground, particularly as a water supply pipe.

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Abstract

 ポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)を有する多層構造体であって、上記層(B)を構成するポリアミド樹脂組成物が、ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)とを含有し、変性ポリオレフィン(b-2)の含有量が、ポリアミド樹脂(b-1)100質量部に対して5~30質量部である、多層構造体。

Description

多層構造体
 本発明は、柔軟性及び燃料バリア性に優れた多層構造体に関する。
 従来、ポリオレフィン製のホース、チューブ及びパイプ等の筒状成形体は、その耐薬品性の高さから幅広い用途に使用されており、例えば、各家屋に水道水を供給するための水道配管として使用されている。
 各家屋に水道水を供給する際、水道本管から各家屋までの地中に水道配管が埋設されている。ポリオレフィン製の中でもポリエチレン製の筒状成形体は、軽量で柔軟性に優れ、巻き芯に巻き付けて水道配管を埋める現場に運ぶのに好適である等の理由から、水道配管には通常、ポリエチレン管が用いられ、広く普及している。
 一方で、灯油配管等の燃料配管も地中に埋設されており、この燃料配管は主に銅製のものが多く、燃料配管の劣化に起因して土中に燃料の漏れが僅かに生じることがある。そのため、地中に埋設されている水道配管付近に燃料配管が埋設されている場合、ポリエチレン管中の水に燃料配管から漏れた燃料が浸透し、水道水に燃料臭がつくという問題が生じている。
 上記問題を解決するために、例えば特許文献1では、樹脂層と金属層が積層された金属ラミネートフィルムを水道配管用保護カバーとし、地中に埋設される水道配管を上記水道配管用保護カバーで被覆する手法が提案されている。
特許第4230060号公報
 しかしながら、上記手法では、一度成形した配管に更に保護カバーを覆う加工を施す必要があるため、水道配管の生産性に劣り、作業も煩雑となり実用的とはいい難い。そのため、保護カバー等を必要とせずに水道配管単独の燃料バリア性が求められている。
 そこで本発明は、ポリオレフィン製の優れた柔軟性を有しつつ、水道配管に適用できる柔軟性及び燃料バリア性に優れた多層構造体を提供することを課題とする。
 本発明者らは、ポリオレフィン層と特定のポリアミド樹脂組成物層とを有する多層構造とすることにより、上記課題を解決できることを見出し本発明に到達した。
 すなわち、本発明は、以下の多層構造体に関する。
<1> ポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)を有する多層構造体であって、
 上記層(B)を構成するポリアミド樹脂組成物が、ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)とを含有し、
 変性ポリオレフィン(b-2)の含有量が、ポリアミド樹脂(b-1)100質量部に対して5~30質量部である、多層構造体。
<2> 多層構造体が筒状成形体である、上記多層構造体。
<3> 水道配管である上記多層構造体。
 本発明は、ポリオレフィン製筒状成形体の優れた柔軟性を有しつつ、柔軟性及び燃料バリア性に優れた多層構造体を提供することができ、更に多層構造体の上記特性を有する水道配管を提供することができる。
 本発明の多層構造体は、少なくともポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)を構成層として有するものであり、以下に具体的態様の例について説明する。
 なお、本明細書において、「主成分とする」とは、本発明の多層構造体の効果を妨げない範囲で、他の成分を含むことを許容する趣旨であり、具体的には、各層を構成する成分全体の約80質量%以上、好ましくは90質量%以上100質量%以下の範囲を占める成分である。ただし、「主成分とする」とは、上記含有量に特定するものではない。
[ポリオレフィン層(A)]
 ポリオレフィン層(A)は、ポリオレフィン樹脂を主成分として含む層である。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等を用いることができ、単独重合体であっても共重合体であってもよい。ポリオレフィン樹脂の中でも柔軟性、耐候性、耐塩素性を有する点からポリエチレンが好ましい。
 ポリエチレンは、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(VLDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等を用いることができるが、柔軟性の観点から低密度ポリエチレンが好ましい。
 また、共重合体としては、エチレン又はプロピレンと、これらと共重合することができる単量体との共重合体を用いることができ、エチレン又はプロピレンと共重合することができる単量体として、例えばα-オレフィン、スチレン類、ジエン類、環状化合物、酸素原子含有化合物等が挙げられる。
 上記α-オレフィンとしては、1-ブテン、3-メチル-1-ブテン、3-メチル-1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテン、1-デセン、1-テトラデセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。上記スチレン類としては、スチレン、4-メチルスチレン、4-ジメチルアミノスチレン等が挙げられる。上記ジエン類としては、1,3-ブタジエン、1,5-ヘキサジエン、1,4-ヘキサジエン、1,7-オクタジエン等が挙げられる。上記環状化合物としては、ノルボルネン、シクロペンテン等が挙げられる。酸素原子含有化合物としては、ヘキセノール、ヘキセン酸、オクテン酸メチル等が挙げられる。これら共重合することができる単量体は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。また、エチレンとプロピレンとの共重合体であってもよい。
 共重合体は、交互共重合、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれであってもよい。
 またポリオレフィン樹脂には、少量のアクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有単量体によって変性された変性ポリオレフィン樹脂が含まれていてもよい。変性は、通常、共重合又はグラフト変性によって行われる。
[ポリアミド樹脂組成物層(B)]
 ポリアミド樹脂組成物層(B)は、特定のポリアミド樹脂組成物を主成分として含む層である。層(B)を構成するポリアミド樹脂組成物は、ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)とを含有する。
 本発明の多層構造体は、上記ポリアミド樹脂組成物層(B)を含むことで、ポリオレフィン層(A)の柔軟性を損なわず、優れた燃料バリア性を発現することができる。
<ポリアミド樹脂(b-1)>
 本発明に用いられるポリアミド樹脂(b-1)は、ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む。ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含むことで、弾性率が高く、剛性に優れる。
