JP2019023514A - 多層燃料パイプ - Google Patents
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Abstract
【課題】改善された多層燃料パイプを得ること。【解決手段】少なくとも５層を有し、しかもその少なくとも５層を内側から外側へと次の層構造：− 群「ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンナフタレート」からの少なくとも１種のポリマーからなる最内側層（１）、− ポリアミドからなる第１の担体層（３）、− 遮断層（４）、− ポリアミドからなる第２の担体層（５）、− 群「ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフタルアミド」からの少なくとも１種のポリマーからなる外側層（７）で有する多層燃料パイプ。【選択図】図１
Description
本発明は、少なくとも５層を有する多層燃料パイプに関する。本発明による多層燃料パイプは特に、自動車において使用される。
冒頭に挙げた種類の多層燃料パイプは、実地から、種々の実施形態で知られている。特に自動車においては、その種の燃料パイプは種々の要件を満たさなければならない。先ず、燃料パイプは、例えば衝突の際に十分な機械的抵抗を有さなければならない。加えて、燃料パイプは、燃料中に含有される成分による化学的負荷に対しても十分な抵抗を有さなければならない。例えば、燃料パイプは、燃料中に含有されるアルコール、特にメタノールおよび／またはエタノールについての低い透過性を特色とすることが望ましい。さらに、燃料パイプは、高い温度安定性を有さなければならない。しかし、実地から知られている燃料パイプのうちの多くは、これらの要件を完全には満たしていない。したがって、改善が必要とされている。
本発明の技術的課題は、前述の欠点が回避されているか、または少なくとも最小限にされている、冒頭に挙げた種類の多層燃料パイプを提供することである。
この技術的課題を解決するために、本発明は、少なくとも５層を有し、しかもその少なくとも５層を内側から外側へと次の層構造：
− 群「ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンナフタレート」からの少なくとも１種のポリマーからなる最内側層、
− ポリアミドからなる第１の担体層、
− 遮断層、
− ポリアミドからなる第２の担体層、
− 群「ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフタルアミド」からの少なくとも１種のポリマーからなる外側層
で有する多層燃料パイプを教示する。
− 群「ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンナフタレート」からの少なくとも１種のポリマーからなる最内側層、
− ポリアミドからなる第１の担体層、
− 遮断層、
− ポリアミドからなる第２の担体層、
− 群「ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフタルアミド」からの少なくとも１種のポリマーからなる外側層
で有する多層燃料パイプを教示する。
最内側層が、燃料パイプ中を導通される燃料と接触することは、本発明の範囲内である。
本発明の一実施形態によれば、最内側層は導電性であるように形成されている。そのために、最内側層のプラスチックに、それ自体は知られている導電性添加物、例えば、カーボンブラックまたはグラファイト繊維が混合される。一実施変法に従うと、最内側層はポリアミド９Ｔからなり、その際、最内側層は、このポリアミドから、好都合には導電性であるように形成されている。本発明の他の実施形態によれば、最内側層は、群「エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ＥＦＥＰフルオロポリマー、ＴＨＶ」からの少なくとも１種のフルオロポリマーからなる。ＥＦＥＰフルオロポリマーとは、エチレン、テトラフルオロエチレン、およびヘキサフルオロプロピレンのコポリマーのことである。ＴＨＶとは、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、およびビニリデンフルオリドからなるターポリマーのことである。最内側層が、バリア層として、特にメタノールおよび／またはエタノールなどのアルコールに対するバリア層として機能することは、本発明の範囲内である。さらに、最内側層がオリゴマーを含まないことは、本発明の範囲内である。オリゴマーは、ほとんどの燃料に可溶性であり、自動車エンジンまたは他の自動車部品を損傷させ得る。一実施変法に従うと、最内側層は、溶接可能であるように形成されている。
好ましくは最内側層の層厚は、０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである。好ましい一実施形態では、最内側層の層厚は、０．２ｍｍまたは約０．２ｍｍである。
推奨としては、第１の担体層はポリアミド６から、または本質的にポリアミド６からなる。本発明の一実施変法は、最内側層と第１の担体層との間に、接着層が配置されていることを特徴とする。接着層によって、最内側層と第１の担体層との間の付着が改善または最適化される。好都合には、接着層は、本質的にポリアミドまたはポリアミド６と最内側層のプラスチックとのブレンドからなる。
本発明の特に好ましい実施形態の一つによれば、第１の担体層はさらなる層の介在なしに、直接遮断層と結合されている。遮断層がエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）から、または本質的にＥＶＯＨからなることは、本発明の範囲内である。
好ましくは、第２の担体層は、ポリアミド６（ＰＡＧ）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡＧ）からなる。推奨としては、第２の担体層はさらなる層の介在なしに、直接遮断層と結合されている。
本発明の特に好ましい実施形態の一つは、第１の担体層、遮断層、および第２の担体層からなる層集合体が、０．５〜０．８ｍｍ、好ましくは０．６〜０．７ｍｍの厚さを有することを特徴とする。この層集合体は下記では、核集合体とも称される。
推奨としては、第１の担体層は、０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有する。好ましくは、第２の担体層は、０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有する。
好都合には、遮断層の層厚は、０．１〜０．２ｍｍ、好ましくは０．１２〜０．１８ｍｍである。遮断層の層厚が、第１の担体層の層厚よりも薄く、かつ／または第２の担体層の層厚よりも薄いことは、本発明の範囲内である。遮断層、特にＥＶＯＨからなる遮断層はとりわけ、アルコールに対する、とりわけメタノールおよびエタノールに対する遮断層またはバリア層として機能する。
