Title:
Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems sowie Wärmetauscher
Kind Code:
B4


Abstract:

Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems, aufweisend eine Polyamid-Zusammensetzung, welche Polyamid 6.10, Glasfaser, Kupfer und zumindest eine Art eines Nukleierungsmittels enthält;
wobei die Polyamid-Zusammensetzung basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels enthält:
(a) 48,9 bis 79,988 Gewichtsprozent von Polyamid 6.10,
(b) 20 bis 50 Gewichtsprozent von Glasfaser,
(c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent von Kupfer und
(d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent von Nukleierungsmittel,
wobei die Halbkristallisationszeit der Polyamid-Zusammensetzung 5 Minuten oder weniger beträgt und
wobei das verwendete Polyamid 6.10 eine relative Viskosität gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure von 2,3 bis 2,9 aufweist, wobei
die Polyamid-Zusammensetzung als Polyamid nur das Polyamid 6.10 enthält.




Inventors:
GOTO SHINYA (JP)
NAGAYA TAKAHIKO (JP)
NOZAKI MASAHIRO (JP)
Application Number:
DE112008000700T
Publication Date:
08/10/2017
Filing Date:
03/19/2008
Assignee:
DENSO CORP (Kariya-city, Aichi-pref., JP)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102004036179A1N/A2006-03-23
DE102004019769A1N/A2005-11-17
DE10352319A1N/A2004-06-17



Foreign References:
JPS60171133A1985-09-04
JPH9176484A
JP2003277604A2003-10-02
JP2006291118A2006-10-26
JPH09176484A1997-07-08
Attorney, Agent or Firm:
Klingseisen, Rings & Partner Patentanwälte (München, DE)
Claims:
1. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems, aufweisend eine Polyamid-Zusammensetzung, welche Polyamid 6.10, Glasfaser, Kupfer und zumindest eine Art eines Nukleierungsmittels enthält;
wobei die Polyamid-Zusammensetzung basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels enthält:
(a) 48,9 bis 79,988 Gewichtsprozent von Polyamid 6.10,
(b) 20 bis 50 Gewichtsprozent von Glasfaser,
(c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent von Kupfer und
(d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent von Nukleierungsmittel,
wobei die Halbkristallisationszeit der Polyamid-Zusammensetzung 5 Minuten oder weniger beträgt und
wobei das verwendete Polyamid 6.10 eine relative Viskosität gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure von 2,3 bis 2,9 aufweist, wobei
die Polyamid-Zusammensetzung als Polyamid nur das Polyamid 6.10 enthält.

2. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach Anspruch 1, wobei Ruß als Nukleierungsmittel verwendet wird.

3. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach Anspruch 1 oder 2, wobei Talkum als Nukleierungsmittel verwendet wird.

4. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine einwertige Kupferverbindung für das Kupfer verwendet wird.

5. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine zweiwertige Kupferverbindung für das Kupfer verwendet wird.

6. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt eines Tanks dient, welcher in dem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird, durch welchen ein Motorkühlwasser zirkuliert wird.

7. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt von einem Kühler dient, der in dem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird.

8. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt von einem Heizkern dient, welcher in dem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird.

9. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt eines Reservetanks dient, welcher in dem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird.

10. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt eines Wärmespeichertanks in dem Kraftfahrzeugkühlsystem dient.

11. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt eines Wasserventils dient, welches in dem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird.

12. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches als zumindest ein Abschnitt einer Wasserpumpe dient, welche in dem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird.

13. Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Querschnittsform des Abschnitts, durch welchen ein Fluid zirkuliert, ein Paar von gegenseitig gegenüberliegenden Seitenwänden (131, 132) und einen Boden (133) aufweist, welcher das Paar der Seitenwände (131, 132) verbindet unter einem Verbundensein mit dem Paar der Seitenwände (131, 132) durch Verbindungen (134, 135), welche in einem vorgeschriebenen Krümmungsradius gekrümmt sind, und der Formfaktor S/RT des Abschnitts, durch welchen das Fluid zirkuliert, wenn der Krümmungsradius, die Plattendicke und der Querschnittsbereich des Strömungspfades als R, T und S jeweils genommen werden, 110 oder weniger ist.

14. Wärmetauscher zum Abgeben von Wähne von einem Fluid, welches einen exothermischen Körper kühlt, aufweisend:
eine Mehrzahl von Rohren (111), durch welche ein Fluid zirkuliert, und Sammlerkästen (120), welche an beiden Enden in der Längsrichtung der Rohre (111) angeordnet sind, welche mit der Mehrzahl an Rohren (111) kommunizieren unter einem Sich-Erstrecken in einer senkrechten Richtung zu der Längsrichtung der Rohre (111), und
wobei die Sammlerkästen (120) eine Kernplatte (123) aufweisen, an welcher die Mehrzahl an Rohren (111) verbunden ist, und einen Kunststofftankkörper (125), welcher einen Tankinnenraum (124) zusammen mit der Kernplatte (123) bildet, wobei
der Tankkörper (125) aus einer Polyamid-Zusammensetzung gebildet ist, welche Polyamid 6.10, Glasfaser, Kupfer und zumindest eine Art eines Nukleierungsmittels enthält,
wobei die Polyamid-Zusammensetzung basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels enthält:
(a) 48,9 bis 79,988 Gewichtsprozent von Polyamid 6.10,
(b) 20 bis 50 Gewichtsprozent von Glasfaser,
(c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent von Kupfer und
(d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent von Nukleierungsmittel,
wobei die Halbkristallisationszeit der Polyamid-Zusammensetzung 5 Minuten oder weniger beträgt und
wobei das verwendete Polyamid 6.10 eine relative Viskosität gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure von 2,3 bis 2,9 aufweist, wobei die Polyamid-Zusammensetzung als Polyamid nur das Polyamid 6.10 enthält.

15. Wärmetauscher nach Anspruch 14, wobei die Querschnittsform des Tankkörpers (125) ein Paar von gegenseitig gegenüberliegenden Seitenwänden (131, 132) und einen Boden (133) aufweist, welcher das Paar von Seitenwänden (131, 132) verbindet unter einem Verbundensein mit dem Paar von Seitenwänden (131, 132) durch Verbindungen (134, 135), welche in einem vorgeschriebenen Krümmungsradius gekrümmt sind, und wobei der Formfaktor S/RT des Tankkörpers (125), wenn der Krümmungsradius des Abschnitts, durch welchen das Fluid zirkuliert, die Plattendicke und der Querschnittsbereich des Strömungspfades als R, T und S jeweils genommen werden, 110 oder weniger beträgt.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems, welches zum Beispiel durch einen Kühler, einen Reservetank, einen Heizkern, einen Wärmespeichertank, ein Wasserventil oder eine Wasserpumpe veranschaulicht ist sowie einen Wärmetauscher.

