专利名称：车辆配管用钢管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车的燃料配管或制动器配管等车辆配管上的车辆配管用钢管。
背景技术：
在这种车辆配管用钢管中，关于耐腐蚀性或耐药品性要求要有高的性能。以往在 这种车辆用钢管中，通过在其表面上实施镀锌，再用铬酸盐化学生成覆盖膜包覆在其上，从 而实现了耐腐蚀性的强化。车辆配管通常是拉到车体的下侧并延伸到发动机，需要提高耐磕碰性，以便在行 驶中被跳起的小石子等碰撞时不损毁镀膜。图3是现有的车辆用钢管的剖视图。在现有的车辆用钢管中，用1 100 μ m厚的 镀锌覆膜2包覆钢管1的表面，在该镀锌覆膜2的表面上形成铬酸盐化学转换处理层3，进 而用50 300 μ m厚的树脂层5经由底层涂料4包覆在其上。现有的车辆用钢管虽然通过镀膜2而具有充分的耐腐蚀性，但抗小石子等碰撞时 的冲击性弱，在要求耐磕碰性而不损毁镀膜的车辆用钢管的情况下，要尽可能地加厚最外 层的树脂层5，以保护镀锌覆膜2。树脂层5多使用氟树脂，以往是在铬酸盐化学转换处理 层3之上涂敷由环氧系的树脂构成的底层涂料并进行烘烤，之后通过挤压成形而形成树脂层。最近，在车辆用钢管的最外层的树脂层上采用了比较廉价且强度高的聚酰胺系树 脂来取代高价的氟树脂。在形成该聚酰胺树脂覆膜的情况下，为了提高与底层涂料的粘接 性，或者将以环氧为主体的三维交联构造的树脂用于底层涂料，或者在聚酰胺树脂中混入 贴紧赋予剂。最近，由于针对地球环境问题的关心高涨，所以盛行生物燃料的普及，随着在汽油 中添加了乙醇的燃料的普及，关于用于汽车燃料配管上的钢管显现出目前为止所没有预料 到的新的课题。在将上述那样最外层具有聚酰胺系的树脂覆膜5的钢管用于燃料配管中的情况 下，在处于燃料配管的末端的与相对方紧固的部分燃料与树脂层5接触。如果是以往那样 的仅有汽油的燃料，则在汽油与树脂层5接触时没有特别的问题。但是，在汽油中混入有乙醇的燃料中，乙醇与聚酰胺覆膜以及环氧系底层涂料的 基因巧合性差，使聚酰胺树脂覆膜粘接的力降低。其结果，有可能因紧固不良而导致燃料泄漏。本发明者在调查的过程中，发现了当甲醇为30% (体积％)以上的乙醇燃料在 80°C以上的温度条件下接触72小时以上时，底层涂料丧失了粘接力聚酰胺覆膜为即使不 外加力也剥落的状态，即覆膜的贴紧力为零。在这样贴紧力为零的状态下，存在燃料浸透到聚酰胺覆膜与金属表面之间，在聚 酰胺覆膜的外表面密封紧固部分的0型环不起作用，出现燃料漏出到外部的所谓隧道漏泄现象的可能性。而且，作为其他的问题还存在如下的问题。在车辆用钢管的情况下，在管的末端，为了与连接器连接而要进行扩口加工或凸肚加工等各种末端加工。这种末端加工要求苛刻 的塑性变形。因此，存在因加工形状的不同而产生聚酰胺覆膜剥离的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种车辆配管用钢管，能够消除上述现有技术所具 有的问题，与现有的钢管相比能够格外提高聚酰胺覆膜的贴紧力，即使与高浓度的乙醇混 合汽油接触聚酰胺覆膜与金属表面的贴紧力也不降低。而且，本发明的其他目的在于提供一种车辆配管用钢管，通过将聚酰胺覆膜的贴 紧力提高到即使进行各种末端加工也不剥离的水平而能够适用于更苛刻的条件下的末端加工。为了实现上述目的，本发明的车辆配管用钢管由包含镀膜的多层的覆膜包覆钢管 而成，上述多层的覆膜包括形成在钢管表面上的镀膜，包覆上述镀膜的化学转换处理覆 膜，包覆上述化学转换处理覆膜、以环氧化合物为主体并导入了酰胺结合或亚酰胺结合的 环氧固化型树脂组成物构成的底层涂料覆膜，以及包覆上述底层涂料覆膜的聚酰胺树脂覆膜。