(57)【要約】【課題】高温の酸敗した燃料油に対する耐油性を安全に評価試験できるようにした樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法およびその試験装置を提供する。【解決手段】恒温水槽３の水Ｗの中に配置した耐圧容器２の内部に、評価対象の樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体Ｔおよび酸敗した燃料油Ｐを封入し、恒温水槽３の水Ｗの温度を温度調節することで間接的に燃料油Ｐを所定の高温に設定して、この燃料油Ｐに試験体Ｔを所定時間浸せきさせる耐油性試験を行ない、耐圧容器２から燃料油Ｐが漏出した場合は、恒温水槽３の水面に浮上してくる漏出した燃料油Ｐを水面近傍に配置した吸油性ポリマー４により回収する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐圧容器内に、評価対象の樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体および酸敗した燃料油を封入して恒温水槽の水中に配置し、該恒温水槽の水温を温度調節することにより、前記耐圧容器内の燃料油を所定の温度に設定して、酸敗した燃料油に対する試験体の耐油性の評価試験を行ない、前記耐圧容器から燃料油が漏出した際に、漏出して恒温水槽の水面に浮上してくる燃料油を回収するようにした樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法。
【請求項２】
前記恒温水槽の水面近傍に配置した吸油性ポリマーにより、耐圧容器から漏出した燃料油を回収する請求項１に記載の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法。
【請求項３】
前記恒温水槽に新たな水を注入するとともに、水面近傍の水を恒温水槽の外部に流出させて回収タンクに収容することにより、耐圧容器から漏出した燃料油を、恒温水槽の外部に流出させる水とともに回収する請求項１に記載の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法。
【請求項４】
評価対象の樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体および酸敗した燃料油を封入する耐圧容器と、該耐圧容器を内部に配置して浸水させる恒温水槽と、該恒温水槽の水面近傍に水面に浮上してくる前記耐圧容器から漏出した燃料油を回収する回収手段とからなる樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験装置。
【請求項５】
前記回収手段が、前記恒温水槽の水面近傍に配置した吸油性ポリマーである請求項４に記載の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験装置。
【請求項６】
前記回収手段が、前記恒温水槽に新たな水を注入する水流入管と、水面近傍の水を恒温水槽の外部に流出させる水流出管と、該水流出管の下方端に配置した回収タンクとからなる請求項４に記載の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法およびその試験装置に関し、さらに詳しくは、高温の酸敗した燃料油に対する樹脂材料の耐油性を安全に評価試験できるようにした樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法およびその試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池の開発が盛んになっており、自動車に搭載される自動車用燃料電池や各種施設、住宅等に設置される定置型燃料電池など、様々な用途に燃料電池が利用されるようになっている。
【０００３】
ところで、灯油や軽油を原燃料とする定置型燃料電池では、原燃料から水素を取り出す触媒反応で燃料油成分が低分子量化するとともに、ラジカル化、パーオキシ・ラジカル化した、いわゆる酸敗燃料油が配管を流れることが明らかになってきた。一般に酸敗燃料油は、樹脂材料に大きなダメージを与えることが知られており、燃料電池用配管の樹脂化をする際には、樹脂材料の酸敗燃料油に対する耐油性を正当に評価する必要が生じてきた。配管としてゴムチューブまたはゴムホースを用いる場合も、同様にゴム組成物の耐油性を正当に評価する必要がある。
【０００４】
このような、酸敗燃料油の樹脂材料またはゴム組成物に対する悪影響は、高温の環境下で顕著になるため酸敗燃料油を高温にして評価試験する必要があるが、燃料油は通常、揮発性、引火性が高いため、評価試験の際に発火する危険性が高い。従来、樹脂材料等の耐油性試験方法が種々提案されているが（例えば、特許文献１参照）、従来の方法は揮発性、引火性の高い燃料油を高温にした状態で試験を行なうことを前提としているものではなかった。そのため、燃料油の揮発抑制や燃料油の漏出防止対策が不十分であり、安全に評価試験を行なうことができないという問題があった。
