JPH04290691A - フレキシブルな冷却液導管および該導管の製造方法 - Google Patents

フレキシブルな冷却液導管および該導管の製造方法

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JPH04290691A
JPH04290691A JP91135A JP13591A JPH04290691A JP H04290691 A JPH04290691 A JP H04290691A JP 91135 A JP91135 A JP 91135A JP 13591 A JP13591 A JP 13591A JP H04290691 A JPH04290691 A JP H04290691A
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高い加水分解強度およ
び破裂圧強度を有する、エンジン、特に自動車エンジン
用のフレキシブルな冷却液導管に関する。“フレキシブ
ル”とは、製造するために比較的硬質のポリマーを使用
するにもかかわらず、上記導管を小さな曲率半径で曲げ
ることができるという意味で表現される。
【０００２】
【従来の技術】従来技術水準によれば、冷却液導管のた
めに繊維織物で強化されたゴム導管が使用される。その
ような、特に自動車エンジンに使用されるゴム導管は、
一方では比較的高価であり、かつそれにもかかわらず特
にエンジン室内で生ずる高温の場合には、完全に要求に
応じられないという欠点を有する。約１０００００走行
キロメートルに相当する運転時間後、機械的特性はすで
に著しく低下する。エンジン室内の温度が従来よりもな
お一層上昇せしめられ、ひいては機械的特性が劣化を付
加的に加速される今後の自動車エンジンのための冷却水
ゴム導管の安定性は一層重要になる。それゆえ、完全に
新しいタイプの解決策が必要である。
【０００３】唯一のポリマー層、いわゆる単一導管から
なる冷却水導管は、同様に従来限定された使用可能性の
みを示す。ポリオレフィンからなる導管は、１００℃よ
り高い温度では破裂圧安定性が不十分である。更に、ポ
リオレフィンは油および油脂に対して応力亀裂腐食傾向
を示す。ポリアミド単一導管は、１００℃より高い温度
では加水分解安定性が不十分である。
【０００４】更に、冷却液中のポリアミドの著しい膨潤
により破裂圧安定性が低下する。これらの理由からガラ
ス繊維で強化されたポリアミドのみが、直接冷却液と接
触する部分に使用される、それというのもガラス繊維は
機械的特性の、たとえば膨潤による損失を部分的に補償
することができるからである。しかしながらガラス繊維
で強化された管はフレキシブルでない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、前記欠点を有しない冷却液導管を製造することであ
った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題は、少なくとも
接触面で相容性のポリマーの複数の層からなり、かつ少
なくとも部分的にリング状またはらせん状で波形に変形
された壁を有する、高い加水分解強度および高い破裂圧
強度とを有するフレキシブルな冷却液導管並びに該導管
を同時押出により製造する方法により解決される。その
際、エンジン、特に自動車エンジン用冷却液導管として
の使用には、リング状またはらせん状で波形に変形され
た壁を有する管が特に適している。本発明による冷却液
導管は、公知のゴム導管の場合に必要であるような付加
的な強化をせずに製造できることが利点である。
【０００７】意想外にも、適当なポリマーからなる異な
る効果のある層の組合せ、たとえば冷却液に対して不活
性の、膨潤不能な内側層とかたい、支持性の特に破裂圧
に強い硬質の外側層との組合せを有する多層管が前記欠
点を有しないことが判明した。該多層は、相容性である
かまたはこの２つの層と相容性の中間層により結合され
ていなければならない。本発明によるそのような管は、
有利には同時押出によりポリマー成分から製造する。ポ
リオレフィン系の内側層と外側層としてのポリアミドと
を有する多層管が特に有利である。冷却液中で膨潤不能
なポリオレフィン系内側層により、特にすぐれた加水分
解安定性が保証される。外側層のポリアミドは、高い破
裂圧安定性を保証し、かつ自動車製造に必要な８バール
／１２０℃を容易に達成することができ、その結果、ゴ
ムからなる冷却液導管に必須の繊維織物強化を省くこと
ができる。
【０００８】狭い空間に大きな導管湾曲を可能にするた
めの必要性から生ずる必要なフレキシビリティは、いわ
ゆる波形の管、すなわちその壁が従来技術水準による公
知方法により、たとえばリング状またはらせん状で波形
に変形された管によって達成可能である。
【０００９】本発明による波形に変形された管は、従来
技術水準による強化されたゴム導管より著しくフレキシ
ブルである。経験上硬質のポリマー材料からなる滑らか
な管の曲げは、直径が大きければキンクを生ずる。この
ことは、本発明によるポリマーからなる１５ｍｍより大
きい内径を有する滑らかな導管および０．４ｍｍより大
きい全壁厚を有する導管に関しては、特に重要である。 その際、破裂圧に強い外側層の割合は、有利には該導管