HINTERGRUND-STAND-DER-TECHNIK

Kunststoffbauteile, welche in Kraftfahrzeugkühlsystemen verwendet werden, durch welche ein Motorkühlfluid strömt, verlangen das Verwenden eines Kunststoffs, welcher eine zufriedenstellende Produktivität, eine Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse, eine zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegen Calciumchlorid in Bezug auf Brüche, welche durch eine Aussetzung an Calciumchlorid verursacht werden, und eine zufriedenstellende bzw. ausreichende Belastbarkeit und ähnliches aufweist.

Im Stand der Technik wurden daher glasfaserverstärkte Polyamid 6.6-Zusammensetzungen, welche mit Glasfaser verstärkt sind, und glasfaserverstärkte Polyamid-Zusammensetzungen verwendet, welche eine Mischung von Polyamid 6.6 und Polyamid 6.12 enthalten, welches eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Brüchen aufweist, die zum Beispiel durch eine Aussetzung an Calciumchlorid verursacht werden, um Bauteile von Kraftfahrzeugkühlsystemen herzustellen.

Auf der anderen Seite beschreibt die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 10-219107 einen Kunststoff, welcher für den Zweck eines Verwendens in Gebieten wie zum Beispiel Kraftfahrzeugen und mechanischen Bauteilen verwendet wird, und noch genauer eine glasfaserverstärkte Polyamid-Zusammensetzung, welche verschiedene Polyamid-Granulate verwendet, welche herkömmlicherweise als Kunststoffkonstruktionen verwendet werden.

Im Übrigen wird von Motorkühlfluiden erwartet, bei höheren Temperaturen in Abhängigkeit von dem Bedarf für Kraftfahrzeuge zu funktionieren, welche eine bessere Kraftstoffeffizienz aufweisen. In Bauteilen von Kraftfahrzeugkühlsystemen jedoch, in welchen glasfaserverstärkte Polyamid-Zusammensetzungen verwendet werden, können Erhöhungen in der Temperatur des Motorkühlfluids die Verfallsrate der Polyamid-Zusammensetzung aufgrund von Hydrolyse beschleunigen, wobei dadurch eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse als im Stand der Technik erforderlich wird. Zusätzlich kann eine langfristige Aussetzung von Polyamid-Zusammensetzungen an Fluid von hoher Temperatur zu einem Kriechen und anderen unerwünschten Verformungen der Bauteile von Kraftfahrzeugkühlsystemen führen, wobei dies in der Erfordernis für höhere Level an Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Hochtemperaturkriechen als im Stand der Technik resultiert.

DE 103 52 319 A1 beschreibt eine Polyamid-Zusammensetzung mit Polyamidharz, anorganischem Füllstoff und Ruß. Das Polyamidharz umfasst ein halbaromatisches Polyamid und eine aromathaltige Polymer-Einheit in einer Menge von 10 bis 90 Mol-%.

JP 2006-291118 A beschreibt eine Polyamidharzzusammensetzung für Teile in Fahrzeugkühl- und Klimatisierungssystemen, umfassend ein Polyamidharz mit einer Konzentration der Aminoendgruppen von nicht weniger als 60 mequivalent/kg, ein Polypropylenharz mit einer Dichte von nicht weniger als 0,906 g/cm3 gemäß JIS K7112, einem modifizierten Polypropylenharz mit 0,5–2 Gew.-% Maleinsäureanhydrid darauf aufpolymerisiert, eine Glasfaser und einem Wärmestabilisator.

JP 2003-277604 beschreibt eine glasfaserverstärkte Harzzusammensetzung, bestehend aus 100 Gew.-Teile Polyamid 66-Harz, 50–150 Gewichtsteile höhere aliphatische Polyamide mit einem Verhältnis der Anzahl der Methylengruppen zu der Anzahl der Amidgruppen (CH2/NHCO) in der Polymerhauptkette von 6–11 und 50–150 Gewichtsteile Glasfaser.

DE 10 2004 019 769 A1 beschreibt tordierte Sammelkästen, bei welchen der Spannungsabbau vorteilhaft begünstigt werden soll.

JP S60-171133 A beschreibt einen Kunststofhohlkörper mit gleichmäßiger Wanddicke.

JP H09-176 484 A beschreibt eine glasfaserverstärkte Polyamid-Zusammensetzung, umfassend ein Polyamidharz, Glasfasern, Kupfer und Kaliumhalid.

DE 10 2004 036 179 A1 beschreibt eine Kühlmittelleitung mit einer Außenschicht aus einem Polyamid-Formmaterial und eine Innenschicht, enthaltend Polypropylen und mindestens 0,02 Gewichts-% eines Wärmestabilisators.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben daher die Zusammensetzung von einem Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems mit einer glasfaserverstärkten Polyamid-Zusammensetzung untersucht, welche Polyamid 6.10 enthält.

Gemäß den Ergebnissen von Studien, welche durch die Erfinder der vorliegenden Anmeldung durchgeführt wurden, wurde jedoch in dem Fall eines einfachen Aufbauens eines Bauteils eines Kraftfahrzeugkühlsystems mit einer glasfaserverstärkten Polyamid-Zusammensetzung unter Verwenden von Polyamid 6.10 zum Bauen von Kunststoffanwendungen, wie es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-219107 beschrieben ist, der Leistungslevel, welcher für Bauteile eines Kraftfahrzeugkühlsystems erforderlich ist, als nicht zufriedenstellend gefunden.

Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems bereitzustellen, welches eine Polyamid 6.10-Zusammensetzung enthält, welche eine zufriedenstellende Produktivität, eine Widerstandsfähigkeit gegen Calciumchlorid, eine Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse, eine Belastbarkeit und eine Widerstandsfähigkeit gegen ein Hochtemperaturkriechen aufweist.

Diese Aufgabe wird durch ein Bauteil nach Anspruch 1 und durch einen Wärmetauscher nach Anspruch 14 gelöst.

Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt von ihr ein Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems bereit, welches eine Polyamid-Zusammensetzung aufweist, die Polyamid 6.10, Glasfaser, Kupfer und zumindest eine Art eines Nukleierungsmittels enthält, wobei die Polyamid-Zusammensetzung basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels enthält:

  • (a) 48,9 bis 79,988 Gewichtsprozent von Polyamid 6.10,
  • (b) 20 bis 50 Gewichtsprozent von Glasfaser,
  • (c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent von Kupfer und
  • (d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent von Nukleierungsmittel,
wobei die Halbkristallisationszeit der Polyamid-Zusammensetzung 5 Minuten oder weniger beträgt und wobei das verwendete Polyamid 6.10 eine relative Viskosität, gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure, von 2,3 bis 2,9 aufweist.

