JP2009006858A - 自動車用燃料タンク - Google Patents
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Abstract
【課題】リサイクル利用を促進し、剛性が高く、耐衝撃性の優れた燃料タンクを提供する。
【解決手段】燃料タンク１の外壁１０は、外側から順に、表皮層１１、外部本体層１２、外部接着剤層１４、バリヤ層１４、内部接着剤層１５及び内部本体層１６から形成され、全体の肉厚が３ｍｍ〜８ｍｍである。表皮層１１と内部本体層１６は、高密度ポリエチレンで形成される。外部本体層１２は、高密度ポリエチレンの再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層１２の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、外壁１０の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有する。外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、高密度ポリエチレンとバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、バリヤ層１４は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
【選択図】図２
【解決手段】燃料タンク１の外壁１０は、外側から順に、表皮層１１、外部本体層１２、外部接着剤層１４、バリヤ層１４、内部接着剤層１５及び内部本体層１６から形成され、全体の肉厚が３ｍｍ〜８ｍｍである。表皮層１１と内部本体層１６は、高密度ポリエチレンで形成される。外部本体層１２は、高密度ポリエチレンの再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層１２の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、外壁１０の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有する。外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、高密度ポリエチレンとバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、バリヤ層１４は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
【選択図】図２
Description
本発明は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクに関するものであり、特に、多層構成からなる合成樹脂層の合成樹脂部材をブロー成形することにより本体が形成される燃料タンクに関するものである。
従来、自動車用等の燃料タンクの構造としては、金属製のものが用いられていたが、近年、車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性合成樹脂製のものが用いられるようになってきた。
合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
このブロー成形において、燃料タンクの強度を確保して、燃料油の透過性を防止するために、パリソンは多層構成を有している。即ち、この多層構成は、少なくとも、燃料タンクの強度を確保する耐衝撃性の樹脂からなる層と、燃料油の浸透を防止するバリヤ性の樹脂からなる層を個々に有し、そしてこの２種類の層を接着する層を有している（例えば、特許文献１参照。）。
この場合は、燃料タンクの本体の外部本体層と内部本体層を燃料タンクとして必要な強度を保持して、燃料にも強い高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で構成し、その間に燃料の浸透を防止するバリヤ層としての中間層から構成される熱可塑性合成樹脂部材で形成している（例えば、特許文献２参照。）。
また、近年、環境保護のため、リサイクル利用の必要性が増大し、合成樹脂性の自動車用燃料タンクにおいても、自動車用燃料タンクの本体のリサイクルが図られている。この場合は、燃料タンクの本体の大部分は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）であるため、リサイクルされる再生材は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有している。そのため、剛性を確保できるように、燃料油に直接さらされることのない、燃料タンクの本体の外部本体層に使用される。
一方、燃料タンクの本体の内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の新材が使用されるが、使用中に燃料油により若干膨潤し、剛性が低下する場合がある。このため、燃料タンクの内部本体層に補強リブを形成したり、燃料タンクの内部本体層の肉厚を大きくしたりして剛性を向上させている。しかしこの場合は、燃料タンクの容量が少なくなったり、重量が増加したりすることとなる。
また、燃料タンクの使用中に雰囲気温度が上昇し、燃料タンクの内部圧力が増加し、燃料タンクが膨張する恐れもある。このため、燃料タンクの剛性を増加させるために、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）に無機フィラーを混入させることも行われている（例えば、特許文献３及び４参照。）。しかし無機フィラーを混入すると、燃料タンクの耐衝撃性が低下する。
特開平９−２９９０４号公報
特開２００３−２２０８４０号公報
特開２００１−１７９９０１号公報
特開２００４−２９９７３７号公報
そのため、本発明は、リサイクル利用を促進し、剛性が高く、耐衝撃性の優れた燃料タンクを提供することを課題とする。
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、多層構成からなる合成樹脂層で本体が形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
外壁は、少なくとも外側から順に、表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成され、全体の肉厚が３ｍｍ〜８ｍｍであり、
表皮層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、
外部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、外壁の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有し、
外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
外壁は、少なくとも外側から順に、表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成され、全体の肉厚が３ｍｍ〜８ｍｍであり、
表皮層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、