の全壁厚の２５％〜９５％である。
【００１０】このような本発明による導管の付加的な利
点は、重量が少ないだけでなく、原料および製造コスト
が低いことである。
【００１１】外側層のための破裂圧に強い材料は、特に
ポリアミド、有利には、６〜１２個のＣ原子を有する線
状脂肪族モノマー、たとえばラクタム、アミノカルボン
酸またはジアミンおよびジカルボン酸からなるホモポリ
アミドまたはコポリアミド、または６〜１２個のＣ原子
を有する芳香族モノマー、たとえばアルキル化されたま
たはアルキル化されていない芳香族ジアミンまたはジカ
ルボン酸からなるもの、もしくは脂環式モノマー、たと
えばアルキル基を介して結合されていてもよい１個以上
のシクロヘキサン環を有する、アルキル化されたまたは
アルキル化されていないジアミンまたはジカルボン酸か
らなるものである。例として挙げると、系列ＰＡ６〜Ｐ
Ａ１２および系列ＰＡ６，６〜ＰＡ６，１２ならびにＰ
Ａ１２，６〜ＰＡ１２，１２の半結晶質ポリアミドが該
等する。前記ポリアミドの混合物および配合物も適して
いるが、その際、１０．０００Ｐａ．ｓ（パスカル秒）
をこえる粘度を有する良質のものが特に有利である。
【００１２】内側層のための、不活性の、膨潤安定性ポ
リマーは、ハロゲン化されたまたはハロゲン化されてい
ないホモポリオレフィンまたはコポリオレフィンもしく
はこれらの混合物または配合物である。ホモポリオレフ
ィンとならんで別のα−オレフィンを有するエチレンも
しくはプロピレンのコポリオレフィンが有利である。ク
ロル化された、特に弗化されたポリオレフィンおよびコ
ポリオレフィンならびにポリ塩化ビニルも適している。
【００１３】二層の管のためには、ホモオレフィンまた
はコポリオレフィン自体は相容性にする反応性基を持っ
ていなければならない、たとえばこのことはα−不飽和
酸ないしその誘導体とのグラフトにより、またはたとえ
ばアクリル酸またはメタクリル酸もしくはこれらの誘導
体の、適当なコモノマーにより、達成することができる
。
【００１４】しかしながら、内側の層は、両方の層と相
容性の中間層により外側の層とも十分に固定結合するこ
ともできる。そのためには特に、反応性の基、特にカル
ボキシル基または無水酸基をグラフト化によりまたは前
記コモノマーにより得たポリオレフィンまたはコポリオ
レフィンも適当である。
【００１５】本発明による冷却液導管の特に有利な実施
例は、マレイン酸でグラフト化されたポリオレフィンか
らなる内側の層と、高い粘度のポリアミド６かならる外
側の層とを有しかつ同時押出により製造された波形に変
形された二層の管からなる。
【００１６】
【実施例】本発明を以下図示の実施例につき説明する。
【００１７】図１は、リング状で波形に変形された壁を
有するフレキシブルな冷却液導管１０の一部を示し、図
に示された開口端部が管１６に取付けられている。
【００１８】図２によれば、冷却液導管１０は、同心的
に内外に配置された２つの層１２および１４からなり、
該層の半径方向の壁厚は、図面において直径と比較して
わずかに拡大されて示されている。外側の層１２は、破
裂圧に強い層として形成され、一方内側の層１４は、冷
却剤に対して不活性の、膨潤不能の材料からなる。２つ
の層１２および１４は、相容性のポリマーからなる。内
側の層および外側の層のために相容性でないポリマーを
使用する場合は、内側の層および外側の層の材料と相容
性であるかまたは相容性にする、付加的中間層を使用す
ることができる。　　図３は、外側の層にポリアミド６
および内側の層にポリオレフィンを用いた本発明による
冷却剤導管の１２０℃で３０００時間までの連続負荷に
おける破断伸びを、同じポリアミド６タイプからなる単
一導管と比較してグラフで示す、両者とも１２０℃で保
存中水／ジエチレングリコール１：１の冷却剤で満たし
、その後検査した。自動車工業での使用には適用限度と
して５０％の限度を適用する。　　ＧＲＩＬＯＮ　　Ｒ
４７　　Ｗ４０はＦａ．ＥＭＳ−ＣＨＥＭＩＥ　　ＡＧ
．の、可塑剤を有するＰＡ６である。粘度２０．０００
Ｐａ．ｓ／２７０℃、１２２．６Ｎ。
【００１９】ポリマーＸＥ３１５３は、無水マレイン酸
約５重量％でグラフトしたポリピロピレンである。ＭＦ
Ｉ（ＡＳＴＭ　　Ｄ　　１２３８）４．０ｇ／１０ｍｍ
／２３０℃、密度０．９０、融点１６５℃。
【００２０】以下、第１表および第２表に、異なる長さ
の直径を有する２つの実施例の製造に関する若干のデー
タを示す。
【００２１】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　第１表　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　冷却剤導管／波形導管の同時押出　　　
　　　　　押出機１　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　押出機２　　　　　　材料　
　Ｒ４７　　Ｗ４０　　　　　　　　　　　　　　　　
材料　　ＸＥ３１５３　　　　　　加熱　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
加熱　　　　　　帯域１〜４　　２４５℃　　　　　　
　　　　　　　　　　帯域１〜４　　２４０℃　　　　
