JP2004291594A

JP2004291594A - Resin pipe

Info

Publication number: JP2004291594A
Application number: JP2003090768A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Mitsui; 研一三井; Tokuo Watanabe; 徳雄渡邉; Nobuaki Kameda; 宜暁亀田; Junji Koizumi; 順二小泉; Satoru Ono; 悟小野
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP4096782B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multilayered pipe used in a circuit of an air or a cooling water improved to be resistant to a thawing salt in a low cost. <P>SOLUTION: The multilayered pipe 10 is constituted by an inner tube layer 22, the outer tube layer24 and an intermediate layer 26 for bonding the inner tube layer 22 to the outer tube layer 24, the inner tube layer 22 and the outer tube layer 24 are made of a maleic acid modified syndiotactic polystyrene and the intermediate layer 26 is made of a polyamide, and each of layers are bonded and integrated by a reaction adhesion. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアーあるいは冷却水系の回路に用いられる多層の樹脂パイプに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】
従来、この種の樹脂パイプとして、特許文献１の技術が知られている。樹脂パイプは、ポリフェニレンサルファイドまたはその変性物である芳香族ポリサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略称する）とポリアミド（ナイロン６など）とを混合した樹脂からなる内管層と、ポリアミドからなる外管層を積層することにより構成されている。この樹脂パイプでは、内管層にＰＰＳ樹脂を用いることによりエチレングリコールを主成分とする不凍液（ＬＬＣ）への耐性（耐ＬＬＣ）を発揮させ、さらに内管層にポリアミドを添加することにより外管層に対する接着性を高めている。
【０００３】
上記樹脂パイプでは、自動車のウォータパイプに使用された場合において、耐不凍液性の条件や機械的強度の条件のほかに、道路の凍結防止のために散布される融雪剤に対しても耐性を必要としている。
【０００４】
しかし、上記パイプで外管層に使用しているポリアミドにより機械的強度に優れる反面、耐融雪塩性が劣るために、寒冷地向け車両では必要強度以上の厚さに設定したり、さらに保護層を追加するなどの手段を講じる必要があり、低コスト化への妨げとなっていた。
【特許文献１】
特開平１１−３００８４４号公報
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、低コストで耐融雪塩性に優れたエアーあるいは冷却水系の回路に用いられる多層の樹脂パイプ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およびその作用・効果】
上記課題を解決するためになされた本発明は、
エアーあるいは冷却水系の回路に用いられる多層の樹脂パイプにおいて、流路を構成し、第１の樹脂材料から形成された内管層と、内管層の外周側に配置され、第２の樹脂材料から形成された外管層と、内管層と外管層管とを接着し、第３の樹脂材料からなる中間層と、を備え、上記第２の樹脂材料は、シンジオタクチック−ポリスチレンを有する樹脂であることを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる樹脂パイプは、内管層、中間層および外管層からなる３層構造を有し、エアーあるいは冷却水系の回路に使用される。外管層として、ＳＰＳまたはポリアミドに反応接着する極性官能基を導入した変性ＳＰＳから形成されているので、耐融雪塩性に優れている。また、内管層は、流路を構成するから、流体に対して耐性を有する材料であることが必要であり、例えば流体が不凍液である場合には、ＳＰＳ、変性ＳＰＳまたはＰＰＳ樹脂を用いることができる。この場合において、ＳＰＳは、ＰＰＳ樹脂よりも価格が安いから好ましい。
【０００８】
中間層は、第３の樹脂材料から形成されており、外管層と内管層を接着する作用がある。第３の樹脂材料として、内管層または外管層に変性ＳＰＳを用いた場合には、ポリアミドを用いることができる。ポリアミドは、極性官能基に対して反応接着するから、外管層または内管層を形成する変性ＳＰＳと接合する。
【０００９】
また、第３の樹脂材料は、外管層を形成する第１の樹脂材料と内管層を形成する第２の樹脂材料とを混合した材料を用いることができる。すなわち、外管層にＳＰＳまたは変性ＳＰＳを用い、内管層にＰＰＳ樹脂を用いた場合に、ＳＰＳとＰＰＳ樹脂とを混合した材料を用いることができる。中間層は、接着としての作用のほかに、接着のために必要とする厚さ以上とすることにより、中間層の耐熱性や機械物性を高めてもよい。
【００１０】
