JP2008201365A

JP2008201365A - 樹脂製燃料タンク用接合部品およびその製法

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Publication number: JP2008201365A
Application number: JP2007042575A
Authority: JP
Inventors: Tatenori Sasai; 建典笹井
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】樹脂製燃料タンクの開口部外周との溶着部分において優れた溶着力および燃料に対するバリア性を奏する樹脂製燃料タンク用接合部品およびその製法を提供する。
【解決手段】本体部材１と、樹脂製燃料タンクＴの開口部Ｔａの外周との間に同軸的に介在される略筒状の溶着部材２とで構成され、溶着部材２が、略筒状のバリア芯材層２１と、その内周および外周に設けられる略筒状の溶着材層２２とを備えた複層構造体からなり、上記略筒状のバリア芯材層２１が、ＥＶＯＨまたはＰＡに変性ＨＤＰＥを配合したアロイ材料から構成され、上記略筒状の溶着材層２２が変性ＨＤＰＥから構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製燃料タンクに接合されるホースジョイントやバルブ等の樹脂製燃料タンク用接合部品およびその製法に関するものである。

自動車用の樹脂製燃料タンクの開口部外周には、燃料ホースを接続するためのホースジョイントやバルブ等の部品が接合されている。これら接合部品としては、最近、軽量化，低コスト化等の理由により、樹脂製のものが使用されている。そして、その樹脂製接合部品は、通常、熱板溶着により樹脂製燃料タンクに接合される。

上記樹脂製燃料タンクは、燃料の蒸散防止を考慮して、通常、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等の燃料低透過材料からなる燃料低透過層を組み込んだ多層構造とされ、その最外層には、耐水性，耐衝撃性，コスト等の理由から、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が材料として用いられている。

上記ホースジョイント等の接合部品も、ポリアミド１２（ＰＡ１２）等の燃料低透過材料が用いられる。しかしながら、このＰＡ１２等は、ＨＤＰＥ（樹脂製燃料タンクの最外層の材料）に対する溶着力が弱いため、これら両者を単に溶着しただけでは、両者の接合面から燃料が漏れるおそれがある。そこで、図６に示すように、これら両者（接合部品１、樹脂製燃料タンクＴの最外層）に対する溶着力が強い変性ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂からなる溶着部材２０を、上記両者の間に介在させた状態で溶着させたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１１４１９号公報

上記溶着部材２０は、材料が変性ポリエチレン等のポリエチレン系樹脂であるため、溶着性に富んでいるものの、燃料に対するバリア性に劣ることから、その溶着部材２０を、燃料が透過し外部に拡散するという難点がある。特にアルコール混合ガソリン等の透過性が強い燃料は、その溶着部材２０を透過してしまうという難点がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、樹脂製燃料タンクの開口部外周との溶着部分において優れた溶着力および燃料に対するバリア性を奏する樹脂製燃料タンク用接合部品およびその製法の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、樹脂製燃料タンクの開口部を囲った状態でその開口部外周に空隙をあけて配設される略筒状の本体部材と、上記空隙内に、上下両開口部が上記タンク開口部外周と本体部材とに密着した状態で設けられる略筒状の溶着部材とで構成され、上記略筒状の溶着部材が、略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に設けられる略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなり、上記略筒状のバリア芯材層が下記（Ａ）から構成され、上記略筒状の溶着材層が下記（Ｂ）から構成されている樹脂製燃料タンク用接合部品を第１の要旨とする。
（Ａ）エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリアミドに、変性高密度ポリエチレンを配合したアロイ材料。
（Ｂ）変性高密度ポリエチレン。

また、本発明は、上記樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、上記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に設けられた上記（Ｂ）から構成された略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなる溶着部材を、インサート成形，二色成形，サンドイッチ成形または押出成形により作製した後、上記樹脂製燃料タンク用接合部品を成形する金型の所定位置に、上記溶着部材を設置した状態で、本体部材の形成材料を上記金型の成形空間に供給してインサート成形することにより、上記本体部材と溶着部材とを一体化する樹脂製燃料タンク用接合部品の製法を第２の要旨とする。

