JPS62297331A - 液体不透過性を有するプラスチツクタンクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリエチレン等のプラスチックが素材とされ
、ブロー成形等の成形技術が用いられて形成される液体
不透過性を有するプラスチ・ツク、タンクの製造方法に
関する。

（従来の技術） 近年、例えば、車両用燃料タンクとして、ポリエチレン
で代表される熱可塑性プラスチックが素材とされ、ブロ
ー成形等により製造されるプラスチックタンクが用いら
れつつある。斯かるプラスチックタンクは、従来の板金
製タンクに比して形状の自由度が大とされ、また、軽量
でしかも耐衝撃性に優れたものとされるとともに、コス
トの低減が図られる等の長所を持つ反面、プラスチック
層のみの単層構造がとられるようなものにあっては、内
部に車両用燃料であるガソリン等の液体が比較的長期間
に亙って貯蔵される場合に、貯蔵された液体がその壁部
に浸透してそれを透過し、外表面側に漏出してしまう虞
があるという短所を伴う。

このため、熱可塑性プラスチックが素材とされてブロー
成形等により製造されるプラスチックタンクに液体不透
過性を具えさせるべく、いくつかの提案がなされている
。例えば、特開昭５８−２２０７３８号公報には、斯か
る提案の１つとして、ガソリン等の液体の透過を許さな
いナイロン層の両面に高密度ポリエチレン層を接着剤層
を介して積層接着することにより多層構造の管状押出成
形体を形成し、この管状押出成形体をブロー成形して得
るようにした多層構造をとるプラスチックタンクが示さ
れている。このようにして多層構造をとるものとされた
プラスチックタンクにおいては、燃料タンクとして用い
られる場合、ナイロン層がガソリンの透過を阻止するバ
リヤ層の役割を果たし、ガソリンの外部への漏出が抑制
される。

また、上述の如くの接着剤層を介した積層構造をとるこ
となく、ブロー成形等によって得られるプラスチックタ
ンクに液体不透過層を形成する技術として、例えば、ブ
ロー成形後のプラスチックタンクの内壁面に、弗素ガス
あるいは亜硫酸ガス等のプラスチックに液体不透過性を
具えさせることができる表面処理用ガスを用いた表面処
理を施すこと等も知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の公報に示される如くの多層構造を
とるプラスチックタンクにあっては、その製造に際して
、ブロー成形前にナイロン層と高密度ポリエチレン層と
を積層接着するにあたり、ナイロン層と高密度ポリエチ
レン層との間に接着剤層を介在させることが必要とされ
るので、その製造設備において、主構成部材である高密
度ポリエチレン層を形成するための素材供給手段に加え
、液体不透過層となるナイロン層を形成するための材料
を供給する手段と接着剤層を形成するための接着剤を供
給する手段とを、押出ヘッドに付設しなければならず、
製造設備の複雑化及び大型化をまねいて、製造コストが
嵩んでしまうという問題があり、さらに、ナイロン層と
高密度ポリエチレン層とが接着剤層を挾んで接着された
サンドウィッチ構造とされるので、タンク壁部の厚さ方
向の結合力が弱く、機械的強度が小であるものとなり易
いという欠点もある。

また、ブロー成形により得られるプラスチックタンクの
内壁面に、弗素ガスの如くのプラスチックに液体不透過
性を具えさせることができる表面処理用ガスを用いた表
面処理が施されて、液体不透過層が形成される場合には
、ブロー成形後に液体不透過層を形成するための付加工
程が必要とされ、さらに、使用される表面処理用ガスの
取扱いが面倒で作業性の悪化をまねくことになる等の問
題がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、プラスチック材料が素材と
されてブロー成形等により成形され、タンク壁部が充分
な機械的強度を具えるとともに内部に貯蔵されるガソリ
ン等の液体の浸透漏出を実質的に阻止できるプラスチッ
クタンクを、比較的簡単に得ることができ、かつ、その
製造コストを低く抑えることができるものとなる、液体
不透明性を有するプラスチックタンクの製造方法を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る液体不透過性を
有するプラスチックタンクの製造方法は、プラスチック
材料とシランカフプリング剤とが混合せしめられて成る
混合材料を加熱して溶融混合物を得、得られた溶融混合
物による成形を行って、その壁部にシランカフブリング
剤に基づいて形成されるバリヤ層部が分散されたプラス
チックタンクを得るようにされる。

（作　用） 上述の如くの本発明に係る液体不透過性を有するプラス
チックタンクの製造方法が実施される場合には、ポリエ
チレン等のプラスチック材料にシランカップリング剤が
混合せしめられて得られる混合材料が加熱される。それ
により、プラスチック材料とシランカップリング剤との
溶融混合物が生成され、その溶融混合物が用いられて、
例えば、ブロー成形による成形が行われ、所定の形状と
されたプラスチックタンクが形成される。

