燃料管及帶連接器的管的制作方法
【專利摘要】在讓多個層沿著徑向層疊而成的燃料管(1)中,在不有損于成本性、成形性、起泡質量的情況下,謀求管(1)的導電性能提高,進而防止靜電荷積累而引起電花。因此,不僅讓最內(nèi)層(4)由導電性樹脂形成,還讓與該最內(nèi)層(4)相鄰的內(nèi)層(5)也由導電性樹脂形成。
【專利說明】燃料管及帶連接器的管
【技術領域】
[0001]屬于涉及至少三層沿著徑向層疊而成且最內(nèi)層具有導電性的樹脂制燃料管、以及通過焊接使連接器與該燃料管的端部接合而成的帶連接器的管的【技術領域】。
【背景技術】
[0002]至今多個層沿著徑向層疊而成的樹脂制燃料管(例如參照專利文獻I)已為眾人所知曉。在該燃料管中,通過由導電性樹脂形成最內(nèi)層來防止所積累的電荷由于最內(nèi)層和燃料之間的摩擦而起電花,將燃料點著。形成所述最內(nèi)層的導電性樹脂是通過在樹脂材中混煉上導電性填料而形成的。
[0003]所述燃料管通常用擠壓成形裝置制造(例如參照專利文獻2)。該擠壓成形裝置包括臺數(shù)與燃料管的層數(shù)相對應的三臺擠壓成形機。各擠壓成形機,一邊在缸體內(nèi)將作為原料投入進來的小塊(pellet)狀樹脂加熱并使其熔化ー邊利用螺桿進行混煉,然后將它從缸體的頂部噴出來。該樹脂的加熱、熔融溫度例如由設置于缸體的加熱器等進行控制。從各擠壓成形機噴出的熔融樹脂分別被引入管層疊用模內(nèi)。該管層疊用模中形成有最內(nèi)層流路、中間層流路以及最外層流路。通過了各流路的熔融樹脂在連接在各流路的下游端的合流流路中層疊而成形為管狀。最后,通過了模中的合流流路后的制品管被送往冷卻裝置,被冷卻到預定溫度后,又被送往回收機。
[0004]專利文獻1:日本公開特許公報特開2010-54055號公報
[0005]專利文獻2:日本公開特許公報特開2008-105401號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]ー發(fā)明要解決的技術問題一
[0007]在上述進行擠壓成形的制造方法下,當用螺桿對缸體內(nèi)的熔融樹脂進行混煉時會有很大的剪切力作用在缸體內(nèi)的熔融樹脂上。因此會出現(xiàn)以下情況:最內(nèi)層所用熔融樹脂中含有的導電性填料被該剪切カ破壞,而無法獲得所希望的導電性能(可防止起電花的導電性能)。
[0008]于是想到了以下四種方法來降低在用螺桿進行混煉時作用于最內(nèi)層所用熔融樹脂上的剪切力。
[0009]第一種方法,將最內(nèi)層所用樹脂的熔融溫度設定得比通常情況高。根據(jù)該方法,能夠提高最內(nèi)層所用樹脂在缸體內(nèi)的流動性。因此能夠減小在用螺桿進行混煉時作用在該熔融樹脂上的剪切力。
[0010]第二種方法,通過將中間層所用樹脂的熔融溫度設定得比通常情況高來間接地提高最內(nèi)層所用樹脂的熔融溫度。根據(jù)該方法,能夠減小在用螺桿進行混煉時作用在該熔融樹脂上的剪切力,理由和第一種方法一祥。
[0011]第三種方法,將最內(nèi)層所用樹脂的擠壓速度設定得比通常情況低。根據(jù)該方法,能夠將擠壓成形機中的螺桿的轉速設定得較低,因此能夠減小用螺桿進行混煉時作用在最內(nèi)層所用熔融樹脂上的剪切力。
[0012]第四種方法,將模上的噴出部開口面積設定得比通常情況大。根據(jù)該方法,能夠減小模噴出部作用在最內(nèi)層所用熔融樹脂上的噴出阻力,因此能夠減小作用在該熔融樹脂上的剪切力。
[0013]但是,在上述第一和第二種方法下存在以下問題,即熔融樹脂的流動性過高,管的成形性惡化,最內(nèi)層所用樹脂的含有成分被高溫分解而起泡;在上述第三種方法下存在著由于熔融樹脂的擠壓速度下降,管的批量生產(chǎn)性(進一步而言,成本性)下降的問題;在上述第四種方法下存在以下問題:因為增大了模上的噴出部開口面積,所以回收機對管的回收速度受到限制,因此和第三種方法一樣,管的批量生產(chǎn)性下降。
[0014]于是,可以考慮通過增大導電層即最內(nèi)層的厚度來提高管的導電性能,以取代對管的擠壓條件(熔融溫度、擠壓速度等)設置限制。但是,從耐燃料性等觀點出發(fā),最內(nèi)層通常使用價格較高的樹脂,故如果增大最內(nèi)層的厚度,就會出現(xiàn)產(chǎn)品成本增加這樣的問題。
[0015]本發(fā)明正是鑒于上述各點而完成的。其目的在于:在成本性、成形性以及起泡質量不受損的情況下,謀求至少三層沿徑向層疊而成且最內(nèi)層即第一層具有導電性的樹脂制燃料管以及包括該燃料管的帶連接器的管的導電性能提高,防止靜電荷積累而引起電花。
[0016]—用以解決技術問題的技術方案一
[0017]為達成上述目的,在該發(fā)明中,不僅讓最內(nèi)層即第一層由導電性樹脂形成,讓與該第一層相鄰的第二層也由導電性樹脂形成。
[0018]具體而言,在第一方面的發(fā)明中,以至少三層沿徑向層疊而成且最內(nèi)層即第一層具有導電性的樹脂制燃料管為對象。
[0019]與所述第一層相鄰層疊在徑向外側的第二層也具有導電性。
[0020]根據(jù)該結構,通過不僅讓最內(nèi)層即第一層由導電性樹脂形成,讓與該第一層相鄰的第二層也由導電性樹脂形成,在即使第一層的導電性較低,也能夠確保管整體具有所希望的導電性,從而能夠防止由于靜電荷的積累而起電花。
[0021]因此,無需為提高第一層的導電性而對管的擠壓條件(例如熔融溫度、擠壓速度、噴出開口部的面積等)設置限制。結果是,能夠防止由于擠壓條件的限制所引起的起泡不良、成形不良。
