JP2003130258A - 自動車用燃料系ホース - Google Patents

自動車用燃料系ホース

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JP2003130258A JP2001328090A JP2001328090A JP2003130258A JP 2003130258 A JP2003130258 A JP 2003130258A JP 2001328090 A JP2001328090 A JP 2001328090A JP 2001328090 A JP2001328090 A JP 2001328090A JP 2003130258 A JP2003130258 A JP 2003130258A
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Hiroaki Ito
弘昭 伊藤
Kazutaka Katayama
和孝 片山
Jiyunichirou Suzuki
淳一朗 鈴木
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Sumitomo Riko Co Ltd
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/127Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting electrically conducting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a non-planar shape
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Abstract

(57)【要約】 【課題】極めて厳しい炭化水素およびアルコール混合炭
化水素蒸散規制に対応する低透過性、および水素に対す
る低透過性を確保しながら、耐サワー性、層間接着性に
も優れた自動車用燃料系ホースを提供する。 【解決手段】フッ素系樹脂またはポリオレフィン系樹脂
を用いてなる内層1と、ポリブチレンナフタレートを用
いてなる低透過層2とを備えた自動車用燃料系ホースで
あって、上記内層1の外周表面がプラズマ処理されてお
り、かつ、このプラズマ処理面1a上に上記低透過層2
が積層形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の燃料(ガ
ソリン、アルコール混合ガソリン、アルコール、水素、
軽油、ジメチルエーテル等)の輸送等に用いられる自動
車用燃料系ホースに関するものである。
【0002】
【従来の技術】世界的な環境意識の高まりから、自動車
用燃料系ホース等からの炭化水素蒸散量の規制が強化さ
れてきており、なかでも米国ではかなり厳しい蒸散規制
が法制化されている。このような状況の中で、炭化水素
蒸散量の規制に対応するため、フッ素系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹
脂等からなる低透過層を備えた多層ホースが提案されて
いる。しかしながら、上記フッ素系樹脂を用いた多層ホ
ースは、比較的低透過性能が得られるものの、厳しい低
透過性要求を満足させるにはフッ素系樹脂層の厚みを厚
くせざるを得ず、そのため高価なものになってしまう。
一方、上記ポリエステル系樹脂やPPS樹脂は、上記フ
ッ素系樹脂に比べて低透過性能が高いため、比較的薄く
ても低透過性能が得られ、価格的には有利であるが、接
着性が乏しいために積層化が困難である。
【0003】そこで、上記問題を解決するため、下記の
構成のホース〜が提案されている。
【0004】〔ホース〕特許第3126275号に
は、ホースとして、内層から順にフッ素系樹脂層/接
着樹脂層/ポリブチレンナフタレート層/接着樹脂層/
熱可塑性樹脂層の5層構造のホースが提案されている。
そして、上記接着樹脂としては、フッ素系材料と結晶性
ポリエステルまたはポリエステル系エラストマーとの混
合物に相溶化剤を配合した混合物が用いられている。
【0005】〔ホース〕また、上記特許第31262
75号には、ホースとして、内層から順にポリアミド
樹脂層/接着樹脂層/ポリブチレンナフタレート層/接
着樹脂層/熱可塑性樹脂層の5層構造のホースも提案さ
れている。そして、上記接着樹脂としては、ポリアミド
樹脂と結晶性ポリエステルまたはポリエステル系エラス
トマーとの混合物に相溶化剤を配合した混合物が用いら
れている。
【0006】〔ホース〕特開平5−220911号お
よび特開平5−220912号には、ホースとして、
ポリアミド樹脂層/ポリエステル系樹脂層/ポリアミド
樹脂層の3層構造のホースが提案されている。
【0007】〔ホース〕特許第3194053号に
は、ホースとして、フッ素樹脂層/接着樹脂層/部分
芳香族ポリアミド層/接着樹脂層/樹脂およびフッ素樹
脂層/コロナ処理/接着剤層/部分芳香族ポリアミド層
/接着樹脂層/樹脂層からなる多層構造のホースが提案
されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ホ
ースおよびホースは、最内層であるフッ素系樹脂層
またはポリアミド樹脂層と、中間層であるポリブチレン
ナフタレート層との接着性が著しく劣るという難点があ
る。しかも、上記ホースおよびホースは、中間に位
置するポリブチレンナフタレート層により内部燃料の透
過を抑える構成であるため、ポリブチレンナフタレート
層と、それより内側の層との接着力が不足すると、内側
の層が剥離してホースの内部空間を狭めるように垂れる
ため、ホースの内部空間が閉塞し、流量低下を招く危険
がある。特に、上記ホースは、最内層がポリアミド樹
脂層であるため、燃料用途で重要特性である、ガソリン
が酸化されて生成するサワーガゾリンに対する耐性(耐
サワー性)に劣るという問題もある。一方、上記ホース
は、ポリエステル系樹脂にカルボン酸無水物基含有重
合体やカルボキシル基含有樹脂を混合させたものが使用
されているため、ポリアミド樹脂層との接着性は良好で
あるが、上記カルボン酸無水物基含有重合体やカルボキ
シル基含有樹脂を混合することによりポリエステル系樹
脂自身の低透過性が悪化するという問題がある。さら
に、上記ホースは、内層がポリアミド樹脂層であるた
め、上記ホースと同様、耐サワー性に劣るという問題
もある。また,上記ホースは、接着性が劣るだけでは
なく、部分芳香族ポリアミドを使用しているためアルコ
ール混合ガソリンの透過が大きく、ホースの剛性も高い
とともに、ホース端部の芳香族ポリアミドが凍結防止剤
によりクラックを受ける等の難点もある。
【0009】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、極めて厳しい炭化水素およびアルコール混合炭
化水素蒸散規制に対応する低透過性、および水素に対す
る低透過性を確保しながら、耐サワー性、層間接着性に
も優れた自動車用燃料系ホースの提供をその目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の自動車用燃料系ホースは、フッ素系樹脂
またはポリオレフィン系樹脂を用いてなる内層と、ポリ
ブチレンナフタレートを用いてなる低透過層とを備えた
自動車用燃料系ホースであって、上記内層の外周表面が
プラズマ処理されており、かつ、このプラズマ処理面上
に上記低透過層が積層形成されているという構成をと
る。
【0011】すなわち、本発明者らは、極めて厳しい炭
化水素およびアルコール混合炭化水素蒸散規制に対応す
る低透過性、および水素に対する低透過性を確保しなが
ら、耐サワー性、層間接着性にも優れた自動車用燃料系
ホースを得るべく、鋭意研究を重ねた。その結果、燃料
と接触する内層には耐サワー性に優れるフッ素系樹脂ま
たはポリオレフィン系樹脂を用いるとともに、この内層
表面に積層形成される低透過層には特に低透過性に優れ
たポリブチレンナフタレートを用い、しかも上記内層の
外周表面をプラズマ処理し、この処理面に上記低透過層
を積層形成すると、上記プラズマ処理によって上記フッ
素系樹脂またはポリオレフィン系樹脂が改質されて内層
の表面に水酸基が生成し、この水酸基がポリブチレンナ
フタレートの末端カルボキシル基と相互作用して、内層
と低透過層との接着性が向上し、所期の目的を達成でき
ることを見いだし、本発明に到達した。特に、ポリブチ
レンナフタレートは融点が高く、押出加工温度を高く設
定できるため、水酸基とカルボキシル基の相互作用がよ
り強固となる。
【0012】また、上記内層と低透過層との間に特定の
接着樹脂を用いてなる接着層を介在させると、内層と低
透過層との接着性がより向上する。
【0013】さらに、上記ポリブチレンナフタレートの
末端を、アミノ基等の特定の官能基を有する化合物を用
い封鎖して変性すると、内層と低透過層との接着性がよ
り向上する。例えば、上記特定の官能基を有する化合物
として、アミノ基を有するシラン化合物を用いると、シ
ラン化合物のアルコキシ部分がポリブチレンナフタレー
トと反応するとともに、上記シラン化合物のアミノ基
(官能基)がプラズマ処理面と反応するため、内層と低
透過層との接着性がより向上する。
【0014】そして、上記内層のうち少なくとも一層
が、表面電気抵抗106 Ω以下の導電性層であると、燃
料ポンプで発生した静電気を効率的にホース外部へ通電
して逃がすことができ、静電気による燃料(ガソリン
等)への引火等の事故をより効果的に防止することがで
きる。
【0015】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
【0016】本発明の自動車用燃料系ホースは、例え
ば、図1に示すように、前記の特定の樹脂を用いてなる
内層1の外周表面がプラズマ処理され、このプラズマ処
理面1a上にポリブチレンナフタレート(PBN)を用
いてなる低透過層2が積層形成されて構成されている。
場合により、上記低透過層2の外周に外層(図示せず)
が積層形成される。
【0017】上記内層1の形成材料としては、耐サワー
性に優れたフッ素系樹脂またはポリオレフィン系樹脂が
用いられる。
