JP2005265102A - 燃料配管用樹脂チューブ - Google Patents

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Abstract

【課題】 熱可塑性樹脂を材質としながらも、エンジンルームのような高温環境化でも必要十分な耐熱性能を備えた燃料配管用樹脂チューブを提供する。
【解決手段】 熱可塑性樹脂製の本体チューブ１０の外周面に発泡性ＴＰＥ樹脂からなる第１の耐熱保護樹脂層１２を形成するとともに、この第１耐熱保護樹脂層１２に重畳させて難燃性ＴＰＥ樹脂からなる第２の耐熱保護樹脂層１４を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の燃料配管に用いられる樹脂チューブに係り、特に、耐熱性の向上を図った燃料配管用樹脂チューブに関する。
従来、自動車の燃料配管には、金属製のチューブが用いられている。燃料配管用の金属チューブには、耐食性や耐薬品性を強化するためメッキや樹脂で多重に被覆したチューブが用いられている。
近年、燃料配管用のチューブには、金属製のチューブとともに、樹脂製のチューブが用いられるようになってきている。樹脂チューブの場合、金属チューブと異なり錆びることがなく、また、加工が容易で軽量であること、設計の自由度が高いなどの数々の長所がある。従来の樹脂チューブの材料には、ポリアミド（ＰＡ）を主体とする熱可塑性樹脂が用いられている。
他方、熱可塑性樹脂を材質とする樹脂チューブは、耐熱性の点で金属チューブにははるかに劣るため、燃料配管のチューブとして利用する場合、熱の影響を受けるエンジン回りは避けて、樹脂チューブをタンク側に接続するチューブとして用い、エンジンルームでは金属チューブを用いるというように用途を分けているのが主流であった。
最近では、樹脂チューブをエンジンルームで用いる要求が高まっており、耐熱性を強化した樹脂チューブの改良が進んでいる。この種の樹脂チューブには、例えば、熱からチューブを保護する部分にＥＰＤＭを材質とするプロテクタをチューブに装着したものや、熱可塑性樹脂でありながら難燃性樹脂であるＴＰＥを被覆したものがある。
しかしながら、ＥＰＤＭを材質とするプロテクタの場合、ＥＰＤＭは熱硬化性であるので、確かに耐熱性は非常に優れている。しかし、ＥＰＤＭはゴム質であるが故に、プロテクタを装着するときの樹脂チューブ表面との間の潤滑性が非常に悪いという問題がある。このため、プロテクタを樹脂チューブに被せるためには、プロテクタと樹脂チューブの間に空気層を確保できるような構造のプロテクタを用いた上で、さらにシリコン等の潤滑剤を樹脂チューブの表面に塗布する必要があり、煩雑な製作工程を経なければならない。
この点、難燃性樹脂のＴＰＥを被覆する樹脂チューブは、チューブ本体と同じ熱可塑性樹脂であるので、共押出成形により容易に成形できる利点がある。しかしながら、ＴＰＥは難燃性といっても熱可塑性樹脂の特性上、耐熱性能に限界があり、エンジンルームのように熱に直接曝される環境では利用に適さないという問題がある。
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、熱可塑性樹脂を材質としながらも、エンジンルームのような高温環境化でも必要十分な耐熱性能を備えた燃料配管用樹脂チューブを提供することにある。
前記の目的を達成するために、請求項１の発明に係る燃料配管用樹脂チューブは、熱可塑性樹脂を材料とする複数の樹脂層からなる多層構造を有する樹脂チューブであって、熱可塑性樹脂製の本体チューブの外周面に発泡性ＴＰＥ樹脂からなる第１の耐熱保護樹脂層を形成するとともに、前記第１耐熱保護樹脂層に重畳させて難燃性ＴＰＥ樹脂からなる第２の耐熱保護樹脂層を形成してなることを特徴とするものである。
本発明による燃料配管用樹脂チューブでは、前記本体チューブと第１耐熱保護樹脂層の間に接着層が介在するように構成され、この接着層の厚さは、好ましくは、０．５mm以下である。
また、本発明による燃料配管用樹脂チューブでは、第１耐熱保護樹脂層の厚さは、３．０mm以下、前記第２耐熱保護樹脂層の厚さは、５．０mm以下であることが好ましい。
前記本体チューブとしては、ポリアミド樹脂の単層のチューブを用いたり、ポリアミド樹脂層と、低透過性樹脂からなるバリア層をそれぞれ少なくとも一層有する多層チューブを用いるようにしてもよい。
本発明によれば、燃料配管用樹脂チューブの各層の材料に熱可塑性樹脂を用いながらも、エンジンルームのような高温環境化でも必要十分な耐熱性能を得ることができる。
以下、本発明による燃料配管用樹脂チューブの一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図である。
図１において、参照番号１０は、本体チューブを示す。この第１実施形態による燃料配管用樹脂では、本体チューブ１０は、ポリアミド樹脂の単層のチューブが用いられている。この本体チューブ１０は、耐熱性がさほど要求されない場所での燃料配管としてそれ自体単独で用いることができる樹脂チューブである。