シランカップリング剤は、−１’ＩＱにＹＲ５ｉＸ３（
但し、Ｙは有機官能基、Ｒは炭化水素基、Ｘは珪素Ｓｉ
に結合している加水分解基）で表され、プラスチック材
料に混合せしめられた状態で加熱されると、加水分解さ
れ、有機官能基Ｙとプ　　　　　ラスチック材料とが反
応して強固に結合するとともに１、ガラス質の部分 このため、本発明に係る製造方法により得られるプラス
チックタンクは、そのタンク壁部に、ガラス質の部分が
分散されたものとなり、斯かるガラス質の部分は、ガソ
リン等の液体を透過させないので、タンク壁部をその内
面側から外面側へ浸透する液体の進路を阻むバリヤ層の
役目を果たす。

従って、本発明に係る製造方法により製造されたプラス
チックタンクは、それに収容された液体の浸透漏出を実
質的に阻止できるものとなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して述べる。

第１図は、本発明に係る液体不透過性を有するプラスチ
ックタンクの製造方法の一例が実施されるプラスチック
タンク製造装置の主要部を示す。

この第１図に示されるプラスチックタンク製造装置は、
管状体形成用の押出ヘッド１０を備えており、この押出
ヘッド１０は、その中央部を貫通して伸びる芯型１２と
この芯型１２の円錐状下端部１２ａの外周面廻りに配さ
れた外型１４とを有している。そして、芯型１２の円錐
状下端部１２ａと外型１４との間に、環状ノズル部１６
が形成されている。環状ノズル部１６には、芯型１２の
柱状部１２ｂの外周側にそれと同心状に形成された筒状
の貯溜室１８が連通しており、この貯溜室１８には、油
圧シリンダ２０により駆動される加圧押出用のリングプ
ランジャ２２が嵌挿されるとともに、スクリュー供給機
２４の供給口２４ａが連通ずるようにされている。

スクリュー供給機２４には、ホッパー２６から供給され
る、熱可塑性プラスチック材料の一つであるポリエチレ
ンを可塑化するためのヒータ２８が設けられている。そ
して、ホッパー２６には、粒状のポリエチレン（以下ペ
レットＰと称す）がペレット投入機３１により所定量だ
け供給されるとともに、液体のシランカップリング剤Ｑ
がカップリング剤投入機３３により、ペレットＰに対す
る所定の割合をもって供給される。

上述の如くのプラスチックタンク製造装置を用いて、本
発明に係る液体不透過性を有するプラスチックタンクの
製造方法の一例が実施される場合には、先ず、油圧シリ
ンダ２０を制御してリングプランジャ２２の先端を貯溜
室１８内の上部位置まで引き上げるとともに、ホッパー
２６内に、ペレットＰとシランカップリング剤Ｑとを投
入する。

ここで、用いられるシランカップリング剤Ｑは、前述し
た如くに、ＹＲＳｉＸｉで表され、有機官能基として、
例えば、ＮＯ，、ＮＩｂＣＪ４ＮＨ、ＮＨｚＯＮＨ＋Ｃ
ＨｚＣｔｌ　、　ＣＨｔＣＣＨｉＣＱ等を有し、炭化水
素基Ｒとして例えば、Ｃｎ）Ｉ！ｎ−１等を有し、加水
分解基Ｘ、として、例えば、（ＯＣＨＩ）　！　、　　
（ＯＣＪｚＣＨｚＯＣｌｌａ）　ｓ等を有するものとさ
れ、ペレットＰに対する重量比が０．８〜１０％程度と
なるようにその量が調整される。また、必要に応じて、
ペレットＰをホッパー２６に投入する前に予めプラズマ
処理を施して活性化させておいてもよい。

続いて、ホッパー２６及びスクリュー供給機２４を駆動
するとともに、ヒータ２８を作動させる。

これにより、ペレットＰとシランカフブリング剤Ｑとが
混合されるとともに、例えば、２００℃程度に加熱され
て熔融状態とされ、溶融状態とされたペレットＰとシラ
ンカップリング剤Ｑとの溶融混合物Ｚが貯溜室１８に供
給される。このようにして、溶融混合物Ｚが、貯溜室１
８に、芯型１２の円錐状下端部１２ａと外型１４との間
に形成された環状ノズル部１６からリングプランジャ２
２の下端面にまで充填された状態となす。

次に、油圧シリンダ２０を制御してリングプランジャ２
２を押し下げ、貯溜室１８内の溶融混合物Ｚを加圧して
、環状ノズル部１６から連続的に押し出す。これにより
、環状ノズル部１６から次第に伸びていく筒状体をなし
て連続的に押し出される溶融混合物Ｚは、第１図におい
て二点鎖線で示される如（の管状押出成形体４０を形成
するものとされる。

このようにして、ペレットＰとシランカップリング剤Ｑ
とから成る溶融混合物Ｚにより形成され、徐々に伸びて
いく管状押出成形体４０は、第１図においで二点鎖線で
示される如く、互いに離隔せしめられた一対のブロー成
形用金型３４に挾まれる位置に配される。そして、リン
グプランジャ２２が、管状押出成形体４０が所定の長さ
を有するものとなる位置まで下降したとき、リングプラ
ンジャ２２の下降を停止させる。

