FR2689956A1 - Tuyau de transport de carburant comportant un tube formé de couches de résine dont une contient du fluor, tube en résine pour ce tuyau et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Tuyau de transport de carburant comportant un tube formé de couches de résine dont une contient du fluor, tube en résine pour ce tuyau et procédé pour sa fabrication. Download PDF

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Abstract

Un tube en résine comprend au moins une couche intérieure (1) formée d'une résine contenant du fluor et une couche extérieure (3) formée d'une résine, qui possède une propriété d'adhérence insuffisante vis-à-vis de la résine contenant du fluor, et une surface extérieure de la couche intérieure (1), qui est en contact avec ladite couche extérieure (3), est soumise à un traitement de surface visant à améliorer l'adhérence, et les couches intérieure (1) et extérieure (3) formées en superposition sont soumises à un traitement thermique à une température entre 150degré et le point de fusion de la couche extérieure. Application notamment aux tuyaux de circulation du carburant dans un véhicule automobile.

Description

La Drésente invention concerne d'une manière générale un tuyau de
transport de carburant, qui est utilisé de façon appropriée dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, pour le transport d'un liquide tel que de l'essence ou un gaz L'invention concerne également un tube en résine incorporé dans le tuyau et qui possède une structure stratifiée comprenant une couche formée d'une résine contenant du fluor ou une résine fluorée, et une couche formée de polyamide ou d'une autre
résine qui présente une faible propriété d'adhérence vis-à-
vis de la résine contenant du fluor.
On connaît différents types de tuyaux formés de différents matériaux et qui sont destinés à être utilisés dans un système de tuyau à carburant d'une automobile ou d'un autre véhicule Un tel tuyau peut être utilisé en tant que tuyau de carburant lui-même ou en tant que connecteur pour raccorder des tuyaux à carburant Par exemple, on connaît un tuyau (A) qui est constitué par une couche intérieure formée de caoutchouc fluoré (FKM); une couche intermédiaire formée sur la couche la plus intérieure et réalisée en un matériau à base dé caoutchouc, tel qu'un
copolymère d'épichlorhydrine-oxyde d'éthylène-allylglyci-
dyléther (ECO), du caoutchouc acrylonitrile-butadiène (NBA) et du polyéthylène chlorosulfoné (CSM); une couche extérieure formée sur la couche intermédiaire est réalisée en ECO ou en CSM; et une couche de renforcement formée entre la couche de renforcement et la couche la plus à l'extérieur et constituée par des fibres de renforcement tressées. Il a également été proposé un tuyau (B) adapté pour le transport de gaz de ville ou d'un autre gaz, comme cela est décrit dans JP-A-62-171581, qui comprend une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluor; une couche intermédiaire formée sur la couche la plus intérieure et constituée en un matériau à base de caoutchouc; et une couche extérieure formée sur la couche intermédiaire et réalisée en un matériau à base de caoutchouc tel que du caoutchouc éthylène-propylène-diène (EPDM) Le tuyau de ce type est soumis à une pression très élevée au cours de son utilisation, lorsqu'il est utilisé
par exemple pour le transport de gaz naturel liquéfié.
C'est pourquoi, pour améliorer la résistance à la pression, le tuyau comporte en outre une couche de renforcement constituée par un fil plaqué de laiton et formée entre la
couche intermédiaire et la couche la plus extérieure.
Le tuyau (A) décrit précédemment présente d'excellentes propriétés nécessaires pour son utilisation dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, lesquelles propriétés incluent la résistance à l'essence corrosive, qui contient des peroxydes produits sous l'effet
de l'oxydation de l'essence à haute température, et l'apti-
tude à empêcher une perméation de l'essence à travers le
tuyau, en d'autres termes une imperméabilité à l'essence.
Cependant, lors de la fabrication du tuyau (A), il faut former chaque couche du tuyau en lui donnant une épaisseur suffisamment importante, ce qui requiert une quantité importante de caoutchouc fluoré coûteux devant être utilisé pour la couche la plus intérieurs, ce qui entraîne un coût accru de fabrication du tuyau En outre, le procédé de fabrication du tuyau (A) inclut une série d'étapes
pénibles, par exemple extrusion-tressage-extrusion-
vulcanisation D'autre part, si le tuyau (B) décrit précédemment est utilisé dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, le tuyau, qui possède un coefficient de transfert de chaleur accru en raison de la présence de la couche de renforcement Cous la forme d'un fil métallique, peut déclencher un incendie, et la chaleur produite par l'incendie peut être transmise à l'essence circulant dans le tuyau, ce qui provoque une inflammation
et une explosion et pose d'autres problèmes.
Contrairement aux tuyaux en caoutchouc décrits précédemment, on a également utilisé un tube métallique, un tube en résine ou analogue, en tant que tuyau à carburant dans une automobile ou en tant que connecteur pour de tels tuyaux à carburant Cependant, le tube métallique rouille et possède un'poids très élevé, qui est incompatible avec l'exigence récente pour des véhicules légers C'est pourquoi, ces dernières années, on a largement utilisé, et ce de plus en plus des tubes en résine, tels que ceux formés d'une résine polyamide ou polyester, dans des automobiles, étant donné que de tels tubes sont légers et
ne rouillent pas.
Par exemple, on connaît un tuyau de transport de carburant, qui est formé d'une seule couche d'une résine
polyamide.
Cependant, un tuyau constitué uniquement d'une couche de résine polyamide ne présente pas les caractéristiques satisfaisantes du point de vue résistance à l'oxydation produite par l'essence, imperméabilité à l'essence, résistance à l'usure due à son contact avec d'autres tuyaux lors de son montage (désignée ci-après sous l'expression "résistance à l'usure"), et la résistance aux chocs tels que ceux provoqués par des pierrez heurtant l'automobile lors de son déplacement (désignée ci-après sous le terme de "résistance aux chocs") En outre, la paroi intérieure du tuyau de ce type tend à se charger électriquement en raison de l'électricité statique provoquée par le frottement entre la paroi intérieure et un carburant liquide tel que l'essence Si une tension supérieure à un niveau donné apparat dans le tuyau, une étincelle peut e produire entre le tuyau et des parties métalliques d'une carrosserie de véhicule, par exemple, et l'étincelle peut provoquer des trous dans le tuyau ou provoquer l'inflammation du carburant Par conséquent, le tuyau connu ne présente également pas une résistance
satisfaisante au feu.
Comme décrit précédemment, le tube à une seule couche formé d'une résine polyamide est très perméable à l'essence, ce qui est indésirable et pose des problèmes de pollution de l'environnement C'est pourquoi il a été proposé un tube possédant une structure à deux couches, qui comprend une couche extérieure formée d'une résine polyamide ou d'une autre résine, et d'une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluor et qui est très résistante à l'essence, de manière à réduire le degré de perméation de l'essence à travers le tube Cependant, dans le tube de ce type, il peut se produire un décollement des couches intérieure et extérieure pendant l'utilisation du tube, en raison d'une mauvaise adhérence entre la résine
contenant du fluor et le polyamide ou une autre résine.
C'est pourquoi, le tube peut être fermé ou aplati ou bien peut éclater sous l'action d'un gaz qui s'accumule ou est
piégé entre les couches intérieure et extérieure.
Pour améliorer l'adhérence entre les couches de résine intérieure et extérieure du tube, il est connu d'appliquer un traitement de surface approprié à la surface extérieure de la couche de résine contenant du fluor, qui est en contact avec la couche extérieure formée de polyamide ou d'une autre résine Comme exemples spécifiques du traitement adhésif de la surface, on connait dif férents procédés tels que traitement au sodium utilisant un liquide chimique de traitement pour introduire un groupe actif (substituant) dans la surface de la couche de résine contenant du fluor; un traitement à la flamme utilisant une flamme pour réunir par fusion la surface de la couche de résine contenant du fluor; un procédé de décharge à effet couronne; et une pulvérisation Cependant, ces traitements adhésifs de surface se sont avérés peu satisfaisants pour garantir une adhérence suffisamment élevée entre les
couches intérieure et extérieure de résine.