【0018】上記フッ素系樹脂としては、特に限定する
ものではなく、例えば、エチレン−テトラフルオロエチ
レン共重合体(ETFE)、ヘキサフルオロプロピレン
−テトラフルオロエチレン共重合体(FEP)、エチレ
ン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTF
E)、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体、ビニリデンフルオライド−クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ビニリデンフ
ルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロ
アルコキシビニルエーテル重合体、テトラフルオロエチ
レン−ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピ
レン−パーフルオロアルキルビニルエーテル重合体等が
あげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用
いられる。これらのなかでも、柔軟性と加工性に特に優
れる点で、ETFEが好適に用いられる。
【0019】上記ポリオレフィン系樹脂としては、特に
限定するものではなく、例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンもしくはこ
れらの共重合体等があげられる。これらは単独でもしく
は2種以上併せて用いられる。これらのなかでも、柔軟
性と加工性に特に優れる点で、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリブテンが好適に用いられる。
【0020】なお、上記内層形成材料には、燃料ポンプ
で発生した静電気をホース外部へ通電して逃がし、静電
気による燃料(ガソリン等)への引火等の事故を防止す
る目的で、カーボンブラック、ナノカーボン、金属粉、
金属酸化物粉等の導電剤を配合することが好ましい。こ
のように導電性を付与した場合の内層(導電性層)の表
面電気抵抗は、106 Ω以下の範囲が好ましく、特に好
ましくは10〜105Ωの範囲である。そして、上記導
電剤の配合割合は、導電性層の表面電気抵抗が上記の範
囲になるよう設定することが好ましい。
【0021】上記内層1の外周表面に行うプラズマ処理
としては、特に限定するものではなく、例えば、減圧に
保ったチャンバーに放電用ガスを導入し、高周波をかけ
発生したプラズマ雰囲気にさらす減圧プラズマ処理や、
常圧に保ったチャンバーに放電用ガスを導入しながら高
周波をかけ発生したプラズマ雰囲気にさらす常圧プラズ
マ処理等があげられる。なかでも、均一な処理が得られ
やすいという点で、減圧プラズマ処理が好ましい。上記
放電用ガスとしては、含Arガスが好ましい。この含A
rガスは、Arガス単独の他、ArガスとN2 ガス、H
2 ガス、O2 ガス等との混合ガスを用いることもでき
る。なお、混合ガスを用いる場合、Arガスの割合は混
合ガス全体の50容量%以上に設定することが好まし
い。
【0022】上記プラズマ処理面1a上に積層形成され
る低透過層2は、耐透過性に優れたポリブチレンナフタ
レート(PBN)を用いて形成されている。上記PBN
は、テトラメチレングリコールと、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸またはそのエステル化合物とを縮合して得
られる樹脂である。なお、上記PBNは、透過性を満足
する範囲で、エーテルセグメントを共重合させ柔軟性を
持たせた熱可塑性エラストマー(TPEE)として用い
ることも可能である。また、耐熱性や耐衝撃性向上のた
め、2官能あるいは3官能化合物により、多量化するこ
とも可能である。
【0023】そして、上記PBNは、接着性向上のた
め、PBNの末端のカルボキシル基を、ジアミン化合
物、アミノ基含有化合物、エポキシ基含有化合物および
二重結合を有するシラン化合物からなる群から選ばれた
少なくとも一つの化合物により封鎖した変性PBNを用
いることが好ましい。なお、この変性PBNは、変性し
ていないPBNと同等の低透過性を保持することができ
る。
【0024】上記ジアミン化合物としては、例えば、ヘ
キサメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、メタ
フェニレンジアミン、2,4−トルイレンジアミン、メ
タトルイレンジアミン、オルトトルイレンジアミン、メ
タキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、N,
N′−シンナミリデン−1,6−ヘキサジミン、4,
4′−ジアミノジフェニルメタン(メチレンジアニリ
ン)、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,
4′−ジアミノジフェニルスルフォン等があげられる。
これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。こ