[0022]通過讓第二層由導電性樹脂形成,則能夠讓用昂貴的樹脂形成的第一層極薄。因此而能夠抑制產(chǎn)品成本增加。
[0023]第二方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,形成所述第一層的樹脂是熔化時的樹脂流動性不良的樹脂。
[0024]根據(jù)該結構,因為形成第一層的樹脂的樹脂流動性不良,所以擠壓成形時(用螺桿混煉時)作用于第一層的剪切力增大。因此,第一層中所含導電材容易被該剪切力破壞。其結果是,第一層的導電性降低。本發(fā)明,就是在上述第一層的導電性降低的情況下,也能夠通過讓第二層由導電性樹脂形成來確保管整體具有所希望的導電性,從而能夠可靠地抑制靜電荷積累而引起電花。這里,“形成第一層的樹脂熔化時的樹脂流動性不良”例如意味著與第二層相比,熔化時的樹脂流動性不良。
[0025]第三方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,所述第二層的電阻值比所述第一層的電阻值低。[0026]根據(jù)該結構,通過使第二層的電阻值比第一層的電阻值低,則即使第一層的電阻值高,也能夠確保管整體具有所希望的導電性。因此,不再需要為減小第一層的電阻值而增加需要使用較貴的樹脂材形成的第一層的厚度。于是能夠抑制管的制造成本増加。而且,能夠盡可能地降低用于第一層的導電性填料的量,這樣ー來,就能夠防止管的強度和耐沖擊性由于導電性填料的配合量過多而下降。此外,在本說明書中,“電阻值”指的是體積電阻值,用干與表面電阻值區(qū)分開來。
[0027]第四方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,形成所述第一層的樹脂的耐燃料性比形成所述第二層的樹脂的耐燃料性優(yōu)良。
[0028]根據(jù)該結構,第一層的耐燃料性較高,故能夠抑制電阻值伴隨著第一層接觸燃料所導致的經(jīng)時劣化而減小。因此,也不需要事先預測之后的經(jīng)時劣化會導致的第一層在制造初期的電阻值下降而將該電阻值設定得較高。因此,無需為提高第一層的導電性而對管的擠壓條件設置限制,故能夠進一歩可靠地獲得與第一方面的發(fā)明一祥的作用、效果。
[0029]通過采用耐燃料性優(yōu)良的導電性樹脂形成第一層,則能夠抑制管的膨潤所引起的尺寸變化,進而也能夠抑制導電性下降。
[0030]第五方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,最外層由非導電性樹脂形成。
[0031]根據(jù)該結構,能夠提高管的機械特性(例如耐沖擊性)。也就是說,從防止由干與其它部件接觸所造成的破損的觀點出發(fā),要求管的最外層具有優(yōu)良的機械特性,但是在最外層采用導電性樹脂的情況下,需要在形成最外層的樹脂中混煉上炭黑等導電性填料等。結果是,存在最外層的機械特性惡化這樣的問題。相對于此,在本第五方面的發(fā)明中,通過讓最外層由非導電性樹脂形成,就能夠使管的最外層滿足高機械特性的要求。
[0032]在本第五方面的發(fā)明中,通過讓最外層由非導電性樹脂形成,則能夠使導電性樹脂在整個管中所占的體積比小于讓最外層由導電性樹脂形成的情況,從而能夠謀求管的低成本化。
[0033]第六方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,形成所述第二層的樹脂是尼龍類樹脂。
[0034]第七方面的發(fā)明是這樣的,在第六方面的發(fā)明中,所述尼龍類樹脂是PA12或者PAl I。
[0035]根據(jù)第六方面與第七方面的發(fā)明,通過讓所述第二層由價格較低的尼龍類樹脂(例如PA12或者PAll)形成,則能夠降低燃料管的制造成本。
[0036]第八方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,形成所述第一層的樹脂是氟類樹脂。
[0037]根據(jù)該結構,通過采用氟類樹脂作為形成最內(nèi)層(第一層)的樹脂,能夠提供對こ醇燃料等的耐燃料性(耐久性、耐腐蝕性等)。氟類樹脂對汽油氧化而生成的酸汽油(sourgasoline)具有非常良好的耐性,故能夠使燃料管的耐酸汽油性提高。
[0038]第九方面的發(fā)明是這樣的,在第八方面的發(fā)明中,形成所述第一層的氟類樹脂由含有從以下A組中選出的至少ー種的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成,
[0039]A組:四氟こ烯単體、三氟氯こ烯單體、全氟烷基こ烯基醚単體。
[0040]根據(jù)該結構,因形成所述第一層的氟類樹脂熔化時的樹脂流動性非常不良,故擠壓成形時(用螺桿進行混煉時)的樹脂流動性也非常低。因此,在本第九方面的發(fā)明所涉及的燃料管中,擠壓成形時很大的剪切力作用在第一層上,導電性填料容易被破壞。結果是第一層的導電性降低。本發(fā)明,如上所述,在第一層的導電性較低的情況,也能夠通過由導電性樹脂形成第二層來確保管整體具有所希望的導電性,這一點是很有用的。
[0041]第十方面的發(fā)明是這樣的,在第九方面的發(fā)明中,形成所述第一層的氟類樹脂由四氟乙烯單體、三氟氯乙烯單體以及全氟烷基乙烯基醚單體的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成。