Il est également connu d'exécuter un traitement consistant à appliquer une couche d'apprêt à la suite du traitement adhésif de suface décrit précédemment pour améliorer l'adhérence Mais dans ce cas, le procédé de fabrication est complexe, ce qui est indésirable, et le coût de fabrication du tube en résine est nettement accru en raison de l'accroissement du coût imposé par les matériaux et l'installation associée au traitement de dépôt
d'une couche d'apprêt.
C'est pourquoi un premier but de l'invention consiste à fournir un tuyau de transport du carburant, dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, qui présente d'excellentes propriétés concernant la résistance à la corrosion par l'essence, l'imperméabilité à l'essence et la résistance à la flamme, et qui peut être fabriqué à un coût réduit sans nécessiter aucune étape de traitement pénible. Un second but de la présente invention est de fournir un tuyau de transport du carburant dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, qui présente d'excellentes propriétés concernant la résistance au feu
ainsi que la résistance à la corrosion par l'essence, l'im-
pe Lméabilité à l'essence, la résistance fi l'usure et la
résistance aux chocs.
Un troisième but de l'invention est de fournir un tube en résine possédant une structure stratifiée comprenant une couche de résine contenant du fluor et une couche de polyamide ou une autre couche de résine, tube qui présente une adhérence nettement améliorée entre les couches de résine et dans lequel il n'apparaît aucun
décollement ni aucune séparation des couches.
Un quatrième but de l'invention est de fournir un procédé de fabrication d'un tube en résine tel que décrit précédemment. Le premier but de l'invention mentionne précédemment peut être atteint selon un premier aspect de l'invention qui a trait à un tuyau de transport de carburant utilisé dans un système de tuyau à carburant, caractérisé en ce qu'il comporte: une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluor; une couche intermédiaire formée d'une résine synthétique autre que la résine contenant du fluor et formée sur la surface extérieure de ladite couche intérieure; et -une couche extérieure réalisée d'un matériau à base de caoutchouc et formée sur une surface extérieure de ladite couche intermédiaire. Le tuyau de transport de carburant agencé comme décrit précédemment, qui comprend la couche intermédiaire formée de la résine synthétique autre que la résine contenant du fluor, garantit une résistance suffisante aux hautes pressions ou une rigidité suffisante, même si la couche intérieure formée par la résine contenant du fluor possède une épaisseur relativement faible Ceci conduit également à une réduction de la quantité de résine coûteuse contenant du fluor, qui doit être utilisée, et donc un coût réduit de fabrication du tuyau En outre, le présent tuyau peut être fabriqué uniquement au moyen d'étapes d'extruson pour les couches respectives, et ne requiert par conséquent aucune étape de traitement complexe, ce qui conduit à un coût de fabrication plus réduit Le présent tuyau de transport de carburant présente également d'exceller tes caractéristiques d'imperméabilité à l'essence, de résistance à l'essence corrosive et de résistance à la flamme. Le second but de l'invention indiqué précédemment peut être atteint selon un second aspect de l'invention, qui a trait à un tuyau de transport de carburant utilisé dans un système de tuyau à -carburant et dans lequel la couche électriquement conductrice la plus intérieure est
formée d'une résine synthétique.
Les auteurs à la base de la présente invention
ont effectué des études sur des moyens permettant d'empé-
cher l'application d'une charge électrique à la paroi inté-
rieure du tuyau, qui est une cause d'apparition d'étin-
celles dans un tuyau classique de transport de carburant. Ces études ont révélé que, si on rend électriquement conductrice la couche la plus intérieure du tuyau qui est en contact avec le carburant, l'électricité statique, qui apparaît sous l'effet du frottement entre le carburant et la paroi intérieure du tuyau, s'évacue par les extrémités opposées du tuyau Par conséquent, la paroi intérieure du
tuyau n'est pas chargée, ce qui évite l'apparition d'étin-
celles sous l'effet de l'électricité statique Par conséquent, le présent tuyau de transport de carburant
présente une excellente résistance au feu.
Le troisième but de l'invention indiqué précédemment peut être atteint conformément à un troisième aspect de l'invention qui a trait à un tube en résine utilisé dans un tuyau de transport de carburant dans un système de tuyau à carburant, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche intérieure formée d'une résine conterant du fluor et une couche extérieure formée d'une résine, comme par exemple une résine pc yamide ou polyester, qui possède une pro:ieéz d'adhérence insuffisante vis-à-vis de la résine contenant du fluor, et qu'une surface extérieure de ladite couche intérieure, qui est en contact avec ladite couche extérieure, est soumise à un traitement de su-face visant à améliorer l'adhérence entre les couches intérieure et extérieure, et que les couches intérieure et extérieure formées en superposition sont soumises = un traitement thermique à une température située dans une gamme allant de 150 jusqu'au point de
:usîon de la couche extérieure.
Le quatrième but de 'invention, indiqué précédemment, peut être atteint conformément à un quatrième aspect de l'invention, qui a trait à un procédé de fabrication d'un tube en résine utilisé dans un système de tuyau à carburant, dans lequel ledit tube en résine possède au moins une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluorure et une couche extérieure formée d'une résine telle que du polyamide et du polyester, qui présente une propriété d'adhérence insuffisante en rapport avec la résine contenant du fluor, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: former la couche intérieure de la résine contenant du fluor; appliquer un traitement de surface à une surface extérieure de la couche intérieure qui doit être en contact avec la couche extérieure, de manière à améliorer l'adhérence entre les couches intérieure et extérieure; former la couche extérieure sur ladite surface extérieure de la couche intérieure; et appliquer un traitement thermique, lors duquel les couches intérieure et extérieure formées en superposition sont chauffées à une température située dans une gamme allant de
C jusqu'au point de fusion de la couche extérieure.
Étant donné que le tube en résine fabriqué conformément à la présente invention est soumis au traitement thermique ainsi qu'au traitement adhésif de surface, l'adhérence A-ntre la couche de résine intérieure contenan: du fluor et la couche extérieure de résine polyamide ou polyester est fortement accrue par rapport à un tube classique qui est soumis uniquement au traitement adhésif de surface Par conséquent, le présent tube en résine n'est -avantageusement le siège d'aucun décollement ou séparation des couches intérieure et extérieure, ce qui garantit une stabilité nettement accrue à la flexion, et une durabilité améliorée vis-à-vis de vibrations, de forces de flexion ou analogues En outre, le présent tube en résine n'est le siège d'aucune accumulation de gaz au niveau de l'interface entre les couches intérieure et extérieure, ce qui empêche car conséquent d'une manière efficace un éclatement Étant donné que le traitement thermique peut être aisément réalisé à un coût relativement faible, le procédé de fabrication du tube en résine peut aisément comprendre l'étape de traitement thermique, sans réduction du rendement de fabrication ni accroissement du
coût de fabrication.
Conformément à un cinquième aspect de la présente invention, il est prévu un tube en résine utilisé dans un système de tuyau à carburant, qui comporte une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluor et une couche extérieure formée d'une résine synthétique autre que la résine contenant le fluor, et formée sur une surface
extérieure de la couche intérieure.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront de la description donnée
ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe transversale d'une forme de réalisation de la présente invention, sous la forme d'un tuyau de transport de carburant dans un système de tuyau à carburant d'une automobile; La figure 2 est une vue en coupe Transversale montrant une autre forme de réalisation du tuyau de transport de carburant selon la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe transversale montrant une autre forme de réalsiation du tuyau de transport de carburant selon la présente invention; et La figure 4 est une vue en coupe transversale montrant une autre forme de réalisation du tuyau de
transport de carburant selon la présente invention.
On va maintenant décrire de façon détaillée une forme de réalisation préférée de la présente invention, sous la forme d'un tuyau de transport de carburant utilisé
dans un système de tuyau à carburant d'une automobile.
