(57)【要約】【課題】融雪剤によるクラック発生を防止することが可能であり、かつコストを低減することが可能な樹脂製ラジエータタンクを提供すること。【解決手段】（ａ）に示すラジエータタンク１１０は、Ａ部を拡大図示した（ｂ）に示すように、コア樹脂層１０の全面を覆うようにスキン樹脂層１１が形成されている。コア樹脂層１１は安価なポリアミド６６材により形成され、スキン樹脂層１１は、融雪剤に対し耐性を有するポリアミド６６／ポリアミド６１２ブレンド材により形成されている。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア樹脂層（１０）と、融雪剤に対し耐性を有する材料からなるスキン樹脂層（１１）とを備える樹脂製ラジエータタンクであって、
前記スキン樹脂層（１１）は、少なくともラジエータ（１００）に組み込まれたときに外側となる前記コア樹脂層（１０）の表面を覆うように形成されていることを特徴とする樹脂製ラジエータタンク。
【請求項２】
前記スキン樹脂層（１１）は、前記コア樹脂層（１０）の全面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製ラジエータタンク。
【請求項３】
前記コア樹脂層（１０）および前記スキン樹脂層（１１）は、ともにポリアミド樹脂により形成されており、
前記スキン樹脂層（１１）は、前記コア樹脂層（１０）より、樹脂中のアミド基の密度が低いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂製ラジエータタンク。
【請求項４】
前記スキン樹脂層（１１）は、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、芳香族ポリアミドから選ばれる少なくとも１つ樹脂を含むことを特徴とする請求項３に記載の樹脂製ラジエータタンク。
【請求項５】
前記コア樹脂層（１０）は、ポリアミド６６からなることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の樹脂製ラジエータタンク。
【請求項６】
前記コア樹脂層（１０）および前記スキン樹脂層（１１）は、ともにポリアミド６６を含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の樹脂製ラジエータタンク。
【請求項７】
前記融雪剤は、塩化カルシウムを含有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の樹脂製ラジエータタンク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、融雪剤が付着したときにクラックを発生し難い樹脂製ラジエータタンクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、自動車に搭載されるラジエータのタンク部に、ポリアミド６６とポリアミド６１２とのブレンド材（例えば両樹脂を各５０重量％ずつブレンドしたブレンド材）を成形した樹脂製ラジエータタンクを備えるものが知られている。
【０００３】
寒冷地等において、融雪剤（凍結防止剤）が散布された道路を自動車が走行すると、撒き上げられた融雪剤が樹脂製ラジエータタンクの表面に付着する。樹脂製ラジエータタンクをポリアミド６６により形成した場合には、表面に付着した融雪剤により環境応力割れ（クラック）が発生することがある。そこで、クラック発生を防止するために、融雪剤に強いポリアミド６１２をポリアミド６６とブレンドし、融雪剤に対し耐性を有する材料としたブレンド材が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、ポリアミド６１２がポリアミド６６に比して非常に高価であるため、ポリアミド６１２を多量に含有するブレンド材により形成された樹脂製ラジエータタンクが高価なものとなるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、融雪剤によるクラック発生を防止することが可能であり、かつコストを低減することが可能な樹脂製ラジエータタンクを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、コア樹脂層（１０）と、融雪剤に対し耐性を有する材料からなるスキン樹脂層（１１）とを備える樹脂製ラジエータタンクであって、スキン樹脂層（１１）は、少なくともラジエータ（１００）に組み込まれたときに外側となるコア樹脂層（１０）の表面を覆うように形成されていることを特徴としている。