(ジアミン構成単位)
 ポリアミド樹脂(b-1)を構成するジアミン構成単位は、キシリレンジアミンに由来する構成単位を含む。ポリアミド樹脂(b-1)のジアミン構成単位中における、キシリレンジアミンに由来する構成単位の含有量は、好ましくは70~100モル%、より好ましくは80~100モル%、更に好ましくは90~100モル%である。
 キシリレンジアミンとしては、ポリオレフィンとの成形加工性の観点から、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン又はこれらの混合物が好ましく、メタキシリレンジアミン、又はメタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物がより好ましい。
 キシリレンジアミンがメタキシリレンジアミンに由来する場合、得られるポリアミドは、柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れたものとなる。
 キシリレンジアミンがメタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物に由来する場合、得られるポリアミドは柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れ、更に高耐熱性、高弾性率を示す。また、得られるポリアミドの融点はポリオレフィンの融点に近いため、ポリアミドの加工温度とポリオレフィンの加工温度とを近くすることができる。それにより、ポリオレフィン層(A)とポリアミド樹脂組成物層(B)とを有する多層構造体を効率的に製造することができる。
 キシリレンジアミンとして、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物を用いる場合には、メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンの総量に対するパラキシリレンジアミンの割合は、好ましくは90モル%以下であり、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは70モル%以下、より更に好ましくは5~70モル%である。パラキシリレンジアミンの割合が上記範囲であれば、得られるポリアミドの融点が、該ポリアミドの分解温度に近接せず好ましい。
 ポリアミド樹脂(b-1)を構成するジアミン構成単位は、上述したように、キシリレンジアミンに由来する構成単位を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、その他のジアミン化合物に由来する構成単位を含んでもよい。
 キシリレンジアミン以外のジアミン構成単位を構成しうるジアミン化合物としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2-メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4-トリメチル-ヘキサメチレンジアミン、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3-ジアミノシクロヘキサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、2,2-ビス(4-アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4-アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
(ジカルボン酸構成単位)
 ポリアミド樹脂(b-1)を構成するジカルボン酸構成単位は、炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含む。ポリアミド樹脂(b-1)のジカルボン酸構成単位中における、炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位の含有量は、好ましくは70~100モル%、より好ましくは80~100モル%、更に好ましくは90~100モル%である。
 炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,11-ウンデカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸等を例示できる。これらの中でも結晶性、高弾性の観点から、アジピン酸及びセバシン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましく、さらに弾性率、耐加水分解性及び成形性の観点からセバシン酸がより好ましい。これらのジカルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
 ポリアミド樹脂(b-1)を構成するジカルボン酸構成単位は、上述したように、炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含むが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、その他のジカルボン酸に由来する構成単位を含んでもよい。
 炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸構成単位を構成しうるジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
 ポリアミド樹脂(b-1)としては、弾性率、剛性、耐加水分解性、ポリオレフィンとの成形加工性等の観点から、ジアミン構成単位がメタキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位がセバシン酸に由来する構成単位を含むポリアミドであることが好ましい。
(ポリアミド樹脂(b-1)の物性)
 ポリアミド樹脂(b-1)の相対粘度は、成形性及び変性ポリオレフィン(b-2)との溶融混合性の観点から、好ましくは1.1~3.0の範囲、より好ましくは1.1~2.9の範囲、更に好ましくは1.1~2.8の範囲である。相対粘度は、試料0.2gを96質量%硫酸20mLに溶解し、キャノンフェンスケ型粘度計にて25℃で測定した落下時間(t)と、同様に測定した96質量%硫酸そのものの落下時間(t0)の比であり、次式で示される。
   相対粘度=t/t0
 ポリアミド樹脂(b-1)の融点は、耐熱性及び溶融成形性の観点から、好ましくは170~270℃の範囲、より好ましくは175~270℃の範囲、更に好ましくは180~270℃の範囲、更に好ましくは180~260℃の範囲である。融点は、示差走査熱量計を用いて測定される。
 ポリアミド樹脂(b-1)の数平均分子量(Mn)は、成形性及び変性ポリオレフィン(b-2)との溶融混合性の観点から、好ましくは1000~50000、より好ましくは3000~30000、更に好ましくは5000~25000、より更に好ましくは7000~22000である。なお、ポリアミド樹脂(b-1)の数平均分子量(Mn)は、実施例に記載の方法で測定された値を意味する。
(ポリアミド樹脂(b-1)の製造)