Le présent tuyau de transport de carburant comprend une couche intérieure et une couche intermédiaire qui sont toutes deux formées d'une résine synthétique On peut conférer à la couche intérieure du tuyau une conductivité électrique Plus spécifiquement, le tuyau de transport du carburant est constitué par une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluor, par une couche intermédiaire formée sur la surface extérieure de la couche intérieure et réalisée en une résine synthétique autre que la résine contenant du fluor, et par une couche extérieure formée sur la surface extérieure de la couche intermédiaire et réalisée en un matériau à base de caoutchouc On peut conférer une conductivité électrique à la résine contenant du fluor prévue pour la couche intérieure. La résine contenant du fluor ou résine fluorée utilisée pour former la couche intérieure du tuyau peut être choisie parmi: le fluorure de polyvinylidène (PVDF); le polychlorotrifluoroéthylène (CTFE); un copolymère d'éthylène et de chlorotrifluoroéthylène (ECTFE); un copolymère d'éthylène et de tétrafluoroéthylène (ETFE); et
un copolymère d'hexafluoropropylène et de tétrafluoro-
éthylène (FEP); une résine d'alcoxyéthylène fluoré (PFA);
et du polytétrafluoroéthylène (PTFE).
La résine contenant du fluor, mentionnée précédemment, peut contenir un additif électriquement conducteur dispersé en elle de manière que la couche intérieure possède une résistivité volumique non supérieure à 1010 2 cm L'additif électriquement conducteur peut être choisi parmi le noir de carbone, de fines fibres d'acier
inoxydable et autres.
La résine synthétique mcntionnée précédemment et utilisée pour former la couche intermédiaire peut être par exemple une résine polyamide ou polyester La résine polyamide peut être soit aliphatique, soit aromatique, et est choisie parmi des substances connues telles que: polymère de lactam; un condensat de diamine et d'acide dicarboxylique; un polymère d'un aminoacide; et des copolymères et des mélanges de ces substances Des exemples spécifiques d'une telle résine polyamide incluent le nylon 6, le nylon 11, le nylon 12, le nylon 610, le nylon 612 et un mélange de nylon 11 ou de nylon 12 et de
nylon 66.
La résine polyester est formée selon un procédé connu, par polymérisation par condensation d'un alcool polyhydrique et d'un acide polybasique, par exemple un
diol et l'acide dicarboxylique.
Le diol habituellement utilisé pour former la résine polyester peut être choisi parmi: l'éthylènglycol, le propylèneglycol; le 1,4-butanediol; le néopentylglycol;
le cyclohexanediol; le xylylèneglycol; l'hexahydroxylylène-
glycol; et la bis( 4-e-hydroxyéthoxyphényl)sulfone.
L'acide dicarboxylique habituellement utilisé pour former la résine polyester peut être choisi parmi: des acides dicarboxyliques aromatiques tels que l'acide naphtalique, l'acide iscphtalique, l'acide phtalique,
l'acide 2,6-naphtalènedicarboxylique et l'acide 4,4-
diphénylèneétherdicarboxylique; et de l'acide dicarboxy-
lique aliphatique tels que l'acide malonique, l'acide suc-
cinique, l'acide glutarique, l'acide adipique, l'acide
sébatique, l'acide undécanediciaue, l'acide dodécane-
dioïque; l'acide tridécanedicïque, l'acide tétradécane-
dioïque, l'acide hexadécanedioïque, l'acide hexadécène-
dioïque, l'acide octadécanedioïque, l'acide octadécène-
dioïque, l'acide eicodianedoïque, l'acide eicosènedioique
et l'acide 1,10-dodécane dicarboxylique.
En particulier, on utilise de préférence en tant que résine polyester, du téréphtalate de polybutylène (PBT), qui est un polymère, obtenu par condensation, de
1,4-butanediol et de l'acide téréphtalique.
Le matériau à base de caoutchouc utilisé pour forme la couche extérieure peut être choisi parmi ECO; CSM; caoutchouc polyéthylène chloré (CPE); caoutchouc acrylique (ACM); caoutchouc chloroprène (CR); un mélange de NBR et de résine de chlorure de polyvinyle (PVC); EPDM; caoutchouc isobutylène-isoprène (IIR); et un caoutchouc
butyle halogéné.
Le présent tuyau de transport de carburant utilisé dans le système de tuyau à carburant d'une automobile peut être fabriqué de la manière suivante moyennant l'utilisation de la résine ou du caoutchouc tels que décrits précédemment Initialement, on forme un corps tubulaire, qui constitue la couche intérieure, en extrudant la résine contenant du fluor à partir d'une extrudeuse sur un mandrin Ensuite, on extrude la résine synthétique autre que la résine contenant du fluor, sur la surface extérieure du corps tubulaire (couche intérieure) de manière à former la couche intermédiaire sur ce corps Ensuite, on extrude le matériau à base de caoutchouc servant à former la couche extérieure, sur la surface extérieure de la couche intermédiaire Puis on réunit ces couches intérieure, intermédiaire ou extérieure pour former une structure intégrée, par chauffage et vulcanisation, et on les retire du mandrin Par conséquent, on fabrique un tuyau à trois couches destiné à être utilisé dans un système de tuyau à carburant d'une automobile On peut également fabriquer le tuyau sans utiliser le mandrin Il est également préférable d'extruder simultanément les trois couches indiquées précédemment de manière à former la structure de tuyau à trois couches La vulcanisation décrite précédemment a été exécutée d'une manière générale pendant 30-60 mn à une température de 150-160 'C Si la couche intérieure contient l'additif électriquement conducteur indiqué précédemment, la teneur en additif conducteur est de préférence déterminée de manière que la couche intérieure possède une résistivité volumique non supérieure à 1010 Q cm Par exemple, la couche intérieure contient 3-16 parties en poids de l'additif conducteur, pour 100 parties en poids de
la résine contenant du fluor.
Le tuyau de transport de carburant ainsi obtenu est représenté sur la figure 1; il est constitué par la couche intérieure 1 formée de la résine contenant du fluor, par la couche intermédiaire 2 formée de la résine synthétique autre que la résine contenant du fluor et par la couche extérieure 3 formée du matériau à base de caoutchouc L'épaisseur de la couche intérieure 1 est de préférence située dans une gamme de O pm-0,5 mm et de préférence de 0,2 0,1 mm, et l'épaisseur de la couche intermédiaire 2 est de préférence située dans une gamme de 0,6-1,2 mm et de façon plus préférentielle de 0,8 0,2 mm L'épaisseur de la couche extérieure 3 est de préférence située dans une gamme de 0,5-5 mm, et de façon plus préférentielle 2 1 mm Étant donné que la couche intérieure 1 formée de la résine contenant du fluor possède une épaisseur fortement réduite, le présent tuyau peut être fabriqué à un coût réduit correspondant En outre, la couche intermédiaire 2 formée d'une résine synthétique confère au tuyau une résistance suffisamment élevée, même si la couche intérieure 1 est formée avec une aussi faible
épaisseur de paroi.
Le tuyau de transport de carburant ainsi obtenu, qui est destiné à être utilisé dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, possède un degré suffisamment élevé d'imperméabilité à l'essence et de résistance à la corrosion produite par l'essence, étant donné que la résine contenant du fluor est utilisée pour la couche intérieure 1 La couche intermédiaire 2 et la couche c:térieure 3 étant formées des matériaux respectifs tels que décrits précédemment, le présent tuyau possède également une solidité fortement améliorée, et un degré élevé de résistance à l'usure et de résistance aux chocs En outre, la structure du tuyau à trois couches peut être obtenue en utilisant une couche intérieure 1 réalisée en une résine bon marché contenant du fluor possédant une épaisseur effectivement réduite, ce qui conduit à une réduction du coût de fabrication En outre, le tuyau possédant une simple structure à trois couches peut être fabriqué sans nécessiter la mise en oeuvre d'étapes opératoires complexes, ce qui conduit à une réduction supplémentaire du
coût de fabrication.
En se référant maintenant à la figure 2, on y voit représentée une autre forme de réalisation du tuyau de transport de carburant selon la présente invention, qui comprend une couche adhésive 4 formée entre la couche intérieure 1 constituée par la résine contenant du fluor, et la couche intermédiaire 2 formée de la résine synthétique autre que la résine contenant du fluor Cette couche adhésive 4 sert à améliorer l'adhérence entre la couche intérieure 1 et la couche intermédiaire 2 et peut être formée par un mélange de la résine contenant du fluor et d'une résine polyamide par exemple La couche adhésive 4 est habituellement formée par enduction sur la couche intérieure 1 Sinon, 1 a couche intérieure 1, la couche adhésive 4 et la couche intermédiaire 2 sont extrudées
simultanément de manière à former une structure stratifiée.