れらのなかでも、接着性に優れる点で、ヘキサメチレン
ジアミン、メタキシリレンジアミンが好適に用いられ
る。
【0025】上記アミノ基含有化合物としては、例え
ば、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミ
ノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシランの溶液等があげられる。これ
らは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これら
のなかでも、接着性に優れる点で、N−β−(アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−
β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキ
シシランが好適に用いられる。
【0026】上記エポキシ基含有化合物としては、例え
ば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラ
ン等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併
せて用いられる。これらのなかでも、接着性に優れる点
で、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好
適に用いられる。
【0027】上記二重結合を有するシラン化合物として
は、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリス−(β−メトキシエトキ
シ)−シラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、ビニ
ルトリアセトキシシランの溶液等があげられる。これら
は単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらの
なかでも、接着性に優れる点で、ビニルトリエトキシシ
ランが好適に用いられる。
【0028】上記PBN末端のカルボキシル基の封鎖変
性の方法としては、例えば、PBNと上記官能基を有す
る化合物とを溶融混合させる方法、PBNの溶融物の粉
体に上記官能基を有する化合物の溶液を接触させる方法
等があげられる。そして、上記PBNの粉体の平均粒径
は、20〜500μmの範囲が好ましい。
【0029】上記PBNは、耐衝撃性、耐熱性、耐加水
分解性と押出加工性とのバランスの観点から、粘度が7
0〜260cm3 /gの範囲が好ましく、特に好ましく
は80〜240cm3 /gの範囲である。なお、上記粘
度は、ASTM D 2857に準拠し、フェノール/
テトラクロロエタン混合溶媒を用い、35℃、0.00
5g/cm3 の溶液について測定した値である。
【0030】上記外層の形成材料としては、特に限定す
るものではなく、例えば、ポリアミド6(PA6),ポ
リアミド66(PA66),ポリアミド612(PA6
12),ポリアミド11(PA11),ポリアミド91
2(PA912),ポリアミド12(PA12)等のよ
うなポリアミド樹脂、エステル系熱可塑性エラストマー
(TPEE)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(T
PAE)、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(T
PO)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TP
S)等があげられる。
【0031】そして、前記図1に示した本発明の自動車
用燃料系ホースは、例えば、図2に示す工程により作製
することができる。すなわち、まず、フッ素系樹脂また
はポリオレフィン系樹脂および必要に応じて導電剤を配
合してなる内層形成材料を準備し、これを押出成形機1
1を用いて減圧状態のサイジング水槽12内に押し出
し、所定寸法の内層1を形成する。ついで、この内層1
を減圧プラズマ処理装置13内の反応室14に導入し、
電極15間のプラズマ処理ゾーンでプラズマ処理を行
う。つづいて、PBNを押出成形機16を用いて押し出
し、上記内層1のプラズマ処理面上にPBNからなる低
透過層2を積層形成する(加工温度は250〜280℃
の範囲に設定することが好ましい)。これを巻き取り機
17を用いて巻き取り、目的とする燃料系ホース(図1
参照)を作製することができる。なお、場合により、上
記低透過層2の形成後、さらに押出成形機を用い、低透
過層2の上に外層を積層形成することが行われる。
【0032】上記反応室14内は、安定したプラズマを
発生させるために、真空ポンプ18により減圧状態にさ
れた後、ガス供給装置19により放電用ガス(含Arガ
ス)が導入され、減圧状態(通常、0.6〜1×103
Pa)に維持されている。また、上記プラズマ処理は、
高周波電源20およびマッチングボックス21を用い
て、マッチングのとれた高周波高出力電流を電極15に
