KR100446192B1 - 다층 유체 도관 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 다층 유체 도관은 제1의 층 및 상기 제1의 층을 둘러싸는 제2의 층을 포함한다. 상기 2개의 층들은 본질적으로 열가소성 재료로 이루어져 상호간에 일체로 연결된다. 상기 제1의 층의 소성 재료에는 전기 전도성 입자들이 혼합된다. 액체 연료 및 연료 증기와 접촉할 때 90℃ 까지의 높은 온도에서 조차 장기간 탄성과 가요성을 증대시키기 위하여, 상기 제1의 층의 소성 재료는 기능화된 교차결합 폴리올레핀 또는 기능화된 교차결합 열가소성 탄성중합체로 된다.

Description

다층 유체 도관{MULTILAYER FLUID CONDUIT}
본 발명은 자동차에 사용하기 위한 다층 유체 도관에 관한 것으로, 제1의 층 및 그 제1의 층을 둘러싸는 제2의 층을 지니며, 상기 제1의 층과 제2의 층은 본질적으로 열가소성 재료로 이루어져 일체로 연결되며, 상기 제1의 층의 열가소성 재료에는 전기 전도성 입자들이 혼합된다.
이러한 형태의 다층 유체 도관이 독일특허 공개 제191 31 898호에 개시되어 있다. 그 유체 도관은 주로 가솔린 또는 디젤 오일과 같은 액체 연료용으로 사용도지만, 그 유체 라인은 또한 다른 탄화수소-포함 유체, 특히, 예를들면, 브레이크 액과 같은 알콜-포함 유체 또는 글리콜-포함 냉각수에 대하여 적절하다. 그러한 우체가 물 및/또는 알콜을 포함할 경우, 상기 열가소성 재료는 가수분해될 수 있으며, 고온에서 상기 유체와 접촉하는 시간이 보다 길어질 경우 부셔지기 쉽게 된다.
그러므로, 본 발명의 주요한 목적은, 액체 연료 및 연료 증기와 같은 탄화수소를 포함하는 유체와 접촉할 때 적어도 90℃ 까지의 고온에서 조차 장기적인 탄성과 장기적인 가요성이 유지되는 상기 언급된 형태의 다층 유체 도관을 제공하는 것이다.
도1 내지 도3은 본 발명에 따른 다층 유체 도관의 3개의 실시예들의 축방향 단면도이다.
본 발명에 따르면, 상기의 목적은 제1의 층의 소성재료가 기능화된 교차결합 폴리올레핀 또는 기능화된 교차결합 탄성 중합체로 되는 다층 도관에 의해 이루어진다.
상기 소성재료는 그것들이 90℃ 까지의 온도에서 연료의 장기간 저장후에 조차 부셔지지 않는 장점을 지닌다. 교차결합은 적어도 단기간에 대한 150℃ 까지의 열 강도 및 내화화성을 증가시킨다.
상기 재료들이 기능화될 때, 부가의 단량체(monomer)들이 현존하는 고분자(중합체)에 대한 그래프팅에 의해 연결된다. 이것은 공중합체 또는 삼중합체와 같은 새로운 중합체를 발생시키며, 그러한 새로운 중합체는 새로운 관능 말단 그룹(functional end group)들을 지닌다. 보다 높은 온도에서 부가의 처리 중, 상기 말단 그룹들은 용해상태에서 폴리아미드 또는 열가소성 폴리에스테르와 같은 화학적으로 상이한 중합체의 다른 말단 그룹들에 연결될 수 있다. 그 결과, 2가지의 상이한 용융 재료 사이에 완전한 연결 및 부착이 이루어질 수 있다.
상기 기능화된 교차결합 폴리올레핀은 폴리올레핀 단독중합체, 폴리올레핀공중합체, 폴리올레핀 삼중합체, 무수물-그래프트된-폴리올레핀, 글리시딜 메타크릴레이트-그래프트된 폴리올레핀, 말레산-그래프트된 폴리올레핀 및 탄성중합체 개질된 폴리올레핀을 포함하는 제1의 그룹 중 적어도 하나로 되는 것을 보장하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기능화된 교차결합 열가소성 탄성중합체는 본질적으로 폴리아미드, 폴리에스테르, 글리시딜 메타크릴레이트-그래프트된 탄성중합체, 말레산-그래프트된 탄성중합체 및 특히 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(HNBR) 및 에틸렌-프로필렌삼중합체(EPDM)과 같은 기능화된 고무를 포함하는 그룹의 재료로 되는 것이 보장될 수 있다.
