(57)【要約】  ポリアミド（６，１０）およびポリアミド（６，１２）の１つまたは複数あるいはこれらのコポリマーと；ステンレス鋼繊維および／またはカーボンナノチューブと；衝撃改質剤と；可塑剤と；任意選択的にその他の添加剤とを含むポリアミド組成物から製造される高分子燃料供給装置構成部品。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリアミド６，１０；ポリアミド６，１２；またはこれらのコポリマーあるいはこれらの混合物を含む、約４０〜約８５重量パーセントのポリアミド成分と、
（ｂ）約１０〜約３０重量パーセントの衝撃改質剤と、
（ｃ）約４〜約２０重量パーセントのステンレス鋼繊維、カーボンナノチューブ、またはその両方と、
（ｄ）約２〜約７重量パーセントの少なくとも１種の可塑剤と
を含むポリアミド組成物から製造され、
（ａ）〜（ｄ）の重量パーセントが、組成物の総重量に基づいていることを特徴とする自動車のエンジンへの燃料の搬送に有用な燃料供給装置構成部品。
【請求項２】
前記可塑剤はＮ−ブチルベンゼンスルホンアミドであることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置構成部品。
【請求項３】
前記衝撃改質剤は、無水マレイン酸でグラフトされたＥＰＤＭポリオレフィンを含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置構成部品。
【請求項４】
前記衝撃改質剤は、少なくとも１種のアイオノマーを含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置構成部品。
【請求項５】
ポリアミド成分（ａ）が、ポリアミド成分（ａ）の重量パーセントに基づいて、約０．５〜約１０重量パーセントの、ポリアミド１１およびポリアミド１２の１つまたは複数をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置構成部品。
【請求項６】
流れている燃料に接触する内表面と、車両の外部に露出している外表面とを有することを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置構成部品。
【請求項７】
燃料タンク供給管、燃料タンク供給コネクタ、燃料経路コネクタ、燃料経路、燃料チューブ、燃料ポンプ、燃料送出モジュール構成部品、または燃料フィルタハウジングの形態であることを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
燃料経路接地クリップ、燃料タンクフランジ、または燃料タンクキャップの形態であることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車燃料供給装置において用いるための構成部品に関する。より具体的には、本発明は、ポリアミド６，１２およびポリアミド６，１０の１つまたは複数と；ステンレス鋼繊維およびカーボンナノチューブの１つまたは複数と；衝撃改質剤と；可塑剤とを含む導電性ポリアミド組成物から製造されるこのような構成部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の燃料供給装置において燃料の搬送に用いられる構成部品は、伝統的に、金属から製造されている。しかしながら、このような構成部品は、重量が軽く、複雑な部品に形成することができるために高分子材料から製造することが望ましい。高分子材料の使用により、部品の設計変更についても、金型の設計は容易に変更することができるため、顕著な柔軟性が許容される。高分子材料はまた、継目を含む物品より漏れの可能性が低い、継目のない物品に容易に形成することが可能である。好適な高分子材料は、種々の望ましい特性を有するであろう。燃料に直接接触する高分子燃料供給装置構成部品は、燃料に対して良好な耐浸透性を有すると共に、燃料の存在下においても劣化しないことが望ましい。構成部品は、特に車両の外部に露出されるものは、良好な耐衝撃性を有することが望ましい。道路凍結防止用塩と亜鉛メッキ鋼製の車体部品との反応により、塩化亜鉛が車両の外部、特に車両底部上に形成され得るため、燃料経路構成部品は、ある種の高分子材料にクラックを生じさせるとして知られる塩化亜鉛に露出した場合に、それらの機械的完全性が維持される高分子材料から製造されることが望ましい。燃料供給装置構成部品への電荷の蓄積は望ましくないため、高分子材料は導電性であり、その結果それらを接地することができることもまた望ましい。車両のエンジン構成部品に存在する燃料供給装置構成部品は高温に曝され得るため、高分子材料は、それらの特性が高い温度においても維持されることが必要である。
