JP3073773B2 - 複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管およびその製造方法 - Google Patents

複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、自動車用に使用される複数層のホースに関
する。特に、本発明は、自動車の燃料ラインや蒸気復元
ラインに使用し得るフルオロポリマー内層を有する２重
層のホースに関する。
発明の背景 ポリアミドのような合成材料で作られた単層または単
壁の燃料ラインや蒸気戻しラインが、提案され利用され
ている。そのような材料で作られた燃料ラインは、一般
に少なくとも数メートル長さを有している。ラインは、
一度取り付けられると、操業中に材料の変更が出来ない
ばかりでなく、ラインの使用中に受ける応力の結果収縮
したり伸長したりすることが重要である。今まで、フル
オロプラスチック材料から成る単壁の管は、時間を超過
して使う間、プラスチック材料の寸法的不安定性に対す
る要望を果たせなかった。
使用される燃料および蒸気ラインは、本質的に、管を
通って浸透を引き起こす炭化水素の発散を通さないこと
の重要性が同様に次第に増してきている。連邦あるいは
州の将来の規則は、そのようなラインを通って浸透する
炭化水素の発散の許容限度を定めることが予測される。
カリフォルニア州のような州で制定される規則では、自
動車用不動態の全炭化水素発散は、24時間の期間につき
2g/m2であり、これは、1991年９月26日に改正が提案さ
れたカリフォルニア規則集§1976のタイトル13に概略示
されているような、蒸発式発散試験法によって計算され
る。所望の自動車の全発散レベルを達成するために、も
し要求されなければ、燃料と蒸気戻しラインの不動態の
炭化水素レベルを、24時間の期間につき0.5g/m2に等し
いかそれ以下にすることが非常に望まれている。今ま
で、単壁のポリアミド構造の管でアウトラインされた不
動態の炭化水素浸透レベルに直面することは難しかっ
た。しかしながら、先に述べたように、これらの材料
は、燃料と蒸気戻しラインのための、寸法的安定性と頑
丈さの持続特性に欠ける。さらに、フルオロプラスチッ
クポリマーが炭化水素の浸透に対しより大きな抵抗を呈
するのに、単壁構造に使用されたとき、これらの材料
は、新しいより厳しい基準に対し十分な浸透抵抗を呈す
ことが明確に証明されていない。
さらに、有機材料がその中を搬送される燃料や蒸気復
元ラインに使用されるどんな材料も、メタノールやエタ
ノールのような燃料添加剤と同様に、酸化剤や界面活性
剤がその中に存在する燃料と材料との相互作用を受け付
けないものでなければならない。
以前、上述のものと同様の最終関心事に対処する試み
として種々の複層管が提案された。一般に、これらで最
も成功したのは、外部環境、即ち、UV劣化、道路障害、
過熱および過冷、塩化亜鉛などのような腐食剤などに見
られるような障害に抵抗する材料から成る比較的厚い外
層を持った複層管である。最内層の、燃料に接触する層
は、比較的薄く、一般に、燃料に含まれる物質が厚い外
層に拡散するのを阻止する能力を持った材料で構成され
る。拡散が阻止される材料は、脂肪族炭化水素類、アル
コール類、およびその他の一般に燃料と混合する材料を
有する。内層用に選択される材料は、一般に、ナイロン
６、ナイロン6.6、ナイロン11およびナイロン12のよう
なポリアミドである。
アルコールや芳香族化合物は、燃料に含まれる脂肪族
化合物とは異なった割合で管壁を拡散する。この拡散の
差異は、燃料や蒸気復元管に含まれる液体の成分の変化
をもたらす。これは、次いで、管金属の溶融性の域値を
変え得る。管金属の溶融性の域値の変化は、液体燃料中
へ、ナイロン11やナイロン12のような材料のモノマーや
オリゴマーの結晶化を生じ得る。燃料ポンプに存在する
銅から出る銅イオンの存在は、この結晶化を促進し得
る。結晶した析出物は、フィルタや燃料噴射装置を塞
ぎ、燃料ポンプやキャブレターフロートのような機構の
移動を制限するように集積する。さらに、結晶した析出
物は、燃料ポンプの臨界制御面に積み上げられる。
種々の管用材料は、これらの関係に対処して考えられ
てきた。ブルンホーファーに許可された米国特許第５、
076、329号には、５層の燃料ラインが提案されていて、
これは、ナイロン11やナイロン12のような、環境による
劣化に対して丈夫で抵抗のある材料で形成された厚い耐