 ポリアミド樹脂(b-1)の製造は、特に限定されるものではなく、任意の方法、重合条件により行うことができる。例えば、ジアミン成分(キシリレンジアミン等のジアミン)とジカルボン酸成分(炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸等のジカルボン酸)とからなる塩を水の存在下に加圧状態で昇温し、加えた水及び縮合水を除きながら溶融状態で重合させる方法によりポリアミド樹脂(b-1)を製造することができる。また、ジアミン成分(キシリレンジアミン等のジアミン)を溶融状態のジカルボン酸成分(炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸等のジカルボン酸)に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によってもポリアミド樹脂(b-1)を製造することができる。この場合、反応系を均一な液状態で保つために、ジアミン成分をジカルボン酸成分に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。
<変性ポリオレフィン(b-2)>
 変性ポリオレフィン(b-2)は、カルボキシル基含有単量体によって変性されたポリオレフィン、又はポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィンであることが好ましい。
 ポリオレフィンとしては、上記ポリオレフィン層(A)で説明したポリオレフィンが挙げられ、ポリオレフィンの中でも柔軟性、耐候性、耐塩素性を有する点からポリエチレンが好ましく、燃料臭気バリア性の観点から高密度ポリエチレン(HDPE)がより好ましい。
 カルボキシル基含有単量体としては、カルボン酸又はその無水物等のカルボン酸化合物が好ましく、具体例としてはアクリル酸、マレイン酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられ、中でもポリアミド樹脂(b-1)との溶融混合性の観点から無水マレイン酸が好ましい。
 カルボキシル基含有単量体によって変性されたポリオレフィンとしては、無水マレイン酸変性ポリエチレンに代表される酸変性ポリオレフィンが挙げられる。カルボキシル基含有単量体によって変性されたポリオレフィンは、アイオノマーであってもよい。ポリオレフィンをカルボキシル基含有単量体によって変性する方法は特に限定されず、任意の方法を適用することができる。
 ポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィンは、上記のカルボキシル基含有単量体によって変性されたポリオレフィンに対してポリアミドを付加することによって得ることができる。グラフトを形成するポリアミドとしては、下記(a)及び(b)の縮合生成物が挙げられる。
 (a)アミノカプロン酸、7-アミノヘプタン酸、11-アミノウンデカン酸および12-アミノドデカン酸のような1種もしくは複数のα,ω-アミノ酸、またはカプロラクタム、エナントラクタムおよびラウロラクタム等の1種もしくは複数のラクタム;
 (b)ヘキサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、ビス(p-アミノシクロヘキシル)メタン、トリメチルヘキサメチレンジアミン等のジアミンと、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、スベリン酸、セバシン酸およびドデカンジカルボン酸等のジカルボン酸との1種または複数の塩または混合物。
 中でも、グラフトを形成するポリアミドとしては、弾性率の観点から脂肪族ポリアミドが好ましく、ナイロン6(ポリカプロアミド)、ナイロン66(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ナイロン11(ポリウンデカンアミド)、ナイロン12(ポリドデカンアミド)、ナイロン612(ポリヘキサメチレンドデカミド)及びそれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、ナイロン6が更に好ましい。
 このようなポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィンとしては、アルケマ社の製品名:「Apolhya」等の市販品を入手することができる。
 変性ポリオレフィン(b-2)としては、弾性率の観点から、無水マレイン酸変性ポリエチレン、又はナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン612及びそれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種のポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィンが好ましい。
 変性ポリオレフィン(b-2)の密度は、燃料臭気バリア性の観点から、好ましくは0.85g/cm3以上、より好ましくは0.90g/cm3以上、更に好ましくは0.92g/cm3以上、より更に好ましくは0.94g/cm3以上である。なお、変性ポリオレフィン(b-2)の密度の上限は特に限定されないが、通常、0.99g/cm3以下であり、好ましくは0.97g/cm3以下である。
 変性ポリオレフィン(b-2)の重量平均分子量(Mw)は、成形加工性の観点から、好ましくは10,000~150,000、より好ましくは20,000~120,000、更に好ましくは30,000~100,000である。なお、変性ポリオレフィン(b-2)の重量平均分子量(Mw)は、実施例に記載の方法で測定された値を意味する。
 変性は、通常、共重合又はグラフト変性によって行われる。変性ポリオレフィン(b-2)の変性率は、ポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)との溶融混合性及びポリアミド樹脂組成物の流動性の観点から、好ましくは0.2~5質量%、より好ましくは0.3~3質量%、更に好ましくは0.5~1.5質量%である。
<ポリアミド樹脂組成物>
 層(B)を構成するポリアミド樹脂組成物は、上記のポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)を含有する。
 ポリアミド樹脂組成物における変性ポリオレフィン(b-2)の含有量は、柔軟性、燃料臭気バリア性及び成形加工性の観点から、ポリアミド樹脂(b-1)100質量部に対して、5~30質量部であり、好ましくは5~25質量部、より好ましくは5~20質量部、更に好ましくは10~20質量部である。なお、変性ポリオレフィン(b-2)の含有量は、変性ポリオレフィン(b-2)の変性率によって適宜決定される。
 本発明に用いられるポリアミド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、添加剤を含んでもよい。添加剤としては、フィラー、安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、繊維状強化材、可塑剤、潤滑剤、耐熱剤、艶消剤、核剤、着色防止剤、ゲル化防止剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 また、本発明に用いられるポリアミド樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエステル樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂を含んでもよい。また、本発明におけるポリアミド樹脂(b-1)以外のポリアミド樹脂を含んでもよい。
 ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート-イソフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-1,4-シクロヘキサンジメチレン-テレフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキレート樹脂、ポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート-テレフタレート共重合樹脂、ポリエチレン-テレフタレート-4,4’-ビフェニルジカルボキシレート共重合樹脂、ポリ-1,3-プロピレン-テレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート樹脂等が挙げられる。好ましいポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート-イソフタレート共重合樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂及びポリエチレン-2,6-ナフタレンジカルボキシレート樹脂が挙げられる。
 アクリル樹脂としては、(メタ)アクリル酸エステルの単独重合体、2種以上の異なる(メタ)アクリル酸エステルモノマーの共重合体、又は(メタ)アクリル酸エステルと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。具体的には、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ(メタ)アクリル酸プロピル、ポリ(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸メチル-(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、(メタ)アクリル酸エチル-(メタ)アクリル酸ブチル共重合体、エチレン-(メタ)アクリル酸メチル共重合体、スチレン-(メタ)アクリル酸メチル共重合体等の(メタ)アクリル酸エステルを含む単独又は共重合体からなる(メタ)アクリル樹脂が挙げられる。
 ポリアミド樹脂(b-1)以外のポリアミド樹脂としては、ポリカプロアミド(ナイロン6)、ポリウンデカンアミド(ナイロン11)、ポリドデカンアミド(ナイロン12)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリヘキサメチレンアゼラミド(ナイロン69)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、ポリウンデカメチレンアジパミド(ナイロン116)、ポリヘキサメチレンドデカミド(ナイロン612)、ポリヘキサメチレンテレフタラミド(ナイロン6T(Tは、テレフタル酸成分単位を表す。以下において同じ))、ポリヘキサメチレンイソフタラミド(ナイロン6I(Iは、イソフタル酸成分単位を表す。以下において同じ))、ポリヘキサメチレンテレフタルイソフタルアミド(ナイロン6TI)、ポリノナメチレンテレフタルアミド(ナイロン9T)、1,3-又は1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンとアジピン酸を重縮合して得られるポリアミド樹脂(ナイロン1,3-/1,4-BAC6(BACは、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン成分単位を表す。))及びこれらの共重合アミド等が挙げられる。
(ポリアミド樹脂組成物の製造)
 本発明に用いられるポリアミド樹脂組成物は、前記のポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)とを溶融混練することで得ることができる。
 ポリアミド樹脂組成物を溶融混練する方法については、単軸もしくは二軸押出機等の通常用いられる種々の押出機を用いて溶融混練する方法等が挙げられるが、これらのなかでも、生産性、汎用性等の点から二軸押出機を用いる方法が好ましい。その際、溶融混練温度は、ポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)の融点以上、ポリアミド樹脂(b-1)の融点及び変性ポリオレフィン(b-2)の融点のうちいずれか高い温度より60℃高い温度以下の範囲に設定することが好ましく、ポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)の融点より10℃高い温度以上、ポリアミド樹脂(b-1)の融点及び変性ポリオレフィン(b-2)の融点のうちいずれか高い温度より40℃高い温度以下の範囲に設定することがより好ましい。溶融混練温度をポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)の融点以上とすることで、ポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)の固化を抑制することができ、ポリアミド樹脂(b-1)の融点及び変性ポリオレフィン(b-2)の融点のうちいずれか高い温度より60℃高い温度以下とすることで、ポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)の熱劣化を抑制することができる。
 溶融混練における滞留時間は1~10分の範囲に調整することが好ましく、2~7分の範囲に調整することがより好ましい。滞留時間を1分以上とすることで、ポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)との分散が十分となり、滞留時間を10分以下とすることでポリアミド樹脂(b-1)及び変性ポリオレフィン(b-2)の熱劣化を抑制することができる。
 二軸押出機のスクリューは少なくとも1箇所以上の逆目スクリューエレメント部分及び/又はニーディングディスク部分を有し、該部分においてポリアミド樹脂組成物を一部滞留させながら溶融混練を行うことが好ましい。
 溶融混練したポリアミド樹脂組成物は、そのままポリオレフィン(A)層と共に押出成形し、多層構造体としてもよく、一度ペレットとした後、改めて押出成型、射出成型等を行ってポリオレフィン(A)層との多層構造体としてもよい。
 また、ポリアミド樹脂組成物に添加剤を添加する場合、ポリアミド(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)とを溶融混練する際に、添加剤を同時に混練してもよい。
[層構成及び成形方法]
 本発明の多層構造体は、ポリオレフィン層(A)(以下、(A)層と略記することがある)及びポリアミド樹脂組成物層(B)(以下、(B)層と略記することがある)を、それぞれ1層又は2層以上有することができる。具体的には、以下に示すような層構成が挙げられ、押出機を用いて多層ダイにより共押出する層構成であることが好ましい。
(1)2種2層構成;具体的には、(A)層/(B)層、(B)層/(A)層など。
(2)2種3層構成;具体的には、(A)層/(B)層/(A)層、(B)層/(A)層/(B)層など。
(3)2種4層構成;具体的には、(A)層/(B)層/(A)層/(B)層、(B)層/(A)層/(B)層/(A)層など。