Als ein Ergebnis, dass es aus solch einer Polyamid 6.10-Zusammensetzung aufgebaut ist, kann ein Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems bereitgestellt werden, welches eine zufriedenstellende Produktivität, eine Widerstandsfähigkeit gegen Calciumchlorid, eine Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse, eine Belastbarkeit und eine Widerstandsfähigkeit gegen ein Hochtemperaturkriechen aufweist.

Zusätzlich kann gemäß der vorliegenden Erfindung, da ein Polyamid 6.10, welches eine relative Viskosität von 2,3 bis 2,9 und eine Halbkristallisationszeit von 5 Minuten oder weniger aufweist, für das Polyamid 6.10 in der Polyamid-Zusammensetzung verwendet wird, im Vergleich mit dem Fall eines Verwendens eines herkömmlichen Polyamids 6.10 für die Konstruktion von Kunststoffanwendungen, ein Bauteil eines Kraftfahrzeugkühlsystems bereitgestellt werden, welches eine hohe Produktivität, eine Belastbarkeit und eine Widerstandsfähigkeit gegen Hochtemperaturkriechen aufweist.

Bei der vorliegenden Erfindung umfassen Beispiele von Nukleierungsmitteln, welche verwendet werden können, Ruß und Talkum. Zusätzlich umfassen Beispiele von Kupfer, das verwendet werden kann, einwertige Kupferverbindungen und mehrwertige Kupferverbindungen.

Die vorliegende Erfindung kann zusätzlich auf ein Bauteil angewendet werden, welches in einem Kraftfahrzeugkühlsystem verwendet wird, welches zumindest als ein Abschnitt eines Tanks dient, durch welchen Motorkühlwasser zirkuliert.

Die vorliegende Erfindung kann zusätzlich auf zum Beispiel einen Kühler, einen Heizkern, einen Reservetank, einen Wärmespeichertank, ein Wasserventil oder eine Wasserpumpe angewendet werden und kann auch auf Bauteile angewendet werden, welche einen Abschnitt davon bilden. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Kühlertank oder einen Kühlerdeckel angewendet werden, welcher einen Abschnitt davon bildet.

Bei dem Bauteil des Kraftfahrzeugkühlsystems nach der vorliegenden Erfindung weist die Querschnittsform eines Abschnitts, durch welchen Fluid zirkuliert, des Weiteren zum Beispiel ein Paar von gegenseitig gegenüberliegenden Seitenwänden (131, 132) und einen Boden (133) auf, der das Paar von Seitenwänden (131, 132) verbindet unter einem Verbundensein mit dem Paar von Seitenwänden (131, 132) durch Verbindungen (134, 135), welche in einem vorgeschriebenen Krümmungsradius gekrümmt sind, und der Formfaktor S/RT des Abschnitts, durch welchen ein Fluid zirkuliert, wenn der Krümmungsradius, die Plattendicke und der Querschnittsbereich des Strömungspfades als R, T und S jeweils genommen werden, ist vorzugsweise 110 oder weniger.

Als ein Ergebnis hiervon kann die Haltbarkeit eines Bauteils eines Kraftfahrzeugkühlsystems, welches die Polyamid-Zusammensetzung enthält, zu einem größeren Ausmaß verbessert werden als die Bauteile von Kraftfahrzeugkühlsystemen im Stand der Technik.

Die vorliegende Erfindung stellt zusätzlich in einem zweiten Aspekt von ihr einen Wärmetauscher zum Abgeben von Wärme von einem Fluid bereit, welches einen exothermischen Körper kühlt, aufweisend:
eine Mehrzahl von Rohren (111), durch welche ein Fluid zirkuliert, und Wasserkästen (120), welche an beiden Enden in der Längsrichtung der Rohre (111) angeordnet sind, die mit der Mehrzahl an Rohren (111) kommunizieren unter einem Sich-Erstrecken in einer senkrechten Richtung zu der Längsrichtung der Rohre (111), und wobei die Wasserkästen (120) eine Kernplatte (123) aufweisen, an welcher die Mehrzahl an Rohren (111) verbunden ist, und einen Kunststofftankkörper (125), welcher einen inneren Tankraum (124) zusammen mit der Kernplatte (123) bildet, und wobei der Tankkörper (125) aus einer Polyamid-Zusammensetzung zusammengesetzt ist, welche Polyamid 6.10, Glasfaser, Kupfer und zumindest eine Art eines Nukleierungsmittels enthält, wobei die Polyamid-Zusammensetzung basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels enthält:

  • (a) 48,9 bis 79,988 Gewichtsprozent von Polyamid 6.10,
  • (b) 20 bis 50 Gewichtsprozent von Glasfaser,
  • (c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent von Kupfer und
  • (d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent von Nukleierungsmittel,
wobei die Halbkristallisationszeit der Polyamid-Zusammensetzung 5 Minuten oder weniger beträgt und wobei das Polyamid 6.10, welches verwendet wird, eine relative Viskosität gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure von 2,3 bis 2,9 aufweist.

Zusätzlich weist in diesem Fall die Querschnittsform des Tankkörpers (125) ein Paar von gegenseitig gegenüberliegenden Seitenwänden (131, 132) und einen Boden (133) auf, welcher das Paar von Seitenwänden (131, 132) verbindet unter einem Verbundensein mit dem Paar von Seitenwänden (131, 132) durch Verbindungen (134, 135), welche in einem vorgeschriebenen Krümmungsradius gekrümmt sind, und der Formfaktor S/RT des Tankkörpers (125), wenn der Krümmungsradius des Abschnitts, durch welchen das Fluid zirkuliert, die Platte und der Querschnittsbereich des Strömungspfades als R, T und S jeweils genommen werden, ist vorzugsweise 110 oder weniger.

Des Weiteren sind die Bezugszeichen in Klammern für jedes der in den Ansprüchen und in diesem Abschnitt beschriebenen Mittel Beispiele, welche eine entsprechende Beziehung zu spezifischen Mitteln angeben, die in den Ausführungsformen beschrieben sind, welche später beschrieben werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine Vorderansicht eines Kühlers 100 in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in der 1.

