CN112203841A - 多层机动车辆软管线 - Google Patents

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Abstract

一种用于传导至少一种流体介质、特别是用于传导电机燃料的多层机动车辆管，其中该管包括至少五层，该管的特征在于从外侧到内侧具有以下层结构：‑外层，该外层由至少一种聚酰胺制成，‑第一粘附促进层，‑阻隔层，该阻隔层具有阻隔性能，‑第二粘附促进层，‑内层，该内层由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)和/或至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)制成。该管的总体层厚度总计为0.7mm至3mm。

Description

多层机动车辆软管线
相关申请
本专利文件要求2018年5月9日提交的、名称为“多层机动车辆软管线(MultipleLayer Motor Vehicle Hose Line)”的欧洲专利申请18171 614.3和2018年2月22日提交的、名称为“多层机动车辆软管线(Multiple Layer Motor Vehicle Hose Line)”的欧洲专利申请18 158180.2的权益和优先权，上述两项专利申请的全部内容通过引用结合在本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于传导流体介质、尤其是用于传导电机燃料(motor fuel)的多层机动车辆管，其中该管的特征在于具有至少五个层。根据本发明的多层机动车辆管特别是用作车辆和/或机动车辆中的电机燃料管。基本上，机动车辆管也可以用作储罐通风系统中的通风管线。在这种应用中，管特别是暴露于燃料蒸汽和它们的冷凝物。原则上，本发明的机动车辆管也可以用于其它目的，例如用作用于冷却剂和回火介质的管线。
背景技术
在现有技术中，上述类型的多层机动车辆管以各种设计形式为人所知。这些已知的管中的很多均具有在传导电机燃料时暴露于不期望的管成分洗出(wash-out)的缺点。这尤其适用于保持为与电机燃料接触的内层，但也适用于邻接的中间层。在很多已知的机动车辆管中，低聚物和类似的有害组分被燃料从层中洗出，并且这些物质以不利的方式在燃料系统中沉淀。这可能导致一些问题，尤其是关于喷嘴和类似部件的问题。由于这些原因，很多已知的管在它们对燃料的抵抗性方面还留有很多有待改进之处。因此，这些管的阻隔性能也经常不满足要求。过去，试图通过使用层的不同变型、特别是内层的不同变型来解决这个问题。但是关于不期望的洗出的改进导致了其它缺点，即机械抵抗性降低和/或耐热性降低和/或对其它腐蚀因素的抵抗性降低。过去用于解决上述问题的不同管由于其材料的选择也相对昂贵。在这个程度上，需要进行改进。
发明内容
本发明基于指定一种上述类型的多层机动车辆管的技术问题，其中可以有效地避免上述缺点并且首先显示出改进的对洗出的抵抗性并另外显现出足够的机械抵抗性以及最佳的耐热性。此外，多层机动车辆管还应当具有足够的对外部腐蚀影响和/或腐蚀性介质—例如金属氯化物—的抵抗性。
为了解决该技术问题，本发明提出一种用于传导流体介质、特别是用于传导电机燃料的多层机动车辆管，其中该管的特征在于具有至少五个层并且具体地从外侧到内侧具有以下层结构：
-外层，该外层由至少一种聚酰胺制成，
-第一粘附促进层，
-阻隔层，该阻隔层具有对流体介质的至少一种成分的阻隔性能，
-第二粘附层，
-内层，该内层由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)和/或至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)制成，
其中，管的总体层厚度总计为0.7mm至2.5mm，优选地0.8mm至2mm，以及最优选地0.85mm至1.8mm。
存在在本发明范围内的是提供至少一种聚酰胺的外层。在本发明的框架内，由至少一种聚酰胺制成的外层是指由至少一种聚酰胺构成和/或基本上由至少一种聚酰胺构成的外层。本发明的一个特别优选的实施例的特征在于外层由聚酰胺12和/或聚酰胺6.12构成和/或基本上由聚酰胺12和/或聚酰胺6.12构成。推荐的是，外层的厚度总计为管的总体层厚度的5％至50％，特别是5％至45％，以及尤其是7％至40％。推荐的是，外层的最大厚度总计为0.4mm。有利的是，外层的厚度在0.1mm至0.4mm之间，优选地在0.2mm至0.4mm之间。
