(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライサンプ方式又は、セミドライサンプ方式の内燃機関用オイルタンクで、高温のオイルを貯蔵することが可能であり、軽量化と形状の自由度に優れるオイルタンクとなるオイルタンク容器を提供する。【解決手段】ポリフェニレンスルフィド、好ましくはオレフィン系エラストマー、炭素繊維、金属シリコンを含んでなるポリフェニレンスルフィド組成物よりなるオイルタンク容器とし、又オイル供給用口金３及びオイル排出用口金４を有するオイルタンク容器とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニレンスルフィドよりなることを特徴とするオイルタンク容器。
【請求項２】
オイル供給用口金及びオイル排出用口金を有することを特徴とする請求項１に記載のオイルタンク容器。
【請求項３】
オイル供給用口金、オイル排出用口金及びブローバイガス排出用口金を有することを特徴とする請求項１に記載のオイルタンク容器。
【請求項４】
ポリフェニレンスルフィドが、少なくともポリフェニレンスルフィド及びオレフィン系エラストマーよりなるポリフェニレンスルフィド組成物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオイルタンク容器。
【請求項５】
ポリフェニレンスルフィドが、少なくともポリフェニレンスルフィド、炭素繊維及び金属シリコンよりなるポリフェニレンスルフィド組成物であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のオイルタンク容器。
【請求項６】
ドライサンプ方式又はセミ・ドライサンプ方式の内燃機関用オイルタンクを構成することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のオイルタンク容器。
【請求項７】
金型内に口金を装着した後に、溶融ポリフェニレンスルフィドを充填し容器部を成形する、インサート成形を行うことを特徴とするオイルタンク容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリフェニレンスルフィドスルフィドからなるオイルタンク容器に関するものであり、更に詳しくは、ポリフェニレンスルフィドよりなることからその成形加工性、形状の自由度、機械特性、気密性に優れ、ドライサンプ方式又はセミ・ドライサンプ方式の内燃機関用オイルタンクとして適したオイルタンク容器及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用エンジンに代表される４サイクル内燃機関のオイル（潤滑油）の供給方式には、ウエットサンプ方式、ドライサンプ方式が知られている。そして、一般的な市販車のエンジンにはその構造が単純であり、オイル漏れ等の危惧が低いことからコスト、信頼性に優れるウエットサンプ方式が用いられてきた。一方、ドライサンプ方式はオイルの供給が安定化しフリクションロスの低減化には有効であったが、部品点数が増えることからコスト、信頼性の面に課題が多くレーシングエンジン、一部の高性能市販車等に採用されるにとどまっていた。しかし、近年の市販車エンジンの高出力化、省燃費化の要求に対し、フリクションロスの低減化に有効なドライサンプ方式が注目され、さらにはウエットサンプ方式とドライサンプ方式の中間的な方式であるセミ・ドライサンプ方式が提案されるに至っている。
【０００３】
このようなドライサンプ方式又はセミ・ドライサンプ方式は、エンジンのオイルパン内のオイルをスカベジングポンプにて吸い上げオイルタンク内に貯蔵し、該オイルタンク内のオイルを再度エンジンに供給し、エンジンを潤滑するものである。このような方式は、ウエットサンプ方式とは異なり、比較的容量の大きいオイルタンクが必要となり様々なオイルタンクが提案されている（例えば特許文献１，２参照。）。そして、該オイルタンクは高温のオイルにも耐えるような金属製であることから重量が重くなる上に形状の自由度も低く、エンジンルーム内での設置スペース、自動車本体の重量バランスに課題が発生することもあり、エンジンに直接設置することが提案されている（例えば特許文献３参照。）。
【０００４】
一方、ポリフェニレンスルフィドは、耐熱性、機械特性、難燃性等に優れたエンジニアリングプラスチックとして知られている樹脂であり、該ポリフェニレンスルフィドよりなる天然ガスタンク、燃料タンク等が提案されている（例えば特許文献４，５参照）。さらに、放熱性に優れる樹脂としてポリフェニレンスルフィドよりなる熱伝導性に優れるポリフェニレンスルフィド組成物が提案されている（例えば特許文献６，７参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１１８４６３号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１８４９号公報
【特許文献３】特開平０６−２４８９２７号公報
