DE69315145T2

DE69315145T2 - Mehrschichtiger Kunststoffbenzintank

Info

Publication number: DE69315145T2
Application number: DE69315145T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Shimizu; Masaaki Utida
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2013-08-31
Also published as: EP0587005B1; DE69315145D1; JP2741650B2; US5441781A; EP0587005A1; JPH06134947A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Kunststoffbenzintank und insbesondere einen mehrschichtigen Kunststoffbenzintank, der zufriedenstellende Benzinbarriereeigenschaften aufweist und wiederverwertet werden kann.
Auf dem Gebiet der Automobilindustrie wurde die Anwendung von Kunststoffen (synthetische Harze) für verschiedene Automobilteile mit den neuesten Bestrebungen bezüglich Gewichtsverringerung und Energleeinsparung eifrig untersucht. Polyolefinharze wurden im allgemeinen aufgrund ihrer Billigkeit, hohen Festigkeit, Witterungsbeständigkeit und chemischen Beständigkeit als Kunststoffmaterialien eingesetzt.
Polyethylen mit hohem Molekulargewicht und Polyethylen hoher Dichte wurden als ein Kunststoffmaterial für einen Kraftstofftank vorgeschlagen, aber es wurde berichtet, daß seine Gasbarriereeigenschaften nicht immer zufriedenstellend sind, so daß Benzin verdunstet, wodurch die Umwelt verschmutzt wird.
Ein mehrschichtiger Behälter mit verbesserten Gasbarriereeigenschaften wurde in JP-B- 61-42 625 vorgeschlagen, der aus einer modifizierten Nylonharzschicht besteht, bei der auf einer Seite davon über eine Klebstoffschicht eine Polyolefinharzschicht auflaminiert ist. (Die Bezeichnung "JP-B", wie hier verwendet, bedeutet eine "geprüfte Japanische Patentveröffentlichung".) Die modifizierte Nylonharzschicht umfaßt Nylon und ein geschmolzenes Gemisch aus einem modifizierten Copolymer mit einem Maleinsäureanhydridgehalt von 0,05 bis 1 Gew.-%, das durch Aufpfropfen von Maleinsäureanhydrid auf ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einem Kristallinitätsgrad von 1 bis 35% und einem Schmelzindex von 0,01 bis 50 g/10 min hergestellt wurde. Die Klebstoffschicht umfaßt ein modifiziertes Copolymer mit einem Maleinsäureanhydridgehalt von 0,01 bis 1 Gew.-%, das durch Aufpfropfen von Maleinsäureanhydrid auf ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einem Kristallinitätsgrad von 2 bis 30% und einem Schmelzindex von 0,01 bis 50 g/10 min hergestellt wurde.
Die in dem vorstehend erwähnten, mehrschichtigen Behälter verwendete Polyolefinharzschicht schließt insbesondere "Novatec BR300" ein, ein eingetragener Handelsname der Mitsubishi Chemical Corp., das ein Polyethylen hoher Dichte mit einer Nullviskosität bei 190ºC von 1,25 10&sup7; Poise ist.
Jedoch weist der mehrschichtige Behälter unter Verwendung von Polyethylen hoher Dichte mit einer Nullviskosität bei 190ºC von 1,25 10&sup7; Poise als einer Polyolefinharzschicht insbesondere bei niedrigen Temperaturen den Nachteil einer schlechten Kerbschlagzähigkeit nach Izod auf Darüberhinaus treten aufgrund seines schlechten Widerstands gegenüber Tiefziehen leicht dünnwandige Teile im oberen Bereich des mehrschichtigen Behälters auf, und die Polyolefinharzschicht wird aufgrund der geringen gleichförmigen Schmelzverformbarkeit leicht ungleichförmig.
Wiederverwerten von Formgraten oder zurückgewonnenem Material wurde zur Kostenverringerung von Kunststoffbenzintanks in Betracht gezogen. Jedoch schließt die Wiederverwendung der Grate oder von zurückgewonnenem Material herkömmlicher mehrschichtiger Kunststoffbenzintanks ein Problem ein, darin daß die entstehenden Kraftstofftanks verringerte Schlagbeständigkeit besitzen.
Um die Schlagbeständigkeit zu verbessern, wurde vorgeschlagen, Polyethylen hoher Dichte und einen Teil oder das gesamte zurückgewonnene Material der mehrschichtigen Kunststoffbenzintanks (20 bis 200 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteilen des Polyethylens hoher Dichte) in einem Extruder mit einem L/D-Verhältnis von 20 oder mehr und einer speziell gestalteten Schnecke bei einer Extrudiertemperatur von 200 bis 250ºC zu kneten, wie in JP-A-4-47 918 beschrieben. (1)ie Bezeichnung "JP-A", wie hier beschrieben, bedeutet eine "ungeprüfte veröffentlichte Japanische Patentanmeldung").