さらに、本発明は、上記樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、上記（Ｂ）から構成された構成された略筒状の溶着材層を成形により作製した後、上記樹脂製燃料タンク用接合部品を成形する金型の所定位置に、上記溶着材層を設置した状態で、バリア芯材層成形用の成形空間および本体部材成形用の成形空間に上記（Ａ）を供給してインサート成形することにより、上記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層および本体部材と上記（Ｂ）から構成された上記溶着材層とを一体化する樹脂製燃料タンク用接合部品の製法を第３の要旨とする。

また、本発明は、上記樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、上記樹脂製燃料タンク用接合部品を成形する金型の成形空間のうち、バリア芯材層成形用の成形空間および本体部材成形用の成形空間に上記（Ａ）を供給し、溶着材層成形用の成形空間に上記（Ｂ）を供給して二色成形することにより、上記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層および本体部材と上記（Ｂ）から構成された略筒状の溶着材層とを一体化形成する樹脂製燃料タンク用接合部品の製法を第４の要旨とする。

さらに、本発明は、上記樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、上記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に形成された上記（Ｂ）から構成された略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなる溶着部材を、インサート成形，二色成形，サンドイッチ成形または押出成形により作製する工程と、本体部材を成形により作製する工程と、本体部材のうち溶着部材と接する面をプラズマ処理する工程と、そのプラズマ処理面に溶着部材を接着する工程とを備えている樹脂製燃料タンク用接合部品の製法を第５の要旨とする。

本発明者は、樹脂製燃料タンク用接合部品が、樹脂製燃料タンクの開口部外周との溶着部分において、優れた溶着力および燃料に対するバリア性を奏するようにすべく、樹脂製燃料タンクと溶着する溶着部材の構成について研究を重ねた。その研究の過程で、溶着力に優れた変性高密度ポリエチレン〔上記（Ｂ）〕からなる略筒状の溶着部材の中に、低透過性でしかも上記（Ｂ）からなる溶着材層と同じように溶融することができ、かつ、低ひずみで破断やソルベントクラック等が発生し易いＥＶＯＨ等のバリア材とは異なり、樹脂製タンク変形等の高ひずみにも破断やソルベントクラック等が発生し難いバリア芯材層を同軸的に設けることを想起し、そのバリア芯材層の形成材料について研究を重ねた。その結果、そのバリア芯材層の形成材料を上記（Ａ）とすると、溶着の際に、そのバリア芯材層が溶融して樹脂製燃料タンクの最外層の表面に密着するか、またはその最外層であるＨＤＰＥ層に溶着し、上記バリア芯材層と樹脂製燃料タンクの最外層との界面において燃料が透過し難くなることを見出した。しかも、上記バリア芯材層とその内外周の変性高密度ポリエチレン（溶着材層）との接着力は大きく、そのため、上記バリア芯材層と溶着材層との間の界面が剥がれることがなく、その界面から燃料が漏れるおそれもない。

本発明の樹脂製燃料タンク用接合部品は、樹脂製燃料タンクと溶着する溶着部材が、上記（Ａ）のアロイ材料からなる略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に形成された上記（Ｂ）の変性高密度ポリエチレンからなる略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなるため、上記（Ａ）からなるバリア芯材層が、燃料に対して優れたバリア性を奏し、また、上記（Ｂ）からなる溶着材層が、樹脂製燃料タンクの最外層であるＨＤＰＥ層に対して優れた溶着力を奏する。さらに、上記バリア芯材層の形成材料が上記（Ａ）のアロイ材料であるため、溶着の際には、そのバリア芯材層の端部が溶融して樹脂製燃料タンクの最外層の表面に密着するか、またはその最外層であるＨＤＰＥ層に溶着する。これにより、上記バリア芯材層と樹脂製燃料タンクの最外層との界面では、燃料が透過し難くなる。しかも、上記溶着部材においては、バリア芯材層と溶着材層との接着力は大きく、そのため、両材間の界面が剥がれることがなく、その界面から燃料が漏れるおそれもない。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１は、本発明の樹脂製燃料タンク用接合部品の一実施の形態である、燃料ホース（図示せず）を接続するためのホースジョイントが、樹脂製燃料タンクＴの開口部Ｔａの外周に溶着した状態を模式的に示している。このホースジョイントは、燃料ホースが外嵌される略円筒状の本体部材（図１では横向き）１と、この本体部材１を樹脂製燃料タンクＴに溶着させる溶着部材２とからなっている。この溶着部材２は、同軸的な円筒状の３層構造体となっており、その各層は、内側から順に、溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２／バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１／溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２となっている。そして、上記ホースジョイントが樹脂製燃料タンクＴに溶着されている状態では、上記溶着部材２は、上記本体部材１の一端開口部と樹脂製燃料タンクＴの開口部Ｔａの外周との間に同軸的に介在しており、溶着部材２の一端開口部（図１では上端開口部）が上記本体部材１の一端開口部に接着し、他端開口部（図１では下端開口部）が樹脂製燃料タンクＴの開口部Ｔａの外周に溶着している。なお、図１において、符号ＲはＯリングである。また、上記樹脂製燃料タンクＴは、通常、外側表面から、ＨＤＰＥ層／樹脂タンクリサイクル層（樹脂タンク成形時のばり等）／変性ＨＤＰＥ層（バインダー層）／ＥＶＯＨ層（バリア層）／変性ＨＤＰＥ層（バインダー層）／ＨＤＰＥ層の６層構造となっている。