또한, 상기 제2의 층의 소성재료는 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리에테르 케톤, 불화열가소성 재료, 폴리에스테르 탄성중합체 및 열가소성 탄성중합체를 포함하는 제2의 그룹 중 적어도 하나로 되는 것이 유리하다.
상기 제1의 층의 소성재료가 상기 제2의 층의 적어도 하나의 소성재료와 혼합될 가능성도 있다.
더우기, 상기 제2의 층은 상기 제2의 층을 둘러싸는 제3의 층에 일체로 연결되며, 상기 제3의 층은 본질적으로 상기 제1의 층 또는 제2의 층들 중 적어도 하나가 제조되는 열가소성 재료되는 것이 유리하다.
상기 제3의 층은 또한 제3의 층을 둘러싸는 제4의 층에 일체로 연결될 수 있으며, 상기 제4의 층은 본질적으로 상기 제1의 층 또는 제2의 층들 중 적어도 하나의 소성재료로 이루어진 열가소성 재료로 된다.
본 발명의 특징을 이루는 신규한 다양한 특징들이 첨부된 특허청구의 범위에 기재되어 있으며, 본 명세서의 일부를 구성한다. 본 발명, 그것의 작동상의 이점, 그것의 사용에 의해 얻어지는 특정한 물건을 보다 잘 이해하기 위하여, 이하, 본 발명의 적절한 실시예를 도시하는 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도1에 부분적으로 도시된 유체 도관은 특히 가솔린 또는 디젤 오일과 같은 차량의 가연성 연료용으로 사용되지만, 상기 유체 도관은 또한 브레이크 액 또는 알콜-포함 냉각제용으로 사용될 수도 있다.
상기 유체 도관은 제1의 층(1) 및 상기 제1의 층(1)을 둘러싸는 제2의 층으로 이루어진다. 상기 2개의 층들은 본질적으로 열가소성 재료로 이루어지며, 상호간에 일체로 연결된다. 상기 제1의 층(1)에는 전기 전도성 입자가 부가적으로 혼합됨으로써, 상기 유체 도관의 정전하를 방지하며, 따라서 스파크의 형성으로 인한 화재의 위험을 방지한다.
상기 제1의 층(1)의 열가소성 재료는 기능화된 교차결합 폴리올레핀 또는 기능화된 교차결합 탄성 중합체로 된다. 상기 교차결합 폴리올레핀의 사용은 상기 연료, 브레이크 액 또는 냉각수와의 장기 접촉 중 내열성을 증가시킨다. 특히, 유체가 물을 포함할 경우, 가수분해가 방지됨으로써, 최내측 제1의 층의 재료의 취성(brittling; 탄성저하)이 방지된다. 상기 제1의 층에 교차결합 열가소성 탄성중합체의 사용은 유체 도관의 가요성과 탄성을 증대시킨다. 폴리올레핀 또는 탄성중합체를 기능화시킴으로써, 새로운 중합체가 형성될 수 있다, 다시 말하면, 새로운 기능 말단 그룹을 지니는 공중합체 또는 삼중합체가 형성될 수 있다. 그 후, 상기 말단 그룹들은 부가의 용융 공정 중 보다 높은 온도에서, 예를들면, 폴리아미드 또는 열가소성 폴리에스테르와 같은 화학적으로 상이한 중합체의 다른 말단 그룹과 결합 또는 연결될 수 있다. 그 결과, 2가지의 상이한 용융 재료 사이의 완전한 연결 또는 접착이 이루어질 수 있다.
상기의 연결에 있어서는, 폴리올레핀 단독중합체, 폴리올레핀 공중합체, 폴리올레핀 삼중합체, 무수물-그래프트된-폴리올레핀, 글리시딜 메타크릴레이트-그래프트된 폴리올레핀, 말레산-그래프트된 폴리올레핀 및 탄성중합체-개질된 폴리올레핀을 포함하는 제1의 그룹 중 적어도 하나로 되는 기능화된 교차결합 폴리올레핀이 특히 적절하다.
상기 기능화된 교차결합 열가소성 탄성중합체는 본질적으로 폴리아미드, 폴리에스테르, 글리시딜 메타크릴레이트-그래프트된 탄성중합체, 말레산-그래프트된 탄성중합체 및 특히 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(HNBR) 및 에틸렌-프로필렌삼중합체(EPDM)과 같은 기능화된 고무를 포함하는 그룹으로부터 선택된 재료로 될 수 있다.
또한, 상기 제2의 층(2)의 소성재료는 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리에테르 케톤, 불화열가소성 재료, 폴리에스테르 탄성중합체 및 열가소성 탄성중합체를 포함하는 제2의 그룹 중 적어도 하나로 될 수 있다. 이러한 재료들은 부가적으로 유체 도관의 기계적 강도 및/또는 열 강도 또는 탄성 및 가요성을 증대시킨다.