【０００７】
これによると、樹脂製ラジエータタンク（１１０、１２０）がラジエータ（１００）に組み込まれたときに外側となる部位、すなわち、融雪剤が付着する可能性がある部位に、融雪剤に耐性を有するスキン樹脂層（１１）が形成されている。したがって、このスキン樹脂層（１１）に覆われているコア樹脂層（１０）は、融雪剤に対する耐性を考慮せずに安価な材料により形成することができる。このようにして、融雪剤によるクラック発生を防止しつつコストを低減することが可能となる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、スキン樹脂層（１１）は、コア樹脂層（１０）の全面を覆うように形成されていることを特徴としている。
【０００９】
これによると、スキン樹脂層（１１）は、コア樹脂層（１０）の外側表面だけでなく、内側表面にも形成されている。コア樹脂層（１０）の外側表面に形成されたスキン樹脂層（１１）の衝撃脱落等によりコア樹脂層（１０）が露出し、この部位に融雪剤が付着したときには、コア樹脂層（１０）にクラックが発生する場合がある。万が一コア樹脂層（１０）にクラックが発生したとしても、コア樹脂層（１０）の内側表面にも融雪剤に耐性を有するスキン樹脂層（１１）が形成されているので、クラックの貫通を防止することが可能である。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明では、コア樹脂層（１０）およびスキン樹脂層（１１）は、ともにポリアミド樹脂により形成されており、スキン樹脂層（１１）は、コア樹脂層（１０）より、樹脂中のアミド基の密度が低いことを特徴としている。
【００１１】
ポリアミド樹脂成形品の表面に融雪剤が付着すると、樹脂中のアミド基付近に融雪剤に含まれる金属イオン（例えばカルシウムイオン）が配位し、材料物性（特に伸び特性）が低下する。また、ポリアミド樹脂はアミド基が存在することにより吸水しやすいが、融雪剤は吸水性が非常に強いため、付着時にはポリアミド樹脂成形品の表面のみを急速に乾燥収縮させ、歪みを発生させる。
【００１２】
これらの複合作用により、ポリアミド樹脂成形品の表面に融雪剤が付着するとクラックが発生する場合がある。すなわち、ポリアミド樹脂中のアミド基の密度が高いほど、融雪剤付着時にクラックが発生しやすくなる。
【００１３】
したがって、請求項３に記載の発明のように、スキン樹脂層（１１）のアミド基密度をコア樹脂層（１０）のアミド基密度より低くすることで、コア樹脂層（１０）をスキン樹脂層（１１）により融雪剤から保護することが可能となる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、スキン樹脂層（１１）は、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、芳香族ポリアミドから選ばれる少なくとも１つ樹脂を含むことにより、容易にスキン樹脂層（１１）のアミド基密度をコア樹脂層（１０）のアミド基密度より低くすることが可能である。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明では、コア樹脂層（１０）は、ポリアミド６６からなることを特徴としている。
【００１６】
これによると、ポリアミド６６は比較的安価であるので、コストを低減しやすい。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明では、コア樹脂層（１０）およびスキン樹脂層（１１）は、ともにポリアミド６６を含むことを特徴としている。
【００１８】
これによると、コア樹脂層（１０）とスキン樹脂層（１１）との間の接着力を高くしやすい。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明のように、塩化カルシウムを含有する融雪剤が付着する場合であっても、本発明によれば、樹脂製ラジエータタンク（１１０，１２０）の融雪剤によるクラック発生を防止しつつコストを低減することが可能である。
【００２０】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態の樹脂製ラジエータタンクであるアッパタンク１１０およびロウアタンク１２０が組み込まれたラジエータ１００の概略構造を示す正面図であり、図２は、樹脂製ラジエータタンクであるアッパタンク１１０の概略構造図である。
