JPH08323122A - 多層プラスチック製燃料フィルタ - Google Patents
多層プラスチック製燃料フィルタInfo
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- JPH08323122A JPH08323122A JP8126962A JP12696296A JPH08323122A JP H08323122 A JPH08323122 A JP H08323122A JP 8126962 A JP8126962 A JP 8126962A JP 12696296 A JP12696296 A JP 12696296A JP H08323122 A JPH08323122 A JP H08323122A
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Abstract
される、帯電防止特性を有する多層プラスチック製を提
供する。 【解決手段】 該燃料フィルタは、少なくとも3層から
なり、その際内層および外層は導電性に加工されたプラ
スチック(成分A)からなり、それらの間に非導電性加
工されたプラスチック(成分B等)からなる1つ以上の
層が埋め込まれており、前記内層および外層は互に貫通
する導電性パスを形成する。 【効果】 該燃料フィルタは、特に自動車部門で使用さ
れる。
Description
続した導電性パスを有し、それによって帯電防止特性を
有するプラスチック製燃料フィルタに関する。
流動する燃料によって高い静電荷が生じる。これは或る
天候条件下で突然放電し壁に孔を生じることがあり、こ
れによって燃料が外部に放出される可能性がある。機関
室内の熱い部分または排気装置と接触することにより燃
料は発火し車輌火災を生じる恐れがある。
水準であるプラスチック製燃料配管ばかりでなく、むし
ろまたフィルタケーシングを構成するプラスチックも導
電性加工し、車輌シャシーとフィルタの間に導電性結合
を形成することが必要である。これによってフィルタお
よびシャシーが同一電位にされ、ひいては電荷構成が阻
止される。
ルタは米国特許第5,164,084号および同第5,1
64,879号明細書に記載されている。しかしこれら
の場合にはフィルタケーシングの全壁が導電性に加工さ
れた成形材料からなる。このことは欠点を伴う。それと
いうのも、このような材料は同じポリマーをベースとす
る非導電性成形材料に比較して極めて高価であり、その
上劣る機械的特性を有することがあるからである。それ
のみならず多くの導電性に加工された成形材料において
は酸化性燃料(サワーガス:sour gas)に対する安定性
が低いことが認められている。
許第5,382,359号明細書では、非導電性プラスチ
ックからなるフィルタケーシングに金属被覆層を施すこ
とを提案している。しかしこの場合には、フィルタ内部
で発生する電荷の導出のために必要である外壁への導電
性パスは、連続する層が接続ニップルを介して内から外
に形成されるときだけ形成され得るにすぎない。このこ
とは特にメッキ法では困難であり、その上極めて時間お
よび費用がかかりならびに公害を惹起する薬品の使用と
結びつく。
題である。というのは、フィルタは、互に溶接しなけれ
ばならない2つの半体からなっているからである。従っ
て、溶接面は導電性被膜不在であることが必要である。
このことにより、その面の費用のかかるマスキングを必
要し、同時にフィルタ内部および外部皮膜との間の導電
性パスは溶接箇所で中断される。それに対して溶接後の
後からの被覆は特にフィルタ内部では不可能である。
び第5,164,879号明細書による所定の方法をさら
に追求した場合、そこに記載の壁材料はその高い価格の
ためだけでなく欠点を有することが認められる。すなわ
ち、使用されるポリアミド12(PA12)はさまざま
な燃料成分に対し比較的高い透過率を有し、このことは
特にメタノール含有またはエタノール含有の燃料を使用
の際はばかにならない。それによって、特に高温の際
は、燃料成分のかなりの損失が生じる可能性がある。
ばフルオロポリマー、ポリエステルまたはエチレン−ビ
ニルアルコール−コポリマー(EVOH)は燃料に対し
て良好な遮断効果を持っていることは公知である。しか
し、その衝撃強さは、特に低温の際は不充分であり、さ
らにポリアミドの衝撃強さには及ばないから、これらは
米国特許第5,164,084号明細書および第5,16
4,879号明細書で記載のようなプラスチック製フィ
ルタのためには使用されない。
は、コストの安い材料を基礎とし、簡単に製造すことが
