衬垫和压力容器的制作方法

本发明涉及衬垫和压力容器。

背景技术：

1、一直以来，为了历经长时间地保持氢气、氧气、二氧化碳、氮气、氩气、lpg(液化石油气，liquefied petroleum gas)、替代氟利昂、甲烷等气体成分，使用了阻气性优异的压力容器。特别是近年来，研究了以聚酰胺树脂为原料的压力容器。

2、例如专利文献1中公开了，重复高压氢气的填充和卸压也不产生坏点的中空成型品(氢气罐衬垫)。具体而言，公开了一种中空成型品，其为与高压氢气接触的中空成型品，其中，前述中空成型品的、从中空成型品外表面起沿深度方向直至100μm的平均结晶度、和从中空成型品内表面起沿深度方向直至100μm的平均结晶度分别为15％以上。另外，专利文献1中记载了，中空成型品由聚酰胺树脂组合物形成。

3、另外，专利文献2中公开了一种压力容器，其具有衬垫、和前述衬垫的层，前述外层由复合材料构成，所述复合材料包含连续纤维、和浸渗于前述连续纤维的聚酰胺树脂，前述聚酰胺树脂包含源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元，前述源自二胺的结构单元的50摩尔％以上源自苯二甲胺。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2021-075047号公报

7、专利文献2：国际公开第2016/084475号

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、如上述，研究了以聚酰胺树脂为原料的压力容器。而且，研究了以聚酰胺树脂为原料的压力容器，随着需求提升，变得要求进一步高性能的以聚酰胺树脂为原料的压力容器。作为要求这样的高性能的一例，有抑制以聚酰胺树脂为原料的压力容器中的塌陷。例如压力容器的主体部由包含聚酰胺树脂的衬垫和外层构成的情况下，塌陷由于衬垫向内侧凹陷从而引起。氢气的压力容器中，使用时衬垫和其内部被减压，但衬垫与外层之间的极其微小的间隙得不到减压。因此，由于间隙的压力而会发生压力容器的衬垫向内侧凹陷、塌陷。

3、为了消除这种衬垫向内侧的凹陷，要求衬垫减压时可以较高地维持其形状。另外，对于压力容器，当然要求耐压性和阻气性。

4、本发明的目的在于，解决上述课题，其目的在于，提供：减压时可以较高地维持其形状、进而耐压性和阻气性优异的衬垫、以及使用了前述衬垫的压力容器。

5、用于解决问题的方案

6、基于上述课题，本发明人进行了研究，结果发现：包含聚酰胺树脂的衬垫中，通过在衬垫的厚度方向上设置存在有韧性改善剂的区域，从而抑制塌陷的发生，进而，通过仔细研究韧性改善剂的配混量、聚酰胺树脂的种类，从而得到耐压性和阻气性优异的衬垫。

7、具体而言，根据下述方案，解决了上述课题。

8、<1>一种衬垫，其包含聚酰胺树脂，

9、前述聚酰胺树脂包含源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元，前述源自二胺的结构单元的50摩尔％以上源自苯二甲胺，

10、从前述衬垫的一个面起沿厚度方向直至30％的区域中的韧性改善剂的含量为5～20质量％，

11、从前述衬垫的另一个面起沿厚度方向直至30％的区域中的韧性改善剂的含量为0.5质量％以下。

12、<2>根据<1>所述的衬垫，其中，前述源自二羧酸的结构单元的50摩尔％以上源自碳数4～20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。

13、<3>根据<1>或<2>所述的衬垫，其中，前述韧性改善剂包含羧酸改性聚烯烃。

14、<4>根据<3>所述的衬垫，其中，所述羧酸改性聚烯烃的羧酸改性率为0.1～5.0质量％。

15、<5>一种压力容器，其具有：<1>～<4>中任一项所述的衬垫、和前述衬垫的外层。

16、<6>根据<5>所述的压力容器，其中，前述衬垫的前述韧性改善剂的含量为5～20质量％的区域侧为压力容器的内侧。

17、<7>根据<5>所述的压力容器，其中，前述衬垫的前述韧性改善剂的含量为5～20质量％的区域侧为压力容器的外侧。

18、<8>根据<5>～<7>中任一项所述的压力容器，其中，前述外层包含纤维增强塑料层。

19、<9>根据<8>所述的压力容器，其中，前述纤维增强塑料层包含热固性树脂。

20、<10>根据<8>或<9>所述的压力容器，其中，作为前述纤维增强塑料层的外层与前述衬垫的前述韧性改善剂的含量为0.5质量％以下的区域相邻。

21、<11>根据<5>～<10>中任一项所述的压力容器，其是氢气用压力容器。

22、<12>根据<5>～<10>中任一项所述的压力容器，其是氧气用压力容器。

23、发明的效果

24、根据本发明，可以提供：减压时可以较高地维持其形状、进而耐压性和阻气性优异的衬垫、以及使用了前述衬垫的压力容器。

技术特征：

1.一种衬垫，其包含聚酰胺树脂，

2.根据权利要求1所述的衬垫，其中，所述源自二羧酸的结构单元的50摩尔％以上源自碳数4～20的α,ω-直链脂肪族二羧酸。

3.根据权利要求1或2所述的衬垫，其中，所述韧性改善剂包含羧酸改性聚烯烃。

4.根据权利要求3所述的衬垫，其中，所述羧酸改性聚烯烃的羧酸改性率为0.1～5.0质量％。

5.一种压力容器，其具有：权利要求1～4中任一项所述的衬垫、和所述衬垫的外层。

6.根据权利要求5所述的压力容器，其中，所述衬垫的所述韧性改善剂的含量为5～20质量％的区域侧为压力容器的内侧。

7.根据权利要求5所述的压力容器，其中，所述衬垫的所述韧性改善剂的含量为5～20质量％的区域侧为压力容器的外侧。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的压力容器，其中，所述外层包含纤维增强塑料层。

9.根据权利要求8所述的压力容器，其中，所述纤维增强塑料层包含热固性树脂。

10.根据权利要求8或9所述的压力容器，其中，作为所述纤维增强塑料层的外层与所述衬垫的所述韧性改善剂的含量为0.5质量％以下的区域相邻。

11.根据权利要求5～10中任一项所述的压力容器，其是氢气用压力容器。

12.根据权利要求5～10中任一项所述的压力容器，其是氧气用压力容器。

技术总结提供：减压时可以较高地维持其形状、进而耐压性和阻气性优异的衬垫、以及使用了衬垫的压力容器。一种衬垫，其包含聚酰胺树脂，聚酰胺树脂包含源自二胺的结构单元和源自二羧酸的结构单元，源自二胺的结构单元的50摩尔％以上源自苯二甲胺，从衬垫的一个面起沿厚度方向直至30％的区域中的韧性改善剂的含量为5～20质量％，从衬垫的另一个面起沿厚度方向直至30％的区域中的韧性改善剂的含量为0.5质量％以下。技术研发人员：伊藤敬佑,松本信彦受保护的技术使用者：三菱瓦斯化学株式会社技术研发日：技术公布日：2024/6/20