DE19633133C1 - Tough, dimensionally-stable multilayer tubing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Kunststoffrohr, insbesondere für die Beförderung von Kraftstoffen, mit guter Maßhaltigkeit bei hohen und tiefen Temperaturen und guter mechanischer Belastbarkeit bestehend aus zumindestens zwei gut miteinander verbundenen Schichten, mit einer ersten permeationsarmen Schicht mit guter Sperrwirkung gegen das zu transportierende Medium und einer zweiten Schicht aus einem Thermoplast.The invention relates to a multilayer plastic tube, in particular for transportation of fuels with good dimensional stability at high and low temperatures and good mechanical resilience consisting of at least two well connected Layers, with a first low-permeation layer with good barrier effect against that transporting medium and a second layer of a thermoplastic.
Die heute im Einsatz befindlichen Kraftstoffschläuche umfassen üblicherweise einen permeationshemmenden Inliner, eine auf diesem angeordnete Gummischicht, eine Verstärkungsschicht aus Gewebe, sowie eine an der Außenseite aufgebrachte Gummischicht. Diese Kraftstoffschläuche werden herkömmlicherweise mehrschichtig hergestellt, da diese Schläuche eine ausreichende Sperrwirkung gegen das in ihnen fließende Medium aufweisen müssen und gegen hohe und tiefe Temperaturen sowie gegen mechanische Belastungen beständig sein müssen.The fuel hoses in use today usually include one permeation-inhibiting inliners, a rubber layer arranged thereon, a Reinforcement layer made of fabric, as well as a rubber layer applied on the outside. These fuel hoses are conventionally manufactured in multiple layers, as these Hoses have a sufficient barrier effect against the medium flowing in them and against high and low temperatures as well as against mechanical loads have to be stable.
Trotz intensiver Forschungen auf diesen Gebiet zeigen jedoch auch die handelsüblichen mehrschichtigen Kunststoffrohre noch keine befriedigende Sperrwirkung gegenüber dem durchfließenden Medium bei gleichzeitig guten mechanischen Eigenschaften. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, daß die Anforderungen die der Gesetzgeber an das Rückhaltevermögen, das heißt insbesondere die Sperrwirkung gegen die durchzuleitenden Medien stellt, ständig zusätzlich verschärft werden. Darüberhinaus stellt sich die Anbindung der einzelnen Schichten aneinander häufig als problematisch dar.Despite intensive research in this area, however, the commercially available ones also show multilayer plastic pipes still no satisfactory barrier effect against the flowing medium with good mechanical properties. Here is in particular to take into account that the requirements of the legislators on the Retention capacity, that means in particular the blocking effect against those to be passed through Media, are constantly being tightened. The connection also arises of the individual layers to each other are often problematic.
Aus der EP-A1-0 649 739 ist bereits ein Kunststoffrohr mit verbesserter Beständigkeit unter anderem gegen methanolhaltige Kraftstoffe bekannt, bestehend aus einer Außenschicht, einer zur Innenschicht benachbarten Zwischenschicht aus einer Formmasse auf Basis eines Gemisches aus Polyamid und Polyglutarimid und einer Innenschicht aus einer Formmasse auf Basis von Polyvinylidenfluorid, wobei die jeweils benachbarten Schichten kraftschlüssig miteinander verbunden sind.EP-A1-0 649 739 already includes a plastic tube with improved resistance other known against fuels containing methanol, consisting of an outer layer, one to the inner layer adjacent intermediate layer made of a molding compound based on a Mixture of polyamide and polyglutarimide and an inner layer made of a molding compound Basis of polyvinylidene fluoride, the adjacent layers being non-positive are interconnected.
