JP3067891B2 - 自動車用多層フューエルチューブ - Google Patents
自動車用多層フューエルチューブInfo
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Description
混合燃料等の壁面透過量が少なく、かつ低温衝撃性等の
特性に優れた自動車用多層フューエルチューブに関す
る。
ては、金属製や樹脂製のものが知られているが、最近で
は道路の凍結防止剤による発錆の問題や、燃費向上を目
的とする車重軽減の要請から、金属製チューブから樹脂
製チューブに代替されつつある。
チューブに比較して燃料の壁面透過量が多く、従来から
用いられているポリアミド11樹脂又はポリアミド12
樹脂製チューブでは、特にアルコール透過量が多いとい
う欠点があった。したがって、最近用いられるようにな
ったアルコール/ガソリン混合燃料にも使用できるチュ
ーブにするためには、肉厚を増加させなければならない
ので、チューブに柔軟性がなくなったり、重くなったり
するという欠点があり、かつ材料面や生産性の面でコス
ト高になるという問題があった。また、燃料バリヤ性を
有する材料が各種提案されてはいるが、燃料バリヤ性が
不十分であり、使用条件が過酷な自動車用フューエルチ
ューブとしては、低温衝撃性、曲げこわさ等のチューブ
性能が不十分であった。
の壁面透過を大幅に防止することができ、しかも、低温
衝撃性、曲げこわさ等のチューブ性能が優れた自動車用
フューエルチューブを提供することにある。
ューエルチューブは、下記(A)及び(B)を含有する
組成物層を有するチューブであり、該組成物層の厚さが
チューブ肉厚の20〜80%である。
アミド12樹脂 100重量部 (B)1辺の長さ0.002〜1μm 、厚さ6〜20Å
の平板が層を形成し、それらの層間距離が平均20Å以
上である層状ケイ酸塩 1.5〜10重量部
用いる(A)成分のポリアミド11樹脂としては、酸ア
ミド結合(−CONH−)を有する次式:(−CO−
(CH2 )10−NH−)nで示されるポリアミドが代表
的なものであり、11−アミノウンデカン酸又はウンデ
カンラクタムを重合させて得ることができる。
は、酸アミド結合(−CONH−)を有する次式:(−
CO−(CH2 )11−NH−)nで示されるポリアミド
が代表的なものであり、12−アミノドデカン酸又はド
デカンラクタムを重合させて得ることができる。
脂は、前記モノマーを主成分(50%以上)とする共重
合体であってもよい。
ては、ε−カプロラクタム、6−アミノカプロン酸、ε
−エナントラクタム、7−アミノヘプタン酸、α−ピロ
リドン、α−ピペリドン並びにヘキサメチレンジアミ
ン、ノナメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミ
ン、ドデカメチレンジアミン等のジアミン及びテレフタ
ル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸等のジカ
ルボン酸などを挙げることができる。またポリアミド1
1樹脂及びポリアミド12樹脂のモノマー同士の共重合
体であってもよい。
ミド11樹脂やポリアミド12樹脂を主成分とする他の
ポリアミド樹脂又はその他のポリマーとの混合物であっ
てもよい。混合物中のポリアミド11樹脂及び/又はポ
リアミド12樹脂の含有率は、40重量%以上が好まし
い。
リアミド6、ポリアミド66、ポリアミド6・10、ポ
リアミド6・12、ポリアミド12・12、ポリアミド
6/66コポリマー、ポリアミド6/12コポリマー等
を挙げることができる。また、その他のポリマーとして
は、ポリプロピレン、ABS樹脂、ポリフェニレンオキ
サイド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート等を挙げることができ
