JPH08100873A - ポリマーチューブ - Google Patents

ポリマーチューブ

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JPH08100873A
JPH08100873A JP7235068A JP23506895A JPH08100873A JP H08100873 A JPH08100873 A JP H08100873A JP 7235068 A JP7235068 A JP 7235068A JP 23506895 A JP23506895 A JP 23506895A JP H08100873 A JPH08100873 A JP H08100873A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可撓性が高く、破裂圧抵抗性が高く、線伸長
性の少ないポリマーチューブを提供する。 【解決手段】 チューブの少なくとも一部が波形であ
り、該波により形成されるリングがチューブの軸の周囲
に伸長しており、波の少なくとも一部分が卵形もしくは
楕円、または少なくとも一箇所が偏平に形成されている
ことに特徴付けられる、少なくとも１のポリマー層から
成るポリマーチューブ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、その表面波
形状の新規実施態様を有するポリマーチューブである。
ポリマーチューブの少なくとも１部分を波形にし、波形
リングをチューブ軸の周囲に広げる。本発明のポリマー
ラインは高い可撓性、破裂圧抵抗性および少ない線伸長
性を有する。
【０００２】本発明のポリマーチューブの特に好ましい
実施態様または出願分野は、自動車製造で使用される冷
却水ラインである。
【０００３】本発明のポリマーチューブは、ポリマーパ
イプの同時押出後、吹込成形または吸引成形によってチ
ューブを偏平にすることを含む波形形成により製造でき
る。別法として、本発明のポリマーチューブはパイプ操
作を伴うおよび伴わない押出または同時押出または吹込
成形または逐次吹込成形によって製造できる。
【０００４】
【従来の技術】波形パイプおよび波形ホースは実際使用
されている種々の実施態様が公知である。そのようなパ
イプおよびホースは、例えば、自動車工業で使用され
る。従って、波形壁体を有するチューブはすでにドイツ
特許出願公開ＤＥ−Ａ−４０００４３４号で公知であ
る。しかしながら、その波形は外側から引くだけでな
く、内側から圧力をかけることにもよっても広げること
ができるという欠点を有する。しかしながら、特に冷却
ラインに関しては、一般に著しい温度変化を伴う繰返圧
力変動が、それによって起こる応力の変化のために材料
疲労をもたらし、従ってチューブの早期破裂をもたら
す。
【０００５】更に、自動車工業の狭い許容度では、加熱
および圧力応力による長さの変化ができるだけ小さいチ
ューブが必要である。このチューブは、波形であるた
め、可撓性であり、比較的小さく丸く曲げることができ
るために、工程においては、チューブの配置を非常に自
由にすることができる。
【０００６】しかしながら、そのようなパイプおよびホ
ースは波形であるため、内部圧力の作用を受ける場合と
同様、縦方向の張力により引かれる結果、長さの比較的
大きい変化が生じるという欠点を有する。しかし、多く
の場合には、そのような長さの変化は望ましくない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、上記の先行技術の欠点を避けるとともに圧力を負荷
でき、可撓性が高く、破裂圧抵抗性を有し、線伸長の少
ない新規な形状を有するポリマーチューブを開発するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、チュー
ブの少なくとも一部が波形であり、該波により形成され
るリングがチューブの軸の周囲に伸長しており、波の少
なくとも一部分が卵形もしくは楕円、または少なくとも
一箇所が偏平に形成されていることに特徴付けられる、
少なくとも１のポリマー層から成るポリマーチューブに
