JP3793249B2 - 多層の冷却液導管 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジン、殊に車両エンジン用の高い加水分解安定性および耐爆発圧性を有する、若干のポリマー層からなる冷却液導管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷却液導管は、たいてい簡単な形を有しないで奇妙な形を有し、かつしばしば一部は激しいエンジンの振動を補償するため、金属部品および弾性の中間片から構成される。このため、先行技術によれば繊維織物で補強されたゴム導管が使用される。車両エンジンに有利に利用されるこのようなゴム導管は一方では比較的高価であり、それにも拘らず殊にエンジン室内に生じる高い温度における要求に完全には耐えられないという欠点を有する。
【０００３】
約１０００００走行キロメートルに相当する運転時間後に、機械的性質が既に強く低下する。エンジン室内の温度が従来よりもさらに上昇し、これにより機械的性質の低下が付加的に促進される未来の自動車エンジン用冷却水ゴム導管の安定性がもっと悪くなる。
【０００４】
唯１つのポリマー層からなる冷却水導管、いわゆるモノ導管は、従来制限された使用可能性しか見出さない。ポリオレフィンからなる導管は１００℃以上で不十分な耐爆発圧性を示す。ポリアミドの場合には、冷却液中での強い膨潤およびデトリオレーシロン（ｄｅｔｏｒｉｏｒａｔｉｏｎ）により加水分解安定性が低下する。
【０００５】
この理由から、従来望ましくは直接冷却液と接触する部分に対しガラス繊維補強のポリアミドが使用される。それというのもガラス繊維はたとえば膨潤による機械的性質の損失を部分的に補償することができるからである。しかし、ガラス繊維補強管は可撓性でない。
【０００６】
ヨーロッパ特許第４３６９２３号による、同時押出しによって製造した管状の可撓性多層冷却液導管はその波形化周壁にも拘らず、その使用が選択されたポリマーの組合せにより制限されているので、限られた使用可能性を有するにすぎない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、上記の欠点を有しない冷却液導管を提供するという課題が生じた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項１による冷却液導管によって解決される。課題は、殊にその機能性層が区間的にその機能に適合したポリマーからなる導管によって解決される。
【０００９】
さらに、エンジン、殊に車両エンジン用冷却液導管としての使用には、とくに部片上にリング状またはらせん状に波形化された周壁を有する導管が適当である。
【００１０】
適当なポリマーからなる作用の異なる層の組合せ、たとえば冷却剤に対し不活性で膨潤不能の内層と、剛性で殊に耐爆発圧性の支持外層とを有する多層導管がとくに適当であることが判明した。これらの層は、互いに相容性でなければならないかまたは双方の層と相容性の中間層によって結合されていなければならない。かかる本発明による導管は、望ましくは種々のポリマーからなるそれらの層の順次的同時押出し後、その多層の周壁に波形が設けられている。
【００１１】
ポリオレフィンの内層および外層としてポリアミドを有する多層導管がとくに望ましい。冷却剤中で膨潤しないポリオレフィンの内層によって、すぐれた加水分解安定性が保証される。外層中のポリアミドは高い耐爆発圧性を保証し、自動車製造業者から要求される値に到達させるので、ゴムからなる冷却液導管に不可避の繊維ウエッビング補強は省略することができる。
【００１２】
本発明による導管は、その層が異なる可撓性を有するポリマーからなりかつ導管の可撓性が区間的に異なるこのためのポリマーによって変えうることによってすぐれている。
【００１３】
本発明による導管は、先行技術による補強ゴム導管よりも著しく可撓性である。経験によれば、強固なポリマー材料からなる、直径の大きい平滑管を曲げると破折する。
【００１４】
周壁が少なくとも部分的に先行技術による公知方法によりたとえばリング状またはらせん状に波形にされた導管は、狭い空間に対し導管の強い湾曲を可能にする必要性から生じるとくに有利な可撓性を示し、その際これらの導管は波形の範囲内でたとえば非波形化範囲よりも可撓性のポリマーからなる。
【００１５】
このような本発明による導管の付加的利点は、より僅かな重量だけでなく、より僅かな製造費である。
【００１６】