La figure 3 représente une autre forme de réalisation du tuyau de transport de carburant selon la présente invention, qui comprend une couche de renforcement qui est formée entre la couche intermédiaire 2 et la couche extérieure 3, de manière à améliorer la solidité du tuyau La couche de renforcement 5 est formée par tressage, enroulement hélicoïdal ou tricotage, moyennant l'utilisation de fibres synthétiques telles que des fibres de nylon, des fibres de polyester ou des fibres d'aramide,
ou des fibres naturelles telles que des fibres de coton.
Une autre forme de réalisation du tuyau de transport de carburant selon l'invention est représentée sur la figure 4, sur laquelle la couche adhésive 4 est disposée entre la couche intérieure 1 et la couche intermédiaire 2, tandis que la couche de renforcement 5 est disposée entre la couche intermédiaire 2 et la couche extérieure 3 formée d'un matériau à base de caoutchouc La couche adhésive 4 et la couche de renforcement 5 sont formées de la même manière que décrit précédemment,
moyennant l'utilisation du matériau décrit précédemment.
On peut améliorer l'adhérence entre la couche intérieure 1 et la couche intermédiaire 2 en soumettant la surface de la couche intérieure 1 à untraitement adhésif de surface approprié, plutôt que par formation de la couche adhésive 4 comme décrit précédemment Le traitement adhésif de surface peut être choisi parmi: un traitement à la flamme; un procédé de décharge à effet couronne; une pulvérisation; un traitement au sodium, lors duquel la surface de la couche est activée par élimination du fluor
contenu dans cette couche; et un traitement par un plasma.
Le tuyau de transport du carburant destiné à être utilisé dans un système de tuyau à carburant d'une automobile peut être constitue Dar un tube en résine, qui possède au moins une couche intérieure formée d'une résine contenant du fluor, et d'une couche extérieure formée d'une résine polyamide ou polyester Pour fabriquer le tube en résine, on peut utiliser n'importe lequel des différents matériaux de résines connus en tant que résine contenant du fluor pour la couche intérieure, ou en tant que résines
polyamide ou polyester pour la couche extérieure.
Par exemple, on peut sélectionner la résine contenant du fluor à partir de copolymnères tals que: le
fluorure de polyvinylidène (PVDF); polychlorotrifluoro-
éthylène (CTFE); un copolymère d'éthylène et de tétréfluo-
roéthylène (PTFE); un copolymère d'éthylène et de poly-
chlorotrifluoroéthylène (ECTFE); un copolymère d'hexafluo-
ropropylène et de tétrafluoroéthylène (FEB); et une résine d'alcoxyéthylane f luorée (PF) et différents polymères
greffés, et des mélanges de ces substances.
On peut utiliser soit un polyamide aliphatique, soit un polyamide aromatique pour constituer la résine polyamide pour la couche extérieure On peut choisir de façon appropriée la résine polyamide parmi: un polymère de lactam; un condensat de diamine et d'acide dicarboxylique; un polymère d'aminoacide; des polymères et des mélanges de ces substances Des exemples spécifiques d'une telle résine polyamide incluent le nylon 6, le nylon 66, le nylon 610, le nylon 612, le nylon il et le nylon 12 La couche extérieure du tube peut être également formée d'une résine
poyester telle que du téréphtalate de polybutylène (PBT).
On comprendra que la résine contenant du fluor et le polyamide ou l'autre résine comme indiqué précédemment peuvent contenir, comme cela s'avère nécessaire, différents additifs connus et/ou agents connus servant à conférer des propriétés désirées au matériau formé par la résine La résine contenant du fluor et la résine polyamide ou une autre résine sont toutes malaxées uniformément à une température avoisinant le point de fusion de la résine et sont extrudées moyennant l'utilisation d'une extrudeuse à vis à deux axes, utilisée communément, par exemple sur la base d'une technique connue de moulage par extrusion, de manière à former le corps en résine tubulaire Ce corps tubulaire peut être formé moyennant l'utilisation d'un mandrin approprié permettant d'obtenir un tube ayant un diamètre intérieur spécifié Il est également possible de
réaliser le tube sans utiliser le mandrin.
Conformément au procédé selon la présente invention, la couche intérieure est tout d'abord formée avec la résine contenant du fluor, et la surface extérieure de la couche intérieure, qui doit venir en contàct avec la couche extérieure, est ensuite soumise à un traitement approprié de surface Le traitement de surface peut être choisi parmi différents procédés connus comme par exemple un traitement au sodium, un traitement à la flamme, un procédé de décharge par effet couronne; une pulvérisation; et un traitement utilisant un plasma Pour exécuter le traitement au sodium par exemple, on immerge tout d'abord la couche intérieure formée par extrusion, comme décrit précédemment, dans un liquide de traitement chimique contenant un complexe sodium-ammoniac ou un complexe sodium-naphtalène, de manière à introduire un groupe actif approprié (substituant) dans la surface extérieure de la couche intérieure Ensuite, on immerge la couche intérieure dans du méthanol, puis dans de l'eau, ce qui permet un nettoyage de la surface de la couche intérieure Ensuite, on fait sécher la couche intérieure et on achève ainsi le traitement avec le sodium Après avoir appliqué le traitement adhésif de surface, on peut recouvrir la surface extérieure de la couche intérieure par un adhésif, comme
cela s'avère nécessaire.
Ensuite, on forme la couche extérieure par superposition sur la surface extérieure de la couche intérieure, que lon a traitée de la manière décrite précédemment On forme la couzhe extérieure avec une résine telle que du polyamide ou du polyester, qui présente une faible adhérence vis àc-vi 4 S de la résine contenant du :luor On détermine de façon appropriée l'épaisseur de chacune des couches intérieure et extérieure en fonction de
l'application ou de l'utilisation spécifique du tube.
Lorsqu'on utilise le présent tube en résine dans un système de tuyau à carburant d'une automobile par exemple, il est -péférable que la couche intérieure possède une épaisseur d'environ 0,05-0,5 mm et que les couches intérieure et
extérieure possèdent une épaisseur totale d'environ 1 m.
Les couches intérieure et extérieure étant superposées l'une sur l'autre, on soumet le tube à un traitement thermique lors duquel les couches intérieure et extérieure sont chauffées à une température située dans la gamme comprise entre 150 ' et le point de fusion de la couche extérieure Si la température de chauffage est inférieure à 150- C, le traitement thermique ne fournit pas un effet satisfaisant d'amélioration de l'adhérence entre les couches intérieure et extérieure Si la température est supérieure au point de fusion de la résine pour la couche extérieure, le tube est ramolli de façon indésirable pendant le traitement thermique Lorsque la couche extérieure est formée d'une résine polyamide possédant un point de fusion égal à environ 2000 C-210 *C, la température de chauffage est de préférence commandée de manière à ne pas être supérieure à environ 1800 C, étant donné que la résine polyamide commence à se ramollir peu à peu lorsque la température atteint environ 1804 C ou plus Bien que la durée du traitement thermique ou la durée de chauffage puisse être déterminée de façon appropriée en fonction de la température de chauffage, on ne peut pas s'attendre à une amélioration supplémentaire de l'effet produit par le traitement thermique, si la durée de chauffage dépasse
quatre heures.