本発明の他の態様は、エアーあるいは冷却水系の回路に用いられる多層の樹脂パイプにおいて、流路を構成し、第１の樹脂材料から形成された内管層と、内管層の外周側に配置され、第２の樹脂材料から形成された外管層と、内管層に接着され第３の樹脂材料から形成された第１接着層と、第１接着層と外管層とを接着し第４の樹脂材料から形成された第２接着層とを有し内管層と外管層管とを接着する中間層と、を備え、上記第１の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂であり、上記第２の樹脂材料は、変性ＳＰＳであり、第３の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂とポリアミドとを混合した材料であり、第４の樹脂材料は、ポリアミドとしたことを特徴とする樹脂パイプである。
【００１１】
この態様では、中間層を第１接着層と第２接着層とから構成し、第１接着層と第２接着層に互いの材料を含有させることにより溶融接着させるか、または第１接着層と第２接着層とを互いに反応接着させるとともに、外管層または内管層とも溶融接着または反応接着させる。これにより、各層を強固に接合することができる。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、樹脂パイプを製造する方法において、第１の樹脂材料、第２の樹脂材料および第３の樹脂材料、さらに第４の樹脂材料をほぼ同時に環状かつ積層するように押し出すことにより、内管層、中間層および外管層を形成することを特徴とする。本製造方法により、各層の密着強度の高い樹脂ホースを好適に製造することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る樹脂パイプの実施の形態を実施例に基づき説明する。
【００１４】
Ａ．第１実施例
（１）樹脂パイプの概略構成
図１は実施例の樹脂パイプ１０の概略斜視図、図２は図１の２−２線に沿った樹脂パイプ１０の断面図である。樹脂パイプ１０は、自動車のエンジンにおける冷却水系、すなわちエチレングリコールを主成分とする不凍液（ＬＬＣ）の循環管路に用いられ、以下の構成を有する。
【００１５】
図１に示すように、樹脂パイプ１０は、３次元的に屈曲形成されたメインパイプ１２と、メインパイプ１２からの流体の分岐を起こすための分岐パイプ１４と、メインパイプ１２の両端の端部金具１６，１８とを有する。メインパイプ１２は、図２に示すように、２ＭＰａ以上の耐圧性、曲げ加工性を考慮して、パイプ内径が１５．３〜１５．９ｍｍ、肉厚が１．７〜２．３ｍｍであり、内管層２２、中間層２６、外管層２４を積層した樹脂パイプである。
【００１６】
（２）各層の構成および作用
以下、各層の構成について説明する。
（２）−１内管層２２
内管層２２は、耐ＬＬＣの特性を与えるためのバリア層であり、変性ＳＰＳ（第１の樹脂材料）から形成されている。ここで、変性ＳＰＳとしては、主鎖に直接極性官能基を導入したものや、極性基を導入した第２成分をブレンドすることにより調製することができる。可撓性、加工性の点からゴム状弾性体を１０〜３０重量％添加したり、耐熱性、機械的強度の点からポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂を１〜１０重量％添加した組成物が好ましい。ここで、ゴム状弾性体としては、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレンーブタジエンースチレンブロック共重合体、スチレンーイソプレンースチレンブロック共重合体およびそれらの水素添加物が好ましく用いられる。また、極性官能基を導入する変性剤としては、無水マレイン酸、アクリル酸エステル、グリシジルメタクリレートなどが好ましく、特に無水マレイン酸が好ましい。
例えば、変性ＳＰＳは、以下の組成とすることができる。
ＳＰＳ：７２重量部、
スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合（ＳＥＰＳ）：２０重量部
ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）／変性ＰＰＥ：８重量部
（ＰＰＥ／変性ＰＰＥの配合比：５０／５０）
フェノール系酸化防止剤：１重量部以下
イオウ系酸化防止剤：１重量部以下
【００１７】
内管層２２の厚さは、上述したメインパイプ１２の内径および肉厚の場合において、０．１〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。これは、０．１ｍｍ未満であると、耐ＬＬＣの性能が十分に得られないからである。つまり自動車の冷却水系の回路で要求される樹脂パイプの耐ＬＬＣの条件が３．０ｇ／ｍ^２・ｄａｙとすると、上述の厚さ以上を必要とするからである。一方、内管層２２の肉厚は、耐衝撃性や押出加工性を低下させるから、１．５ｍｍを越えないことが好ましい。
【００１８】
（２）−２外管層２４
外管層２４は、耐融雪塩性を与えるための層であり、変性ＳＰＳ（第２の樹脂材料）から形成されている。変性ＳＰＳは、内管層２２と同一の材料を適用することができる。外管層２４の肉厚は、後述する押出成形が可能である厚さを考慮して定められ、少なくとも０．１ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１９】
（２）−３中間層２６
中間層２６は、内管層２２と外管層２４とを接着する接着層であり、ポリアミド（第３の樹脂材料）から形成されており、変性ＳＰＳに反応接着するものである。ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等を用いることができる。
【００２０】
中間層２６の厚さは、上述したメインパイプ１２の内径および肉厚の場合において、０．１〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。これは、０．１ｍｍ未満であると、接着性能が十分に得られないからである。一方、１．５ｍｍを越えると、メインパイプ１２の肉厚に対する中間層２６の占める肉厚が大きくなり、内管層２２および外管層２４に所望の特性を得ることができる肉厚を確保できないからである。