【特許文献４】特開２０００−２６６２８９号公報
【特許文献５】特開２００８−０５７７２６号公報
【特許文献６】特開平０２−１６３１３７号公報
【特許文献７】特開２００３−０４９０８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、高温のオイルを貯蔵することが可能であり、軽量化と形状の自由度に優れるオイルタンクとなるオイルタンク容器を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題に関し鋭意検討した結果、ポリフェニレンスルフィドよりなるオイルタンク容器が、高温のオイルを貯蔵する際の貯蔵安定性に優れ、軽量化と形状の自由度に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、ポリフェニレンスルフィドよりなるオイルタンク容器に関するものである。
【０００９】
以下、本発明に関して詳細に説明する。
【００１０】
本発明のオイルタンク容器は、例えばドライサンプ方式又はセミ・ドライサンプ方式の内燃機関に用いられるオイルタンク等を構成するものである。該オイルタンクは内燃機関のオイルパン内のオイルをスカベジングポンプにて吸い上げ貯蔵するオイルタンクであり、該オイルタンク内のオイルは再度フィードポンプにて内燃機関内に供給され、エンジンを潤滑するものである。そして、ドライサンプ方式又はセミ・ドライサンプ方式の内燃機関はこのような方式を採ることにより、オイルパン内のオイル抵抗、オイル液面ゆれにより発生する圧損によるエネルギー効率の低下を防止し、低燃費、高出力が達成されるとともに、安定した内燃機関の潤滑が可能となることから信頼性も向上したものとなる。図１にドライサンプ方式の内燃機関の一例示を示す。図１中の１は４サイクルエンジン、２はオイルタンク、３はオイル供給用口金、４はオイル排出用口金、５はスカベジングポンプ、６はフィードポンプのそれぞれを示す。また、図２にはブローバイガス排出用口金を有するオイルタンクを示す。図２中の３はオイル供給用口金、４はオイル排出用口金、７はオイルタンク容器、８はブローバイガス排出用口金のそれぞれを示す。
【００１１】
また、本発明のオイルタンク容器はブローバイガスのオイルキャッチタンクを構成するものとして用いることも可能である。
【００１２】
本発明のオイルタンク容器はポリフェニレンスルフィドよりなるものであり、本発明のオイルタンク容器は、ポリフェニレンスルフィドからなることにより、耐油性、耐熱性に優れたものとなる。また、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンスルフィドからなることによりその形状の自由度が高くなり、スペースを有効利用した設置が可能となるとともに、該容器を製造する際の生産効率も優れたものとなる。
【００１３】
該ポリフェニレンスルフィドとしては、一般的にポリフェニレンスルフィドとして知られているものを用いることができ、例えば硫化リチウム，硫化ナトリウム，硫化カリウム，硫化ルビジウム，硫化セシウムに代表されるアルカリ金属硫化物とｐ−ジクロロベンゼン，ｐ−ジブロモベンゼン，ｐ−ジヨードベンゼン，ｍ−ジクロロベンゼン，ｍ−ジブロモベンゼン，ｍ−ジヨードベンゼンに代表されるジハロベンゼンをＮ−メチル−ε−カプロラクタム，Ｎ−エチル−２−ピロリドン，Ｎ−メチル−２−ピロリドン，１，３−ジメチルイミダゾリジノンに代表される非プロトン性有機アミド溶媒中で反応する方法により製造されたものを挙げることができる。そして、特に耐熱性、耐油性に優れたオイルタンク容器となることからポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）であることが好ましい。また、該ポリフェニレンスルフィドはオイルタンク容器とする際のその成形加工性が優れたものとなることから、高化式フローテスターにて、測定温度３１５℃、荷重１０ｋｇの条件下、直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのダイスを用いて測定した溶融粘度が５００〜３００００ポイズであるポリフェニレンスルフィドであることが好ましい。また、該オイルタンク容器が、オイル供給用口金、オイル排出用口金、ブローバイガス排出用口金等の金属部位を有するものである場合、該金属部位との接着性に優れたオイルタンク容器となることからアミノ基置換ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）であることが好ましい。
【００１４】
また、該ポリフェニレンスルフィドは、オイルタンク容器とする際の成形加工性、表面外観、離型性、口金等の金属部位との接着性に優れたものとなることから、カルナバワックスを配合してなるポリフェニレンスルフィド組成物であることが好ましく、該カルナバワックスとしては、カルナバワックスの範疇に属するものであれば如何なるものも用いることが可能であり、市販品等を使用することができる。
【００１５】