In der DE-A1-44 34 530 ist ferner eine Mehrschicht-Polymerrohrleitung mit einer Außenschicht auf der Basis von Polyamid, einer Innenschicht aus Polyvinylidenfluorid oder dessen Copolymere sowie einer haftvermittlenden Zwischenschicht, welche die Innen- und Außenschicht kraftschlüssig miteinander verbindet, beschrieben.In DE-A1-44 34 530 there is also a multi-layer polymer pipeline with a Outer layer based on polyamide, an inner layer made of polyvinylidene fluoride or its copolymers and an adhesion-promoting intermediate layer, which the interior and The outer layer is non-positively connected, described.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mehrschichtiges Kunststoffrohr, insbesondere Kraftstoffrohr, zur Verfügung zu stellen, welches nicht nur eine ausreichende Maßhaltigkeit bei hohen und tiefen Temperaturen, ausreichende mechanische Belastbarkeit sondern insbesondere eine gute Sperrwirkung gegen das zu transportierende Medium aufweist und wobei die Schichten gut miteinander verbindbar sind.The object of the present invention is to provide a multilayer plastic pipe, in particular To provide fuel pipe, which not only has sufficient dimensional accuracy high and low temperatures, adequate mechanical strength but in particular has a good barrier effect against the medium to be transported and the layers can be easily connected to one another.
Diese Aufgabe wird durch ein mehrschichtiges Kunststoffrohr der bekannten Gattung dadurch gelöst, daß das Thermoplast der zweiten Schicht mit Polyethylenimin als Haftvermittler behandelt und/oder vermischt ist.This task is achieved by a multilayer plastic tube of the known type solved that the thermoplastic of the second layer with polyethylene imine as an adhesion promoter treated and / or mixed.
Das bereitgestellte Kunststoffrohr erfüllt insbesondere die an Kraftstoffrohre gestellten Forderungen besonders gut. Hierbei stellt die erste Schicht die notwendige Sperrwirkung gegen die zu transportierenden Medien bereit. Diese permeationsarme Schicht ist mit einer zweiten Schicht, bestehend aus einem mit Polyethylenimin behandelten Thermoplast, verbunden. Hierbei kann die erste Schicht mit Sperrwirkung entweder als innere Schicht des Kunststoffrohres vorgesehen sein oder an beliebiger Stelle im Inneren des Mehrschichtaufbau des Kunststoffrohres ausgebildet sein. Die aus einem mit Polyethylenimine behandeltem und/oder vermischten Thermoplast bestehende Schicht wirkt einerseits als Haftvermittler für die erste Schicht mit Sperrwirkung oder für weitere Schichten und weist gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit auf, um zum Schutz der umgebenen Schichten eingesetzt zu werden. Die Aufgabe des Haftvermittlers wird hier insbesondere von dem zu gesetzten Polyethylenimin übernommen.The plastic pipe provided fulfills in particular those provided on fuel pipes Claims particularly good. The first layer provides the necessary barrier effect against the media to be transported. This low-permeation layer is with a second layer, consisting of a thermoplastic treated with polyethyleneimine, connected. Here, the first layer with a barrier effect can either be the inner layer of the Plastic tube may be provided or anywhere in the interior of the multilayer structure be formed of the plastic tube. The one made of polyethyleneimine treated and / or mixed thermoplastic layer acts on the one hand as an adhesion promoter for the first layer with a barrier effect or for further layers and at the same time has one sufficient strength to be used to protect the surrounding layers. The role of the adhesion promoter here is particularly the polyethyleneimine to be added accepted.