【００２１】
（３）樹脂パイプ１０の製造方法
次に、樹脂パイプ１０の製造方法について説明する。図３は押出成形機の要部を模式的に表わした断面図である。押出成形機は、多層の樹脂層を形成するためのダイヘッド部４０を備えている。ダイヘッド部４０は、中心にマンドレル４１ａを有する第１ヘッド４１、第２ヘッド４２、第３ヘッド４３および第４ヘッド４４を備え、これらを同心円上に配置している。第１ヘッド４１と第２ヘッド４２との間には内管層用の第１押出間隙Ｓｐ１が形成され、また第２ヘッド４２と第３ヘッド４３との間には中間層用の第２押出間隙Ｓｐ２が形成され、さらに、第３ヘッド４３と第４ヘッド４４との間には外管層用の第３押出間隙Ｓｐ３が形成されている。
【００２２】
多層押出成形機にて、第１押出間隙Ｓｐ１、第２押出間隙Ｓｐ２および第３押出間隙Ｓｐ３からそれぞれ第１の樹脂材料、第２の樹脂材料および第３の樹脂材料を同時に押し出す共押出を行なう。このように共押出された第１ないし第３の樹脂材料は、第１ないし第３押出間隙ＳＰ１〜Ｓｐ３を通過して冷却すると、それぞれ内管層２２、中間層２６、外管層２４を構成する３層のメインパイプ１２となる。
【００２３】
このように得られたメインパイプ１２では、第１ないし第３の樹脂材料がそれぞれ冷却硬化することにより、各層が互いに接着する。すなわち、内管層２２および外管層２４は、極性官能基が添加された変性ＳＰＳであり、変性ＳＰＳは、中間層２６のポリアミドと反応接着により接合する。よって、内管層２２および外管層２４は、中間層２６を介して互いに接着する。これにより、多層押出成形機により、内管層２２、中間層２６および外管層２４とが強固に接着したメインパイプ１２が得られる。
【００２４】
こうして得られたストレート状のメインパイプ１２は、曲げ加工に処される。メインパイプ１２を、約１５０〜約２１５℃の温度に維持された槽中に約３〜１０分間浸漬し、その後、図示しない３次元曲げ型にセットする。そして、この３次元曲げ型にセットした状態で常温まで冷却することで、３次元曲げ加工を施す。これにより、図１に示す湾曲形状のメインパイプ１２が得られる。さらに、メインパイプ１２に貫通孔を形成し、分岐パイプ１４を接続するとともに、端部金具１６，１８を加熱した状態にて圧入固定することにより樹脂パイプ１０が得られる。
【００２５】
（４）樹脂パイプの性能
ここで、各層の肉厚を、内管層２２を０．５ｍｍ、中間層２６を０．３ｍｍ、外管層２４を１．２ｍｍとした樹脂パイプを製造したところ、ウォータパイプとして必要な条件、つまり耐圧性、耐不凍液性、耐融雪塩性などの各条件を満たすことが分かった。
【００２６】
（４）−１耐融雪塩性の試験
上記樹脂パイプの耐融雪塩性の試験は、以下の方法により行なった。まず、樹脂パイプを、恒温槽で乾燥させて余分な水分を除去する。この樹脂パイプに塩化カリウム溶液を塗布した後に乾燥する。そして、樹脂パイプに塩化カリウム溶液の塗布と乾燥を数回繰り返す。このような前処理を行なった樹脂パイプに不凍液（ＬＬＣ）の内圧を加えて、そのシール圧が０．４ＭＰａ以上である場合に良好とした。その結果、自動車のウォータパイプとして、ＳＰＳを外管層に用いた場合に耐融雪塩性の条件を満たすことが分かった。
【００２７】
Ｂ．第２実施例
図４は第２実施例にかかる樹脂パイプを示す断面図である。第２実施例は、内管層２２ＢとしてＰＰＳ樹脂を用い、外管層２４Ｂに変性ＳＰＳを用い、中間層２６ＢとしてＰＰＳ樹脂とポリアミド（ナイロン６またはナイロン６６）とのブレンド材を用いた構成に特徴を有している。すなわち、内管層は、ＰＰＳ樹脂を用いて、エチレングリコールを主成分とする不凍液の透過量が３．０（ｇ／ｍ２・ｄａｙ）以下となるように形成する。また、中間層２６Ｂは、ＰＰＳ樹脂とポリアミドとを混合した材料を用いる。この構成により、内管層２２Ｂは、中間層２６Ｂとの界面付近で両層のＰＰＳ樹脂が融合することにより接着し、また外管層２４Ｂは、中間層２６Ｂとの界面付近で変性ＳＰＳがポリアミドと反応接着する。よって、各層の界面で各層に含まれている樹脂材料が融合または反応接着することから接着強度も高く、剥離することもないから、自動車などの冷却系水系の回路に好適に適用することができる。
また、ＰＰＳ樹脂の融点は２７８℃であり、ナイロン６６の融点は２６５℃であり、ＳＰＳの融点は２７０℃であり、これらの融点が近いから、融点より僅かに低い温度まで加熱軟化させた状態にて曲げ加工も容易である。
【００２８】
各層の厚さは、例えば、内管層２２Ｂを０．５ｍｍ、中間層２６Ｂを０．３ｍｍ、外管層２４Ｂを１．２ｍｍとする。この場合において、外管層２４Ｂを厚くすることにより、主にＳＰＳに機械的強度を付与する構成としてもよい。
【００２９】
Ｃ．第３実施例
図５は第３実施例にかかる樹脂パイプを示す断面図である。第３実施例は、内管層２２ＣとしてＰＰＳ樹脂を用い、外管層２４ＣとしてＳＰＳを用い、中間層２６ＣとしてＰＰＳ樹脂とＳＰＳとのブレンド材を用いた構成に特徴を有している。すなわち、内管層２２ＣはＰＰＳ樹脂を用いて耐不凍液性を付与し、外管層２４ＣはＳＰＳを用いて耐融雪塩性を付与する。また、中間層２６Ｃは、ＰＰＳ樹脂とＳＰＳとを混合した材料を用いる。この構成により、内管層２２Ｃは、中間層２６Ｃとの界面付近で両層のＰＰＳ樹脂が融合することにより接着し、また外管層２４Ｃは、中間層２６Ｃとの界面付近で両層のＳＰＳが融合することにより接着する。よって、各層の界面で各層に含まれている樹脂材料が融合することから接着強度も高く、剥離することもないから、自動車などの冷却系水系の回路に好適に適用することができる。
【００３０】
各層の厚さは、例えば、内管層２２Ｃを０．５ｍｍ、中間層２６Ｃを０．３ｍｍ、外管層２４Ｃを１．２ｍｍとする。この場合において、外管層２４Ｃを厚くすることにより、主にＳＰＳに機械的強度を付与する構成としてもよい。
【００３１】
Ｄ．第４実施例