さらに、該ポリフェニレンスルフィドは、耐熱性、機械的強度に優れたオイルタンク容器となることから繊維状充填剤及び／又は無機充填剤を配合してなるポリフェニレンスルフィド組成物であることが好ましく、該繊維状充填剤としては、例えばガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、ウイスカー、金属繊維、無機系繊維、有機系繊維、鉱物系繊維等が挙げられる。また、無機系繊維の具体的例示としては、ロックウール、ジルコニア、アルミナシリカ、チタン酸バリウム、炭化珪素、アルミナ、シリカ、高炉スラグ等の各種無機系繊維が挙げられる。鉱物系繊維の具体的例示としては、アスベスト、ワラステナイト、マグネシウムオキシサルフェート等が挙げられる。有機系繊維の具体的例示としては、全芳香族ポリアミド繊維、フェノール樹脂繊維、全芳香族ポリエステル繊維等が挙げられる。ウイスカーの具体的例示としては、窒化珪素ウイスカー、塩基性硫酸マグネシウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、炭化珪素ウイスカー、ボロンウイスカー、酸化亜鉛ウイスカー等が挙げられる。
【００１６】
該無機充填剤とは、板状、粉粒状の無機物であり、例えば炭酸カルシウム、炭酸リチウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、マイカ、シリカ、タルク、クレイ、硫酸カルシウム、カオリン、ワラステナイト、ゼオライト、ガラスパウダー、アルミナ、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化スズ、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、黒鉛、カーボンブラック、ガラスパウダー、ガラスバルーン、ガラスフレーク、ハイドロタルサイト、金属シリコン等が挙げられる。これらの無機充填剤は２種以上を併用することも可能であり、必要によりエポキシ系化合物、イソシアネート系化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物等の官能性化合物又はポリマーで、予め表面処理したものを用いてもよい。
【００１７】
該繊維状充填剤及び／又は該無機充填剤は、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤で処理したものであることが好ましく、特にアミノアルコキシシラン又はエポキシアルコキシシランで表面処理されたものであることが好ましい。また、該繊維状充填剤は、場合によって前記表面処理を行った後、ハンドリング性をよくするためにガラス繊維の束をエポキシ樹脂及び／又はウレタン樹脂で収束処理を施したものであってもよい。
【００１８】
そして、特に熱伝導性に優れたポリフェニレンスルフィド組成物であることから、放熱性に優れたオイルタンク容器となることから、該ポリフェニレンスルフィドは炭素繊維及び金属シリコンを配合してなるポリフェニレンスルフィド組成物であることが好ましい。
【００１９】
さらに、該ポリフェニレンスルフィドは、本発明の効果を損なわない範囲で、従来公知のタルク、カオリン、シリカなどの結晶核剤；ポリアルキレンオキサイドオリゴマー系化合物；チオエーテル系化合物、エステル系化合物、有機リン化合物などの可塑剤；酸化防止剤；熱安定剤；滑剤；紫外線防止剤；着色剤；発泡剤などの通常の添加剤を１種以上添加するものからなるものであってもよい。
【００２０】
また、該ポリフェニレンスルフィドは、本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、例えばシアン酸エステル樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、シリコーン樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリチオエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリアミド系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアルキレンオキサイド等の１種以上を混合して使用してなるポリフェニレンスルフィド組成物であってもよく、本発明のオイルタンク容器が金属製口金等の金属部位を有する場合には、該金属部位との接着性に優れることから、オレフィン系エラストマーを配合してなるポリフェニレンスルフィド組成物であることが好ましい。
【００２１】
本発明のオイルタンク容器は、オイル供給用口金、オイル排出用口金、ブローバイガス排出用口金等に代表される口金を有していてもよく、該口金とは表現上のものであり、ポリフェニレンスルフィドにより構成され、オイルタンク容器として一体成形されたものでも良いが、負荷等における信頼性を確保するために金属製であってもよく、これら口金を構成する金属としては、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、真鍮、ステンレス等を挙げることができる。また、該金属製部位である場合には、ポリフェニレンスルフィドとの密着性、接着性が向上したものとなることから、ケミカルエッチング、物理的粗面化法、電解粗面化法等の方法により表面の粗面化を施したものであることが好ましい。
