JP4846404B2 - 燃料タンク - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂製の中空容器からなる燃料タンクに関する。
自動車、自動二輪車等の燃料タンクにおいて、特開平５−１１６５４８号公報に開示するように燃料タンクを樹脂製の中空容器で形成する技術は公知であり、貯留燃料の透過を防止するためにナイロン樹脂を単層又は積層して用いることも知られている。
しかし、ナイロン樹脂には吸湿により剛性が低下する傾向があり、取付金具をインサート成型すると、取付金具とナイロン樹脂との接合部が吸湿により弱くなり取付金具の接合強度（引抜強度）が低下し、樹脂製の中空容器を安定して固定できない技術的課題があった。
しかし、ナイロン樹脂には吸湿により剛性が低下する傾向があり、取付金具をインサート成型すると、取付金具とナイロン樹脂との接合部が吸湿により弱くなり取付金具の接合強度（引抜強度）が低下し、樹脂製の中空容器を安定して固定できない技術的課題があった。
本発明は上記技術的課題に鑑みて、インサート部品との接合強度が高く、貯留物の貯留安定性に優れた樹脂製中空容器からなる燃料タンクの提供を目的とする。
本発明に係る樹脂製中空容器は燃料タンクであって、樹脂製の中空容器からなる燃料タンク本体とインサート部品とを備え、前記燃料タンク本体はナイロン樹脂からなり、前記インサート部品は取付金具である芯部材を当該取付金具の取付面を除いた外周部でポリオレフィン樹脂からなる樹脂部材に埋め込んであるとともに、前記樹脂部材は取付面を除いた外周部に変性ポリエチレン樹脂からなる接着層を設けてあり、前記インサート部品の接着層部を鋳込むように燃料タンク本体を形成するナイロン樹脂でブロー成形によりインサート成形してあることを特徴とする。
ここで、インサート部品が芯部材を中空容器本体とは異なる樹脂材料からなる樹脂部材に埋め込んだものにしたことにより中空容器本体の樹脂材料は貯留又は充填する内容物の種類に最適な樹脂材料を選定しつつインサート部品は芯部材との接合強度を考慮して芯部材の埋め込み材料を選定することができる。
このインサート部品の形成方法は限定されず、射出成型を用いた芯部材をインサート成形で形成しても、樹脂部材に機械的に芯部材を埋め込むもの等でも良い。
樹脂製中空容器をガソリン等の燃料タンクにする場合に、中空容器本体には燃料ガスの透過防止性に優れるナイロン樹脂を用い、インサート部品の樹脂部材には吸湿による剛性低下がほとんどないポリオレフィン樹脂を用い、この中空容器本体とインサート部品の樹脂部材部分とを樹脂材に適した熱接着性樹脂として、変性ポリエチレンシートからなる接着層で接着する。
なお、ポリオレフィン樹脂としてはポリエチレン樹脂が好ましい。
中空容器本体とインサート部品の樹脂部材との樹脂材料が異なる場合に、インサート部品を直接インサートすると、この樹脂材料間の接合強度が十分に得られない場合があるが、変性ポリエチレン樹脂からなる接着性樹脂を介在させることで、ブロー成型による一体成形ができる。
このインサート部品の形成方法は限定されず、射出成型を用いた芯部材をインサート成形で形成しても、樹脂部材に機械的に芯部材を埋め込むもの等でも良い。
樹脂製中空容器をガソリン等の燃料タンクにする場合に、中空容器本体には燃料ガスの透過防止性に優れるナイロン樹脂を用い、インサート部品の樹脂部材には吸湿による剛性低下がほとんどないポリオレフィン樹脂を用い、この中空容器本体とインサート部品の樹脂部材部分とを樹脂材に適した熱接着性樹脂として、変性ポリエチレンシートからなる接着層で接着する。
なお、ポリオレフィン樹脂としてはポリエチレン樹脂が好ましい。
中空容器本体とインサート部品の樹脂部材との樹脂材料が異なる場合に、インサート部品を直接インサートすると、この樹脂材料間の接合強度が十分に得られない場合があるが、変性ポリエチレン樹脂からなる接着性樹脂を介在させることで、ブロー成型による一体成形ができる。
本発明に係る燃料タンクは、インサート部品として中空容器本体（燃料タンク本体）と異なる樹脂材料からなる樹脂部材に芯部材を埋め込んだインサート部品を用いて、金型内にインサート部品を配置し、インサート部品をインサートするようにブロー成型して中空容器本体とインサート部品とを一体に成形することができる。