Das vorstehend beschriebene Verfahren erfordert jedoch, daß die Knettemperatur gesteuert wird und eine speziell gestaltete Schnecke in einer Knetmaschine verwendet wird. Ferner ist es schwierig, einen Kraftstofftank herzustellen, der die Überlegenheit in allen Aspekten der Undurchlässigkeit, Schlagbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit und chemischen Beständigkeit beibehält. Weiterhin ist aufgrund der Wiederverwendung von Formgraten oder zurückgewonnenem Material nicht zu erwarten, daß eine Verringerung der Schlagbeständigkeit verhindert wird.
JP-A-4-047 918 beschreibt einen mehrschichtigen Kunststoffbenzintank, umfassend wenigstens eine Schicht aus Polyethylen hoher Dichte, wenigstens eine Schicht aus Polyamid und wenigstens eine der Schichten aus modifiziertem Polyethylen hoher Dichte, die aus Polyethylen hoher Dichte, das mit einer ungesättigten Carbonsäure oder einem Derivat modifiziert ist, bestehen, und die zwischen jeder Schicht aus Polyethylen hoher Dichte und jeder Schicht aus Polyamid eingeschoben ist, um diese zu verbinden. Die beschriebene Schicht aus Polyamid besteht aus Polyamid-6.
Im Licht der vorstehend beschriebenen Umstände ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen mehrschichtigen Kunststoffbenzintank bereitzustellen, der zufriedenstellende Benzinbarriereeigenschaften aufweist und der wiederverwertet werden kann, ohne daß ein spezielles Knet- oder Formverfahren zur Herstellung von Kraftstofftanks eingesetzt werden muß, während eine Verringerung der Schlagbeständigkeit verhindert wird.
Diese Aufgabe wurde durch einen mehrschichtigen Kunststoffbenzintank gelöst, umfassend (A) eine gasundurchlässige Schicht, die auf wenigstens einer Seite davon (B) eine Klebstoffschicht und darauf ferner (C) eine Schicht aus Polyethylen hoher Dichte aufweist, wobei die gasundurchlässige Schicht (A) eine modifizierte Polyamidzusammensetzung umfaßt, die ein Gemisch aus
(1) einem mit einer α,β-ungesättigten Carbonsäure modifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymer, das durch Aufpfropfen einer α,β-ungesättigten Carbonsaure oder eines Derivats davon auf ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer in einem Pftopfverhältnis von 0,05 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 Gew.-%, bezogen auf das Ethylen-α-Olefin-Copolymer, hergestellt wurde,
und
(2) einem Polyamid,
umfaßt,
wobei die Klebstoffschicht (B) ein Harz mit Haftvermögen sowohl gegenüber der gasundurchlässigen Schicht (A) als auch der Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) umfaßt, und wobei die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) Polyethylen hoher Dichte mit einer Grenzviskosität von 2 bis 6 dl/g, einer Dichte von 0,940 bis 0,970 g/cm³ und einer Nullviskosität bei 190ºC von 2,0 10&sup7; bis 1,0 10&sup8; Poise (g/cm s) umfaßt.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Kunststoffbenzintank (hier nachstehend manchmal als mehrschichtiger Kraftstofftank bezeichnet) umfaßt eine gasundurchlässige Schicht (A), bei der auf wenigstens einer Seite davon eine Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) über eine Klebstoffschicht (B) auflaminiert ist.
Die gasundurchlässige Schicht (A) wird nachstehend ausfiihrlich beschrieben.
Harze mit Gasbarriereeigenschaften werden in der gasundurchlässigen Schicht (A) eingesetzt. Vorzugsweise hat das Ethylen-α-Olefin-Copolymer einen Knistallinitätsgrad von 1 bis 35%, stärker bevorzugt 1 bis 30%, und einen Schmelzindex von 0,01 bis 50 g/10 min, stärker bevorzugt 0,1 bis 20 g/10 min. Beispiele der α,β-ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon schließen Monocarbonsäuren, wie Acrylsäure und Methacrylsäure, ihre Derivate, Dicarbonsauren, wie Maleinsäure, Fumarsäure und Citraconsäure, und ihre Derivate ein. Bevorzugte Beispiele der α,β-ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon schließen Maleinsäureanhydrid ein.
Die modifizierte Polyamidzusammensetzung wird nachstehend ausführlicher weiter beschrieben.