 なお、本明細書において、多層構造体が筒状成形体である場合、例えばX/Y/Zの表記は、ことわりのない限り内側からX、Y、Zの順に積層していることを示す。また、多層構造体が(A)層を複数層有する場合、複数の(A)層は同一でも異なっていてもよく、(B)層についても同様である。
 また、本発明の多層構造体は、その特性から筒状成形体であることが好ましい。筒状成形体としては、例えば、パイプ、ホース、チューブ等の筒状で、中が空洞になったものであり、空洞部分に液体や気体を一方から他方へと移動させることができるものである。
 多層構造体が筒状成形体である場合、燃料バリア性、耐候性、耐塩素性等の点から、筒状成形体の空洞部分すなわち内側から、(A)層及び(B)層の順の層構成を少なくとも有することが好ましい。
 層構成は筒状成形体の用途に応じ好ましい態様を選択すればよいが、柔軟性と燃料バリア性とのバランス及び経済性の観点から、内側から(A)層/(B)層の2種2層構成及び(A)層/(B)層/(A)層の2種3層構成がより好ましい。
 筒状成形体の厚みは、用途に応じ適宜特定すればよい。
 ポリアミド樹脂組成物層(B)の厚みは、10μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましく、50μm以上であることが更に好ましい。ポリアミド樹脂組成物層(B)の厚みが10μm以上であれば、燃料バリア性の効果が好適に発揮される。
 また、筒状成形体の厚みに対するポリアミド樹脂組成物層(B)の厚みの割合は、0.005~0.5であることが好ましく、0.008~0.2であることがより好ましく、0.01~0.1であることが更に好ましい。筒状成形体の厚みに対するポリアミド樹脂組成物層(B)の厚みが0.005以上であれば、十分な燃料バリア性を発揮することができ、0.5以下であれば柔軟性と燃料バリア性とのバランスに優れ、筒状成形体とする際の成形性にも優れる。
 筒状成形体の成形方法は特に限定されるものではなく、公知の技術を採用して製造することができる。例えば、各層を構成する樹脂ごとにそれぞれ溶融混練し、各溶融樹脂を多層構造に成形できるダイを備えた多層チューブ押出成形機に供給して、常法に従って成形すればよい。また予めポリオレフィン層(A)からなる内層を所定の形状に成形した後、クロスヘッドダイ等から溶融したポリアミド樹脂組成物を被覆し、ポリアミド樹脂組成物層(B)を設け、内側から(A)層/(B)層の構成としてもよく、さらにこの多層構造体に対し、ポリオレフィン(A)層を被覆し、内側から(A)層/(B)層/(A)層の多層構造体としてもよい。
 ポリオレフィン層(A)の主成分であるポリオレフィン樹脂を溶融混練し、ポリオレフィン層(A)を押出成形する際には、その押出温度を、主成分であるポリオレフィン樹脂の融点以上かつ、主成分であるポリオレフィン樹脂の融点より150℃高い温度以下の範囲に設定することが好ましく、主成分であるポリオレフィン樹脂の融点より20℃高い温度以上かつ、主成分であるポリオレフィン樹脂の融点より120℃高い温度以下に設定することがより好ましい。押出温度をポリオレフィン樹脂の融点以上とすることで、ポリオレフィン樹脂の固化を抑制することができ、ポリオレフィン樹脂の融点より150℃高い温度以下とすることで、ポリオレフィン樹脂の熱劣化を抑制することができる。
 ポリアミド樹脂組成物層(B)の主成分であるポリアミド樹脂組成物を溶融混練し、ポリアミド樹脂組成物層(B)を押出成形する際には、その押出温度を、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点以上かつ、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点より80℃高い温度以下の範囲に設定することが好ましく、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点より10℃以上高い温度かつ、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点より60℃高い温度以下の範囲に設定することがより好ましい。押出温度をポリアミド樹脂組成物の融点以上とすることで、ポリアミド樹脂組成物の固化を抑制することができ、ポリアミド樹脂組成物の融点より80℃高い温度以下の範囲に設定することで、ポリアミド樹脂組成物の熱劣化を抑制することができる。
 多層チューブ押出成形機内でポリオレフィン層(A)とポリアミド樹脂組成物層(B)を積層する場合には、積層後の樹脂流路の温度を、ポリアミド樹脂組成物の融点以上かつ、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点より80℃高い温度以下の範囲に設定することが好ましく、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点より10℃以上高い温度かつ、主成分であるポリアミド樹脂組成物の融点より60℃高い温度以下の範囲に設定することがより好ましい。積層後の樹脂流路の温度をポリアミド樹脂組成物の融点以上とすることで、ポリアミド樹脂組成物の固化を抑制することができ、ポリアミド樹脂組成物の融点より80℃高い温度以下の範囲に設定することで、ポリアミド樹脂組成物の熱劣化を抑制することができる。
 また、本発明の多層構造体には、前述のポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)の他に、本発明の効果を損なわず必要に応じた特性を付与するために押出成形可能な樹脂層を設けることができる。
 上記樹脂層としては、例えば、無水マレイン酸変性ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、及び塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂から形成されるものが挙げられる。
 また、本発明の多層構造体を構成する前述のポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)、並びに必要に応じ設けることができる上記樹脂層は、本発明の効果を損なわない範囲で添加剤を含んでいてもよい。
 添加剤としては、フィラー、安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、結晶化促進剤、繊維状強化材、可塑剤、潤滑剤、耐熱剤等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、添加剤の含有量は、その種類に応じた通常の含有量の範囲で用いればよい。
 また内側から(A)層/(B)層/(A’)層として積層する場合、内側の(A)層、中間の(B)層、外側の(A’)層とで添加剤の種類、量が異なっても良い。例えば内側の(A)層と外側の(A’)層の着色剤の組み合わせを変え、他の樹脂チューブとの判別を容易にすることもできる。
 本発明の多層構造体は、前述のポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)を有するものであり、ポリオレフィン製の軽量で優れた柔軟性を損なわず、柔軟性及び燃料バリア性に優れる特性を有する。そのため、上記多層構造体は、巻き芯に巻き付けて運搬しても皺寄り等の外観不良が起きず、所望するように曲げて行う配管作業に便利で、また灯油等の燃料の浸透を防ぐための被覆材を必要としない水道配管として、特に供水用の水道配管として好適である。