より詳しく説明すると、上記本体部材１は、燃料低透過材料からなっている。この燃料低透過材料としては、ポリアミド（ＰＡ），ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等があげられ、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、衝撃性等を改良するために、これら材料にオレフィン等のエラストマー成分を配合しても差し支えない。上記ＰＡとしては、ＰＡ６６，ＰＡ６，ＰＡ１２等の脂肪族ＰＡ、ＰＡ６Ｔ，ＰＡ９Ｔ等の芳香族含有ＰＡがあげられる。なかでも、経済性，耐塩化カルシウム性，耐低温衝撃性等の観点から、ＰＡ６６が好ましい。または、上記溶着部材２のバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１も、下記に詳述するように、燃料低透過材料からなっていることから、そのバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１と同じ下記のアロイ材料を用いてもよい。

また、上記本体部材１の燃料低透過材料には、ガラス繊維（ＧＦ）等のフィラーを１０〜６０重量％、好ましくは１５〜５０重量％充填してもよい。これにより、燃料に対するバリア性を向上させることができるとともに、外嵌される燃料ホースの緊縛力を向上させたり、耐衝撃性を向上させたりすることができる。そして、本体部材１の周壁の厚みは、通常、０．５〜５ｍｍの範囲内に設定され、特に、溶着部材２と接する一端開口部の厚みは、１〜４ｍｍの範囲内に設定される。

上記溶着部材（円筒状の３層構造体）２は、特に限定されないが、通常、周壁（３層）の厚みが２〜２０ｍｍの範囲内に設定され、高さが１〜１０ｍｍの範囲内に設定される。

上記溶着部材２の内外層である溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２の各厚みは、特に限定されないが、通常、０．５〜１０ｍｍの範囲内に設定される。内側の溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２の厚みと外側の溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２の厚みとは、同じでもよいし、異なっていてもよい。

上記溶着部材２の中心層であるバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料は、ＥＶＯＨまたはＰＡに、変性ＨＤＰＥを配合したアロイ材料である。なかでも、より優れた燃料低透過性（バリア性）を奏し、さらに、樹脂製燃料タンクＴの最外層であるＨＤＰＥ層に対して優れた溶着力を奏する観点から、ＥＶＯＨまたはＰＡがマトリクス、変性ＨＤＰＥがドメインを形成（ＥＶＯＨまたはＰＡからなる海相中に、変性ＨＤＰＥからなる島相が微分散した海島構造を形成）したアロイ材料とすることが好ましい。そして、このバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の厚みは、特に限定されないが、通常、０．０５〜３ｍｍに設定される。

上記アロイ材料におけるＥＶＯＨとしては、特に限定されないが、アロイ材料成形時の成形性と燃料に対するバリア性との点から、エチレン共重合比率が２５〜４５モル％の範囲内のものが好ましく、特に好ましくは２７〜４０モル％の範囲内のものである。また、上記ＥＶＯＨとしては、融点が１６０〜１９２℃の範囲内のものが好ましく、特に好ましくは１６５〜１８５℃の範囲内のものである。