【０００３】
米国特許公報（特許文献１）、米国特許公報（特許文献２）、および米国特許公報（特許文献３）には、導電性ナイロン１２組成物から製造された燃料フィルタおよび燃料供給装置構成部品が記載されている。しかしながら、ナイロン１２は比較的低い融点を有し、その燃料耐浸透性は、高い温度に曝されると低減する。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５１６４８７９号明細書
【特許文献２】米国特許第５１６４０８４号明細書
【特許文献３】米国特許第５０７６９２０号明細書
【特許文献４】米国特許第３，２６４，２７２号明細書
【特許文献５】米国特許第４，１８７，３５８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、自動車燃料供給装置構成部品を、従来の高分子材料から作られたこのような構成部品より高い融点、および高い温度での改善された燃料耐浸透性を有する高分子材料から製造することである。本発明の他の目的は、静電気を分散させるために導電性であり、かつ道路凍結防止用塩に関連する化学的な攻撃、特に道路凍結防止用塩と鋼製底部上の亜鉛メッキコーティングとの反応により生成された塩化亜鉛に関連する化学的な攻撃にも好適に耐える高分子組成物から製造される、このような燃料供給装置構成部品を提供することである。本発明の特徴は、自動車において有用な幅広い燃料供給装置構成部品を形成するその適応性である。これらおよびその他の目的、特徴および利点は、本願明細書において以下の本発明の説明を参照することにより、よりよく理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（ａ）ポリアミド６，１０；ポリアミド６，１２；またはこれらのコポリマーあるいはこれらの混合物を含む、約４０〜約８５重量パーセントのポリアミド成分と、
（ｂ）約１０〜約３０重量パーセントの衝撃改質剤と、
（ｃ）約４〜約２０重量パーセントのステンレス鋼繊維、カーボンナノチューブ、またはその両方と、
（ｄ）約２〜約７重量パーセントの少なくとも１種の可塑剤と、
を含むポリアミド組成物から製造され、
（ａ）〜（ｄ）の重量パーセントが、組成物の総重量に基づいている、自動車のエンジンへの燃料の搬送に有用な燃料供給装置構成部品が、本願明細書においてここに開示されおよび特許請求されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
「燃料供給装置構成部品」とは、自動車において用いられる燃料供給装置の構成部品であって、構成部品が、燃料の流れに直接接触しており、または燃料の流れに直接接触している構成部品から接地するための経路を提供する機能を有していることを意味する。構成部品は、燃料タンク供給系、および燃料を燃料タンクからエンジンに搬送する送出系の一部であり得る。構成部品は、燃料の流れに接触する内表面および、車体に露出している外表面および／または車両の外面を含む外表面を有する構成部品であることが好ましいであろう。これは、内表面および外表面は、同一の表面の二つの側面であってもよく；または、互いに隣接する二つの個別の表面であってもよいことを意味する。代替的な実施形態においては、燃料供給装置構成部品は、典型的には燃料に接触しないが、静電気の接地経路を提供する。
【０００８】
燃料供給装置構成部品は、車、トラック、オートバイ、バギー、トラクターおよびその他の農業機械、建築機械等などの内燃機関を備える車両のいずれに用いられてもよい。
【０００９】
好ましい構成部品としては、燃料タンク供給管およびコネクタ、燃料経路コネクタ、燃料経路およびチューブ、燃料ポンプならびに送出モジュール構成部品、および燃料フィルタハウジングが挙げられる。代替的な実施形態においては、好ましい構成部品としては、燃料経路接地クリップ、燃料タンクフランジ、燃料フィルタクランプ、および燃料タンクキャップを挙げることもできる。
【００１０】
本発明の燃料供給装置構成部品は、少なくとも１種のポリアミドと、ステンレス繊維および／またはカーボンナノチューブと、衝撃改質剤と、可塑剤とを含む導電性ポリアミド組成物から製造される。その他の成分を、当業者に理解されるであろう通り、任意選択的に添加してもよく、これらは本発明の範囲内に包含される。
【００１１】