Beispiele der α-Olefine in dem Ethylen-α-Olefin-Copolymer (1) schließen Propylen, Buten-1 und Hexen-1 ein. Das α-Olefin wird im allgemeinen mit Ethylen in einem Verhältnis von nicht mehr als 30 Gew.-% und vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Copolymers, copolymerisiert.
Das Polyamid (2) besitzt im allgemeinen eine relative Viskosität von etwa 1 bis 6. Beispiele des Polyamids schließen Polyamid, das durch Polykondensation eines Diamins und einer Dicarbonsäure erhalten wurde, Polyamid, das durch Polykondensation einer Aminocarbonsäure erhalten wurde, Polyamid, das durch Polykondensation eines Lactams erhalten wurde, und Copolyamid davon ein.
Beispiele des Diamins schließen aliphatische, alicyclische oder aromatische Diamine ein, wie Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamin, 1,3-Bis(aminomethyl)cyclohexan, 1,4-Bis(aminomethyl)cyclohexan, Bis- (p-aminocyclohexylmethan), m-Xylylendiamin und p-Xylylendiamin. Beispiele der Dicarbonsäure schließen aliphatische, alicyclische oder aromatische Dicarbonsäuren ein, wie Adipinsäure, Suberinsäure, Sebacinsaure, Cyclohexandicarbonsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure. Beispiele der Aminocarbonsäure schließen &epsi;-Aminocapronsäure und 11-Aminoundecansäure ein. Beispiele des Lactams schließen &epsi;-Caprolactam und &epsi;-Laurolactam ein.
Spezifische Beispiele des Polyamids schließen Nylon-6, Nylon-66, Nylon-610, Nylon-9, Nylon-11, Nylon-12, Nylon-6/66, Nylon-66/610 und Nylon-6/11 ein.
Vom Standpunkt der Formbarkeit wird ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 170 bis 280ºC und insbesondere 200 bis 240ºC bevorzugt. Nylon-6 wird besonders bevorzugt.
Das mit α,β-ungesättigter Carbonsäure modifizierte Ethylen-α-Olefin-Copolymer wird im allgemeinen mit dem Polyamid in einer Menge von 10 bis 50 Gewichtsteilen und vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteilen des Polyamids gemischt.
Wenngleich das Verfahren zum Mischen nicht besonders begrenzt ist, wird bevorzugt, diese in einem Extruder usw. bei einer Temperatur von 200 bis 280ºC zu kneten.
Die Klebstoffschicht (B) wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Die Klebstoffschicht (B) umfaßt ein Harz mit Haftvermögen sowohl gegenüber der gasundurchlässigen Schicht (A) als auch der Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C).
Beispiele des in der Klebstoffschicht (B) verwendeten Harzes schließen ein modifiziertes Polyethylen ein, das durch Aufpfropfen einer ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon auf Polyethylen hoher Dichte vorzugsweise in einem Pfropfverhältnis von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Polyethylen hoher Dichte, hergestellt wurde.
Das modifizierte Polyethylen wird nachstehend ausführlich weiter beschrieben.
Vorzugsweise wird im vorstehend erwähnten modifizierten Polyethylen Polyethylen hoher Dichte mit einer Dichte von 0,940 bis 0,970 g/cm³ eingesetzt. Beispiele des Polyethylens hoher Dichte schließen Ethylenhomopolymere und Copolymere aus Ethylen und nicht mehr als 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-% eines α-Olefins ein.
Beispiele des α-Olefins schließen Propylen, Buten-1 und Hexen-1 ein. Beispiele der ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon schließen Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsaure, Fumarsäure, Itaconsäure, Citraconsäure und ein Anhydrid davon ein, wobei Maleinsaureanhydrid besonders bevorzugt wird. Die Menge der aufzupfropfenden ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon beträgt vorzugsweise 0,02 bis 0,06 Gew.-%.
Die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) umfaßt Polyethylen hoher Dichte mit einer Grenzviskosität von 2 bis 6 dl/g, vorzugsweise 2,3 bis 5,5 dl/g, einer Dichte von 0,940 bis 0,970 g/cm³, vorzugsweise 0,950 bis 0,965 g/cm³ und einer Nullviskosität bei 190ºC von 2,0 10&sup7; bis 1,0 10&sup8; Poise, vorzugsweise 2,5 10&sup7; bis 9,0 10&sup7; Poise.
Beispiele des Polyethylens hoher Dichte schließen diejenigen verschiedener Arten ein, die durch bekannte Verfahren hergestellt werden, wie Ethylenhomopolymere und Copolymere von Ethylen und nicht mehr als 3 Gew.-%, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-% eines α- Olefins. Beispiele des α-Olefins schließen Propylen, Buten-1 und Hexen-1 ein.