【００２３】
図１に示すラジエータ１００は、エンジンルーム内の前方に搭載される自動車用のラジエータである。ラジエータ１００は、コア部１３０のチューブ１３２内を流れる冷却液が図中上から下方向に向かう所謂バーチカルフロータイプとしたものであり、基本構成としてコア部１３０、アッパタンク１１０、ロウアタンク１２０とからなる。
【００２４】
コア部１３０は、フィン１３１、チューブ１３２、サイドプレート１３３、コアプレート１３４から構成されている。これらの各部材は強度特性、耐腐食性等の特性に優れるアルミニウム合金からなり、これらが一体でろう付けされることでコア部１３０が形成されている。
【００２５】
図中上側のコアプレート１３４にはアッパタンク１１０が、図中下側のコアプレート１３４にはロウアタンク１２０が、かしめ加工等により機械的に接続されている。
【００２６】
アッパタンク１１０、ロウアタンク１２０は、後に詳述するようにポリアミド樹脂により形成されており、断面形状は略コの字状をなし、コアプレート１３４側に開口部を有する箱形の容器体をなしている。そして、この両タンク１１０、１２０の開口側端部は、各コアプレート１３４の外周部に形成され内部に図示しないパッキンが装着された図示しないタンク受け溝に挿入され、コアプレート１３４によりかしめられている。
【００２７】
なお、アッパタンク１１０には、入口パイプ１１１、注入口１１２等が一体で形成されており、また、ロウアタンク１２０には、出口パイプ１２１等が一体で成形されている。アッパタンク１１０とロウアタンク１２０とは、注入口１１２部を除いてほぼ同一構造としているので、以下、本実施形態の樹脂製ラジエータタンクの構造および製造方法については、アッパタンク１１０を用いて説明する。
【００２８】
図２（ａ）は、アッパタンク１１０を一部断面表示した概略構造図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部拡大図である。
【００２９】
前述したように、アッパタンク１１０は、入口パイプ１１１、注入口１１２等が一体成形された図中下方側に開口部を有する箱形の容器体である。アッパタンク１１０は、各端部を除く略全域において、図２（ｂ）に示すようなコア樹脂層１０とスキン樹脂層１１とからなる層構造をなしている。すなわち、スキン樹脂層１１は、コア樹脂層１０の全面を覆うように形成されている。
【００３０】
中央部のコア樹脂層１０は、ガラス繊維を３０重量％含有したポリアミド６６材により形成され、コア樹脂層１０の表面を覆うスキン樹脂層１１は、ガラス繊維を３０重量％含有したポリアミド６６／ポリアミド６１２（重量比４０／６０）ブレンド材により形成されている。このスキン樹脂層１１を形成する材料は、例えば塩化カルシウムを主成分とする融雪剤に対し、耐性を有する材料である。
ちなみに、本例では、コア樹脂層１０の厚さは約２ｍｍであり、スキン樹脂層１１の厚さは約０．８ｍｍである。
【００３１】
次に、本実施形態におけるアッパタンク１１０の製造方法について説明する。
本実施形態のアッパタンク１１０は所謂サンドイッチ射出成形により製造している。
【００３２】
図３は、アッパタンク１１０を成形する成形装置２０の概略構成図である。
【００３３】
図３に示すように、成形装置２０は、２本の射出ユニット２１、２２とダブルニードル弁構造を有する１本のノズル２３とを備えている。射出ユニット２１はスキン樹脂用の射出ユニットであり、射出ユニット２２はコア樹脂用の射出ユニットである。
【００３４】
２本の射出ユニット２１、２２は、ノズル２３に連結され、射出ユニット２１からのスキン樹脂の経路をノズル２３の外側ニードル弁２４が開閉し、射出ユニット２２からのコア樹脂の経路をノズル２３の内側ニードル弁２５が開閉するようになっている。そして、外側ニードル弁２４および内側ニードル弁２５は、各ニードル弁２４、２５毎に設けられたシャットオフシリンダ２４ａ、２５ａの作動により開閉動作を行なうようになっている。
【００３５】
アッパタンク１１０の成形を行なうときには、金型２６のスプルー２８の開口端にノズル２３を当接し、外側ニードル弁２４および内側ニードル弁２５を開くとともに、各射出ユニット２１、２２のスクリュー２１ａ、２２ａを前進動作させて、キャビティ（製品部）２７内にスキン樹脂１１ａおよびコア樹脂１０ａを射出するようになっている。
【００３６】
ここで、アッパタンク１１０成形時の射出制御について簡単に説明する。図４は、成形装置２０の射出パターンを示す図である。