組成物において用いられるポリアミド成分は、ポリアミド６，１０（ポリ（ポリヘキサメチレンセバカミド））；ポリアミド６，１２（ポリ（ヘキサメチレンドデカンジアミド））；またはこれらの混合物またはこれらのコポリマーである。ポリアミド成分は、任意選択的に、ポリアミド成分の総重量に基づいて、約１０重量パーセント以下のポリアミド１１（ポリウンデカノラクタム）、ポリアミド１２（ポリラウロラクタム）またはこれらの混合物またはこれらのコポリマーを含んでもよい。用いられる場合には、ポリアミド１１、ポリアミド１２、またはこれらの混合物またはこれらのコポリマーは、ポリアミド成分の総重量に基づいて、約０．５〜約１０重量パーセントで存在することが好ましいであろう。ポリアミドは、組成物の総重量に基づいて、好ましくは約４０〜約８５重量パーセント、またはより好ましくは約５０〜約８０重量パーセント、またはさらにより好ましくは約６０〜約７５重量パーセントで存在する。
【００１２】
カーボンナノチューブはまた、「カーボンナノファイバー」、「バッキーチューブ」および「カーボンナノフィブリルス（ｃａｒｂｏｎ  ｎａｎｏｆｉｂｒｉｌｓ）」としても知られており、約１マイクロメートル未満、または好ましくは約０．５マイクロメートル未満の外径を有する構造を指す。これらは当業者に公知のいずれかの方法により製造され得る。これらは中空であっても中実であってもよく、また、単層であっても、多層を含んでいてもよい。これらは、好ましくは約１００〜約１０，０００のアスペクト比を有するであろう。ステンレス鋼繊維は、ポリエステルおよび／またはポリアミドなどのポリマーでコートされていてもよい。ステンレス鋼繊維および／またはカーボンナノチューブは、ポリエステルまたはポリアミドなどの高分子担体中のマスターバッチとして組成物に添加されてもよい。ステンレス鋼繊維および／またはカーボンナノチューブは、組成物の総重量に基づいて、約３〜約２０重量パーセントで存在することが好ましい。
【００１３】
組成物において用いられる衝撃改質剤は、ポリアミド樹脂を強化するのに好適な衝撃改質剤のいずれであってもよい。好ましい衝撃改質剤は、ポリオレフィン（ポリオレフィン主鎖自体または側鎖のいずれか）に結合されたカルボン酸部位を有するポリオレフィンであるカルボキシル置換ポリオレフィンである。「カルボン酸部位」とは、ジカルボン酸、ジエステル、ジカルボン酸モノエステル、酸無水物、およびモノカルボン酸およびエステルの１種または複数などのカルボン酸基を意味する。有用な衝撃改質剤としては、ポリオレフィン（ポリオレフィン主鎖自体または側鎖のいずれか）に結合されたジカルボン酸部位を有するポリオレフィンであるジカルボン酸置換ポリオレフィンが挙げられる。「ジカルボン酸部位」とは、ジカルボン酸、ジエステル、ジカルボン酸モノエステル、および酸無水物の１種または複数などのジカルボン酸基を意味する。
【００１４】
衝撃改質剤は、エチレン／α−オレフィンポリオレフィンをベースとしていることが好ましいであろう。１，４−ヘキサジエンまたはジシクロペンタジエンなどのジエンモノマーを、任意選択的に、ポリオレフィンの調製において用いてもよい。好ましいポリオレフィンは、１，４−ヘキサジエンおよび／またはジシクロペンタジエンから製造されるエチレン−プロピレン−ジエン（ＥＰＤＭ）ポリマーである。カルボキシル部位は、ポリオレフィンの調製途中において、不飽和カルボキシル基含有モノマーと共重合することにより導入されてもよい。エチレンおよび無水マレイン酸モノエチルエステルのコポリマーが好ましい。カルボキシル部位はまた、ポリオレフィンに、酸、エステル、二酸、ジエステル、酸エステル、または無水物などの不飽和化合物を含有するカルボキシル部位をグラフトすることにより導入されてもよい。好ましいグラフト剤は無水マレイン酸である。好ましい衝撃改質剤は、デラウェア州ウィルミントンの本願特許出願人から市販されているフサボンド（Ｆｕｓａｂｏｎｄ）（登録商標）Ｎ  ＭＦ５２１Ｄなどの、無水マレイン酸でグラフトされたＥＰＤＭポリマーである。ポリエチレン、ポリプロピレン、およびＥＰＤＭポリマーなどのポリオレフィンと、不飽和化合物を含有するカルボキシル部位でグラフトされたポリオレフィンとのブレンドを、衝撃改質剤として用いることができる。
【００１５】
好適な衝撃改質剤としてはまた、アイオノマーを挙げることができる。アイオノマーとは、亜鉛、ナトリウム、またはリチウム等などの金属カチオンで中和または部分的に中和されたカルボキシル基含有ポリマーを意味する。アイオノマーの例は、米国特許公報（特許文献４）および米国特許公報（特許文献５）に記載されている。ポリマーを含有する好適なカルボキシル基の例としては、特に限定されないが、エチレン／アクリル酸コポリマーおよびエチレン／メタクリル酸コポリマーが挙げられる。カルボキシル基含有ポリマーはまた、特に限定されないが、ブチルアクリレートなどの追加のモノマーの１種または複数から誘導されてもよい。亜鉛塩が好ましい中和剤である。アイオノマーは、サーリン（Ｓｕｒｙｌｎ）（登録商標）の商品名でデラウェア州ウィルミントンの本願特許出願人から市販されている。