腐食性外層から成っている。この外層の間にあり環境に
よる劣化から保護するのは、普通のナイロン６から成る
厚い中間層である。最外層と中間層とは、マレイン酸無
水化物の活性側鎖を有するエチレン、あるいはポリプロ
ピレンから成る薄い中間層によって一体に接合される。
低モノマー成分のナイロン６を凝縮した後の燃料に接触
する薄い最内層は、ナイロン６の中間層に、エチレン含
有量が重量で約30％と約45％との間の溶剤阻止層によっ
て接合される。異種のポリアミドの接合を達成するため
に、特殊な接合層が用いられる。５層システムの使用
は、ナイロン12の外側抵抗特性と、ナイロン６の低モノ
マー／オリゴマー製造特性を持った管を得るために任さ
れていた。
同じくブルンホーファーに許可された米国特許第５、
028、833号には、３層の燃料ラインが提案されていて、
複数の層は、ナイロン11あるいはナイロン12の一体押し
出しされた外側環境接触壁と、ナイロン11あるいはナイ
ロン12の内側水分阻止壁と、中間のアルコールバリヤお
よびエチレンビニルアルコールコポリマーで形成された
接合層とを有して形成されている。ドイツ特許（DE）第
40 06 870号には、中間の溶剤バリヤ層が、ポリアミ
ドエラストマーの別々にまたは混合の組み合わせで、修
正されていないナイロン6.6で形成された燃料ラインが
提案されている。内側の層は同じく、好ましくは修正さ
れたあるいは修正されていないナイロン６のポリアミド
で形成されている。外層は、ナイロン６かナイロン12の
いずれかで形成されている。
フルオロポリマーが多層管の内側の層として使用され
ている種々の装置が同様に示唆されている。クラウスの
EP0551094 A1には、最内層がフルオロポリマーの２ま
たは３層の燃料ラインが提案されている。フルオロポリ
マーの選択は、好ましくは、押し出され、また、表面の
活性がプラズマ放電またはコロナ放電によって変えられ
たテトラフルオロエチレンコポリマーである。ナイロン
12のような熱可塑性の樹脂性材料は、先に形成された内
層上に押し出される。マルツッチィ（Martucci）に許可
された米国特許第５、170、011号には、内層がポリメリ
ックフルオロカーボンで、外層が伸長したポリアミド材
料の軽量ホース組立が示唆されている。２つの層の間の
特有の恒久接合を達成するために、フルオロポリマー層
の外側の面に、中間的な組み物、あるいは、磨耗させた
表面が準備されなければならず、これによって、ポリア
ミド材料との機械的接合が達成できる。今まで、非類似
のポリマー層間で十分な成層特性を持った２または多層
の管を形成することが不可能であった。
このように、丈夫で、環境による劣化に抗し、長い使
用期間を通して頑丈な外側を向いた面を有する自動車に
使用される管材料を供給することが望まれていた。その
中を搬送される燃料の成分と本質的に非反応性の管材料
を供給することもまた同様に望まれていた。本発明の多
層管を一体押し出しによって供給する方法を提供するこ
とも本発明の目的である。
発明の概要 本発明は、炭化水素を含有する液体を正確に搬送する
自動車システムのための接続用長尺の管である。そのよ
うな長尺の管は、燃料ライン、蒸気戻しライン即ち蒸気
復元ラインの部品として使用できる。本発明の長尺の管
は、径方向の最も内側に設けられ、炭化水素を含有する
燃料に長時間さらされ得る内側の表面と、内側の表面と
予め定めた径方向の厚さ離間した外側の表面とを有する
第１の層を備えている。第１の層は、溶融温度が約160
度Ｃと約200度Ｃとの間で、比重が約1.95と約1.98との
間であるフルオロプラスチック材料から成っている。好
ましいフルオロプラスチック材料は、テトラフルオロエ
チレン、ビニリデンジフロライドおよびヘキサフルオロ
プロピレンを含有するテルポリメリック材料である。
第２の層は、第１の層の厚さよりも厚い第２の予め定
めた径方向の厚さを有している。第２の層は、第１の層
に対して十分な成層接合が可能な内面と、これと対向す
る外側の表面とを有している。第２の層は、本質的に、
押し出し可能な、溶融処理可能な熱可塑性材料から成っ
ている。第２の層の外側の表面は、好ましくは、本発明
の管の外側で環境による劣化に直接接触可能である。
本発明の第１の実施例において、第１の層は、本発明
に単一の層である。第２の実施例において、第１の層は
２つの副層で構成されていて；径方向に最内層の副層
は、溶融温度が約160度と200度Ｃとの間で、比重が約1.
