DE69300604T2 - Kraftstofftransportschlauch. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlauch zur Kraftstoffzuführung von Motoren, insbesondere von Automobilen. Der erfindungsgemäße Schlauch ist ein Polyamidschlauch, der im Inneren mit einem Film von Polyvinylidenfluorid überzogen ist.
• Aus Gründen der Sicherheit und des Umweltschutzes stellen die Automobilbauer an Kraftstoffschläuche folgende mechanische Eigenschaften: Festigkeit und Flexibilität und erhöhte Widerstandsfähigkeitseigenschaften an die Permeabilität. Die Schläuche müssen möglichst wenig permeabel für Erdölprodukte und deren Additive, insbesondere für Methanol, sein
• Augenblicklich werden gewöhnlich Polyamidschläuche in der Automobilindustrie verwendet. Die Polyamide stellen ein ideales Material für den Einsatz dieser Schläuche dar. Ihr mechanischer Widerstand ist ausgezeichnet und ihre Flexibilität ist ausreichend, damit ein solcher Schlauch, ohne zerstört zu werden, während der gesamten Lebensdauer des Autos die gesamten Biegebewegungen aushält. Diese Polyamidschläuche entsprechen nicht mehr den neuen Anforderungen der Automobilhersteller hinsichtlich der Permeabilität. Mit der immer größer werdenden Anwesenheit von Methanol im Kraftstoff zeigt sich die Empfindlichkeit der Polyamidschläuche durch ein Aufblähen der Schläuche was zu einer Verringerung der mechanischen Eigenschaften und zu Dimensionsänderungen führt. Eine Lösung dieses Problems (FR-A-2 579 290) besteht in der inneren Beschichtung des Polyamidschlauchs durch eine Schicht, die in bezug auf Alkohol eine Barriere darstellt. Diese Schicht muß jedoch selbst durch eine Wassersperrschicht geschützt werden, was die Struktur des Schlauches kompliziert.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen und dennoch die mechanischen Eigenschaften der Polyamide beizubehalten, besteht die vorliegende Erfindung darin, die Innenwand des Polyamidschlauchs mit einer Polyvinylidenfluoridschicht zu überziehen. Die Polyvinylidenfluoridschicht isi vorzugsweise so dünn wie möglich, um ein Maximum der Flexibilität des Polyamids beizubehalten, da man weiß, daß das Polyvinylidenfluorid nicht besonders für seine Eigenschaften in bezug auf die Weichheit bekannt ist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Kraftstoffzuführungsschläuche im allgemeinen einen äußeren Durchmesser von 6 bis 12 mm haben, liegt die Dicke der inneren Polyvinylidenfluoridschicht zwischen 10 um und 1 mm und die des Polyamids zwischen 0,8 und 1,8 mm; eine Zwischenschicht aus einem Bindemittel zwischen der Polyamid- und Polyvinylidenfluoridschicht mit einer Dicke von 10 um bis 1 mm vervollständigt den Schlauch.
• Es ist in der Tat unerläßlich, daß das Polyvinylidenfluorid in einer wirksamen Weise mit dem Polyamid verbunden wird. Ein Schlauch der keine Haftmasse zwischen dem Polyvinylidenfluorid und Polyamid aufweist, hat keine gute Flexibilität und kann daher durch Formgebung im Warmen nicht leicht gebogen oder gekrümrnt werden; im Falle des dünnsten Materials bilden sich während des Betriebes Falten.
• Darüber hinaus kann die eventuelle Kondensation von Gas zwischen den beiden Schichten eine Deformation des dünnsten Schlauches nach sich ziehen, wenn diese beiden Schichten nicht aufeinanderhaften. Da die Schläuche untereinander sowohl mit dem Kraftstofftank als auch mit dem Vergaser über Anschlüsse verbunden sind, können die Schläuche die Dichutigkeit nicht gewährleisten, wenn sie aus zwei getrennten Schichten bestehen. Wenn die Dicke der Polyvinylidenschicht im Inneren des Schiauches sehr dünn ist, beispielsweise zwischen 10 und mehreren Mikrometern beträgt, und keine Adhäsion vorhanden ist, bewirki ein Unterdruck im Schlauch eine irreversible Verformung des Polyvinylidenfluoridfilms und macht den Schlauch unbrauchbar.