より達成される。本発明のポリマーチューブはポリマー
パイプの同時押出後、吹込または吸引成形による偏平化
を含む波形形成により製造できる。更に、本発明のポリ
マーチューブは、押出吹込形成、同時押出形成またはホ
ース操作を行ってまたはホース操作を行わないで吹込形
成により製造できる。
【０００９】ドイツ実用新案ＤＥ−ＧＭ９３１９１９
０．１、ＤＥ−ＧＭ９３１９８７９．５およびＤＥ−Ｇ
Ｍ９４０２１８０．５に記載の先行技術の波形チュー
ブ、即ち、通常の波形チューブまたは波形間でストリッ
プ形状連結を有する通常の波形チューブを越えて驚くべ
き以下の利点を、波形の形状またはこの形状において波
形が円形断面を有さず（少なくともその一部におい
て）、その代わりに、卵形状または楕円形状または少な
くとも１箇所を偏平とした円状で実施される新規形状で
達成する、 − 縦方向への強化効率が改良され、従って、内部圧力
応力を受ける場合に長さの変化がほとんどない、 − 最初の波形状に関して、特に、偏平部分を一定角度
で逐次位置をずらしてゆく実施態様においては、最小曲
げ半径の変化がない、 − リブまたはビードで補強されたパイプのごとく崩壊
傾向を増大することがない、 − １０％高い破裂抵抗性。
【００１０】特に、本発明の波形状の実施態様として
は、各々の波を少なくとも一箇所で偏平にするかまたは
楕円または卵形の形状にする。特に、偏平部分または卵
形または楕円の短い半軸部分を、一定の角度で逐次位置
をずらして形成し得る。
【００１１】本発明のチューブは、可撓性および可曲性
は同じであるが、破裂圧が１５％高く、線伸長が４７％
少ない。これは以下の表１に示されている。本実施例に
おいては、同じ肉厚（１ｍｍ）のグリラミド（Grilami
d）Ｌ２５で製造したモノ−パイプの異なる縦断面を有
するものを試験した：
【００１２】
【表１】
【００１３】有限要素法（ＦＥＭ）による解析によっ
て、図４の実施態様は長さの変化について１０％改良さ
れた結果を示している。本発明のポリマーチューブは、
パイプを生成するためにポリマーの押出または同時押
出、ついで、吸引成形または吹込成形により波形および
ストリップを形成することにより製造することができ
る。本発明のポリマーチューブは、押出吹込成形法（パ
イプを操作するまたはしない逐次押出吹込成形）による
種々の実施態様でも製造できる。これらの方法は技術の
現状であり、とりわけ、ＤＥ−ＧＭ９３１９１９０およ
びＤＥ−ＧＭ９３１９８７９に記載されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、特に、自動車の冷却水
ラインのような加圧下に置くのが可能であるポリマーチ
ューブに関する。波形壁体を有するチューブはこのよう
な使用用に提示されている（ドイツ特許ＤＥ−ＰＳ４０
００４３４、欧州特許ＥＰ−００１０７５１）。しかし
ながら、その波形は外側から引くだけでなく、内側から
押すことによっても広がるという欠点を有する。
【００１５】しかしながら、特に冷却水ラインに関して
は、一般に激しい温度変化をも伴う繰返圧力変動が、そ
れにより開始される応力の変化のために材料疲労をもた
らし、従ってラインの早期破壊をもたらす。更に、自動
者工業の狭い許容度によれば、加熱および圧力応力の結
果、長さの変化が可能なかぎり小さいチューブが必要で
ある。
【００１６】冷却水ラインとしての使用に関しては、圧
力を負荷できる本発明のポリマーチューブは、相溶性で
あるポリマー、特に接触面で相溶できるポリマー類の少
なくとも１のポリマー層から成り、チューブの少なくと
も一部分が波形であり、波形により形成されるリングが
チューブの軸の周囲に同心円に広がっている。本発明の
ポリマーチューブは高い可撓性、加水分解および破裂へ
の抵抗性、線伸長の安定性を示す。
【００１７】特に、圧力負荷された際に波形チューブの
長さの変化が小さいことは非常に硬い材料を使用するこ
とで達成される。ホモポリアミドまたはポリフェニレン
スルフィドのようなこれらの硬い材料は、構造から生じ
るノイズを伝達するおよび防音に不適当であるという欠
点を有する。自動車工業において、例えば、ノイズを小