상기 제1의 층(1)의 소성재료가 상기 제2의 층(2)의 적어도 하나의 소성재료와 혼합될 가능성도 있다.
도2의 실시예에 있어서, 상기 제1의 층(1)과 제2의층(2)은 도1의 실시예의 제1 및 제2의 층(1, 2)과 동일하며, 상호간에 일체로 연결된다. 그러나, 상기 제2의 층(2)은 그 제2의 층(2)을 둘러싸는 제3의 층(3)에 일체로 연결된다. 상기 제3의 층(3)은 본질적으로, 적어도 상기 제1 또는 제2의 층으로부터 선택되지만, 그러나 상기 제2의 층(2)의 재료 또는 재료 조합과 상이하게 되는 열가소성 재료로 이루어진다.
도3에 따른 다층 유체 도관은 도2에 따른 유체 라인과 동일한 3개의 일체로 연결된 층(1, 2 및 3)들을 포함한다. 그러나, 상기 제3의 층(3)은 그 제3의 층(3)을 둘러싸는 제4의 층(4)에 일체로 연결된다. 상기 제4의 층(4)의 소성 재료는 상기 제2의 그룹 중 하나로부터 선택되지만, 상기 제3의 층(3)의 소성 재료와는 상이하게 된다.
상기 층들 사이의 일체형 연결은 모든 경우에 있어서 용융 연결(melted connection)로 되는 것이 바람직하다.
지금까지 본 발명의 특정 실시예들이 발명의 원리를 설명하기 위하여 상세히 제시되고 기술되었지만, 본 발명은 상기 본 발명의 원리를 벗어나기 않고 다른 방법으로 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명에 따르면, 액체 연료 및 연료 증기와 같은 탄화수소를 포함하는 유체와 접촉할 때 적어도 90℃ 까지의 고온에서 조차 장기적인 탄성과 장기적인 가요성이 유지되는 다층 유체 도관이 제공된다.

Claims (8)

  1. 차량에 사용하기 위한 다층 유체 도관으로서, 상기 유체 도관은
    - 제1의 층(1);
    - 상기 제1의 층(1)을 둘러싸는 제2의 층(2)을 포함하며,
    상기 제1 및 제2의 층(1, 2)은 본질적으로 열가소성 재료로 되어 상호간에 일체로 연결되며, 상기 제1의 층(1)의 열가소성 재료에는 전기 전도성 입자들이 혼합되며, 상기 제1의 층(1)의 소성 재료는 기능화된 교차결합 폴리올레핀 또는 기능화된 교차결합 열가소성 탄성중합체로 되는 것을 특징으로 하는 다층 유체 도관.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기능화된 교차결합 폴리올레핀은 폴리올레핀 단독중합체, 폴리올레핀 공중합체, 폴리올레핀 삼중합체, 무수물-그래프트된-폴리올레핀, 글리시딜 메타크릴레이트-그래프트된 폴리올레핀, 말레산-그래프트된 폴리올레핀 및 탄성중합체-개질된 폴리올레핀으로 이루어지는 제1의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나로 되는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기능화된 교차결합 열가소성 탄성중합체는 폴리아미드, 폴리에스테르, 글리시딜 메타크릴레이트-그래프트된 탄성중합체, 말레산-그래프트된 탄성중합체 및 기능화된 고무로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료로 되는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기능화된 고무는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수화된 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(HNBR) 및 에틸렌-프로필렌-삼중합체(EPDM)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2의 층(2)의 소성 재료는 폴리올레핀, 폴리아미드, 열가소성 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리에테르 케톤, 불화열가소성 재료, 폴리에스테르 탄성중합체 및 열가소성 탄성중합체로 이루어지는 제2의 그룹 중 적어도 하나로 되는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1의 층(1)의 소성재료가 상기 제2의 층(2)의 적어도 하나의 소성재료와 혼합되는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2의 층(2)에 일체로 연결되어 상기 제2의 층(2)을 둘러싸는 제3의 층(3)을 더 포함하며, 상기 제3의 층(3)은 본질적으로 상기 제1의 층 또는 제2의 층의 재료 중 적어도 한가지와 동일하게 되는 열가소성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3의 층(3)에 일체로 연결되어 상기 제3의 층(3)을 둘러싸는 제4의 층(4)을 더 포함하며, 상기 제4의 층(4)은 본질적으로 상기 제1의층 또는 제2의 층들 중 적어도 하나의 소성재료와 동일하게 되는 열가소성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 도관.
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