第２の担体層と外側層との間に、接着層が配置されていることは、本発明の範囲内である。上記で既に説明したとおり、そのような接着層は、第２の担体層と外側層との間の付着を改善または最適化するために役立つ。好都合には第２の担体層と外側層との間の接着層は、ポリアミドまたはポリアミド６と外側層のプラスチック材料とのブレンドから、または本質的にそれらのブレンドからなる。
推奨としては、外側層の層厚は、０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである。特に好ましい実施形態の一つは、外側層の層厚が０．２ｍｍまたは約０．２ｍｍであることを特徴とする。本発明の一実施変法によれば、外側層は、少なくとも１種のポリアミドから、特に群「ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１２１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２」からのポリアミドからなる。
外側層が溶接可能であるように形成されていて、特に「スピン溶接法」の範囲内で、または「レーザー溶接法」の範囲内で溶接することができることは、本発明の範囲内である。加えて、外側層が、本発明による多層自動車パイプの機械的抵抗を、または本質的に機械的抵抗を保証することは、本発明の範囲内である。本発明の一実施形態によれば、外側層のプラスチックには少なくとも１種の着色剤が添加されている。こうすることで、外側層を、必要ならば異なる色で形成することができる。
本発明は、本発明による多層燃料パイプは、従来知られている燃料パイプに対して数多くの利点を有するという知見に基づく。例えば、本発明によるパイプは、燃料中に含有される成分に対する十分な抵抗を特色とする。とりわけ本発明によるパイプは、アルコールについて、特にメタノールおよび／またはエタノールについて低い透過性を有する。他にも、本発明による燃料パイプは、特に自動車の衝突事故の場合においても、優れた機械的抵抗を特色とする。高温に対しても、本発明によるパイプは、十分な抵抗を有する。とりわけ、本発明によるパイプは、僅かな消費で、特に僅かな経費的消費で実現することができることを強調することができる。当業者は、この利点を、実地から知られているパイプと比較して、予期することはできなかった。
以下では、単に一実施例を示した図面によって、本発明を詳細に説明する。唯一の図面は、本発明による多層自動車パイプを示している。
唯一の図面は、７層の本発明による燃料パイプを示している。最内側層１は、この実施例では、エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）からなる。これは、例えば、カーボンブラック、グラファイト繊維、または同様のものの添加によって、導電性であるように形成されている。この実施例では、最内側層１に第１の接着層２が接続している。この第１の接着層２によって、ポリアミド６（ＰＡ６）からなる第１の担体層が結合されている。第１の担体層３には、その外側で、さらなる層の介在なしに、エチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）からなる遮断層４が直接接続している。遮断層４にも同様に、さらなる層の介在なしに、ポリアミド６（ＰＡ６）からなる第２の担体層５が直接結合している。この実施例では、第２の担体層５には、その外側で、第２の接着層６が接続している。第２の接着層６は、この実施例では、その外側で、ポリアミドからなる外側層７と結合している。ポリアミドは好都合には、群「ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１２１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２」からのポリアミドである。第１の担体層３、遮断層、および第２の担体層５からなる層集合体または核集合体が、本発明の他の特徴と組み合わさって、非常に重要となる、または本発明の本質となる。遮断層４は、他にも好都合には、かつこの実施例では、ＰＡ６からなる第１の担体層３よりも、かつＰＡ６からなる第２の担体層５よりも薄い層厚を有する。
唯一の図面は、７層の本発明による燃料パイプを示している。最内側層１は、この実施例では、エチレン−テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）からなる。これは、例えば、カーボンブラック、グラファイト繊維、または同様のものの添加によって、導電性であるように形成されている。この実施例では、最内側層１に第１の接着層２が接続している。この第１の接着層２によって、ポリアミド６（ＰＡ６）からなる第１の担体層が結合されている。第１の担体層３には、その外側で、さらなる層の介在なしに、エチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）からなる遮断層４が直接接続している。遮断層４にも同様に、さらなる層の介在なしに、ポリアミド６（ＰＡ６）からなる第２の担体層５が直接結合している。この実施例では、第２の担体層５には、その外側で、第２の接着層６が接続している。第２の接着層６は、この実施例では、その外側で、ポリアミドからなる外側層７と結合している。ポリアミドは好都合には、群「ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１２１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２」からのポリアミドである。第１の担体層３、遮断層、および第２の担体層５からなる層集合体または核集合体が、本発明の他の特徴と組み合わさって、非常に重要となる、または本発明の本質となる。遮断層４は、他にも好都合には、かつこの実施例では、ＰＡ６からなる第１の担体層３よりも、かつＰＡ６からなる第２の担体層５よりも薄い層厚を有する。
本発明は、更に以下の実施の態様も包含する：
１．
多層燃料パイプであって、少なくとも５層を有し、しかも前記少なくとも５層を内側から外側へと次の層構造：
− 群「ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンナフタレート」からの少なくとも１種のポリマーからなる最内側層（１）、
− ポリアミドからなる第１の担体層（３）、
− 遮断層（４）、
− ポリアミドからなる第２の担体層（５）、
− 群「ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフタルアミド」からの少なくとも１種のポリマーからなる外側層（７）
で有する多層燃料パイプ。
２．
前記最内側層（１）が導電性であるように形成されている、上記１に記載の燃料パイプ。３．
前記最内側層（１）の層厚が０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである、上記１または２に記載の燃料パイプ。
４．
前記第１の担体層（３）が、ポリアミド６（ＰＡ６）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡ６）からなる、上記１〜３のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
５．
