DE102007025651B4

DE102007025651B4 - Verwendung von strahlenvernetzten Kfz-Kunststoffbehältern

Info

Publication number: DE102007025651B4
Application number: DE102007025651.7A
Authority: DE
Inventors: Fabrizio Chini
Original assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Current assignee: Roechling Automotive AG and Co KG; Roechling Automotive SE and Co KG
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2027-06-02
Also published as: DE102007025651A1

Abstract

Verwendung eines Kfz-Kunststoffbehälters, welcher aufgrund einer Bestrahlung mit radioaktiver Strahlung einen höheren Vernetzungsgrad aufweist als ein identischer unbestrahlter Kfz-Kunststoffbehälter, zur Speicherung von glykolhaltigen Flüssigkeiten in einem Kraftfahrzeug.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Erhöhung insbesondere der chemischen, aber auch der thermischen und mechanischen Beständigkeit sowie der Abmessungsstabilität von Kfz-Kunststoffbehältern, welche zur Speicherung von glykolhaltigen Flüssigkeiten in Kraftfahrzeugen ausgebildet sind.
In Kfz-Kunststoffbehältern sind häufig Flüssigkeiten gespeichert, welche zur Betriebssicherheit des Fahrzeugs in den üblicherweise auftretenden Temperaturbereichen zumindest in den Wintermonaten mit Frostschutzmittel versetzt sind. Als Frostschutzmittel werden häufig Alkohol oder Alkoholverbindungen, insbesondere Glykol, verwendet. In zahlreichen an einem Kraftfahrzeug benötigten Betriebsflüssigkeiten sind außerdem ganzjährig Additive enthalten, darunter auch Glykol. Die mit Frostschutzmittel, insbesondere mit Glykol, versetzten Flüssigkeiten greifen die sie aufnehmenden Kunststoffbehälter stärker an als dieselben Flüssigkeiten ohne Frostschutzmittel.
Die WO 2007/017280 A1 betrifft einen Zwischenbehälter einer Vakuumtoilette, welcher im Betrieb einer erhöhten Druckwechselbeanspruchung unterliegt, da er zur Entleerung einer an ihn anschließenden Toilette zwischenzeitlich evakuiert wird und zu seiner Entleerung wiederum ein Vakuum über eine Ableitung an ihn angelegt wird.
Zwar ist aus dieser Druckschrift grundsätzlich das radioaktive Bestrahlen von Polyethylen bekannt, jedoch ausschließlich um hierdurch die Druckbelastbarkeit des Zwischenbehälters zu erhöhen.
Aus der Druckschrift JP-05339405 A ist es bekannt, eine Polyethylenlage eines mehrlagig ausgebildeten Kraftstofftanks durch radioaktive Strahlung oder durch UV-Bestrahlung in ihrer Hitzebeständigkeit zu verbessern. Diese die Hitzebeständigkeit erhöhende Maßnahme geht einher mit einer chemischen Behandlung der Außenlage aus Polyethylen mit Acrylnitril und einem polymerisierbaren Flammschutzmittel. Dadurch soll ein acrylnitrilgepfropftes Polyethylen in der äußersten Lage gebildet werden.
Auch die Druckschrift DE 100 50 898 A1 lehrt, ein Bauteil genauer ein Zuführrohr, aus Polyethylen durch radioaktive Bestrahlung zusätzlich zu vernetzen und dadurch die Hitzebeständigkeit des Bauteils zu erhöhen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindungen, eine technische Lehre anzugeben, mit welcher die Standzeit von Kfz-Kunststoffbehältern verglichen mit dem Stand der Technik erhöht werden kann. Dabei sind die besonderen Einsatzbedingungen derartiger Kfz-Kunststoffbehälter zu berücksichtigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verwendung gemäß Anspruch 1. Der zur erfindungsgemäßen Verwendung vorgesehene Kfz-Kunststoffbehälter wird für eine vorbestimmte Zeitdauer einer vorbestimmten Dosis radioaktiver Strahlung ausgesetzt. Der etwa durch Blasformen oder Spritzgießen fertig ausgeformte Kfz-Kunststoffbehälter wird von einer Strahlenquelle ausgehend mit radioaktiver Strahlung bestrahlt. Dies kann vorteilhafterweise im Durchlaufverfahren geschehen, so dass der Kfz-Kunststoffbehälter an einer fest installierten Strahlenquelle vorbeigeführt wird, während diese radioaktive Strahlung aussendet. Je nach Art der verwendeten Strahlung sowie nach Art und Dimensionierung einer für den Kfz-Kunststoffbehälter verwendeten Verpackung kann die Bestrahlung des Kunststoffbehälters auch im verpackten Zustand erfolgen. In Abhängigkeit von der Strahlungsintensität der fest installierten Strahlenquelle kann dann durch geeignete Wahl der Transportgeschwindigkeit des Kunststoffbehälters an der Strahlenquelle vorbei oder/und der Leistung der Strahlenquelle oder/und Anzahl von Strahlendurchläufen die dem Kunststoffbehälter verabreichte radioaktive Strahlung dosiert werden. Aus Gründen der Betriebssicherheit ist es bevorzugt, eine niedrige Leistung der Strahlenquelle und eine niedrige Transportgeschwindigkeit zu wählen. Gegebenenfalls kann die bereitgestellte Strahlung mehrfach durchlaufen werden.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Kautschuk und thermoplastische Polymere zur Verbesserung ihrer thermischen Stabilität mit radioaktiver Strahlung zu bestrahlen. Durch so genannte „Strahlenvernetzung“ kann in an sich bekannter Weise die Formbeständigkeit von Kunststoffen selbst über den ursprünglichen Schmelzpunkt des Ausgangsmaterials hinaus erheblich verbessert werden.
Es hat sich jetzt jedoch bei Versuchen überraschenderweise gezeigt, dass die Bestrahlung von Kfz-Kunststoffbehältern mit radioaktiver Strahlung diese besonders beständig gegen Glykol macht, einer Substanz, mit welcher Kfz-Kunststoffbehälter in reiner oder verdünnter Form sehr häufig in Kontakt gelangen.
Außerdem haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ein Vorurteil der Fachwelt überwunden, da eine radioaktive Bestrahlung von Kfz-Kunststoffbehältern aufgrund von deren schwellender und wechselnder Betriebsbelastung für ungeeignet galt, da durch die mit der Bestrahlung einhergehenden mechanischen Verfestigung eine Versprödung der Behälter und damit ihre baldige Undichtigkeit befürchtet wurde.
Als radioaktive Strahlung kann eine Betastrahlung, etwa durch beschleunigte Elektronen mit einer Energie von 5 bis 15 MeV, oder/und eine Gammastrahlung, etwa von einer Co60-Quelle, verwendet werden. Auch eine zusätzliche oder alternative Bestrahlung mit Alphastrahlen ist denkbar. Für eine Bestrahlung besonders geeignete Kfz-Kunststoffbehälter sind aus Polyamid, insbesondere aus PA66 gebildet. Es ist jedoch grundsätzlich denkbar, einen beliebigen aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildetem Kfz-Kunststoffbehälter der oben beschriebenen Bestrahlung mit radioaktiver Strahlung auszusetzen, etwa PA6, PA4.6, PBT, PET, PP, LD-PE, HD-PE und dergleichen, um ihn beständiger gegen Glykol auszubilden. Die vorteilhafte Wirkung der Strahlenbehandlung wird auch bei Kfz-Kunststoffbehältern erzielt, welche aus einem gefüllten thermoplastischen Kunststoff hergestellt sind. Die Füllung kann dabei Glasfasern oder/und Glaskugeln oder/und Kohlefasern oder/und beliebige andere faserige oder/und kugelige Füllstoffe, etwa Mineral-Füllstoffe, umfassen.
Der für die erfindungsgemäße Verwendung vorgesehene Kfz-Kunststoffbehälter ist zur Speicherung von glykolhaltigen Flüssigkeiten wie etwa von Kühlflüssigkeit, Bremsflüssigkeit, Klimaanlagenflüssigkeit, Scheibenreinigungsflüssigkeit, Aufhängungsöl, Servolenkungsöl, Getriebeöl, Kupplungsöl und dergleichen, ausgebildet. Er weist aufgrund einer Bestrahlung mit radioaktiver Strahlung im Gegensatz zu einem identischen unbestrahlten Kunststoffbehälter Quervernetzungen im Kunststoffmaterial auf. Die hier bezeichnete Identität der Kunststoffbehälter betrifft das Ausgangsmaterial und die Herstellung der Kfz-Kunststoffbehälter bis zur Bestrahlung mit radioaktiver Strahlung. Auch an einem derartigen Kfz-Kunststoffbehälter sind die Vorteile der vorliegenden Erfindung realisiert.
Der Kfz-Kunststoffbehälter kann dabei in an sich bekannter Weise hergestellt sein, etwa durch Blasformen oder Spritzgießen. Die vorteilhaften Wirkungen der radioaktiven Bestrahlung des Kfz-Kunststoffbehälters kann noch dadurch erhöht werden, dass das zur Herstellung des Kfz-Kunststoffbehälters verwendete Ausgangsmaterial wenigstens ein durch radioaktive Strahlung aktivierbares, eine Vernetzung förderndes Mittel enthält. Derartige Mittel werden auch als „Crosslinking-Promoter“ bezeichnet.

