软管用树脂材料、软管管材和软管制造技术

一种软管用树脂材料，其在‑40℃的环境下的断裂伸长率为20％以上并且基本上不包含增塑剂。

Resin materials, hose pipes and hoses for hose

A resin material for hose, which has a breaking elongation of over 20% at 40 C, and basically does not contain plasticizers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软管用树脂材料、软管管材和软管
本公开涉及软管用树脂材料、软管管材(hosetube)和软管。
技术介绍
近年来，已经开发具有增强层和由树脂材料制成并且配置在增强层内部的内管的软管作为金属管等的替代以用于在高压下输送液体或气体。例如，日本专利申请特开2010-190343提出一种耐压软管，所述耐压软管具有由例如聚氯乙烯等热塑性树脂制成的内层和中间层、围绕内层和中间层紧密地卷绕的增强线材、以及外层。
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，对将氢气从氢气站等供给至机动车等的燃料电池的软管的需求增加。由于为了改善填充效率的目的而将氢气在尽可能高的压力和尽可能低的温度的情况下通过软管输送，因此要求软管在低温环境下是高耐久性的。在耐压软管的领域中，过去，已经主要考虑其在常温环境方面的耐久性，并且在低温环境下的耐久性方面仍有改善的空间。因此，期待能够制造低温环境下的耐久性优异的软管的软管用树脂材料的开发，以及使用该树脂材料的软管管材和软管的开发。用于解决问题的方案一种软管用树脂材料，其在-40℃的环境下的断裂伸长率为20％以上，并且基本上不包含增塑剂。专利技术的效果根据本公开，提供能够制造在低温环境下的耐久性优异的软管的软管用树脂材料，以及使用该树脂材料的软管管材和软管。具体实施方式在以下，解释本公开的具体的实施方案。应当注意的是，本公开不限于这些实施方案并且可以随着适当的修改而实施。在本说明书中，树脂是指包括热塑性树脂和热固性树脂的概念，但是不包括硫化橡胶。在本说明书中，描述为“A至B”的数值范围是指包括A和B分别作为最小值和最大值的范围。在本说明书中，工序不仅指独立的工序，也指无法明确地与其它工序区分的工序，只要其实现目的即可。<软管用树脂材料>软管用树脂材料(在下文中，也简称为树脂材料)在-40℃的环境下的断裂伸长率为20％以上并且基本上不包含增塑剂。在本说明书中，其中树脂材料基本上不包含增塑剂的情况包括：(1)其中树脂材料完全不包含增塑剂的情况，和(2)其中树脂材料以总树脂材料的3质量％以下、优选1质量％以下的量包含增塑剂的情况。在本说明书中，软管是指具有屈挠性并且能够输送待输送的材料(例如，流体例如液体或气体)的管状的物体。为了改善用作软管用材料的树脂的耐久性或屈挠性、或为了使其适用于挤出成形，用作软管用材料的树脂通常添加有增塑剂。通常，认为树脂的断裂伸长率通过增塑剂的添加而增加。然而，本专利技术人已经发现，与其中树脂添加有增塑剂的情况相比，特定种类的树脂在其基本上不包含增塑剂时在低温环境下显示更小的断裂伸长率。基于该发现作出本专利技术，并且提供能够制造显示优异的在低温环境下的耐久性的软管的树脂材料。在本说明书中，增塑剂是指用于改造树脂的性能例如屈挠性的目的的化合物。增塑剂的种类根据树脂的种类选择。在聚酰胺的情况下，增塑剂的实例包括苯磺酰胺衍生物，例如N-丁基苯磺酰胺(BBSA)、乙基甲苯磺酰胺和N-环己基甲苯磺酰胺；羟基苯甲酸酯，例如对羟基苯甲酸-2-乙基己酯和对羟基苯甲酸-2-癸基己酯；四氢糠醇酯或醚，例如寡聚亚乙氧基四氢糠醇(oligoethyleneoxytetrahydrofurfurylalcohol)；柠檬酸；羟基丙二酸酯，例如寡聚亚乙氧基丙二酸酯；以及酚系化合物。确定树脂材料是否包含增塑剂或其量的测量可以通过已知的方法例如气相色谱法进行。本实施方案的树脂材料因为基本上不包含增塑剂而在-40℃的环境下的断裂伸长率为20％以上。通过使用满足该要求的树脂材料，可以得到在低温环境下具有充分的耐久性和填缝性能(caulkingproperty)的软管。树脂材料在-40℃的环境下的断裂伸长率优选为50％以上，更优选100％以上，进一步优选150％以上。对树脂材料在-40℃的环境下的断裂伸长率的上限值不特别限定。