【００３７】
図４に示すように、金型２６のスプルー２８にノズル２３を当接したら、まず、外側ニードル弁２４を開くとともに、射出ユニット２１のスクリュー２１ａを前進させ、キャビティ２７内にスキン樹脂（ポリアミド６６／ポリアミド６１２）１１ａを射出する。そして所定時間後、さらに、内側ニードル弁２５を開くとともに、射出ユニット２１のスクリュー２１ａを前進させ、キャビティ２７内にスキン樹脂１１ａと同時にコア樹脂（ポリアミド６６）１０ａを射出する。
【００３８】
このとき、キャビティ２７内では、図５に示すように、コア樹脂１０ａは、コア樹脂１０ａの前にあるスキン樹脂１１ａを押し流しながら前進する。押し流されるスキン樹脂１１ａは、冷却されたキャビティ２７内面に次々と接触してスキン樹脂層１１を形成していく。したがって、コア樹脂１０ａの前方にあるスキン樹脂１１ａは、スキン樹脂層１１を形成することにより減少していく。そこで、樹脂がキャビティ２７内の流動下流端部に到達するときにコア樹脂１０ａの前方にスキン樹脂１１ａが残った状態となるように、コア樹脂１０ａとスキン樹脂１１ａとの射出開始タイミングをずらしている。
【００３９】
そして、射出制御の最終段階では、まず、スキン樹脂１１ａの射出速度を低下させ、次に、コア樹脂１０ａの射出を停止し、その後スキン樹脂１１ａの射出を停止する。これにより、スプルー２８のキャビティ２７への接続点（すなわち、ゲート部）において、コア樹脂層１０を覆うようにスキン樹脂層１１を形成するとともに、次回の成形に備えて、ノズル２３の先端部をスキン樹脂１１ａにより満たしている。
【００４０】
このようにして、金型２６のキャビティ２７内において、前述したようなコア樹脂層１０の全面をスキン樹脂層１１で覆ったアッパタンク１１０が成形される。
【００４１】
上述の樹脂製ラジエータタンクの構成によれば、アッパタンク１１０およびロウアタンク１２０は、ラジエータ１００に組み込まれたときに外側となる部位、すなわち、融雪剤が付着する可能性がある部位に、融雪剤に耐性を有するポリアミド６６／ポリアミド６１２ブレンド材からなるスキン樹脂層１１が形成されている。したがって、このスキン樹脂層１１に覆われているコア樹脂層１０は、融雪剤に対する耐性を考慮せずに比較的安価なポリアミド６６材により形成することができる。このようにして、融雪剤によるクラック発生を防止しつつコストを低減することができる。
【００４２】
また、スキン樹脂層１１は、アッパタンク１１０およびロウアタンク１２０の内側においても、コア樹脂層１０を覆うように形成されている。アッパタンク１１０およびロウアタンク１２０の外側に形成されたスキン樹脂層１１が衝撃等により脱落して内部のコア樹脂層１０が露出し、この部位に融雪剤が付着したときには、コア樹脂層１０にクラックが発生する場合がある。万が一露出したコア樹脂層１０にクラックが発生したとしても、内側のスキン樹脂層１１によりクラックの貫通を防止することができる。また、コア樹脂層１０の内外面にスキン樹脂層１１を形成しているので、アッパタンク１１０およびロウアタンク１２０にはそりが発生し難い。
【００４３】
また、コア樹脂層１０とスキン樹脂層１１は、ともにポリアミド６６を含有している。したがって、コア樹脂層１０とスキン樹脂層１１との間を接着させやすい。さらに、コア樹脂層１０とスキン樹脂層１１は、ガラス繊維の含有率が同一である。ガラス繊維の含有率が略同一であると、コア樹脂層１０とスキン樹脂層１１とは、線膨張率が近似し、層間に応力が発生し難い。これらにより、層間接着の信頼性が高いラジエータタンクとなっている。
【００４４】
（他の実施形態）
上記一実施形態では、コア樹脂層１０の表面を覆うスキン樹脂層１１は、ガラス繊維を３０重量％含有したポリアミド６６／ポリアミド６１２（重量比４０／６０）ブレンド材により形成していたが、例えば塩化カルシウムを主成分とする融雪剤に対し、耐性を有する材料であればこれに限定されるものではない。例えば、ポリアミド６６／ポリアミド６１２のブレンド比が重量比で５０／５０以下であるポリアミド材（ポリアミド６１２リッチ材）であれば、好適に用いることができる。
【００４５】
本発明者らは、ポリアミド材からなるラジエータタンクの融雪剤によるクラックは、下記のメカニズムにより発生することを見出している。
【００４６】
