JP4860213B2 - 多層樹脂チューブ - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の燃料配管に用いられる多層樹脂チューブに係り、特に、耐熱性を強化し、燃料タンク内で使用できるようにした多層樹脂チューブに関する。
近年、自動車の燃料配管には、樹脂チューブが多く用いられるようになってきている。樹脂チューブは、金属チューブと違って錆びることがなく、また、加工が容易であり、設計上の自由度が大きく、軽量であるなどの数々の利点がある。
この樹脂チューブを燃料配管に用いる場合に問題となる点は、ガソリンがチューブを透過して外部に放出されるということである。近時、欧米では、環境問題との関係から、燃料配管に用いられる樹脂チューブについて燃料透過規制がますます強化されてきている。
そこで、燃料配管に用いる樹脂チューブに燃料が透過し難い性質（以下、低透過性という）を付加することが急務の課題となっており、低透過性を向上させるため、ガソリンに接触する最内層を低透過性の樹脂から形成し、その外側に接着層を介して最外層にポリアミド樹脂などを用いた樹脂チューブがある。
ところで、近時は自動車部品のモジュール生産が進んでいる。自動車用燃料タンクに関しても、タンク内に燃料ポンプや、キャニスター、各種バルブ等をあらかじめ一体的に組み込んだモジュール部品の生産が行われるようになってきている。
このようなモジュール化された燃料タンクでは、タンク内部の配管に樹脂チューブが使われている。燃料タンクは密閉されるので、タンク内部で使用される樹脂チューブの場合、上述した燃料の低透過性は要求されない。
ところが、燃料タンクをモジュール生産する場合には、通常の樹脂チューブであれば必要とされない耐熱性が大きな問題となる。すなわち、モジュール生産では、燃料ポンプ、キャニスター、各種バルブ等をタンク内に組み込み、樹脂チューブでつないだ後、タンクは塗装ラインに投入される。この塗装ラインでは、焼き付け塗装が行われ、ワークが１８０℃程度まで加熱した状態で塗装される。このため、融点の低い樹脂を材料とするチューブでは、温度により劣化が生じてしまうという問題がある。
従来、高融点を持つ樹脂を材料とする単層チューブとしては、ＥＴＦＥ（エチレン＋テトラフルオロエチレン共重合体）単層チューブ、ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート）単層チューブ、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）単層チューブ、ＰＡ／ＰＡ６６（ポリアミド６とポリアミド６６のコンパウンド）単層チューブなどが知られている。
従来、高融点を持つ樹脂を材料とする単層チューブとしては、ＥＴＦＥ（エチレン＋テトラフルオロエチレン共重合体）単層チューブ、ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート）単層チューブ、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）単層チューブ、ＰＡ／ＰＡ６６（ポリアミド６とポリアミド６６のコンパウンド）単層チューブなどが知られている。
しかしながら、この種の従来の単層チューブの場合、耐熱性の点では問題はないが、材料が高価である点や、耐燃料油性が低い点に問題がある。
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、低価格の材料を主体としながら、必要十分な耐熱性と耐燃料油性が得られ、信頼性の高い多層樹脂チューブを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、耐熱性と耐燃料油性に優れかつ低価格で、燃料タンクをモジュール生産するために、タンク内部の配管接続に適した多層樹脂チューブを提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、自動車の燃料タンク内部に収容されてタンク内での配管に用いられるチューブであって、熱可塑性樹脂を材料とする複数の樹脂層からなる多層構造を有する多層樹脂チューブにおいて、前記燃料タンク内の燃料に直接接触する燃料接触面を有する最外層および最内層を酸変性されたＥＴＦＥからなる、中間層に較べてごく薄い樹脂層とし、前記中間層をポリアミド６またはポリアミド６６を主体とする樹脂層とする３層サンドイッチ構造にしたことを特徴とするものである。