Dans le présent tube en résine, que l'on soumet au traitement thermique et au traitement adhésif de surface, on est certain d'avoir une adhérence nettement accrue entre les couches intérieure et extérieure, par rapport à un tube en résine connu, qui est soumis uniquement au traitement adhésif de surface Par conséquent, il est peu probable qu'il se produise un décollement ou une séparation des couches intérieure et extérieure, et le tube en résine présente une stabilité à la flexion comparativement élevée et une durabilité ccmparativement élevée en rapport avec des vibrations, des forces de flexion ou analogues En outre, le présent tube en résine ne présente aucune accumulation de gaz au niveau de l'interface entre les couches intérieure et extérieure, et par conséquent un éclatement du tube est empêché d'une manière efficace Étant donné que le traitement thermique peut être aisément exécuté à un coût relativement faible, le procédé de fabrication du tube en résine peut aisément inclure l'étape de traitement thermique, sans réduction du rendement de production ni accroissement du coût de fabrication. Sur la surface extérieure du tube en résine à double couche ainsi obtenu, qui est un corps massif ou un corps en mousse formé d'un matériau à base de caoutchouc tel que le caoutchouc chloroprène (CR); le caoutchouc éthylêne-propylène-diène (EPDM); le caoutchouc épychlorhydrine (ECO); le polyéthylène choré (CPE); le caoutchouc acrylique (ACM); le polyéthylène chlorosulfoné (CSM); et le caoutchouc silicone (Q) ou une résine thermoplastique telle que la résine de chlorure de polyvinyle (PVC), un élastomère thermoplastique ou analogue La composition utilisée pour la couche protectrice peut contenir un matériau retardateur de la flamme en plus du matériau indiqué précédemment Cette couche protectrice est habituellement formée sur la couche extérieure sur une épaisseur d'envi-on 0,5-3 mm, après que le tube en résine à deux couches décrit précédemment a été soumis au traitement thermique A cet égard, un adhésif approprié peut être prévu comme cela s'avère nécessaire entre la couche protectrice et la couche de résine extérieure.
EXEMPLES
Pour clarifier le concept de la présente invention, on va décrire ci-après de façon détaillée certains exemples du tuyau de transport de carburant et du tube en résine selon la présente invention On comprendra que la présente invention n'est en aucune manière limitée aux détails de ces exemples, mais peut être mise en oeuvre avec différents changements, modifications et perfectionnements, qui peuvent apparaître aux spécialistes
de la technique, sans sortir du cadre de l'invention.
Exemples 1, 2
Conformément au procédé décrit précédemment, on a fabriqué deux tuyaux de transport de carburant à trois couches (possédant un diamètre intérieur de 6 mm) destinés à être utilisés dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, en tant qu'exemples 1 et 2, en utilisant le
matériau indiqué dans le tableau 1 ci-dessous.
T A B L E A U
Exemple 1 Exemple 2 Couche Matériau PVDF CTFE inté- rieure Épaisseur (mm) 0,2 0,1 Couche Matériau Nylon 12 PBT
inter-
médiaire Épaisseur (mmn) 0,8 1 Couche Matériau (mm) 0,8 1 exté- rieure Épaisseur (mm) 2 2
Exemple 3
On a fabriqué un tuyau de transport de carburant agencé comme cela est représenté sur la figure 2 et possédant un diamètre intérieur de 6 mm, en tant qu'exemple 3, de la même manière que pour l'exemple 1, hormis qu'on a formé une couche adhésive entre la couche intérieure et la couche intermédiaire On a formé la couche adhésive au moyen d'un procédé connu en utilisant un adhésif formé d'un
mélange de résine contenant du fluor (PVDF) et de nylon.
Exem Dle à On a fabriqué un tuyau de transport de carburant agencé comme représenté sur la figure 3 et possédant un diamètre intérieur de 6 mm, en tant qu'exemple 4, de la même manière que pour l'exemple 1, hormis qu'on a formé une couche de renforcement en enroulant en hélice des fibres de nylon, entre la couche intermédiaire et la couche extérieure.
Exemple 5
On a fabriqué un tuyau de transport de carburant agencé comme représenté sur la figure 4 et possédant un diamètre intérieur de 6 mm, en tant qu'exemple 5, de la même manière que pour l'exemple 1, hormis qu'on a formé une couche adhésive entre la couche intérieure et la couche intermédiaire, tout en formant une couche de renforcement entre la couche intermédiaire et la couche extérieure On a formé la couche adhésive au moyen d'un procédé connu en utilisant un adhésif formé d'un mélange de résine contenant du fluor PVDF et de nylon On a formé la couche de
renforcement en enroulant en hélice des fibres de nylon.
Exem Dle comparatif 1 On a fabriqué une structure tubulaire à deu A couches en extrudant une couche intérieure et une couche intermédiaire simultanément par une extrudeuse en utilisant
les matériaux indiqués dans le tableau 2 donné ci-après.
Ensuite, on a formé une couche de renforcement constituée par un fil plaqué de laiton, sur la surface extérieure de la couche intermédiaire en utilisant un procédé connu Puis on a formé une couche extérieure réalisée avec le matériau indiqué dans le tableau 2, sur la surface extérieure de la couche de renforcement, de manière à fournir un tuyau à
quatre couches, à titre d'exemple comparatif 1.
T A B L E A U
Exemple comparatif 1 Couche la Matériau Résine contenant du fluor plus intérieure Épaisseur (mm) 0,2 Couche Matériau EPDM
intermé-
diaire Épaisseur (mm) 1 Couche de Matériau Fil plaqué de laiton
renfor-
cement Épaisseur (mm) 0,4 0,6 Couche la Matériau CSM
plus ex-
térieure Épaisseur (mm) 1,5 En rapport avec les tuyaux indiqués précédemment des exemples 1-5 et de l'exemple comparatif 1, on a effectué des mesures et une évaluation concernant la pression d'écla-ement, l'imperméabilité à l'essence, la résistance à la corrosion par l'essence et la résistance à la flamme Les résultats sont indiqués dans le tableau 3 et dans le tableau 4 On a mesuré et évalué la pression d'éclatement Lt d'autres propriétés de chaque échantillon
des tuyaux, de la manière indiquée ci-après.
lPression d'éclatementl On a accru contir 4 &uaent une pression (pression hydraulique) appliquée à chaque spécimen des tuyaux jusqu'à l'éclatement des tuyaux, et on a mesuré la pression maximale à laquelle l'éclatement du tuyau se produisait ou bien au moment o une fuite d'eau apparaissait à travers
les trous d'épingles du tuyau.
lImperméabilité à l'essencel On a préparé deux types d'essence, à savoir une essence d'essai et une essence mixte qui étaient formées d'un mélange 50:50 en volume de l'essence d'essai et de méthanol On a enfermé de façon étanche l'essence d'essai et l'essence mélangée dans des échantillons respectifs du tuyau, que l'on a ensuite placés à une température de 400 C, et on a mesuré la réduction de poids de l'essence (g/m 2 par jour) La même mesure a été effectuée sur un tuyau classique qui possédait le même diamètre intérieur que les échantillons indiqués précédemment et comprenait une couche intérieure formée de caoutchouc fluoré (FKM), une couche intermédiaire formée de ECO, et une couche extérieure constituée de ECO et formée à l'extérieur de la couche intermédiaire, et une couche de renforcement constituée par des fibres de renforcement et formée entre la couche intermédiaire et la couche extérieure Le résultat de la mesure appliquée au tuyau classique est utilisé en tant que
valeur de référence " 1 ", et les résultats de mesure, c'est-
à-dire les valeurs d'imperméabilité à l'essence des exemples 1-5 et de l'exemple comparatif 1 sont indiqués sur la base de la valeur de référence donnéz dans le tableau 3
et dans le tableau 4.
lRésistance à l'essence corrosivel On a fait circuler l'essence corrosive contenant des peroxydes dans chaque échantillon des tuyaux et on a identifié toute fissure ou autre anomalie apparaissant dans la surface intérieure du tuyau On a fait circuler de l'essence corrosive à 40-600 C, sous une pression de 2,5 105 Pa Dans les tableaux, 'O" indique qu'aucune anomalie n'a été identifiée dans l'échantillon et un 0 "indique que presqu'aucune anomalie n'a été identifiée, candis qu'un "X" indique qu'une certaine anomalie a été
constatée.
* 2689956
lRésistance à la flammel On a soumis chaque échantillon des tuyaux à une pression pneumatique de 3-4 105 Pa et on a amené une flamme de 700-800 'C en contact avec le tuyau ainsi mis en pression On a mesuré l'intervalle de temps s'étendant
entre le contact entre la flamme et le tuyau et l'éclate-
ment du tuyau Dans les tables, " O " indique que cette durée était supérieure à celle mesurée avec un tuyau connu, et "X" indique que la durée était semblable à celle mesurée
par le tuyau connu.