その後、一対のプロー成形用金型３４を、第１図におけ
る白抜き矢印で示される方向に移動させて互いに近接せ
しめ、閉じた状態とする。このとき、第２図に示される
如（、管状押出成形体４０の先端部分４０ａを、ブロー
ノズル３６を介在せしめて、プロー成形用金型３４の夫
々の下端面部によって挾んで当接内壁面部を相互に接着
し、また、管状押出成形体４０の上端部分４０ｂを、プ
ロー成形用金型３４の夫々の上端面部によって挾んで当
接内壁面部を相互に接着するとともに、プロー成形用金
型３４の夫々の上端面部によって管状押出成形体４０を
押出ヘッド１０から切り離す。

続いて、ブローノズル３６から管状押出成形体４０の内
部に圧縮空気もしくは加圧ガスを吹き込んで、管状押出
成形体４０のブロー成形を行う。

これにより、管状押出成形体４０が、その外壁面がプロ
ー成形用金型３４の内壁面に沿う形状となるように成形
され、第３図Ａに示される如くの密封形とされたプラス
チックタンク５０が形成される。

このようにしてプラスチックタンク５０が製造されるに
際し、ペレットＰとシランカップリング剤Ｑとがホッパ
ー２６及びスクリュー供給機２４により混合され、ヒー
タ２８によって加熱されて溶融混合物Ｚとされると、ポ
リエチレン（ＣＬＣＬ）いから成るペレットＰとＹＲ５
ｉＸｚで表されるシランカップリング剤Ｑとが反応して
下記の反応生成物が得られる。

このようにして貯溜室１８に供給される溶融混合物Ｚに
は、ペレットＰとシランカップリング剤Ｑとの混合比率
や加熱温度に応じて Ｙ　　　　　　　　　　Ｙ の基が生成される。

＋　　　　　　　　　　　　　　　１ はガラス質の部分とされ、従って、溶融混合物Ｚが押出
ヘッド１０から押出され、ブロー成形されて得られたプ
ラスチックタンク５０のタンク壁部には、第５図Ｂに示
される如く、ガラス質の部分６０が多数分散して配され
るものとなる。このガラス質の部分６０は、ガソリン等
の液体燃料を透過させないバリヤ層の役目を果たし、タ
ンク壁部を内壁面側から外壁面側へ浸透する液体は、そ
の進路を阻まれ、また、このガラス質の部分６０は、タ
ンク壁部の厚さ方向に沿って互いに重なり合うように配
されるので、例えば、ガソリン等の液体燃料が比較的長
時間に亙ってプラスチックタンク５０内に貯蔵される場
合にも、貯蔵された液体燃料がタンク壁部を内壁面側か
ら浸透して外壁面側へ漏出することが実質的に阻止され
る。

また、プラスチックタンク５０は、そのタンク壁部が実
質的に単一のプラスチック素材から成る単層構造をとる
ものとされるので、充分な機械的強度を有するものとな
る。

なお、シランカップリング剤としては、各種のものを用
いることができるがミ特に、ナイロンと同じアミド結合
やイミド結合を有するアミノシラン系のカップリング剤
が、ガソリン等の液体燃料の透過防止効果が大であって
好ましい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る液体不透過
性を有するプラスチックタンクの製造方法によれば、タ
ンク壁部が、充分な機械的強度を具えるとともに、その
内に多数のバリヤ層が分散混入されてガソリン等の液体
に対する不透過性を具えるものとされ、従って、内部に
貯蔵されるガソリン等の液体の浸透漏出を実質的に阻止
でき、かつ、丈夫なプラスチックタンクを、比較的簡単
に得ることができ、しかも、その製造コストを低く抑え
ることができる。そして、本発明に係る製造方法により
得られるプラスチックタンクは、車両の燃料タンクとし
て用いられるに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液体不透過性を有するプラスチッ
クタンクの製造方法の一例の実施に用いられるプラスチ
ックタンク製造装置の主要部を示す概略構成図、第２図
は第１図に示される製造装置が用いられて実施される本
発明に係る製造方法の一例における工程の説明に供され
る断面図、第３図Ａ及びＢは本発明に係る製造方法の一
例により得られるプラスチックタンクの側面図及び部分
断面図である。 図中、１０は押出ヘッド、１８は貯溜室、２４はスクリ
ュー供給機、２６はホッパー、２８はヒータ、３１はペ
レット投入機、３３はカップリング剤投入機、３４はブ
ロー成形用金型、３６はブローノズル、４０は管状押出
成形体、５０はプラスチックタンク、Ｐはペレット、Ｑ
はシランカップリング剤、Ｚは溶融混合物である。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチック材料とシランカップリング剤とが混合せし
   められて成る混合材料を加熱して溶融混合物を得、該溶
   融混合物による成形を行って、壁部に上記シランカップ
   リング剤に基づいて形成されるバリヤ層部が分散して配
   されたプラスチックタンクを得ることを特徴とする液体
   不透過性を有するプラスチックタンクの製造方法。