図６は第４実施例にかかる樹脂パイプを示す断面図である。第４実施例は、バリア層としての内管層２２ＤにＰＰＳ樹脂を用い、外管層２４Ｄに変性ＳＰＳを用い、中間層２６Ｄを第１接着層２６Ｄａと第２接着層２６Ｄｂの２層で形成した点に特徴を有している。
【００３２】
第１接着層２６Ｄａは、ＰＰＳ樹脂と、ナイロン６またはナイロン６６などのポリアミドとのブレンド材から形成されている。第１接着層２６Ｄａを構成するＰＰＳ樹脂は、内管層２２Ｄに対する接着性能を与えるために配合されており、内管層２２ＤのＰＰＳ樹脂と同じ樹脂材料を用いることができる。ポリアミドは、第２接着層２６Ｄｂに対する接着性能を与えるために配合されている。
【００３３】
第２接着層２６Ｄｂは、第１接着層２６Ｄａと外管層２４Ｄとを接着する接着層であり、つまり、第１接着層２６Ｄａと溶融接着するとともに、外管層２４Ｄと反応接着するポリアミドから形成されている。ポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等を用いることができる。
【００３４】
第１接着層２６Ｄａの厚さは、上述した樹脂パイプの内径および肉厚の場合において、各層の接着性を考慮して、０．１〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましく、また、第２接着層２６Ｄｂの厚さは、０．１〜１．５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００３５】
各層の厚さは、例えば、内管層２２Ｄを０．５ｍｍ、第１接着層２６Ｄａを０．３ｍｍ、第２接着層２６Ｄｂを１．１ｍｍ、外管層２４Ｄを０．１ｍｍとすることができる。この場合において、ポリアミドで作成した第２接着層２６Ｄｂを厚くすることにより、第２接着層２６Ｄｂに機械的強度を付与する構成としてもよい。
【００３６】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の樹脂パイプ１０の概略斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿った樹脂パイプ１０の断面図である。
【図３】押出成形機の要部を模式的に表わした断面図である。
【図４】第２実施例にかかる樹脂パイプを示す断面図である。
【図５】第３実施例にかかる樹脂パイプを示す断面図である。
【図６】第４実施例にかかる樹脂パイプを示す断面図である。
【符号の説明】
１０．．．樹脂パイプ
１２．．．メインパイプ
１４．．．分岐パイプ
１６，１８．．．端部金具
２２．．．内管層
２２Ｂ．．．内管層
２２Ｃ．．．内管層
２２Ｄ．．．内管層
２４．．．外管層
２４Ｂ．．．外管層
２４Ｃ．．．外管層
２４Ｄ．．．外管層
２６．．．中間層
２６Ｂ．．．中間層
２６Ｃ．．．中間層
２６Ｄ．．．中間層
２６Ｄａ．．．第１接着層
２６Ｄｂ．．．第２接着層
４０．．．ダイヘッド部
４１．．．第１ヘッド
４１ａ．．．マンドレル
４２．．．第２ヘッド
４３．．．第３ヘッド
４４．．．第４ヘッド
ＳＰ１．．．第３押出間隙
Ｓｐ１．．．第１押出間隙
Ｓｐ２．．．第２押出間隙
Ｓｐ３．．．第３押出間隙[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer resin pipe used for an air or cooling water circuit.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, as a resin pipe of this type, the technique of Patent Document 1 is known. The resin pipe includes an inner tube layer made of a resin obtained by mixing a polyphenylene sulfide or an aromatic polysulfide resin (hereinafter, abbreviated as PPS resin) which is a modified product thereof and a polyamide (eg, nylon 6), and an outer tube layer made of a polyamide. Are laminated. In this resin pipe, the PPS resin is used for the inner tube layer to exhibit resistance to an antifreeze (LLC) containing ethylene glycol as a main component (LLC resistance), and the outer tube is further added to the inner tube layer by adding polyamide. Increases adhesion to layers.
[0003]
When used for automotive water pipes, the above resin pipes must be resistant not only to antifreeze liquid resistance and mechanical strength but also to snow melting agents sprayed to prevent roads from freezing. And
[0004]
However, because the polyamide used for the outer pipe layer of the above pipe has excellent mechanical strength, it has poor snow-melting salt resistance. Therefore, it is necessary to take measures such as adding a new one, which hinders cost reduction.