Da erfindungsgemäß zwei Schichten für das Kraftstoffrohr ausreichend sind, ist es möglich die Herstellungskosten sowie Herstellungszeiten für das Kunststoffrohr deutlich herabzusetzen und gleichzeitig die an Kraftstoffrohre gestellten Forderungen zu erfüllen.Since according to the invention two layers are sufficient for the fuel pipe, it is possible Manufacturing costs and times for the plastic tube clearly reduce and at the same time meet the demands made on fuel pipes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die permeationsarme Schicht aus Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid (THV) oder aus mit Polyethylenimin behandeltem und/oder vermischtem Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid gebildet. Diese Schicht kann wahlweise als innerste Schicht des Kunststoffrohres oder zwischen zwei anderen Schichten angeordnet werden.According to a preferred embodiment, the low-permeation layer is made of Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride (THV) or with polyethyleneimine treated and / or mixed tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride educated. This layer can either be the innermost layer of the plastic tube or be placed between two other layers.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß dieses Material die Anforderungen erfüllt, die an die mit dem durchfließenden Medium in Kontakt tretende Materialien gestellt, werden, d. h. das Material ist ausreichend beständig gegen die Medien und stellt insbesondere die notwendige Sperrwirkung gegen die Medien, z. B. Kraftstoffe, zur Verfügung. Gleichermaßen verbindet sich diese Material gut mit der mit dieser permeationsarmen Schicht verbundenen Schicht aus mit Polyethylenimin behandeltem Thermoplast.In practice, it has been shown that this material meets the requirements for those with materials that come into contact with the flowing medium are d. H. the Material is sufficiently resistant to the media and in particular provides the necessary Barrier effect against the media, e.g. B. fuels available. Equally connects this material works well with the layer associated with this low-permeation layer thermoplastic treated with polyethyleneimine.
Des weiteren wird vorzugsweise als Thermoplast alle Polyamide, z. B. PA6 PA12, und des weiteren PP, PE, PET, PBT eingesetzt. Diese Materialien haben als besonders bevorzugt in Verbindung mit dem Polyethylenimin erwiesen. Darüber hinaus stellt dieses Material eine für die erfindungsgemäßen Kunststoffrohre ausreichende Festigkeit zur Verfügung.Furthermore, all polyamides, z. B. PA6 PA12, and des further PP, PE, PET, PBT used. These materials have been particularly preferred in Proven connection with the polyethyleneimine. In addition, this material represents one for the plastic pipes according to the invention have sufficient strength.
Für bestimmte Anwendungen hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn auf der Schicht aus einem mit Polyethylenimin behandeltem und/oder vermischten Thermoplast mindestens eine äußere Verstärkungsschicht bereitgestellt ist. Diese Außenschicht kann z. B. als eine Polyamidschicht ausgebildet sein. Gleichermaßen kann auf der Schicht aus einem mit Polyethylenimin behandelten und/oder vermischten Thermoplast eine Gewebeschicht vorgesehen ist, welche von einer nachfolgenden Außenschicht, z. B. Polyamid, Kautschuk oder Gummi, umgeben wird.For certain applications it has also proven to be advantageous if on the layer at least from a thermoplastic treated and / or mixed with polyethyleneimine an outer reinforcement layer is provided. This outer layer can e.g. B. as one Be formed polyamide layer. Likewise, on the layer of one with Polyethyleneimine treated and / or mixed thermoplastic a fabric layer is provided, which of a subsequent outer layer, for. B. polyamide, rubber or rubber.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die permeationsarme Schicht eine Dicke von 0,1 bis 0,3 mm auf, die diese umgebende zweite Schicht eine Dicke von 0,08 bis 0,9 und gegebenenfalls vorhandene Außenschicht eine Dicke von 0,05 bis 0,7 auf.In a further preferred embodiment, the low-permeation layer has a Thickness of 0.1 to 0.3 mm, the surrounding second layer has a thickness of 0.08 to 0.9 and any existing outer layer have a thickness of 0.05 to 0.7.
In der Praxis wird das erfindungsgemäße Kunststoffrohr vorzugsweise durch Coextrusion der permeationsarmen Schicht und der mit dieser verbundenen Schicht aus einem mit Polyethylenimin behandeltem und/oder vermischten Thermoplast, sowie gegebenenfalls der Außenschicht hergestellt.In practice, the plastic pipe according to the invention is preferably made by coextrusion of the low permeation layer and the layer associated therewith from a Polyethyleneimine treated and / or mixed thermoplastic, and optionally the Made of outer layer.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt: The following is a preferred embodiment of the invention with reference to FIG the drawing described. It shows:
Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Kunststoffrohr; FIG. 1 shows an inventive plastic pipe;
Fig. 2: ein erfindungsgemäßes Kunststoffrohr gemäß einer weiteren Ausführungsform. FIG. 2 shows an inventive plastic pipe according to another embodiment.