95と約1.98との間のフルオロプラスチック材料から成っ
ている。好ましいフルオロプラスチック材料は、テトラ
フルオロエチレン、ビニリデンジフロライドおよびヘキ
サフルオロプロピレンを有するテルポリメリック材料で
ある。この第２の実施例において、最内層の副層は、静
電エネルギーの散逸が、約104から109オーム/cm2の範囲
の間で可能である。第１の層は、静電エネルギー散逸の
特性がない最内層の副層に使用されるフルオロプラスチ
ック材料から成る最も内側の層の径方向外方に設けられ
た第２の副層を有している。
本発明の他の目的、利点および応用は、発明を実施す
るために熟考された以下の最良の態様の記述が添付図面
と共に読まれるとき、当業者に明らかとなろう。
図面の簡単な説明 本発明の目的、態様、および利点は、次の図面を参照
した以下の記述からより容易に明らかとなろう： 図１は、本発明の第１の実施例の管の断片を通った断
面図。
図２は、本発明の第２の実施例の管の断片を通った断
面図。
好適な実施例の説明 本発明は、特に炭化水素を含む液体を正確に搬送する
自動車システム用長尺の燃料および蒸気管10に関する。
本発明の長尺の燃料および蒸気管10は、内側の即ち第１
の層12と、少なくとも１つの外側の即ち第２の層14とを
有している。本発明の管10は、適当な一体押し出し工程
で作られるが、そのような工程の１つはより詳細に後述
される。管10は、適当な長さに一体押し出しされるか、
あるいは連続した長さで一体押し出しされてから、その
後の利用にあった長さに切断されてもよい。本発明の管
10は、その外形が最大50mmである。しかしながら、燃料
ラインや蒸気復元システムに利用する場合は、外形は最
大約２インチまでが好ましい。
本発明の長尺の燃料および蒸気管10は、所望の適当な
厚さの壁厚を有している。自動車システムに用いられて
いる燃料ラインや蒸気復元は、一般に約0.5mmと約2mmと
の間の壁厚を有していて、ほぼ0.8からほぼ1.5mmの壁厚
が好ましい。本発明の管10において、約0.8mmと約1mmと
の間の壁厚は、持続性と安定性の特性、および、適当な
ポリメリックの燃料および蒸気管に対する炭化水素の浸
透における思い掛けない抵抗を呈するということが分か
った。このことは、かなりの部分本発明の管10の独特の
階層構造にあると信じられている。
本発明の管10は、自動車用に用いるのに適していて、
内層12と、外方へ向いた最外表面16を有する比較的厚い
外層14とを備えている。外層14、特に外方へ向いた表面
16は、外部環境と本質的に非反応性で、また、自動車の
通常の操作中においてさらされるような、種々の腐食
性、劣化性の混合物にさらされるのと同様な、種々の衝
撃、振動疲労および温度変化に耐えることが出来る。
内層12と外層14とからなる本発明の管10は、約−40度
Ｃと約150度Ｃの範囲、好ましくはー20度Ｃから120度Ｃ
の範囲の外部表面温度で用いるのに適している。本発明
により準備される管10は、23度Ｃにおいて、15N/mm2よ
り小さくない引っ張り強度と少なくとも150％の伸び率
とを有している。本発明の管10は、23度Ｃと120度Ｃと
で、少なくとも20バール（bar）の破壊強度と、ブレー
キ液体、エンジンオイルあるいはガソリンに含まれるで
あろう過酸化物にさらされても十分な抵抗とを有してい
る。
第１の実施例において、内層12は、径方向において全
ての層の一番内側に設けられている。内層12は、管10を
通って搬送される燃料即ちガソリン材料に直接接触する
内側の表面18を有している。内層12は、メタノールやエ
タノールのようなアルコール、過酸化物、短連鎖（shor
t−chain）炭化水素あるいはそのようなもので、これら
に限定されるわけではないが、通常のガソリン燃料混合
物に含まれている要素に対して抵抗を示す熱可塑性フル
オロポリマーから成っている。本発明に用いられる選択
されたフルオロポリマーは、融点が約160と200度Ｃとの
間；好ましいくは115と180度Ｃとの間；最も好ましくは
約165と180度Ｃとの間である。第１の内層12に用いられ
る材料の比重は、1.95から1.98の間である。好ましいフ
ルオロポリマーは、その主な３つの要素が、アルキレン
フルオロポリマーと、フッ化オレフィンのモノマーある
いはモノマー群から作った材料と、ビニルのフッ化物材
料とを有する複合要素システムである。そのような材料
は、テルポリメリック（terpolymeric）材料を形成する
適当な工程で反応される。本発明の管10を形成する一体
押し出し工程に使うための種々のテルポリメリック材料
が、市販され入手可能である。利用するのに適した材料
の選択は、本開示を読んだ後の当業者の視界内である。
テルポリマーに使用される適切なフッ化アルキレンフ
ルオロポリマーは、２と４との間の炭素原子と、２と４
との間のフッ素原子を有している。これらは、テトラフ
ルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポ
リテトラフルオロエチレン、およびペルフルオロアルコ
キシエチレンを有している。内層12に用いられるテルポ
リメリック材料に利用し得るフルオロオレフィンのモノ
マーは、フッ素原子だけでなく水素原子を有していて、
一般に、２から６の炭素原子および２と６との間のフッ
素原子とを有し、ヘキサフルオロプロペン、ペルフルオ
ロブテン、ペルフルオロイソブテンおよびトリフルオロ
エチレンのグループから選択される。トリフロロクロロ
エチレンのようなハロゲン含有２フロロオレフィン、
１、１ジフロロ２、２ジクロロエチレン、１、２ジフロ
ロ１、２ジクロロエチレン、およびトリフロロブロモエ
チレンが、同様にフロロオレフィンモノマーとして利用
しうる。テルポリメリック材料に使用される適当なビニ
ルフルオライド混合物は、ビニリデンフルオライド、ビ
ニルフルオライド、ポリビニリデンジフルオライドおよ
びポリビニルフルオライドから成る群から選択されたも
のを有する。
第１と第２の実施例の両方において、内層12が用いら
れる熱可塑性フルオロポリマー材料は、テルポリメリッ
ク材料が上述した範囲の融点と密度を持つように、３つ
の各成分が関連した濃度を呈するテルポリメリック混合
物である。好ましくは、内層12に用いられるフルオロカ
ーボンテルポリメリック材料は、ビニリデンフルオライ
ド、ヘキサフルオロプロペンおよびテトラフルオロエチ
レンから作られる。好ましいテルポリメリックは、1.95
と1.98との間の比重を有している。この材料の溶融範囲
は、破壊時の引っ張り応力がASTM638で20N/mにおいて、
165と180度Ｃとの間である。選択した材料は、破壊時の
伸びがASTM638で500％と600％との間である。第１の実
施例において、図１に示したように、内層12はテルポリ
メリック材料で構成された単一の層である。
第２の実施例において、内層12は２つの副層からな
り：径方向に最内層の副層12Aは、管10を通って搬送さ
れる燃料即ちガス状の材料と直接接触する内表面20を有
していて、第２の副層12Bが、最内層の副層12Aの径方向
の外方に設けられている。
第２の実施例において、最内層の副層12Aと第２の副
層12Bは、メタノールやエタノールのようなアルコー
ル、過酸化物、短連鎖炭化水素あるいはそのようなもの
で、これらに限定されるわけではないが、通常のガソリ
ン燃料混合物に含まれている要素に対して抵抗を示す熱
可塑性フルオロポリマーから成る。本発明に用いられる
選択されたフルオロポリマーは、融点が約160度と200度
Ｃとの間の範囲で、好ましくは165と185度Ｃとの間の範
囲である。最内層の副層12Aと第２の副層12Bに用いられ
る材料の比重は、1.95と1.98との間であり；多重成分式
の２つの副層用の好ましいフルオロポリマーは、３つの
主な成分として、アルキレンフルオロポリマー、フルオ
ロオレフィンモノマーから作られた材料およびビニルフ
ッ化材料を有している。
好ましくは、第２の実施例の最内層の副層12Aと第２
の副層12Bとは、差異を後述する第１の実施例と関連し
て略述したような同様のテルポリメリック材料で作られ
ている。このようにして、テルポリマーに用い得る適切
なフッ化アルキレンフルオロポリマーは、テトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリテ
トラフルオロエチレンおよびペルフルオロアルコキシエ
チレンを有している。テルポリメリックに用い得るアル
ファフルオロロレフィンモノマーは、フッ素原子だけで
なく水素を有していて、一般に、２から６の炭素原子と
２と６との間のフッ素原子とを有している。このような
アルファフルオロオレフィンは、ヘキサフルオロプロペ
ン、ペルフルオロブテン、ペルフルオロイソブテンおよ
びトリフルオロエチレンのグループから選択される。ト
リフロロクロロエチレンのようなハロゲン含有２フロロ
オレフィン、１、１ジフロロ２、２ジフロロ２、２ジク
ロロエチレン、１、２ジフロロ１、２ジクロロエチレ
ン、およびトリフロロブロモエチレンが、同様にフロロ
オレフィンモノマーとして利用しうる。適当なビニルフ
ルオライド混合物は、ビニリデンフルオライド、ビニル
フルオライド、ポリビニリデンジフルオライドおよびポ
リビニルフルオライドから成るグループから選択された
ものを有する。
第２の実施例において、熱可塑性フルオロポリマー
は、好ましくは、テルポリメリック材料が上述した範囲
の融点と密度を持つように、３つの各成分が関連した濃
度を呈するテルポリメリック混合物である。好ましく
は、最内層の副層12Aと第２の層12Bとに用いられるテル
ポリメリック材料は、ビニリデン、ヘキサフルオロプロ
ペンおよびテトラフルオロエチレンで作られる。第２の
実施例において、テルポリメリック材料は1.95と1.98と
の間の比重を有している。融点、破壊時の伸びおよび他
の静的特性は、先に列挙した第１の実施例の内層12に用
いられる材料と本質的に同じである。
第１の実施例の内層12と、第２の実施例の第２の副層