[Patent Document 1]
JP-A-11-300844
The present invention has been made in order to solve the above problems, and has as its object to provide a multilayer resin pipe used in an air or cooling water system circuit which is low in cost and has excellent snow melting salt resistance.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Their Functions and Effects]
The present invention has been made to solve the above problems,
In a multilayer resin pipe used for an air or cooling water system circuit, a flow path is formed, and an inner pipe layer formed of a first resin material and a second resin material disposed on an outer peripheral side of the inner pipe layer. And an intermediate layer made of a third resin material, which adheres the inner tube layer and the outer tube layer tube to each other, and the second resin material is made of syndiotactic-polystyrene. Characterized in that it is a resin having
[0007]
The resin pipe according to the present invention has a three-layer structure including an inner tube layer, an intermediate layer, and an outer tube layer, and is used for an air or cooling water system circuit. Since the outer tube layer is formed from SPS or a modified SPS into which a polar functional group reactively adhering to polyamide has been introduced, it has excellent snow melting salt resistance. Further, since the inner tube layer constitutes the flow path, it is necessary that the inner pipe layer be made of a material having resistance to the fluid. For example, when the fluid is an antifreeze, SPS, modified SPS or PPS resin is used. Can be. In this case, SPS is preferable because it is cheaper than PPS resin.
[0008]
The intermediate layer is formed of a third resin material and has an action of bonding the outer tube layer and the inner tube layer. When the modified SPS is used for the inner tube layer or the outer tube layer as the third resin material, polyamide can be used. Polyamide reacts and adheres to polar functional groups and thus joins with the modified SPS forming the outer or inner tube layer.
[0009]
Further, as the third resin material, a material obtained by mixing a first resin material forming the outer tube layer and a second resin material forming the inner tube layer can be used. That is, when SPS or modified SPS is used for the outer tube layer and PPS resin is used for the inner tube layer, a material in which SPS and PPS resin are mixed can be used. In addition to the function of the adhesive, the intermediate layer may have a thickness not less than the thickness required for the adhesive to enhance the heat resistance and mechanical properties of the intermediate layer.
[0010]
Another embodiment of the present invention is a multilayer resin pipe used for an air or cooling water circuit, which constitutes a flow path and has an inner pipe layer formed of a first resin material and an outer peripheral side of the inner pipe layer. An outer tube layer disposed from the second resin material, a first adhesive layer adhered to the inner tube layer and formed from the third resin material, and the first adhesive layer and the outer tube layer are adhered to each other. An intermediate layer having a second adhesive layer formed of a fourth resin material and adhering the inner tube layer and the outer tube layer tube, wherein the first resin material is a PPS resin; The second resin material is a modified SPS, the third resin material is a material obtained by mixing a PPS resin and a polyamide, and the fourth resin material is a resin pipe made of a polyamide. .
[0011]
In this aspect, the intermediate layer is composed of the first adhesive layer and the second adhesive layer, and the first adhesive layer and the second adhesive layer are melt-bonded by containing the respective materials, or The second adhesive layer and the second adhesive layer are bonded to each other by reaction, and are also melt-bonded or reactively bonded to the outer or inner tube layer. Thereby, each layer can be firmly joined.
[0012]
Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a resin pipe, wherein the first resin material, the second resin material, the third resin material, and the fourth resin material are annularly and laminated almost simultaneously. By extruding the inner tube layer, the intermediate layer and the outer tube layer. According to the present manufacturing method, a resin hose having high adhesion strength of each layer can be suitably manufactured.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the resin pipe according to the present invention will be described based on examples.
[0014]
A. First Embodiment (1) Schematic Configuration of Resin Pipe FIG. 1 is a schematic perspective view of a resin pipe 10 of an embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the resin pipe 10 along line 2-2 in FIG. The resin pipe 10 is used for a cooling water system in an automobile engine, that is, a circulation line for an antifreeze (LLC) containing ethylene glycol as a main component, and has the following configuration.
[0015]
As shown in FIG. 1, the resin pipe 10 includes a three-dimensionally bent main pipe 12, a branch pipe 14 for causing a fluid to branch from the main pipe 12, and ends of both ends of the main pipe 12. Metal fittings 16 and 18; As shown in FIG. 2, the main pipe 12 has a pipe inner diameter of 15.3 to 15.9 mm and a wall thickness of 1.7 to 2.3 mm in consideration of pressure resistance of 2 MPa or more and bending workability. This is a resin pipe in which an inner tube layer 22, an intermediate layer 26, and an outer tube layer 24 are laminated.
[0016]
(2) Configuration and Operation of Each Layer Hereinafter, the configuration of each layer will be described.
(2) -1 Inner tube layer 22
The inner tube layer 22 is a barrier layer for providing LLC resistance characteristics, and is formed from a modified SPS (first resin material). Here, the modified SPS can be prepared by directly introducing a polar functional group into the main chain or by blending a second component having a polar group introduced therein. From the viewpoint of flexibility and processability, a composition in which a rubber-like elastic body is added in an amount of 10 to 30% by weight or a polyphenylene ether (PPE) resin in an amount of 1 to 10% by weight is preferred from the viewpoint of heat resistance and mechanical strength. . Here, as the rubber-like elastic body, a styrene-butadiene block copolymer, a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, and a hydrogenated product thereof are preferably used. As the modifier for introducing a polar functional group, maleic anhydride, acrylic acid ester, glycidyl methacrylate and the like are preferable, and maleic anhydride is particularly preferable.
For example, the modified SPS can have the following composition.