外部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、外壁の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有し、
外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
請求項１の本発明では、外壁は、少なくとも外側から順に、表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成され、全体の肉厚が３ｍｍ〜８ｍｍである。このため、各層を積層して燃料タンクの燃料透過防止性、剛性と耐衝撃性の各性能を満足させるとともに、各層間の接着を強固にして、全体の肉厚を薄くして燃料タンクの容量を確保し、重量増加を防止することができる。
表皮層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成される。このため、表皮層で無機フィラーを含有した外部本体層の表面を覆い、表面を円滑にするとともに、後述する外部本体層の耐衝撃性の減少を補完して、燃料タンクの耐衝撃性の向上を図っている。内部本体層で燃料が浸透しても燃料タンクの剛性を確保し、耐衝撃性を向上させることができる。
外部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、外壁の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有している。このため、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成される燃料タンクのリサイクル利用を図ることができる。
さらに、無機フィラーを含有するとともに、外壁の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有することにより、燃料タンクの剛性を向上して、燃料タンクの内圧が増加してもその膨張を抑制することができ、燃料タンクの肉厚の増加を防止して、燃料タンクの容量の減少を防ぐことができる。また、無機フィラーを所定量有しているため、外部本体層の剛性を増加させ、燃料タンクの剛性と耐衝撃性の両方の性能を確保できる。
外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成される。このため、外部接着剤層と内部接着剤層は、バリヤ層と、外部本体層及び内部本体層とをそれぞれ強固に接着して、燃料タンクの各層間を強固に接着し、一体化させて、燃料タンクの燃料透過防止性と、強度を確保することができる。
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたため、内部本体層を浸透した燃料の透過が、外部本体層まで浸透し、車外に蒸発することを防止することができる。
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたため、内部本体層を浸透した燃料の透過が、外部本体層まで浸透し、車外に蒸発することを防止することができる。
請求項２の本発明は、外部本体層に、変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含有させた自動車用燃料タンクである。
請求項２の本発明では、外部本体層に、変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含有させたため、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の再生材に含まれるバリヤ層の構成材料であるエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等と、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）との相溶性が向上し、外部本体層の耐衝撃性が向上する。
請求項３の本発明は、無機フィラーは、板状フィラーである自動車用燃料タンクである。
請求項３の本発明では、無機フィラーは、板状フィラーであるため、他の形状の無機フィラーと比べて、補強効果が大きく少量の混合でも外部本体層の剛性を充分向上させることができる。
請求項４の本発明は、無機フィラーは、表面処理がされた無機フィラーである自動車用燃料タンクである。
請求項４の本発明では、無機フィラーは、表面処理がされた無機フィラーであるため、混入される高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）との相溶性が向上し、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）への分散性が良く、補強効果が向上し、燃料タンクの剛性を向上させることができる。
請求項５の本発明は、無機フィラーは、タルク又はマイカである自動車用燃料タンクである。
請求項５の本発明では、無機フィラーは、タルク又はマイカであるため、補強効果が大きく、外部本体層の剛性を向上させることができるとともに、耐火性の向上も図ることができる。
請求項６の本発明は、バリヤ層は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成された自動車用燃料タンクである。
請求項６の本発明では、バリヤ層は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）であるためガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下において、あるいはアルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有する。
請求項７の本発明は、内部本体層の肉厚は、外壁の全体の肉厚に対して１５％〜６７％の肉厚を有する自動車用燃料タンクである。
請求項７の本発明では、内部本体層の肉厚は、外壁の全体の肉厚に対して１５％〜６７％の肉厚を有するため、燃料で膨潤しても充分な強度を有して、耐衝撃性を確保することができる。
請求項８の本発明は、燃料タンクの本体は、ブロー成形で形成された自動車用燃料タンクである。
請求項８の本発明では、燃料タンクの本体は、ブロー成形で形成されたため、多層構造を有する合成樹脂層の中空状の燃料タンクを１回の成形で成形でき、自由に形状を選択することができる。
表皮層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成されるため、表皮層で無機フィラーを含有した外部本体層の表面を覆い、表面を円滑にするとともに、内部本体層で燃料タンクの剛性を確保し、耐衝撃性を向上させることができる。
外部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するため、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成される燃料タンクのリサイクル利用を図ることができ、無機フィラーにより燃料タンクの剛性を向上して、耐衝撃性の両方の性能を確保できる。
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたため、内部本体層を浸透した燃料の透過を防止することができる。