12Bに用いるのに好適な市販されている材料の例は、KYN
AR9300とKYNAR9301とを有していて；ヘキサフルオロプ
ロペン、テトラフルオロエチレン、ビニリデンフルオラ
イドテルポリマーは、アトケムノース（Atochem−Nort
h）アメリカから市販されていて、THV500G、フルオロプ
ラスチックヘキサフルオロプロペン、テトラフルオロエ
チレン、ビニリデンフルオライドテルポリマーは、ミネ
ソタ州セントポールのミネソタマニュファクチャリング
アンドマイニング社の工業化学製品部から入手できる。
これらの材料の典型的な特性は、表１に示されている。
本発明の第２の実施例の最内層の副層12Aは、静電散
逸（dissipation）が約104と109オーム/cm2との間で散
逸できる。所望の静電散逸を得るために、用いられてい
るテルポリメリックフルオロプラスチック材料は、好ま
しくは、その成分に規定された範囲の静電散逸が起きる
のに十分な量の導電性媒体を有している。導電性媒体
は、効果的な静止散逸が可能な適当な成分と形状の材料
で、元素としての炭素、ステンレススチール、高導電性
金属たとえば銅、銀、金、ニッケル、シリコン等および
それらの混合物のような群から選ばれる。ここで使われ
る［元素としての炭素」は、記述するために用いられ、
一般に「カーボンブラック」として引用される材料を含
む。このカーボンブラックは、炭素の繊維、粉末、球体
あるいはそのような物の形状で存在する。
フルオロプラスチックテルポリマーに含まれる導電性
材料の量は、一般に、低温耐久性の配慮と、管10を通っ
て流れるガソリンや他の燃料あるいは成分の分解効果に
対する抵抗によって限定される。本発明の第２の実施例
において、フルオロプラスチックテルポリメリック材料
は、静電散逸に効果的な十分な量の導電性材料を含んだ
最内層の副層12Aを用いている。しかしながら、使用さ
れる最小限の量は、容量で５％以下で、好ましくは２％
から４％の間の量である。
どのような理論にも限定されず、導電性材料は、ラン
ダムに、本質的には一定の方法で、最層内の副層12A内
に存在することが信じられている。これを達成するため
に、導電性材料を含んだフルオロプラスチックテルポリ
メリック材料は、第２の副層12Bと外層14とに用いられ
ている材料を、後述する本発明の管10の層を形成するの
と同じような方法で一体押し出し出来、商業的に得られ
る。そのような導電性材料は、ポリマーの構造に一体に
なるように溶融処理可能なフルオロプラスチックテルポ
リメリック材料内に混合出来るし、またフルオロプラス
チック材料を構成する成分の重合中に一体に出来る。ど
のような理論にも限定されず、カーボンブラックのよう
なカーボン含有材料は、周りのフルオロプラスチック材
料のテルポリマリゼイション（terpolimerization）中
に一体に出来ることが信じられている。ステンレススチ
ールのような材料は、ポリマーの構造中により混合しや
すい。内側の副層12Bに首尾良く用いることが出来るあ
る適当な材料は、3Mから市販されているHEP/ETFE/ビニ
リデンフルオライドテルポリメリック成分の占有成分TH
V500導電体である。この材料は、表１に概略示した物理
特性を有している。
第１および第２の両方の実施例において、外層14は、
内層12と径方向に重なり合った関係で設けられていて、
薄片に裂けたり他の方法により２つの層の間で分離が起
きるのを阻止するように、本質的に恒久的な方法で互い
に接合されている。本発明において、外層14の最も内側
の部分は、内層12の外表面に直接接触していて互いに接
合されている。外層14の外方へ向いた表面16は、内層12
と外層14との間の接合部に対して径方向に向き合ってい
て、外方へ向いた表面16は、管10の外側で環境と直接接
触可能である。外層14は、溶融処理可能で押し出し可能
な熱可塑性材料で構成されていて、これは、紫外線劣化
性や、急激な温度変化および塩化亜鉛のような環境の危
険に対して抵抗性があり、エンジンオイルや燃料流体と
の接触による劣化に対して抵抗性がある。適当な材料
は、内部のフルオロポリマー内層と一体押し出し可能で
互いに確実に接合可能な物である。適当な樹脂材料は、
アクリレート材料、ポリエステル材料、ブロモイシルブ
テンーイソプレン材料、ポリブタジエン、ポリクロロメ
チルオキシラン、クロロプレン、クロロスルフォニルポ
リエチレン、エチレンオキサイドおよびクロロメチルオ
キシランを有する。適当なポリメリック材料は、エチレ
ンプロピレンジエンテルポリマー、エチレンプロピレン
コポリマー、ポリエーテルウレタン、イソプレン、イソ
ブテンイソプレン、ニトリルブタジエン、ポリアミド、
ポリビニルクロライド、スチレンブタジエン、ポリサル
ファイド、ポリオレフィン、ポリフェニルサルファイド
を同様に有しうる。
溶融処理可能なポリアミドが、好ましい実施例におい
て、外層14に使用される。適当なポリアミドは、ナイロ
ン11、ナイロン12、ナイロン6.6および耐塩化亜鉛ナイ
ロン６から成る群から選ばれる。