SPS: 72 parts by weight,
Styrene ethylene propylene styrene block copolymer (SEPS): 20 parts by weight PPE (polyphenylene ether) / modified PPE: 8 parts by weight (mixing ratio of PPE / modified PPE: 50/50)
Phenol antioxidant: 1 part by weight or less Sulfur antioxidant: 1 part by weight or less
The thickness of the inner pipe layer 22 is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mm in the case of the inner diameter and the thickness of the main pipe 12 described above. This is because if it is less than 0.1 mm, sufficient LLC resistance cannot be obtained. That is, if the condition of the LLC resistance of the resin pipe required in the circuit of the cooling water system of the automobile is 3.0 g / m ² · day, the thickness above the thickness is required. On the other hand, it is preferable that the thickness of the inner tube layer 22 does not exceed 1.5 mm in order to reduce the impact resistance and the extrudability.
[0018]
(2) -2 Outer tube layer 24
The outer tube layer 24 is a layer for imparting snowmelt salt resistance, and is formed of a modified SPS (second resin material). The same material as the inner tube layer 22 can be applied to the modified SPS. The thickness of the outer tube layer 24 is determined in consideration of a thickness that allows extrusion molding to be described later, and is preferably at least 0.1 mm or more.
[0019]
(2) -3 Middle layer 26
The intermediate layer 26 is an adhesive layer for adhering the inner tube layer 22 and the outer tube layer 24, is made of polyamide (third resin material), and reacts and adheres to the modified SPS. As the polyamide, nylon 6, nylon 66, nylon 12, or the like can be used.
[0020]
The thickness of the intermediate layer 26 is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mm in the case of the inner diameter and the thickness of the main pipe 12 described above. This is because if it is less than 0.1 mm, sufficient adhesive performance cannot be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 1.5 mm, the thickness occupied by the intermediate layer 26 with respect to the thickness of the main pipe 12 becomes large, and it is not possible to secure a thickness that can obtain desired characteristics for the inner pipe layer 22 and the outer pipe layer 24. Because.
[0021]
(3) Manufacturing Method of Resin Pipe 10 Next, a manufacturing method of the resin pipe 10 will be described. FIG. 3 is a sectional view schematically showing a main part of the extruder. The extruder includes a die head 40 for forming a multilayer resin layer. The die head unit 40 includes a first head 41, a second head 42, a third head 43, and a fourth head 44 having a mandrel 41a at the center, and these are arranged concentrically. A first extrusion gap Sp1 for the inner tube layer is formed between the first head 41 and the second head 42, and a second extrusion gap Sp1 for the intermediate layer is formed between the second head 42 and the third head 43. A gap Sp2 is formed, and a third extrusion gap Sp3 for the outer tube layer is formed between the third head 43 and the fourth head 44.
[0022]
Co-extrusion of simultaneously extruding the first resin material, the second resin material, and the third resin material from the first extrusion gap Sp1, the second extrusion gap Sp2, and the third extrusion gap Sp3, respectively, is performed by a multilayer extrusion molding machine. . The first to third resin materials co-extruded in this manner pass through the first to third extrusion gaps SP1 to SP3 and are cooled to form the inner tube layer 22, the intermediate layer 26, and the outer tube layer 24, respectively. The main pipe 12 has three layers.
[0023]
In the main pipe 12 thus obtained, the first to third resin materials are respectively cooled and hardened, so that the respective layers adhere to each other. That is, the inner tube layer 22 and the outer tube layer 24 are modified SPS to which a polar functional group has been added, and the modified SPS is bonded to the polyamide of the intermediate layer 26 by reactive adhesion. Therefore, the inner tube layer 22 and the outer tube layer 24 adhere to each other via the intermediate layer 26. Thus, the main pipe 12 in which the inner pipe layer 22, the intermediate layer 26, and the outer pipe layer 24 are firmly adhered to each other is obtained by the multilayer extruder.
[0024]
The straight main pipe 12 thus obtained is subjected to bending. The main pipe 12 is immersed in a bath maintained at a temperature of about 150 to about 215 ° C. for about 3 to 10 minutes, and then set in a three-dimensional bending die (not shown). Then, three-dimensional bending is performed by cooling to room temperature while being set in the three-dimensional bending die. Thus, the curved main pipe 12 shown in FIG. 1 is obtained. Furthermore, a resin pipe 10 is obtained by forming a through hole in the main pipe 12, connecting the branch pipe 14, and press-fitting and fixing the end fittings 16, 18 in a heated state.
[0025]
(4) Performance of Resin Pipe Here, a resin pipe was manufactured in which the thickness of each layer was 0.5 mm for the inner tube layer 22, 0.3 mm for the intermediate layer 26, and 1.2 mm for the outer tube layer 24. It was found that the conditions required for a water pipe, that is, each condition such as pressure resistance, antifreeze resistance, and snow-melting salt resistance were satisfied.
[0026]
(4) -1 Test for Snow-Melting Salt Resistance The test for snow-melting salt resistance of the resin pipe was performed by the following method. First, the resin pipe is dried in a thermostat to remove excess water. After applying a potassium chloride solution to this resin pipe, it is dried. Then, the application and drying of the potassium chloride solution to the resin pipe are repeated several times. The internal pressure of antifreeze liquid (LLC) was applied to the resin pipe that had been subjected to such a pretreatment, and a favorable result was obtained when the sealing pressure was 0.4 MPa or more. As a result, it was found that when SPS was used for the outer pipe layer as a water pipe of an automobile, the condition of snow melting salt resistance was satisfied.