さくする努力がなされている。ノイズの発生は、熱可塑
性エラストマー群からの特に軟質の材料を、該軟質材料
がチューブの表面を形成するよう同時押出することによ
って減少できる。
【００１８】ガソリンフィラーネックに関しては、波形
チューブが可撓性が大きいことに加えて、伸縮能力が高
い領域および伸縮能力の少ない領域を有することが重要
である。本発明のポリマーチューブは、特に可撓性の波
形の態様を伸縮能力が大きいことが必要である領域に配
置し、伸縮能力を減らしたい場所に本発明の態様を配置
するという特に有利な方法でこれを達成する。
【００１９】本発明のポリマーチューブは加圧系におけ
るのと同様加圧力下の系に関する先行技術の波形チュー
ブより有利なので、好ましくは、本発明のポリマーチュ
ーブはエンジン入口領域の空気供給ラインのような加圧
下の系でも使用できる。
【００２０】本発明のポリマーチューブは、例えば、媒
体に関して不活性な内層および圧力および機械的影響に
抵抗性である層を有する異なる機能のポリマー層から有
利な方法で構成される。更に、ノイズを消すために表面
上の非常に軟質なポリマーを使用することが可能であ
る。この軟質ポリマーはポリアミド（ＴＰＥ−Ａ）、ポ
リエステル（ＴＰＥ−Ｅ）、ポリオレフィン類（ＴＰＥ
−Ｏ、ＴＰＥ−Ｖ）およびスチレン（ＴＰＥ−Ｓ）を基
礎とする熱可塑性エラストマーの群から選択できる。
【００２１】互いに相溶可能な２種またはそれ以上のポ
リマー層のモノ−ホースまたはパイプが好ましい。互い
に不満足な相溶性を有するポリマーの層を有する場合に
は、隣接層のポリマーと相溶できるポリマーの暫定的な
層を含むのが好ましい。官能基を含むホモ−およびコポ
リオレフィン類または結合されるべき層の種々のポリマ
ーのブレンドがこの中間層に適している。
【００２２】破裂圧に抵抗性の層は、ホモポリアミド
類、コポリアミド類、これらのうちのお互いまたは他の
ポリマー類とのブレンドまたは混合物から成る群から選
ばれるポリアミド類から成ることが好ましく、そのう
ち、６〜１２個の炭素原子を有する直鎖状脂肪族モノマ
ー類、６〜１２個の炭素原子を有する芳香族モノマー類
および／または６〜２０個の炭素原子を有するシクロ脂
肪族モノマー類のポリアミドが好ましい。ポリアミド
６、ポリアミド６６およびポリアミド１２は特に好まし
い。
【００２３】内層はポリオレフィン類から成ることが好
ましい。この場合には、ハロゲン化および非ハロゲン化
ホモ−およびコポリ−オレフィン類、それらの混合物お
よびそれらのブレンドが特に好ましく、特に耐圧性層と
の相溶性をもたらす官能基を有するものが好ましい。こ
の相溶性を有さない場合には、上記の中間層が必要であ
る。
【００２４】好ましいハロゲン化のタイプは、ＰＶＤＦ
およびＥＴＦＥのようなフッ化ホモ−またはコ−ポリオ
レフィン類である。相溶可能なまたは相溶性を生じるポ
リマー類は、グラフトポリオレフィン類以外、適当なコ
ポリマー類、例えば、アクリル酸誘導体および同族体に
よりそれらの官能基を受け取るものである。
【００２５】更に好ましい実施態様はホモポリオレフィ
ン、例えば、ポリプロピレンとＥＰＤＭ（結合するのが
好ましい）のブレンドの内層、官能化ホモ−またはコポ
リオレフィンの中間層およびポリアミド６または１２の
外層を有する。
【００２６】本発明のポリマーチューブの特に有利な実
施態様は、ポリマーが本質的にα−不飽和ジカルボン酸
をグラフトされるコポリオレフィンである内層および本
質的にポリアミド１２である外層から成る。この場合に
必要な中間層には本質的にポリアミドおよびＰＶＤＦか
らなるブレンドが有利である。
【００２７】本発明のポリマーチューブの別の好ましい
態様においては、内層のポリマーがポリフェニレンスル
フィドまたは官能基を有するそのコポリマーであり、耐
圧性層がポリアミド１２から成る。
【００２８】本発明のポリマーチューブの別の好ましい
態様においては、ポリエステル類の群から成る内層およ
びポリアミド６または１２から成る外層から成る。別の
好ましい態様は、ポリマーが単独で破裂圧耐性、耐薬品
性および遮断効果の要件に合致するなら、使用できるも