本発明に係る燃料タンクは、燃料タンク本体となる中空容器本体を燃料ガスの透過防止性に優れるナイロン樹脂で形成し、燃料タンクの取付金具を支持する樹脂部材を耐湿性に優れるポリエチレン樹脂等のポリオレフィン樹脂で形成し、接着層を変性ポリエチレンで形成することで、ガスバリア性に優れながら取付金具の引抜強度の低下を抑えた樹脂製燃料タンクが得られる。
本発明に係る燃料タンクの実施例について図を用いて説明する。
図１は樹脂製中空容器（燃料タンク）１０の縦断面図を示す。
樹脂製中空容器１０はガソリン等の燃料透過防止性に優れるナイロン樹脂製の中空容器本体２０と、インサート部品３０とを備えていて、中空容器本体２０とインサート部品３０とは、接着層３３を設けて互いに接着してある。
インサート部品３０は、取付金具である金属製の芯部材３１を樹脂部材３２に埋め込んである。
図２（ａ）に芯部材３１の断面図を示し、インサート部品３０の断面図を図２（ｂ）に示す。
芯部材３１には、シート固定部材（図示省略）をネジ止めするための雌ねじ３１ａが設けてある。
このインサート部品３０は、芯部材３１を雌ねじ３１ａが開口する側面を除いてポリエチレン樹脂よりなる樹脂部材３２で埋め込み、かつ、そして樹脂部材３２のこの雌ねじ３１ａが開口して露出する側を除いた外周に接着層３３を形成するように射出成型して、これらを一体成型してある。
なお、芯部材３１を樹脂部材３２で埋め込む方法は本実施例で示した射出成型によるインサート成形でも圧入等の機械的埋め込みでもよく、金具の接合強度（引抜強度）が確保できれば成形方法は限定されない。
また接着層３３はインサート部品側でも中空容器本体側でもよい。
図１は樹脂製中空容器（燃料タンク）１０の縦断面図を示す。
樹脂製中空容器１０はガソリン等の燃料透過防止性に優れるナイロン樹脂製の中空容器本体２０と、インサート部品３０とを備えていて、中空容器本体２０とインサート部品３０とは、接着層３３を設けて互いに接着してある。
インサート部品３０は、取付金具である金属製の芯部材３１を樹脂部材３２に埋め込んである。
図２（ａ）に芯部材３１の断面図を示し、インサート部品３０の断面図を図２（ｂ）に示す。
芯部材３１には、シート固定部材（図示省略）をネジ止めするための雌ねじ３１ａが設けてある。
このインサート部品３０は、芯部材３１を雌ねじ３１ａが開口する側面を除いてポリエチレン樹脂よりなる樹脂部材３２で埋め込み、かつ、そして樹脂部材３２のこの雌ねじ３１ａが開口して露出する側を除いた外周に接着層３３を形成するように射出成型して、これらを一体成型してある。
なお、芯部材３１を樹脂部材３２で埋め込む方法は本実施例で示した射出成型によるインサート成形でも圧入等の機械的埋め込みでもよく、金具の接合強度（引抜強度）が確保できれば成形方法は限定されない。
また接着層３３はインサート部品側でも中空容器本体側でもよい。
インサート部品３０と中空容器本体２０とをブロー成型装置１で一体成形する方法を図３の模式図で説明する。
成型装置１は説明のために簡略化して描いてある。
図３（ａ）に示すように成型装置１は対向して開閉する成型金型２、３と、両金型の間のキャビティ４へ向けた押出機５を有している。
図３（ａ）は、溶融ナイロン樹脂を押出機５のダイス６からチューブ形に押し出した、中空容器本体に成型するためのパリソン２０ａをキャビティ内に示してある。
インサートするインサート部品３０は、図２（ｂ）に示す雌ねじ３１ａが開口した側面３０ａを金型２のキャビティ壁面４ａに密着させて、接着層３３がキャビティ４の内方側となるようにキャビティ壁面４ａに予熱した上で取り付けてある。
成型装置１は押出機５からの押し出しによりパリソン２０ａが所定長さとなった後に、金型２、３を閉じて、ダイス６に設けられている吹込口６ａから空気を吹き込む。
これによりパリソン２０ａをキャビティ壁面とインサート部品３０の接着層３３に密着するように膨らませて、図３（ｂ）に示すように中空容器本体２０がインサート部品３０と接着層で接着して一体化するようにブロー成型する。
インサート部品３０と中空容器本体２０とが一体化した樹脂製中空容器１０は、冷却後に金型２、３を開いて取出して、給油口１０ａ、送出口（図示省略）を穿孔し、バリ等の不要部位を取り除く。
ナイロン樹脂よりなる中空容器本体２０の肉厚は、２〜６ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍにするのがガソリン等の燃料の透過を防止するのによい。