【００２２】
本発明のオイルタンク容器の製造方法としては、該ポリフェニレンスルフィドからなるオイルタンク容器の製造が可能である限りにおいて如何なる方法を用いてもよく、その中でも特に効率よくオイルタンク容器を製造することが可能となることから、例えば射出成形法、押出成形法、圧縮成形法、ブロー成形法等を挙げることができ、その際の成形加工温度としては、例えば２９０〜３４０℃の範囲を挙げることができる。そして、口金等の金属部位を有するオイルタンク容器とする際には、金型内に金属部位を装着した後、該金型内に溶融ポリフェニレンスルフィドを充填するインサート成形によりオイルタンク容器を成形することが好ましい。また、インサート成形の際に射出成形機、圧縮成形機を用いた場合は、オイルタンク容器を２分割以上の部品にし、これら部品を熱板溶着、振動溶着、レーザー溶着あるいは接着剤による接着など公知の接合手段により接合しオイルタンク容器として成形してもよい。
【００２３】
本発明のオイルタンク容器は、ドライサンプ方式又はセミ・ドライサンプ方式の内燃機関に用いられるオイルタンクの容器として有効であるとともに、ブローバイガス用のオイルキャッチタンクのオイルタンク容器としても有効である。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本発明のオイルタンク容器は、ポリフェニレンスルフィドからなることにより、機械特性、成形加工性、形状の自由度に優れたオイルタンクとなることから、その工業的価値は高い。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものでない。なお、実施例に用いたポリフェニレンスルフィドの評価は、以下の方法により行った。
【００２６】
〜ポリフェニレンスルフィドの溶融粘度測定〜
直径１ｍｍ、長さ２ｍｍのダイスを装着した高化式フローテスター（島津製作所製、（商品名）ＣＦＴ−５００）にて、３１５℃、荷重１０ｋｇｆの条件下にて溶融粘度の測定を行った。
【００２７】
合成例１（ポリフェニレンスルフィドの合成））
撹拌機を装着する５０リットルオートクレーブに、Ｎａ２Ｓ・２．９Ｈ２Ｏを６２１４ｇ及びＮ−メチル−２−ピロリドンを１６．７リットル仕込み、窒素気流下撹拌しながら徐々に２０５℃まで昇温して、１３５５ｇの水を留去した。この系を１４０℃まで冷却した後、ｐ−ジクロロベンゼンを７１６０ｇとＮ−メチル−２−ピロリドンを５０００ｇ添加し、窒素気流下に系を密閉した。この系を２時間かけて２２５℃に昇温し、２２５℃にて２時間重合させた後、３０分かけて２５０℃に昇温し、さらに２５０℃にて３時間重合を行った。重合終了後、室温まで冷却しポリマーを遠心分離機により単離した。温水でポリマーを繰り返し洗浄し１００℃で一昼夜乾燥することによりポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳ（１）と記す。）を得た。得られたＰＰＳ（１）の溶融粘度は、２９０ポイズであった。このＰＰＳ（１）を、さらに空気雰囲気下２５０℃で４時間硬化を行いポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰＳ（２）と記す。）を得た。得られたＰＰＳ（２）の溶融粘度は３０２０ポイズであった。
【００２８】
実施例１
合成例１より得られたＰＰＳ（２）９９．５重量％とカルナバワックス（日興ファインプロダクツ製、（商品名）精製カルナバ１号粉末）０．５重量％の割合で配合し、３１０℃に加熱した二軸押出機（東芝機械製、（商品名）ＴＥＭ−３５−１０２Ｂ）のホッパーに投入した。一方、該配合物１００重量部に対し、ガラス繊維（エヌエスジー・ヴェトロテックス（株）製、（商品名）ＲＥＳ０３−ＴＰ９１）が３０重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーから供給し、スクリュー回転数２００ｒｐｍにて溶融混練し、ダイより流出する溶融組成物を冷却後裁断し、ポリフェニレンスルフィド組成物ペレットを作製した。
【００２９】
シリンダー温度３１０℃、金型温度１４０℃に設定した射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ２８０ＨＤ）により、得られたポリフェニレンスルフィド組成物ペレットを図３の（ａ）に示すオイル供給口を有するオイルタンク容器部品として成形した。また、同様の方法により、図３の（ｂ）に示すオイル排出口を有するオイルタンク容器部品として成形した。その後、得られたオイルタンク容器部品同士の開口部を重ね、振動溶着機（ブランソン製、（商品名）モデル２４００）を用い、周波数２４０Ｈｚ、振幅１．５ｍｍ、加圧力１０ＭＰａの条件で２秒間発振し、１秒間冷却することにより、溶着を行いオイルタンク容器を得た。