[0042]根據(jù)該結構,形成所述第一層的氟類樹脂由在第九方面的發(fā)明中所列舉的氟類樹脂中樹脂流動性特別低的樹脂形成。本發(fā)明對這樣的燃料管很有用。
[0043]第十一方面的發(fā)明是這樣的,在第一方面的發(fā)明中,進一步具有位于最外層和所述第二層之間且具有耐燃料滲透性的阻擋層。
[0044]根據(jù)該結構,通過將具有耐燃料滲透性的阻擋層設置在最外層和所述第二層之間,就能夠將至少所述第一層和所述第二層這兩層設置在阻擋層內(nèi)側。因此,能夠借助該兩層來削弱揮發(fā)燃料從燃料通路內(nèi)朝著管的厚度方向的貫通力(滲透力),于是就能夠減少從燃料通路到達阻擋層的揮發(fā)燃料量。進而能夠可靠地防止揮發(fā)燃料漏出到阻擋層外側,從而提高燃料管的耐燃料滲透性。
[0045]第十二方面的發(fā)明是這樣的,在第十一方面的發(fā)明中,所述阻擋層具有導電性。
[0046]根據(jù)該結構,通過讓阻擋層由導電性樹脂形成,則即使第一層和第二層的導電性較低,也能夠確保管整體具有所希望的導電性能。因此,無需為提高第一層和第二層的導電性而對管的擠壓條件(例如熔融溫度、擠壓速度、噴出開口部的面積等)設置限制。結果是,能夠防止由于擠壓條件的限制所引起的起泡不良、成形不良。
[0047]第十三方面的發(fā)明是這樣的,以包括第一方面的發(fā)明所涉及的燃料管和焊接在該燃料管的端部的連接器的帶連接器的管為對象。
[0048]與所述燃料管的第一層相鄰且層疊在該第一層的徑向外側的第二層熔敷在所述連接器上。
[0049]根據(jù)該結構,在將連接器焊接固定在燃料管的端部上而形成的帶連接器的管中,能夠防止最內(nèi)層和燃料摩擦所產(chǎn)生的靜電荷積累而起電花。
[0050]也就是說,到目前為止,作為包括將多個層層疊在徑向上而成的燃料管、和包括用于連接的連接器的帶連接器的管例如已知有以下幾種,將燃料管壓入固定在連接器中的、通過焊接將連接器和燃料管固定為一體的。
[0051]例如,公表特許公報特表2000-146063號公報中所公開的帶連接器的管,將燃料管的端部壓入固定在外周部具有多個突起的螺紋接頭(nipple)上。,公表特許公報特表2002-504980號公報中公開的管,由沿徑向層疊的三個層構成燃料管,利用旋轉焊接使其最內(nèi)層和最外層熔敷在設置于連接器的圓錐面部(taper)上。
[0052]例如像特開2010-54055號公報所公開的那樣,所述燃料管的最內(nèi)層由導電性樹脂形成。這樣一來,就能夠防止最內(nèi)層和燃料摩擦而積累起來的靜電荷引起電花,將燃料點著。
[0053]但是,與將燃料管壓入固定在連接器上的燃料管相比,將燃料管焊接固定在連接器上的燃料管,因燃料管和連接器的接觸面積減少,燃料管及包括連接器的帶連接器的管整體的電阻值增高。因此,存在由于最內(nèi)層和燃料摩擦而積累起來的靜電荷引起電花將燃料點著這樣的問題。
[0054]相對于此,在本第十三方面的發(fā)明中,通過讓與最內(nèi)層即第一層相鄰、層疊在其徑向內(nèi)側的第二層由導電性樹脂形成,并且熔敷在連接器上,能夠在第二層和連接器的熔敷部確保通電路徑。這樣ー來,能夠使包括連接器和燃料管的帶連接器的管整體的電阻值減小,從而能夠防止靜電荷積累而引起電花。
[0055]這里,作為減小帶連接器的管的電阻值的方法,能夠想到增大最內(nèi)層即第一層的厚度,但因為通常從耐燃料性的觀點出發(fā),第一層(最內(nèi)層)使用的是價格較高的樹脂,所以如果增大第一層的厚度,產(chǎn)品的成本就會増加。相對于此,在本發(fā)明中,通過讓第二層由導電性樹脂形成,即使不増大第一層的厚度,也能夠將帶連接器的管整體的電阻值抑制得很低,因此而能夠抑制產(chǎn)品成本増加。
[0056]第十四方面的發(fā)明是這樣的,在第十三方面的發(fā)明中,所述連接器具有環(huán)狀凹部,所述燃料管的端部插入并焊接在該環(huán)狀凹部上。所述環(huán)狀凹部具有外周側壁面、內(nèi)周側壁面以及里側壁面。該外周側壁面的直徑從該凹部的開ロー側朝著里頭ー側變小,該內(nèi)周側壁面位于該外周側壁面的徑向內(nèi)側,直徑從開ロー側到里頭ー側基本相等,該里側壁面與該內(nèi)周側壁面的里頭ー側的端部相連接,直徑從開ロー側朝著里頭ー側増大。
[0057]根據(jù)該結構,能夠將燃料管的第二層和最外層熔敷在連接器上。也就是說,例如在利用旋轉焊接使連接器與燃料管接合之際,將燃料管的端部插入連接器的環(huán)狀凹部,一邊讓燃料管相對于連接器做相對旋轉ー邊將燃料管從開ロー側朝著里頭ー側擠進去,利用摩擦熱讓燃料管和連接器的接觸面熔化。此時,因為環(huán)狀凹部的外周側壁面形成為其直徑從開ロー側朝著里頭ー側變小,所以燃料管的最外層與外周側壁面接觸,該接觸面由于摩擦而熔化,因此而能夠讓最外層熔敷在連接器上。
[0058]另ー方面,因為環(huán)狀凹部的內(nèi)周側壁面形成為直徑從開ロー側到里頭ー側基本相等,所以能夠抑制燃料管的第一層(特別是第一層的里頭ー側的端部)和內(nèi)周側壁面接觸。但是,因為內(nèi)側周壁面的里頭ー側端部,形成有直徑從開ロー側到里頭ー側變大的里頭側壁面,所以第一層的里頭ー側的端部與該里頭側壁面接觸。這樣ー來,第一層的里頭一側的端部就像被該里頭側壁面進行了倒角加工一祥遭到切削,結果是,與第一層相鄰、位于其外側的第二層就會與里頭側壁面接觸。因此,只要用能夠熔敷于連接器上的樹脂形成該第二層,該第二層和里頭側壁面的接觸部就會由于摩擦而熔化,從而能夠讓該第二層熔敷在里頭側壁面上。