T A B L E A U
Exemple
1 2 3
Pression d'éclatement 80-100 100-120 80-100 (en 105 Pa) Imperméabilité à l'es 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou sence moins moins moins Essence d'essai Essence 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou mélangée moins moins moins
Résistance à l'es-
sence corrosive t Résistance à la flamme O O O
T A B L E A U
Exemple Exemple
_ compa-
4 5 ratif 1 Pression d'éclatement 100-120 100-120 200 ou (en 105 Pa) moins Imperméabilité à l'es 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou sence moins moins moins Essence d'essai Essence 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou mélangée moins moins moins
Résistance à l'es-
sence corrosive O Résistance à la flamme O O X A partir des tableaux 3 et 4, on comprendra que l'exemple comparatif 1 présente une faible résistance à la flamme et que n'importe lequel des exemples 1-5 présente d'excellentes propriétés concernant l'imperméabilité au carburant, la résistance au carburant corrosif et la résistance à la flamme En outre, on peut obtenir de telles propriétés excellentes même avec la couche de résine contenant du fluor en tant que couche intérieure possédant
une épaisseur relativement faible C=ci conduit à l'utili-
sation d'une quantité réduite de résine onéreuse contenant du fluor, ce qui permet une réduction du coût de
fabrication du tuyau.
Exemples 6-8
Conformément au procédé décrit précédemment, on a fabriqué des tuyaux de transport de carburant à trois couches (possédant un diamètre intérieur de 6 mm) destinés à être utilisés dans un système de tuyau à carburant d'une automobile, en tant qu'exemples 6, 7 et 8, en utilisant les
matériaux indiqués dans les tableaux 5 et 6 indiqués ci-
après On a mélangé, à la résine contenant du fluor, uti-
lisée pour la couche intérieure, du noir de carbone qui sert d'additif électriquement conducteur, dont la teneur
est également indiquée dans les tableaux.
T A B L E A U 5
Exemple 6 Exemple 7 Couche inté- rieure Matériau PVDF PVDF Noir de carbone pureté grande moyenne pureté Teneur * 1 (parties) 12 8 Résistiîité 4,2 x 106 5,5 x 104 volumique (Q cm) Épaisseur (mm) 0,2 0,2 Couche Matériau Nylon 12 Nylon 12
intermé-
diaire Épaisseur (mm) 0,8 0,8 Couche Matériau ECO ECO exté- rieure Épaisseur (mm) 2 * 2 * 1: Parties en poids pour 100 parties en poids de résine contenant du fluor
T A B L E A U 6
Exemple 8
Matériau Noir de carbone CTFE Grande pureté Teneur * 1 8 Résistivité volumique (n cm) 3,8 x 104 Épaisseur (mm) 0,1 Couche Matériau PBT
intermé-
diaire Épaisseur (mm) 1 Couche ex Matériau ECO térieure Épaisseur (mm) 2 * 1: Parties en poids pour 100 parties en contenant du fluor
Exemple 9
poids de résine On a fabriqué un tuyau de transport de carburant tel que représenté sur la figure 2 et possédant un diamètre intérieur de 6 mm, en tant qu'exemple 9, de la même manière que pour l'exemple 10, hormis qu'on a form une couche adhésive entre la couche intérieure et la couche intermédiaire On a formé la couche adhésive sur la base d'un procédé connu en utilisant un adhésif qui - contient un
mélange de résine contenant du fluor (PVDF) et de nylon.
Couche inté- rieure Exemiple 10 On a fabriqué un tuyau de transport de carburant agencé comme représenté sur la figure 3 et possédant un diamètre intérieur de 6 mm en tant qu'exemple 10, de la même manière que pour l'exemple 1, hormis qu'on a formé une couche de renforcement en enroulement en hélice des fibres de nylon entre la couche intermédiaire et la couche extérieure.
Exemple 11
On a fabriqué un tuyau de transport de carburant tel que représenté sur la figure 4 et possédant un diamètre intérieur de 6 mm, en tant qu'exemple 11, de la même manière que pour l'exemple 1, hormis qu'on a formé une couche adhésive entre la couche intérieure et la couche intermédiaire, tout en formant une couche de renforcement entre les couches intermédiaire et extérieure On a formé la couche adhésive au moyen d'un procédé connu en utilisant un adhésif qui est un mélange de résine contenant du fluor (PVDF) et de nylon On a formé la couche de renforcement en
enroulant en hélice des fibres de nylon.
Exemple comparatif 2,: On a fabriqué un tuyau formé d'une seule couche à titre d'exemple comparatif 2, un extrudant un matériau comme indiqué dans le tableau 7 ci-après, au moyen d'une
extrudeuse appropriée.
Exemple comparatif 3: Initialement, on a formé une couche intérieure en extrudant un matériau comme indiqué dans le tableau 7 Puis on a formé une couche de renforcement constituée d'un fil, par tressage sur la surface extérieure de la couche intérieure, selon un procédé connu On a formé ainsi un
tuyau à deux couches en tant qu'exemple comparatif 3.
T A B L E A U 7
Exemple comparatif
2 3
Couche Matériau Nylon Résine con-
inté tenant du F * 1 rieure Épaisseur (mm) 1 0,7 Couche Matériau Fil plaqué de de ren laiton forcement Épaisseur (mm) 1 * 1 Résine contenant du fluor En rapport avec les tuyaux indiqués précédemment des exemples 6-11 et des exemples comparatifs 2 et 3, on a effectué des mesures et une évaluation concernant la pression d'éclatement, la perméabilité à l'essence, la
résistance à l'essence corrosive et la résistance au feu.
Les résultats sont indiqués dans les tableaux 8-10 On a mesuré et évalué la pression d'éclatement et d'autres
propriétés des tuyaux de la manière indiquée ci-après.
lPression d'éclatementl On a augmenté continûment une pression (pression
hydraulique)-appliquée à chaque échantillon des tuyaux jus-
qu'à ce que le tuyau éclate, et on a mesuré la pression maximale à laquelle l'éclatement du tuyau se produisait ou bien à laquelle aime fuite d'eau s'échappait du tuyau pu_
des trous d'épingle.
lImperméabilité à l'essencel On a préparé deux mélanges d'essence; à savoir une essence d'essai et une essence mélangée avec un rapport :50 en volume de l'essence d'essai et de méthanol On a renfermé de façon étanche l'essence d'essai et l'essence mélangée dans des échantillons respectifs des tuyaux, que l'on a placés à une température de 40 'C et on a mesuré la réduction de poids de l'essence (g/m 2 par jour) On a effectué la même mesure sur un tuyau classique qui possédait le même diamètre intérieur que les échantillons indiqués précédemment et possédait une couche intérieure formée de caoutchouc fluoré (FKM), une couche intermédiaire formée de ECO, une couche extérieure formée de ECO et disposée extérieurement sur la couche intermédiaire, et une couche de renforcement constituée par des fibres de renforcement et formée entre la couche intermédiaire et la couche extérieure Le résultat de la mesure du tuyau classique est utilisé en tant que valeur de référence " 1 ", et les résultats de mesure, c'est-à-dire les valeurs d'imperméabilité à l'essence des exemples 6-11 et des exemples comparatifs 2-3 sont indiquées sur la base de la
valeur de référence dans les tableaux 8-10.
lRésistance à l'essence corrosivel On a fait circuler l'essence corrosive contenant des peroxydes dans chaque échantillon des tuyaux et on a identifié toute fissure ou autre anomalie apparaissant dans la surface intérieure du tuyau On a fait circuler l'essence corrosive à 40-60 C sous une pression de 2,5 105 Pa Dans les tableaux 9-11, "C>' indique qu'aucune anomalie n'a a été constatée dans l'échantillon et " O " indique que -presque aucune anomalie n'a été constatée, tandis que "X" indique qu'une certaine anomalie a été
constatée.