根据本发明，至少一个第一粘附促进层设置在外层和阻隔层之间。根据一个经证实的实施例，仅第一粘附促进层布置在外层和阻隔层之间，并且在此第一粘附促进层在一侧上直接结合至外层并且在另一侧上直接结合至阻隔层。有利的是使用基于至少一种聚酰胺和/或基于至少一种聚烯烃的粘附促进层。如果使用基于聚酰胺的粘附促进层，则推荐使用改性聚酰胺，以及特别优选的是基于聚酰胺6.12的改性聚酰胺。当使用基于聚烯烃的第一粘附促进层时，推荐使用基于聚丙烯的粘附促进层。在聚丙烯的情况下，优选推荐的是例如用碳酸衍生物改性的改性聚丙烯。存在在本发明范围内的是，第一粘附促进层的厚度总计为管的总体层厚度的3％至30％，优选地5％至20％，以及尤其是5％至15％。第一粘附促进层的厚度有利地总计为0.03mm至0.15mm，以及特别是0.03mm至0.1mm。
本发明的一个特别优选的实施例的特征在于阻隔层是基于来自群组“EVOH、含氟聚合物”中的至少一种成分的阻隔层。在这一方面，EVOH表示乙烯-乙烯醇共聚物。根据第一实施例，阻隔层由EVHO构成和/或基本上由EVOH构成。根据第二实施例，阻隔层由至少一种含氟聚合物构成和/或基本上由至少一种含氟聚合物构成。特别优选的是，阻隔层仅由含氟聚合物构成和/或基本上仅由含氟聚合物构成。优选地，阻隔层的厚度总计为根据本发明的管的总体层厚度的5％至50％，优选地10％至40％，以及最优选地10％至35％。落入本发明范围内的是，阻隔层的特征在于具有对通过管传导的电机燃料的至少一种成分的阻挡性能。
根据本发明，至少一个第二粘附促进层布置在本发明的管的阻隔层和内层之间，并且根据一个实施例，仅一个第二粘附促进层如此布置。在有利的方式中，第二粘附促进层是基于至少一种聚酰胺和/或基于至少一种聚烯烃的粘附促进层。如果使用基于至少一种聚酰胺的第二粘附促进层，则推荐其为基于聚酰胺6.12的粘附促进层。对于第二粘附促进层，有利的是使用改性聚酰胺，以及特别优选的是基于聚酰胺6.12的改性聚酰胺。如果粘附促进层属于基于至少一种聚烯烃的粘附促进层，则优选地使用基于聚丙烯的粘附促进层，以及特别是基于改性聚丙烯的粘附促进层。此处的聚丙烯例如用碳酸衍生物改性。根据本发明的一个推荐实施例，第二粘附促进层的厚度总计为管的总体层厚度的3％至30％，优选地5％至20％，以及最优选地5％至15％。第二粘附促进层的厚度优选地总计为0.03mm至0.15mm，以及特别是0.03mm至0.1mm。
存在在本发明范围内的是，使用由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)和/或至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)制成的内层。此外，存在在本发明范围内的是，内层分别由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)制成或基本上由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)制成和/或由至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)构成或基本上由至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)构成。根据一个实施例，内层分别仅由热塑性聚氨酯(TPU)构成或基本上仅由热塑性聚氨酯(TPU)构成。有利的是，内层的厚度总计为管的总体层厚度的5％至50％，优选地5％至45％，以及最优选地7％至40％。推荐的是，内层的厚度总计为0.05mm至0.45mm，优选地0.05mm至0.4mm，以及特别是0.1mm至0.35mm。根据本发明的一个实施例，管的内层设置有导电添加剂。存在在本发明范围内的是，内层是管的最内层并且因此是与流过管的流体介质和/或流过管的燃料接触的层。
本发明的一个有利的实施例的特征在于第一粘附促进层的厚度和/或第二粘附促进层的厚度小于外层的厚度。此外，本发明的另一个推荐实施例的特征在于第一粘附促进层的厚度和/或第二粘附促进层的厚度小于阻隔层的厚度。有利的是，第一粘附促进层的厚度和/或第二粘附促进层的厚度小于内层的厚度。
根据本发明的一个已证实的实施例，外层的厚度大于阻隔层的厚度和/或大于内层的厚度。本发明的一个实施例的特征在于本发明的管仅由所述五个层(外层、第一粘附促进层、阻隔层、第二粘附促进层、内层)构成。但是基本上也可以提供附加层。例如，可以使用附加的粘附促进层和/或附加的阻隔层。原则上，至少一个附加的覆盖层可以布置在外层上，和/或外层可以由外壳管包围。
推荐的是，根据本发明的机动车辆管—优选地为电机燃料管—分别通过层的挤出或共挤出来生产。根据本发明的层成分使得简单且相比不太复杂的共挤出成为可能。本发明的管的层的共挤出可以特别地在中等温度下实施。关于本发明的管的几何构造，不同的变型是可能的。例如，本发明的管可以生产为光滑不带轮廓(unprofiled)的软管或者也可以生产为波纹软管。
下文将基于示例性实施例更详细地解释本发明。