外部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するため、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成される燃料タンクのリサイクル利用を図ることができ、無機フィラーにより燃料タンクの剛性を向上して、耐衝撃性の両方の性能を確保できる。
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたため、内部本体層を浸透した燃料の透過を防止することができる。
本発明の実施の形態である自動車用の燃料タンク１について、図１〜図２に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態の燃料タンク１の斜視図であり、図２は、合成樹脂製の燃料タンク１の外壁１０の一部断面図であり、外壁１０の多層構造の構成を示すものである。
本発明の実施の形態では、燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する燃料注入孔５が形成されている。
また、燃料タンク１の周囲には外周リブ２が全周に亘り形成されており、外周リブ２のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り取付用孔３が形成され、取付用孔３と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１を車体に取付けている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所の取付孔６が形成されている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所の取付孔６が形成されている。
本実施の形態において、燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、その外壁１０は、図２に示すように、外側から順に表皮層１１、外部本体層１２、外部接着剤層１３、バリヤ層１４、内部接着剤層１５及び内部本体層１６から形成されている。ブロー成形においては、上記の６層から構成されるパリソンが使用される。６層以上の層構成を有するパリソンを使用することもできる。
表皮層１１は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成される。表皮層１１が、後述する無機フィラーを含有した外部本体層１２の表面を覆うため、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。さらに、表皮層１１は、無機フィラーを含有しないため、後述する内部本体層１６と合わせて、燃料タンク１の耐衝撃性を向上させることができる。
表皮層１１と後述する内部本体層１６に使用する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、例えば、具体的には以下のポリエチレンを使用することができる。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が５〜７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９４４〜０．９５０のものを使用することができる。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が５〜７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９４４〜０．９５０のものを使用することができる。
表皮層１１は、燃料タンク１の外壁１０の全体の厚さの５％〜２０％の厚さを有する。外壁１０は全体として３ｍｍ〜８ｍｍの肉厚を有するため、０．１５ｍｍから１．６ｍｍの範囲の肉厚を有する。これにより、確実に外壁１０の表面を覆い、外部本体層１２に密着し、外部本体層１２への無機フィラーの混入による燃料タンク１の耐衝撃性の低下を防止することができる。なお、表皮層１１と外部本体層１２はともに高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が主材であるため、容易に密着することができる。
外部本体層１２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成される。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材は、例えば、本願発明のように、使用後に回収された燃料タンク１を粉砕してリサイクルして使用する場合や、燃料タンク１の製造工程中で発生する製造工程中で発生する切れ端や不良品を粉砕してリサイクルして使用する場合がある。燃料タンク１は、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から構成されているため、燃料タンク１を粉砕した再生材は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主として有している。
これ等の再生材を１００％使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合して使用する場合がある。
これ等の再生材を１００％使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合して使用する場合がある。
外部本体層１２に、相溶化剤として、例えば、変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含有させることができる。使用後の回収された燃料タンク１や、製造工程中の端材等をリサイクルした材料は、再生材に含まれるバリヤ層の構成材料であるエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等を含んでいる。この再生材を使用すると、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の中にエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が分散して存在する。変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含有させると、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が微細化して高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の中に分散し、相溶性が向上し、充分に混ざり合うことができる。そのため耐衝撃性を向上させることができる。
相溶化剤としての変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンは、例えば以下のものを使用することができる。
変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンは、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が０．４〜０．７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９３０〜０．９６０のものを使用することができる。