[0027]
B. Second Embodiment FIG. 4 is a sectional view showing a resin pipe according to a second embodiment. The second embodiment has a configuration in which a PPS resin is used for the inner tube layer 22B, a modified SPS is used for the outer tube layer 24B, and a blend material of a PPS resin and polyamide (nylon 6 or nylon 66) is used as the intermediate layer 26B. Has features. That is, the inner tube layer is formed using PPS resin so that the amount of permeation of the antifreeze containing ethylene glycol as a main component is 3.0 (g / m 2 · day) or less. For the intermediate layer 26B, a material obtained by mixing a PPS resin and a polyamide is used. With this configuration, the inner tube layer 22B adheres by fusion of the PPS resins of both layers near the interface with the intermediate layer 26B, and the outer tube layer 24B has a modified SPS made of polyamide near the interface with the intermediate layer 26B. And react with. Therefore, since the resin material contained in each layer is fused or reactively bonded at the interface of each layer, the adhesive strength is high, and the resin material does not peel off. Therefore, the resin material can be suitably applied to a cooling water circuit such as an automobile. .
Further, the melting point of PPS resin is 278 ° C., the melting point of nylon 66 is 265 ° C., and the melting point of SPS is 270 ° C. Since these melting points are close to each other, they are heated and softened to a temperature slightly lower than the melting point. Bending is easy.
[0028]
The thickness of each layer is, for example, 0.5 mm for the inner tube layer 22B, 0.3 mm for the intermediate layer 26B, and 1.2 mm for the outer tube layer 24B. In this case, the outer tube layer 24B may be thickened to mainly provide mechanical strength to the SPS.
[0029]
C. Third Embodiment FIG. 5 is a sectional view showing a resin pipe according to a third embodiment. The third embodiment is characterized in that a PPS resin is used for the inner tube layer 22C, SPS is used for the outer tube layer 24C, and a blend material of PPS resin and SPS is used for the intermediate layer 26C. That is, the inner tube layer 22C imparts antifreeze resistance using PPS resin, and the outer tube layer 24C imparts snow melting salt resistance using SPS. The intermediate layer 26C uses a material in which PPS resin and SPS are mixed. With this configuration, the inner tube layer 22C adheres by fusion of the PPS resins of both layers near the interface with the intermediate layer 26C, and the outer tube layer 24C adheres to the SPS of both layers near the interface with the intermediate layer 26C. Adhere by fusing. Therefore, since the resin material contained in each layer is fused at the interface between the layers, the adhesive strength is high and the resin material does not peel off, so that it can be suitably applied to a cooling water circuit such as an automobile.
[0030]
The thickness of each layer is, for example, 0.5 mm for the inner tube layer 22C, 0.3 mm for the intermediate layer 26C, and 1.2 mm for the outer tube layer 24C. In this case, the outer tube layer 24 </ b> C may be thickened to mainly provide mechanical strength to the SPS.
[0031]
D. Fourth Embodiment FIG. 6 is a sectional view showing a resin pipe according to a fourth embodiment. In the fourth embodiment, a PPS resin is used for an inner tube layer 22D as a barrier layer, and a modified SPS is used for an outer tube layer 24D, and an intermediate layer 26D is formed by two layers of a first adhesive layer 26Da and a second adhesive layer 26Db. It is characterized by the following points.
[0032]
The first adhesive layer 26Da is formed of a blend material of a PPS resin and a polyamide such as nylon 6 or nylon 66. The PPS resin that constitutes the first adhesive layer 26Da is blended so as to give an adhesive performance to the inner tube layer 22D, and the same resin material as the PPS resin of the inner tube layer 22D can be used. The polyamide is blended to give an adhesive performance to the second adhesive layer 26Db.
[0033]
The second adhesive layer 26Db is an adhesive layer that adheres the first adhesive layer 26Da to the outer tube layer 24D. That is, the second adhesive layer 26Db is formed of a polyamide that is melt-bonded to the first adhesive layer 26Da and reactively adheres to the outer tube layer 24D. Have been. As the polyamide, nylon 6, nylon 66, nylon 12, or the like can be used.
[0034]
The thickness of the first adhesive layer 26Da is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mm in consideration of the adhesiveness of each layer in the case of the inner diameter and thickness of the resin pipe described above. The thickness of the second adhesive layer 26Db is preferably in the range of 0.1 to 1.5 mm.
[0035]
The thickness of each layer can be, for example, 0.5 mm for the inner tube layer 22D, 0.3 mm for the first adhesive layer 26Da, 1.1 mm for the second adhesive layer 26Db, and 0.1 mm for the outer tube layer 24D. . In this case, the second adhesive layer 26Db made of polyamide may be thickened to provide mechanical strength to the second adhesive layer 26Db.
[0036]
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a resin pipe 10 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the resin pipe 10 taken along line 2-2 in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of the extruder.
FIG. 4 is a sectional view showing a resin pipe according to a second embodiment.
FIG. 5 is a sectional view showing a resin pipe according to a third embodiment.