[0059]因此,根據(jù)本第十四方面的發(fā)明,因為能夠使具有導電性的第二層可靠地熔敷在連接器上,所以能夠可靠地獲得與第一方面的發(fā)明一祥的作用、效果。
[0060]第十五方面的發(fā)明是這樣的,在第十三方面的發(fā)明中,所述第二層由尼龍類樹脂形成。
[0061]根據(jù)該結構,通過由熔點較低的尼龍類樹脂形成第二層,則能夠可靠地使第二層熔敷在連接器上。因此,能夠進一歩可靠地獲得和第十三方面的發(fā)明一祥的作用、效果。
[0062]第十六方面的發(fā)明是這樣的,在第十三方面的發(fā)明中,所述第二層的電阻值比所述第一層的電阻值低。
[0063]根據(jù)該結構,能夠收到與第三方面的發(fā)明一祥的作用、效果。
[0064]第十七方面的發(fā)明是這樣的,在第十三方面的發(fā)明中,所述第一層的樹脂由氟類樹脂構成。
[0065]根據(jù)該結構,能夠收到與第八方面的發(fā)明一樣的作用、效果。
[0066]第十八方面的發(fā)明是這樣的,在第十五方面的發(fā)明中,所述尼龍類樹脂由PAll或者PA12構成。
[0067]根據(jù)該結構,通過采用廉價且加工性優(yōu)良的PAll或者PA12作形成第二層的樹脂,就能夠降低帶連接器的管的制造成本。
[0068]第十九方面的發(fā)明是這樣的,在第十七方面的發(fā)明中,形成所述第一層的氟類樹脂由含有從以下A組中選出的至少一種的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成,
[0069]A組:四氟乙烯單體、三氟氯乙烯單體、全氟烷基乙烯基醚單體。
[0070]根據(jù)該結構,能夠收到與第九方面的發(fā)明一樣的作用、效果。
[0071]第二十方面的發(fā)明是這樣的,在第十九方面的發(fā)明中,形成所述第一層的氟類樹脂由四氟乙烯單體、三氟氯乙烯單體與全氟烷基乙烯基醚單體的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成。
[0072]根據(jù)該結構,能夠收到與第十方面的發(fā)明一樣的作用、效果。
[0073]第二十一方面的發(fā)明是這樣的,在第十五方面的發(fā)明中,所述連接器由尼龍類樹脂形成。
[0074]根據(jù)該結構,通過讓連接器由熔點較低的尼龍類樹脂形成,就能夠進一步提高第二層與連接器的熔敷性。
[0075]第二十二方面的發(fā)明是這樣的,在第二i^一方面的發(fā)明中,所述尼龍類樹脂由PAll或者PA12構成。
[0076]根據(jù)該結構,通過采用廉價且加工性優(yōu)良的PAll或者PA12作形成連接器的樹脂,就能夠降低帶連接器的管的制造成本。
[0077]第二十三方面的發(fā)明是這樣的,在第十三方面的發(fā)明中,所述連接器和所述第二層由同一樹脂材形成。
[0078]根據(jù)該結構,通過讓所述連接器和所述第二層由同一樹脂材形成,
[0079]則能夠進一步提聞兩者的粘接性。
[0080]第二十四方面的發(fā)明是這樣的,在第十三方面的發(fā)明中,所述管本體進一步包括位于所述第二層和最外層之間且具有耐燃料滲透性的阻擋層。
[0081]根據(jù)該結構,能夠收到和第十一方面的發(fā)明一樣的作用、效果。
[0082]第二十五方面的發(fā)明是這樣的,在第二十四方面的發(fā)明中,所述阻擋層具有導電性。
[0083]根據(jù)該結構,能夠收到和第十二方面的發(fā)明一樣的作用、效果。
[0084]一發(fā)明的效果一
[0085]如上所述,根據(jù)本發(fā)明,通過不僅讓最內(nèi)層即第一層由導電性樹脂形成,還讓與該第一層相鄰的第二層也由導電性樹脂形成,那么,在成本性、成形性以及起泡質量不受損的情況下,能夠謀求管的導電性能提高,能夠防止靜電荷積累而引起電花。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0086]圖1是示出燃料管的垂直于其軸心的剖視圖。[0087]圖2是示出擠壓成形裝置的概況的俯視圖。
[0088]圖3是示出層疊用模的沿著其軸心的剖視圖。
[0089]圖4是示出第二實施方式的相當于圖1的圖。
[0090]圖5是用以說明燃料管的電阻值的測量方法的說明圖。
[0091]圖6是示出在第三實施方式所涉及的帶連接器的管中燃料管的結構的、與其軸心方向垂直的剖視圖。
[0092]圖7是示出燃料管和連接器(第一連接器)的接合構造的、沿著帶連接器的管的軸心方向的剖視圖。
[0093]圖8是連接器(第一連接器)的側視圖。
[0094]圖9是沿圖8中的IX-1X線剖開后的剖視圖。
[0095]圖10是示出在第三實施方式及其實施例中使用的連接器(第一連接器)的管插入槽部的放大剖視圖。
[0096]圖11是示出在比較例中使用的第二連接器的相當于圖10的圖。
[0097]圖12是示出在比較例中使用的壓入型連接器(第三連接器)的相當于圖10的圖。
[0098]圖13是用以說明燃料管的電阻值的測量方法的說明圖。
[0099]圖14是示出其它實施方式的相當于圖10的圖。
[0100]圖15是示出其它實施方式的相當于圖10的圖。
【具體實施方式】
[0101](第一實施方式)
[0102]圖1示出本發(fā)明的實施方式所涉及的燃料管I。該燃料管I(以下簡稱為管I)例如用于連接汽車的燃料注入管道和燃料箱、或者用在將燃料送給發(fā)動機的連接管道中。此夕卜,該管I并不限于液體燃料,對氣體燃料也能夠使用。