外層用の耐爆発圧性材料はとくにポリアミド、望ましくは炭素原子数６〜１２の線状の脂肪族モノマー、たとえばラクタム、アミノカルボン酸またはジアミンおよびジカルボン酸からなるホモ−またはコポリアミド、または炭素原子数６〜１２の芳香族モノマー、たとえばアルキル化されているかまたはアルキル化されていない芳香族ジアミンまたはジカルボン酸からなるホモ−またはコポリアミド、または環状脂肪族モノマ−、たとえばそれ自体アルキレン基によって結合されていてもよい１個以上のシクロヘキサン環を有する炭素原子数６〜２０のアルキル化ジアミンまたはジカルボン酸からなるホモ−またはコポリマーである。例示的には、ＰＡ６〜ＰＡ１２の系列およびＰＡ６，６〜ＰＡ６，１２、ならびにＰＡ１２，６〜ＰＡ１２，１２の系列の半結晶性ポリアミドが挙げられる。上記ポリアミドの混合物およびブレンドも適当であり、その際高い粘度を有する品質のものがとくに望ましい。
【００１７】
内層用の不活性で膨潤安定なポリマーは、ハロゲン化されているかまたはハロゲン化されていないホモ−またはコポリマー、それらの混合物またはブレンドである。ホモポリオレフィンのほかに、エチレンないしはプロピレンと他のα−オレフィンのコポリオレフィンが望ましい。塩素化、殊にフッ素化されたポリオレフィンおよびコポリオレフィンおよびポリ塩化ビニルも適当である。ポリオレフィンと、架橋されたかまたは部分的に架橋されたエラストマーからなるブレンドもとくに有利である。２層導管に対しては、用のホモ−またはコポリオレフィン自体は、反応性の相容性化基、たとえばα−不飽和酸ないしはその誘導体でのグラフト化によるか、またはたとえばアクリル酸またはメタアクリル酸またはその誘導体のような適当なコモノマーによって得られるような反応性で相容性化基を有しなければならない。
【００１８】
内層は、とくにＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＰＥ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＥＶＯＨ、ＥＶＡおよびそのブレンドからなっていてもよい。
【００１９】
また、内層は外層と、双方と相容性の中間層によって十分強固に結合することもできる。これには、とくに反応性基、とくにカルボキシ基または酸無水物基をグラフト化または上記コモノマーによって得られたポリオレフィンまたはコポリオレフィンも適当である。
【００２０】
耐爆発圧性の外層の割合は総壁圧の１０〜９５％、望ましくは２５〜９５％である。
【００２１】
本発明による冷却液導管のとくに望ましい実施形はマレイン酸グラフト化ポリオレフィンまたはコポリオレフィンからなる内層と、平滑部が高粘度のポリアミド６またはポリアミド１２からなり、波形化部が可撓性の変性された、これらポリアミド形のコポリマーまたはブレンドからなる外層とからなる。
【００２２】
本発明による冷却液導管は任意の形態付与において、内層の適当な可撓性材料と剛性材料の組合せにより、多種多様な可撓性および耐爆発圧性を示し、これらはさらに区間的に意図して異なる値を有することができる。それにより、可撓性は波形化範囲において著しく改善されたいる。
【００２３】
次に、本発明を図面につき詳述する。
【００２４】
【実施例】
図１は、可撓性の溶剤不活性の内層２、接着剤層３、第１のポリマー４および第２のポリマー５からなる耐爆発圧性の外層ならびに剛性範囲６および波形８を有する可撓性範囲７を有する３層の波形化冷却液導管１を示す。
【００２５】
望ましい構成においては外層、冷却液導管の非波形化剛性範囲が、必要な剛性と同時に相応する耐爆発圧性を有するポリアミド１２である。内層は非常に可撓性で、不凍剤に対して不活性のポリマー、望ましくはポリオレフィンである。波形化範囲における外層は、たとえばラクタム１２／ポリエーテルポリアミドを主体とするエラストマーのＰＡ１２コポリマーからなる。
【００２６】
別の実施形においては、剛性の外層はガラス繊維補強ＰＡ１２からなり、可撓性部分はＰＡ１２からなる。
【００２７】
内層ないしは外層の壁厚比およびポリマーにより、可撓性が定まる。波形の可撓性範囲内に、本発明による導管は可撓性で耐爆発圧性の他のポリマーからなる外層を有する。この場合、層厚比は変えられていてもよい。
【００２８】
波形は意図する大きい可撓性、および管を狭い半径で曲げる可能性を生じる。その際、耐爆発圧性は波形範囲によって設けられる。
【００２９】
本発明による冷却液導管の利点は、非常に剛性の範囲と、エンジンとボディとの間の振動を受け止めることのできる可撓性範囲が交番する点にある。
【００３０】
本発明は、有利に異なる媒体に適当な他の形の導管に、つまり燃料取入れ口または空気除去のために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による３層の波形化冷却液導管の断面図
【符号の説明】
１ 冷却液導管
２ 内層
３ 接着剤層
４ 外層の第１ポリマー