3 zeigt ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen dem Tank-Formfaktor und der Tankhaltbarkeit gegen Bruch in dem Tankkörper zeigt, der in der 2 gezeigt ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGErste Ausführungsform

Die vorliegende Ausführungsform ist ein Beispiel des Bauteils eines Kraftfahrzeugkühlsystems, wie es in der vorliegenden Erfindung beansprucht ist, das als ein Abschnitt eines Kühlers zum Abführen von Wärme von einem Kühlfluid dient, welches zum Kühlen eines exothermen bzw. wärmeabgebenden Körpers in der Form eines Motors während des Betriebs des Fahrzeugs verwendet wird. Die 1 zeigt eine Vorderansicht des Kühlers in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während die 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in der 1 zeigt.

Ein Kühler 100 der vorliegenden Ausführungsform ist ein solcher, welcher einen Wärmeaustausch zwischen einem Kühlfluid in der Form von Wasser und Luft ausführt und, wie es in der 1 gezeigt ist, mit einer Mehrzahl von Rohren 111, durch welche Kühlwasser zirkuliert, und Wasserkästen 120 versehen ist, welche an beiden Enden in der Längsrichtung der Rohre 111 angeordnet sind, welche mit der Mehrzahl von Rohren 111 kommunizieren unter einem Sich-Erstrecken in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der Rohre 111.

Die Rohre 111 sind in Reihen derart angeordnet, dass deren Längsrichtung mit der vertikalen Richtung zusammenfällt. Zusätzlich sind Rippen 112 in der Form von dünnen Sireifen, welche eine gewellte Form aufweisen, zwischen der Mehrzahl von Rohren 111 angeordnet, und die Rippen 112 und die Rohre 111 sind verbunden. Die Rippen 112 und die Rohre 111 sind aus einem Metall wie zum Beispiel Aluminium hergestellt und werden durch Löten verbunden. Ein Kernabschnitt 110 zum Austauschen von Wärme zwischen Kühlwasser und Luft ist durch diese Rippen 112 und Rohre 111 zusammengesetzt.

Die Wasserkästen 120 sind zusammengesetzt aus einem ersten Wasserkasten 120a, der auf der oberen Seite der Rohre 111 angeordnet ist, und einem zweiten Wasserkasten 120b, welcher an der unteren Seite der Rohre 111 angeordnet ist, und der erste Wasserkasten 120a und der zweite Wasserkasten 120b weisen eine Form auf, die sich in der horizontalen Richtung erstreckt.

Ein Einlassabschnitt 121, in welchen Kühlwasser strömt, ist in dem ersten Wasserkasten 120a vorgesehen, und ein Auslassabschnitt 122, von welchem Kühlwasser herausströmt, ist in dem zweiten Wasserkasten 120b vorgesehen. Kühlwasser bei hoher Temperatur, welches aus dem Motor herausgeströmt ist, strömt in den ersten Wasserkasten 120a von dem Einlassabschnitt 121 und wird dann unter jedem der Rohre 111 verteilt. Kühlwasser bei einer niedrigen Temperatur, welches damit abgeschlossen hat, einem Wärmeaustausch unterzogen zu sein, wird in dem zweiten Wasserkasten 120b gesammelt und wird dann zu der Motorseite von dem Auslassabschnitt 122 zurückgebracht.

Wie es in der 2 gezeigt ist, ist der erste Wasserkasten 120a zusammengesetzt, um eine Kernplatte 123 aufzuweisen, an welcher die Mehrzahl an Rohren 111 verbunden ist, und einen Tankkörper 125, der zusammen mit der Kernplatte 123 einen Tankinnenraum 124 bildet. Der zweite Wasserkasten 120b ist des Weiteren auch in der gleichen Art und Weise wie der erste Wasserkasten 120a zusammengesetzt.

Der Tankkörper 125 weist einen ersten Wandabschnitt 131 und einen zweiten Wandabschnitt 132 auf, deren Querschnittsformen zwei gegenseitig gegenüberliegende parallele Seiten ausmachen, und einen dritten Wandabschnitt 133, welcher mit den zwei Seiten verbunden ist und eine Seite senkrecht zu den zwei Seiten bildet, und Verbindungen 134 und 135 von ihnen weisen eine gekrümmte Form bei einem vorgeschriebenen Krümmungsradius R auf. In anderen Worten weist der Tankkörper 125 eine Querschnittsform auf, bei welcher ein U-förmiger Boden 133 flach anstatt kreisförmig ist. Wie es in der 2 gezeigt ist, weist der Tankkörper 125 der vorliegenden Ausführungsform die gleiche Länge auf wie der erste Seitenabschnitt 131 und der zweite Seitenabschnitt 132, und wenn eine gedachte Linie 136 senkrecht zu dem dritten Wandabschnitt 133 durch die Mitte des dritten Wandabschnitts 133 gezogen wird, ist die Form des Tankkörpers 125 seitlich symmetrisch in Bezug auf diese gedachte Linie 136. Zusätzlich ist eine Plattendicke T des Abschnitts, welcher die Kühlwasserströmungspfade von dem ersten zu dem dritten Wandabschnitt 131 bis 133 bildet, konstant. Des Weiteren bilden in der vorliegenden Ausführungsform der erste Wandabschnitt 131 und der zweite Wandabschnitt 132 ein Paar von gegenseitig gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten, während der dritte Wandabschnitt 133 einen Bodenabschnitt bildet, welcher das Paar von Seitenwandabschnitten verbindet unter einem Verbundensein mit dem Paar von Seitenwandabschnitten durch die Verbindungen 134 und 135.

Der Tankkörper 125 ist aus Kunststoff hergestellt, welcher aus einer glasverstärkten bzw. glasfaserverstärkten Polyamid-Zusammensetzung zusammengesetzt ist, und die Kernplatte 123 ist aus einem Metall wie zum Beispiel Aluminium hergestellt. Die Kernplatte 123 und der Tankkörper 125 sind mit einer dort dazwischengesetzten Gummidichtung 126 in Position verstemmt, und die Kernplatte 123 und die Rohre 111 sind zum Beispiel durch Schweißen oder Löten befestigt.

Das Polyamidharz bzw. Polyamidgranulat, welches den Tankkörper 125 bildet, enthält Polyamid 6.10, Glasfaser, Kupfer und ein Nukleierungsmittel. Des Weiteren bezieht sich Polyamid 6.10 auf Poly(hexamethylenesebacamide).

Das Polyamid 6.10, welches in dieser Polyamid-Zusammensetzung verwendet wird, unterscheidet sich vom herkömmlichen Polyamid 6.10, das in anderen Anwendungen verwendet wird, dadurch, dass es, wie es von den später beschriebenen Beispielen verstanden werden wird, ein höheres molekulares Gewicht aufweist als das herkömmliche Polyamid und die relative Viskosität, gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure, 2,3 bis 2,9 beträgt.

