DE3827092C1 - Use of a multi-layered plastic pipe, produced by coextrusion, as a heat-resistant pipe for fuel-carrying lines in motor vehicles - Google Patents

Use of a multi-layered plastic pipe, produced by coextrusion, as a heat-resistant pipe for fuel-carrying lines in motor vehicles

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Abstract

Use of a multi-layered alcohol-resistant plastic pipe, produced by coextrusion, having a thin inner layer of polyamide, a thin layer of polyvinyl alcohol outwardly adjoining it, and adjoining thereto a layer of polyamide, thicker by at least a factor of 2 up to a factor of 10, as a pipe resistant for a short time and for a long time in the temperature range above 150@C for fuel-carrying lines in motor vehicles. Arranged on the thicker layer of polyamide is a thin outer layer of polyester.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines im Wege der Coextrusion hergestellten mehrschichtigen, alkoholfesten Kunststoffrohres als hitzebeständiges Rohr für kraftstofführende Leitungen in Kraftfahrzeugen. Der Ausdruck Kunststoffrohre umfaßt auch solche mit schlauchähnlicher Flexibilität. Alkoholfest bedeutet, daß das Kunststoffrohr bei Führung eines Kraftstoffes, der Alkohol enthält, eine störende Längung nicht erfährt. Insbesondere soll eine solche Leitung zur praktisch längenfreien Führung von Superbenzin mit einem Alkoholzusatz von 5% und gegebenenfalls mehr geeignet sein.The invention relates to the use of a coextrusion manufactured multilayer, alcohol-resistant plastic tube as a heat-resistant Pipe for fuel lines in motor vehicles. The expression plastic pipes also includes those with hose-like Flexibility. Alcohol-proof means that the plastic pipe is in the lead of a fuel that contains alcohol does not interfere with elongation experiences. In particular, such a line should be practically length-free Management of premium gasoline with an alcohol additive of 5% and may be more suitable.

Die Erfindung geht aus von einem mehrschichtigen, nämlich dreischichtigen Kunststoffrohr mit einer dünnen Innenschicht aus Polyamid, einer daran nach außen angeschlossenen dünnen Schicht aus Polyvinylalkohol und einer daran angeschlossenen um zumindest einen Faktor 2 bis zu einem Faktor 10 dickeren Schicht aus Polyamid, die hier die Außenschicht und gleichsam die tragende Wand des Kunststoffrohres bildet. Bei dem bekannten Kunststoffrohr, von dem die Erfindung ausgeht (DE 35 10 395), sind die absoluten geometrischen Werte wie folgt eingestellt: Dicke der dünnen Innenschicht aus Polyamid etwa 0,1 mm, Dicke der daran nach außen angeschlossenen dünnen Schicht aus Polyvinylalkohol etwa 0,1 mm, Dicke der daran angeschlossenen dickeren Schicht aus Polyamid etwa 0,8 mm, und zwar alles bei einem Außendurchmesser von etwa 8 mm. Das vorstehend beschriebene bekannte Kunststoffrohr geht aus von kraftstofführenden Leitungen für die Führung von Normalbenzin oder Superbenzin zwischen Kraftstoffvorratsbehälter und Motor, die als Rohre aus Polyamid ausgeführt sind. Für den Einbau und für die Funktion ist die zumeist einige Meter betragende Länge dieser Leitungen mit engen Toleranzen vorgegeben. Die Länge der Leitung darf sich im eingebauten, betriebsmäßigen Zustand nicht verändern, wenn anders im fest verlegten Zustand funktionsbeeinträchtigende Störungen auftreten können. Die bekannte einschichtige Leitung aus Polyamid erfüllt diese Forderungen, wenn es sich bei dem Kraftstoff um Normalbenzin oder Superbenzin handelt. Führt der Kraftstoff Alkohol, insbes. Methanol, so treten bei der bekannten Leitung äußerst störende Längenänderungen auf, und zwar im Sinne einer Vergrößerung der Länge um 4 bis 5% und folglich von 10 bis unter Umständen 25 cm. Insoweit sind die bekannten Leitungen, die aus einem im Wege des Strangpressens mittels Schneckenpresse hergestellten Kunststoffrohr mit Polyamidwandung bestehen, nicht einsetzbar. Sie mußten, wenn es sich um die Führung von mit Alkohol versetztem Normalbenzin oder Superbenzin handelt, durch Metallrohre ersetzt werden. Die Metallrohre sind bei einem mit Alkohol versetzten Kraftstoff korrosionsgefährdet, und zwar nicht nur durch Außenkorrosion, sondern auch durch Innenkorrosion, weil der im Kraftstoff befindliche Alkohol Wasser mitführt oder Wasser aufnimmt. Andererseits gehen die Bestrebungen bei bleifreiem Benzin, insbes. Superbenzin, dahin, den Kraftstoff mit Alkohol zu versetzen, um die sonst durch Blei beeinflußte Klopffestigkeit durch den Alkoholzusatz einzustellen. Das alles gilt auch für Dieselkraftstoff, wenn dieser aus irgendwelchen Gründen mit Alkohol versetzt ist.The invention is based on a multi-layer, namely three-layer Plastic pipe with a thin inner layer made of polyamide, a thin layer connected to it from the outside Polyvinyl alcohol and one attached to it by at least one Factor 2 to a factor 10 thicker layer of polyamide, the here the outer layer and, as it were, the load-bearing wall of the plastic pipe forms. In the known plastic pipe, of which the invention goes out (DE 35 10 395), the absolute geometric values are like adjusted as follows: Thickness of the thin inner layer made of polyamide 0.1 mm, thickness of the thin layer connected to the outside made of polyvinyl alcohol about 0.1 mm, thickness of the attached thicker layer of polyamide about 0.8 mm, all in one Outside diameter of about 8 mm. The known known above Plastic pipe starts from fuel-carrying lines for the Routing of regular gasoline or super gasoline between the fuel tank and motor, which are designed as pipes made of polyamide. For the installation and the function is usually a few meters Length of these lines specified with narrow tolerances. The length the line must not be in the installed, operational condition change if otherwise in the permanently installed state impaired function  Faults can occur. The well-known single-layer Polyamide line meets these requirements if it is Fuel is regular gasoline or premium gasoline. Runs the fuel Alcohol, especially methanol, occur in the known line extremely disturbing changes in length, in the sense of an enlargement the length by 4 to 5% and consequently from 10 to possibly 25 cm. In this respect, the known lines that consist of one manufactured by extrusion using a screw press Plastic pipe with polyamide wall, cannot be used. they when it came to the management of alcoholic beverages Regular gasoline or super gasoline deals, replaced by metal pipes will. The metal pipes are with a fuel mixed with alcohol at risk of corrosion, and not just from external corrosion, but also due to internal corrosion because of the alcohol in the fuel Carrying water or absorbing water. On the other hand, the aspirations go with unleaded petrol, especially super petrol, the fuel is gone with alcohol, in order to influence the otherwise influenced by lead Knock resistance by adding alcohol. All of this applies also for diesel fuel, if for some reason with Alcohol is added.