のである。これはいわゆるモノ−パイプのような場合に
は、一層から成る波形ダクトを使用する。
【００２９】好ましい材料は、ポリアミド類、それらの
コポリアミド類および互いにおよび他のポリマー類、ハ
ロゲン化ポリオレフィン類、非ハロゲン化ポリオレフィ
ン類、ポリフェニレンスルフィド、ポリエステルおよび
他のものとのブレンドである。
【００３０】各々層のポリマー類を現状の技術に従っ
て、製造−または使用−特異性添加剤添加剤で変性でき
る。これに関して、耐衝撃性または伝導度を改良する安
定剤、可塑剤、顔料および添加剤が挙げられる。
【００３１】本発明の実施態様の各々層の層厚みは、要
件、例えば、遮断効果、破裂圧耐性または耐衝撃性に適
合するよう選ばれ、０．０５ｍｍ〜３ｍｍで変更でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 いわゆる「ＧＡＭＭＡ」縦断面を有する先行
技術の波形チューブを示している。
【図２】 いわゆるリブ縦断面「Ｒ」（ＤＥ−ＧＭ９４
０２１８０のＧＡＭＭＡリブ）の波形チューブを示して
いる。
【図３】 「ＧＡＭＭＡオープン−エンド・レンチ」と
称する波形縦断面を有する本発明のポリマーチューブの
実施態様を示している。
【図４】 波形を楕円とした態様である本発明の別の波
形縦断面を示している。
【図５】 有限要素法（ＦＥＭ）による解析の基礎であ
る本発明の図４のタイプの単層チューブを示している。
【符号の説明】
（１）外層、（２）中間層、（３）内層。

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チューブの少なくとも一部が波形であ
    り、該波により形成されるリングがチューブの軸の周囲
    に伸長しており、波の少なくとも一部分が卵形もしくは
    楕円、または少なくとも一箇所が偏平に形成されている
    ことに特徴付けられる、少なくとも１のポリマー層から
    成るポリマーチューブ。
  2. 【請求項２】 各波の少なくとも一箇所を偏平にし、ま
    たは各波が卵形または楕円として形成されていることを
    特徴とする請求項１記載のポリマーチューブ。
  3. 【請求項３】 偏平部分または卵形または楕円の短い半
    軸が一定の角度で逐次位置をずらされていることを特徴
    とする請求項１または２のポリマーチューブ。
  4. 【請求項４】 ホモ−および／またはコ−ポリアミド
    類、ホモ−および／またはコポリエステル類、ポリフェ
    ニレンスルフィド（ＰＰＳ）および／またはそのコポリ
    マー類、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）および
    ／またはそのコポリマー類、ハロゲン化および非ハロゲ
    ン化ポリオレフィン類および／またはそれらのコポリマ
    ー類およびポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）および／
    またはその混合物またはブレンドを含む群から選ばれる
    ポリマー類の耐圧性層を有することを特徴とする請求項
    １〜３のいずれかに記載のポリマーチューブ。
  5. 【請求項５】 ポリエステルがポリブチレンテレフタレ
    ートまたはポリエチレンテレフタレートまたはそれらの
    コポリマー類またはそれらの混合物またはブレンドであ
    ることを特徴とする請求項４記載のポリマーチューブ。
  6. 【請求項６】 ホモ−および／またはコ−ポリアミド類
    が６〜１２個の炭素原子を有する直鎖状脂肪族モノマー
    類または６〜２０個の炭素原子を有する環状脂肪族モノ
    マー類から成ることを特徴とする請求項４記載のポリマ
    ーチューブ。
  7. 【請求項７】 ポリアミドが方法特異性または使用特異
    性添加剤により変性されていてもよいポリアミド６、ポ
    リアミド６６またはポリアミド１２であることを特徴と
    する請求項６記載のポリマーチューブ。
  8. 【請求項８】 ポリオレフィンが、ＨＤＰＥ、ＬＤＰ