Zusätzlich weist die Glasfaser einen mittleren Faserdurchmesser von zum Beispiel 5 bis 15 μm auf, wobei es keine besonderen Beschränkungen für die Faserlänge gibt und Glasfasern von verschiedenen Faserlängen innerhalb eines Bereichs, der ein Gießen des Tankkörpers 125 erlaubt, verwendet werden können.

Das Kupfer wirkt als ein Wärmestabilisierer, und in der Herstellung der Polyamid-Zusammensetzung wird eine Kupferverbindung, wie zum Beispiel eine Halogenverbindung, verwendet. Eine einwertige Kupferverbindung, eine zweiwertige Kupferverbindung oder beides kann für die Kupferverbindung eingesetzt werden.

Beispiele für das einwertige Kupfer umfassen Kupferiodid, Kupferbromid, Kupferchlorid, Kupferfluorid, Kupferthiocyanurat, Kupfernitrat, Kupferacetat, Kupfernaphthalin, Kupfercaproat, Kupferlaurat, Kupferstearat, Kupferacetylacetat, Kupferoxid. Kupferiodide sind bevorzugt für die Kupferzusammensetzungen, und Kupfer-(I)-Iodid ist besonders bevorzugt.

Zusätzlich können zusätzlich zu der Kupferverbindung die folgenden Additive zu der Polyamid-Zusammensetzung hinzugefügt werden. Beispiele der Additive umfassen ein Metall-Halogenidsalz, welches ausgewählt ist von Lithiumiodid, Natriumiodid, Magnesiumiodid, Kaliumbromid und Calciumiodid. Der Gehalt der Additive ist vorzugsweise 0,01 bis 5,0 Gewichtsprozent.

Das Nukleierungsmittel weist eine Funktion eines Begünstigen der Kristallisation des Polyamids 6.10 während der Herstellung der Polyamid-Zusammensetzung auf, und in der vorliegenden Ausführungsform wird es verwendet, um die Halbkristallisationszeit, welche einer der Parameter ist, welche verwendet werden zum Auswerten der gegossenen Polyamid-Zusammensetzung, auf 5 Minuten oder weniger einzustellen bzw. anzupassen. Beispiele für das Nukleierungsmittel, welches verwendet werden kann, umfassen Ruß, eine Substanz vom anorganischen Typ und eine Substanz vom organischen Typ. Beispiele für die Substanz vom anorganischen Typ umfassen Talkum, Kaolin, Bornitrid, Quarz-Aluminiumoxid, und Beispiele für die Substanz vom organischen Typ umfassen eine organische Phosphorzusammensetzung, wie zum Beispiel phenylphosphinische Säure und Metallphenylphosphinat und ein Nylonoligomer. Ruß alleine oder Talkum, welches zu dem Ruß hinzugefügt wird, wird bevorzugt für das Nukleierungsmittel verwendet. Auf diese Art und Weise muss, obwohl eine Mehrzahl von Nukleierungsmitteln verwendet werden kann, zumindest eine Art von einem Nukleierungsmittel verwendet werden.

Zusätzlich wird, wenn Ruß verwendet wird, der Ruß, welcher einen durchschnittlichen Durchmesser von 10 bis 100 nm aufweist, bevorzugt verwendet. Wenn Talkum verwendet wird, wird Talkum, welches einen durchschnittlichen Durchmesser von 1 bis 10 μm aufweist, bevorzugt verwendet. Der durchschnittliche Durchmesser von Ruß wird basierend auf ASTM D-3849 gemessen, und der durchschnittliche Durchmesser von Talkum wird durch eine Laserlichtdiffraktion gemessen.

Die Polyamid-Zusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform enthält: (a) 48,9 bis 78,988 Gewichtsprozent von Polyamid 6.10, (b) 20 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 25 bis 40 Gewichtsprozent von Glasfaser, (c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,005 bis 0,032 Gewichtsprozent von Kupfer und (d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent von dem Nukleierungsmittel, basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels. Des Weiteren basiert in Bezug auf das Kupfer das Gesamtgewicht nur auf der Menge an Kupfer, welches in der Polyamid-Zusammensetzung vorhanden ist, und das Gewichtsprozent des Kupfers gibt den Prozentanteil von Kupfer alleine an und nicht der Kupferverbindungen.

Des Weiteren können andere Additive als die zuvor erwähnten Additive zu den Polyamid-Zusammensetzungen der vorliegenden Ausführungsform hinzugefügt werden. Zum Beispiel können ein Gleitmittel, ein Plastifikator, ein Antioxidans, ein Ultraviolettstabilisierer, ein Stoßwiderstandsfähigkeit verleihendes Mittel, ein anorganisches Füllmittel oder ein anderes Faserverstärkungsmittel als Glasfaser zu den Polyamid-Zusammensetzungen hinzugefügt werden. Typische Beispiele für das Gleitmittel umfassen Metallsalzfettsäure, Fettsäure, Fettsäureester, Fettsäureether, Glycerinester, organische Mono- oder Biamidverbindung, oxidiertes oder nichtoxidiertes Polyethylenwachs und eine Mischung davon.

Zusätzlich kann als ein Beispiel für die Abmessungen des Tankkörpers 125 der vorliegenden Ausführungsform der Tankkörper 125 einen inneren Oberflächenbereich S von 1145 mm2, eine Plattendicke T von 3,3 mm und einen Krümmungsradius R von 12 mm aufweisen, wie in der 2 gezeigt. Dieser innere Oberflächenbereich S bezieht sich auf den Querschnittsbereich des Strömungspfads des Kühlwassers, welches durch die Wasserkästen 120 strömt, während die Plattendicke T die Dicke von dem Abschnitt ist, welcher den Kühlwasserströmungspfad des Tankkörpers 125 umfasst.

In diesem Zeitpunkt ist ein Tank-Formfaktor S/(T·R), wie er angegeben ist unter Verwenden des inneren Oberflächenbereichs S, der Plattendicke T und des Krümmungsradius R, derart, dass S/(T·R) = 1145/(3,3 × 12) = 28,9.

Die Beziehung zwischen dem Tank-Formfaktor und der Bruchhaltbarkeit des Tanks von dem Tankkörper 125 der vorliegenden Ausführungsform ist in der 3 gezeigt. In der 3 ist der zuvor erwähnte Tank-Formfaktor S/(T·R) auf der vertikalen Achse aufgetragen, während die Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch auf der horizontalen Achse aufgetragen ist. Diese Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch wird bestimmt durch Messung der Zeitdauer, bis ein Bruch des Tankkörpers 125 auftritt, wenn langlebiges Kühlmittel (LLC) in einer Konzentration von 50% abgedichtet ist bei einer Atmosphäre von 130°C in verschiedenen Formen von dem Tankkörper 125.

in dem Fall des Tankkörpers 125 der vorliegenden Ausführungsform ist die Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch, wenn der Tank-Formfaktor 28,9 ist, die Zeitdauer, welche mit dem Stern in der 3 angegeben ist, und kann gesehen werden, länger zu sein als die Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch eines Tankkörpers, der aus einer glasfaserverstärkten Polyamid 6.6-Zusammensetzung aus dem Stand der Technik aufgebaut ist, welcher den gleichen Tank-Formfaktor aufweist, wie es mit dem schwarzen Punkt in der 3 angegeben ist.