根据第一示例性实施例，本发明的管的外层分别由聚酰胺12构成或基本上由聚酰胺12构成。有利的是，外层具有0.15mm至0.35mm的厚度。存在在本发明范围内的是，在内侧抵靠外层具有第一粘附促进层，第一粘附促进层优选地由改性聚酰胺，特别是改性聚酰胺6.12构成或基本上由其构成。有利的是，该第一粘附促进层具有0.03mm至0.1mm的厚度。此外，存在在本发明范围内的是，在内侧邻接该第一粘附促进层具有阻隔层，该阻隔层根据一个优选的设计实施例由EVOH构成或基本上由EVOH构成。阻隔层的特征有利地在于具有0.2mm至0.7mm的层厚度。推荐的是，邻接阻隔层的内侧具有第二粘附促进层，优选地直接抵靠阻隔层。该粘附促进层优选地并且在该设计实施例中属于基于聚丙烯的第二粘附促进层。有利的是，其属于改性聚丙烯，特别是用碳酸衍生物改性的聚丙烯。第二粘附促进层优选地具有0.03mm至0.1mm的厚度。根据本发明的一个经证实的设计实施例，邻接第二粘附促进层的内侧或直接抵靠第二粘附促进层的内侧具有内层，其中该内层优选地并且在该设计实施例中由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)构成或基本上由其构成。有利的是内层的层厚度为0.05mm至0.4mm。推荐的是管的总体层厚度总计为0.7mm至2.5mm。
根据本发明的第二示例性实施例，外层分别由聚酰胺6.12构成或基本上由聚酰胺6.12构成。推荐的是外层具有0.15mm至0.35mm的厚度。有利的是，直接邻接外层的内侧具有第一粘附促进层，该第一粘附促进层优选地并且在该设计实施例中由基于聚酰胺、特别是基于聚酰胺6.12的第一粘附促进层构成。在这种情况下，聚酰胺优选地分别属于改性聚酰胺或改性聚酰胺6.12。推荐的是，第一粘附促进层具有0.03mm至0.1mm的厚度。优选地并且在第二设计实施例中，直接邻接第一粘附促进层的内侧具有阻隔层，该阻隔层推荐地并且在第二设计实施例中分别由含氟聚合物构成或基本上由含氟聚合物构成。有利的是，阻隔层具有0.05mm至0.3mm的层厚度。推荐的是，第二粘附促进层直接邻接阻隔层的内侧；在第二设计实施例中，第二粘附促进层基于至少一种聚酰胺，优选基于聚酰胺6.12。已经证明为有用的是，第二粘附促进层具有0.03mm至0.1mm的层厚度。有利的是，邻接第二粘附促进层的内侧或直接抵靠第二粘附促进层的内侧具有内层，其中该内层优选地并且在第二设计实施例中由至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)构成或基本上由其构成。优选地，内层仅由部分芳香族聚酰胺(PPA)构成或基本上仅由部分芳香族聚酰胺(PPA)构成。存在在本发明范围内的是，内层的层厚度总计为0.05mm至0.4mm。有利的是，第二设计示例中的管的总体层厚度同样在0.7mm至2.5mm的范围内。
本发明基于对于以下事实的认识，即本发明的机动车辆管表现出对层成分的洗出的令人惊讶地高抵抗性。这特别适用于本发明的管的内层，但是也适用于邻接于其上的软管层。利用本发明的管，可以毫无问题地获得小于6g/m2的洗出程度，并且令人惊讶地，根据本发明所获得的洗出程度明显小于该申明的值。很多汽车制造商需要遵守这种上述洗出程度的值。还应当强调的是，本发明的机动车辆管可以毫无问题地与不同种类的电机燃料一起使用，并且对于所有这些种类的电机燃料均实现基本上相同的积极效果。与现有技术中已知的很多管相比，本发明的管除了显示出突出的对冲洗的抵抗性之外，还显示出最佳的机械抵抗性以及良好的对高低温的抵抗性。根据本发明的管在-40℃至+140℃之间的温度范围内具有较高抵抗性。还应当强调的是，尽管具有这些显著的优点，但是本发明的管可以由相对低成本的材料生产。需要强调的另外的优点是，本发明的管可以容易地共挤出，并且最重要的是可以在中等温度下共挤出。根据本发明的整个管分别对于、例如由于金属氯化物和类似物质而产生的、外部化学影响或腐蚀影响特别地具有抵抗性。在这方面，本发明的机动车辆管组合了多个优点。
附图说明
下文将参考附图中描述的一个示例性实施例更详细地解释本发明。示意性附图中示出了：
图1是根据本发明的管的立体图，以及
图2是穿过根据图1的物体的截面图。
具体实施方式
附图中示出了根据本发明的多层机动车辆管(1)，其中该示例性实施例属于用于传导电机燃料的电机燃料管。管1的特征在于具有外层2，外层2在该示例性实施例中由聚酰胺12构成或基本上由聚酰胺12构成。该外层2的特征可以在于具有在0.2mm至0.4mm之间的层厚度。第一粘附促进层3有利地并且在该示例性实施例中设置在外层2的内侧上。该粘附促进层3优选地并且在该示例性实施例中是基于改性聚酰胺6.12的粘附促进层。在该示例性实施例中，第一粘附促进层3的层厚度可以为总计0.03mm至0.1mm。
