(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部が波形に形成されており、該波形部分を構成する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いるポリマーチューブにおいて、
該波形部分の少なくとも一部を構成する波により形成されるリングの形状が卵形または楕円であるか、もしくは少なくともリングの一箇所が偏平に形成されており、
各波において該扁平部分、もしくは卵型または楕円部分の短い半軸が、チューブの軸の円周方向に一定の角度で逐次位置をずらされて形成されており、および
該ポリマーチューブが少なくとも１の圧力および機械的影響に抵抗性である層を有していることに特徴付けられる、ポリマーチューブ。
【請求項２】
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記載のポリマーチューブ。
【請求項３】
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２記載のポリマーチューブ。
【請求項４】
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２記載のポリマーチューブ。
【請求項５】
ポリアミドが安定剤、可塑剤および願料からなる群から選択される１以上の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４記載のポリマーチューブ。
【請求項６】
ポリオレフィンが、ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ、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２記載のポリマーチューブ。
【請求項７】
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２記載のポリマーチューブ。
【請求項８】
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１〜７のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項９】
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１〜８のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項１０】
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９に記載のポリマーチューブ。
【請求項１１】
ホモ−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１０記載のポリマーチューブ。
【請求項１２】
ホモポリアミドが、安定剤、可塑剤および願料からなる群から選択される添加剤にて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１０に記載のポリマーチューブ。
【請求項１３】
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９記載のポリマーチューブ。
【請求項１４】
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１〜１３のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項１５】
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１〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項１６】
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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項１７】
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１6記載のポリマーチューブ。
【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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項１９】
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（ＰＰＳ）、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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２０】
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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２１】
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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２２】
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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２３】
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９〜１４のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２４】
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９〜２３のいずれか１項に記載のポリマーチューブ。
【請求項２５】
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１５記載のポリマーチューブ。
【請求項２６】
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１〜２５のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２７】
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２４記載のポリマーチューブ。
【請求項２８】
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１〜２７のいずれかに記載のポリマーチューブ。
【請求項２９】
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１〜２７いずれかに記載のポリマーチューブ。
【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−ＧＭ９３１９１９０．１、ＤＥ−ＧＭ９３１９８７９．５およびＤＥ−ＧＭ９４０２１８０．５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（Grilamid）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】
0003547231.tif 000002
【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−ＰＳ４０００４３４、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−ＧＭ９４０２１８０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。
【図１】
0003547231.tif 000003
【図２】
0003547231.tif 000004
【図３】
0003547231.tif 000005
【図４】
0003547231.tif 000006
【図５】
0003547231.tif 000007