[0103]所述管I是ー種內(nèi)徑和外徑從一端到另一端基本相等的圓管,由沿徑向層疊起來的至少三層形成。
[0104]在圖1所示的例子中,所述管I由作為第一層的最內(nèi)層4、層疊在該最內(nèi)層4外側的作為第二層的內(nèi)層5以及層疊在該內(nèi)層5外側的最外層6這三個層形成。
[0105]所述最內(nèi)層4形成燃料通過的燃料通路8。因最內(nèi)層4的內(nèi)周壁與在燃料通路8內(nèi)流動的燃料直接接觸,故所積累的靜電荷有可能由于二者間的摩擦而引起電花,將燃料點著。因此,為防止出現(xiàn)該不良現(xiàn)象,最內(nèi)層4由具有導電性的樹脂形成。
[0106]在本實施方式中,最內(nèi)層4是通過在樹脂中混煉上導電性填料而形成的。能夠列舉出的導電性填料例如有:金屬、碳等導電性單體粉末、導電性単體纖維、氧化鋅等導電性化合物粉末、表面經(jīng)過了導電化處理的粉末等。
[0107]能夠列舉出的所述導電性単體粉末、導電性単體纖維例如有:銅、鎳等金屬粉末、鉄、不銹鋼等金屬纖維、炭黑、碳纖維以及日本公開特許公報特開平3-174018號公報等中所記載的細碳纖維等。所述表面經(jīng)過了導電化處理的粉末就是對玻璃球、氧化鈦等的非導電性粉末的表面施加了導電化處理而得到的粉末。能夠列舉出的所述導電化處理的方法例如有:金屬濺鍍法、化學電鍍等。從經(jīng)濟性和防止靜電荷積累的觀點出發(fā),上述導電性填料中的炭黑屬于優(yōu)選。[0108]因所述最內(nèi)層4所用樹脂直接與燃料接觸,故優(yōu)選所述最內(nèi)層4所用樹脂不僅要具有導電性,還要對燃料具有耐性(耐燃料劣化性、耐燃料腐蝕性等)??梢圆捎玫淖顑?nèi)層所用樹脂例如有:使用耐乙醇燃料性及耐酸汽油性優(yōu)良的氟類樹脂。氟類樹脂的耐燃料滲透性比PA樹脂優(yōu)良,從提高管I的耐燃料滲透性的觀點出發(fā),也是氟類樹脂屬于優(yōu)選。能夠列舉出的該氟類樹脂:四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、偏二氟乙烯/三氟氯乙烯共聚物、三氟氯乙烯/四氟乙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚/三氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚/ 二氟氯乙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、偏二氟乙烯/五氟丙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯/偏二氟乙烯共聚物(THV)、偏二氟乙烯/五氟丙烯/四氟乙烯共聚物、偏二氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚/四氟乙烯共聚物等,都是具有從至少一種含氟單體衍生出來的重復單元的聚合物,上述聚合物使用一種或者兩種以上都無妨。
[0109]還可以使所述氟類樹脂的分子結構成為官能團改性的分子結構體,而能夠與PA樹脂形成化學鍵(例如日本公開特許公報特開2008-100503中所公開的分子結構體,也稱為官能團改性體)。因此,在例如內(nèi)層5是尼龍類樹脂的情況下能夠提高最內(nèi)層4和內(nèi)層5的粘接性。作為與PA12的粘接性優(yōu)良的氟類樹脂可以采用乙烯/四氟乙烯共聚物或三氟氯乙烯/四氟乙烯共聚物。為提高粘接性,優(yōu)選上述含氟聚合物具有粘接功能性官能團。在具有粘接功能性官能團的情況下,該含氟聚合物既可以由在主鏈終端或者支鏈中之一具有粘接功能性官能團的聚合物構成,又可以在主鏈終端和支鏈雙方都具有粘接功能性官能團的聚合物構成。在主鏈終端具有粘接功能性官能團的情況下,既可以在主鏈的兩個終端都具有粘接功能性官能團,又可以僅在一個終端具有粘接功能性官能團。
[0110]粘接功能性官能團是具有反應性或極性的基,優(yōu)選的粘接功能性官能團例如有:羧基、一個分子中的兩個羧基脫水合成后的殘基(以下稱為羧酸酐殘基)、環(huán)氧基、羥(hydroxyl)基、異氰酸酯(isocyanate)基、酯基、酰胺(amido)基、醒(aldehydl)基、氨(amino)基、羰(carbonyl)基、惡唑(oxazolyl)基、縮水甘油(glycidyl)基、娃輕基(silanol)基、水解性甲硅烷基、氰(cyano)基、碳碳雙鍵、磺酸基及醚基等。其中,優(yōu)選羧基、羧酸酐殘基、環(huán)氧基、水解甲硅烷基及碳碳雙鍵,特別優(yōu)選環(huán)氧基、馬來酐基、羰基。在一個含氟乙烯性單體分子中不同種類的這樣的官能團可以存在兩種以上,不同種類的這樣的官能團在一個分子中也可以存在兩個以上。
[0111]與最內(nèi)層4 一樣,所述內(nèi)層5是通過在樹脂中混煉上導電性填料而形成的。如上所述,例如可以使用炭黑等作為導電性填料。