所定時間流して電極15間で放電を行わせ、放電用ガス
を電離してプラズマ状態を生成することにより行われ
る。このときの周波数は、通常、0.1〜1000MH
zであり、好ましくは1〜100MHzである。また、
高周波電源20の出力は、通常、2〜400Wであり、
好ましくは5〜300Wである。処理時間は、フッ素系
樹脂またはポリオレフィン系樹脂の種類やサイズ等によ
って適宜決定されるが、通常、1〜180秒であり、好
ましくは2〜60秒である。なお、上記プラズマ処理
は、含Arガス雰囲気下のグロー放電プラズマ処理が好
ましい。このグロー放電プラズマ処理は、減圧条件を厳
しくする必要がないため、用いる減圧プラズマ処理装置
13も高性能のものではなく、通常のものを用いること
ができるという利点がある。また、上記プラズマ処理の
電極15は平行平板を示したが、反応室14の外側に誘
導コイル電極を用いることも可能である。
【0033】また、上記プラズマ処理は、大気圧より低
い減圧状態で行うことが好ましく、減圧プラズマ処理装
置13のシール部22のシール性が悪いと、減圧プラズ
マ処理装置13内の減圧状態を一定状態に制御すること
が困難となり、安定したプラズマを発生させることがで
きなくなる。そのため、上記シール部22はゴム弾性体
により形成することが好ましい。上記ゴム弾性体として
は、通常、硬度45〜80(JIS A)範囲のものを
使用することが好ましい。また、ゴム弾性体の種類は、
特に限定するものではないが、シリコーンゴムやアクリ
ロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)を用いる
と好結果が得られる。なお、本発明においては、プラズ
マ処理後に必要に応じて水処理およびシランカップリン
グ剤水溶液処理を行うことも可能である。
【0034】なお、図2は、マンドレルを使用せずにサ
イジング水槽12を用いて内層1を形成する方法につい
て説明したが、サイジング水槽12を使用せずにマンド
レルを用いてマンドレル上に内層1を押出成形すること
により作製しても差し支えない。
【0035】このようにして得られる本発明の自動車用
燃料系ホースにおいて、ホース内径は4〜40mmの範
囲が好ましく、特に好ましくは6〜30mmの範囲であ
り、ホース外径は6〜44mmの範囲が好ましく、特に
好ましくは8〜32mmの範囲である。また、内層1の
厚みは0.02〜1.0mmの範囲が好ましく、特に好
ましくは0.05〜0.6mmの範囲であり、低透過層
2の厚みは0.02〜0.8mmの範囲が好ましく、特
に好ましくは0.05〜0.6mmの範囲である。
【0036】なお、本発明において、内層1は図1に示
したような単層構造に限定されるものではなく、2層以
上の多層構造であっても差し支えない。また、外層も2
層以上の多層構造にすることもできる。例えば、内層1
を2層構造とし、内側層を導電性層、外側層を非導電性
層とすることも可能である。そして、このような2層構
造の内層は、導電性樹脂と非導電性樹脂とを各押出機よ
り同時に押し出し、ダイで2層に合流させることにより
作製することができる。また、外層を2層構造にするに
は、例えば、上記のようにして得られた内層の外周に、
先に述べたようにして低透過層を形成し、これをマンド
レルとして用い、これの外周に外層用の一の樹脂と、二
の樹脂とを各押出機より同時に押し出し、上記マンドレ
ルの外周で、2層に合流させることにより行うことがで
きる。あるいは、内層の外周に、低透過層と外層用の一
の樹脂と二の樹脂とを各押出機により同時に押し出すこ
ともできる。
【0037】本発明の自動車用燃料系ホースの他の例と
しては、図3に示すように、内層1と低透過層2との間
に、特定の接着樹脂を用いてなる接着層3を介在させて
なる構成のものがあげられる。
【0038】上記特定の接着樹脂としては、アミノ基お
よびエポキシ基の少なくとも一方を含有する接着樹脂が
用いられる。このような接着樹脂としては、例えば、ア
ミノ基含有ポリアミド樹脂(PA)、エポキシ基含有ス
チレン系熱可塑性エラストマー等があげられる。これら
は単独でもしくは2種以上併せて用いられる。なお、上
記接着樹脂は、PBN、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)、PBN系熱可塑性エラストマー、PBT系
熱可塑性エラストマー等のブレンド物であっても差し支
えない。
【0039】上記接着樹脂は、ホース全体としての柔軟
性を確保するために、曲げ弾性率が200〜1600M
Paの範囲のものが好ましく、特に好ましくは300〜
1000MPaの範囲である。
【0040】そして、前記図3に示した本発明の自動車
用燃料系ホースは、前記図2と同様にして、内層1の外
周表面にプラズマ処理を行った後、このプラズマ処理1
a上に接着樹脂を押出成形機を用いて押し出し接着層を
形成する。ついで、この接着層の表面に、前記と同様に
してPBNを押出成形して低透過層2を積層形成するこ
とにより作製することができる。
【0041】上記接着層3の厚みは、0.02〜0.8
mmの範囲が好ましく、特に好ましくは0.05〜0.
