(57)【要約】【課題】  機械的強度が高く、しかも無極性物質及び極性物質が透過するのを阻止することができる積層樹脂構造体を提供する。【解決手段】  積層樹脂構造体１の母材２を高密度ポリエチレンによって構成する。母材２の内部には、ポリアミド等の無極性物質に対する透過阻止性に優れた樹脂からなる多数の扁平な第１バリア体３を設ける。各第１バリア体３は、その指向方向を積層樹脂構造体１の上下両面１ａ，１ｂに沿う方向に向けた状態で分散配置する。第１バリア体３の内部には、無機珪酸塩等の異方性無機物質からなる多数の扁平な第２バリア体４を設ける。第２バリア体４は、その指向方向を第１バリア体３の指向方向とほぼ同一方向に向けた状態で第１バリア体３内に分散配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的強度が高い樹脂からなる母材と、この母材を構成する樹脂より無極性物質に対する透過性阻止性が高い樹脂からなり、上記母材の内部に互いにほぼ一定方向に指向した状態で分散配置された多数の扁平な第１バリア体と、この第１バリア体を構成する樹脂より極性物質に対する透過阻止性が高い異方性無機物質からなり、上記第１バリア体の内部にその指向方向とほぼ同一方向に指向した状態で分散配置された多数の扁平な第２バリア体とを備えたことを特徴とする積層樹脂構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガソリン等のハイドロカーボンや二酸化炭素等の無極性物質とアルコールや水等の極性物質とを収容する容器等の各種の樹脂製品を構成するのに好適な積層樹脂構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、例えばガソリンタンクを構成する積層樹脂構造体として、ポリエチレンからなる母材の内部に、ガソリンに対する透過阻止性が高いポリアミドからなるバリア体を分散配置した積層樹脂構造体（特許文献１参照）や、ガソリンに対する透過阻止性が高いポリアミドからなる母材の内部に層状珪酸塩を分散配置した積層樹脂構造体（特許文献２参照）が用いられるようになってきた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８０７５号公報
【特許文献２】特開平８−１２７０８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の積層樹脂構造体によってガソリンタンクを構成した場合には、ガソリンがタンクから外部に漏出するのをバリア体によって防止することができる。しかし、ポリアミドからなるバリア体は、アルコールの透過を阻止することができない。このため、ガソリンにアルコールが混合されている場合には、アルコールがタンクから漏出してしまうという問題があった。
一方、特許文献２に記載の積層樹脂構造体によってガソリンタンクを構成した場合には、ガソリンの漏出をポリアミドからなる母材によって防止することができ、アルコールの漏出を層状珪酸塩によって防止することができる。しかしながら、特許文献２に記載の積層樹脂構造体においては、母材となるポリアミドの機械的強度が低い。このため、特許文献１の記載の樹脂材によってガソリンタンクを製造する場合には、その肉厚（積層樹脂構造体の肉厚）を厚くしなければならない。その結果、ガソリンタンクが大型化してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、機械的強度が高い樹脂からなる母材と、この母材を構成する樹脂より無極性物質に対する透過阻止性が高い樹脂からなり、上記母材の内部に互いにほぼ一定方向に指向した状態で分散配置された多数の扁平な第１バリア体と、この第１バリア体を構成する樹脂より極性物質に対する透過阻止性が高い異方性無機物質からなり、上記第１バリア体の内部にその指向方向とほぼ同一方向に指向した状態で分散配置された多数の扁平な第２バリア体とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記特徴構成を有するこの発明によれば、ガソリン等の無極性物質がこの発明に係る積層樹脂構造体を透過することに対しては、母材中に分散配置された第１バリア体が透過理論に基づく経路効果によって阻止する。