Als ein Ergebnis von einem Untersuchen der Beziehung zwischen dem Tank-Formfaktor und der Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch, wenn der Krümmungsradius R, die Plattendicke T und der innere Oberflächenbereich S des Tankkörpers 125 der vorliegenden Ausführungsform geändert werden, wurde zusätzlich festgestellt, dass im Gegensatz zum Erhalten der Beziehung der Kurve, welche mit der durchgezogenen Linie in der 3 angegeben ist, in dem Fall eines Tankkörpers, welcher aus einer glasfaserverstärkten Polymaid 6.6-Zusammensetzung aus dem Stand der Technik aufgebaut ist, die Beziehung der Kurve, welche mit der doppelt gepunkteten Linie in der 3 angegeben ist, in dem Fall des Tankkörpers 125 erhalten wurde, welcher aus der glasfaserverstärkten Polyamid 6.10-Zusammensetzung der vorlegenden Erfindung aufgebaut ist.

Wie es aus diesen Ergebnissen gesehen werden kann, war in dem Fall eines Tankkörpers, welcher aus einer glasfaserverstärkten Polyamid 6.6-Zusammensetzung aus dem Stand der Technik gebildet war, der Tank-Formfaktor auf 60 oder weniger gestellt (man nehme Bezug auf die gerade Linie, welche mit der einfach gepunkteten Linie in der 3 angegeben ist), so dass die Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch länger ist als die Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch L1, welche von Kühler-Wasserkästen gefordert wird. Bei dem Tankkörper 125 der vorliegenden Ausführungsform hingegen kann gesehen werden, dass es erforderlich ist, den Tank-Formfaktor auf 110 oder weniger einzustellen, um die Haltbarkeit gegen Bruch länger zu machen als die Haltbarkeit des Tanks gegen Bruch L1 (man nehme Bezug auf die gerade Linie, welche mit der doppelt gepunkteten Linie in der 3 angegeben ist). Es ist somit bevorzugt, den Tank-Formfaktor in der vorliegenden Ausführungsform auf 110 oder weniger einzustellen.

Wie es oben beschrieben wurde, kann der Tankkörper 125, welcher die zuvor erwähnte Konfiguration aufweist, hergestellt werden unter Verwenden eines Herstellungsprozesses ähnlich zu dem Fall eines Verwendens einer glasfaserverstärkten Polyamid 6.6-Zusammensetzung aus dem Stand der Technik, mit der Ausnahme eines Verwenden von Polyamid 6.10, welches einen Polymerisationsgrad derart aufweist, dass seine relative Viskosität 2,3 bis 2,9 beträgt. Die Polyamid 6.10-Zusammensetzung der vorliegenden Ausführungsform ist eine geschmolzene, gemischte Mischung, und die Polyamid 6.10-Zusammensetzung kann eingestellt bzw. angepasst werden unter Verwenden von verschiedenen Schmelz-Mischungsverfahren.

Eine Polymerkomponente und eine Nichtpolymerkomponente können zum Beispiel in einen Schmelzmischer wie zum Beispiel einen Einfachschrauben- oder einen Doppelschraubenextruder, einen Mixer, eine Knetmaschine oder einen Banbury-Mischapparat in einem einzigen Schritt oder in einer schrittweisen Art hinzugefügt werden und gefolgt von einem Schmelzen und Mischen. In dem Fall, in dem die Polymerkomponente und die Nichtpolymerkomponente in einer schrittweisen Art hinzugefügt werden, kann ein Teil der Polymerkomponente und/oder der Nichtpolymerkomponente als erstes hinzugefügt werden, gefolgt von einem Mischen und Schmelzen mit der verbleibenden Polymerkomponente und/oder der Nichtpolymerkomponente, welche hinzugefügt wird, und dann einem weiteren Schmelzen und Mischen, bis eine zulänglich gemischte Zusammensetzung erhalten wird. Diese Mischung kann dann in die Form des Tankkörpers 125 gegossen werden unter Verwenden eines Verfahrens, welches unter Personen mit normalen Fachkenntnissen auf dem Gebiet bekannt ist, wie zum Beispiel Spritzgießen, Spritzblasgießen. Blasgießen, Extrudieren, Thermoformen, Schmelzgießen oder Rotationsgießen.

Wie es oben erläutert worden ist, kann bei der vorliegenden Ausführungsform, da der Tankkörper 125 zusammengesetzt ist aus einer Polyamid 6.10-Zusammensetzung, welche die oben beschriebene Konfiguration aufweist, ein Kunststofftankkörper 125 bereitgestellt werden, welcher eine zufriedenstellende Produktivität, eine Calciumchloridwiderstandsfähigkeit, eine Hydrolysewiderstandsfähigkeit, eine Robustheit und eine Widerstandsfähigkeit gegen Hochtemperaturkriechen aufweist.

Zusätzlich können als ein Ergebnis des Zusammensetzens des Tankkörpers 125 mit der Polyamid 6.10-Zusammensetzung, welche in der oben beschriebenen Art und Weise ausgestaltet ist, die Hydrolysewiderstandsfähigkeit, die Robustheit und die Widerstandsfähigkeit gegen Hochtemperaturkriechen verbessert werden im Vergleich mit herkömmlichen Tankkörpern, welche aus einer Polyamid 6.6-Zusammensetzung und ähnlichem bestehen, wobei es dadurch möglich gemacht wird, einen Kunststofftankkörper 125 bereitzustellen, der fähig ist, selbst in Fällen von einem Motorkühlfluid verwendet zu werden, das bei einer höheren Temperatur als der Stand der Technik betrieben wird, in Antwort auf die Nachfrage nach Kraftfahrzeugen, welche eine bessere Kraftstoffeffizienz aufweisen.

Andere Ausführungsformen

Obwohl die Ausführungsform, welche oben beschrieben ist, ein Kühler ist, welcher gewellte Rippen 112 aufweist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann auch angewendet werden auf zum Beispiel einen Kühler, in welchem die Rippen in der Form von dünnen Streifen und Rohre mechanisch verbunden werden durch ein Expandieren bzw. Aufweiten der Rohre.

