(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の各種配管に利用される樹脂チューブにおいて、９８％濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度が４．０〜６．０の６，６−ナイロンと、前記と同様に測定した相対粘度が３．０〜６．０の６−ナイロンと、可塑剤とを含有し、これらの配合割合が質量比で、前記６，６−ナイロン：前記６−ナイロン：前記可塑剤＝１００：５〜５０：３〜２０である樹脂組成物で形成されたことを特徴とする自動車配管用樹脂チューブ。
【請求項２】
前記６，６−ナイロン：前記６−ナイロン：前記可塑剤＝１００：１０〜４０：５〜１０である樹脂組成物で形成された請求項1記載の自動車配管用樹脂チューブ。
【請求項３】
前記６，６−ナイロンの前記相対粘度が４．５〜５．５である請求項１又は２記載の自動車配管用樹脂チューブ。
【請求項４】
９８％濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度が３．０〜６．０の６−ナイロンと、可塑剤とを予め混合し、この混合物を前記と同様に測定した相対粘度が４．０〜６．０の６，６−ナイロンに混合して樹脂組成物を製造し、この樹脂組成物を押出し成形法によりチューブ状に成形することを特徴とする自動車配管用樹脂チューブの製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の各種配管、特に自動車用エンジンの燃料系配管に好適な耐熱性が高い樹脂チューブ及びその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、各種の配管が設けられているが、このうち、いくつかのものは、樹脂チューブで構成されている。樹脂チューブは、金属チューブや、ゴムチューブに比べて、軽量でハンドリングしやすく、樹脂コネクタ等を利用することにより、接続もワンタッチで行えるという利点を有している。また、製造コストも金属チューブやゴムチューブに比べて安い傾向がある。
【０００３】
従来、自動車配管用の樹脂チューブとしては、１１−ナイロンや、１２−ナイロンなどが用いられていた。これらの材料は柔軟性が高く、配管形状に自由度がもたらされるという利点を有している。
【０００４】
しかしながら、自動車の配管は、特にエンジンルームなどに配設されるものにおいては、高温に曝されることが多いため、十分な耐熱性や強度を有することが求められる。また、耐熱性、強度の他に、オイル系配管においては耐油性が求められ、燃料系配管においては耐燃料性が求められる。
【０００５】
更に、例えば燃料タンク内に組み込まれる蒸気燃料配管においては、タンク内に配管した後、タンクの塗装、乾燥工程で１８０℃くらいの高温雰囲気下に曝されるため、熱変形しやすいという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記１１−ナイロンや、１２−ナイロンは、特に自動車用エンジンの燃料系配管に適用した場合、耐熱性や気密性が十分とは言えなかった。
【０００７】
一方、耐熱性のある樹脂材料としては、６，６−ナイロンが知られているが、成形性が悪く、押出し成形などの方法で成形することが困難であった。また、柔軟性が乏しいので、自動車の内部に配管する際の自由度がなかった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、成形性がよく、耐熱性にも優れた自動車配管用樹脂チューブ及びその製造法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第１は、自動車の各種配管に利用される樹脂チューブにおいて、９８％濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度が４．０〜６．０の６，６−ナイロン（ポリヘキサメチレンアジパミド）と、前記と同様に測定した相対粘度が３．０〜６．０の６−ナイロン（ポリカプロアミド）と、可塑剤とを含有し、これらの配合割合が質量比で、前記６，６−ナイロン：前記６−ナイロン：前記可塑剤＝１００：５〜５０：３〜２０である樹脂組成物で形成されたことを特徴とする自動車配管用樹脂チューブを提供するものである。
【００１０】
上記発明によれば、６，６−ナイロンをベースとしているので、耐熱性、耐燃料性、耐油性に優れており、例えば自動車エンジン用の燃料系配管などにも適用することが可能となる。
【００１１】
また、６，６−ナイロンに、６−ナイロンと可塑剤とを添加したことにより、６，６−ナイロン単独のものに比べて柔軟性が高く、狭い空間や複雑な形状の配管が可能となる。
【００１２】