前記最内側層（１）と前記第１の担体層（３）との間に、第１の接着層（２）が配置されている、上記１〜４のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
６．
前記第１の担体層（３）がさらなる層の介在なしに、遮断層（４）と直接結合されている、上記１〜５のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
７．
前記遮断層（４）がエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）から、または本質的にエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）からなる、上記１〜６のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
８．
前記第２の担体層（５）が、ポリアミド６（ＰＡ６）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡ６）からなる、上記１〜７のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
９．
前記第２の担体層（５）がさらなる層の介在なしに、遮断層（４）と直接結合されている、上記１〜８のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１０．
前記第１の担体層（３）、前記遮断層（４）、および前記第２の担体層（５）からなる層集合体が、０．５〜０．８ｍｍ、好ましくは０．６〜０．７ｍｍの厚さを有する、上記１〜９のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１１．
前記第１の担体層（３）が０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有し、かつ／または前記第２の担体層（５）が０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有する、上記１〜１０のいずれか一つに記載の燃料パイプ。１２．
前記遮断層（４）の層厚が、０．１〜０．２ｍｍ、好ましくは０．１２〜０．１８ｍｍである、上記１〜１１のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１３．
前記遮断層（４）の層厚が、第１の担体層（３）の層厚よりも薄く、かつ／または第２の担体層（５）の層厚よりも薄い、上記１〜１２のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１４．
前記第２の担体層（５）と前記外側層（７）との間に、第２の接着層（６）が配置されている、上記１〜１３のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１５．
前記外側層（７）の層厚が、０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである、上記１〜１４のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１６．
前記外側層（７）が、少なくとも１種のポリアミドから、特に群「ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１２１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２」からのポリアミドからなる、上記１〜１５のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１７．
前記最内側層（１）および／または前記外側層（７）が溶接可能であるように形成されている、上記１〜１６のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
本発明は、更に以下の実施の態様も包含する：
１．
多層燃料パイプであって、少なくとも５層を有し、しかも前記少なくとも５層を内側から外側へと次の層構造：
− 群「ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンナフタレート」からの少なくとも１種のポリマーからなる最内側層（１）、
− ポリアミドからなる第１の担体層（３）、
− 遮断層（４）、
− ポリアミドからなる第２の担体層（５）、
− 群「ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフタルアミド」からの少なくとも１種のポリマーからなる外側層（７）
で有する多層燃料パイプ。
２．
前記最内側層（１）が導電性であるように形成されている、上記１に記載の燃料パイプ。３．
前記最内側層（１）の層厚が０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである、上記１または２に記載の燃料パイプ。
４．
前記第１の担体層（３）が、ポリアミド６（ＰＡ６）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡ６）からなる、上記１〜３のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
５．
前記最内側層（１）と前記第１の担体層（３）との間に、第１の接着層（２）が配置されている、上記１〜４のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
６．
前記第１の担体層（３）がさらなる層の介在なしに、遮断層（４）と直接結合されている、上記１〜５のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
７．
前記遮断層（４）がエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）から、または本質的にエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）からなる、上記１〜６のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
８．
前記第２の担体層（５）が、ポリアミド６（ＰＡ６）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡ６）からなる、上記１〜７のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
９．
前記第２の担体層（５）がさらなる層の介在なしに、遮断層（４）と直接結合されている、上記１〜８のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１０．
前記第１の担体層（３）、前記遮断層（４）、および前記第２の担体層（５）からなる層集合体が、０．５〜０．８ｍｍ、好ましくは０．６〜０．７ｍｍの厚さを有する、上記１〜９のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１１．