る。
としては、ケイ酸マグネシウム又はケイ酸アルミニウム
の層で構成される層状フィロケイ酸塩等をあげることが
でき、1辺の長さが0.002〜1μm で、厚さが6〜
20Åの平板が層を形成したものである。(B)成分の
層状ケイ酸塩は、ポリアミド11樹脂又はポリアミド1
2樹脂に優れた燃料バリヤー性を付与する。
えば、モンモリロナイト、サポナイト、バイデライト、
ノントロナイト、ヘクトライト、スティブンサイト等の
スメクタイト系粘土鉱物やバーミキュライト、ハロサイ
トなどを挙げることができる。これらは天然物でも、合
成物でもよい。
に、平均20Å以上の層間距離を保ち、均一に分散して
いる。ここで層間距離とは層状ケイ酸塩の平板の重心間
の距離を言い、均一に分散するとは、層状ケイ酸塩の平
板が、平均的に5層以下で重なった多層物が平行に、も
しくはランダムに、もしくは平行とランダムが混在した
状態で、50重量%以上が、好ましくは70重量%以上
が局所的な塊を形成することなく分散した状態を言う。
(A)成分100重量部に対して、(B)成分が1.5
〜10重量部である。(B)成分が1.5重量部未満の
ときには、燃料透過抑制効果が十分でなく、10重量部
を超えるときには、チューブの組成物層を薄くしても、
チューブの成形が困難になるとともに、衝撃強度や伸び
率が低下し、自動車用チューブ規格に適合しないので好
ましくない。
成分及び(B)成分のほか、可塑剤を配合したものが好
ましい。可塑剤としては、例えば、ベンゼンスルホン酸
ブチルアミド、p−ヒドロキシ安息香酸と炭素数6〜2
1の直鎖又は分岐鎖アルコールとのエステル(例えば、
2−エチルヘキシル p−ヒドロキシベンゾエ−ト)等
を挙げることができる。
部に対して、0〜30重量部が好ましい。可塑剤の配合
量が、30重量部を超える場合には、チューブの破壊圧
力が低下し、またブリードアウトの問題が発生するので
好ましくない。
ブの肉厚の20〜80%、好ましくは30〜70%であ
る。組成物層の厚さが80%を超えるとチューブの柔軟
性や低温衝撃性が損なわれ、20%未満であると有効な
燃料透過防止性が損なわれ好ましくない。
は、燃料ガソリンの流量を考慮して設計でき、肉厚は、
ガソリン透過性が増大せず、また通常のチューブの破壊
圧力を維持できる厚さであり、かつチューブの組み付け
作業容易性及び使用時の耐振動性が良好な程度の柔軟性
を維持することができる薄さで設計することができる
が、外径は、4mm〜15mmが好ましく、肉厚は、0.5
mm〜2mmが好ましい。
に用いる上記組成物層以外の層(以下、他の樹脂層とい
う)としては、フッ素樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、
上記ポリアミド11樹脂又はポリアミド12樹脂に上記
可塑剤を配合した樹脂からなる層が好ましい。最外層又
はその他の層の主たる骨格となる層としては、ポリアミ
ド11樹脂、ポリアミド12樹脂、又はこれに可塑剤を
添加した材料を用いることが好ましい。
エチレン(PTEF)、ポリフッ化ビニリデン(PVD
F)、ポリフッ化ビニル(PVF)等を挙げることがで
きる。また、ポリクロロフルオロエチレン(PCTF
E)のように一部に塩素を含んだ樹脂や、エチレン等と
の共重合体であってもよい。
リン性を考慮すると平均分子量が20万〜30万前後の
ものが好ましい。高密度ポリエチレン樹脂は、低温脆化
温度が−80℃以下であり、耐低温衝撃性が優れる。
着性が悪い場合には、接着層を介して設けてもよい。ま
た、他の樹脂層は、単一層でなくともよく、いくつかの
層を重ね合せてたものでもよい。
は、構成する層の少なくとも一層に導電性カーボンブラ
ックを、その層の組成物に対して3〜30重量%含有す
るものが好ましい。
レンブラック、ケッチェンブラック等を挙げることがで