Das bekannte Kunststoffrohr (DE 35 10 395), von dem die Erfindung ausgeht, ist, wie sich aus obigen Darlegungen ergibt, geeignet und bestimmt, für Leitungen in Kraftfahrzeugen eingesetzt zu werden, die einen Kraftstoff führen, der Alkohol enthält und erfüllen diese Aufgabe, ohne daß die festinstallierte Leitung störende Längungen erfährt. Insoweit hat sich die bekannte Kunststoffleitung bewährt. Es muß jedoch beim Verlegen gemäß Verlegungsplan und Montage sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Kunststoffleitung nicht durch Bereiche geführt wird, in denen störend hohe Temperaturen auftreten. Zwar nimmt das bekannte alkoholfeste Kunststoffrohr (DE 35 10 395) kurzzeitig, z. B. für etwa eine Stunde, Temperaturen bis zu 150°C auf, ausreichende Langzeitfestigkeit ist jedoch nur für Temperaturen gegeben, die wesentlich unter 150°C liegen. Bei hohen Temperaturen leidet langzeitig auch die Alkoholfestigkeit.The known plastic pipe (DE 35 10 395), of which the invention , as is evident from the above explanations, is suitable and intended to be used for cables in motor vehicles that run a fuel that contains alcohol and do this job, without the permanently installed line experiencing disruptive elongations. In this respect, the known plastic line has proven itself. However, it must when laying according to the installation plan and assembly carefully Care should be taken to ensure that the plastic pipe does not pass through areas is performed in which disturbingly high temperatures occur. Though  takes the well-known alcohol-resistant plastic pipe (DE 35 10 395) for a short time, e.g. B. for about an hour, temperatures up to 150 ° C, sufficient long-term strength is only given for temperatures, which are significantly below 150 ° C. At high temperatures The alcohol resistance also suffers for a long time.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein im Wege der Coextrusion hergestellte, mehrschichtiges alkoholfestes Kunststoffrohr anzugeben, welches bei Temperaturen von über 150°C eine ausreichende Kurzzeitfestigkeit und Langzeitfestigkeit aufweist, und zwar auch bei Temperaturwechselbeanspruchungen, und ohne daß störende Längenänderungen in Kauf genommen werden müßten.In contrast, the invention is based, one in the way the multi-layer, alcohol-resistant plastic pipe manufactured by coextrusion indicate which is sufficient at temperatures above 150 ° C Has short-term strength and long-term strength, namely even when subjected to temperature changes, and without annoying Changes in length would have to be accepted.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung eines im Wege der Coextrusion hergestellten mehrschichtigen, alkoholfesten Kunststoffrohres mit einer dünnen Innenschicht aus Polyamid, einer daran nach außen angeschlossenen dünnen Schicht aus Polyvinylalkohol, einer daran angeschlossenen, um zumindest einen Faktor 2 bis zu einem Faktor 10 dickeren Schicht aus Polyamid als kurzzeitig im Temperaturbereich von etwa 180°C und langzeitig im Temperaturbereich von über 150°C bis 160°C beständiges Rohr für kraftstofführende Leitungen in Kraftfahrzeugen mit der Maßgabe, daß auf der dickeren Schicht aus Polyamid eine dünne Außenschicht aus Polyester zusätzlich aufgebracht ist. - Überraschenderweise ist das angegebene, durch Coextrusion hergestellte, alkoholfeste Kunststoffrohr als kurzzeitig und langzeitig in der angegebenen Weise hitzebeständiges Rohr verwendbar, wenn auf der dickeren Schicht aus Polyamid eine Außenschicht aus Polyester aufgebracht ist, obgleich diese Außenschicht verhältnismäßig dünn ist. Überraschenderweise wurde gefunden, daß kurzzeitig Temperaturen von 180°C ausgehalten werden und daß auch bei einer Temperatur von 150°C und wenig mehr nach 2000 Stunden ausreichende mechanische Festigkeit und Alkoholfestigkeit noch gegeben sind.To achieve this object, the object of the invention is the use a multi-layer coextrusion, alcohol-resistant plastic tube with a thin inner layer made of polyamide, a thin layer connected to it from the outside Polyvinyl alcohol, one attached to at least one Factor 2 up to a factor 10 thicker layer of polyamide than briefly in the temperature range of about 180 ° C and long-term in Temperature range from over 150 ° C to 160 ° C resistant pipe for fuel-carrying lines in motor vehicles with the proviso that a thin outer layer on the thicker layer of polyamide Polyester is also applied. - Surprisingly, it is specified alcohol-resistant plastic pipe manufactured by coextrusion as short-term and long-term heat-resistant in the specified manner Pipe can be used if a. On the thicker layer of polyamide Outer layer of polyester is applied, although this outer layer is relatively thin. Surprisingly, it was found that  Temperatures of 180 ° C can be withstood for a short time and that too at a temperature of 150 ° C and a little more after 2000 hours sufficient mechanical strength and alcohol resistance still exist are.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Innenschicht sowie die dickere Schicht aus Polyamid PA 6 nach DIN 7728 aufgebaut sind. Zwar ist PA 6 als besonders temperaturbeständig an sich bekannt, jedoch ist PA 6 im Sinne der einleitenden Ausführungen nicht alkoholfest. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht fernerhin die dünne Außenschicht aus einem thermoplastischen Polyester-Elastomer. Das erfindungsgemäß zu verwendende Kunststoffrohr kann einen Durchmesser im Bereich von 4 bis 20 mm aufweisen, und zwar mit der Maßgabe, daß die Gesamtdicke des Kunststoffrohres im Bereich von 0,5 bis 2,5 mm liegt. Insoweit empfiehlt sich die weitere Maßgabe, daß die Schichtdicken entsprechend den folgenden BereichsangabenThere are several options within the scope of the invention further training and design. A preferred embodiment the invention is characterized in that the thin inner layer as well as the thicker layer of polyamide PA 6 according to DIN 7728 are set up. PA 6 is particularly resistant to temperature is known, but PA 6 is in the sense of the introductory remarks not alcohol-proof. According to a preferred embodiment of the invention furthermore the thin outer layer made of a thermoplastic Polyester elastomer. The plastic pipe to be used according to the invention can have a diameter in the range from 4 to 20 mm, with the proviso that the total thickness of the plastic tube is in the range of 0.5 to 2.5 mm. In this respect, the further requirement that the layer thicknesses according to the following Area information