本体チューブ１０の外周面には、接着樹脂からなる接着層１１が形を介して第１耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂層１４とが重畳して被覆されており、第１耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂１４とで本体チューブ１０を熱から保護する多層構造となっている。このような第１耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂１４による被覆する範囲は、本体チューブ１０の全長に亘って被覆される。
第１耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂層１４は、ともに材料の樹脂は熱可塑性樹脂である熱可塑性エラストマー（以下、ＴＰＥと略記する）である点で共通するものの、さらに下位の種別としては異なるＴＰＥが用いられている。第１耐熱保護樹脂層１２は、発泡性ＴＰＥからなるのに対して、第２耐熱保護樹脂層１４は、難燃性ＴＰＥからなっている。
自動車のエンジンルーム内での燃料配管として用いるチューブの場合、第１耐熱保護樹脂層１２の厚さは、 ３．０mm以下であり、第２耐熱保護樹脂層１４の厚さは、５．０mm以下であることが好ましい。接着層１１については、０．５mm以下であることが好ましい。なお、接着層１１については、必須というわけではなく、接着層１１を介さず本体チューブ１０に第１耐熱保護樹脂層１２を直接被覆するようにしてもよい。
以上のように構成される第１実施形態によれば、自動車のエンジンルーム内での燃料配管として用いた場合、一番外側の第２耐熱保護樹脂層１４は、エンジンで発生するの熱に直接曝される。この第２耐熱保護樹脂層１４の材料である難燃性ＴＰＥは燃えにくいという性質をもち、その内側の発泡ＴＰＥからなる第１耐熱保護樹脂層１２が発火するのを防止する。さらに、この第１耐熱保護樹脂層１２は、内部に無数の気泡が散在しているので、断熱効果を発揮して、内側の本体チューブ１０に熱を伝わり難くするので、熱に比較的弱いポリアミド樹脂を材料とする本体チューブ１０が熱により劣化するのを抑制することができ、高温環境化でもチューブの寿命を延ばすことができる。
このように、第１耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂層１４は、ともに熱可塑性樹脂であり、本来的にそれ自体単独では耐熱性能が高いといえないものでありながら、内側の第１耐熱保護樹脂層１２は発泡ＴＰＥ、外側の第２耐熱保護樹脂層１４は難燃性ＴＰＥというように異なる性質を組み合わせることより、相互に補完し合って、本体チューブ１０を熱から保護するという点において、発泡ＴＰＥと難燃性ＴＰＥの単なる総和以上の耐熱性能、すなわち、エンジンルームでの使用に耐え得る耐熱性能を得ることができる。
しかも、樹脂チューブを構成するすべての樹脂層は、熱可塑性樹脂を材料としているので、共押出成形により効率的に低コストで製造することができる。
なお、第１耐熱保護樹脂層１２の材料に用いる発泡ＴＰＥには、難燃性を併せ持つ発泡ＴＰＥを用いるようにしてもよい。
第２実施形態
次に、図２は、本発明の第２の実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図である。
この第２実施形態は、本体チューブ２０に３層の樹脂チューブを用いた実施形態で、このチューブ本体２０に接着層１１を介して第１の耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂層１４とを重畳して被覆してチューブ本体２０を熱から保護する構造は、図１の第１実施形態と同様である。
本体チューブ２０は、最内層である第１層が低透過性の熱可塑性樹脂、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰ、ＥｖＯＨなどを材料としているバリア層２１である。このバリア層２１の外側には第２層の接着層２２を介して第３層のポリアミド樹脂層２２が形成されている。
このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に燃料樹脂配管用チューブの耐熱性を強化できる上に、本体チューブ２０にバリア層２１があるため、燃料の低透過性能を高めることができる。
第３実施形態
次に、図３は、本発明の第３の実施形態による燃料樹脂配管用チューブの横断面図である。
この第３実施形態は、本体チューブ３０に、低透過性のバリア層を２層を含む合計５層の樹脂チューブを用いた実施形態である。このチューブ本体３０に接着層１１を介して第１の耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂層１４とを重畳して被覆してチューブ本体２０を熱から保護する構造は、図１の第１実施形態と同様である。