【００１６】
衝撃改質剤は、組成物の総重量に基づいて、好ましくは約１０〜約３０重量パーセントで存在するであろう。
【００１７】
組成物において用いられる可塑剤は、組成物において用いられるポリアミドと混和性であるであろう。本発明での使用のために好適な可塑剤の例としては、Ｎ−アルキルベンゼンスルホンアミドおよびトルエンスルホンアミドを包含するスルホンアミドが挙げられる。好適な例としては、Ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−エチル−ｏ−トルエンスルホンアミド、Ｎ−エチル−ｐ−トルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、ｐ−トルエンスルホンアミドが挙げられる。Ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミドが好ましい。可塑剤は、組成物の総重量に基づいて、好ましくは約２〜約７重量パーセント、またはより好ましくは約２．５〜約６重量パーセントで存在する。
【００１８】
本発明において用いられる組成物は、任意選択的に、滑剤、熱安定剤、酸化安定剤、および／または光安定剤；離型剤；および着色剤などの添加剤をさらに含んでもよい。 好ましい潤滑剤は、ジステアリン酸アルミニウムである。用いられる場合には、追加の添加剤は、組成物の総重量に基づいて、約３重量パーセント以下、または約０．０１〜約３重量パーセントで存在することが好ましいであろう。
【００１９】
本発明において用いられるポリアミド組成物は、公知のいずれの方法を用いて成分を溶融配合することにより製造される。構成部品材料は、一軸または二軸押出機、ブレンダー、ニーダー、バンバリーミキサー等などの溶融ミキサを用いて、均一になるまで混合されて樹脂組成物を提供し得る。あるいは、材料の一部を溶融ミキサ中で混合してもよく、次いで、残りの材料を添加し、均一になるまでさらに溶融混合してもよい。ステンレス鋼繊維の溶融配合は、平均繊維長さを約０．５〜１ｍｍ未満に分解しない比較的緩やかな配合技術を用いることにより達成することが好ましい。
【００２０】
例えば、構成成分の溶融配合に関して、個々に制御されたロス・イン・ウェイトフィーダを用いることができる。フィードの簡便さおよび制御のために、ナイロンおよび低割合の添加剤構成成分が、典型的には、ドラム内で混転することにより先ず乾式配合される。次いで、混合物が、制御されたバレル温度および押出しダイ温度の二軸押出機（５７ｍｍワーナーフライダー（Ｗｅｒｎｅｒ  ＆  Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）共回転型二軸押出機など）において溶融配合されることによりコンパウンドされる。すべての構成成分が、ナイロンフィードの半分について、第一のバレルセクションにフィードされてもよく、これが、サイドフィーダの使用により第六のバレルセクションにフィードされてもよい。押出し成形は、減圧下のポートで、および調整されたスクリュー速度および総押出しフィード率を用いて行われてもよい。得られたストランドは、典型的には、水中で急冷され、ペレットにカットされ、および冷却されるまで窒素が散布される。
【００２１】
ポリアミド組成物は、好適な溶融加工技術のいずれを用いて燃料供給装置構成部品に形成されてもよい。通例用いられる、強化ポリアミド樹脂の製造に用いられ、技術分野において周知である射出成形、押出し成形、吹込成形、射出吹込成形、熱成形等などの溶融加工法が好ましい。
【００２２】
金型は、平均繊維長さが約０．５ｍｍより長く維持されるような、十分に広いゲートサイズで設計されることが好ましい。比較的遅い成形射出速度が、成形された燃料供給装置構成部品の導電性を最大にするために好ましく用いられるであろう。燃料供給装置構成部品は、スピン溶接などの溶接法を包含する、当該技術分野において周知であるいずれの方法を用いて、２つ以上の部品から組み立てることが可能である。
【００２３】
本発明の燃料供給装置構成部品は、導電性であり、良好な耐燃料浸透性ならびに耐衝撃性を有し、および衝撃改質剤の存在により、湿った環境において塩化亜鉛、塩化カルシウム、および塩化ナトリウムなどの塩に露出された場合のこれらの良好な機械特性の維持が保障される。燃料供給装置構成部品は、最適な静電気分散のために約１×１０９Ω／□未満の表面抵抗率および／または約１×１０８Ω・ｃｍ未満の体積抵抗率を有することが好ましいであろう。
【国際調査報告】
2007537928.tif 000002
2007537928.tif 000003
2007537928.tif 000004