Claims

Verwendung eines Kfz-Kunststoffbehälters, welcher aufgrund einer Bestrahlung mit radioaktiver Strahlung einen höheren Vernetzungsgrad aufweist als ein identischer unbestrahlter Kfz-Kunststoffbehälter, zur Speicherung von glykolhaltigen Flüssigkeiten in einem Kraftfahrzeug.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die glykolhaltige Flüssigkeit ausgewählt ist aus Kühlflüssigkeit, Bremsflüssigkeit, Klimaanlagenflüssigkeit, Scheibenreinigungsflüssigkeit, sowie reinem Glykol.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kfz-Kunststoffbehälter im Wesentlichen aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff Polyamid ist.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff ausgewählt ist aus PA66, PA6, PA4.6, PBT, PET, PP, LD-PE, HD-PE.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der thermoplastische Kunststoff Füllstoffe enthält.
Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstoffe Glasfasern oder/und Kohlefasern oder/und Glaskugeln oder/und mineralische Füllstoffe umfassen.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Herstellung des Kfz-Kunststoffbehälters verwendete Ausgangsmaterial wenigstens ein durch radioaktive Strahlung aktivierbares, eine Vernetzung förderndes Mittel enthält.
Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radioaktive Strahlung eine Betastrahlung oder/und eine Gammastrahlung ist.