[0112]作為內(nèi)層所用樹脂,優(yōu)選例如價格較低的熱塑性尼龍類樹脂,能夠列舉出的例如有:聚酰胺(PA)I1、聚酰胺12、聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺99、聚酰胺610、聚酰胺26、聚酰胺46、聚酰胺69、聚酰胺611、聚酰胺612、聚酰胺6T、聚酰胺61、聚酰胺912、聚酰胺TMHT、聚酰胺9T、聚酰胺91、聚酰胺9N、聚酰胺1010、聚酰胺1012、聚酰胺10T、聚酰胺10N、聚酰胺11T、聚酰胺111、聚酰胺11N、聚酰胺1212、聚酰胺12T、聚酰胺121、聚酰胺12N、聚酰胺MXD6、聚酰胺PACM12、雙甲基聚酰胺PACM12等脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺等,還能夠列舉出至少ー種聚酰胺,或者使用了幾種這些聚酰胺的原料單體而成的共聚物??梢允褂茅`種或者兩種以上的上述這些物質。從管I的耐熱性、機械強度、層間粘接性的觀點出發(fā),優(yōu)選所述聚酰胺6、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺6T、聚酰胺6N、聚酰胺9T、聚酰胺9N、聚酰胺12T、聚酰胺12N,更加優(yōu)選的是其中的聚酰胺11和聚酰胺12。這樣采用PA樹脂作為內(nèi)層所用樹脂以后,例如在將PA樹脂制連接器焊接在管I的端部的情況下,能夠提高內(nèi)層5和連接器的粘接性(熔敷性),因此優(yōu)選使用PA樹月旨。此外,內(nèi)層5和最外層6無需都由同一樹脂材形成。
[0113]從耐藥物性、耐候性、柔軟性、強度、韌性等觀點出發(fā),優(yōu)選所述最外層6由例如PAl 1、PAl 2、PA6、PA66、PA99、PA610、PA6/66、PA6/12等尼龍類樹脂形成。其中,更加優(yōu)選的是成形性及成本性優(yōu)良的PA12或者PA11。如果采用PA樹脂作為最外層所用樹脂,則在后述第三實施方式所示的將連接器焊接在管I的端部的情況下,能夠提高最外層6和連接器的粘接性(熔敷性),因此優(yōu)選使用PA樹脂。最外層6既可以由導電性樹脂形成,又可以由非導電性樹脂形成。不過,在由導電性樹脂形成最外層6的情況下,也需要在最外層6所用樹脂中混煉上導電性填料,故管I整體的導電性填料的含量會增多。如果該導電性填料的含量過多,則會存在以下問題:管I的強度、耐沖擊性下降,并且在進行擠壓成形時熔融樹脂的流動性不良,管I的成形精度下降。因此,從管I的強度、耐沖擊性及成形性的觀點出發(fā),優(yōu)選最外層6由非導電性樹脂形成。
[0114]結構如上所述的管I能夠通過使用擠壓成形裝置30 (參照圖2)進行擠壓成形制造出來。擠壓成形裝置30具有擠壓成形機21、模22、冷卻裝置23、回收機24以及切割機25,擠壓成形機21的臺數(shù)與管I的層數(shù)相對應(本實施方式中為三臺)。
[0115]擠壓成形機21,一邊在缸體26內(nèi)對從料斗21a投入的塊狀樹脂加熱使其熔化,一邊用螺桿27進行混煉,然后從缸體26的頂部(head)將樹脂噴出。
[0116]該樹脂的加熱、熔融溫度例如由設置于缸體26的加熱器等進行控制。從各擠壓成形機21噴出的熔融樹脂分別被引入管層疊用模22 (參照圖3)中。在該模22中形成有最內(nèi)層流路31、內(nèi)層流路32以及最外層流路33,已通過各流路31-33的熔融樹脂在連接在各流路31-33的下游端的合流流路34中層疊而成形為管狀。已通過模22的合流流路34的制品管I被送往冷卻裝置23并被冷卻到預定溫度后,被送給回收機24,最后由切割機25將其切成預定長度。此外,擠壓成形機21的數(shù)量并非一定要和管I的層數(shù)相等,例如,可以準備四臺擠壓成形機21,讓其中的一臺停止工作而擠壓出三層來,或者將同一材料注入其中的兩臺機器中而擠壓出三層來。也就是說,可以使用臺數(shù)在管I的層數(shù)以上的擠壓成形機21來擠壓出管I。
[0117]在進行上述擠壓成形的制造方法下,用螺桿進行混煉時很大的剪切力會作用在缸體26內(nèi)的熔融樹脂上。因此,在用螺桿進行混煉時,會出現(xiàn)最內(nèi)層用的熔融樹脂中所含有的導電性填料被該剪切カ破壞,而無法獲得所希望的導電性能(可防止起電花的導電性能)的情況。
[0118]于是,為減少由于螺桿混煉而作用在最內(nèi)層用的熔融樹脂上的剪切力,能夠想到以下四種方法。
[0119]第一種方法,將最內(nèi)層所用樹脂的熔融溫度設定得比通常情況高。根據(jù)該方法,能夠提高最內(nèi)層所用樹脂在缸體26內(nèi)的流動性。因此能夠減小在用螺桿進行混煉時作用在該熔融樹脂上的剪切力。
[0120]第二種方法,通過將中間層所用樹脂的熔融溫度設定得比通常情況高來間接地提高最內(nèi)層所用樹脂的熔融溫度。根據(jù)該方法,能夠減小在用螺桿進行混煉時作用在該熔融樹脂上的剪切力,理由和第一種方法一樣。
[0121]第三種方法,將最內(nèi)層所用樹脂的擠壓速度設定得比通常情況低。根據(jù)該方法,能夠將擠壓成形機21中的螺桿的轉速設定得較低,因此能夠減小用螺桿進行混煉時作用在最內(nèi)層所用熔融樹脂上的剪切力。
[0122]第四種方法,將模22上的噴出部25的開口面積(以下稱為噴出部開口面積)設定得比通常情況大。根據(jù)該方法,能夠減小噴出部25作用在熔融樹脂上的噴出阻力,因此能夠減小用螺桿進行混煉時作用在最內(nèi)層所用樹脂上的剪切力。
[0123]但是,在上述第一和第二種方法下存在以下問題,即熔融樹脂的流動性過低,管的成形性惡化;在上述第三種方法下存在著由于熔融樹脂的擠壓速度下降,管的生產(chǎn)性(批量生產(chǎn)性)下降的問題;在上述第四種方法下存在以下問題:因為增大了模22上的噴出部開口面積,所以回收機24對管I的回收速度受到限制,因此和第三種方法一樣,管的生產(chǎn)性下降。