前記第１の担体層（３）が０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有し、かつ／または前記第２の担体層（５）が０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有する、上記１〜１０のいずれか一つに記載の燃料パイプ。１２．
前記遮断層（４）の層厚が、０．１〜０．２ｍｍ、好ましくは０．１２〜０．１８ｍｍである、上記１〜１１のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１３．
前記遮断層（４）の層厚が、第１の担体層（３）の層厚よりも薄く、かつ／または第２の担体層（５）の層厚よりも薄い、上記１〜１２のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１４．
前記第２の担体層（５）と前記外側層（７）との間に、第２の接着層（６）が配置されている、上記１〜１３のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１５．
前記外側層（７）の層厚が、０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである、上記１〜１４のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１６．
前記外側層（７）が、少なくとも１種のポリアミドから、特に群「ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１２１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２」からのポリアミドからなる、上記１〜１５のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
１７．
前記最内側層（１）および／または前記外側層（７）が溶接可能であるように形成されている、上記１〜１６のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
Claims (17)
- 多層燃料パイプであって、少なくとも５層を有し、しかも前記少なくとも５層を内側から外側へと次の層構造：
− 群「ポリアミド、フルオロポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリブチレンナフタレート」からの少なくとも１種のポリマーからなる最内側層（１）、
− ポリアミドからなる第１の担体層（３）、
− 遮断層（４）、
− ポリアミドからなる第２の担体層（５）、
− 群「ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフタルアミド」からの少なくとも１種のポリマーからなる外側層（７）
で有する多層燃料パイプ。 - 前記最内側層（１）が導電性であるように形成されている、請求項１に記載の燃料パイプ。
- 前記最内側層（１）の層厚が０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである、請求項１または２に記載の燃料パイプ。
- 前記第１の担体層（３）が、ポリアミド６（ＰＡ６）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡ６）からなる、請求項１〜３のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記最内側層（１）と前記第１の担体層（３）との間に、第１の接着層（２）が配置されている、請求項１〜４のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記第１の担体層（３）がさらなる層の介在なしに、遮断層（４）と直接結合されている、請求項１〜５のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記遮断層（４）がエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）から、または本質的にエチレン−ビニルアルコール−コポリマー（ＥＶＯＨ）からなる、請求項１〜６のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記第２の担体層（５）が、ポリアミド６（ＰＡ６）から、または本質的にポリアミド６（ＰＡ６）からなる、請求項１〜７のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記第２の担体層（５）がさらなる層の介在なしに、遮断層（４）と直接結合されている、請求項１〜８のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記第１の担体層（３）、前記遮断層（４）、および前記第２の担体層（５）からなる層集合体が、０．５〜０．８ｍｍ、好ましくは０．６〜０．７ｍｍの厚さを有する、請求項１〜９のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記第１の担体層（３）が０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有し、かつ／または前記第２の担体層（５）が０．１５〜０．３５ｍｍ、好ましくは０．２〜０．３ｍｍの層厚を有する、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記遮断層（４）の層厚が、０．１〜０．２ｍｍ、好ましくは０．１２〜０．１８ｍｍである、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記遮断層（４）の層厚が、第１の担体層（３）の層厚よりも薄く、かつ／または第２の担体層（５）の層厚よりも薄い、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記第２の担体層（５）と前記外側層（７）との間に、第２の接着層（６）が配置されている、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記外側層（７）の層厚が、０．１〜０．３ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２５ｍｍである、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記外側層（７）が、少なくとも１種のポリアミドから、特に群「ポリアミド１２、ポリアミド１１、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１２１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２」からのポリアミドからなる、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
- 前記最内側層（１）および／または前記外側層（７）が溶接可能であるように形成されている、請求項１〜１６のいずれか一つに記載の燃料パイプ。
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