JP3874818B2 - 多層の冷却液導管 - Google Patents

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使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、従来制限された程度に使用されたにすぎない。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有する。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ョン（detorioration）によって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、ガラス繊維補強された管は可撓性でない。
【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された簡単な管状である可撓性の多層冷却液導管は、その形に基づき、限られた使用可能性を有するにすぎない。該導管は、とくに中間部片として良好に使用することができる。
【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、殊に層の種々の壁厚を有す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、少なくとも１部片に、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異なる作用をする層の組合せ、たとえば冷却剤に対し不活性で、膨潤不能の内層と、剛性、支持性で、殊に耐爆発圧性の外層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ある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の層の同時押出しおよびパイプまたはチューブ状材料を任意の型に入れた後（いわゆる３Ｄ−パリソンマニピュレーション（３−Ｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌ Ｐａｒｉｓｏｎ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ））、公知方法でブロー成形されている。
【００１１】
ポリオレフィンの内層および外層としてのポリアミドを有する多層導管がとくに望ましい。冷却剤中で膨潤しえないポリオレフィン性内層によって、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性を保証し、自動車メーカーにより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ェッビング補強はなくすことができる。
【００１２】
本発明による導管はその層が明らかに異なる可撓性を有するポリマーからなり、導管の可撓性が区間的に異なる層の壁厚状態によって可変であることによりすぐれている。
【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平滑で直径の大きい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って、たとえばリング状またはらせん状に波形化された導管は、狭い室内で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す。
【００１５】
かかる本発明による導管の付加的利点は僅かな重量だけでなく、低い製造費である。
【００１６】
外層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ー、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系列およびＰＡ６，６〜ＰＡ６，１２、ならびにＰＡ１２，６〜ＰＡ１２，１２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高い粘度を有する適当な品質のものである。
【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とくに適当である。ポリオレフィンと、架橋された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層導管用のホモ−またはコポリオレフィンは、自体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、ＥＶＯＨ、ＥＶＡ、ＰＢＴ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、とくにカルボキシル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、波形化部の外層が高粘度のポリアミド６またはポリアミド１２の外層とからなる。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、多種多様な可撓性または耐爆発圧性を示し、これらはさらに区間的に意図して異なる壁厚を有することができる。可撓性は、波形化範囲において、更に著しく改善されている。その際、継目なしであることまたはブロー成形管であることおよび小割合の廃品は喰切り部（ｐｉｎｃｈ ｏｆｆ）に限られていることが特別な利点である。
【００２２】
次に、本発明を図面につき実例により記載する。
【００２３】
【実施例】
図１は、任意に成形された冷却液導管を略図で示す。
【００２４】
図２に示されている３層の冷却液導管１は、耐爆発圧性の外層２、接着剤３、溶剤不活性の可撓性内層５を有し、剛性範囲５、半可撓性範囲６および波形８を有する可撓性範囲７からなる。
【００２５】
望ましい構成においては、冷却液導管の外層は、必要な剛性を有すると同時に相応する耐爆発圧性を有するポリアミドである。内層は不凍液に対し不活性の極めて可撓性のポリマー、望ましくはポリオレフィンである。
【００２６】
内層と外層との間の壁厚比が可撓性を決定する。半可撓性範囲において、内層は拡大された壁厚を有し、これにより同時に減少したたわみ性を有する。
【００２７】
付加的波形は大きい可撓性および管を小さい半径で湾曲する可能性を生じる。その際、耐爆発圧性は波形範囲によって前与されている。本発明による冷却液導管の利点は、非常に剛性の範囲と可撓性範囲とが交番して、エンジンとボディとの間の振動を受け止めることができる点にある。３Ｄ−ブロー成形または３Ｄ−パリソンマニピュレーションを適用する場合、この冷却液導管構造はいかなる範囲においても圧搾継目によって弱化されていない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による任意形状の冷却液導管の概略図
【図２】３層の冷却液導管の縦断面図
【符号の説明】
１ 冷却液導管
２ 外層
３ 接着剤層
４ 内層
５ 剛性範囲
６ 半可撓性範囲
７ 可撓性範囲
８ 波形

Claims (11)

1. 熱塑性加工可能なポリマーからなる多層の冷却液導管において、
   少なくとも、冷却剤に対して不活性で膨潤不能であり、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またはその混合物からなる内層と、
   ポリアミドからなる耐爆発圧性の外層とからなり、
   ３Ｄ−パリソンマニピュレーションと結合した押出ブロー成形により製造されており、その際に導管の長さにわたり層の壁厚が異なり、かつ内層および外層のポリマーはその可撓性が明瞭に相違することを特徴とする多層の冷却液導管。
2. 外層がホモ−またはコポリアミドまたはその混合物からなる、請求項１記載の冷却液導管。
3. ホモ−またはコポリアミドが、炭素原子数６〜１２の線状の脂肪族モノマーまたは炭素原子数６〜１２の芳香族モノマーまたは炭素原子数６〜２０の環状脂肪族モノマーからなる、請求項２記載の冷却液導管。
4. 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が外層と相容性にする官能基を有する、請求項１記載の冷却液導管。
5. 外層がポリアミド６からなり、内層がグラフト化α−不飽和ジカルボン酸またはその誘導体を有する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から４までのいずれか１項記載の冷却液導管。
6. 内層が、外層と相容性でない、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またはその混合物からなり、その際内層と外層との間に、これら双方と相容性の中間層が配置されている、請求項１記載の冷却導管。
7. 内層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６までのいずれか１項記載の冷却液導管。
8. 外層と相容性の内層または中間層がグラフト化または共重合により官能基を備えるポリオレフィンまたはコポリオレフィンである、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. 耐爆発圧性外層の壁厚が、総壁厚の１０〜９５％である、請求項１から８までのいずれか１項記載の冷却液導管。
10. 少なくとも１部片にリング状またはらせん状に波形化された壁を有することを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載の冷却液導管。
11. 内層が、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＰＳ、ＰＰＥ、ＰＯＭ、ＥＶＯＨ、ＥＶＡ、ＰＢＴの群のポリマーおよびそのブレンドからなる、請求項１から１０までのいずれか１項記載の冷却液導管。

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