6mmの範囲である。
【0042】なお、本発明の自動車用燃料系ホースは、
図1または図3に示した構造のものに限定されるもので
はなく、耐火炎性、耐チッピング性、耐衝撃性、耐候
性、耐キンク性、曲げ成形性、コネクタ圧入性等の観点
から、低透過層2の外周面に外層を形成した構造であっ
ても差し支えない。
【0043】上記外層の形成材料としては、特に限定す
るものではなく、先に述べたように、例えば、ポリアミ
ド樹脂、エステル系熱可塑性エラストマー(TPE
E)、ポリアミド系熱可塑性エラストマー(TPA
E)、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー(TP
O)、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)
等があげられる。上記外層の厚みは、通常、0.3〜
1.5mmの範囲であり、好ましくは0.5〜1.0m
mの範囲である。なお、上記外層は単層構造に限定され
るものではなく、2層以上の多層構造であっても差し支
えない。
【0044】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0045】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
に示す材料を準備した。
【0046】〔導電ETFE〕エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体(ETFE)に導電性カーボンブラ
ック(ケッチェンブラック・インターナショナル社製、
ケッチェンEC)を15重量%配合
【0047】〔導電PE〕PEに導電性カーボンブラッ
ク(ケッチェンブラック・インターナショナル社製、ケ
ッチェンEC)を7重量%配合
【0048】〔接着樹脂a〕アミノ基含有PA12(曲
げ弾性率520MPa)
【0049】〔接着樹脂b〕PBT系熱可塑性エラスト
マーとアミノ基含有PA12の混練物(重量混合比:7
0/30)(曲げ弾性率500MPa)
【0050】〔接着樹脂c〕エポキシ基含有スチレン系
熱可塑性エラストマー(曲げ弾性率200MPa)
【0051】〔接着樹脂d〕PBT系熱可塑性エラスト
マーとエポキシ基含有スチレン系熱可塑性エラストマー
の混練物(重量混合比:70/30)(曲げ弾性率40
0MPa)
【0052】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物(粘度140
cm3 /g)
【0053】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物の溶融物に、
ヘキサメチレンジアミンを反応させた変性物(粘度14
0cm3 /g)
【0054】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物の溶融物に、
メタキシリレンジアミンを反応させた変性物(粘度14
2cm3 /g)
【0055】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物の溶融物の粉
体(平均粒径40μm)に、N−β−(アミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン溶液を反応さ
せた変性物(粘度141cm3 /g)
【0056】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物の溶融物の粉
体(平均粒径40μm)に、N−β−(アミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン溶液を反応さ
せた変性物(粘度141cm3 /g)
【0057】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物の溶融物の粉
体(平均粒径90μm)に、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン溶液を反応させた変性物(粘度14
0cm3 /g)
【0058】〔PBN〕テトラメチレングリコールと
2,6−ナフタレンジカルボン酸の縮合物の溶融物の粉
体(平均粒径70μm)に、ビニルトリエトキシシラン