Zusätzlich ist, obwohl die Rohre 111 derart angeordnet wurden, dass deren Längsrichtung mit der vertikalen Richtung in der oben beschriebenen Ausführungsform zusammenfiel, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern die Längsrichtung der Rohre 111 kann vielmehr ebenfalls mit der horizontalen Richtung zum Beispiel zusammenfallen.

Obwohl der Tankkörper 125 aus der Polyamid 6.10-Zusammensetzung gebildet wurde, welche die zuvor erwähnte Konfiguration in der oben beschriebenen Ausführungsform aufweist, kann zusätzlich ein Kühlerdeckel auch mit der Polyamid 6.10-Zusammensetzung gebildet werden, welche die obige Konfiguration aufweist. In anderen Worten, zumindest ein Abschnitt des Kühlers kann mit der Polyamid 6.10-Zusammensetzung gebildet werden, welche die zuvor erwähnte Konfiguration bzw. Ausgestaltung aufweist.

Obwohl das Bauteil des Kraftfahrzeugkühlsystems, wie es in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, als ein Tankkörper eines Fahrzeugkühlers bei der oben beschriebenen Ausführungsform diente, ist zusätzlich diese Komponente nicht auf einen Wärmetauscher für die Kühlung eines Hochtemperaturfluids in der Art und Weise eines Kühlers beschränkt, sondern kann vielmehr auch als ein Reservetank, ein Heizkern, ein Wärmespeichertank, ein Wasserventil, eine Wasserpumpe und ähnliches dienen, durch welche ein Fluid von hoher Temperatur, wie zum Beispiel ein Motorkühlfluid, strömt, oder kann als ein Abschnitt eines Reservetanks, ein Abschnitt eines Heizkerns, ein Abschnitt eines Wärmespeichertanks, ein Abschnitt eines Wasserventils, ein Abschnitt einer Wasserpumpe und ähnliches dienen.

In diesem Fall weist die Querschnittsform des Abschnitts, durch welchen das Fluid zirkuliert, zumindest ein Paar von gegenseitig gegenüberliegenden Seitenwänden und einen Boden auf, der das Paar von Seitenwänden verbindet unter einem Verbundensein mit dem Paar von Seitenwänden durch Verbindungen, welche in einem vorbestimmten Krümmungsradius gekrümmt sind, und der Formfaktor S/RT des Abschnitts, durch welchen das Fluid zirkuliert, wenn der Krümmungsradius, die Plattendicke und der Querschnittsbereich des Strömungspfades als R, T und S jeweils genommen werden, ist gleich zu dem Tank-Formfaktor, welcher in der zuvor erwähnten Ausführungsform erläutert ist, und ist vorzugsweise 110 oder weniger.

Obwohl die Polyamid-Zusammensetzung, welche in der oben beschriebenen Ausführungsform eingesetzt wird, enthält (a) 48,9 bis 79,988 Gewichtsprozent von dem Polyamid 6.10, (b) 20 bis 50 Gewichtsprozent von der Glasfaser, (c) 0,002 bis 0,1 Gewichtsprozent von dem Kupfer, (d) 0,01 bis 1,5 Gewichtsprozent von dem Nukleierungsmittel basierend auf dem Gesamtgewicht des Polyamids 6.10, der Glasfaser, des Kupfers und des Nukleierungsmittels, die Halbkristallisationszeit der Polyamid-Zusammensetzung 5 Minuten oder weniger ist und das Polyamid 6.10 eine relative Viskosität gemessen in 98 Prozent Schwefelsäure von 2,3 bis 2,9 aufweist, kann des Weiteren eine Mischung von Polyamid 6.10 und Polyamid 6.12 oder Polyamid 6.12 anstatt von Polyamid 6.10 für die Polyamid-Zusammensetzung verwendet werden, welche solch eine Konfiguration aufweist.

BEISPIELE

Das Nachfolgende gibt eine Erläuterung von Beispielen für die Polyamid 6.10-Zusammensetzung.

Die Tabelle 1 zeigt die Materialien und Mengen von Komponenten, welche in den Beispielen 1 bis 15 und den vergleichenden Beispielen 1 bis 6 verwendet werden. Die Mengen von Komponenten bzw. Bestandteilen, welche in der Tabelle 1 gezeigt sind, werden in Gewichtsprozent basierend auf dem Gesamtgewicht von dem Polyamid, der Glasfaser, dem Ruß und dem Kupfer (Cu) angegeben. Tabelle 1:

Probenvorbereitung: Die Zusammensetzungen der Beispiele (bezeichnet als „Beispiele” (Bsp.) in Tabelle 1) und vergleichenden Beispiele (bezeichnet als „vergleichende Beispiele” (vgl. Bsp.) in Tabelle 1) wurden vorbereitet durch Schmelzen und Mischen der Komponenten, welche in Tabelle 1 angegeben sind, mit einem Doppelschraubenextruder. Kupfer wurde hinzugefügt in der Form von CuI. Die Mengen, welche in der Tabelle 1 gezeigt sind, sind äquivalent zu dem tatsächlichen Gewicht des vorhandenen Kupfers.

Fünf Arten von Polyamid 6.10, welche verschiedene relative Viskositäten aufweisen (bezeichnet als „A” bis „E” in der Spalte von PA 6.10 in Tabelle 1), wurden in den Beispielen 1 bis 15 und den vergleichenden Beispielen 1 und 2 verwendet. Die relativen Viskositäten davon waren wie unten angegeben.

Polyamid 6.10A:2,9Polyamid 6.10B:2,8Polyamid 6.10C:2,6Polyamid 6.10D:2,5Polyamid 6.10E:2,3

Die Ergebnisse für die relative Viskosität wurden erhalten durch Messen bei 45°C in 98% Schwefelsäure in Übereinstimmung mit JIS K9620. Zusätzlich wurde Polyamid 6.6 (bezeichnet als PA 6.6 in Tabelle 1) in den vergleichenden Beispielen 3, 4 und 6 verwendet, wohingegen eine Mischung von Polyamid 6.6 und Polyamid 6.12 (bezeichnet als PA 6.6/6.12 in Tabelle 1) in dem vergleichenden Beispiel 5 verwendet wurde.

Die Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse von jedem Test für die Beispiele 1 bis 15 und die vergleichenden Beispiele 1 bis 6. Die Testverfahren waren wie unten beschrieben. Tabelle 2:

Die Kerbschlagbiegefestigkeit wurde gemessen basierend auf ISO 179 unter Verwendung von Teststücken, welche eine Kerbe aufweisen.