上記アロイ材料における変性ＨＤＰＥは、ＨＤＰＥを変性したもので、変性基としては、マレイン酸無水物基，マレイン酸基，アクリル酸基，メタクリル酸基，アクリル酸エステル基，メタクリル酸エステル基，酢酸ビニル基，およびアミノ基のいずれか、もしくは２種以上の官能基があげられる。変性ＨＤＰＥの変性率は、０．１〜５重量％の範囲内がより好ましい。この理由は、変性率が０．１重量％を下回ると、上記ＥＶＯＨまたはＰＡと変性ＨＤＰＥとの親和性が悪くなって接着力および燃料に対するバリア性が劣る傾向にあり、５重量％を上回っても、燃料に対するバリア性が劣る傾向にあるとともに、混練，成形等の作業環境も悪化する傾向にあるからである。このような変性ＨＤＰＥとしては、融点（ＩＳＯ３１４６）が１２６〜１４０℃の範囲内のものが好ましく、特に好ましくは１２８〜１３６℃の範囲内のものである。ここで、上記変性ＨＤＰＥにおけるＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）とは、通常、密度（ＩＳＯ１１８３）が０．９３〜０．９７、好ましくは０．９３〜０．９６の範囲内であり、かつ、融点（ＩＳＯ３１４６）が１２０〜１４５℃の範囲内のものをいう。なお、柔軟性，粘度調整等の目的で、上記変性ＨＤＰＥにオレフィン等のエラストマーを配合してもよい。また、そのエラストマーは、上記のように変性していても、変性していなくても差し支えない。

上記アロイ材料における変性ＨＤＰＥの配合割合は、ＥＶＯＨ１００体積部に対しては、２０〜３００体積部の範囲内がより好ましい。この理由は、上記変性ＨＤＰＥの配合割合が２０体積部を下回ると、上記溶着部材（円筒状の３層構造体）２が樹脂製タンクの開口部Ｔａの最外層のＨＤＰＥ層に熱板溶着される場合に、溶融性が低下する傾向にあり、逆に３００体積部を上回ると、成形性や燃料に対するバリア性が悪くなる傾向にあるからである。

または、ＰＡ１００体積部に対して、上記アロイ材料における変性ＨＤＰＥの配合割合は、２０〜１００体積部の範囲内がより好ましい。この理由も、上記変性ＨＤＰＥの配合割合が２０体積部を下回ると、上記溶着部材（円筒状の３層構造体）２が樹脂製タンクの開口部Ｔａの最外層のＨＤＰＥ層と熱板溶着する場合に、溶融性が低下する傾向にあり、逆に１００体積部を上回ると、成形性や燃料に対するバリア性が悪くなる傾向にあるからである。

そして、上記アロイ材料は、上記ＥＶＯＨまたはＰＡおよび変性ＨＤＰＥを加熱混練することにより得られ、特に、その混練が高剪断をかけて行われると、上記海島構造が形成されたアロイ材料を得ることができる。その高剪断をかけた混練は、例えば、二軸押出機（混練機）等を用いることにより実現できる。また、上記混練により、ＥＶＯＨまたはＰＡと変性ＨＤＰＥとの親和性が高くなり、微分散の海島構造を示す。そのため、バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１は、燃料透過量が小さくなり、燃料に対するバリア性に優れると考えられる。

さらに、上記バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１がＥＶＯＨ，ＰＡ６等の吸湿性の材料を含有する場合、その吸湿により、引張強さ等の機械的特性等が低下するおそれがあるが、バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の表面に、遮水性を奏する溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２が形成されているため、吸湿が低減され、バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の機械的特性等の低下を抑制する。