从获得充分的耐久性、刚性、成形性(例如相对于使用增强材料的卷绕工序的稳定性)、填缝性能和接头装配性能(bracketassemblyproperty)的观点，树脂材料在-40℃的环境下的断裂伸长率可以为600％以下，优选500％以下，更优选300％以下，进一步优选260％以下。在本说明书中，断裂伸长率的值是通过基于JISK6251(2010)的方法测量的值。具体地，将由树脂材料制备的具有6号哑铃形状的试验片使用拉伸试验机在500mm/min的速度下牵拉。通过在预定的温度下进行该工序，得到在预定的温度下的断裂伸长率。树脂材料在-40℃的环境下的断裂强度优选为25MPa以上。通过满足该要求，可以制造在低温环境下具有充分的强度的软管。树脂材料在-40℃的环境下的断裂强度更优选为30MPa以上、进一步优选40MPa以上。对树脂材料在-40℃的环境下的断裂强度的上限值不特别限定。从获得充分的耐久性、刚性、成形性(例如相对于使用增强材料的卷绕工序的稳定性)、填缝性能和接头装配性能的观点，树脂材料在-40℃的环境下的断裂强度可以为200MPa以下，优选120MPa以下，更优选100MPa以下，进一步优选85MPa以下。在本说明书中，断裂强度是指由树脂材料制备的试验片可以承受住如上所述的用于测量断裂伸长率的拉伸试验而不断裂的最大的拉伸强度(MPa)。从软管的成形性和耐压软管所需的性能的观点，包含在树脂材料中的树脂优选为热塑性树脂。热塑性树脂的具体实例包括聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚乳酸、聚氯乙烯、聚缩醛、丙烯酸系树脂和含氟树脂。该树脂可以单独或以两种以上的组合使用。树脂材料可以为弹性体的形式。在如上所述的树脂中，鉴于软管的成形性和耐压软管所需的性能，聚酰胺是优选的。聚酰胺的实例包括脂肪族聚酰胺(尼龙)例如尼龙11(PA11)、尼龙6(PA6)、尼龙9(PA9)、尼龙10(PA10)和尼龙610(PA610)以及芳香族聚酰胺(芳纶)。聚酰胺可以单独或以两种以上的组合使用。在如上所述的聚酰胺中，鉴于实现耐压软管所必需的性能和在低温环境下的耐久性，尼龙11(PA11)是优选的。当包含在树脂材料中的树脂包括尼龙11(PA11)时，其含量优选为总树脂的90质量％以上。树脂组分可以仅由尼龙11组成。对包含在树脂材料中的树脂的熔点不特别限定，但是为了抑制氢气的透过性，通常优选为较高的。具有高的熔点的树脂趋向于结晶度低并且氢气透过性高。鉴于此，树脂优选具有180℃至210℃的熔点。在本说明书中，树脂的熔点是如使用差式扫描量热仪(DSC)测量的值。对包含在树脂材料中的树脂的结晶度不特别限定，但是优选为75％以下，更优选20％至75％，进一步优选20％至35％。在本说明书中，树脂的结晶度是如使用差式扫描量热仪(DSC)测量的值。对包含在树脂材料中的树脂的重均分子量(Mw)不特别限定，但是鉴于气体透过性和在低温环境下的耐久性优选为50,000以上。从成形加工性的观点，树脂的重均分子量优选为70,000以下。在本说明书中，树脂的重均分子量是如通过使用PMMA作为基准的凝胶渗透色谱(GPC)测量的值。树脂材料可以包含除了树脂以外的组分，只要其不妨碍树脂材料的效果即可。除了树脂以外的组分的实例包括防老剂、着色剂、填料、抗静电剂、热稳定剂和阻燃剂。对软管中的要施用树脂材料的部位不特别限定，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软管用树脂材料，其在‑40℃的环境下的断裂伸长率为20％以上并且基本上不包含增塑剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.28 JP 2015-1904961.一种软管用树脂材料，其在-40℃的环境下的断裂伸长率为20％以上并且基本上不包含增塑剂。2.根据权利要求1所述的软管用树脂材料，其在-40℃的环境下的断裂强度为25MPa以上。3.根据权利要求1或权利要求2所述的软管用树脂材料，其在-40℃的环境下的断裂伸长率为500％以下。4.根据权利要求1至权利要求3任一项所述的软管用树脂材料，其包含熔点为180℃至210℃的树脂。5.根据权利要求1至权利要求4任一项所述的软管用树脂材料，其包含重均分子量为50,000至70,00...

【专利技术属性】
技术研发人员：松山史昌，
申请(专利权)人：株式会社普利司通，
类型：发明
国别省市：日本,JP