き、中でも良好な鎖状構造を有し、凝集密度が大きいも
のが好ましい。
を製造する方法としては、例えば、構成する層の数又は
材料の数に対応する数の押出機より押し出された溶融樹
脂を、一つの多層チューブ用ダイスに導入し、ダイス内
又はダイスを出た直後に各層を接着させ、その後通常の
チューブ成形と同様にして製造する方法、また、一旦単
層チューブを成形した後、そのチューブの外側又は内側
に他の層をコーティングする方法等を挙げることができ
る。
らに具体的に説明する。 実施例1 層状ケイ酸塩の一単位の厚みが平均的に9.5Åで、一
辺の長さが約0.1μm のモンモリロナイト100g を
10リットルの水に分散させ、これに51.2g の12
−アミノドデカン酸と24mlの濃塩酸を加え、5分間撹
拌した後、真空乾燥し、12−アミノドデカン酸アンモ
ニウムイオンとモンモリロナイトの複合体を調製した。
0重量%であり、この複合体のケイ酸塩の層間距離をX
線回折により測定したところ、18Åであった。次に、
12−アミノドデカン酸10kg、水1リットル及び前記
複合体526gを撹拌翼付の反応容器に入れ、100℃
で反応系内が均一になるまで撹拌した。
/cm2の加圧下で1時間以上撹拌した。その後、放圧し、
水分を揮散させながら常圧で3時間反応させた。反応終
了後、反応容器の下部ノズルからストランド状に取り出
した反応物を水冷した後、カッティングし、ポリアミド
12樹脂(平均分子量35,000)及びモンモリロナ
イトからなるペレットを得、これを真空乾燥して、多層
チューブの内層用材料に用いる組成物を得た(層状ケイ
酸塩含有率4重量%、以下、この組成物を樹脂1とい
う)。この組成物のケイ酸塩の層間距離をX線回折によ
り測定したころ、100Å以上であった。
剤(ベンゼンスルホン酸ブチルアミド)13重量%を含
有するポリアミド12樹脂(宇部興産(株)製、UBE
ナイロン3035JU)を準備した。
出機、中間層用押出機及び外層用押出機を備え、この3
台の押出機から吐出された樹脂をアダプターによって集
めチューブ状に成形するダイス、チュ−ブを冷却し寸法
制御するサイジングダイ及び引き取り機等からなる装置
を用い、内層用押出機のホッパーに上記内層用材料を、
中間層用押出機及び外層用押出機のホッパーに上記外層
用材料を投入し、図1に示す断面の内径6mm、外径8mm
の多層チューブを作製した。チューブの内層の厚みは
0.3mmであり、中間層と外層の合計厚みは0.7mmで
あった。
の評価を行った。 チューブ引張破断点伸び(SAE J844準拠)。 チューブ低温衝撃性(SAE J844準拠)。 燃料透過性
し、内部に市販ガソリンとメチルアルコールを1:1に
混合したアルコールガソリンを入れ、残りの片端も密栓
した後、全体の重量を測定し、次いで試験チューブを6
0℃のオーブンに入れ、重量変化(g/24時間)を測定し
燃料透過性を評価した。結果を表1に示す。
様にして内層用材料に用いる組成物(層状ケイ酸塩含有
率1.6重量%、以下、この組成物を樹脂2という)を
調製し、多層チューブの内層の厚みを0.5mm、中間層
と外層の合計厚みを0.5mmにしたほかは実施例1と同
様にしてチューブを作製し、実施例1と同様にしてチュ
ーブ引張破断点伸び、チューブ低温衝撃性及び燃料透過
性を評価した。結果を表1に示す。
(ベンゼンスルホン酸ブチルアミド)を13重量%添加
した組成物(層状ケイ酸塩含有率3.5重量%、以下、
この組成物を樹脂3という)を内層用材料に用いたほか
は、実施例1と同様にしてチューブを作製し、実施例1
と同様にしてチューブ引張破断点伸び、チューブ低温衝
撃性及び燃料透過性を評価した。結果を表1に示す。
の合計厚みを0.95mmにしたほかは実施例1と同様に
してチューブを作製し、実施例1と同様にしてチューブ
引張破断点伸び、チューブ低温衝撃性及び燃料透過性を