本発明の好適な実施形態によれば、中間層は、ポリアミド６またはポリアミド６６、オレフィン系エラストマーまたはエステル系エラストマーを含有するポリアミド６、オレフィン系エラストマーまたはポリエステル系エラストマーを含有するポリアミド６６、ポリアミド６とポリアミド６６とがコンパウンドした樹脂にポリエステル系エラストマーまたはオレフィン系エラストマーを含有する樹脂のいずれかが好適である。エラストマーを含有する樹脂の場合、エラストマーの含有量は、１０〜４０（重量％）の範囲であることが好ましい。
本発明によれば、低価格のポリアミド６、６６などの材料を主体としながら、必要十分な耐熱性と耐燃料油性が得られ、信頼性の高い多層樹脂チューブが得られ、とりわけ、耐熱性と耐燃料油性に優れかつ低価格で、燃料タンクをモジュール生産するために、タンク内部の配管接続に適した多層樹脂チューブにすることができる。
以下、本発明による多層樹脂チューブの一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図２は本実施形態の多層樹脂チューブの側面図である。この多層樹脂チューブは角形の凹凸が所定のピッチで連続する蛇腹部１と管端部を形成する直管部２とからなる蛇腹形状のチューブである。
図２は本実施形態の多層樹脂チューブの側面図である。この多層樹脂チューブは角形の凹凸が所定のピッチで連続する蛇腹部１と管端部を形成する直管部２とからなる蛇腹形状のチューブである。
図１は、図２の多層樹脂チューブの直管部２における横断面を示す。この多層樹脂チューブは外側から順に第１層から第３層まで、全部で３層の樹脂層から構成されている３層構造のチューブである。第１層は、耐燃料性を高めるためのフッ素樹脂層である。第２層は、チューブ本体に強度と耐熱性を付加する中間層である。第３層は第１層と同じく耐燃料性を高めるためのフッ素樹脂層である。
本実施形態では、第１層と第３層のフッ素樹脂層は、好ましくは、酸変性されたＥＴＦＥからなる樹脂層である。第２層は、ＰＡ６やＰＡ６６などの高融点の熱可塑性樹脂からなる。第１層、第３層と、第２層とでは層の厚さが異なり、第２層の中間層がチューブの厚さの大部分を形成し、第１層、第３層はごく薄い樹脂層である。
本実施形態によれば、中間層である第２層は、ＰＡ６、ＰＡ６６のような高融点の熱可塑性樹脂からなるので、燃料タンクをモジュール生産する場合に次のような利点が得られる。
すなわち、燃料ポンプ、キャニスター、各種バルブ等をタンクに取り付けられた燃料タンクは、本実施形態の多層樹脂チューブを用いて配管してから、塗装ラインに送られ、ここで焼き付け塗装が行われる。この焼き付け塗装では、１８０℃程度までタンクを加熱した状態で塗装される。本実施形態の多層樹脂チューブでは、チューブ本体を構成する中間層が焼き付け塗装での加熱温度以上の融点をもつ樹脂からなるので、劣化することがない。
なお、第２層の中間層については、ＰＡ６、ＰＡ６６単独のほか、ＰＡ６、ＰＡ６６にエラストマーを含有した樹脂を用いるようにしてもよい。この場合、ＰＡ６は、融点は２４０℃付近でほどほどの硬さをもっている。これに対してＰＡ６６は、融点はＰＡ６に比べると、より高い２６０℃付近である一方、硬い性質の樹脂である。したがって、柔軟性の必要とされるチューブでは、ＰＡ６、ＰＡ６６を主体にしてさらにエラストマーを混合し、実際の配管状況に応じた適当な柔軟性を付加するようにしてもよい。エラストマーの含有量としては、１０〜４０重量％が好ましい。１０％未満では、柔軟性向上に寄与せず、４０％を超えるとポリアミド樹脂の長所が欠落する問題がある。なお、本実施形態では、図２のような蛇腹形状のチューブとすることにより、さらに柔軟性を高めることができる。