[0124]于是,可以考慮通過增大導電層即最內(nèi)層4的厚度來提高管的導電性能,以取代對管的擠壓條件(熔融溫度、擠壓速度等)設置限制。但是,如上所述,因為最內(nèi)層4使用的是氟類樹脂等價格較高的樹脂,故如果增大最內(nèi)層4的厚度,就會出現(xiàn)產(chǎn)品成本增加這樣的問題。
[0125]相對于此,在上述第一實施方式中,通過不僅讓最內(nèi)層4由導電性樹脂形成,也讓內(nèi)層5由導電性樹脂形成,則無需增加最內(nèi)層4的厚度,或者對擠壓成形條件設置限制,就能夠將管整體的電阻值抑制為較低的值。
[0126]也就是說,在上述第一實施方式中,通過讓內(nèi)層5由導電性樹脂形成,則即使最內(nèi)層4的導電性較低,也能夠確保管I整體具有所希望的導電性能(可防止靜電荷積累而引起電花的導電性能),故不需要為提高最內(nèi)層4的導電性而增加最內(nèi)層4的厚度,或者限制擠壓條件(采用所述第一到第四種方法)以防止在用螺桿進行混煉時導電性填料遭到破壞。因此,不會產(chǎn)生限制擠壓條件所導致的管I的成形性、生產(chǎn)性下降,增加最內(nèi)層4的厚度所導致的產(chǎn)品成本增加等問題,從而能夠盡可能地提高管I的導電性,可靠地防止靜電荷積累而引起電花。
[0127](第二實施方式)
[0128]圖4示出使管I的層疊結構與上述第一實施方式不同的情況。也就是說,在本實施方式中,管I具有在內(nèi)層5和最外層6之間設置上了耐燃料滲透性優(yōu)良的中間層(阻擋層)7的四層結構。
[0129]最內(nèi)層4、內(nèi)層5以及最外層6的結構和上述第一實施方式一樣。除了需要四臺擠壓成形機21以外,管I的制造方法和第一實施方式一樣,故省略這些說明,下面來說明中間層7的結構。
[0130]中間層7主要具有防止燃料從管I的壁面漏出的功能。優(yōu)選中間層7與最內(nèi)層4和內(nèi)層5 —樣具有導電性。在讓中間層7具有導電性時,只要在樹脂中混煉上導電性填料等即可。如上所述,例如可以使用炭黑等作為該導電性填料。
[0131]用于中間層7的樹脂只要是耐燃料滲透性優(yōu)良的樹脂,什么都可以。能夠列舉出的樹脂例如有:能夠從上述氟類樹脂、上述尼龍類樹脂選出的高阻擋性樹脂,還有:こ烯こ烯醇共聚物(EV0H)、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT)、聚萘ニ甲酸こニ醇酯(PEN)、聚芳香族丁ニ醇酯(PBN)、聚芳酯(PAR)、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)、聚甲醛(P0M)、聚苯醚(PP0)、聚砜(PSF)、聚芳醚砜(PES)、聚硫醚砜(PTES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯腈、丙烯腈苯こ烯共聚物、甲基丙烯腈苯こ烯共聚物、丙烯腈丁ニ烯苯こ烯共聚物(ABS)、甲基丙烯腈苯こ烯丁ニ烯共聚物(MBS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚甲基丙烯酸こ酯(PEMA)、聚こ烯醇(PVA)、聚偏ニ氯こ烯(PVDC)、聚氯こ烯(PVC)、熱塑性酰亞胺(PI)、聚酰亞胺(PAI)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚砜(PSU)、高密度聚こ烯(HDPE)、超高分子量聚こ烯(UHMWPE)、聚丙烯(PP)、こ烯丙烯共聚物(EPR)、こ烯丁烯共聚物(EBR)、こ烯醋酸こ烯酯共聚物(EVA)、こ烯丙烯酸共聚物(EAA)、こ烯丙烯酸甲酯共聚物(EMAA)、こ烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、こ烯甲基丙烯酸こ酯共聚物(EMMA)、こ烯丙烯酸こ酯(EEA)等,上述物質既可以具有粘接 功能性官能團,又可以是ー種或者兩種以上聚合而成。而且,從管I的耐熱性、機械強度、層間粘接性的觀點出發(fā),更加優(yōu)選的是上述氟類樹脂、聚酰胺46、聚酰胺66、聚酰胺610、聚酰胺612等阻擋性較高脂肪族聚酰胺、聚酰胺6T、聚酰胺6N、聚酰胺9T、聚酰胺9N、聚酰胺12T、聚酰胺12N等阻擋性較高芳香族聚酰胺、こ烯こ烯醇共聚物(EV0H)、聚對苯ニ甲酸丁ニ醇酯(PBT)、聚萘ニ甲酸こニ醇酯(PEN)、聚芳香族丁ニ醇酯(PBN)、聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK),其中更加優(yōu)選的是氟類樹脂。
[0132]如上所述,在上述第二實施方式中,通過不僅讓最內(nèi)層4由導電性樹脂形成,也讓內(nèi)層5由導電性樹脂形成,則與上述第一實施方式一祥,在成本性、生產(chǎn)性以及成形性不受損的情況下,就能夠謀求管I的導電性能提高,防止靜電荷積累而引起電花。
[0133]在上述第二實施方式中,通過在內(nèi)層5和最外層6之間設置具有阻擋層之功能的中間層7,則能夠使管I的耐燃料滲透性比第一實施方式高。
[0134](實施例和比較例)
[0135]接下來,對第一和第二實施方式中的具體實施例(參照實施例1-8、表I)做說明。
[0136]【表I】
【權利要求】