使用される好ましいポリアミドは、本発明の管の外層
として押し出す時、ー20度Ｃで少なくとも２フィートポ
ンドの冷衝撃抵抗（SAEJ844DとISO7628に概略示された
試験方法によって決められる）の仕上り管が出来る材料
である。
ナイロン12のようなポリアミドは、効果的に使用し得
る。−20度Ｃで２フィートポンドの衝撃抵抗を達成する
ために、ナイロン12の材料は、一般に、そのような材料
の多くの製造者によって独占的なトレードシークレット
として保有されている種々の修正物を有し得る。そのよ
うな材料は種々の可塑剤を含有できることが知られてい
て、一般に「衝撃修正」と呼ばれる。本発明において、
可塑剤として成分重量で17％まで含むポリアミドが使用
され得る；約１と約13％との間の量が好ましい。本発明
で使用し得る適当なナイロン12の材料の例は、市販され
ている修正されたナイロン12の衝撃抵抗を有する。
外層14は同様に、塩化亜鉛にさらされても劣化抵抗が
あるナイロン６のようなポリアミドを作り得る。外層14
に使用されるナイロン６のようなポリアミドは、塩化亜
鉛に対して固有の十分な抵抗を呈するのみでなく、塩化
亜鉛にさらされることによる劣化に対して、そのような
抵抗を達成するために適当な修正剤の効果的な量を含ん
でいる。外層14に使用されるナイロン６のようなポリア
ミドは、種々の可塑剤や炎抑制剤のような物で修正され
得る。
外層14に使用されるナイロン６は、一般にカプロラク
タムの濃縮ポリマー化処理に由来し、６−カーボンブロ
ックポリアミドに共通に関係する。好ましい実施例にお
いて、外層14に使用される６−カーボンブロックポリア
ミドは、SAEJ844の試験方法で要求されるのに等しいか
それ以上の塩化亜鉛に対する抵抗水準を与えるのに十分
な量の修正剤を含んでいる；重量で50％の塩化亜鉛水溶
液中で200時間のイマージョン（emersion）後非反応性
である。６−カーボンブロックポリアミド基材料が使用
されるところは、その材料は、他のナイロンや脂肪族の
混合物と混ぜたナイロンー６ポリマーから成る多種混合
システムであることが好ましい。選択した抗塩化亜鉛の
ナイロンー６は、溶融温度が約220度Ｃと約240度Ｃとの
間である。本発明の管成形に使用されるのに好適な熱可
塑性ナイロン６の材料の例は、NYCOA社から商品名Ｍ−7
551として、またアライドケミカル社からALLIED1779と
して市販されている専有の材料である。
外層14に使用されるナイロン６の材料は、種々の可塑
剤のような他の修正剤を有し得る。そのような可塑剤
は、ポリアミド材料の全重量の約1.0％と約13％との間
の量存在し、本発明において首尾よく使用されている。
適当なナイロン６の材料は、約−20度Ｃ以下の温度で少
なくとも２フィードポントの衝撃特性が本来的に可能で
あるだけでなく、この水準の抵抗を達成するために修正
されて衝撃される。
管10は、適当な一体押し出し工程によって作られる。
この一体押し出し工程は、第１の実施例で述べたよう
な、２重層管を製造可能なものである。しかしながら、
管10の第２の実施例は、当業者の活動範囲内の付加的一
体押し出し装置の追加により準備され得ることが理解で
きる。
本発明の管10の一体押し出し工程において、フッ化テ
ルポリメリック材料の押し出し温度は、好ましくは、18
0度と225度Ｃとの間で、最も好ましくは、押し出し温度
は190度と205度Ｃとの間である。ポリメリック材料の温
度は、押し出しシリンダの領域に依存してこれらの範囲
で変え得る。好ましくは、シリンダは、温度が徐々に押
し出し温度まで上げられる４つの領域に分けられる。領
域１において、熱可塑性フルオロポリマーの温度は、約
145度と160度Ｃとの間で、好ましくは温度は、150度と1
60度Ｃとの間の範囲に維持される。熱可塑性フルオロポ
リマーは、領域２において、約165度と185度Ｃのと間の
範囲、好ましくは170度と180度Ｃとの間の範囲の温度上
昇を体験する。領域３において、温度は、約175度と195
度Ｃとの間の範囲、好ましくは180度と190度Ｃとの間の
範囲の上昇がされる。領域４の温度は、195度から210度
Ｃの間の範囲、好ましくは195度と205度Ｃとの間の範囲
である。ヘッド（head）における熱可塑性フルオロポリ
メリック混合物の温度は、押し出しダイスの温度が約20
0から210度Ｃになるような温度を持った、一般に約190
度と200度Ｃとの間である。
押し出し材料のライン速度は、管の寸法と壁の厚さに
依存して変え得る。一般に、ライン速度は1.0m/分と約
2.5m/分との間が好ましい。
一体押し出し工程から得られた管10は、外部環境と直
接接触していて、環境劣化に抵抗する外方へ向いた表面
と、燃料材料と直接接触させられる内方へ向いた表面と
を有するであろう。この内方へ向いた表面は、外方へ向
いた表面に含まれる層に用いられている熱可塑性材料と
は化学的に非類似のフルオロポリメリック材料で構成さ
れている。