Wenn die Grenzviskosität oder Nullviskosität des Polyethylens hoher Dichte vom vorstehend angegebenen jeweiligen Bereich abweicht, werden die Formbarkeit, wie Widerstand gegenüber Tiefziehen und gleichförmige Schmelzverformbarkeit, und Schlagbeständigkeit verringert.
Falls gewünscht, kann die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte Additive, wie Pigmente und thermische Stabilisatoren, in einer Menge von nicht mehr als 1 Gewichtsteil je 100 Gewichtsteilen des Polyethylens hoher Dichte enthalten.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Kraftstofftank wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Kunststoffbenzintank umfaßt die gasundurchlässige Schicht (A), die auf wenigstens einer Seite davon eine Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) über eine Kiebstoffschicht (B) auflaminiert hat. Insbesondere wird eine 5schichtige Struktur bevorzugt, umfassend 3 Schichtarten, bei der eine gasundurchlässige Schicht (A) auf beiden Seiten davon eine Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) über eine Klebstoffschicht (B) besitzt.
Beim Aufbauen des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Kraftstofftanks beträgt die Dicke der gasundurchlässigen Schicht (A) im allgemeinen 0,01 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm; die der Kiebstoffschicht (B) betragt im allgemeinen 0,01 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm; und die der Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) beträgt im allgemeinen 1 bis 10 mm, vorzugsweise 1,5 bis 5 mm.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Kraftstofftank kann durch ein bekanntes Blasformverfahren hergestellt werden.
Beispielsweise werden die Harze für jede Schicht getrennt in mehreren Extrudern plastifiziert, in die gleiche Düse mit konzentrischen ringförmigen Fließwegen eingeführt, in der Düse laminiert, während die jeweilige Dicke egalisiert wird, wodurch ein scheinbar einschichtiger Blasrohling hergestellt wird. Der Blasrohling wird in einer Form durch Anwenden eines Luftinnendrucks aufgeblasen, wodurch inniger Kontakt mit der Form zustande gebracht wird, und gleichzeitig abgekühlt. wodurch ein mehrschichtiger Kraftstofftank hergestellt wird.
Bei der Herstellung des mehrschichtigen Kraftstofftanks können der Formgrat, der beim Formen des Tanks entsteht, und/oder zurückgewonnene Kraftstofftanks als Teil des Formmaterials wiederverwendet werden. Der Grat oder das zurückgewonnene Material wird im allgemeinen in einer Polymermühle zu Teilchen oder Pulver gemahlen und mit den Pellets des Polyethylens hoher Dichte, das für die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) verwendet wird, gemischt. Das Mischverhältnis des Grats oder des zurückgewonnenen Materials beträgt vorzugsweise nicht mehr als etwa 60 Gewichtsteile, stärker bevorzugt nicht mehr als 40 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteilen des Polyethylens hoher Dichte. Ebenso wird bevorzugt, daß der Grat und das zurückgewonnene Material vor dem Mischen getrocknet werden.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Kraftstofftank weist, selbst wenn er unter Wiederverwendung des Formgrats und/oder von zurückgewonnenem Material hergestellt wird, zufriedenstellende Haftung zwischen der Schicht aus Polyethylen hoher Dichte und der gasundurchlässigen Schicht auf und erfährt keine Festigkeitsverringerung der Schicht aus Polyethylen hoher Dichte.
Der erfindungsgemäße mehrschichtige Kraftstofftank weist ausgezeichnete Benzinbarriereeigenschaften auf und ist daher als ein Kraftstofftank, wie ein Benzintank, geeignet. Selbst wenn Formgrate, die aus dem Herstellungsschritt stammen, oder zurückgewonnene Tanks mit dem Polyethylen hoher Dichte gemischt werden, können Kraftstofftanks mit zufriedenstellender Schlagbeständigkeit hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun mittels der Beispiele ausführlich illustriert.
Die folgenden Rohmaterialien wurden eingesetzt:

(1) Polyethylen hoher Dichte (HDPE):

A: Ethylen-Buten-1-Copolymer (Buten-1-Gehalt: 0,2 Gew.-%); Grenzviskosität: 2,41 dl/g; Dichte: 0,953 g/cm³; Nullviskosität: 4,70 10&sup7; Poise.
B: Ethylen-Buten-1-Copolymer (Buten-1-Gehalt: 0,18 Gew.-%); Grenzviskosität: 4,2 dl/g; Dichte: 0,954 g/cm³; Nullviskosität: 4,48 10&sup7; Poise.
C: Ethylen-Hexen-1-Copolymer (Hexen-1-Gehalt: 0,18 Gew.-%); Grenzviskosität: 5,3 dl/g; Dichte: 0,954 g/cm³; Nullviskosität: 9,00 10&sup7; Poise.
D: Ethylen-Hexen-1-Copolymer (Hexen-1-Gehalt: 0,2 Gew.-%); Grenzviskosität: 2,33 dl/g; Dichte: 0,951 g/cm³; Nullviskosität: 1,47 10&sup7; Poise.
E: Novatec BR300 (ein eingetragener Handelsname der Mitsubishi Chemical Corp.); Grenzviskosität: 2,80 dl/g; Dichte: 0,947 g/cm³; Nullviskosität: 1,25 10&sup7; Poise.

(2) Modifiziertes Polvethylen (APO):

F: Modifiziertes Polyethylen, das durch Aufpfropfen von Maleinsäureanhydrid (0,4 Gew.- %) auf Polyethylen hoher Dichte mit einer Dichte von 0,960 g/cm³ hergestellt wurde; Schmelzindex (MI): 0,1 g/10 min.

(3) Modifizierte Polvamidzusammensetzung (MPA):

G: Modifizierte Polyamidzusammensetzung, hergestellt durch Mischen von 80 Gewichtsteilen Nylon-6 mit einer relativen Viskosität von 4,0 und 20 Gewichtsteilen eines Ethylen- Buten-1-Copolymers (Buten-1-Gehalt: 13 Mol-%; Kristallinitätsgrad: 20%; MI: 3,5 g/10 min), das mit 0,3 Gew.-% Maleinsäureanhydrid modifiziert wurde.