ここで、インサート部品３０を金型キャビティ内に配置してブロー成型することで、インサート部品を鋳込んだ容器内側にはナイロン樹脂層が形成されているので、燃料バリア層はインサート部においても連続的に形成されていることになる。
なお、樹脂製中空容器の製造方法は、インサート部品を中空容器本体のブロー成型の際にインサートして、接着層でインサート部品と中空容器本体とを互いに接着して一体成形するものであれば上記方法に限定されず、例えばパリソンは予め別工程で成形されたものを使用しても良い。
成型装置１は説明のために簡略化して描いてある。
図３（ａ）に示すように成型装置１は対向して開閉する成型金型２、３と、両金型の間のキャビティ４へ向けた押出機５を有している。
図３（ａ）は、溶融ナイロン樹脂を押出機５のダイス６からチューブ形に押し出した、中空容器本体に成型するためのパリソン２０ａをキャビティ内に示してある。
インサートするインサート部品３０は、図２（ｂ）に示す雌ねじ３１ａが開口した側面３０ａを金型２のキャビティ壁面４ａに密着させて、接着層３３がキャビティ４の内方側となるようにキャビティ壁面４ａに予熱した上で取り付けてある。
成型装置１は押出機５からの押し出しによりパリソン２０ａが所定長さとなった後に、金型２、３を閉じて、ダイス６に設けられている吹込口６ａから空気を吹き込む。
これによりパリソン２０ａをキャビティ壁面とインサート部品３０の接着層３３に密着するように膨らませて、図３（ｂ）に示すように中空容器本体２０がインサート部品３０と接着層で接着して一体化するようにブロー成型する。
インサート部品３０と中空容器本体２０とが一体化した樹脂製中空容器１０は、冷却後に金型２、３を開いて取出して、給油口１０ａ、送出口（図示省略）を穿孔し、バリ等の不要部位を取り除く。
ナイロン樹脂よりなる中空容器本体２０の肉厚は、２〜６ｍｍ、好ましくは２〜４ｍｍにするのがガソリン等の燃料の透過を防止するのによい。
ここで、インサート部品３０を金型キャビティ内に配置してブロー成型することで、インサート部品を鋳込んだ容器内側にはナイロン樹脂層が形成されているので、燃料バリア層はインサート部においても連続的に形成されていることになる。
なお、樹脂製中空容器の製造方法は、インサート部品を中空容器本体のブロー成型の際にインサートして、接着層でインサート部品と中空容器本体とを互いに接着して一体成形するものであれば上記方法に限定されず、例えばパリソンは予め別工程で成形されたものを使用しても良い。
この樹脂製中空容器の実施例に取り付けた芯部材の引抜強度試験を行った。
試験に使用する樹脂製中空容器の実施例と比較例の構成内容を図４（ａ）に示す。
実施例は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、ポリエチレン樹脂製の樹脂部材を有して変性ポリエチレンの接着層を有するインサート部品をインサートして形成してある。
このインサート部品の接着層は、変性ポリエチレンの接着シートをインサート部品の成型時にインサートして形成した。
また、接着シートは、変性ポリエチレン接着剤（アドテックス、ＦＴ６１ＡＲ３、日本ポリエチレン株式会社製）を熱プレス機で厚み０．４ｍｍにプレス成型して作製した。
比較例１は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、ナイロン樹脂製の樹脂部材を有して変性ポリエチレンの接着層を有するインサート部品をインサートして形成した。
比較例２は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、芯部材を樹脂部材と接着シートを用いないで直接インサートして形成した。
比較例３は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、ナイロン樹脂製の樹脂部材を有して接着層を有しないインサート部品をインサートして形成した。
引抜強度試験は、実施例と各比較例の樹脂製中空容器を、それぞれ成型後２４時間放置してそのまま測定したものと、成型後２４時間放置した後に５０℃温水中に１週間浸漬させて吸水させたものの芯部材の引抜強度（Ｎ）を、引抜速度３０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
試験結果を図４（ｂ）に示す。