つまり、無極性物質は、第１バリア体を透過することができないため、この発明に係る積層樹脂構造体を透過しようとするときには、母材中を直進することができず、第１バリア体を迂回しながら母材中を浸透する。したがって、母材の厚さがあたかも実際の厚さより大幅に厚くなったような状況を呈する。これにより、燃料の漏出を極力阻止することができる。一方、アルコール等の極性物質が積層樹脂構造体を透過することに対しては、第２バリア体が同様の経路効果によって阻止する。したがって、この発明に係る積層樹脂構造体によって例えば燃料タンク等の容器を製造した場合には、無極性物質及び極性物質の両者が外部に漏れるのを防止することができる。しかも、母材を機械的強度が高い樹脂によって構成しているから、この発明に係る積層樹脂構造体によって各種の部品を製造する場合には、当該部品の肉厚を厚くする必要がない。したがって、樹脂製品が大型化するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、この発明に係る積層樹脂構造体１の一実施の形態を示す。この実施の形態の積層樹脂構造体１は、母材２と、この母材２の内部に設けられた多数の第１バリア体３と、この第１バリア体３の内部に設けられた多数の第２バリア体４とを有している。
【０００８】
母材２は、ガソリンタンク等の各種の部品を構成する際の基材となるものである。したがって、母材２を構成する樹脂は、機械的強度が高いことが必要であり、少なくとも第１バリア体３を構成する樹脂より機械的強度が高いものであることが要求される。なお、この発明において樹脂の機械的強度が高いとは、弾性係数が高いこと及び／又は靭性に優れていることを称するものである。また、母材２は、積層樹脂構造体１の構成要素として最も大量に使用されるので、母材２を構成する樹脂は安価なものであることが望ましい。そのような観点から、この実施の形態の積層樹脂構造体１においては、母材１を構成する樹脂としてポリエチレン（ＰＥ）、特に高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が用いられている。勿論、機械的強度が高く、かつ安価なものであれば、母材１を構成する樹脂として他の樹脂を用いてもよい。
【０００９】
第１バリア体３は、その内部をハイドロカーボンからなるガソリン等の燃料、二酸化炭素、水素、その他の無極性物質が透過するのを阻止する透過阻止性に優れた樹脂からなるものであり、無極性物質に対する透過阻止性は少なくとも母材２を構成する樹脂より高い。そのような樹脂としては、ポリアミド系樹脂やエチレンービニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）がある。第１バリア体３は、扁平な板状をなしており、母材２内に多数配置されている。この場合、各第１バリア体３は、互いに同一方向に指向した状態で配置されている。つまり、各バリア体３は、その延在方向を互いに同一方向に向けた状態で配置されている。特に、この実施の形態では、各第１バリア体３は、母材２の二つの表面（図１における上下両面）に沿う方向とほぼ同一方向に指向した状態で配置されている。しかも、各第１バリア体３は、母材２内の各部における密度がほぼ均一になるように分散配置されている。ただし、各第１バリア体３は、母材２の厚さ方向及び母材２の二つの表面（積層樹脂構造体１の二つの表面１ａ，１ｂ）に沿う方向にはランダムに配置されている。その結果、母材２を一方の表面１ａ（１ｂ）側から他方の表面１ｂ（１ａ）側に向かって見たとき、各第１バリア体３は表面１ａ，１ｂに沿う方向において互いにずれ、かつ一部が重なり合っている。
【００１０】