できかつ同時に必要の場合には、燃料成分のフィルタケ
ーシングを通る拡散を抑制する可能性を提供する導電性
に調整されたプラスチック製フィルタを開発することで
あった。この必要性は特に高アルコール含有率を有する
燃料の場合に生じる。
り、少なくとも3層からなり、その際内層および外層は
導電性に加工されたプラスチック(成分A)からなり、
それらの間に非導電性加工されたプラスチック(成分B
等)からなる1つ以上の層が埋め込まれており、前記内
層および外層は互に貫通する導電性パスを形成すること
を特徴とする多層プラスチック製燃料フィルタにより解
決される。
成形法またはモノサンドイッチ法により製造することが
できる。
ック製品の製造は従来の技術水準である(例えば、Th.Z
ipp, Fliessverhalten beim 2-Komponenten-Spitzgiess
en, Dissertation, RWTH Aachen, 1992参照)。2成分
AおよびBを使用の際はまず導電性成分Aを前もって装
入し、非導電性成分Bを後射出する。このようなやり方
で、フィルタ壁の切口を観察すれば、層順序A/B/A
が生じている、しかしその際流路の始端部と末端部では
導電性層Aは閉じられている、というのはコアーの領域
だけに成分Bが充填されているからである。こうして電
荷の内から外への貫通した輸送が確保される。
程の相応するサイクルにより成分AおよびBの多数回の
交替を行い、それにより例えば構造A/B/A/B/A
またはA/B/A/B/A/B/Aを形成することも可
能である。さらにまた、3つの射出装置を使用すれば、
タイプA/B/C/B/Aの5層複合体、例えば導電性
成分Aと非相溶性のコアー材料Cとの接着剤Bを介した
複合体を製造することができる。
である;このためには例えばC.Jaroschke, Neue Wegehe
i Sandwich-Spritzgiessen, Kunststoffe 83(1993)7,
p.519〜521を参照されたい。
ーからなっていてもよい。しかし成分B(および場合に
よりまたC等も)はまた成分Aとは別の基礎ポリマーか
らなっていてもよい。有利にはこの場合ポリマー組合せ
は互に相溶性または相溶性媒体で変性した成形材料を使
用すべきである。
る。
の場合は成分Bを成分Aより格安の成形材料から構成す
る。
の遮断効果の向上。これには相応する多層管の際と同じ
材料組合せを使用することができる。この場では以下の
刊行物の開示を引用すべである。すなわち、ドイツ特許
出願公開ないしは公告明細書第4001125号、第4
006870号、第4112662号、第411266
8号、第4137430号、第4137431号、第4
137434号、第4207125号、第421438
3号、第4215608号、第4215609号、第4
240658号、第4302628号、第431088
4号、第4326130号、第4336289号、第4
336290号、第4336291号、非公開ドイツ特
許出願明細書第4410148.1号および第1950
7025.9号ならびに国際特許公開明細書第93/2
1466号、第94/18485号、ヨーロッパ特許公
開眼明細書第0198728号および第0558373
号。
ポリオレフィン成形材料から構成することができる。さ
らに適する材料は、熱可塑性ポリエステルまたはポリエ
ステルエラストマーからの成形材料である。成分Bとし
て適しているのは、例えばポリアミド、ポリオレフィ
ン、熱可塑性ポリエステル、フルオルポリマーまたはE
VOHをベースとする成形材料である。ここでポリアミ
ドとして有利にはm−またはp−キシリリデンジアミン
(例えばPAMXD6)をベースとするタイプを使用す
ることができる。
モ−およびコポリアミドが該当する。例としては4.6
−、6.6−、6.12−、8.10−、10.10−
ポリアミド等が挙げられる。有利であるのあは6−、1
0.12−、11−、12−、ならびに12.12ポリ
アミドである。[ポリアミドの記号は国際規格に相応し
ている、式中最初の数字は出発ジアミンの炭素数および
最後の数字はジカルボン酸の炭素数を示す。1つだけの
数字だけが挙げられている場合には、これはα,ω−ア
ミノカルボン酸ないしはそれから誘導されたラクタムか
ら出発していることを意味する。H.Domininghaus, Die
Kunststoffe und ihre Eigenschaften,272, VDI-Verlag
(1976)] コポリアミドを使用する限り、これらは例えばアジピン