* lRésistance électriquel On a mesuré la résistivité volumique (n cm) de chaque échantillon du tuyau selon la norme JIS (norme
industrielle japonaise) (K-6911).
lRésistance au feul On a placé une aiguille métallique à proximité de chaque échantillon des tuyaux, auxquels une charge électrique de 30-50 k V était appliquée, et on a observé des phénomènes d'apparition d'étincelles.
T A B L E A U 8
Exemple
Pression d'éclatement 80-100 80-100 100-120 (en 105 Pa) Imperméabilité 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou à l'essence moins moins moins Essence d'essai Essence mélangée 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou moins moins moins Résistance à l'essence corrosive Résistivité 4,2 x 5,5 x 3,8 x volumique ( O cm) 106 104 104 Résistance au feu
T A B L E A U
Exemple
Pression d'éclatement 80-100 100-200 100-200 (en 105 Pa) ou plus ou plus Imperméabilité 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou à l'essence moins moins moins Essence d'essai Essence 0,5 ou 0,5 ou 0,5 ou mélangée moins moins moins Résistance à l'essence corrosive Résistivité 4,3 x 4,1 x 4,2 x volumique ( cm) 106 106 106 Résistance au feu mt
T A B L E A U
Exemple comparatif
2 3
Pression d'éclatement 80-100 200 (en 105 Pa) ou plus Imperméabilité à l'essence Essence d'essai 0,5-1 0,5 ou moins Essence mélangée 10-15 0, 5 ou moins Résistance à l'essence corrosive Résistivité volumique (W cm) 1,4 x 1014 1,5 x 1015 ou plus Résistaice au feu X X On comprendra à partir des tableaux 8-10 cue les exemples comparatifs 2 et 3 présentent une résistance au feu inférieure et que n'importe lequel des exemples 6-11
présentent d'excellentes propriétés concernant l'imperméa-
bilité à l'essence et la résistance à l'essence corrosive.
En outre, les tuyaux des exemples 6-11 possèdent une solidité suffisamment élevée, et par conséquent on est certain d'avoir les degrés élevés de résistance à l'usure et de résistance aux chocs Étant donné que la couche inférieure était formée par la résine contenant du fluor et possédant la résistivité volumique non inférieure à l 01 Q cm, les tuyaux des exemples 6-10 présentent également une excellente résistance au feu En outre, on peut obtenir de telles propriétés excellentes des tuyaux des exemples 6-11 même avec en tant que couche intérieure une couche de résine contenant du fluor et possédant une épaisseur relativement faible Ceci conduit à une réduction de la quantité de résine contenant du fluor, onéreuse, qui doit être utilisée et permet une réduction du cot de
fabrication du tuyau.
Exemples 12-26 On a préparé quinze exemples de tubes en résine à deux couches en utilisant différents matériaux comme résines comme indiqué dans le tableau 11 Pour former par exemple la couche intérieure, on a utilisé tout d'abord pour cette couche un moulage connu par extrusion, et on a ensuite soumis la surface de la couche intérieure à un
traitement au sodium conformément à un procédé usuel.
Ensuite, on a formé la couche extérieure en superposition sur la couche intérieure Le tube en résine ainsi obtenu de chaque exemple possède un diamètre intérieur de 6 mm et un diamètre extérieur de 8 mm, et les épaisseurs de la couche intérieure et de la couche extérieure sont respectivement égale à 0,3 mm et 0,7 mm On a alor, soumis les tubes en résine des exemples N'13-22, 24 et 26 au traitement thermique dans des conditions respectives telles
qu'indiquées dans le tableau 11.
Ensuite, on a tiré ou pris un échantillon d'une largeur de 2,54 cm de chacun des exemples indiqués précédemmentdu tube en résine, et on a appliqué à chaque échantillon le test de décollement à 180 degrés (test d'ac Lérence ou test de frottement) conforméztcnt à la norme JIS (norme industrielle japonaise) K-6301, de manière à mesurer la résistance au décollement de l'échantillon Les résulats du test sont également indiqués dans -le tableau 11. Dans le tableau 11, on a utilisé les abréviations indiquées ci-après pour les résines contenant du fluor et utilisées pour les couches intérieures et le polyamide ou d'autres résines utilisées pour les couches extérieures: EFTE: copolymère d'éthylène et de tétrafluoroéthylène
FEP: copolymère d'hexafluoropropylène et de tétrafluo-
roéthylène PFA: résine fluorure d'alcoxyéthylène-éthylène P A 12: nylon 12 PAîl: nylon 11 PBT: téréphtalate de polybutylène
T A B L EAU 1 1 Ne de l'exemple 12 13 14 15 16 17 18 Couche intérieure E T F E E T F E
Couche extérieure P A 1 2 P A 1 2 Traitement Température ('C) 1 5 O 1 7 0 thermique Durée (h) 0,5 2 4 0,5 2 4 Résistance au décollement ( 105 N/25 mm)
= 0 0,8 2 2,2
1 %
3 JI 6 412 4,6
NI de l'exemple 19 20 21 22 23 24 25 26 Couche intérieure E T F E FEP ETFE PFA Couche extérieure P A 12 PA 12 PBT P A 11 Traitement Température ('C) 180 170 170 170 thermique Durée (h) 0,5 2 4 0,5 0,5 0,5 Résistance au 3,9 4,4 4,9 4,5 3,6 4,0 = 0 4,1 décollement ( 105 N/25 mm) On comprendra à partir du tableau 11 que les tubes en résine des exemples comparatifs N'12, 23 et 25, pour lesquels le traitement adhésif de surface n'avait appliqué qu'à leurs couches intérieures, présente une résistance relativement faible au décollement, qui est susceptible de provoquer un décollement ou une séparation des couches intérieure et extérieure D'autre part, le tube en résine des exemples N'13-22, 24 et 26 conformes à la présente inveintion, qui ont été soumis au traitement
thermique ainsi qu'au traitement adhésif des surfaces, pré-
sente une résistance effectivement accrue au décollement.

Claims (27)

REVENDICATIONS
1 Tuyau de transport de carburant utilisé dans un système de tuyau à carburant, caractérisé en ce qu'il comporte: une couche intérieure formée ( 1) d'une résine contenant du fluor; une couche intermédiaire ( 2) formée d'une résine synthétique autre que la résine contenant du fluor et formée sur la surface extérieure de ladite couche intérieure; et une couche extérieure ( 3) réalisée d'un matériau à base de caoutchouc et formée sur une surface extérieure
de ladite couche intermédiaire.
2 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résine contenant du fluor de ladite couche intérieure ( 1) est choisie dans le groupe comprenant: le fluorure de polyvinylidène (PVDF); le polychlorotrifluoroéthylène
(CTFE); un copolymère d'éthylène et de chlorotrifluoro-
éthylène (ECTFE); un copolymnère d'éthylène et de tétrafluo-
roéthylène (ETFE); un copolymère d'hexafluoropropylène et de tétrafluoroéthylène (FEP); une résine alcoxyéthylène
fluorée (PFA); et du polytétrafluoroéthylène (PTFE).
3 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résine contenant du fluor contient un additif électriquement conducteur dispersé en elle, ladite couche intérieure possédant une résistivité volumique non supérieure à
1010 Q cm.
4 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche intérieure ( 1) contient 3-16 parties en poids dudit additif électriquement conducteur, pour 100 parties en poids de la
résine contenant du fluor.
5 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit additif électriquement conducteur est formé par du noir de carbone
ou des fibres d'acier inoxydable.
6 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résine synthétique de ladite couche intermédiaire ( 2) est une résine polyamide, qui est choisie dans le groupe comprenant le nylon 6, le nylon 11, le nylon 12, le nylon 610, le nylon 612 et un mélange de nylon 11 ou de nylon 12 et de
nylon 66.
7 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résine synthétique de ladite couche intermédiaire ( 2) est une résine polyester qui est formée par polymérisation par
condensation d'un diol et de l'acide dicarboxylique.
8 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite résine polyester est du téréphtalate de polybutylène (PBT), qua est un polymère, obtenu par condensation, de 1,4-butanediol
et d'acide téréphtalique.