第１バリア体３が無極性物質に対する透過阻止性に優れた樹脂からなり、しかも互いの一部が重なり合っているので、無極性物質が積層樹脂構造体１の一方の表面１ａから他方の表面１ｂまで浸透しようとするときには、第１バリア体３が一種の邪魔板として作用する。この結果、無極性物質は、母材２中を一方の表面１ａから他方の表面１ｂ側へ向かって直線的に浸透するこができず、図１において実線で示すように、第１バリア体３を迂回しながら母材２中を他方の表面１ｂに向かって浸透する。したがって、積層樹脂構造体１の一方の表面１ａから母材２内を他方の表面１ｂまで浸透する無極性物質の浸透量は、透過理論に基づく経路効果により、積層樹脂構造体１を母材２単独で構成する場合に比して大幅に減少させることができる。浸透量を減少させるという観点からすると、母材２中における第１バリア体３の密度はできる限り高くすることが望ましい。しかし、第１バリア体３の密度を過度に高くすると、積層樹脂構造体１の強度低下を来す。そこで、第１バリア体３の密度は、積層樹脂構造体１がほとんど強度低下を来さない範囲においてできる限り高くするのが望ましい。第１バリア体３の密度は、実際には、積層樹脂構造体１の強度と無極性物質の透過量との兼ね合いを考慮しつつ実験に基づいて定めるのが望ましい。第１バリア体３の平面的な広がり、及び厚さについても同様に実験に基づいて定めるのが望ましい。
【００１１】
第２バリア体４は、エタノールやメタノール等のアルコール、メチルターシャルブチルエーテル（ＭＴＢＥ）等のエーテル類、エステル類等の有機溶媒、水その他の極性物質に対する透過阻止性に優れた異方性無機物質によって構成されている。第２バリア体４を構成するための異方性無機物質としては、例えば雲母、ガラス繊維、石英、無機珪酸塩がある。第２バリア体４は、それらの異方性無機物質のいずれかによって薄い平板状に形成されている。各第２バリア体４は、その指向方向を第１バリア体３の指向方向とほぼ同一方向に向けた状態で第１バリア体３内に分散配置されている。したがって、第２バリア体４の指向方向は、母材２の表面２ａ，２ｂに沿う方向ともほぼ一致している。第２バリア体４は、第１バリア体３の各部において密度がほぼ同一になるように配置されている。ただし、各第２バリア体４は、第１バリア体３の指向方向（＝母材２の二つの表面２ａ，２ｂに沿う方向）及び第１バリア体３の厚さ方向（＝母材２の厚さ方向）においてはランダムに分散配置されている。その結果、積層樹脂構造体１を一方の表面１ａ（１ｂ）側から他方の表面１ｂ（１ａ）側に向かって見たとき、各第２バリア体４は表面１ａ，１ｂに沿う方向において互いにずれ、かつ一部が重なり合っている。なお、一つの第１バリア体３内に設けられる全ての第２バリア体４は、必ずしも一種類の異方性無機物質によって構成する必要はなく、一部の第２バリア体４と他の第２バリア体４とを互いに異なる異方性無機物質によってそれぞれ構成してもよい。
【００１２】
第２バリア体４が極性物質に対する透過阻止性に優れた異方性無機物質からなり、しかも互いの一部が重なり合っているので、極性物質が第１バリア体３の表面１ａ（１ｂ）側を向く面から他方の表面１ｂ（１ａ）側を向く面まで浸透しようとするとき、第２バリア体４は、極性物質の浸透を阻害する一種の邪魔板として作用する。この結果、極性物質は、第１バリア体３中を一方の面から他方の面側へ向かって直線的に浸透することができず、図１において破線で示すように、第２バリア体４を迂回しながら第１バリア体３内を他方の面に向かって浸透する。したがって、第１バリア体３内を浸透する極性物質の浸透量は、透過理論に基づく経路効果により、第１バリア体３内に第２バリア体４を設けない場合に比して大幅に減少させることができる。浸透量を減少させるという観点からすると、第１バリア体３内における第２バリア体４の密度はできる限り高くすることが望ましい。しかし、第２バリア体４の密度を過度に高くすると、第１バリア体３の強度低下を来し、その結果母材２ひいては積層樹脂構造体１のより一層の強度低下を来す。そこで、第２バリア体４の密度は、積層樹脂構造体１がほとんど強度低下を来さない範囲においてできる限り高くするのが望ましい。第２バリア樹脂４の密度は、実際には、積層樹脂構造体１の強度と極性物質の透過量との兼ね合いを考慮しつつ実験に基づいて定めるのが望ましい。第２バリア体４の平面的な広がり、及び厚さについても同様に実験に基づいて定めるのが望ましい。
【００１３】