つぎに、上記ホースジョイント（本発明の樹脂製燃料タンク用接合部品）の製法を例をあげて説明する。

第１例は、まず、上記同軸的な３層構造体〔溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２／バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１／溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２〕からなる溶着部材２を、インサート成形，二色成形，サンドイッチ成形（混色成形）または押出成形により作製する。ついで、ホースジョイントを成形する金型を準備し、その金型の所定位置に、上記溶着部材２を設置する。そして、その状態で、上記金型の、本体部材１成形用の成形空間に、本体部材１の形成材料を供給してインサート成形する。これにより、上記本体部材１と溶着部材２とが接着して一体化したホースジョイントを得ることができる。なお、溶着部材２の作製方法として、特に好ましくは、共押出等の押出成形を行い、その後、調尺切断もしくはスライスして作製することが好ましい。なぜならば、インサート成形等のその他の成形方法は、インジェクション成形であり、そのインジェクション成形品はタンク変形時の歪への追従性が小さいのに対し、押出成形品は追従性が大きいからである。

第２例は、まず、溶着部材２の内外層である溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２をそれぞれ成形により作製する。ついで、ホースジョイントを成形する金型を準備し、その金型の所定位置に、上記溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２を設置する。そして、その状態で、上記金型の、本体部材１成形用の成形空間およびバリア芯材層２１成形用の成形空間に、バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料（アロイ材料）を供給してインサート成形する。これにより、上記本体部材１とバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１とが同じアロイ材料からなり、上記溶着部材２と接着して一体化したホースジョイントを得ることができる。

第３例は、まず、ホースジョイントを成形する金型を準備し、その金型の成形空間のうち、本体部材１成形用の成形空間およびバリア芯材層２１成形用の成形空間に、バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料（アロイ材料）を供給し、溶着材層２２成形用の成形空間に、溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２の形成材料（変性ＨＤＰＥ）を供給して二色成形する。これにより、上記本体部材１とバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１とが同じアロイ材料からなり、溶着部材２と接着して一体化したホースジョイントを得ることができる。

第４例は、まず、上記同軸的な３層構造体〔溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２／バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１／溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２〕からなる溶着部材２を、インサート成形，二色成形，サンドイッチ成形（混色成形）または押出成形により作製する。また、上記本体部材１を成形により作製する。ついで、その本体部材１のうち溶着部材２と接する一端開口面を常圧プラズマ等によりプラズマ処理する。そして、そのプラズマ処理面に溶着部材２の一端開口部を熱板溶着またはレーザ溶着等により接着する。上記本体部材１と溶着部材２とが接着して一体化したホースジョイントを得ることができる。この製法は、本体部材１の形成材料として、溶着部材２との接着性に乏しいＰＰＳを用いる際に有効である。

そして、上記ホースジョイントを樹脂製燃料タンクＴの開口部Ｔａの外周に溶着する際には、その開口部Ｔａの外周に上記円筒状の溶着部材２を同軸的に位置決めして溶着される。この溶着方法としては、特に限定されないが、高い接合強度が得られる観点から、熱板溶着法，振動溶着法，超音波溶着法，レーザー溶着法等が好適であるが、ホットガス溶着法，回転溶着法であっても差し支えない。

上記溶着により、溶着部材２の内外層である溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２と樹脂製燃料タンクＴの最外層であるＨＤＰＥ層との当接面部分が溶けて溶着されるとともに、溶着部材２の中心層であるバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１が溶融して樹脂製燃料タンクＴの最外層であるＨＤＰＥ層に密着するかまたは溶着する。この状態において、溶着部材２の溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２と樹脂製燃料タンクＴの最外層（ＨＤＰＥ層）とには、いずれにもＨＤＰＥが含有されているため、両者の溶着力は大きくなっている。また、溶着部材２のバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１と樹脂製燃料タンクＴの最外層（ＨＤＰＥ層）とには、いずれにもＨＤＰＥが含有されているため、両者の界面でのなじみ性が良好になっている。このため、バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１自体が高いバリア性を奏するだけでなく、両者の界面部分でのバリア性も高くなっている。

なお、上記実施の形態では、溶着部材２を３層構造体としたが、これに限定されるものではなく、溶着部材２内にバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１を２層形成した５層構造体〔溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２／バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１／溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２／バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１／溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２〕としてもよいし、さらに、溶着部材２内にバリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１を３層以上形成して７層以上の構造体としてもよい。

また、本発明の樹脂製燃料タンク用接合部品は、上記ホースジョイントに限定されるものではなく、例えば、燃料フィラーバルブ，ＯＲＶＲ(Onboard Refueling Vapor Recovery)バルブ，ＶＳＦ（Vent Shaft Float）バルブ，Ｖリターンバルブ等のバルブ、パイプ等であってもよい。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。