変性ポリエチレンは、無水マレインで変性したものであり、変性量は、０．１％〜５％のものを使用することができる。変性ポリエチレンを使用すると、混合されたフィラーとの馴染みが良く、フィラーが表面に露出することがない。
変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンは、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が０．４〜０．７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９３０〜０．９６０のものを使用することができる。
変性ポリエチレンは、無水マレインで変性したものであり、変性量は、０．１％〜５％のものを使用することができる。変性ポリエチレンを使用すると、混合されたフィラーとの馴染みが良く、フィラーが表面に露出することがない。
この高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材に、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層１２の全重量に対して１０重量％〜２２重量％含有させて使用する。無機フィラーを含有させると剛性が向上し、燃料タンク１の内圧が増加してもその膨張を抑制することができ、燃料タンク１の肉厚を減少させることができるため、燃料タンク１の軽量化とタンク容量の減少防止を図ることができる。また、耐火性能も向上させることができる。
無機フィラーは、タルク、マイカ、クレー、シリカ、炭酸カルシュウム、水酸化マグネシュウム、石膏等を使用することができるが、タルク又はマイカが好ましい。タルク又はマイカは、板状フィラーであるため、他の形状の無機フィラーと比べて、補強効果が大きく少量の混合でも外部本体層１２の剛性を充分向上させることができる。
ここで使用するタルクは、平均粒径が２．０μｍ〜８．０μｍ、アスペクト比が１５、比重が２．７〜２．８のものを使用することが好ましい。
また、マイカは、平均粒径が２０μｍ〜３０μｍ、アスペクト比が１０、比重が２．７〜３．０のものを使用することが好ましい。
ここで使用するタルクは、平均粒径が２．０μｍ〜８．０μｍ、アスペクト比が１５、比重が２．７〜２．８のものを使用することが好ましい。
また、マイカは、平均粒径が２０μｍ〜３０μｍ、アスペクト比が１０、比重が２．７〜３．０のものを使用することが好ましい。
無機フィラーを外部本体層１２の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有させると充分な補強効果を有することができる。１０重量％以下では、剛性の向上が不十分で、高温等で燃料タンク１の内圧が上昇したときに、膨張を抑制する効果が不充分である。燃料タンク１の３５重量％以上では、燃料タンク１の耐衝撃防止性が充分でなく、かつ、表皮層との接着性が低下する。
なお、燃料タンク１の膨張は、燃料タンク１に試験燃料を封入し、所定アングルに宙づりし、６５℃で放置し、燃料タンク１の数箇所の点について基準点からの距離を測定し、その距離をゼロ点とする。さらに、この状態で内圧をかけて５分間放置し、基準点からの距離を測定しゼロ点との差を変形量とした。無機フィラーを上記の割合で含有する燃料タンク１は変形量が少なく、実用上充分であった。
燃料タンク１の耐衝撃性は、燃料タンク１を常盤に固定し、先端部に円筒を取付けた所定重量の台車を衝突させ、燃料タンク１への円筒部の侵入量をチェックすることにより行った。無機フィラーを外部本体層１２の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有させてもさせなくても進入量は同等で実用上問題はなかった。
表1に無機フィラーとしてタルクを外部本体層１２に含有させた実施例１〜５と、タルクを含有させない比較例１〜２を評価した結果を示す。
外部本体層へのタルク混合量を１０重量％としたものを実施例１〜３とし、タルク混合量を１５重量％としたものを実施例４〜５とし、タルクを混合しないものを比較例１〜２とした。そして、実施例１のタンクの肉厚を５．４ｍｍとし、実施例２〜５のタンクの肉厚を、上記のように順次薄肉とした。表１における構成比とは、タンク全体の肉厚に対するタルクを混合された外部本体層１２の肉厚の比です。
上記のように燃料タンク１の耐衝撃性の試験として側突試験を行い、燃料タンク１への円筒部の侵入量を測定した。比較例１の値を１００として、それぞれの実施例の値を表１に記載した。側突試験においては、タンクの肉厚が薄いほど、進入量は大きくなるが、局部的な変形のみであり、実用上問題はなかった。
さらに、最大加圧変形量を上記のようにして測定した。側突試験と同様に、比較例１の値を１００として、それぞれの実施例の値を表１に記載した。タルクを混入した実施例１と同じタンクの肉厚のタルクを混入しない比較例１と比べると、最大加圧変形量は、実施例１が８８となり、変形量が少ない。また、肉厚を４．８ｍｍとした実施例２においても比較例１よりも変形量は少ない。さらに、肉厚を４．２ｍｍとした実施例３は、同じ肉厚のタルクを混入していない比較例２と比べると変形量は少ない。
さらに、タルクの混入量を１５重量％とした実施例４は、同じ肉厚の比較例２よりもはるかに変形量は少なく、タルクの混入量を１５重量％とし肉厚をさらに薄くした実施例５においても、比較例２よりも変形量が少ない。
さらに、タルクの混入量を１５重量％とした実施例４は、同じ肉厚の比較例２よりもはるかに変形量は少なく、タルクの混入量を１５重量％とし肉厚をさらに薄くした実施例５においても、比較例２よりも変形量が少ない。
また、表面処理がされた無機フィラーを使用することができる。この場合は、混入された無機フィラーと高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）との相溶性が向上し、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）への分散性が良く、補強効果が向上し、燃料タンク１の剛性を向上させることができ、燃料タンク１の膨張を抑制することができる。
無機フィラーの表面処理は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミカップリング剤等を使用することができる。これ等のカップリング剤を２種以上混合して使用しても良い。この表面処理は、カップリング剤が入った溶剤中に無機フィラーを浸漬して、煮沸処理して、溶剤を除去することにより行うことができる。
粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを外部本体層１２の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、上記外壁１０の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有している。このため、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成される燃料タンク１のリサイクル利用を図ることができ、無機フィラーにより燃料タンク１の剛性を向上して、燃料タンク１の内圧が増加してもその膨張を抑制することができる。また、無機フィラーを所定量有しているため、燃料タンク１の剛性と耐衝撃性の両方の性能を確保できる。