ポリアミド材からなる樹脂製ラジエータタンクの表面に塩化カルシウム等からなる融雪剤が付着すると、樹脂中のアミド基付近に融雪剤に含まれるカルシウムイオンが配位し、材料物性、特に伸び特性が低下する。また、ポリアミド樹脂はアミド基が存在することにより吸水しやすいが、融雪剤（塩化カルシウム等）は吸水性が非常に強いため、付着時には樹脂製ラジエータタンクの外側表面のみを急速に乾燥収縮させ、歪みを発生させる。
【００４７】
これらの複合作用により、樹脂製ラジエータタンクの表面に融雪剤が付着するとクラックが発生する場合がある。すなわち、ポリアミド樹脂中のアミド基の密度が高いほど、融雪剤付着時にクラックが発生しやすくなる。
【００４８】
したがって、スキン樹脂層１１のアミド基密度をコア樹脂層１０のアミド基密度より低くすることで、コア樹脂層１０をスキン樹脂層１１により融雪剤から保護することが可能となる。
【００４９】
上記一実施形態では、スキン樹脂層１１には、ポリアミド６６とポリアミド６６よりもアミド基密度が低いポリアミド６１２とのブレンド材を採用したが、例えば、ポリアミド６６よりもアミド基密度が低いポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、芳香族ポリアミドから選ばれる少なくとも１つ樹脂をブレンドした材料を採用してもよい。
【００５０】
また、スキン樹脂層１１には、ポリアミド６６を用いずに、例えば、ポリアミド６６よりもアミド基密度が低いポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、芳香族ポリアミドを単独もしくはブレンドした材料を採用してもかまわない。ただし、コア樹脂層１０にポリアミド６６を用いる場合には、スキン樹脂層１１にもポリアミド６６を含有させた方が、コア樹脂層１０とスキン樹脂層１１との層間を接着しやすい。
【００５１】
また、上記一実施形態では、コア樹脂層１０には、ポリアミド６６を採用したが、スキン樹脂層１１との接着力向上を目的として、ポリアミド６６にポリアミド６１２を若干（例えば２０〜３０重量％）ブレンドした材料を採用してもよい。
【００５２】
また、上記一実施形態では、スキン樹脂層１１はポリアミド材により形成されていたが、融雪剤に耐性を有する材料で形成されるものであればよい。例えば、コア樹脂層１０との間に接着力を必要としないのであれば、ポリプロピレン等であってもかまわない。
【００５３】
また、上記一実施形態では、スキン樹脂層１１は、コア樹脂層１０の全面を覆うように形成していたが、図６に示すように、コア樹脂層１０の外側表面にのみスキン樹脂層１１を形成するものであってもよい。スキン樹脂層１１は、少なくとも、樹脂製タンクがラジエータ１００に組み込まれたときに外側となる部位においてコア樹脂層１０の表面を覆うように形成されていれば、融雪剤からコア樹脂層１０を保護することができる。
【００５４】
また、上記一実施形態では、アッパタンク１１０およびロウアタンク１２０は、所謂サンドイッチ成形法により製造したが、この製造方法に限定されるものではない。例えば、２色成形法やインサート成形法により製造するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における樹脂製ラジエータタンクであるアッパタンク１１０およびロウアタンク１２０が組み込まれたラジエータ１００の概略構造を示す正面図である。
【図２】アッパタンク１１０の概略構造図であり、（ａ）は、一部断面表示した図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部断面拡大図である。
【図３】アッパタンク１１０を成形する成形装置２０の概略構成図である。
【図４】成形装置２０の射出パターンを示す図である。
【図５】キャビティ２７内の樹脂の流れを説明する図である。
【図６】他の実施形態におけるアッパタンクの断面拡大図である。
【符号の説明】
１０　コア樹脂層
１０ａ　コア樹脂
１１　スキン樹脂層
１１ａ　スキン樹脂
２０　成形装置
２７　キャビティ
１００　ラジエータ
１１０　アッパタンク（樹脂製ラジエータタンク）
１２０　ロウアタンク（樹脂製ラジエータタンク）
【図１】
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【図２】
2004068740.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004068740.tif 000006
【図５】
2004068740.tif 000007
【図６】
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