存在在本发明范围内的是，在第一粘附促进层3的内侧上具有直接邻接于其上的阻隔层4；在该示例性实施例中，阻隔层4由EVOH构成或基本上由EVOH构成。阻隔层4的厚度有利地总计为0.1mm至0.3mm。第二粘附促进层5已经证明为有利地并且在该示例性实施例中设置在外层4的内侧上。该粘附促进层5优选地并且在该示例性实施例中是基于改性聚酰胺6.12的粘附促进层。推荐的是，第二粘附促进层5的层厚度为0.03mm至0.1mm。
根据一个优选实施例并且在根据附图的设计示例中直接邻接于第二粘附促进层5的内侧具有内层6，该内层6根据一个设计变体并且在该示例性实施例中由热塑性聚氨酯(TPU)构成或基本上由热塑性聚氨酯构成。在该示例性实施例中，内层的层厚度可以总计为0.1mm至0.4mm。存在在本发明范围内的是，内层6可以设置有导电添加剂。有利地，管的总体层厚度总计为0.7mm至3mm，优选地0.7mm至2.5mm。

Claims (16)

1.一种用于传导至少一种流体介质、特别是用于传导电机燃料的多层机动车辆管(1)，其中所述管(1)的特征在于具有至少五个层并且具体地从外侧到内侧具有以下层结构：
-外层(2)，所述外层(2)由至少一种聚酰胺制成和/或基本上由至少一种聚酰胺制成，
-第一粘附层(3)，
-阻隔层(4)，所述阻隔层(4)具有对所述流体介质的至少一种成分的阻隔性能，
-第二粘附层(5)，
-内层(6)，所述内层(6)由至少一种热塑性聚氨酯(TPU)和/或至少一种部分芳香族聚酰胺(PPA)制成和/或基本上由至少一种TPU和/或PPA制成，
其中所述管(1)的总体层厚度总计为0.7mm至3mm，优选地0.7mm至2.5mm，以及最优选地0.8mm至2mm，
并且其中，所述第一粘附层(3)的厚度和/或所述第二粘附层(5)的厚度小于所述阻隔层(4)的厚度。
2.根据权利要求1所述的多层机动车辆管，其中所述外层(2)由聚酰胺12和/或聚酰胺6.12构成和/或基本上由聚酰胺12和/或聚酰胺6.12构成。
3.根据权利要求1或2所述的多层机动车辆管，其中所述外层(2)的厚度总计为所述管(1)的总体层厚度的5％至50％，特别是5％至45％，以及优选地7％至40％。
4.根据权利要求1至3所述的多层机动车辆管，其中所述第一粘附层(3)是基于至少一种聚酰胺和/或基于至少一种聚烯烃的粘附层(3)。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述第一粘附层(3)是基于聚酰胺6.12和/或基于聚丙烯的粘附层(3)。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述第一粘附层(3)的厚度总计为所述管(1)的总体层厚度的3％至30％，优选地5％至20％。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述阻隔层(4)是基于来自群组“EVOH、含氟聚合物”中的至少一种成分的阻隔层(4)。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述阻隔层(4)的厚度总计为所述管(1)的总体层厚度的5％至50％，优选地10％至40％，以及最优选地10％至35％。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述阻隔层(4)的特征在于具有对通过所述管(1)传导的电机燃料的至少一种成分的阻隔性能。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述第二粘附层(5)是基于至少一种聚酰胺和/或基于至少一种聚烯烃的粘附层(5)。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述第二粘附层(5)是基于聚酰胺6.12和/或基于聚丙烯的粘附层(5)。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述第二粘附层(5)的厚度总计为所述管(1)的总体层厚度的3％至30％，优选地5％至20％。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述内层(6)的厚度总计为所述管(1)的总体层厚度的5％至50％，优选地5％至45％，以及最优选地7％至40％。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述内层(6)是所述管的最内层并且与流过所述管的流体介质和/或流过所述管的燃料接触。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述内层(6)设置有导电添加剂。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的多层机动车辆管，其中所述管(1)通过共挤压来生产。
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