酸、セバシン酸、コルク酸、イソフタル酸またはテレフ
タル酸を共酸(co-acid)として、ないしはビス(4−
アミノシクロヘキシル)メタン、トリメチルヘキサメチ
レンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等をコジアミン
として含有することができる。
(例えば:D.B.Jacobs, J.Zimmermann, Polymerization
Processes, 424〜467; Interscinence Publishers, Ne
w York(1977);ドイツ特許出願公告第2152194号
明細書)。
合脂肪族/芳香族重縮合体であり、これらは例えば米国
特許明細書第2071250号、第2071251号、
第2130523号、第2130948号、第2241
322号、第2312966号、第2512606号、
第3393210号およびKirk-Othmer;Encyclopediaof
Chemical Technology, 3. Aufl., Vol.18, Wiley & So
ns(1982), p.328および435に記載されている。さらに、
ポリアミドとして適する重縮合体はポリ(エーテルエス
テルアミド)ないしはポリ(エテルアミド)である。こ
のような物質は例えばドイツ特許出願公開明細書第27
12987号、第2523991号および第30069
61号に記載されている。
0より大、有利には10,000より大である。この場
合には、相対粘度(ηrel)が1.65〜2.4の範囲
にあるのが有利である。
をそこなわない限りは、40重量%までほかの熱可塑性
樹脂を含有することができる。特にここにはポリカーボ
ネート[H.Schnell, Chemistry and Physis of Polycar
bonates, Interscience Publishers, New York (198
1)]、アクリルニトリル/スチレン/ブタジエンコポリ
マー[Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemi
e. Bd.14/1, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 393〜40
6; Ullmanns Encyclopaedie der technischen Chemie,
4. Auflage, Bd.19, Verlag Chemie Weinheim (1981),
279〜284]、アクリルニトリル/スチレン/アクリレー
トコポリマー[Ullmanns Encyclopaedie dertechnische
n Chemie, 4.Auflage, Bd.19, Verlag Chemie Weinheim
(1981), 277〜295]、アクリルニトリル/スチレンコポ
リマー[Ullmanns Encyclopaedie der technischen Che
mie, 4.Auflage, Bd.19, Verlag Chemie Weinheim (198
1), p.273ff]またはポリフェニレンエーテル(ドイツ
特許出願公開明細書第3224691号および第322
4692号、米国特許明細書第3,306,874号、第
3,306,875号および第4,028,341号)が挙
げられる。
することもできる。適当な変性剤は例えばエチレン/プ
ロピレンコポリマーまたはエチレン/プロピレン/ジエ
ンコポリマー(ヨーロッパ特許公開第0295076号
明細書)、ポリペンテニル、ポリオクテニルまたは脂肪
族オレフィンまたはジエンを有するアルケニル芳香族化
合物からなる統計的ないしはブロック状構造のコポリマ
ー(ヨーロッパ特許公開第0261748号明細書)で
ある。さらに耐衝撃性化ゴムとしてガラス転移温度Tg
<−10°を有する(メタ)アクリレートゴム、ブタジ
エンゴムまたはスチレン/ブタジエンゴムからなる強靭
なコアーを有するコア/シェル(core/shell)ゴムを使
用することができる、その際コアは架橋されていてもよ
い。シェルはスチレンおよび/またはメチルメタクリレ
ートおよび/または別の不飽和のモノマーからなってい
てもよい(ドイツ特許出願公開明細書第2144528
号、第3728685号)。耐衝撃性化成分の割合は、
所望の特性が劣化しないように選定しなければならな
い。
使用する。
子を有するα−オレフィン、例えばエチレン、プロペ
ン、1−ブテン、1−ヘキセンまたは1−オクテンのホ
モポリマーまたはコポリマーが考えられる。さらに適し