1.ー種燃料管,其是樹脂制,至少三層沿徑向層疊而成且最內(nèi)層即第一層具有導電性,其特征在于: 與所述第一層相鄰且層疊在該第一層的徑向外側的第二層也具有導電性。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 形成所述第一層的樹脂是熔化時的樹脂流動性不良的樹脂。
3.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 所述第二層的電阻值比所述第一層的電阻值低。
4.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 形成所述第一層的樹脂的耐燃料性比形成所述第二層的樹脂的耐燃料性優(yōu)良。
5.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 最外層由非導電性樹脂形成。
6.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 形成所述第二層的樹脂由 尼龍類樹脂構成。
7.根據(jù)權利要求6所述的燃料管,其特征在于: 所述尼龍類樹脂由聚酰胺12或者聚酰胺11構成。
8.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 形成所述第一層的樹脂由氟類樹脂構成。
9.根據(jù)權利要求8所述的燃料管,其特征在于: 形成所述第一層的氟類樹脂由含有從以下A組中選出的至少ー種的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成, A組:四氟こ烯単體、三氟氯こ烯單體、全氟烷基こ烯基醚単體。
10.根據(jù)權利要求9所述的燃料管,其特征在于: 形成所述第一層的氟類樹脂由四氟こ烯単體、三氟氯こ烯單體以及全氟烷基こ烯基醚単體的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成。
11.根據(jù)權利要求1所述的燃料管,其特征在于: 進ー步具有位于最外層和所述第二層之間且具有耐燃料滲透性的阻擋層。
12.根據(jù)權利要求11所述的燃料管,其特征在于: 所述阻擋層具有導電性。
13.—種帶連接器的管,其包括權利要求1所述的燃料管和焊接在該燃料管的端部上的連接器,其特征在于: 與所述燃料管的第一層相鄰且層疊在該第一層的徑向外側的第二層熔敷在所述連接器上。
14.根據(jù)權利要求13所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述連接器具有環(huán)狀凹部,所述燃料管的端部插入該環(huán)狀凹部中并焊接在該環(huán)狀凹部上, 所述環(huán)狀凹部具有外周側壁面、內(nèi)周側壁面以及里頭側壁面,該外周側壁面的直徑從該凹部的開ロー側朝著里頭ー側變小,該內(nèi)周側壁面位于該外周側壁面的徑向內(nèi)側,直徑從開ロー側到里頭ー側基本相等,該里頭側壁面與該內(nèi)周側壁面的里頭ー側的端部相連接,直徑從開ロー側朝著里頭ー側増大。
15.根據(jù)權利要求13所述的帶連接器的管,其特征在于: 形成所述第二層的樹脂由尼龍類樹脂構成。
16.根據(jù)權利要求13所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述第二層的電阻值比所述第一層的電阻值低。
17.根據(jù)權利要求13所述的帶連接器的管,其特征在于: 形成所述第一層的樹脂由氟類樹脂構成。
18.根據(jù)權利要求15所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述尼龍類樹脂由聚酰胺11或者聚酰胺12構成。
19.根據(jù)權利要求17所述的帶連接器的管,其特征在于: 形成所述第一層的氟類樹脂由含有從以下A組中選出的至少一種的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成, A組:四氟乙烯單體、三氟氯乙烯單體、全氟烷基乙烯基醚單體。
20.根據(jù)權利要求19所述的帶連接器的管,其特征在于: 形成所述第一層的氟類樹脂由四氟乙烯單體、三氟氯乙烯單體與全氟烷基乙烯基醚單體的聚合物或者該聚合物的官能團改性體構成。
21.根據(jù)權利要求15 所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述連接器由尼龍類樹脂形成。
22.根據(jù)權利要求21所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述尼龍類樹脂由聚酰胺11或者聚酰胺12構成。
23.根據(jù)權利要求13所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述連接器和所述第二層由同一樹脂材形成。
24.根據(jù)權利要求13所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述管本體進一步包括位于所述第二層和最外層之間且具有耐燃料滲透性的阻擋層。
25.根據(jù)權利要求24所述的帶連接器的管,其特征在于: 所述阻擋層具有導電性。
【文檔編號】B32B1/08GK103429941SQ201280013345
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年1月30日 優(yōu)先權日:2011年3月18日
【發(fā)明者】三宅佑矢 申請人:倉敷化工株式會社