溶液を反応させた変性物(粘度140cm3 /g)
【0059】〔TPEE〕PBT系熱可塑性エラストマ
【0060】〔AD〕ETFEとPBNとエチレング
リシジルメタクリレートの混練物(重量混合比:5/5
/1)
【0061】〔AD〕PA12とPBNと熱可塑性ポ
リウレタンの混練物(重量混合比:4/4/1)
【0062】
【実施例1】まず、前記図2と同様にして、ETFEを
押出成形機を用いて減圧状態のサイジング水槽内に押し
出し、内層を形成した。ついで、この内層の外周表面に
減圧プラズマ処理を行った後、このプラズマ処理面上に
PBNを押出成形機を用いて押し出し、上記内層のプラ
ズマ処理面上にPBNからなる低透過層が積層形成され
てなる燃料ホース(内径6mm、外径8mm)を作製し
た。なお、プラズマ処理の条件は、周波数13.56M
Hz、出力250Wであり、反応室は、真空ポンプによ
り0.13Paに減圧された後、ガス供給装置から含A
rガスが供給されて9.3Paの減圧状態となってい
る。
【0063】
【実施例2〜17】後記の表1〜表3に示す、内層用材
料、低透過層用材料および外層用材料を用いる以外は、
実施例1と同様にして燃料ホースを作製した。
【0064】
【実施例18〜29】後記の表4および表5に示す接着
樹脂を用いて接着層を形成する以外は、実施例1と同様
にして燃料ホースを作製した。
【0065】
【比較例1,2】後記の表6に示す材料を用いて、5台
の押出機にて同時に押し出し、ダイで合流させて燃料ホ
ースを作製した。なお、内層表面へのプラズマ処理は行
わず、接着層、樹脂層を形成させた。
【0066】
【比較例3】プラズマ処理に代えてコロナ処理を行う以
外は、実施例3と同様にして燃料ホースを作製した。な
お、コロナ処理は、周波数20kHz、出力0.4kW
の条件にて、大気中で行った。
【0067】
【比較例4】接着層を形成する以外は、比較例3と同様
にして燃料ホースを作製した。
【0068】このようにして得られた実施例品および比
較例品の燃料ホースを用いて、下記の基準に従い、各特
性の評価を行った。これらの結果を、後記の表1〜表6
に併せて示した。
【0069】〔透過量〕燃料ホースを500mmの長さ
に切断し、燃料〔ガソリン(Fuel C)にエタノー
ルを10体積%混合させた混合液〕を封入した後、ホー
スの両端を栓で塞いだ。これを40℃のオーブン中に4
0日間放置し、毎日の重量減少量から、透過量(mg/
m/日)を算出した。
【0070】〔耐サワー性〕Fuel Cにラウロイル
パーオキサイドを5重量%混合してなる混合液を準備
し、これを燃料ホースの内部に60℃にて360時間循
環させた。その後、燃料ホースを折り曲げ、内層にクラ
ックが生じたものを×、クラックが生じないものを○と
して耐サワー性の評価を行った。
【0071】〔剥離力〕燃料ホースを長手方向に4分割
し、そのうちの1つを用いて、内層と低透過層との界面
を剥離して剥離力(N/cm)を算出した。また、燃料
ホース内に燃料(Fuel Cにエタノールを10体積
%混合させた混合液)を封入し、60℃で1週間放置し
た後、上記と同様にして、内層と低透過層の剥離力(N
/cm)を算出した。なお、内層が2層の場合は、低い
方の剥離力を記載した。
【0072】
【表1】
【0073】
【表2】
【0074】
【表3】
【0075】
【表4】
【0076】
【表5】
【0077】
【表6】
【0078】上記結果から、実施例品は、いずれも耐透
過性、耐サワー性および接着性に優れていることがわか
る。
【0079】これに対して、比較例1品は、プラズマ処
理をしていないため、内層と低透過層との接着性に劣る
ことがわかる。比較例2品は、内層がポリアミド樹脂か
らなるため耐サワー性に劣り、しかもプラズマ処理をし
ていないため、内層と低透過層との接着性に劣ることが
わかる。比較例3,4は、プラズマ処理に代えてコロナ
処理を行っているため、プラズマ処理に比べて内層の表
面改質効果が劣り、内層と低透過層との接着性が不充分
であることがわかる。
【0080】
【発明の効果】以上のように、本発明の自動車用燃料系
ホースは、内層の外周表面がプラズマ処理されているた
め、上記フッ素系樹脂またはポリオレフィン系樹脂が改
質されて内層の表面に水酸基が生成し、この水酸基がポ
リブチレンナフタレートの末端カルボキシル基と相互作
用して、内層と低透過層との接着性が向上する。特に、