ているのは、これらのモノマーに加えて別のモノマー、
特にジエン、例えばエチリデンノルボルン、シクロペン
タジエンまたはブタジエンを含有するコポリマーおよび
ターポリマーである。
びポリプロピレンである。原理的にはこれらのうちそれ
ぞれ市販タイプを使用することができる。例えば以下の
ものが該当する:高、中または低密度の線状ポリエチレ
ン、LDPE、少量(最大約40重量%まで)のコモノ
マー、例えばn−ブチルアクリレート、メチルメタアク
リレート、無水マレイン酸、スチレン、ビニルアルコー
ル、アクリル酸、グリシジルメタクリレート等、イソタ
クチックまたはアタクチックホモポリプロピレン、プロ
ペンとエテンおよび/または1−ブテンとのランダムコ
ポリマー、エチレン−プロピレンブロックコポリマー等
である。
分、例えばEPMゴムまたはEPDMゴムまたはSEB
Sを含有していてもよい。さらにこれらはまた、現状技
術に相応して、官能性モノマー、例えば無水マレイン
酸、アクリル酸またはビニルトリメチトキシシランをグ
ラフトして含有していてもよい。
する:
有利には2〜8個のC原子を有する2価の分枝鎖状また
は非分枝鎖状脂肪族および/または脂環式基およびR′
は炭素骨格中に6〜20個、有利には8〜12個のC原
子を有する2価の芳香族基を表す。
は、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テ
トラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、
ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール
等が挙げられる。
式:
2価の基を表し、かつxは2〜50の値をとることがで
きる]を有するジオールで代用できる。
びテトラメチレングリコールを使用するのが有利であ
る。
しては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、1,4
−、1,5−、2,6−ないしは2,7−ナフタリンジ
カルボン酸、ジフェン酸、ジフェニルエーテル−4.
4′−ジカルボン酸またはそのポリエステル形成誘導
体、例えばジメチルエステルが該当する。
脂肪族ジカルボン酸、例えばコハク酸、マレイン酸、フ
マル酸、セバシン酸、ドデカンジ酸等で代用できる。
に属する(ドイツ特許出願公告明細書第2407155
号、第2407156号;Ullmanns Encyclopaedie der
technischen Chemie, 4.Auflage, Band 19, p.65ff, V
erlag Chemie GmbH, Weinheim 1980)。
〜240cm3/gの範囲の粘度数(J−値)を有す
る。
ンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートで
ある。
に変性することができる。
ン−テトラフルオルエチレンコポリマー[ETFE;例
えばデュポン(DuPont)社のTefzel 200またはヘキスト
(Hoechst)社のHostaflon ET6235]、テトラフルオル
エチレン−ヘキサフルオルプロペン−ビニリデンフルオ
リド−ターポリマー(THV;例えばヘキスト社のHost
aflon TFB)、エチレン−クロロトリフルオルエチレン
コポリマー[ECTFE;例えばオージモント(Ausimo
nt)社のHalar]またはポリビニリデンフルオリド(P
VDF)が適する。これらのポリマーは軟化剤を含有し
ていてもよい;しかし軟化剤不含のフルオルポリマーを
使用するのが有利である。
えばH.Domininghaus, Die Kunststoffe und ihre Eig
enschaften, 4.Auflage, Kapitel 2.1.7(フッ素プラス
チック:Fluor-Kunststoffe)に記載されている。
構造は同様に公知である(Hans R.Kricheldorf, Handbo
ok of Polymer Synthesis, part A, Verlag Marcel Dek
kerInc. New York-Basel-Hongkong, p.191ff; Kunststo
ff-Handbuch, 1.Auflage,Band XI, Carl Hanser Verlag
Muenchen(1971),p.403ff)。
のモノマーを有する、ポリフッ化ビニリデンをベースと
するポリマーも含有されていてもよい。このような付加
的モノマーとしては、例えばトリフルオルエチレン、エ