 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、本実施例において各種測定は以下の方法により行った。
(1)相対粘度(ηr)
 試料0.2gを精秤し、96質量%硫酸20mlに20~30℃で撹拌し、完全に溶解させ、溶液を調製した。その後、速やかにキャノンフェンスケ型粘度計に当該溶液5mlを取り、25℃の恒温槽中で10分間放置後、落下時間(t)を測定した。また、96質量%硫酸そのものの落下時間(t0)も同様に測定した。t及びt0から次式により相対粘度を算出した。
   相対粘度=t/t0
(2)数平均分子量(Mn)
(a)アミノ末端基濃度([NH2]μeq/g)
 ポリアミド樹脂0.5gを精秤し、フェノール/エタノール=4/1容量溶液30mLにポリアミドを撹拌下に溶解した。ポリアミド樹脂が完全に溶解した後、N/100塩酸で中和滴定して求めた。
(b)カルボキシル末端基濃度([COOH]μeq/g)
 ポリアミド樹脂0.5gを精秤し、ベンジルアルコール30mLに窒素気流下160~180℃でポリアミドを撹拌下に溶解した。ポリアミド樹脂が完全に溶解した後、窒素気流下80℃まで冷却し、撹拌しながらメタノール10mLを加え、N/100水酸化ナトリウム水溶液で中和滴定して求めた。
 ポリアミド樹脂の数平均分子量は、アミノ末端基濃度及びカルボキシル末端基濃度の定量値から次式により求めた。
  数平均分子量=2×1,000,000/([NH2]+[COOH])
  [NH2]:アミノ末端基濃度(μeq/g)
  [COOH]:カルボキシル末端基濃度(μeq/g)
(3)変性ポリオレフィンの重量平均分子量(Mw)
 変性ポリオレフィンの重量平均分子量(Mw)は、Waters製「GPC/V2000」を用いて測定した。測定は、o-ジクロロベンゼンを溶離液として用い、145℃の雰囲気下におけるGPC測定により行った。変性ポリオレフィンの重量平均分子量(Mw)は、別途測定した標準ポリスチレンの測定結果から得られた検量線により校正を行うことにより求めた。
(4)変性ポリオレフィン樹脂の無水マレイン酸変性率(質量%)
 変性ポリオレフィン樹脂の無水マレイン酸変性率は、JIS K0070に準拠して、中和滴定により測定した。無水マレイン酸変性ポリオレフィン1gを精秤し、キシレン100mLに約120℃で撹拌溶解した。完全に溶解した後、フェノールフタレイン溶液を加え、予め正確な濃度を求めた0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を用いて中和滴定を行った。0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の滴下量(T)[ml]、0.1mol/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター(f)、水酸化カリウムの式量56.11の1/10(5.611)、無水マレイン酸変性ポリオレフィンの質量(S)[g]から式(1)により酸価[mg/g]を算出した。
  酸価=T×f×5.611/S ・・・(1)
 得られた酸価の値から、無水マレイン酸変性率(質量%)を算出した。
(5)示差走査熱量測定(ガラス転移温度、結晶化温度及び融点)
 示差走査熱量の測定はJIS K7121、K7122に準じて行った。示差走査熱量計((株)島津製作所製、商品名:「DSC-60」)を用い、各試料をDSC測定パンに仕込み、窒素雰囲気下にて昇温速度10℃/分で300℃まで昇温し、急冷する前処理を行った後に測定を行った。測定条件は、昇温速度10℃/分で、300℃で5分保持した後、降温速度-5℃/分で100℃まで測定を行い、ガラス転移温度Tg、結晶化温度Tch及び融点Tmを求めた。
(6)柔軟性
 実施例及び比較例で得られた筒状成形体を直径600mmの巻き芯に巻き付けて、23℃にて24時間放置した。その後の筒状成形体を巻き芯から外し、皺寄りが生じているかを目視にて評価した。
(7)石油臭気性(燃料バリア性)
 実施例及び比較例で得られた筒状成形体を直径600mmの巻き芯に巻き付けて、灯油で満たした容器内にその半周が灯油に浸漬するように固定し、23℃にて1週間放置した。その後、灯油に浸漬させたままの状態で、筒状成形体内に水道水を入れ、更に24時間放置した後、水道水を抜き出し、抜き出した水道水について灯油の臭気を評価した。
製造例1
(ポリアミド樹脂b1-1の製造)
 撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸800g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.613g及び酢酸ナトリウム0.427gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。230℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)536gを滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド樹脂b1-1を得た。ηr=2.3、[COOH]=65.5μeq/g、[NH2]=37.8μeq/g、Mn=19361、Tg=60.0℃、Tch=119.3℃、Tm=191.3℃。
製造例2
(ポリアミド樹脂b1-2の製造)
 撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸800g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.613g及び酢酸ナトリウム0.427gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。250℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)375gと、パラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学(株)製)161gとの混合液(モル比(MXDA/PXDA=70/30))を滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド樹脂b1-2を得た。ηr=2.2、[COOH]=81.8μeq/g、[NH2]=26.9μeq/g、Mn=18399、Tg=64.2℃、Tch=104.2℃、Tm=212.0℃。
製造例3
(ポリアミド樹脂b1-3の製造)
 撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸730.8g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6322g及び酢酸ナトリウム0.4404gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。250℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)681.0gを滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド樹脂b1-3を得た。ηr=2.1、[COOH]=98.3μeq/g、[NH2]=31.4μeq/g、Mn=15420、Tg=87.9℃、Tch=155℃、Tm=237.4℃。