更に、６，６−ナイロン単独では、押出し成形等が困難であったが、６−ナイロンと可塑剤とを添加したことにより、押出し成形等の通常の成形機を用いた成形が可能となる。
【００１３】
更にまた、４，６−ナイロンや、ＰＰＳなどの特殊なエンプラ等を使用する必要がないので、材料コストも安くすることができる。
【００１４】
本発明の第２は、前記第１の発明において、前記６，６−ナイロン：前記６−ナイロン：前記可塑剤＝１００：１０〜４０：５〜１０である樹脂組成物で形成された自動車配管用樹脂チューブを提供するものである。
【００１５】
上記発明によれば、耐熱性、耐燃料性、耐油性等の性能を損なうことなく、柔軟性や、成形性等も良好に付与することができる。
【００１６】
本発明の第３は、前記第１又は第２の発明において、前記６，６−ナイロンの前記相対粘度が４．５〜５．５である自動車配管用樹脂チューブを提供するものである。
【００１７】
上記発明によれば、耐熱性、耐燃料性、耐油性等の性能を損なうことなく、柔軟性や、成形性等も良好に付与することができる。
【００１８】
本発明の第４は、９８％濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度が３．０〜６．０の６−ナイロンと、可塑剤とを予め混合し、この混合物を前記と同様に測定した相対粘度が４．０〜６．０の６，６−ナイロンに混合して樹脂組成物を製造し、この樹脂組成物を押出し成形法によりチューブ状に成形することを特徴とする自動車配管用樹脂チューブの製造法を提供するものである。
【００１９】
上記発明によれば、６−ナイロンと可塑剤とを予め混合し、この混合物を６，６−ナイロンに添加するようにしたので、６，６−ナイロン中に６−ナイロンと可塑剤とを均一にかつ容易に混合することができる。
【００２０】
また、６，６−ナイロンに、６−ナイロン及び可塑剤を添加することにより、通常の押出し成形法によって容易にかつ生産性よく樹脂チューブを成形することができる。
【００２１】
そして、得られたチューブは、前述したように、耐熱性、耐燃料性、耐油性に優れると共に、適度な柔軟性も有している。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、更に詳細に説明する。
本発明の自動車配管用樹脂チューブは、▲１▼６，６−ナイロンと、▲２▼６−ナイロンと、▲３▼可塑剤とを含有する樹脂組成物で形成される。
【００２３】
▲１▼６，６−ナイロンとしては、９８％濃硫酸溶液中、２５℃で測定した相対粘度（ＪＩＳ−Ｋ６８１０）が４．０〜６．０、好ましくは４．５〜５．５のものが用いられる。上記相対粘度が４．０未満では成形時の流動性が高く、押出し成形に不適であるという問題があり、６．０を超えると冷却固化によって成形機につまり易いという問題がある。このような６，６−ナイロンとしては、例えば旭化成製の商品名「レオナ１７０２Ｘ０１」等が挙げられる。
【００２４】
▲２▼６−ナイロンとしては、上記相対粘度が３．０〜６．０、好ましくは３．５〜５．５のものが用いられる。上記相対粘度が３．０未満では成形時の流動性が高くなり、押出し成形に不利であるという問題があり、６．０を超えると６，６−ナイロンの冷却固化しやすいという特性を助長するという問題がある。このような６−ナイロンとしては、例えば宇部興産製の商品名「１０３０Ｊ」等が挙げられる。
【００２５】
▲３▼可塑剤としては、例えば、スルホンアミド誘導体、スルホン酸エステル誘導体、リン酸エステル誘導体、ホスファゼン誘導体、カルボン酸アミド誘導体、カルボン酸エステル誘導体より得らればれた１種又は２種以上の化合物が好ましく用いられる。これらの可塑剤は、構造的にポリアミド樹脂との親和性が高く、また寒冷地においてもポリアミド系樹脂組成物の柔軟性を保持している。
【００２６】
上記▲１▼６，６−ナイロンと、▲２▼６−ナイロンと、▲３▼可塑剤との配合割合は、▲１▼６，６−ナイロン１００質量部に対して、▲２▼６−ナイロンが５〜５０質量部、好ましくは１０〜４０質量部、▲３▼可塑剤が３〜２０質量部、好ましくは５〜１０質量部である。
【００２７】
この場合、▲１▼６，６−ナイロン１００質量部に対して、▲２▼６−ナイロンが５質量部未満では成形品の柔軟性が得られず、５０質量部を超えると耐熱性など６，６−ナイロンの特性が損なわれる。
【００２８】
また、▲１▼６，６−ナイロン１００質量部に対して、▲３▼可塑剤が３質量部未満では成形品の柔軟性が得られず、２０質量部を超えると長期的に可塑剤の表出に伴う柔軟性の低下が懸念される。
【００２９】