本実施形態による多層樹脂チューブは、自動車の燃料タンク内の配管に使われることを前提としており、タンク外部で使用される燃料配管用の樹脂チューブの場合と異なり、低透過性に優れた性質の樹脂であると必ずしもいえないＰＡ６、ＰＡ６６でも、燃料透過は問題にはならない。
以上のような本実施形態による多層樹脂チューブを自動車の燃料タンク内部に収容して燃料ポンプやキャニスタとの配管接続に用いる場合、最外層の第１層には燃料タンク内部に満たされている燃料が直接接触する。また、最内層の第３層は、燃料の通路となるので通路を流れる燃料が直接接触することになる。
本実施形態によれば、燃料接触面となる第１層、第３層は、耐燃料性の高いフッ素樹脂から形成されているので、燃料、特にアルコール含有燃料に侵されることなく、チューブ全体としての強度の低下を防ぐことができる。このフッ素樹脂層は、燃料に対する耐性を強化できれば十分であり、極力薄い層、０．０３ミリ程度であっても十分である。ただし、０．０３ミリ以下になると共押出成形での層厚のコントロールが困難になるので、下限は、０．０３ミリである。
薄いフッ素実施層と中間層の安価なＰＡ６、ＰＡ６６との組み合わせによりチューブを構成しているので、高価なフッ素樹脂の採用によるコスト増を回避した上で、多様な性能をインタンク用のチューブを実現できる。
以上、蛇腹形状のチューブに適用した実施形態について説明したが、本発明は、ストレートな直管であってもよいことはもちろんである。
次に、表１に本発明の多層樹脂チューブの実施例１乃至８の各層を構成する樹脂の具体例を示す。
第１層、第３層はフッ素樹脂層で、これは実施例１乃至８で共通である。このフッ素樹脂層に用いる樹脂には、例えば、旭硝子製のＡＨ２０００などがある。
第２層の中間層には、実施例１乃至８のようなバリエーションがあり、ＰＡ６には、宇部興産製の１０１５ＪＩＸ４０が好適である。ＰＡ６６としては、旭化成製レオナ１７０２が好適である。
実施例３、実施例４のように、ＰＡ６に含有させるエラストマーには、ポリエステル系エラストマーや、オレフィン系エラストマーを用いることができる。実施例５、実施例６のＰＡ６６に含有させるエラストマーも同様である。
実施例７、実施例８は、ＰＡ６とＰＡ６６コンパウンドした樹脂がエラストマーを含有する中間層を有する実施例で、ＰＡ６とＰＡ６６を任意の混合比率で混ぜ、適当な柔軟性を付加するようにしてよい。
１ 蛇腹部
２ 直管部
２ 直管部
Claims (7)
- 自動車の燃料タンク内部に収容されてタンク内での配管に用いられるチューブであって、熱可塑性樹脂を材料とする複数の樹脂層からなる多層構造を有する多層樹脂チューブにおいて、
前記燃料タンク内の燃料に直接接触する燃料接触面を有する最外層および最内層を酸変性されたＥＴＦＥからなる、中間層に較べてごく薄い樹脂層とし、前記中間層をポリアミド６またはポリアミド６６を主体とする樹脂層とする３層サンドイッチ構造にしたことを特徴とする多層樹脂チューブ。 - 前記中間層を構成する樹脂は、ポリアミド６またはポリアミド６６からなることを特徴とする請求項１に記載の多層樹脂チューブ。
- 前記中間層は、オレフィン系エラストマーまたはエステル系エラストマーを含有するポリアミド６からなることを特徴とする請求項２に記載の多層樹脂チューブ。
- 前記中間層は、オレフィン系エラストマーまたはポリエステル系エラストマーを含有するポリアミド６６からなることを特徴とする請求項２に記載の多層樹脂チューブ。
- 前記中間層は、ポリアミド６とポリアミド６６とがコンパウンドした樹脂にポリエステル系エラストマーまたはオレフィン系エラストマーを含有する樹脂からなることを特徴とする請求項２に記載の多層樹脂チューブ。
- 前記エラストマーの含有量は、１０〜４０（重量％）の範囲であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかの項に記載の多層樹脂チューブ。
- チューブ形状が蛇腹形状に成形されたチューブであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の多層樹脂チューブ。
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