【特許文献１】特開平５−１０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高温の酸敗した燃料油に対する耐油性を安全に評価試験できるようにした樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法およびその試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法は、耐圧容器内に、評価対象の樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体および酸敗した燃料油を封入して恒温水槽の水中に配置し、該恒温水槽の水温を温度調節することにより、前記耐圧容器内の燃料油を所定の温度に設定して、酸敗した燃料油に対する試験体の耐油性の評価試験を行ない、前記耐圧容器から燃料油が漏出した際に、漏出して恒温水槽の水面に浮上してくる燃料油を回収するようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験装置は、評価対象の樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体および酸敗した燃料油を封入する耐圧容器と、該耐圧容器を内部に配置して浸水させる恒温水槽と、該恒温水槽の水面近傍に水面に浮上してくる前記耐圧容器から漏出した燃料油を回収する回収手段とからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、恒温水槽の水中に配置した耐圧容器に評価対象の樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体および酸敗した燃料油を封入した状態にして、恒温水槽の水温を温度調節することで間接的に耐圧容器内の燃料油を所定の温度に設定するので、着火元が燃料油の近辺に存在せず、揮発性および引火性が高い燃料油であっても安全に所定の高温に設定することができる。
【０００９】
また、酸敗した燃料油は、耐圧容器に封入されて漏出しないようにされるだけでなく、さらなる安全対策として、耐圧容器から漏出した場合であっても、漏出した燃料油は恒温水槽の水面に浮上してくるので確実に回収することができる。これにより、揮発性および引火性が高い燃料油が耐圧容器から漏出した場合であっても周囲に拡散せず、発火の危険性をなくして安全に評価試験を行なうことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の樹脂材料またはゴム組成物の耐油性試験方法およびその試験装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
図１に例示するように、本発明の耐油性試験装置１（以下、試験装置１という）は、耐圧容器２と、内部に耐圧容器２を配置する恒温水槽３を備えている。この恒温水槽３は、所定量の水Ｗを収容して、内部に配置した耐圧容器２を浸水させた状態にするとともに、水面近傍には吸油性ポリマー４が配置されている。恒温水槽３の底部には、内部の水Ｗの温度を調節する電熱式の温調部３ａが設けられている。
【００１２】
耐圧容器２の内部には、耐油性の評価対象となる樹脂材料またはゴム組成物からなる試験体Ｔおよび酸敗した燃料油Ｐが封入されている。耐圧容器２の内部には、その他に必要に応じて燃料油Ｐの劣化促進剤（過酸化物）を封入してもよい。耐圧容器２は、例えば、ＳＵＳ３１６等のステンレス鋼で作製する。
【００１３】
次いで、この試験装置１を用いた本発明の試験方法を、評価対象を樹脂材料として説明する。
【００１４】
定置型燃料電池に用いられる樹脂配管には、原燃料となる灯油、軽油等の燃料油Ｐが流通し、この燃料油Ｐは、水素を取り出す際の触媒反応により酸敗し、酸敗した燃料油Ｐの樹脂に対する悪影響は高温において顕著である。そのため、酸敗した燃料油Ｐに対する樹脂配管に用いる樹脂材料の耐油性を正当に評価するには、酸敗した燃料油Ｐを所定の高温にして評価試験を行なう。
【００１５】
そこで、恒温水槽３の温調部３ａを操作して恒温水槽３の内部の水Ｗの温度を所定の温度に調節することにより、耐圧容器２、即ち耐圧容器２の内部に封入した燃料油Ｐが目標の所定の温度になるように設定する。例えば、灯油の引火点は４０℃以上、軽油の引火点は４５〜５０℃以上であるが、これら燃料油Ｐの所定温度を、引火点を超える６０℃〜８０℃程度の高温に設定することができる。尚、耐圧容器２には熱電対や測温抵抗体等の温度センサを取付けることも可能である。
【００１６】