(4) Polyamid (PA):

H: Nylon-6 mit einer relativen Viskosität von 3,5 ("Novamid 1020", ein eingetragener Handelsname der Mitsubishi Chemical Corp.).
Die physikalischen Eigenschaften der Rohmaterialien wurden nach den folgenden Verfahren gemessen:
1) Grenzviskosität (η): gemessen bei 130ºC in Tetralin.
2) Dichte: gemessen in Übereinstimmung mit JIS K6760.
3) Nullviskosität (η&sub0;):
Ein Spannungs-Rheometer "RSR-M", hergestellt von Rheometrics Co., wurde zur Messung eingesetzt. Diese Apparatur ermöglicht die Messung einer dynamischen Schmelzviskosität im Bereich niedriger Scherraten aufgrund des Kriechverhaltens.
Im allgemeinen erreicht die dynamische Viskosität eines geschmolzenen Polymers bei niedriger Scherrate (nicht mehr als 10³ s&supmin;¹) einen stationären Wert und wird mit zunehmender Scherrate kleiner. Die Bezeichnung "Nullviskosität (η&sub0;)" ist der vorstehend erwähnte stationäre Wert.
Die Fixiervorrichtung war ein Kegel-Scheibe-Typ mit einem Durchmesser von 25 mm bei einem Winkel von 0,1 rad zwischen dem Kegel und der Scheibe.
Die Testproben wurden durch Pressen von Pellets in einer Formpresse zu Platten mit einer Dicke von etwa 1 mm hergestellt. Die Messtemperatur betrug 190ºC.

Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Herstellung des mehrschichtigen Kraftstofftanks:

Mehrschichtige Kraftstofftanks mit der in den nachstehenden Tabellen 2 und 3 gezeigten Schichtstruktur (5lagiges Laminat aus 3 Schichtarten) wurden wie folgt hergestellt.
Harze für die in den Tabellen 2 und 3 gezeigte jeweilige Schicht wurden getrennt in den jeweiligen Extrudern geschmolzen, in die gleiche Düse mit konzentrischen ringförmigen Fließwegen eingeführt, in der Düse laminiert (Düsentemperatur: 235ºC) und coextrudiert, wodurch ein geschmolzener Schlauch (Blasrohling) erzeugt wird.
Der entstehende Blasrohling wurde in eine Form (Formtemperatur: 20ºC) eingeklemmt, und Luft wurde mit einem Druck von 6 kg/cm² in den Blasrohling eingeleitet, wodurch ein mehrschichtiger Kraftstofftank mit einem Volumen von 60 Litern erhalten wurde, der die Schichtstruktur und die in Tabelle 2 angegebene Schichtdicke hatte.
Die Zylindertemperatur in jedem Extruder war wie in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3
Wenn HDPE E als Schicht aus Polyethylen hoher Dichte eingesetzt wurde, erfuhr der extrudierte Blasrohling, während er in der orm eingeklemmt war, Tiefziehen, was als dünnwandiger Teil im oberen Bereich des entste enden Formteils (Kraftstofftank) erschien. Ferner hatte die Schicht aus Polyolefin hoher Dichte aufgrund ungenügender Schmelzverformbarkeit geringe Gleichförmigkeit.

Festigkeitsuntersuchung des mehrschichtigen Kraftstofftanks:

Jeder der in den Beispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellten mehrschichtigen Kraftstofftanks wurde mit Wasser oder Frostschutzmittel gefüllt. Der Tank wurde bei der in Tabelle 4 angegebenen Temperatur aus der in Tabelle 4 angegebenen Höhe fallengelassen. Die Festigkeit wurde anhand erzeugter Risse bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 aufgeführt. Tabelle 4

Beispiele 4 und 5 sowie Vergleichsbeispiele 4 bis 6

Jeder der in den Beispielen 1 und 3 sowie in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 hergestellten mehrschichtigen Kraftstofftanks wurde in einem Brecher mit einer Durchmesser des Stanzplattenlochs von 8 mm gemahlen. Das Mahlgut wurde unter den in Tabelle 5 angegebenen Bedingungen in einem Einschneckenextruder oder einem Doppelschneckenextruder geknetet, wodurch Chips erhalten wurden. Ein 5schichtiger Kraftstofftank mit einem Volumen von 60 Litern, umfassend 3 Schichtenarten, wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, daß die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte aus Polyethylen hoher Dichte bestand, das mit den entstandenen Chips in einer Menge von 40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Gemischs, gemischt worden war. Tabelle 5