Das in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Kunststoffrohr umfaßt eine erste innere Schicht 1, die aus Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Vinylidenfluorid gebildet ist. Dieses Material weist eine ausreichende Sperrwirkung gegen die durch das fertiggestellte Kunststoffrohr hindurchzuleitenden Medien auf.The plastic tube according to the invention shown in FIG. 1 comprises a first inner layer 1 which is formed from tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride. This material has a sufficient barrier effect against the media to be passed through the finished plastic pipe.
An diese erste Schicht schließt sich eine zweite Außenschicht an, bestehend aus mit Polyethylenimin behandeltem Polyamid. Durch die Behandlung des Polyamids mit Polyetyhlenimin wird nicht nur eine ausreichende Festigkeit der Schicht erzielt, sondern gleichzeitig eine gute Haftwirkung der Schicht mit der ersten inneren Schicht bereitgestellt. Die zweite Schicht kann daher als Mehrfunktionsschicht angesehen werden, da die im Stand der Technik notwendige Verbindungsschicht zwischen den einzelnen Schichten, über die eine Anbindung der einzelnen Schichten aneinander erzielt wird, entfällt.This first layer is followed by a second outer layer consisting of Polyethyleneimine treated polyamide. By treating the polyamide with Polyetylenimine is not only achieved sufficient strength of the layer, but also at the same time a good adhesive effect of the layer with the first inner layer is provided. The second layer can therefore be regarded as a multifunctional layer, since the state of the art Technology necessary connection layer between the individual layers, over the one Connection of the individual layers to each other is not necessary.
Das erfindungsgemäße Kunststoffrohr wird vorzugsweise durch Coextrusion der ersten inneren und der zweiten äußeren Schicht hergestellt. Vor der Coextrusion kann das Material der zweiten Schicht, gesondert hergestellt werden. Mögliche Behandlungsverfahren des Polyamids mit Polyethylenimid umfassen z. B. ein Schmelzmischen der Komponenten, ein Granulieren beider Materialien, ein Tränken des einen Materials mit dem anderen, sowie alle weiteren gängigen Kunststoffverarbeitungsbehandlungen.The plastic pipe according to the invention is preferably by coextrusion of the first inner and the second outer layer. Before coextrusion, the material can the second layer, are produced separately. Possible treatment methods of the Polyamides with polyethyleneimide include e.g. B. melt mixing the components Granulating both materials, soaking one material with the other, and all other common plastic processing treatments.
Für bestimmte Anwendungen kann das erfindungsgemäße Kunststoffrohr wie in Fig. 2 ausgebildet sein. Auch hier weist das Kunststoffrohr wiederum eine erste innere Schicht 1 aus THV, also eine Schicht mit Sperrwirkung auf. An diese Schicht schließt sich eine zweite Schicht aus mit Polyethylenimin behandeltem Polyamid an. Diese zweite Schicht wird von einer weiteren Schicht 3 aus Polyamid umgeben. Diese dritte Schicht kann zusammen mit den ersten beiden Schichten koextrudiert werden, oder erst in einem nachfolgenden Extrusionsschritt aufgebracht werden. Auf die zweite oder dritte Schicht folgt eine Gewebeschicht, um die herum wiederum eine abschließende Gummischicht 5 aufgebracht ist.For certain applications, the plastic pipe according to the invention can be designed as in FIG. 2. Here, too, the plastic tube again has a first inner layer 1 made of THV, that is to say a layer with a barrier effect. This layer is followed by a second layer of polyamide treated with polyamide. This second layer is surrounded by a further layer 3 made of polyamide. This third layer can be co-extruded together with the first two layers, or applied only in a subsequent extrusion step. The second or third layer is followed by a fabric layer, around which in turn a final rubber layer 5 is applied.
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Also Published As
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