本発明に係る樹脂製中空容器の実施例は、比較例に比較して温水浸漬後の引抜強度が最も高い値を示し、吸湿による低下も小さい。
試験に使用する樹脂製中空容器の実施例と比較例の構成内容を図４（ａ）に示す。
実施例は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、ポリエチレン樹脂製の樹脂部材を有して変性ポリエチレンの接着層を有するインサート部品をインサートして形成してある。
このインサート部品の接着層は、変性ポリエチレンの接着シートをインサート部品の成型時にインサートして形成した。
また、接着シートは、変性ポリエチレン接着剤（アドテックス、ＦＴ６１ＡＲ３、日本ポリエチレン株式会社製）を熱プレス機で厚み０．４ｍｍにプレス成型して作製した。
比較例１は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、ナイロン樹脂製の樹脂部材を有して変性ポリエチレンの接着層を有するインサート部品をインサートして形成した。
比較例２は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、芯部材を樹脂部材と接着シートを用いないで直接インサートして形成した。
比較例３は、ナイロン樹脂製の中空容器本体に、ナイロン樹脂製の樹脂部材を有して接着層を有しないインサート部品をインサートして形成した。
引抜強度試験は、実施例と各比較例の樹脂製中空容器を、それぞれ成型後２４時間放置してそのまま測定したものと、成型後２４時間放置した後に５０℃温水中に１週間浸漬させて吸水させたものの芯部材の引抜強度（Ｎ）を、引抜速度３０ｍｍ／ｍｉｎで測定した。
試験結果を図４（ｂ）に示す。
本発明に係る樹脂製中空容器の実施例は、比較例に比較して温水浸漬後の引抜強度が最も高い値を示し、吸湿による低下も小さい。
本発明の趣旨は、中空容器本体に取付金具、配管部品、口金等の部品を直接的にインサート成形すると取付金具等のインサート部品と樹脂との接合部に要求される、例えば耐湿性が要求される引抜強度等が充分に得られない場合にインサート部品を中空容器本体とは異なる樹脂に埋め込み（鋳込み）、この樹脂に埋め込んだ（鋳込んだ）インサート部品と中空容器本体とを接着層を介在させて一体成形することで複合的な総合品質を確保できるようにしたものである。
１ ブロー成型装置
２、３ 成型金型
４ キャビティ
４ａ キャビティ壁面
５ 押出機
６ ダイス
６ａ 吹出口
１０ 樹脂製中空容器（燃料タンク）
１０ａ 給油口
２０ 中空容器本体
２０ａ パリソン
３０ インサート部品
３０ａ 雌ねじ開口側面
３１ 芯部材（取付金具）
３１ａ 雌ねじ
３２ 樹脂部材
３３ 接着層
２、３ 成型金型
４ キャビティ
４ａ キャビティ壁面
５ 押出機
６ ダイス
６ａ 吹出口
１０ 樹脂製中空容器（燃料タンク）
１０ａ 給油口
２０ 中空容器本体
２０ａ パリソン
３０ インサート部品
３０ａ 雌ねじ開口側面
３１ 芯部材（取付金具）
３１ａ 雌ねじ
３２ 樹脂部材
３３ 接着層
Claims (1)
- 樹脂製の中空容器からなる燃料タンク本体とインサート部品とを備え、
前記燃料タンク本体はナイロン樹脂からなり、
前記インサート部品は取付金具である芯部材を当該取付金具の取付面を除いた外周部でポリオレフィン樹脂からなる樹脂部材に埋め込んであるとともに、前記樹脂部材は取付面を除いた外周部に変性ポリエチレン樹脂からなる接着層を設けてあり、
前記インサート部品の接着層部を鋳込むように燃料タンク本体を形成するナイロン樹脂でブロー成形によりインサート成形してあることを特徴とする燃料タンク。
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| JP2006079231A JP4846404B2 (ja) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | 燃料タンク |
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| JP2006079231A JP4846404B2 (ja) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | 燃料タンク |
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