ポリブチレンナフタレートは融点が高く、押出加工温度
を高く設定できるため、水酸基とカルボキシル基の相互
作用がより強固となる。しかも、本発明の自動車用燃料
系ホースは、燃料と接触する内層には、耐サワー性に優
れるフッ素系樹脂またはポリオレフィン系樹脂を用い、
かつ、この内層表面に積層形成される低透過層には、特
に低透過性に優れたポリブチレンナフタレートを用いて
いるため、極めて厳しい炭化水素およびアルコール混合
炭化水素蒸散規制に対応する低透過性、および水素に対
する低透過性を確保しながら、耐サワー性、層間接着性
にも優れている。
【0081】また、上記内層と低透過層との間に特定の
接着樹脂を用いてなる接着層を介在させると、内層と低
透過層との接着性がより向上する。
【0082】さらに、上記ポリブチレンナフタレートの
末端を、アミノ基等の特定の官能基を有する化合物を用
い封鎖して変性すると、内層と低透過層との接着性がよ
り向上する。例えば、上記特定の官能基を有する化合物
として、アミノ基を有するシラン化合物を用いると、シ
ラン化合物のアルコキシ部分がポリブチレンナフタレー
トと反応するとともに、上記シラン化合物のアミノ基
(官能基)がプラズマ処理面と反応するため、内層と低
透過層との接着性がより向上する。
【0083】そして、上記内層のうち少なくとも一層
が、表面電気抵抗106 Ω以下の導電性層であると、燃
料ポンプで発生した静電気を効率的にホース外部へ通電
して逃がすことができ、静電気による燃料(ガソリン
等)への引火等の事故をより効果的に防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動車用燃料系ホースの一例を示す構
成図である。
【図2】図1に示した自動車用燃料系ホースの製法の一
例を示す説明図である。
【図3】本発明の自動車用燃料系ホースの他の例を示す
構成図である。
【符号の説明】
1 内層 1a プラズマ処理面 2 低透過層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 淳一朗 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 Fターム(参考) 3H111 AA02 BA15 BA31 BA32 BA34 CA53 CB03 CB04 CB05 CB09 DA26 DB08 EA04 4F100 AK01G AK03A AK04 AK17A AK18 AK41B AK48 AL01 AR00C BA02 BA07 BA15 DA11 EJ61A GB32 JD02 JD02B JG01C JL11 YY00C 4J029 AA03 AB02 AC05 AE01 BA05 CC06 HA01 HB01 HB03A JC042 JC062 JC072 JC712

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フッ素系樹脂またはポリオレフィン系樹
    脂を用いてなる内層と、ポリブチレンナフタレートを用
    いてなる低透過層とを備えた自動車用燃料系ホースであ
    って、上記内層の外周表面がプラズマ処理されており、
    かつ、このプラズマ処理面上に上記低透過層が積層形成
    されていることを特徴とする自動車用燃料系ホース。
  2. 【請求項2】 上記内層と低透過層との間に、アミノ基
    およびエポキシ基の少なくとも一方を含有する接着樹脂
    を用いてなる接着層が介在している請求項1記載の自動
    車用燃料系ホース。
  3. 【請求項3】 上記ポリブチレンナフタレートの末端
    が、ジアミン含有化合物、アミノ基含有化合物、エポキ
    シ基含有化合物および二重結合を有するシラン化合物か
    らなる群から選ばれた少なくとも一つの化合物により変
    性されている請求項1または2記載の自動車用燃料系ホ
    ース。
  4. 【請求項4】 上記内層が単層構造もしくは多層構造で
    あり、そのうち少なくとも一層は、表面電気抵抗が10
    6 Ω以下の導電性層である請求項1〜3のいずれか一項
    に記載の自動車用燃料系ホース。
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