チレン、プロペンおよびヘキサフルオルフロペンが挙げ
られる。
デンは、230℃および5kgの荷重で測定して、一般
に<17g/10分、有利には2〜13g/10分(D
IN53735)のメルトフローインデックスを有す
る。
て層順序A/B/A/B/Aの際にも)、例えば次の材
料組合せを使用することができる: A=ポリアミド、特にPA6、PA6.6、PA11ま
たはPA12 B=上述の従来の技術水準に基づき変性されたPVD
F、別のフルオルポリマーまたはポリブチレンテレフタ
レート、EVOHまたはAと相溶性であるポリアミド、
例えばm−またはp−キシリリデンジアミンおよびアジ
ピン酸をベースするタイプ。
次の材料組合せが有利である: 1.A=ポリアミド、特にPA6、PA6.6、PA1
1またはPA12 B=従来の技術水準による接着剤 C=EVOH 2.A=ポリアミド、特にPA6、PA6.6、PA1
1またはPA12 B=従来の技術水準に基づき変性されたPVDF、別の
フルオルポリマーまたはポリブチレンテレフタレート C=ポリアミド、特にPA6、PA6.6、PA11ま
たはPA12 3.A=ポリアミド、特にPA6、PA6.6、PA1
1またはPA12 B=従来の技術水準による接着剤 C=ポリオレフィン、特にポリエチレンまたはポリプロ
ピレン 内層および外層は、基礎ポリマーの電気導電性添加物と
の配合により導電性に加工する。このことは従来の技術
水準のすべての方法により行うことができる。導電性添
加物としては、例えば導電性カーボンブラック、金属
箔、金属粉末、金属被覆ガラスビーズ、金属被覆ガラス
ファイバー、メタルファイバー(例えば不錆鋼製)、金
属被覆ウィスカー、カーボンファイバー(また金属被覆
も)、真性導電性ポリマーまたは特に有利にはグラファ
イトフィブリルを使用することができる。またさまざま
な導電性添加物の混合物も使用することができる。
tics world”(1993年11月)10頁以降に記載さ
れている。これは結晶黒鉛からなる極めて小さい繊維で
ある。現在市販で入手できる材料では、その平均直径は
ほぼ0.01μm及びL/D比は約500:1〜100
0:1である。またグラファイトフィブリルも本発明の
目的に原理的に適する。これらは例えばそれは国際特許
出願明細書第86/03455号、第87/07559
号、第89/07163号、第90/07023号およ
び第90/14221号ならびに特開平3−28782
1号公報に記載されている。
有率は一般に1〜30重量%、有利には1.5〜10重
量%、特に有利には2〜7重量%である。
成れた電位を確実に導出でき、他方においてはしかしコ
ストの面からできる限り僅かな材料が必要とされるよう
に選定すべきである。
部門で使用される。
Claims (9)
- 【請求項1】 少なくとも3層からなり、その際内層お
よび外層は導電性に加工されたプラスチック(成分A)
からなり、それらの間に非導電性加工されたプラスチッ
ク(成分B等)からなる1つ以上の層が埋め込まれてお
り、前記内層および外層は互に貫通する導電性パスを形
成することを特徴とする多層プラスチック製燃料フィル
タ。 - 【請求項2】 層順序A/B/Aを有し、層Bが層Aと
同じ基礎ポリマーから構成されている請求項1記載のプ
ラスチック製燃料フィルタ。 - 【請求項3】 層順序A/B/Aを有し、層Bが層Aと
別の基礎ポリマーから構成されている請求項1記載のプ
ラスチック製燃料フィルタ。 - 【請求項4】 燃料または個々の燃料成分に対して遮断
特性を有する中間層を含有する請求項1または3記載の
プラスチック製燃料フィルタ。 - 【請求項5】 層順序A/B/A/B/Aを有する請求
項1または4記載のプラスチック製燃料フィルタ。 - 【請求項6】 層順序A/B/C/B/Aを有する請求
項1または4記載のプラスチック製燃料フィルタ。 - 【請求項7】 導電性層Aがグラファイトフィブリル、
導電性カーボンブラック、カーボンファイバー、メタル
ファイバーおよび/または本来導電性ポリマーを含有す
る請求項1から6までのいずれか1項記載のプラスチッ
ク製燃料フィルタ。 - 【請求項8】 多成分射出成形法またはモノサンドイッ
チ法により製造された請求項1から7までのいずれか1
項記載のプラスチック製燃料フィルタ。 - 【請求項9】 2成分射出成形法により製造された請求
項1から5までまたは7のいずれか1項記載のプラスチ
ック製燃料フィルタ。
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