　　スクリュー　　４５ｍｍ　　　　　　　　　　　　
　　　　スクリュー　　３０ｍｍ　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　頭部温度　　２４５℃　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　真空　　１０
０ミリバール引出し　　７ｍ／秒 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　第２表　　　　　　　　　　　　　　　
　　　同時押出された冷却剤導管の破裂圧強度　　　　
管直径　　　　　　　　　　　　ｍｍ　　　　　　　　
１８　　　　　　　　　　　　　　４０　　　　全壁厚
　　　　　　　　　　　　ｍｍ　　　　　　　　　　１
　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　内側の層 　　　　材料　　　　　　　　　　　　　　タイプ　　
　　ＸＥ３１５３　　　　　　ＸＥ３１５３　　　　厚
さ　　　　　　　　　　　　　　ｍｍ　　　　　　　　
０．２　　　　　　　　　　　　０．２　　　　外側の
層 　　　　材料　　　　　　　　　　　　　　タイプ　　
　　Ｒ４７Ｗ４０　　　　　　Ｒ４７Ｗ４０　　　　厚
さ　　　　　　　　　　　　　　ｍｍ　　　　　　　　
０．８　　　　　　　　　　　　１．８　　　　破裂圧
／１２０℃　　バール　　　　　　８　　　　　　　　
　　　　　　　　１０
【図面の簡単な説明】
【図１】同軸の２つの層からなる波形に変形された冷却
液導管の縦断面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った横断面図である。
【図３】負荷グラフである。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　少なくとも接触面で相容性のポリマー
    の複数の層（１２，１４）からなり、かつ少なくとも部
    分的にリング状またはらせん状で波形に変形された壁を
    有することを特徴とする高い加水分解強度および高い破
    裂圧強度を有するエンジン用のフレキシブルな冷却液導
    管。
  2. 【請求項２】　　少なくとも冷却液に対して不活性の、
    膨潤不能な内側層（１４）と、破裂圧に強い外側層（１
    ２）とからなる請求項１記載の冷却液導管。
  3. 【請求項３】　　外側層（１２）がホモポリアミまたは
    コポリアミドもしくはこれらの混合物または配合物から
    なる請求項２記載の冷却液導管。
  4. 【請求項４】　　ホモポリアミドまたはコポリアミドが
    ６〜１２個のＣ原子を有する線状脂肪族モノマー、６〜
    １２個のＣ原子を有する芳香族モノマーもしくは、６〜
    ２０個のＣ原子を有する脂環式モノマーからなる請求項
    ３記載の冷却液導管。
  5. 【請求項５】　　内側層（１４）がハロゲン化されたま
    たはハロゲン化されていないホモポリオレフィンまたは
    コポリオレフィンもしくはこれらの混合物または配合物
    からなり、外側層（１２）と相容性する官能基を有する
    請求項１から４までのいずれか１項記載の冷却液導管。
  6. 【請求項６】　　２つの層（１２，１４）からなってい
    る請求項１から５までのいずれか１項記載の冷却液導管
    。
  7. 【請求項７】　　外側層がポリアミド６、および内側層
    がグラフトされたα−不飽和ジカルボン酸またはその誘
    導体を有するコポリオレフィンからなる請求項１から６
    までのいずれか１項記載の冷却液導管。
  8. 【請求項８】　　内側層（１４）がハロゲン化されたま
    たはハロゲン化されていないホモポリオレフィンまたは
    コポリオレフィンもしくはこれらの混合物または配合物
    からなり、外側層と相容性でなく、その際内側層と外側
    層（１２）との間にこの２つの層と相容性の中間層が配
    置されている請求項１から４までのいずれか１項記載の
    冷却液導管。
  9. 【請求項９】　　内側層がクロル化されたまたはクロル
    化されていないホモポリオレフィンまたはコポリオレフ
    ィン、もしくはＰＶＣからなる請求項８記載の冷却液導
    管。
  10. 【請求項１０】　　外側層と相容性の内側または中間層
    が、グラフトまたは共重合により官能基を備えたポリオ
    レフィンもしくはコポリオレフィンである請求項６記載
    の冷却液導管。
  11. 【請求項１１】　　破裂圧に強い外側層（１２）の壁厚
    が、全壁厚の２５％〜９５％である請求項１から１０ま
    でのいずれか１項記載の冷却液導管。
  12. 【請求項１２】　　破裂圧強度が１００℃で８バールを
    こえる請求項１から１１までのいずれか１項記載の冷却
    液導管。
  13. 【請求項１３】　　請求項１から１４までのいずれか１
    項記載の冷却液導管を同時押出により製造することを特
    徴とする冷却液導管の製造方法。
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