本発明の樹脂チューブに用いられる樹脂組成物は、上記▲１▼〜▲３▼の成分の他に、この種の樹脂材料に通常用いられる各種の添加剤、例えばハロゲン化銅、ヒンダードフェノール化合物、芳香族アミンなどの耐熱剤や、フェノール系、チオエーテル系、ホスファイト系、アミン系などの酸化防止剤や、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、イミダゾール系、オキサゾール系、ヒンダードアミン系、シアノアクリレート系、金属錯塩系、サリチル酸フェニルなどの紫外線吸収剤や、カーボンブラック、銅化合物、ヒンダードアミン系、リンオキシ酸マンガン塩などの耐候性改良剤や、アルキルアミン、アルキルアミド、アルキルエーテル、アルキルフェニルエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、アルキルスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、アルキルサルフェート、アルキルホスフェート、第４級アンモニウム塩、アルキルベタインなどの帯電防止剤や、赤リン、酸化スズ、水酸化ジルコニウム、メタホウ酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの無機難燃剤や、ハロゲン系、リン酸エステル系、メラミン又はシアヌル酸系の有機難燃剤や、三酸化アンチモンなどの難燃助剤や、ヒンダードアミン系、スズ化合物、エポキシ化合物などの熱安定剤や、二硫化モリブデン、グラファイト、ポリエチレン、ポリ四フッ化エチレン、シリコーンなどの耐摩耗性改良剤や、そのほか核剤、離型剤、油剤、顔料、染料などを含有していてもよい。
【００３０】
本発明の樹脂チューブは、▲２▼６−ナイロンと、▲３▼可塑剤とを予め混合し、この混合物を▲１▼６，６−ナイロンに混合して樹脂組成物を製造し、この樹脂組成物を例えば押出し成形することにより製造することができる。なお、可塑剤は、６，６−ナイロンに直接混合すると均一に混合することが困難であるが、６−ナイロンと予め混合し、その混合物を６，６−ナイロンに混合することにより、容易にかつ均一に混合することができる。
【００３１】
本発明の樹脂チューブの成形方法は、特に限定されないが、例えば押出し成形機のダイからチューブ状に押出し、真空冷却槽でサイジング固化させて直管状に成形してもよく、あるいは、上記ダイからチューブ状に押出した後、このチューブの外周を、回転移動する一対の金型で挟み込み、空気吹き込みや真空吸引等の手段によって金型の内面に形成された環状の溝に押し付けて、蛇腹状に成形することもできる。
【００３２】
なお、本発明の樹脂チューブは、上記▲１▼、▲２▼、▲３▼成分を含有するナイロン系樹脂だけでなく、他の樹脂と組み合わせた多層チューブであってもよい。この場合の他の樹脂としては、例えばフッ素樹脂等が挙げられる。また、他の樹脂と組み合わせた多層チューブの場合、ナイロン系樹脂層は、内層、外層、中間層のいずれの層に用いてもよい。
【００３３】
本発明の樹脂チューブは、自動車の配管用チューブとして用いられるが、特には、自動車の燃料タンク内に組み込まれる蒸気燃料配管や、エンジンルーム内に組み込まれるオイル配管である。
【００３４】
図１には、自動車の燃料タンク内に組み込まれる蒸気燃料配管の一例が示されている。
すなわち、この蒸気燃料配管１１は、燃料タンク１０の上壁内面に取付けられる。蒸気燃料配管１１は、末端にフィルタ１２を有する２つの分岐管１１ａ、１１ｂを有し、この分岐管１１ａ、１１ｂの合流部から燃料タンク１０の外部に導出される引出し管１１ｃが伸びている。引出し管１１ｃは、図示しない外部配管を通してキャニスターに連結されている。
【００３５】
燃料タンク１０は、内部に上記蒸気燃料配管１１を含む各種の装置を設置された後、その外面に塗装を施され、加熱乾燥される。このときに１８０℃くらいの高温下におかれるため、内部に設置された装置は耐熱性を有するものでなければならない。
【００３６】
この点に関して、本発明の樹脂チューブを蒸気燃料配管１１に用いると、６，６−ナイロンをベースにした樹脂からなるので、１８０℃くらいの高温下におかれても熱変形をすることがなく、燃料タンク１０の内部形状に沿って予め屈曲された形状を維持することができる。
【００３７】
また、本発明の樹脂チューブは、６，６−ナイロンだけでなく、６−ナイロンや可塑剤を含有するため、比較的柔軟であり、燃料タンク１０の内部形状に適合するように曲げ加工することが容易である。
【００３８】
更に、本発明の樹脂チューブは、６，６−ナイロン及び６−ナイロンからなるので、耐燃料性にも優れており、長期間に亘る十分な耐久性が得られる。
【００３９】
【実施例】
実施例１
可塑剤を２０質量％となるように予め混合した６−ナイロン（宇部興産製、商品名「１０３０Ｊ」、相対粘度４．４）を、６，６−ナイロン（旭化成製、商品名「レオナ１７０２Ｘ０１」、相対粘度５．３５）１００質量部に対して、５０質量部加えて混合し、樹脂組成物を作成した。
【００４０】
上記樹脂組成物を押出し成形機によりチューブ状に成形した。こうして得られた樹脂チューブは、外径８ｍｍ、内径６ｍｍ、壁厚１ｍｍである。