製造例4
(ポリアミド樹脂b1-4の製造)
 撹拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸731g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.632g及び酢酸ナトリウム0.440gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。275℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学(株)製)476.7gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学(株)製)204.3gとの混合液(モル比(MXDA/PXDA=70/30))を滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド樹脂b1-4を得た。ηr=2.07、[COOH]=55.70μeq/g、[NH2]=64.58μeq/g、Mn=16623、Tg=89.0℃、Tch=135.0℃、Tm=257.0℃。
製造例5
(ポリアミド樹脂組成物B-1の製造)
 製造例1で得たポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-1とを、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-1 11質量部の配合比でドライブレンドした後、ニーディングディスクからなる混練部を有する直径28mmのスクリュー、真空ベントならびにストランドダイを備える二軸押出機にて、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ポリアミド樹脂組成物B-1を得た。
 なお、変性ポリオレフィンb2-1は、ダウ・ケミカル・カンパニー社製「AMPLIFY GR204」であり、ダウ・ケミカル・カンパニー社のカタログによれば、密度0.954g/cm3の無水マレイン酸変性高密度ポリエチレンである。無水マレイン酸変性率は1質量%であり、重量平均分子量Mwを測定した結果、Mw=76,100であった。
製造例6
(ポリアミド樹脂組成物B-2の製造)
 変性ポリオレフィンb2-1を変性ポリオレフィンb2-2に変更したこと以外は製造例5と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-2を得た。
 なお、変性ポリオレフィンb2-2は、デュポン社製「FUSABOND E265」であり、デュポン社のカタログによれば、密度0.95g/cm3の酸無水物変性高密度ポリエチレンである。無水マレイン酸変性率は1質量%であり、重量平均分子量Mwを測定した結果、Mw=119,000であった。
製造例7
(ポリアミド樹脂組成物B-3の製造)
 変性ポリオレフィンb2-1を変性ポリオレフィンb2-3に変更したこと以外は製造例5と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-3を得た。
 なお、変性ポリオレフィンb2-3は、日本ポリエチレン(株)製「アドテックスL6100M」であり、日本ポリエチレン(株)のカタログによれば、密度0.92g/cm3の酸無水物変性高密度ポリエチレンである。無水マレイン酸変性率は0.8質量%であった。
製造例8
(ポリアミド樹脂組成物B-4の製造)
 変性ポリオレフィンb2-1を変性ポリオレフィンb2-4に変更し、ポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-4との配合比を、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-4 5質量部に変更したこと以外は製造例5と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-4を得た。
 なお、変性ポリオレフィンb2-4は、デュポン社製「FUSABOND N498」であり、デュポン社のカタログによれば、密度0.86g/cm3の酸無水物変性高密度ポリエチレンである。無水マレイン酸変性率は0.5質量%であった。
製造例9
(ポリアミド樹脂組成物B-5の製造)
 ポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-4との配合比を、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-4 11質量部に変更したこと以外は製造例8と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-5を得た。
製造例10
(ポリアミド樹脂組成物B-6の製造)
 ポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-4との配合比を、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-4 25質量部に変更したこと以外は製造例8と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-6を得た。
製造例11
(ポリアミド樹脂組成物B-7の製造)
 製造例2で得たポリアミド樹脂b1-2と変性ポリオレフィンb2-2とを、ポリアミド樹脂b1-2 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-2 11質量部の配合比でドライブレンドした後、ニーディングディスクからなる混練部を有する直径28mmのスクリュー、真空ベントならびにストランドダイを備える二軸押出機にて、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ポリアミド樹脂組成物B-7を得た。
製造例12
(ポリアミド樹脂組成物B-8の製造)
 製造例3で得たポリアミド樹脂b1-3と変性ポリオレフィンb2-2とを、ポリアミド樹脂b1-3 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-2 11質量部の配合比でドライブレンドした後、ニーディングディスクからなる混練部を有する直径28mmのスクリュー、真空ベントならびにストランドダイを備える二軸押出機にて、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ポリアミド樹脂組成物B-8を得た。
製造例13
(ポリアミド樹脂組成物B-9の製造)
 製造例4で得たポリアミド樹脂b1-4と変性ポリオレフィンb2-1とを、ポリアミド樹脂b1-4 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-1 11質量部の配合比でドライブレンドした後、ニーディングディスクからなる混練部を有する直径28mmのスクリュー、真空ベントならびにストランドダイを備える二軸押出機にて、シリンダー温度280℃で溶融混練し、ポリアミド樹脂組成物B-9を得た。
製造例14
(ポリアミド樹脂組成物B-10の製造)
 ポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-1との配合比を、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-1 3質量部に変更したこと以外は製造例5と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-10を得た。
製造例15
(ポリアミド樹脂組成物B-11の製造)
 ポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-1との配合比を、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-1 33質量部に変更したこと以外は製造例5と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-11を得た。
製造例16
(ポリアミド樹脂組成物B-12の製造)
 変性ポリオレフィンb2-1を変性ポリオレフィンb2-5に変更したこと以外は製造例5と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-12を得た。
 なお、変性ポリオレフィンb2-5は、アルケマ社製「APOLHYA LP21H」であり、アルケマ社のカタログによれば、密度0.99g/cm3のPA6グラフト変性高密度ポリオレフィンである。
製造例17
(ポリアミド樹脂組成物B-13の製造)
 ポリアミド樹脂b1-1と変性ポリオレフィンb2-5との配合比を、ポリアミド樹脂b1-1 100質量部に対して変性ポリオレフィンb2-5 25質量部に変更したこと以外は製造例16と同様にしてポリアミド樹脂組成物B-13を得た。
実施例1~11及び比較例3~4
 ポリオレフィン層(A)を形成するポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製「ノバテックLL UF240」。日本ポリエチレン(株)のカタログによれば、密度0.920g/cm3、融点123℃である。)、及びポリアミド樹脂組成物層(B)を形成するポリアミド樹脂組成物を表1に示すとおり用い、2台の押出機と、2種3層の多層構造体を形成する流路とを備えた多層チューブ押出成形機にて、表1に示す成形温度で筒状成形体を成形した。
 この筒状成形体は、厚み5mmで、内側から(A)層/(B)層/(A)層の層構成であり、筒状成形体の外径は30mm、内径は20mmで、(B)層の厚みは0.2mm、内側及び外側の(A)層の厚みが均等になるように成形した。
 得られた筒状成形体について前述の評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1
 ポリエチレン(日本ポリエチレン(株)製「ノバテックLL UF240」)を用い、1台の押出機からなる単層チューブ押出成形機にて、表1に示す成形温度で筒状成形体を成形した。
 この筒状成形体は、厚み5mmで、外径は30mm、内径は20mmとなるように成形した。得られた筒状成形体について前述の評価を行った。結果を表1に示す。
比較例2
 ポリアミド樹脂組成物層(B)を形成するポリアミド樹脂組成物B-1を、製造例1で得たポリアミド樹脂b1-1に変更したこと以外は実施例1と同様にして筒状成形体を成形し、得られた筒状成形体について前述の評価を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 比較例1より、従来のポリエチレン単層の筒状成形体は、内部に石油が浸透して水道水に石油臭がつき燃料バリア性に劣ることがわかる。
 また、比較例2から、ポリアミド樹脂組成物層(B)の代わりに、キシリレンジアミンに由来する構成単位を含むポリアミドからなる層を有する筒状成形体は、柔軟性に劣ることがわかる。
 また、比較例3から、変性ポリオレフィン(b-2)の含有量が少なすぎると筒状成形体の柔軟性に劣ることがわかる。比較例4から、変性ポリオレフィン(b-2)の含有量が多すぎると筒状成形体の成形加工性に劣り、押出不良が発生することがわかる。
 これらに対して、実施例1~11では、皺寄りが無く、水道水に石油臭がしないことから、筒状成形体がポリアミド樹脂組成物層(B)を有することで、柔軟性と燃料バリア性の両方に優れることがわかる。
 本発明の多層構造体は、ポリオレフィン製の優れた柔軟性を損なわず、柔軟性及び燃料バリア性に優れた多層構造体である。そのため、灯油等の燃料の浸透を防ぐことができるため地中に埋設される水道配管、特に供水用の水道配管として好適である。

Claims (13)

  1.  ポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)を有する多層構造体であって、
     上記層(B)を構成するポリアミド樹脂組成物が、ジアミン構成単位がキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位が炭素数4~20のα,ω-直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する構成単位を含むポリアミド樹脂(b-1)と変性ポリオレフィン(b-2)とを含有し、
     変性ポリオレフィン(b-2)の含有量が、ポリアミド樹脂(b-1)100質量部に対して5~30質量部である、多層構造体。
  2.  変性ポリオレフィン(b-2)が、カルボキシル基含有単量体によって変性されたポリオレフィン、又はポリアミドでグラフト変性されたポリオレフィンである、請求項1に記載の多層構造体。
  3.  カルボキシル基含有単量体によって変性されたポリオレフィンが、無水マレイン酸変性ポリエチレンである、請求項2に記載の多層構造体。
  4.  グラフトを形成するポリアミドが、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン612及びそれらの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項2に記載の多層構造体。
  5.  変性ポリオレフィン(b-2)の変性率が0.2~5質量%である、請求項1~4のいずれかに記載の多層構造体。
  6.  変性ポリオレフィン(b-2)の密度が0.85g/cm3以上である、請求項1~5のいずれかに記載の多層構造体。
  7.  変性ポリオレフィン(b-2)の重量平均分子量が10,000~150,000である、請求項1~6のいずれかに記載の多層構造体。
  8.  ポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)を、それぞれ1層又は2層以上有する、請求項1~7のいずれかに記載の多層構造体。
  9.  ポリアミド樹脂(b-1)が、ジアミン構成単位がメタキシリレンジアミンに由来する構成単位を含み、ジカルボン酸構成単位がセバシン酸に由来する構成単位を含むポリアミドである、請求項1~8のいずれかに記載の多層構造体。
  10.  多層構造体が筒状成形体である、請求項1~9のいずれかに記載の多層構造体。
  11.  内側から、ポリオレフィン層(A)及びポリアミド樹脂組成物層(B)の順の層構成を少なくとも有する、請求項10に記載の多層構造体。
  12.  筒状成形体の厚みに対するポリアミド樹脂組成物層(B)の厚みの割合が0.005~0.5である、請求項10又は11に記載の多層構造体。
  13.  水道配管である、請求項10~12のいずれかに記載の多層構造体。
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