本发明中，上述底层涂料覆膜的材料能够采用混入了以环氧固化型树脂为基体并 导入了酰胺结合或亚酰胺结合的树脂的环氧固化型树脂组成物，或者在环氧固化型树脂中 导入了酰胺结合或亚酰胺结合的交联构造的环氧固化型树脂组成物。本发明中，上述底层涂料覆膜的膜厚优选为0. 5 20μπι。而且，上述化学转换材 料处理覆膜优选由不含有铬化合物的无铬化学转换处理覆膜构成。根据本发明，与现有的钢管相比能够格外提高聚酰胺覆膜与底层涂料覆膜的贴紧 力，即使与高浓度乙醇混合汽油接触，其浓度及温度上升，聚酰胺覆膜的贴紧力也不会降 低。而且，根据本发明，由于将聚酰胺覆膜的贴紧力提高到即使在末端进行各种金属 加工也不剥离的水平，所以能够在末端实施更苛刻条件下的加工。
图1是表示本发明的车辆配管用钢管的一实施方式的横向剖视图。图2是表示该车辆配管用钢管的末端加工的例子的附图。图3是现有的车辆配管用钢管的横向剖视图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的车辆配管用钢管的一实施方式进行说明。图1是表示本发明的实施方式的车辆配管用钢管的横截面的附图。在图1中，附 图标记10表示钢管。在该实施方式中，钢管10是其外径为8mm，用于汽车的燃料配管或制 动器配管等的车辆配管的裸管上的钢管。除了该实施方式之外，本发明也能够适用于汽车 配管中4 42mm的各种尺寸的配管。
钢管10的外周面在全长上由镀膜12包覆。该镀膜12优选地是镀锌覆膜，但镀敷 处理的方法既可以是电解镀敷法，也可以是熔融镀敷法。在该镀膜12之上以重叠的方式形成有通过化学转换处理形成的化学转换处理覆 膜14。形成该化学转换处理覆膜14的化学转换处理采用使用了不含有六价铬等的铬化合 物的无铬化学转换处理溶液的化学转换处理。
在本实施方式的车辆配管用钢管中，化学转换处理覆膜14的表面经由底层涂料 覆膜16由聚酰胺树脂覆膜包覆，以提高与树脂覆膜18的粘接性。作为其树脂材料，优选地 是 PA11、PA12。底层涂料覆膜16的材料采用以环氧化合物为主体并导入了酰胺结合或者亚酰胺 结合的环氧固化型树脂组成物。该环氧固化型树脂组成物采用了以环氧固化型树脂为基体 并混入有导入了酰胺结合或者亚酰胺结合的树脂的树脂组成物，或在环氧固化型树脂中导 入了酰胺结合或者亚酰胺结合的交联构造的树脂组成物。底层涂料覆膜16能够通过以有机溶剂溶解上述树脂组成物(分子量Mn为100000 以下)，并将该溶液涂敷成干燥后的状态下的膜厚为0. 5 20 μ m、优选地为1 10 μ m后， 使表面温度为200°C以上地进行干燥烘烤而形成。最上层的聚酰胺树脂覆膜18通过挤压成形并以膜厚为50 300 μ m的范围实施被覆。根据如上所述构成的钢管，通过取为镀膜12，化学转换处理覆膜14，由以环氧固 化型树脂为基体并导入了酰胺结合或者亚酰胺结合的树脂构成的底层涂料覆膜16，以及聚 酰胺树脂覆膜18这种组合的覆膜结构，聚酰胺树脂覆膜18与钢管的粘接强度与现有的那 样将环氧树脂单独地用于底层涂料的情况相比较而格外提高。这认为是聚酰胺与化学转换处理覆膜14的界面贴紧性因导入了酰胺结合或者亚 酰胺结合的环氧固化型树脂组成物而提高，同时底层涂料覆膜16自身的强度也增大的缘故。相对于此，在底层涂料覆膜16的材料上采用仅含有酰胺结合或亚酰胺结合的树 脂来取代环氧固化型树脂组成物其情况下，判断出未发现聚酰胺树脂覆膜18的粘接强度 的增加。