バリヤ層１４は、燃料油の透過が極めて少ない熱可塑性合成樹脂から形成されている。バリヤ層１４を構成する熱可塑性合成樹脂は、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、半芳香族ナイロン（ＰＰＡ）を使用することができるが、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。
バリヤ層１４を有するため、後述する内部本体層１６を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層１４で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。
バリヤ層１４を有するため、後述する内部本体層１６を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層１４で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。
バリヤ層１４として、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を使用する場合は、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下においても、ガソリンの透過防止性に優れている。さらに、アルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有することができる。
外部接着剤層１３は、外部本体層１２とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着し、内部接着剤層１５は、内部本体層１６とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着する。外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、同じ材料で形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成される。このため、外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、バリヤ層１４と、外部本体層１２及び内部本体層１６とをそれぞれ強固に接着して、それぞれの層が一体的に密着して、燃料タンク１の燃料透過防止性と、強度を確保することができる。
外部接着剤層１３と内部接着剤層１５に使用される接着性の合成樹脂としては、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を使用することができ、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂、特に不飽和カルボン酸変性ポリエチレン樹脂が好ましい。これは、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸を共重合又はグラフト重合させることにより製造することができる。
内部本体層１６は、表皮層１１で述べたように、表皮層１１の使用するものと同じ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を使用する。
内部本体層１６は、燃料タンク１の外壁１０の全体の厚さの１５％〜６７％の厚さを有する。外壁１０は全体として３ｍｍ〜８ｍｍの肉厚を有するため、０．４５ｍｍから５．３６ｍｍの範囲の肉厚を有する。これにより、燃料タンク１の外壁１０は、内部本体層１６が充分な肉厚を有するため、燃料で膨潤しても剛性を保ち、耐衝撃性を確保することができる。
内部本体層１６は、燃料タンク１の外壁１０の全体の厚さの１５％〜６７％の厚さを有する。外壁１０は全体として３ｍｍ〜８ｍｍの肉厚を有するため、０．４５ｍｍから５．３６ｍｍの範囲の肉厚を有する。これにより、燃料タンク１の外壁１０は、内部本体層１６が充分な肉厚を有するため、燃料で膨潤しても剛性を保ち、耐衝撃性を確保することができる。
１ 燃料タンク
１０ 外壁
１１ 表皮層
１２ 外部本体層
１３ 外部接着剤層
１４ バリヤ層
１５ 内部接着剤層
１６ 内部本体層
１０ 外壁
１１ 表皮層
１２ 外部本体層
１３ 外部接着剤層
１４ バリヤ層
１５ 内部接着剤層
１６ 内部本体層
Claims (8)
- 多層構成からなる合成樹脂層で本体が形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
上記外壁は、少なくとも外側から順に、表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成され、全体の肉厚が３ｍｍ〜８ｍｍであり、
上記表皮層と上記内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、
上記外部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成され、粒径が１０μｍ以下の無機フィラーを上記外部本体層の全重量に対して１０重量％〜３５重量％含有するとともに、上記外壁の全体の肉厚に対して２５％〜５０％の肉厚を有し、
上記外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、
上記バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたことを特徴とする自動車用燃料タンク。 - 上記外部本体層に、変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含有させた請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記無機フィラーは、板状フィラーである請求項１又は請求項２に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記無機フィラーは、表面処理がされた無機フィラーである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記無機フィラーは、タルク又はマイカである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記バリヤ層は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成された請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記内部本体層の肉厚は、上記外壁の全体の肉厚に対して１５％〜６７％の肉厚を有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記燃料タンクの本体は、ブロー成形で形成された請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
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