• Es ist festzustellen, daß ein solcher Schlauch, der aus einer inneren Polyvinylidenfluoridschicht besteht, die mittels einer Haftmasse mit einer äußeren Polyamidschicht verbunden ist, eine Verringerung der Permeabilität um den Faktor 10, bezogen auf die eines gleichwertigen Polyamidschlauches, erlaubt, wobei die weiteren Eigenschaften wie z.B. die Kälteschlagzähigkeit in den Grenzen der Lastenhefte der Automobilbauer beibehalten werden.
• Um eine Adhäsion zwischen dem Polyamid und dem Polyvinylidenfluorid sicherzustellen, verwendet man in bekannter Weise ein Polymer, das Carbonylgruppen auf der Polymerkette aufweist wie z.B. ein Poiyurethan, ein Polyamid, ein Polyhamstoff, ein Polyester, ein Copolymer, das Ethylenoxid-Kohlenstoffgruppierungen aufweist, oder auch deren Copolymer-Derivate oder Mischungen.
• Zu diesem Bindemittel kann man Polyvinylidenfluorid in einem Verhältnis von 1 bis 50 Gew.-% hinzumischen
• Zu diesem Bindemittel kann man gleichermaßen weitere thermoplastische Polymere oder Gopolymere hinzugeben, vorausgesetzt, daß das Bindemittel zu mindestens 50 Gew.-% in der Mischung vorliegt.
• Das verwendete Polyamid ist im allgemeinen ein Polyamid 11 oder 12, das gegebenenfalls plastifiziert ist, oder auch ein Polyamid 6 oder 6.6. Das Polyamid kann gegebenenfalls ein modifiziertes Produkt, um gegenüber Schlageinwirkungen widerstandsfähig zu sein, oder ein Copolymer sein.
• Der Begriff Polyvinylidenfluorid umfaßt ein Homopolymer oder ein Copolymer mit mindestens 70 Gew.-% an Vinylidenfluoridresten oder auch mit einem Polyvinylidenfluorid in Mischung mit einem weiteren thermoplastischen Polymeren, vorausgesetzt, daß mindestens 50 Gew.-% an Polyvinylidenfluorid in der Mischung vorhanden sind.
• Die Erfindung betrifft gleichermaßen Schläuche, die identisch mit den zuvorgenannten sind, außer daß ihr Durchmesser größer ist. Sie sind auch geeignet, um einen im Boden gelegenen Kraftstofftank mit der Zapfsäule der Tankstelle zu verbinden.
• Der erfindungsgemäße Schlauch wird durch herköminiiche Coextrusionsverfahren der drei Bestandteile unter den bekannten Extrusionsbedingungen hergestellt, die den jeweiligen therrnoplastischen Materialien entsprechen
• Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung, ohne diese zu begrenzen.
BEISPIEL
• Ein Schlauch A mit einem äußeren Durchmesser von 8 mm, den man in herkömmlicher Weise in einem Coextrusionsverfahren mit drei Polymeren herstellt, besteht aus:
• - einer Polyamid-12-Schicht (Rilsan AESN Noir P40 TL) mit einer Dicke von 600 um
• - einer Schicht mit einer Dicke aus 150 um aus einer Mischung von:
• 65 Gew.-% Polyurethan (Estane 58271)
• 35 Gew.-% eines Ethylen/Vinylacetat-Copolymers (OREVAC 9307)
• - einer Polyvinylidenfluoridschicht (Foraflon 4000 HD) mit einer Dicke von 250 um
• Als Vergleich wird ein Schlauch B mit einem Durchmesser von 8 mm der durch einfache Extrusion von Polyamid 12 (Rilsan AESN Noir P40 TL) mit 1 mm Dicke hergestellt wird, parallel dazu hinsichtlich des Permeabilitätsverhltens gegenüber von verbleitem Superkraftstoff getestet, der 15 % Methanol enthält.
• Die erhaltenen Ergebnisse sind folgende: Schlauch A Schlauch B Permeabilität in g/m²/Tag bei 23 ºC Schlagzähigkeit bei -40ºC gemäß DIN 73378 keine Bruchstellen

Claims (4)

1. Schlauch auf Basis von Polyamid zur Kraftstoffversorgung von Motoren, bestehend aus einer äußeren Polyamidschicht und einer inneren Vinylidenpolyfluoridschicht, die miteinander durch ein haftkraftverleihendes Bindemittel verbunden sind.

2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das haftkraftverleihende Bindemittel ein Polymer oder Copolymer mit Carbonylgruppen in seiner Polymerkette ist.

3. Schlauch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Polyamidschicht zwischen 0,8 und 1,8 mm, die der Vinylidenpolyfluoridschicht zwischen 10 um und 1 mm und diejenige des haftkraftverleihenden Bindemittels zwischen 10 um und 1 mm liegt.

4. Schlauch nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Extrusion erhalten wird.