    Ｅ、ＬＬＤＰＥ、ポリブテン−１またはポリ−４−メチ
    ルペンテンを含む、エチレン／テトラフルオロエチレ
    ン、ポリプロピレン、結合または非結合ポリエチレンで
    あることを特徴とする請求項４記載のポリマーチュー
    ブ。
  9. 【請求項９】 ポリマーが、ポリフェニレンエーテルお
    よびホモ−またはコポリアミド類の混合物またはブレン
    ドであることを特徴とする請求項４記載のポリマーチュ
    ーブ。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１の内層、少なくとも１の
    プライマー層であってもよい中間層および少なくとも１
    の外層から成り、少なくとも１の中間層がさらに遮断能
    を有する請求項１〜９のいずれかに記載のポリマーチュ
    ーブ。
  11. 【請求項１１】 運搬される媒体に対して不活性である
    少なくとも１の内層および圧力および機械的影響に抵抗
    性である層を含んで成ることを特徴とする請求項１〜１
    ０のいずれかに記載のポリマーチューブ。
  12. 【請求項１２】 圧力および機械的影響に抵抗性である
    層が、ホモポリアミドまたはコポリアミドまたはお互い
    または他のポリマー類とのそれらのブレンドまたは混合
    物から成ることを特徴とする請求項１１に記載のポリマ
    ーチューブ。
  13. 【請求項１３】 ホモ−またはコポリアミド類が６〜１
    ２個の炭素原子を有する直鎖状脂肪族モノマー類または
    ６〜２０個の炭素原子を有するシクロ脂肪族モノマー類
    から成ることを特徴とする請求項１２記載のポリマーチ
    ューブ。
  14. 【請求項１４】 ホモポリアミドが、方法特異性または
    使用特異性添加剤により変性してもよいポリアミド６、
    ポリアミド６６またはポリアミド１２であることを特徴
    とする請求項１２に記載のポリマーチューブ。
  15. 【請求項１５】 圧力および機械的影響に抵抗性である
    層が、ホモポリアミドまたはコポリアミドおよびポリフ
    ェニレンエーテル（ＰＰＥ）のブレンドまたは混合物か
    ら成ることを特徴とする請求項１１記載のポリマーチュ
    ーブ。
  16. 【請求項１６】 外層が隣接層と相溶させる官能基を有
    してもよいポリアミドエラストマー（ＴＰＥ−Ａ）、ポ
    リエステルエラストマー（ＴＰＥ−Ｅ）、ポリオレフィ
    ンエラストマー（ＴＰＥ−Ｏ）、スチレンエラストマー
    （ＴＰＥ−Ｓ）を含む熱可塑性エラストマーまたはそれ
    らの混合物またはブレンドから成ることを特徴とする請
    求項１〜１５記載のポリマーチューブ。
  17. 【請求項１７】 内層が、内層を外層と相溶性にさせる
    官能基を有していてもよいハロゲン化または非ハロゲン
    化ホモ−またはコポリオレフィン類、それらの混合物ま
    たはブレンドからなることを特徴とする請求項１〜１６
    のいずれかに記載のポリマーチューブ。
  18. 【請求項１８】 内層が、内層を外層と相溶性にさせる
    官能基を有してもよいホモ−またはコ−ポリオレフィン
    類、それらの混合物またはブレンドから成り、架橋した
    ゴム粒子が内層に分散によって分配されていることを特
    徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載のポリマー
    チューブ。
  19. 【請求項１９】 結合されるゴム炭化水素粒子がエチレ
    ン−プロピレン−テルポリマー（ＥＰＤＭ）、ニトリル
    ゴム炭化水素（ＮＢＲ）および／またはエチレン−プロ
    ピレンコポリマー類（ＥＰＭ）であることを特徴とする
    請求項１８記載のポリマーチューブ。
  20. 【請求項２０】 内層が、内層を外層と相溶性にさせる
    官能基を有していてもよいシラン−結合、ハロゲン化ま
    たは非ハロゲン化ホモ−またはコポリオレフィン、それ