〔ＰＡ６６およびＰＰＳ：本体部材１の形成材料〕
本体部材１の形成材料として、ＰＡ６６（旭化成ケミカルズ社製、レオナ１４Ｇ２５、ガラス繊維２５％配合）およびＰＰＳ（東レ社製、トレリナＡ６７０Ｘ０１）を準備した。

〔ＥＶＯＨ：バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料〕
下記の表１に示す特性（ＭＦＲ，比重，融点，エチレン共重合比率）を有するＥＶＯＨ（クラレ社製、エバールＦ１０４Ｂ）を準備した。

〔無水マレイン酸変性ＨＤＰＥ：バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料〕
下記の表２に示す２種類（Ｉ，II）の無水マレイン酸変性ＨＤＰＥをそれぞれ準備した。これら無水マレイン酸変性ＨＤＰＥの作製は、いずれも、ＨＤＰＥに、無水マレイン酸およびパーオキサイドを配合し、二軸押出機を用いて溶融混練して行った。

〔ＥＶＯＨ系アロイ材料：バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料〕
上記ＥＶＯＨおよび無水マレイン酸変性ＨＤＰＥを下記の表３に示す割合で配合し、二軸混練押出機（日本製鋼所製、ＴＥＸ３０α）を用いて、混練温度８０℃で混練し、３種類（表３に示すＡ〜Ｃ）のアロイ材料からなるペレットを作製した。また、各ペレットの海相，島相の分散状態を、走査電子顕微鏡（日立テクノロジーズ社製、Ｓ４８００）を用いて観察し、その結果を下記の表３に併せて示した。

〔ＰＡ系アロイ材料：バリア芯材層（アロイ材料芯材層）２１の形成材料〕
ＰＡ６（宇部興産社製、ＵＢＥナイロン１０２２Ｂ），ＰＡ６６（旭化成ケミカルズ社製、レオナ１４０２Ｓ）を準備し、上記無水マレイン酸変性ＨＤＰＥと下記の表３に示す割合で配合し、二軸混練押出機（日本製鋼所製、ＴＥＸ３０α）を用いて、混練温度２３０℃で混練し、２種類（表３に示すＤ，Ｅ）のアロイ材料からなるペレットを作製した。また、各ペレットの海相，島相の分散状態を、走査電子顕微鏡（日立テクノロジーズ社製、Ｓ４８００）を用いて観察し、その結果を下記の表３に併せて示した。

〔変性ＨＤＰＥ：溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２の形成材料〕
溶着材層（変性ＨＤＰＥ材層）２２の形成材料として、変性ＨＤＰＥ（日本ポリエチレン社製、アドテックスＦＴ６１ＡＲ３、ＭＦＲ：０．６ｇ／１０ｍｉｎ、密度：０．９３３ｇ／ｃｍ³）を準備した。

〔実施例１〜７，比較例１，２〕
上記本体部材１および溶着部材２の形成材料を用い、下記の表４，５に示す内容にしたがって図２に示すように、ホースジョイントの本体部材１に相当する有天円筒状のキャップ部材（外径７０ｍｍ，内径５０ｍｍ，高さ５ｍｍ、天井部厚み１ｍｍ）１０の底部開口面に、円筒状の溶着部材（外径７０ｍｍ，内径５０ｍｍ，高さ５ｍｍ）２を接着することにより、ホースジョイントに相当する試験片を作製した。

下記の表４，５において、実施例４〜６の溶着部材２を作製する際の混色成形は、混色成形機（日精樹脂工業社製、ＦＮ１０００−１２ＡＤ）を用いた。また、試験片（実施例６以外）を作製する際のインサート成形（キャップ部材１０と溶着部材２との接着）は、金型温度８０℃の金型に溶着部材２をセットした状態で、本体部材１の形成材料を供給し、成形温度２９０℃にて行った。また、実施例７の試験片の作製は、予めキャップ部材（ＰＰＳ製）１０を作製しておき、そのキャップ部材１０の底部開口面を常圧プラズマ処理した後、その底部開口面に溶着部材２の一端開口面を熱板溶着した。そのプラズマ処理は、常圧プラズマ表面処理装置（日本プラズマトリート社製、プラズマジェットＲＤ１００４）を用い、被処理面（キャップ部材１０）と電極との間の距離を８ｍｍ、処理速度を７．５ｍ／ｍｉｎ、電圧を２６０Ｖ、電流６Ａに設定して行った。その後の上記熱板溶着は、溶融温度２６０℃，圧着圧力０．１５ＭＰａにて行った。