根据本实施方式的车辆配管用钢管，由于聚酰胺树脂覆膜18的粘接强度格外提 高，所以在用于汽车的燃料配管上的情况下获得了如下的效果。为了用于燃料配管上，如图2(a)所示，在管的末端实施形成由环绕的凸部构成的 突出部19，或如图2(b)所示，实施在末端上外加形成喇叭口部20等各种形状的金属加工， 根据本实施方式的车辆配管用钢管，即使在进行这种末端加工时，也能够消除聚酰胺树脂 覆膜18剥离的不良品的产生。而且，也能够进行以往因树脂覆膜剥离而难以加工的深冲加工那样苛刻的加工、 例如图2(c)所示那样将外径为IOmm的管的末端深冲加工成8mm。另外，还发现相对于今后普及更加扩大的高浓度乙醇配合汽油，具有即使在各种 混合比、各种温度条件下，聚酰胺树脂覆膜18与钢管的粘接力也不为零的这种现有的这种 配管中所未知的显著效果。这样一来，能够防止燃料浸透到树脂覆膜与钢管的层间，尽管具 有连接部的0型环，燃料也从0型环的密封面下层的树脂覆膜与钢管表面的间隙漏出的隧道泄漏现象的发生。另外，关于这种效果，之后列举实施例进行说明。另外，由于聚酰胺树脂覆膜18的粘接强度提高，所以在小石子等与燃料配管碰撞 的情况下，也不易伤到伤及钢管的表面，耐磕碰性、耐腐蚀性也得以提高。
以下，在将本实施方式的车辆配管用钢管用于汽车的制动器配管上的情况下，在 能够解决随着末端加工而剥离的问题这一点上与燃料配管是相同的。在制动器配管的情况 下，当为了成为高压而要通过联结螺母等强力紧固连接部时，以往存在树脂覆膜破裂的问 题。而在将本实施方式适用于制动器配管上的情况下，具有即使强力紧固聚酰胺树脂覆膜 18也不破裂的优点。实施例以下，参照表1对本发明的实施例进行说明。[表 1] 实施例1至实施例3均是在实施了镀锌的外径为8mm的钢管上实施铬酸盐化学转 换处理，其中将底层涂料涂敷成干燥的状态下覆膜为1 10 μ m，在以200°C进行烘烤后，通 过挤压成形而形成了膜厚为150微米的PAll的覆膜的管。用于底层涂料的材料在每一实 施例中是不同的。在实施例1中，将双酚型环氧树脂(大日本<化学工业株式会社制、商品名为 a y 7050)为100而含有10 20%聚酰亚胺(宇部兴产株式会社制、商品名为U 7
二 ζ )的环氧固化型树脂组成物作为底层涂料的材料。在实施例2中，将双酚型环氧树脂(大日本4化学工业株式会社制、商品名为 a y 7050)为100而含有10 20%聚酰胺(— # > K株式会社制、商品名为2015)的环氧固化型树脂组成物作为底层涂料的材料。在实施例3中，将双酚型环氧树脂(大日本4 化学工业株式会社制、商品名为 - C々口 > 7050)为100而含有10 20%聚酰胺-(酰)亚胺(东洋纺绩株式会社制、商 品名为〃 ^ π ^ HR)的环氧固化型树脂组成物作为底层涂料的材料。
剥落贴紧力的测定按如下测定。将乙醇配合汽油以乙醇浓度(体积％)为10% (记为Ε10)、30% (记为Ε30)、85% (记为E85)、100% (ESElOO)准备四种，在将各乙醇配合汽油分别保持在常温、60°C、 80°C、100°C的温度的状态下，在实施例1至实施例3中浸渍72小时。之后，以大约2mm的 宽度沿管的轴向插入小刀的刀刃，测定剥下聚酰胺树脂覆膜时所需要的力，将其作为剥落 贴紧力。而且，准备比较例，以相同的条件测定了剥落贴紧力。另外，比较例1是底层涂料 采用了单独的环氧树脂的例子，除此之外是与实施例相同的制品。比较例2是与比较例1 不同的现有的相同制品的管。而且，根据表1可知，实施例1至实施例3中的贴紧力在初期阶段均胜过现有制 品，特别是在常温下，可以看到具有比现有制品高的贴紧力。而且，可知比较例1、2在燃料的温度增高时，剥落贴紧力为零，而实施例1至3即 使温度增高也维持贴紧力。而且，实施例1至3即使燃料的乙醇浓度改变也能够维持贴紧 力。