【００３０】
実施例２
合成例１より得られたＰＰＳ（２）８５重量％、エチレン−α，β−不飽和カルボン酸アルキルエステル−無水マレイン酸共重合体（アルケマ社製、（商品名）ボンダインＡＸ８３９０）１４重量％、エポキシ基を有するシラン化合物（信越化学工業社製、（商品名）ＫＢＥ４０３；３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン）０．５重量％及びカルナバワックス（日興ファインプロダクツ製、（商品名）精製カルナバ１号粉末）０．５重量％の割合で配合し、３１０℃に加熱した二軸押出機（東芝機械製、（商品名）ＴＥＭ−３５−１０２Ｂ）のホッパーに投入した。一方、該配合物１００重量部に対し、ガラス繊維（エヌエスジー・ヴェトロテックス（株）製、（商品名）ＲＥＳ０３−ＴＰ９１）が２０重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーから供給し、スクリュー回転数２００ｒｐｍにて溶融混練し、ダイより流出する溶融組成物を冷却後裁断し、ポリフェニレンスルフィド組成物ペレットを作製した。
【００３１】
次に、銅合金管を用意し、その一部を＃２００番のサンドペーパーにより磨き表面の粗面化を行い、粗面化を行った該銅合金管をオイル供給用口金、オイル排出用口金とした。
【００３２】
シリンダー温度３１０℃、金型温度１４０℃に設定した射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ１００Ｓ）を用い、金型内に該オイル供給用口金を設置した後、該ポリフェニレンスルフィド組成物ペレットを溶融状態で射出することによりオイル供給口金を有するオイルタンク容器部品を成形した。また、同様の方法により、オイル排出口金を有するオイルタンク容器部品を成形した。その後、得られたオイルタンク容器部品同士の開口部を重ね、振動溶着機（ブランソン製、（商品名）モデル２４００）を用い、周波数２４０Ｈｚ、振幅１．５ｍｍ、加圧力１０ＭＰａの条件で２秒間発振し、１秒間冷却することにより、溶着を行いオイルタンク容器を得た。
【００３３】
実施例３
合成例１より得られたＰＰＳ（２）４９．５重量％、金属ケイ素粉末（キンセイマテック（株）製、（商品名）金属シリコン＃２００（９８％）；ケイ素含有率９８．４重量％、平均粒子径１７μｍ、不定形状粉末）５０重量％及びカルナバワックス（日興ファインプロダクツ製、（商品名）精製カルナバ１号粉末）０．５重量％の割合で配合し、３１０℃に加熱した二軸押出機（東芝機械製、（商品名）ＴＥＭ−３５−１０２Ｂ）のホッパーに投入した。一方、該配合物１００重量部に対し、高熱伝導炭素繊維（三菱化学産資（株）製、（商品名）ダイアリードＫ６３７１Ｔ；熱伝導率１４０Ｗ／ｍ・Ｋ、チョップドファイバー、繊維径１０μｍ、繊維長６ｍｍ）が５０重量部となるように該二軸押出機のサイドフィーダーから供給し、スクリュー回転数２００ｒｐｍにて溶融混練し、ダイより流出する溶融組成物を冷却後裁断し、ポリフェニレンスルフィド組成物ペレットを作製した。
【００３４】
次に、銅合金管を用意し、その一部を＃２００番のサンドペーパーにより磨き表面の粗面化をおこない、粗面化を行った該銅合金管をオイル供給用口金、オイル排出用口金、ブローバイガス排出用口金とした。
【００３５】
シリンダー温度３１０℃、金型温度１４０℃に設定した射出成形機（住友重機械工業製、（商品名）ＳＥ１００Ｓ）を用い、金型内に該オイル供給用口金、ブローバイガス排出用口金を設置した後、該ポリフェニレンスルフィド組成物ペレットを溶融状態で射出することによりオイル供給口金及びブローバイガス排出口金を有するオイルタンク容器部品を成形した。また、同様の方法により、オイル排出口金を有するオイルタンク容器部品を成形した。その後、得られたオイルタンク容器部品同士の開口部を重ね、振動溶着機（ブランソン製、（商品名）モデル２４００）を用い、周波数２４０Ｈｚ、振幅１．５ｍｍ、加圧力１０ＭＰａの条件で２秒間発振し、１秒間冷却することにより、溶着を行いオイルタンク容器を得た。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】；ドライサンプ方式の内燃機関の概略図。
【図２】；ブローバイガス排出口を有するオイルタンクの概略図。
【図３】；（ａ）実施例１により得られたオイル供給口を有するオイルタンク容器部品。（ｂ）実施例１により得られたオイル排出口を有するオイルタンク容器部品。
【符号の説明】
【００３７】
１；４サイクルエンジン
２；オイルタンク
３；オイル供給用口金
４；オイル排出用口金
５；スカベジングポンプ
６；フィードポンプ
７；オイルタンク容器
８；ブローバイガス排出用口金
【図１】
2010116780.tif 000003
【図２】
2010116780.tif 000004
【図３】
2010116780.tif 000005