このようにして得られた実施例１〜７および比較例１，２の各試験片を用い、下記の基準に従って、各特性の評価を行った。これらの結果を下記の表４，５に併せて示した。

〔燃料透過量〕
図３に示すように、樹脂製燃料タンクの最外層に相当する、ＨＤＰＥ（日本ポリエチレン社製、ノバテックＨＢ１１１Ｒ）からなる円形のシート材（厚み５ｍｍ）３１を準備し、その中心に直径５０ｍｍの穴（樹脂製燃料タンクの開口部に相当）３１ａをあけた。そして、その穴３１ａの外周に上記試験片を熱板溶着（溶融温度２６０℃、圧着圧力０．１５ＭＰａ）により溶着し、第１サンプルを作製した。つぎに、カップ形状の容器（内径１００ｍｍ）３２を準備し、この容器３２に、ＦｕｅｌＣ〔トルエン：イソオクタン＝５０：５０（容量基準）〕とエタノールとの混合燃料〔ＦｕｅｌＣ：エタノール＝９０：１０（容量基準）〕３３を収容した。上記容器３２は、上端部が拡径した段部を有しており、上端開口部内周面には、雌螺子が螺刻されている。そして、上記容器３２の段部に、リング状のシールゴム３４を介して、上記第１サンプルを重ね、さらに、円筒状の螺子蓋３５を上端開口部の雌螺子に螺合させて上記第１サンプルのシート材３１を締め付けることにより、容器３２を密封した。このようにして、燃料透過量を測定する試験装置を作製した。そして、その試験装置を上下逆さまにした状態で、雰囲気を４０℃に保ち、４週間放置した。そして、試験開始時の試験装置の重量と４週間後の試験装置の重量との差を測定し、その差を上記第１サンプルの燃料透過量とした。

また、図４に示すように、上記と同様のシート材３１を新たに準備し、そのシート材３１の穴３１ａを塞ぐように、上記シート材３１の穴３１ａの外周に円形のアルミヒートシール（外径７０ｍｍ、厚み０．１ｍｍ）３６を１２０℃で貼り付け、第２サンプルを作製した。そして、上記試験装置と同様にして、第２サンプルの燃料透過量を測定した。この実験では、上記アルミヒートシール３６が燃料３３を全く透過させないことから、第２サンプルでの燃料透過量は、上記ＨＤＰＥ製シート材３１の燃料透過量となっている。

そして、上記第１サンプルの燃料透過量から第２サンプルの燃料透過量を差し引いた値が溶着部材２の燃料透過量（４週間分）となり、その値から１日当たりの平均値を算出し、下記の表４，５に併せて示した。

〔溶着強度〕
図５に示すように、上記第１サンプルのシート材３１の外周部を固定した状態で、キャップ部材１０を、シート材３１側から、外径３０ｍｍのステンレス棒３７で、第１サンプルが破壊するまで押圧した。そして、破壊時の押圧荷重を、試験機（東洋精機製作所社製、ストログラフＶ１０−Ｂ）を用いて測定し、その結果を下記の表４，５に併せて示した。また、上記破壊は、いずれも溶着部材２が破壊し、界面（溶着部材２とキャップ部材１０との界面または溶着部材２とシート材３１との界面）で剥離するものはなかった。

上記結果から、実施例１〜７の試験片は、比較例１，２の試験片と比較して、燃料透過量が少ないことがわかる。しかも、実施例１〜７の溶着部材２は、中にバリア芯材層２１が設けられていても、キャップ部材１０（本体部材１）に対してもシート材３１（樹脂製燃料タンクＴの最外層であるＨＤＰＥ層）に対しても、充分な溶着強度を示すことがわかる。