    らの混合物またはブレンドから成ることを特徴とする請
    求項１１〜１６のいずれかに記載のポリマーチューブ。
  21. 【請求項２１】 内層が、内層を外層と相溶性にさせる
    官能基を有していもよいポリフェニレンスルフィド（Ｐ
    ＰＳ）、それらの混合物またはブレンドから成ることを
    特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載のポリマ
    ーチューブ。
  22. 【請求項２２】 内層が、ポリブチレンテレフタレート
    （ＰＢＴ）を含むポリエステルから成ることを特徴とす
    る請求項１１〜１６のいずれかに記載のポリマーチュー
    ブ。
  23. 【請求項２３】 内層がホモ−またはコ−ポリビニルク
    ロリド、それらの混合物またはブレンドから成ることを
    特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載のポリマ
    ーチューブ。
  24. 【請求項２４】 内層がホモ−またはコポリオキシメチ
    レン（ＰＯＭ）のようなホモ−またはコ−アセタレン、
    またはそれらの混合物またはブレンドから成ることを特
    徴する請求項１１〜１６のいずれかに記載のポリマーチ
    ューブ。
  25. 【請求項２５】 内層が、内層を隣接層と相溶させる官
    能基を有していてもよいポリオレフィンエラストマー類
    （ＴＰＥ−Ｏ）またはそれらの混合物またはブレンドか
    ら成ることを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに
    記載のポリマーチューブ。
  26. 【請求項２６】 内層が外層との相溶性が不十分である
    ハロゲン化または非ハロゲン化ホモ−またはコポリオレ
    フィン類から成り、これら２層と相溶性である中間層が
    配置され、中間層がグラフト化ポリオレフィン、グラフ
    ト化または共重合により官能基を提供されたコポリオレ
    フィン、これらと非官能基化ポリマー類とのブレンド、
    または内層と外層にそれぞれ関連するポリマー類と必要
    に応じて、別のポリマーのブレンドから本質的に成るこ
    とを特徴とする請求項１１〜２５のいずれか１項に記載
    のポリマーチューブ。
  27. 【請求項２７】 内層が非グラフト化ポリオレフィンに
    よって部分的に置き換えられていてもよい、α−不飽和
    ジカルボン酸をグラフト化したコポリオレフィンから成
    り、圧力および機械的影響に抵抗性である層が変性また
    は非変性ポリアミド１２から成ることを特徴とする請求
    項１７記載のポリマーチューブ。
  28. 【請求項２８】 内層がＰＶＤＦから成り、圧力および
    機械的影響に抵抗性である層が変性されたポリアミド６
    またはポリアミド１２から成り、中間層が内層および圧
    力および機械的影響に抵抗性である層のポリマー類のブ
    レンドであることを特徴とする請求項１〜２７のいずれ
    かに記載のポリマーチューブ。
  29. 【請求項２９】 内層がポリオレフィンまたはコポリオ
    レフィンとＥＰＤＭとのブレンドであり、中間層が官能
    基化ポリオレフィンまたはコポリオレフィンであり、圧
    力および機械的影響に抵抗性である層が変性または非変
    性ポリアミド１２であることを特徴とする請求項２６記
    載のポリマーチューブ。
  30. 【請求項３０】 ポリマーパイプの同時押出後、吹込ま
    たは吸引成形による偏平化を含む波形形成により製造で
    きる請求項１〜２９のいずれかに記載のポリマーチュー
    ブ。
  31. 【請求項３１】 押出吹込形成、同時押出形成またはホ
    ース操作を行ってまたはホース操作を行わないで吹込形
    成により製造できる請求項１〜２９いずれかに記載のポ
    リマーチューブ。
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