【００４１】
比較例１
１１−ナイロンに可塑剤を含有した樹脂組成物（アトフィナジャパン製、商品名「リルサン  ＢＥＳＮ  ＢＫ  Ｐ２０ＴＬ」）を押出し成形機によりチューブ状に成形し、実施例１と同様な形状の樹脂チューブを得た。
【００４２】
比較例２
変性剤を含有した６１２−ナイロン（デュポン製、商品名「ザイテルＥＦＥ−４１６８」）を押出し成形機によりチューブ状に成形し、実施例１と同様な形状の樹脂チューブを得た。
【００４３】
比較例３
可塑剤を混合した６−ナイロン（宇部興産製、商品名「１０３０Ｊ」、相対粘度４．４）を押出し成形機によりチューブ状に成形し、実施例１と同様な形状の樹脂チューブを得た。
【００４４】
比較例４
６，６−ナイロン（旭化成製、商品名「レオナ１７０２Ｘ０１」、相対粘度５．３５）を押出し成形機によりチューブ状に成形し、実施例１と同様な形状の樹脂チューブを得た。
【００４５】
比較例５
６，６−ナイロン（東レ製、商品名「アミランＣＭ３００１」、相対粘度３．０）を押出し成形機によりチューブ状に成形しようとしたが、チューブ状に成形することができなかった。
【００４６】
試験例
実施例１及び比較例１〜４で得た各樹脂チューブについて、２次加工性（熱曲げ加工）、曲げＲ（最小曲げ半径）、継手との気密性、燃料浸漬後の寸法変化を測定した。それぞれの測定方法は以下の通りである。
【００４７】
▲１▼２次加工性（曲げこわさ）
室温下で、図２に示す方法で、曲げこわさを測定した。すなわち、各樹脂チューブを２８０ｍｍの長さに切断して得た試験片２０を、幅１６２ｍｍで平行に対置された一対の軸２１、２２上におき、試験片２０の中央部をマンドレル２３で押圧し、試験片の先端の移動量が５０ｍｍとなったときの荷重をロードセル２４で測定した。
【００４８】
▲２▼曲げＲ（最小曲げ半径）
室温下で、図３に示す方法で、最小曲げ半径を測定した。すなわち、各樹脂チューブを３００ｍｍの長さに切断して得た試験片２０を、円錐台形状のマンドレル２５に、１８０°以上過度の応力をかけずに巻き付ける。そして、樹脂チューブが腰折れすることなく、マンドレル２５に隙間なく巻き付けられる最小曲げ半径ａを測定する。
【００４９】
▲３▼継手との気密性
図４に示す方法で、継手との気密性を測定した。すなわち、試験チューブ３０の両端にそれぞれ樹脂製の継手３１、３２を接続し、１８０℃で１時間熱処理した後、この継手３１、３２にスピゴット３３、３４を挿入して接続する。一方のスピゴット３４は端部が閉塞されている。そして、他方のスピゴット３３にレギュレータ３５及び圧力計３６を有する配管３７を接続し、水槽３８内の水中に浸漬する。この状態で、配管３７を通してエアーを加圧導入し、２９ｋＰａの圧力で３０秒維持して、気泡の発生があるかないかを見る。
【００５０】
▲４▼燃料浸漬後の寸法変化
メタノールを１５％となるように添加したガソリン燃料（ＤＭ１５）に、長さ１６０ｍｍの試験チューブを６０℃で７２時間浸漬し、図５における長さＡの変化（％）を測定した。
【００５１】
以上の試験結果を下記表１に示す。
【００５２】
【表１】
0004234333.tif 000002
【００５３】
表１に示されるように、実施例１の樹脂チューブは、２次加工性、曲げＲ、気密性、燃料浸漬後の寸法変化の全てにおいて良好な結果を示したのに対し、比較例１、２の樹脂チューブは気密性、燃料浸漬後の寸法変化に劣り、比較例３の樹脂チューブは２次加工性、曲げＲ、気密性に劣り、比較例４の樹脂チューブは２次加工性、曲げＲに劣ることがわかる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の樹脂チューブは、６，６−ナイロンをベースとし、これに６−ナイロンと可塑剤とを添加したことにより、耐熱性、耐燃料性、耐油性に優れ、柔軟性や曲げ加工性も良好で狭い空間や複雑な形状の配管が可能となり、押出し成形等の通常の成形機を用いた成形が可能で、材料コストも安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の樹脂チューブを燃料タンクの蒸気燃料配管に適用した一例を示す斜視図である。
【図２】  ２次加工性の試験方法を示す説明図である。
【図３】  曲げＲの試験方法を示す説明図である。
【図４】  継手との気密性の試験方法を示す説明図である。
【図５】  燃料浸漬後の寸法変化の試験方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  燃料タンク
１１  蒸気燃料配管
【図１】
0004234333.tif 000003
【図２】
0004234333.tif 000004
【図３】
0004234333.tif 000005
【図４】
0004234333.tif 000006
【図５】
0004234333.tif 000007