本発明の樹脂製燃料タンク用接合部品の一実施の形態が樹脂製燃料タンクに溶着した状態を模式的に示す断面図である。実施例，比較例の試験片を模式的に示す断面図である。実施例，比較例の第１サンプルの燃料透過量を測定する試験装置を模式的に示す断面図である。第２サンプルの燃料透過量を測定する試験装置を模式的に示す断面図である。実施例，比較例の第１サンプルの溶着強度を測定する試験装置を模式的に示す断面図である。従来の樹脂製燃料タンク用接合部品が樹脂製燃料タンクに溶着した状態を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１本体部材
２溶着部材
２１バリア芯材層
２２溶着材層
Ｔ樹脂製燃料タンク
Ｔａ開口部

Claims

樹脂製燃料タンクの開口部を囲った状態でその開口部外周に空隙をあけて配設される略筒状の本体部材と、上記空隙内に、上下両開口部が上記タンク開口部外周と本体部材とに密着した状態で設けられる略筒状の溶着部材とで構成され、上記略筒状の溶着部材が、略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に設けられる略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなり、上記略筒状のバリア芯材層が下記（Ａ）から構成され、上記略筒状の溶着材層が下記（Ｂ）から構成されていることを特徴とする樹脂製燃料タンク用接合部品。
（Ａ）エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリアミドに、変性高密度ポリエチレンを配合したアロイ材料。
（Ｂ）変性高密度ポリエチレン。
請求項１記載の樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、下記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に設けられた下記（Ｂ）から構成された略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなる溶着部材を、インサート成形，二色成形，サンドイッチ成形または押出成形により作製した後、上記樹脂製燃料タンク用接合部品を成形する金型の所定位置に、上記溶着部材を設置した状態で、本体部材の形成材料を上記金型の成形空間に供給してインサート成形することにより、上記本体部材と溶着部材とを一体化することを特徴とする樹脂製燃料タンク用接合部品の製法。
（Ａ）エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリアミドに、変性高密度ポリエチレンを配合したアロイ材料。
（Ｂ）変性高密度ポリエチレン。
請求項１記載の樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、下記（Ｂ）から構成された構成された略筒状の溶着材層を成形により作製した後、上記樹脂製燃料タンク用接合部品を成形する金型の所定位置に、上記溶着材層を設置した状態で、バリア芯材層成形用の成形空間および本体部材成形用の成形空間に下記（Ａ）を供給してインサート成形することにより、下記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層および本体部材と下記（Ｂ）から構成された上記溶着材層とを一体化することを特徴とする樹脂製燃料タンク用接合部品の製法。
（Ａ）エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリアミドに、変性高密度ポリエチレンを配合したアロイ材料。
（Ｂ）変性高密度ポリエチレン。
請求項１記載の樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、上記樹脂製燃料タンク用接合部品を成形する金型の成形空間のうち、バリア芯材層成形用の成形空間および本体部材成形用の成形空間に下記（Ａ）を供給し、溶着材層成形用の成形空間に下記（Ｂ）を供給して二色成形することにより、下記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層および本体部材と下記（Ｂ）から構成された略筒状の溶着材層とを一体化形成することを特徴とする樹脂製燃料タンク用接合部品の製法。
（Ａ）エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリアミドに、変性高密度ポリエチレンを配合したアロイ材料。
（Ｂ）変性高密度ポリエチレン。
請求項１記載の樹脂製燃料タンク用接合部品の製法であって、下記（Ａ）から構成された略筒状のバリア芯材層と、このバリア芯材層の内周および外周に形成された下記（Ｂ）から構成された略筒状の溶着材層とを備えた複層構造体からなる溶着部材を、インサート成形，二色成形，サンドイッチ成形または押出成形により作製する工程と、本体部材を成形により作製する工程と、本体部材のうち溶着部材と接する面をプラズマ処理する工程と、そのプラズマ処理面に溶着部材を接着する工程とを備えていることを特徴とする樹脂製燃料タンク用接合部品の製法。
（Ａ）エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリアミドに、変性高密度ポリエチレンを配合したアロイ材料。
（Ｂ）変性高密度ポリエチレン。