JP5007426B2 - 自動車用燃料タンク - Google Patents
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Description
合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
外壁は、少なくとも外側から順に、表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成され、全体の肉厚が3mm〜8mmであり、
表皮層と内部本体層は、高密度ポリエチレン(HDPE)で形成され、
外部本体層は、高密度ポリエチレン(HDPE)を主に含有する再生材を主材として形成され、相溶化材としての変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含み、粒径が10μm以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して10重量%〜35重量%含有するとともに、外壁の全体の肉厚に対して25%〜50%の肉厚を有し、無機フィラーは、表面処理されたタルク又はマイカの板状フィラーであり、
外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン(HDPE)とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
外部本体層に、変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含有させたため、高密度ポリエチレン(HDPE)の再生材に含まれるバリヤ層の構成材料であるエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)等と、高密度ポリエチレン(HDPE)との相溶性が向上し、外部本体層の耐衝撃性が向上する。
無機フィラーは、板状フィラーであるため、他の形状の無機フィラーと比べて、補強効果が大きく少量の混合でも外部本体層の剛性を充分向上させることができる。
無機フィラーは、表面処理がされた無機フィラーであるため、混入される高密度ポリエチレン(HDPE)との相溶性が向上し、高密度ポリエチレン(HDPE)への分散性が良く、補強効果が向上し、燃料タンクの剛性を向上させることができる。
無機フィラーは、タルク又はマイカであるため、補強効果が大きく、外部本体層の剛性を向上させることができるとともに、耐火性の向上も図ることができる。
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたため、内部本体層を浸透した燃料の透過が、外部本体層まで浸透し、車外に蒸発することを防止することができる。
外部本体層は、高密度ポリエチレン(HDPE)の再生材を主材として形成され、粒径が10μm以下の無機フィラーを外部本体層の全重量に対して10重量%〜35重量%含有するため、主として高密度ポリエチレン(HDPE)で形成される燃料タンクのリサイクル利用を図ることができ、無機フィラーにより燃料タンクの剛性を向上して、耐衝撃性の両方の性能を確保できる。
バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたため、内部本体層を浸透した燃料の透過を防止することができる。
さらに、燃料タンク1の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所の取付孔6が形成されている。
高密度ポリエチレン(HDPE)は、溶融流動速度(MRF:21.6kg/10min)が5〜7であって、密度(g/cm3)が0.944〜0.950のものを使用することができる。
これ等の再生材を100%使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン(HDPE)を混合して使用する場合がある。
変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンは、溶融流動速度(MRF:21.6kg/10min)が0.4〜0.7であって、密度(g/cm3)が0.930〜0.960のものを使用することができる。
変性ポリエチレンは、無水マレインで変性したものであり、変性量は、0.1%〜5%のものを使用することができる。変性ポリエチレンを使用すると、混合されたフィラーとの馴染みが良く、フィラーが表面に露出することがない。
ここで使用するタルクは、平均粒径が2.0μm〜8.0μm、アスペクト比が15、比重が2.7〜2.8のものを使用することが好ましい。
また、マイカは、平均粒径が20μm〜30μm、アスペクト比が10、比重が2.7〜3.0のものを使用することが好ましい。
さらに、タルクの混入量を15重量%とした実施例4は、同じ肉厚の比較例2よりもはるかに変形量は少なく、タルクの混入量を15重量%とし肉厚をさらに薄くした実施例5においても、比較例2よりも変形量が少ない。
バリヤ層14を有するため、後述する内部本体層16を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層14で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。
内部本体層16は、燃料タンク1の外壁10の全体の厚さの15%〜67%の厚さを有する。外壁10は全体として3mm〜8mmの肉厚を有するため、0.45mmから5.36mmの範囲の肉厚を有する。これにより、燃料タンク1の外壁10は、内部本体層16が充分な肉厚を有するため、燃料で膨潤しても剛性を保ち、耐衝撃性を確保することができる。
10 外壁
11 表皮層
12 外部本体層
13 外部接着剤層
14 バリヤ層
15 内部接着剤層
16 内部本体層
Claims (4)
- 多層構成からなる合成樹脂層で本体が形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
上記外壁は、少なくとも外側から順に、表皮層、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層及び内部本体層から形成され、全体の肉厚が3mm〜8mmであり、
上記表皮層と上記内部本体層は、高密度ポリエチレン(HDPE)で形成され、
上記外部本体層は、高密度ポリエチレン(HDPE)を主に含有する再生材を主材として形成され、相溶化材としての変性ポリエチレン又は軟質ポリエチレンを含み、粒径が10μm以下の無機フィラーを上記外部本体層の全重量に対して10重量%〜35重量%含有するとともに、上記外壁の全体の肉厚に対して25%〜50%の肉厚を有し、上記無機フィラーは、表面処理されたタルク又はマイカの板状フィラーであり、
上記外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン(HDPE)とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、
上記バリヤ層は、燃料油が透過しにくい合成樹脂で形成されたことを特徴とする自動車用燃料タンク。 - 上記バリヤ層は、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)で形成された請求項1に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記内部本体層の肉厚は、上記外壁の全体の肉厚に対して15%〜67%の肉厚を有する請求項1又は請求項2に記載の自動車用燃料タンク。
- 上記燃料タンクの本体は、ブロー成形で形成された請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の自動車用燃料タンク。
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