フロントページの続き (72)発明者 ミッチェル、 フランク・エル アメリカ合衆国、ミシガン州 48307、 ロチェスター、エヌ・メイン・ストリー ト 662、アパートメント 103 (56)参考文献 特表 平７−507739（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 37/00 321

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】炭化水素を含有する液体を取り扱う自動車
    システムの内燃エンジンと共に使用される長尺の燃料お
    よび蒸気管であって： 径方向に最も内側に設けられ、炭化水素を含んだ流体に
    長い間さらされ得る内表面と、前記内表面から第１の予
    め定めた径方向の厚さ離間した外表面とを有する第１の
    層を備え、 この第１の層は、押し出し可能な溶融処理可能なテルポ
    リマーであって： ２から４の炭素原子と２から４のフッ素原子を有するフ
    ッ化アルキレンと； ２から６の炭素原子と２から６のフッ素原子を有するα
    −フルオロオレフィンと；および ビニリデンフルオライド、ビニルフルオライドおよびそ
    れらの混合物から成る群から選択されたフッ化ビニル混
    合物と； から主として成り： 前記第１の層より厚い第２の予め定めた厚さを有する第
    ２の層を備え、この第２の層は、前記第１の層に一様に
    接触して接着されていて、管の所望の寿命期間中剥離を
    阻止するように、前記第１の層に対して恒久的な成層接
    合が可能な、主として溶融処理可能な熱可塑性材料から
    成り； 前記溶融処理可能な熱可塑性材料は、ポリアミド、ブロ
    モイソブデンーイソプレン樹脂、ポリブタジエン、クロ
    リネイテッドブチルラバー、クロリネイテッドポリエチ
    レン、ポリクロロメトキシラン、クロロプレン、クロロ
    スルフォンオピィリエチレン、エチレンオキサイド、エ
    チレンプロピレンジエンのテルポリマー、エチレンプロ
    ピレンのコポリマー、イソブテンーイソプレン、ニトリ
    ルブタジエン、ポリビニルクロライド、スチレンブタジ
    エン、ポリサルファイド、ポリフェノールサルファイ
    ド、およびポリスルフォンの群から選択されることを特
    徴とする複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管。
  2. 【請求項２】前記管は、24時間の期間で0.5g/m2より小
    さい不動態の炭化水素浸透率を有していることを特徴と
    する請求項１記載の複数の層を有する長尺の燃料および
    蒸気管。
  3. 【請求項３】前記管は、破壊時の引張り応力が少なくと
    も15N/mm2で、破裂強度が23度Ｃと120度Ｃとで少なくと
    も20バールであることを特徴とする請求項１または２い
    ずれか１項記載の複数の層を有する長尺の燃料および蒸
    気管。
  4. 【請求項４】前記管は、破壊時の伸び率が少なくとも15
    0％であることを特徴とする請求項１、２または３いず
    れか１項記載の複数の層を有する長尺の燃料および蒸気
    管。
  5. 【請求項５】前記第２の層の前記溶融処理可能な熱可塑
    性材料は、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6.6およ
    び抗塩化亜鉛ナイロン６の群から選択されたポリアミド
    材料であることを特徴とする請求項１、２、３または４
    いずれか１項記載の複数の層を有する長尺の燃料および
    蒸気管。
  6. 【請求項６】前記ポリアミド材料は、ナイロン12である
    ことを特徴とする請求項５記載の複数の層を有する長尺
    の燃料および蒸気管。
  7. 【請求項７】前記ポリアミド材料は、抗塩化亜鉛ナイロ
    ン６であることを特徴とする請求項５記載の複数の層を
    有する長尺の燃料および蒸気管。
  8. 【請求項８】前記管は、壁全体の厚さが約0.8と約1.5mm
    の間で、外形が約50mm以下であることを特徴とする請求
    項１、２、３、４、または５いずれか１項記載の複数の
    層を有する長尺の燃料および蒸気管。
  9. 【請求項９】前記第２の層は、前記壁全体の厚さの30％
    と70％との間であることを特徴とする請求項１または８
    いずれか１項記載の複数の層を有する長尺の燃料および
    蒸気管。
  10. 【請求項１０】前記第１の層に使用されている押し出し
    可能で溶融処理可能なテルポリマーは： テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
    およびそれらの混合物の群から選択されたフッ化アルキ
    レンと； ヘキサフルオロプロペン、ペルフルオロブテン、ペルフ
    ルオロイソブテンおよびそれらの混合物の群から選択さ