このように、燃料油Ｐを直接加熱せずに、着火元になり得る熱源を燃料油Ｐの周囲から遠ざけるようにして間接的に燃料油Ｐを所定の高温状態にするので、揮発性および引火性が高い燃料油Ｐであっても、引火点以上の所定温度に加熱する際の安全性を高めることができる。また、燃料油Ｐは強固に締め込まれた耐圧容器２に高い気密性で封入されているので、加熱によって体積膨張しても耐圧容器２から漏出しないようになっている。また、耐圧容器２の圧力を開放したい場合には、耐圧容器２に配管、開閉弁等を取付けて、安全が確保された場所で圧力を開放することもできる。
【００１７】
仮に、耐圧容器２から燃料油Ｐが漏出したとしても、漏出した燃料油Ｐは恒温水槽３の水面に浮上してくるので、水面近傍に配置した吸油性ポリマー４によって確実に吸収されて回収されることになる。したがって、揮発性および引火性が高い燃料油Ｐであっても、耐圧容器２から漏出した燃料油Ｐの揮発成分が気中に拡散し、試験装置の周囲で発火する等の危険な状態になることを回避することができる。
【００１８】
上記のように、本発明によれば、多重の安全対策を講じているので、所定の高温状態の燃料油Ｐに、試験体Ｔを所定時間浸せきさせる樹脂材料の耐油性試験を、燃料油Ｐの発火を防止して安全に行なうことができる。そのため、定置型燃料電池の樹脂配管等に用いる樹脂材料が、酸敗した燃料油Ｐから受けるダメージを的確に把握して、樹脂材料の正当な耐油性を評価することが可能になる。
【００１９】
図２に試験装置１の別の実施形態を示す。この試験装置１は図１に例示した試験装置１に対して、耐圧容器２から漏出した燃料油Ｐを回収する回収手段、即ち、吸油性ポリマー４のみを置き換えたものなので、置き換えた部分のみを説明する。
【００２０】
この試験装置１の恒温水槽３の水面近傍の所定位置には、加温器７を備えた水流入管５が配置され、水流入管５と対向する位置には水流出管６が配置されている。水流出管６の下方端には回収タンク８が配置されている。
【００２１】
この試験装置１では、水流入管５を通じて加温器７により所定温度に加熱された新たな水Ｗが、恒温水槽３内部に連続的に注水される。一方、水流入管５を通じて新たに注入された水Ｗに対応する量の水Ｗが、水流出管６を通じて恒温水槽３から流出し、回収タンク８に収容される。水流入管５を通じて新たに注入される水Ｗは、加温器７によって恒温水槽３で所定温度に温度調節された水Ｗと同じ温度に設定して、耐圧容器２に封入した燃料油Ｐの温度を変動させないようにする。尚、注入される水Ｗの量が少量で足りる場合には、加温器７を、恒温水槽３内部の水と熱交換するために恒温水槽３の中に浸した銅パイプ、蛇管等で代用することもできる。
【００２２】
仮に耐圧容器２から燃料油Ｐが漏出した場合は、恒温水槽３の水面に浮上してくる燃料油Ｐが、水流出管６を通じて恒温水槽３の外部に流出する水Ｗとともに回収タンク８に収容される。これにより、漏出した燃料油Ｐを確実に回収タンク８に収容することができ、安全な耐油性試験を行なうことができる。また、恒温水槽３の水Ｗの量も変化することがないので、試験条件（温度条件）のばらつきが小さく、安定したものになる。
【００２３】
この実施形態では、回収手段を水流入管５および水流出管６と、回収タンク８とから構成しているが、恒温水槽３の水面近傍の水Ｗを、恒温水槽３の外部に流出させる機構であれば回収手段として採用することができる。また、この実施形態の試験装置１の恒温水槽３の水面近傍に吸油性ポリマー４を配置するようにしてもよい。
【００２４】
本発明に用いる燃料油Ｐとしては、その他にアルコール、ヘキサン等の揮発性、引火性の高い有機溶剤、ガソリン等を例示でき、試験体Ｔとして用いる評価対象の樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を例示することができる。
【００２５】
また、試験体Ｔとして用いる評価対象のゴム組成物としては、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＨＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレン−アクリル酸エステル系共重合ゴム（ＡＥＭ）、フッ素系共重合ゴム（ＦＫＭ）等を例示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の試験装置の実施形態を例示する説明図である。
【図２】本発明の試験装置の別の実施形態を例示する説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  耐油性試験装置
２  耐圧容器
３  恒温水槽
３ａ  温調部
４  吸油性ポリマー
５  水流入管
６  水流出管
７  加温器
８  回収タンク
Ｐ  燃料油
Ｔ  試験体
Ｗ  水
【図１】
2008261713.tif 000003
【図２】
2008261713.tif 000004