权利要求
一种车辆配管用钢管，由包含镀膜的多层的覆膜包覆钢管而成，其特征在于，上述多层的覆膜包括形成在钢管表面上的镀膜，包覆上述镀膜的化学转换处理覆膜，包覆上述化学转换处理覆膜、以环氧化合物为主体并导入了酰胺结合或亚酰胺结合的环氧固化型树脂组成物构成的底层涂料覆膜，以及包覆上述底层涂料覆膜的聚酰胺树脂覆膜。
2.如权利要求1所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述底层涂料覆膜由混入了以 环氧固化型树脂为基体并导入了酰胺结合或亚酰胺结合的树脂的环氧固化型树脂组成物 构成。
3.如权利要求1所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述底层涂料覆膜由在环氧固 化型树脂中导入了酰胺结合或亚酰胺结合的交联构造的环氧固化型树脂组成物构成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述底层涂料覆膜 的膜厚为0. 5 20 μ m。
5.如权利要求1所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述化学转换材料处理覆膜由 不含有铬化合物的无铬化学转换处理覆膜构成。
6.如权利要求1所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述镀膜由通过电解镀敷法或 者熔融镀敷法形成的镀锌覆膜构成。
7.如权利要求1所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述聚酰胺树脂覆膜由PAll或 者PA12构成。
8.如权利要求1至7中任一项所述的车辆配管用钢管，其特征在于，钢管在末端具有实 施了外加规定的形状的金属加工的末端部。
9.如权利要求8所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述钢管的末端部加工有由环 绕外周的凸部构成的突起部。
10.如权利要求8所述的车辆配管用钢管，其特征在于，在上述钢管的末端部加工有喇 叭口。
11.如权利要求8所述的车辆配管用钢管，其特征在于，在上述钢管的末端部实施了深 冲加工。
12.如权利要求1至11中任一项所述的车辆配管用钢管，其特征在于，上述钢管是车辆 的制动器配管用钢管或者燃料配管用钢管。
全文摘要
本发明的车辆配管用钢管由多层的覆膜包覆，该多层的覆膜包括形成在钢管表面上的镀膜，包覆上述镀膜的化学转换处理覆膜，包覆上述化学转换处理覆膜、以环氧化合物为主体并导入了酰胺结合或亚酰胺结合的环氧固化型树脂组成物构成的底层涂料覆膜，以及包覆上述底层涂料覆膜的聚酰胺树脂覆膜，通过该覆膜结构，与现有的钢管相比能够格外提高聚酰胺覆膜的贴紧力。
文档编号C23C28/00GK101868564SQ20088011729
公开日2010年10月20日 申请日期2008年11月20日 优先权日2007年11月21日
发明者川合直树, 田村芳久 申请人:三樱工业株式会社