５ 外層の第２ポリマー
６ 剛性範囲
７ 可撓性範囲
８ 波形

Claims (9)

  1. リング状またはらせん状波形（８）を有する可撓性範囲（７）と、剛性範囲（６）とからなる冷却液導管（１）であって、かつ
    冷却剤に対して不活性で膨潤不能の可撓性の内層（２）と、耐爆発圧性の外層（４；５）とを有し、
    前記内層（２）が、ハロゲン化されているかまたはハロゲン化されていないホモ−またはコポリオレフィン、それらの混合物またはそのブレンドからなり、かつ前記内層（２）にはα−不飽和酸またはその誘導体でグラフト重合されているか、またはアクリル酸またはメタクリル酸と共重合されていることにより反応性の相容性化基が設けられており、かつ前記外層（４）が剛性のホモ−又はコポリアミド、その混合物またはブレンドからなり、かつ前記外層（５）が可撓性のホモ−又はコポリアミド、その混合物またはブレンドからなり、
    該導管（１）を順次的同時押出しによって、前記外層（４）が前記範囲（６）で剛性のポリマーと、前記外層（５）が前記範囲（７）で可撓性のポリマーとからなるように製造されることを特徴とする、冷却液導管（１）。
  2. リング状またはらせん状波形（８）を有する可撓性範囲（７）と、剛性範囲（６）とからなる冷却液導管（１）であって、かつ
    冷却剤に対して不活性で膨潤不能の可撓性の内層（２）、接着剤層（３）と、耐爆発圧性の外層（４；５）とを有し、
    前記内層（２）が、ハロゲン化されているかまたはハロゲン化されていないホモ−またはコポリオレフィン、それらの混合物またはそのブレンドからなり、かつ
    前記外層（４）が剛性のホモ−又はコポリアミド、その混合物またはブレンドからなり、かつ前記外層（５）が可撓性のホモ−又はコポリアミド、その混合物またはブレンドからなり、
    さらに前記内層（２）と前記外層（４；５）との間に、これら双方の層と相容性の、α−不飽和酸またはその誘導体のグラフト重合によるかまたはアクリル酸またはメタクリル酸との共重合により反応することができる基を有するポリオレフィンないしはコポリオレフィンからなる接着剤層（３）が配置され、
    該導管（１）を順次的同時押出しによって、前記外層（４）が前記範囲（６）で剛性のポリマーと、前記外層（５）が前記範囲（７）で可撓性のポリマーとからなるように製造されることを特徴とする、冷却液導管（１）。
  3. 外層（４；５）のホモ−またはコポリアミドが、炭素原子数６〜１２の線状脂肪族モノマー、炭素原子数６〜１２の芳香族モノマーからなるかまたは炭素原子数６〜２０の環状脂肪族モノマーからなる、請求項１または２記載の冷却液導管。
  4. 外層（４；５）が、ポリアミド６からなり、内層（２）がα−不飽和ジカルボン酸またはその誘導体がグラフトされたポリオレフィンまたはコポリオレフィンからなる、請求項１または３記載の冷却液導管。
  5. 内層（２）が塩素化またはフッ素化されたホモ−またはコポリオレフィンからなるか、またはＰＶＣからなる、請求項１から４までのいずれか１項記載の冷却液導管。
  6. 内層（２）が、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＰＳ、ＰＰＥ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＥＶＯＨ、ＥＶＡまたはそれらのブレンドの群のポリマーからなる、請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却液導管。
  7. 耐爆発性外層（４；５）の壁厚が総壁厚の１０％〜９５％である、請求項１から６までのいずれか１項記載の冷却液導管。
  8. マレイン酸グラフトされたポリオレフィンまたはコポリオレフィンからなる内層（２）と、平滑な剛性範囲（６）が高粘度のポリアミド６またはポリアミド１２を有し、かつ可撓性の波形部（７）の外層中でこれらポリアミド形の、可撓性の変性されたコポリマーまたはブレンドからなる外層（４；５）とからなることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の冷却液導管。
  9. ポリオレフィンまたはコポリオレフィンまたはポリオレフィンブレンドからなる内層（２）と、外層の平滑な剛性部（６）が高粘度のポリアミド１２を有し、かつ可撓性の波形部（７）がエラストマーのポリアミド１２コポリマーを有する外層（４；５）とからなることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載の冷却液導管。
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