FIG. 6 is a sectional view showing a resin pipe according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
10. . . Resin pipe12. . . Main pipe 14. . . Branch pipes 16, 18. . . End fitting 22. . . Inner tube layer 22B. . . Inner tube layer 22C. . . Inner tube layer 22D. . . Inner tube layer 24. . . Outer tube layer 24B. . . Outer tube layer 24C. . . Outer tube layer 24D. . . Outer tube layer 26. . . Middle layer 26B. . . Middle layer 26C. . . Mid layer 26D. . . The middle layer 26Da. . . First adhesive layer 26Db. . . Second adhesive layer 40. . . Die head 41. . . First head 41a. . . Mandrel 42. . . Second head 43. . . Third head 44. . . Fourth head SP1. . . Third extrusion gap Sp1. . . First extrusion gap Sp2. . . Second extrusion gap Sp3. . . Third extrusion gap

Claims

エアーあるいは冷却水系の回路に用いられる多層の樹脂パイプにおいて、
流路を構成し、第１の樹脂材料から形成された内管層と、
内管層の外周側に配置され、第２の樹脂材料から形成された外管層と、
内管層と外管層管とを接着し、第３の樹脂材料からなる中間層と、を備え、
上記第２の樹脂材料は、シンジオタクチック−ポリスチレン（以下、ＳＰＳと略称する）を有する樹脂であることを特徴とする樹脂パイプ。In multilayer resin pipes used for air or cooling water circuits,
An inner tube layer that forms a flow path and is formed from the first resin material;
An outer tube layer disposed on the outer peripheral side of the inner tube layer and formed of a second resin material;
An intermediate layer made of a third resin material, wherein the inner tube layer and the outer tube layer tube are bonded to each other;
A resin pipe, wherein the second resin material is a resin having syndiotactic-polystyrene (hereinafter abbreviated as SPS).

請求項１に記載の樹脂パイプにおいて、
上記第２の樹脂材料は、ポリアミドに化学接着する極性官能基を導入した変性ＳＰＳであり、
上記第３の樹脂材料は、ポリアミドである、樹脂パイプ。The resin pipe according to claim 1,
The second resin material is a modified SPS having a polar functional group chemically bonded to polyamide,
A resin pipe, wherein the third resin material is polyamide.

請求項１または請求項２に記載の樹脂パイプにおいて、
上記第１の樹脂材料は、ＳＰＳまたは変性ＳＰＳである、樹脂パイプ。In the resin pipe according to claim 1 or claim 2,
The resin pipe, wherein the first resin material is SPS or modified SPS.

請求項１に記載の樹脂パイプにおいて、
上記第１の樹脂材料は、ポリフェニレンサルファイドまたはその変性物である芳香族ポリサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂と略称する）を有する材料であり、
上記第２の樹脂材料は、ポリアミドに化学接着する極性官能基を導入した変性ＳＰＳであり、
上記第３の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂とポリアミドとを混合した材料である、樹脂パイプ。The resin pipe according to claim 1,
The first resin material is a material having an aromatic polysulfide resin (hereinafter abbreviated as PPS resin) which is polyphenylene sulfide or a modified product thereof,
The second resin material is a modified SPS having a polar functional group chemically bonded to polyamide,
The third resin material is a resin pipe in which a PPS resin and a polyamide are mixed.

請求項１に記載の樹脂パイプにおいて、
上記第１の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂を有する材料であり、
上記第２の樹脂材料は、ＳＰＳまたはポリアミドに化学接着する極性官能基を導入した変性ＳＰＳであり、
上記第３の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂とＳＰＳまたは変性ＳＰＳとを混合した材料である、樹脂パイプ。The resin pipe according to claim 1,
The first resin material is a material having a PPS resin,
The second resin material is SPS or a modified SPS having a polar functional group chemically bonded to polyamide,
The third resin material is a resin pipe, which is a material obtained by mixing a PPS resin and SPS or modified SPS.

エアーあるいは冷却水系の回路に用いられる多層の樹脂パイプにおいて、
流路を構成し、第１の樹脂材料から形成された内管層と、
内管層の外周側に配置され、第２の樹脂材料から形成された外管層と、
内管層に接着され第３の樹脂材料から形成された第１接着層と、第１接着層と外管層とを接着し第４の樹脂材料から形成された第２接着層とを有し、内管層と外管層管とを接着する中間層と、を備え、
上記第１の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂であり、
上記第２の樹脂材料は、変性ＳＰＳであり、
第３の樹脂材料は、ＰＰＳ樹脂とポリアミドとを混合した材料であり、
第４の樹脂材料は、ポリアミドである、樹脂パイプ。In multilayer resin pipes used for air or cooling water circuits,
An inner tube layer that forms a flow path and is formed from the first resin material;
An outer tube layer disposed on the outer peripheral side of the inner tube layer and formed of a second resin material;
A first adhesive layer adhered to the inner tube layer and formed from a third resin material; and a second adhesive layer adhered to the first adhesive layer and the outer tube layer and formed from a fourth resin material. , An intermediate layer for bonding the inner tube layer and the outer tube layer tube,
The first resin material is a PPS resin,
The second resin material is a modified SPS,
The third resin material is a material obtained by mixing PPS resin and polyamide,
The fourth resin material is a resin pipe made of polyamide.