本体チューブ３０は、最内層の第１層が低透過性の熱可塑性樹脂、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰ、ＥｖＯＨなどを材料としているバリア層３１である。このバリア層３１の外側には第２層の接着層３２を介してポリアミド樹脂層３３が形成されている。ポリアミド樹脂層３３の外側は第４層の接着層３４を介して第５層のバリア層３５が被覆されている。なお、バリア層３１の材料にＰＰＳを用いる場合には、カーボンファイバーを混合することで導電性を付加し、静電気を逃がせるようにしてもよい。
このような第３実施形態によれば、第１実施形態と同様に燃料樹脂配管用チューブの耐熱性を強化できるのはもちろんとして、本体チューブ３０に２つのバリア層３１、３５があるため、さらに一層の低透過性能を高めることができる。しかも、例えば、バリア層３１の材料には、燃料の種類によらず低透過性能の良いＬＰＣを用い、バリア層３５にはレギュラーガソリンに対して低透過性能に優れるＥｖＯＨを用いるというようにすれば、バリア層３１、３５が相互に補完し合って燃料の種類によらず低透過性能を高めることが可能になる。
第４実施形態
図４は、本発明の第４の実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図である。
この第４実施形態は、本体チューブ４０に、低透過性のバリア層を２層、ポリアミド樹脂層を２層含む合計６層の樹脂チューブを用いた実施形態である。このチューブ本体４０に接着層１１を介して第１の耐熱保護樹脂層１２と第２耐熱保護樹脂層１４とを重畳して被覆してチューブ本体２０を熱から保護する構造は、図１の第１実施形態と同様である。
本体チューブ４０は、最内層の第１層が低透過性の熱可塑性樹脂、例えば、ＰＰＳ、ＬＣＰ、ＥｖＯＨなどを材料としているバリア層４１である。このバリア層４１の外側には第２層のポリアミド樹脂層４２が形成され、さらに第３層の接着層４３を介して第４層のバリア層４４が形成されている。バリア層４４には、さらに第５層の接着層４５を介して第５層のポリアミド樹脂層層４６が被覆されている。
このような第４実施形態によれば、第１実施形態と同様に燃料樹脂配管用チューブの耐熱性を強化できるのはもちろんとして、第３実施形態と同様に燃料の種類によらず低透過性能を高め、さらに、第２層のポリアミド層４２をバリア層４１、４４の間に中間層として設けることで、衝撃に弱いバリア４１を保護するようになっている。
本発明の第１実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図。 本発明の第２実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図。 本発明の第３実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図。 本発明の第４実施形態による燃料配管用樹脂チューブの横断面図。
符号の説明
１０ 本体チューブ
１１ 接着層
１２ 第１耐熱保護樹脂層
１４ 第２耐熱保護樹脂層
２０ 本体チューブ
２１ バリア層
３０ 本体チューブ
３１、３５ バリア層
４０ 本体チューブ
４１、４４ バリア層

Claims (8)

  1. 熱可塑性樹脂を材料とする複数の樹脂層からなる多層構造を有する樹脂チューブであって、
    熱可塑性樹脂製の本体チューブの外周面に発泡性ＴＰＥ樹脂からなる第１の耐熱保護樹脂層を形成するとともに、前記第１耐熱保護樹脂層に重畳させて難燃性ＴＰＥ樹脂からなる第２の耐熱保護樹脂層を形成してなることを特徴とする燃料配管用樹脂チューブ。
  2. 前記本体チューブと第１耐熱保護樹脂層の間に接着層が介在することを特徴とする請求項１に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
  3. 前記接着層の厚さは、０．５mm以下であることを特徴とする請求項２に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
  4. 前記第１耐熱保護樹脂層の厚さは、３．０mm以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
  5. 前記第１耐熱保護樹脂層は、難燃性を有する発泡性ＴＰＥ樹脂からなることを特徴とする請求項４に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
  6. 前記第２耐熱保護樹脂層の厚さは、５．０mm以下であることを特徴とする請求項１に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
  7. 前記本体チューブは、ポリアミド樹脂の単層のチューブからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
  8. 前記本体チューブは、ポリアミド樹脂層と、低透過性樹脂からなるバリア層をそれぞれ少なくとも一層有する多層チューブからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の燃料配管用樹脂チューブ。
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