上記構成の積層樹脂構造体１によれば、ガソリン等の無極性物質が積層樹脂構造体１内を透過することを第１バリア体３が阻止し、アルコール等の極性物質が積層樹脂構造体１内を透過することを第２バリア体４が阻止する。したがって、積層樹脂構造体１によって例えば容器を構成した場合には、無極性物質及び極性物質が容器内から外部に漏れ出る漏出量を減少させることができる。しかも、積層樹脂構造体１の母材２が第１バリア体３を構成する樹脂より機械的強度が高い樹脂によって構成されているので、積層樹脂構造体１によって製造される樹脂製品の強度が低下することがない。したがって、樹脂部品の肉厚（積層樹脂構造体１の肉厚）を厚くする必要がない。よって、樹脂製品が大型化するのを防止することができる。
【００１４】
上記積層樹脂構造体１は、各種の製品を構成するための構成体として用いることができる。例えば、アルコールが混合されたガソリン用の燃料タンク、各種の飲料用容器、その他に用いることができる。図２は、上記構成の積層樹脂構造体１によって製造される具体例としての管体１０を示す。この管体１０は、例えば積層樹脂構造体１を押出し成形することによって製造されており、積層樹脂構造体１の内部に設けられた多数の第１バリア体３は、その延在方向が管体１０の内周面及び外周面に沿うよう、管体１０の中心を中心とする円周上に分散配置されている。なお、図示していないが、第１バリア体３の内部には、多数の第２バリア体４が設けられている。この管体１０は、ガソリン等の燃料用送油管、流動性を有する食品の供給又は排出管等として用いることができる。
【００１５】
積層樹脂構造体１は、図１及び図２に示すように、単独で用いることも可能であるが、図３に示す積層体２０として用いることも可能である。この積層体２０は、例えば燃料タンク等の容器（図示せず）を構成するためのものであり、容器の内側から外側に向かって順次積層された内層２１、バリア層２２及び外層２３を有している。内層２１は、この発明に係る上記積層樹脂構造体１と同一の構成を有している。したがって、内層２１は、母材２と、この母材２に分散配置された多数の第１バリア体３と、この第１バリア体３内に分散配置された多数の第２バリア体（図示せず）とによって構成されている。勿論、第１バリア体３及び第２バリア体は、内層２１の外面に沿って分散配置されている。
【００１６】
バリア層２２は、容器に収容される物質のうちの無極性物質に対する透過阻止性に優れたポリアミド系樹脂やエチレンービニルアルコール共重合体等の樹脂によって構成されている。内層２１とバリア層２２とは、内側接着剤層２４によって接着固定されている。内層２１とバリア層２２とは、少なくとも一方を構成する樹脂に接着剤を混合したり、重合させることによって接着性を持たせ、直接固着するようにしてもよい。
【００１７】
外層２３は、バージン層２３Ａと再生材層２３Ｂとによって構成されている。バージン層２３Ａは、機械的強度が高い樹脂からなるものであり、この実施の形態では上記積層樹脂構造体１の母材２を構成する樹脂と同一の高密度ポリエチレンによって構成されている。なお、バージン層２３Ａが積層体２０の最外層（容器の最外層）を構成しているので、その耐候性を向上させるために高密度ポリエチレンにカーボンブラック（ＭＢ：マスターバッチ）を混入させることが望ましい。再生材層２３Ｂは、積層体２０を用いて容器を例えばブロー成形する際に生じる端材を裁断粉砕して再溶融したものである。したがって、再生材層２３Ｂには、積層体２０を構成する全ての要素が混合している。再生材層２３Ｂは、その一方の面がバージン層２３Ａに溶着されており、他方の面が外側接着剤層２５によってバリア層２２に接着固定されている。再生材層２３Ｂとバリア層２２とは、内層２１とバリア層２２と同様にして直接固着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明に係る積層樹脂構造体の一実施の形態の一部を模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す積層樹脂構造体によって構成された管体を示す断面図である。
【図３】図１に示す積層樹脂構造体が用いられた積層体を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  積層樹脂構造体
２  母材
３  第１バリア体
４  第２バリア体
【図１】
2005246672.tif 000003
【図２】
2005246672.tif 000004
【図３】
2005246672.tif 000005