Festigkeitsuntersuchung des mehrschichtigen Kraftstofftanks:

Jeder der in den Beispielen 4 und 5 sowie in den Vergleichsbeispielen 4 bis 6 hergestellten mehrschichtigen Kraftstofftanks wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hinsichtlich seiner Festigkeit untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 6

Bewertung der Materialeigenschaften:

In den Beispielen 4 und 5 sowie in den Vergleichsbeispielen 4 bis 6 wurden für die er haltenen Chips eine spezifische Energie Esp in jedem Extruder und der Teilchendurchmesser von Polyamid (NY) gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 aufgeführt. Ferner wurden die Chips bei 230ºC gepreßt, wodurch eine Probe für den Izod-Test hergestellt wurden, und eine Izod-Festigkeit wurde gemäß JIS K7110 bei 23ºC oder -40ºC gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 zusammen mit einem Beibehalt der Izod-Festigkeit im Hinblick auf eine Probe eines Izod-Tests, die HDPE allein umfaßt, aufgeführt. Tabelle 7 (Einschneckenextruder)
Anmerkungen:
spezifische Energie: kg h/kW
lzod-Festigkeit: kg cm/cm Tabelle 8 (Doppelschneckenextruder)
Wie vorstehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung einen mehrschichtigen Kunststoffbenzintank bereit, der zufriedenstellende Benzinbarriereeigenschaften aufweist und der wiederverwertet werden kann, ohne daß spezielle Knet- oder Formverfahren erforderlich sind, wodurch Kraftstofftanks hergestellt werden, während eine Verringerung der Schlagbeständigkeit verhindert wird.

Claims

1. Mehrschichtiger Kunststoffbenzintank, umfassend (A) eine gasundurchlässige Schicht, die auf wenigstens einer Seite davon (B) eine Klebstoffschicht und darauf ferner (C) eine Schicht aus Polyethylen hoher Dichte aufweist,

wobei die gasundurchlässige Schicht (A) eine modifizierte Polyamidzusammensetzung umfaßt, die

(1) ein mit einer α,β-ungesättigten Carbonsäure modifiziertes Ethylen-α-Olefin-Copolymer, das durch Aufpfropfen einer α,β-ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon auf ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer in einem Pfropfverhältnis von 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Ethylen-α-Olefin-Copolymer, hergestellt wurde,

und

(2) ein Polyamid,

umfaßt,

wobei die Klebstoffschicht (B) ein Harz mit Haftvermögen sowohl gegenüber der gasundurchlässigen Schicht (A) als auch der Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) umfaßt,

und wobei die Schicht aus Polyethylen hoher Dichte (C) Polyethylen hoher Dichte mit einer Grenzviskosität von 2 bis 6 dl/g, einer Dichte von 0,940 bis 0,970 g/cm³ und einer Nullviskosität bei 190ºC von 2,0 10&sup7; bis 1,0 10&sup8; Poise (g/cm s) umfaßt.

2. Mehrschichtiger Kunststoffbenzintank nach Anspruch 1, wobei das Ethylen-α-Olefin- Copolymer ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer mit einem Kristallinitätsgrad von 1 bis 35% und einem Schmeizindex von 0,01 bis 50 g/10 min ist.

3. Mehrschichtiger Kunststoffbenzintank nach Anspruch 1, wobei die α,β-ungesättigte Carbonsäure oder ein Derivat davon Maleinsäureanhydrid ist.

4. Mehrschichtiger Kunststoffbenzintank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Klebstoffschicht (B) ein modifiziertes Polyethylen umfaßt, das durch Aufpfropfen einer ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon auf Polyethylen hoher Dichte hergestellt wurde.

5. Mehrschichtiger Kunststoffbenzintank nach Anspruch 4, wobei das modifizierte Polyethylen durch Aufpfropfen einer ungesättigten Carbonsäure oder eines Derivats davon auf Polyethylen hoher Dichte in einem Pfroptverhältnis von 0,01 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Polyethylen hoher Dichte, hergestellt wurde.