評価した。結果を表1に示す。
の合計厚みを0.15mmにしたほかは実施例1と同様に
してチューブを作製し、実施例1と同様にしてチューブ
引張破断点伸び、チューブ低温衝撃性及び燃料透過性を
評価した。結果を表1に示す。
様にして内層用材料に用いる組成物(層状ケイ酸塩含有
率0.8重量%、以下、この組成物を樹脂4という)を
調製し、実施例1と同様にしてチューブを作製し、実施
例1と同様にしてチューブ引張破断点伸び、チューブ低
温衝撃性及び燃料透過性を評価した。結果を表1に示
す。
状の単層チューブを作製し、実施例1と同様の評価を行
った。結果を表1示す。
状の単層チューブを作製し、実施例1と同様の評価を行
った。結果を表1示す。
にフッ化ビニリデン樹脂をグラフトさせた樹脂(セント
ラル硝子(株)製、セフラルソフトG180)を20/
100の比率でブレンドした樹脂を用い、中間層とし
て、フッ素ゴムの主鎖にフッ化ビニリデン樹脂をグラフ
トさせた樹脂(セントラル硝子(株)製、セフラルソフ
トG180)と可塑剤13重量%を含有するポリアミド
12樹脂(宇部興産(株)製、UBEナイロン3035
JU)を1:1でブレンドした樹脂を用い、外層とし
て、実施例1の樹脂1を用いて、内層の厚みが0.2m
m、中間層の厚みが0.2mm、外層の厚みが0.6mmの
多層チューブを作製し、実施例1と同様にしてチューブ
引張破断点伸び、チューブ低温衝撃性及び燃料透過性を
評価した。結果を表1に示す。
0)が0.03mg/10minの高密度ポリエチレン(東洋曹
達工業(株)製、ポリオレフィン樹脂8600A)を用
い、中間層として、高密度ポリエチレンとポリアミド樹
脂に接着性があるマレイン酸変性ポリエチレン(宇部興
産(株)製、UボンドF1100)を用い、外層とし
て、実施例1の樹脂1を用いて、内層の厚みが0.2m
m、中間層の厚みが0.2mm、外層の厚みが0.6mmの
多層チューブを作製し、実施例1と同様にしてチューブ
引張破断点伸び、チューブ低温衝撃性及び燃料透過性を
評価した。結果を表1に示す。
(株)製、ケッチェンブラックEC600DJ)を8重
量%含有するポリアミド12樹脂を用い、中間層とし
て、実施例1の樹脂1を用い、外層として、可塑剤13
重量%を含有するポリアミド12樹脂(宇部興産(株)
製、UBEナイロン3035JU)を用いて、内層の厚
みが0.2mm、中間層の厚みが0.4mm、外層の厚みが
0.4mmの多層チューブを作製し、実施例1と同様にし
てチューブ引張破断点伸び、チューブ低温衝撃性及び燃
料透過性を評価した。結果を表1に示す。
ブは、燃料の壁面透過を大幅に防止することができ、ま
た低温衝撃性、曲げこわさ等のチューブ性能が優れる。
面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 下記(A)及び(B)を含有する組成物
層を有するチューブであり、該組成物層の厚さがチュー
ブ肉厚の20〜80%である自動車用多層フューエルチ
ューブ。 (A)ポリアミド11樹脂及び/又はポリアミド12樹
脂 100重量部 (B)1辺の長さ0.002〜1μm 、厚さ6〜20Å
の平板が層を形成し、それらの層間距離が平均20Å以
上である層状ケイ酸塩 1.5〜10重量部
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JP4126628A JP3067891B2 (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 自動車用多層フューエルチューブ |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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