    れたα−フルオロオレフィンと；および ビニリデンフルオライドと； から実質的に成ることを特徴とする請求項１、２、３、
    ４、５、８、または９いずれか１項記載の複数の層を有
    する長尺の燃料および蒸気管。
  11. 【請求項１１】前記第１の層は： 径方向の内方に設けられた最内層の副層を有し、この最
    内層の副層は、炭化水素を含有した液体に長い間さらさ
    れ得る内表面と、この内表面とあらかじめ定めた径方向
    の厚さ離間して対向する副層の表面とを規定していて、
    前記最内層の副層は、静電エネルギーを消費し得；およ
    び 前記最内層の副層と、予め定められ前記最内層の副層よ
    りも厚い厚さを有する第２の層との間に挿入された第２
    の副層； とを備え、最内層と第２の副層とに用いられているフッ
    化テルポリマーは、化学的に類似していることを特徴と
    する請求項１、２、３、４、５、または10いずれか１項
    記載の複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管。
  12. 【請求項１２】前記最内層の副層は、静電気の蓄積を阻
    止するのに十分な静電散逸容量を供給するのに十分な導
    電性材料の量を含んでいることを特徴とする請求項11記
    載の複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管。
  13. 【請求項１３】前記導電性材料は、原子としての炭素、
    銅、銀、金、ニッケル、シリコン、およびそれらの混合
    物の群から選択されることを特徴とする請求項12記載の
    複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管。
  14. 【請求項１４】前記導電性材料は、最内層の副層に用い
    られているフルオロプラスチック材料の容量より５％以
    下の量存在することを特徴とする請求項11または12いず
    れか１項記載の複数の層を有する長尺の燃料および蒸気
    管。
  15. 【請求項１５】炭化水素を含有する液体を取り扱う自動
    車システム接続用長尺の燃料および蒸気管であって： 径方向に最も内側に設けられ、有機性の流体に長い間さ
    らされ得る内表面と、前記内表面から第１の予め定めた
    径方向の厚さ離間した外表面とを有する第１の層を備
    え、 この第１の層は、押し出し可能な溶融処理可能なフルオ
    ロプラスチックテルポリマーであって： テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン
    およびそれらの混合物の群から選ばれたポリフルオリネ
    イテッドアルキレンと； ヘキサフルオロプロペン、ペルフルオロブテン、ペルフ
    ルオロイソブテンおよびそれらの混合物の群から選択さ
    れたα−フルオロオレフィンと；および ビニリデンジフルオライドとから主として成り； 第２の予め定めた厚さと、前記第１の層に直接接触して
    接着されている内面および長尺の燃料および蒸気管の外
    方で環境に直接接触するのに適した対向する外面とを有
    する第２の層とを備え、この第２の層は、ナイロン11、
    ナイロン12、抗塩化亜鉛ナイロン６およびナイロン6.6
    の群から選ばれた溶融処理可能な熱可塑性材料を有し、
    前記熱可塑性材料は、前記管の所望の寿命期間中の剥離
    を阻止するための前記第１の層に対する十分に恒久的な
    成層接着が可能であり； 長尺の燃料および蒸気管は、24時間の期間で約0.5g/m2
    より小さい不動態の炭化水素浸透率を有していることを
    特徴とする複数の層を有する長尺の燃料および蒸気管。
  16. 【請求項１６】前記第１の層は、径方向の内方に設けら
    れた最内層の副層であって、この最内層の副層は、炭化
    水素を含有した液体に長い間さらされ得る内表面と、こ
    の内表面とあらかじめ定めた径方向の厚さ離間した対向
    する副層の表面とを規定していて、前記最内層の副層
    は、静電エネルギーを消費し得；および 前記最内層の副層と、予め定められ前記最内層の副層よ
    りも厚い厚さを有する第２の層との間に挿入された第２
    の副層； とを備えたことを特徴とする請求項15記載の複数の層を
    有する長尺の燃料および蒸気管。
  17. 【請求項１７】最内層の副層は、原子としての炭素、
    銅、銀、金、ニッケル、シリコン、およびそれらの混合
    物の群から選択される導電性材料をいくらか含有してい
    て、この導電性材料は、静電気を蓄積するのを妨げるの
    に十分な量存在することを特徴とする請求項16記載の複
    数の層を有する長尺の燃料および蒸気管。
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