Eintauchtest-Zugfestigkeit: Probestücke wurden in eine flache Platte spritzgegossen, welche die Abmessungen 120 × 140 × 2,5 mm aufweist, gefolgt von einem mechanischen Formen in die Form von einem ASTM Nr. 1-Zugfestigkeitsteststück in der Richtung senkrecht zu der Richtung, in welcher die Glasfasern von der Mitte der flachen Platte ausgerichtet sind. Die Teststücke wurden dann in eine 50/50 v/v-Mischung von Wasser und Original-Toyota-LLC bei 130°C für 888 Stunden oder für 1800 Stunden eingetaucht. Die Zugfestigkeit der Teststücke wurde dann gemessen.

Eintauchtest-Verformungswiderstandsfähigkeit: Probestücke wurden in eine flache Platte spritzgegossen, welche die Abmessungen 120 × 140 × 2,5 mm aufweist, gefolgt von einem mechanischen Formen in eine flache Platte, welche die Abmessungen 120 × 40 × 2,5 mm in der Richtung senkrecht zu der Richtung aufweist, in welcher die Glasfasern von der Mitte der flachen Platte ausgerichtet sind. Die Teststücke wurden dann in eine 50/50 v/v-Mischung von Wasser und Original-Toyota-LLC bei 130°C für 888 Stunden oder 1800 Stunden eingetaucht. Die Verformungswiderstandsfähigkeit wurde gemessen durch Biegen der flachen Platte um eine gekrümmte Aufspannrichtung herum und ein Messen des Prozentanteils der Verformung, bei welcher sich Brüche bilden. Ein höherer Wert deutet eine größere Widerstandsfähigkeit gegen Verformung an.

Luftofen-Alterungstest (AOA): Probestücke wurden in eine flache Platte spritzgegossen, welche die Abmessungen 120 × 140 × 2,5 mm aufweist, gefolgt von einem mechanischen Formen in die Form von einem ASTM Nr. 1-Zugteststück in der Richtung senkrecht zu der Richtung, in welcher die Glasfasern von der Mitte der flachen Platte ausgerichtet sind: Die Teststücke wurden dann über 1000 Stunden bei 160°C in einem Trockenofen gealtert, gefolgt von einem Messen der Zugfestigkeit.

Calciumchlorid-Widerstandsfähigkeitstest: Probestücke wurden spritzgegossen in eine flache Platte, welche die Abmessungen 120 × 140 × 2,5 mm aufweist, gefolgt von einem mechanischen Formen in eine flache Platte, welche die Abmessungen 120 × 12,7 × 2,5 mm in der Richtung senkrecht zu der Richtung aufweist, in welcher die Glasfasern von der Mitte der flachen Platte aus ausgerichtet sind. Die Teststücke wurden angepasst, um in einem wasserabsorbierenden Zustand zu sein, welcher eine relative Feuchtigkeit von 50% bei 23°C aufweist. Die Teststücke wurden in ein Stück Gaze ungeschlagen, die in geeigneter Weise mit einer 35%-Lösung von Calciumchlorid getränkt war, gefolgt von einem Aufhängen eines Gewichts von einem Ende davon, so dass die Last 20 MPa betrug, während das andere Ende befestigt wurde und es ihm erlaubt wurde, bei Raumtemperatur für 1 Stunde zu stehen. In Fortsetzung wurden die Teststücke in einem Ofen bei 100°C für 2 Stunden platziert und dann für 1 Stunde bei Raumtemperatur abgekühlt. Dieser Zyklus wurde wiederholt, bis Brüche an der Oberfläche des Teststücks festgestellt wurden.

Kristallisationsrate: Probestücke wurden erhitzt auf eine Temperatur von 40°C höher als der Schmelzpunkt des Polymers bei der Rate von 20°C/Minute, gefolgt von einem Abkühlen auf eine Temperatur von 20°C niedriger als der Schmelzpunkt davon bei der Rate von 100°C/Minute. Nachfolgend wurde es den Probestücken erlaubt, zu kristallisieren, während sie bei der Temperatur gehalten wurden. Die Halbkristallisationszeit wurde gemessen, um die Polyamid-Zusammensetzungen auszuwerten.

Wenn jedoch die Kristallisationsrate, wenn die Probestücke auf eine Temperatur 20°C niedriger als der Schmelzpunkt davon bei einer Rate von 100°C/Minute abgekühlt wurden, zu groß war, wurde die Halbkristallisationszeit während des Abkühlen des Probestücks auf eine Temperatur von 10°C niedriger als der Schmelzpunkt davon bei der Rate von 100°C/Minute gemessen. In Tabelle 2 ist die Halbkristallisationszeit, welche erhalten wurde durch Abkühlen eines Probestücks auf eine Temperatur von 20°C niedriger als der Schmelzpunkt davon, in einer Spalte der Messbedingung 1 angegeben, und die Halbkristallisationszeit, welche erhalten wurde durch ein Abkühlen eines Probestücks auf eine Temperatur von 10°C niedriger als der Schmelzpunkt davon, wurde in der Spalte der Messbedingung 2 angegeben.

Wie es in der Tabelle 2 gezeigt ist, waren in einem Vergleich der Testergebnisse für die Zugfestigkeit und die Verformungswiderstandsfähigkeit zwischen den Beispielen 1 bis 15 und den Vergleichsbeispielen 3 bis 6 die Ergebnisse für die Beispiele 1 bis 15 größer als die Vergleichsbeispiele 3 bis 6. Als ein Ergebnis kann gesagt werden, dass die Polyamid-Zusammensetzung der vorliegenden Beispiele eine höhere Robustheit und eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Hochtemperaturkriechen aufweist als eine Zusammensetzung unter Verwenden von Polyamid 6.6, wenn die relative Viskosität des Polyamids 6.10 ist wie angegeben für A bis E.

Zusätzlich scheint es bei einem Vergleichen der Ergebnisse der Beispiele 1 bis 15 eine Tendenz zu geben, dass das Polyamid 6.10 mit niedrigerer relativer Viskosität (siehe Polyamide 6.10 A bis E in Tabelle 1) eine niedrigere Verformungswiderstandsfähigkeit aufweist. Das Polyamid 6.10 mit einer relativen Viskosität von 2,3 oder mehr ist weiterhin vorzuziehen, da die Verformungswiderstandsfädhigkeit im Beispiel 10 ein Minimalwert war, welcher für Bauteile von Kraftfahrzeugkühlsystemen erfordert wird (z. B. ein Tankkörper von einem Kühler).

Zusätzlich ist für das Nukleierungsmittel ein Verwenden von Ruß und Talkum zusammen mehr vorzuziehen als ein Verwenden von Ruß oder Talkum alleine, da die Halbkristallisationszeit in jedem von den Beispielen 13 bis 15 kürzer war als in anderen Beispielen.