9 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau formant caoutchouc de ladite couche extérieure ( 3) est choisi dans le groupe comprenant: ECO; CSM; caoutchouc polyéthylène chloré (CPE); caoutchouc acrylique (ACM); caoutchouc chloroprène (CR); un mélange de NBR et de résine de chlorure de polyvinyle (PVC); EPDM; caoutchouc
isobutylène-isoprène (IIR); et caoutchouc butyle halogéné.
Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche int Lrieure ( 1) possède une épaisseur de 50 pm-0,5 mm, et que ladite couche intermédiaire ( 2) possède une épaisseur de 0,5-1,5 mm et que ladite couche extérieure ( 3) possède
une épaisseur de 0,5-5 mm.
il Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche adhésive ( 4) formée entre ladite couche
intérieure ( 1) et ladite couche intermédiaire ( 2).
12 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche de fibres de renforcement formée entre ladite
couche intermédiaire ( 2) et ladite couche extérieure ( 3).
13 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il comporte une couche adhésive ( 4) formée entre ladite couche intérieure ( 1) et ladite couche intermédiaire ( 2), et une couche de fibres ( 5) de renforcement formée entre ladite
couche intermédiaire ( 2) et ladite couche extérieure ( 3).
14 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche intérieure ( 1) est soumise à un traitement de surface, qui est choisi dans le groupe comprenant: un traitement à la flamme; un procédé de décharge à effet couronne; une pulvérisation; un traitement au sodium, lors duquel une surface de ladite couche intérieure est activée par élimination de fluor à partir de cette couche; et
traitement avec un plasma.
Tuyau de transport de carburant utilisé dans un système de tuyau à carburant, caractérisé en ce qu'il comprend une couche électriquement conductrice située la plus à l'intérieur et formée d'une résine synthétiques 16 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite couche la plus intérieure possède une résistivité volumique non
supérieure à 1010 ohms cm.
17 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite couche la plus intérieure est formée par une résine contenant du fluor, dans laquelle un additif électriquement conducteur est dispersé, ledit tuyau de transport de carburant comportant en outre une couche intermédiaire formée sur une surface extérieure de ladite couche intérieure, et une couche extérieure formée sur une surface extérieure de
ladite couche intermédiaire.
18 Tuyau de transport de carburant selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite couche la plus intérieure contient 3-16 parties en poids dudit additif électriquement conducteur pour 100 parties en poids
de ladite résine contenant du fluor.
19 Tube en résine utilisé dans un tuyau de transport de carburant dans un système de tuyau à carburant, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une couche intérieure ( 1) formée d'une résine contenant du fluor et une couche extérieure formée d'une résine, comme par exemple une résine polyamide ou polyester, qui possède une propriété d'adhérence insuffisante vis-à-vis de la résine contenant du fluor, et qu'une surface extérieure de ladite couche intérieure, qui est en contact avec ladite couche extérieure, est soumise à un traitement de surface visant à améliorer l'adhérence entre les couches intérieure et extérieure ( 3), et que les couches intérieure ( 1) et extérieure ( 3) formées en superposition sont soumises à un traitement thermique à une température située dans une gamme allant de 150 jusqu'au point de fusion de la couche
extérieure.
Tube en résine selon la revendication 19, caractérisé en ce que la résine contenant du fluor de ladite couche intérieure est choisie dans le groupe
comprenant: le fluorure de polyvinylidène (PVDF); le poly-
chlorotrifluoroéthylène (CTFE); un copolymère d'éthylène et de tétrafluoroéthylène (ETFE); un copolymère d'éthylène et de polychlorotrifluoroéthylène (ECTFE); un copolymère d'hexafluoropropylène et de tétrafluoroéthylène (FEP) et
une résine d'alcoxyéthylène fluoré (PFA).
21 Tube en résine selon la revendication 19, caractérisé en ce que la résine polyamide ou polyester de ladite couche extérieure est choisie dans le groupe comprenant: nylon 6, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon
11, nylon 12 et téréphtalate de polybutylène (PBT).
22 Tube en résine selon la revendication 19, caractérisé en ce que ladite couche intérieure ( 1) possède
une épaisseur de 0,05-0,5 mm.
23 Tube en résine selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche protectrice formée par un matériau à base de caoutchouc, une résine thermoplastique ou un élastomère thermoplastique. 24 Tube en résine selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite couche protectrice possède une
épaisseur de 0,5-3 mm.
Procédé de fabrication d'un tube en résine utilisé dans un système de tuyau à carburant, dans lequel ledit tube en résine possède au moins une couche intérieure ( 1) formée d'une résine contenant du fluorure et une couche extérieure ( 3) formée d'une résine telle que du polyamide et du polyester, qui présente une propriété d'adhérence insuffisante en rapport avec la résine contenant du fluor, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: former la couche intérieure de la résine contenant du fluor; appliquer un traitement de surface à une surface extérieure de la couche intérieure qui doit être en contact
avec la couche extérieure, de manière à améliorer l'adhé-
rence entre les couches intérieure et extérieure; former la couche extérieure sur ladite surface extérieure de la couche intérieure; et appliquer un traitement thermique, lors duquel les couches intérieure et extérieure formées en superposition sont chauffées à une température située dans une gamme allant de 150 'C jusqu'au point de fusion de la
couche extérieure.
26 Procédé pour fabriquer un tube en résine selon la revendication 25, caractérisé en ce que ladite couche intérieure et ladite couche extérieure sont formées par extrusion. À 27 Procédé pour fabriquer un tube en résine selon la revendication 25, caractérisé en ce que ledit traitement de surface adhésif est choisi dans le groupe comprenant: un traitement au sodium; un traitement à la flamme; un procédé de décharge à effet couronne; une
pulvérisation; et un traitement avec un plasma.
28 Procédé pour fabriquer un tube en résine selon la revendication 25, caractérisé en ce que ladite couche extérieure est formée d'une résine polyamide et que ledit traitement thermique est exécuté à une température
située dans une gamme allant de 150 C à 180 C.
29 Tube en résine utilisé dans un système de tuyau à carburant, caractérisé en ce qu'il comprend une couche intérieure ( 1) formée d'une résine contenant du fluor, et une couche extérieure ( 3) formée d'une résine synthétique autre que ladite résine contenant du fluor et formée sur une surface extérieure de ladite couche intérieure. Tube en résine selon la revendication 29, caractérisé en ce que ladite résine contenant du fluor de ladite couche intérieure est choisie dans le groupe comprenant: le fluorure de polyvinylidène (PVDF); le polychlorotrifluoroéthylène (CTFE); un copolymère d'éthylène et de chlorotrifluoroéthylène (ECTFE); un copolymère d'éthylène et de tétrafluoroéthylène (ETFE); un copolymère d'hexofluoropropylène et de tétrafluoroéthylène (FEP); une résine d'alcoxyéthylène fluoré (PFA); et du
polytétrafluoroéthylène (PTFE).
31 Tube en résine selon la revendication 29, caractérisé en ce que ladite résine contenant du fluor contient un additif électriquement conducteur dispersé en elle, ladite couche intérieure possédant une résistivité
volumique non supérieure à 1010 Q cm.
32 Tube en résine selon la revendication 29, dans lequel ladite couche intérieure ( 1) contient 3-16 parties en poids dudit additif électriquement conducteur,
pour 100 parties en poids de la résine contenant du fluor.
33 Tube en résine selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une couche d'adhésif ( 4) formée entre ladite couche intérieure ( 1) et
ladite couche intermédiairé ( 2).
34 Tube en résine selon la revendication 29, caractérisé en ce que ladite couche de résine est soumise à un traitement de surface qui est choisi dans le groupe comprenant: un traitement à la flamme; un procédé de décharge à effet couronne; une pulvérisation; un traitement au sodium, lors duquel une surface de ladite couche intérieure est activée par élimination du fluor de cette
couche; et un traitement au plasma.
35 Tube en résine selon la revendication 29, caractérisé en ce que ladite résine synthétique de ladite couche extérieure ( 3) est une résine polyamide ou polyester, qui est choisie dans le groupe comprenant le nylon 8 le nylon 11, le nylon 12, le nylon 610, le nylon 612, un mélange de nylon Il ou de nylon 12 et de nylon 66,
et du téréphtalate de polybutylène (PBT).
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