dünne Innenschicht aus Polyamid: 0,1 bis 0,2 mm,
dünne Schicht aus Polyvinylalkohol: 0,1 bis 0,2 mm,
dickere Schicht aus Polyamid: 0,1 bis 2,0 mm,
dünne Außenschicht aus Polyester: 0,1 bis 0,4 mmthin inner layer made of polyamide: 0.1 to 0.2 mm,
thin layer of polyvinyl alcohol: 0.1 to 0.2 mm,
thicker layer of polyamide: 0.1 to 2.0 mm,
thin outer layer made of polyester: 0.1 to 0.4 mm

eingestellt und im Wege der Coextrusion vereinigt sind.adjusted and united by coextrusion.

Im folgenden werden spezielle Kunststoffrohre für die erfindungsgemäße Verwendung in Form von drei Ausführungsbeispielen beschrieben:The following are special plastic tubes for the invention Use described in the form of three exemplary embodiments:

Beispiel (1): Außendurchmesser 6 mm, Wanddicke 1 mm;Example (1): outer diameter 6 mm, wall thickness 1 mm;

Beispiel (2): Außendurchmesser 8 mm, Wanddicke 1 mm;Example (2): outer diameter 8 mm, wall thickness 1 mm;

Beispiel (3): Außendurchmesser 12 mm, Wanddicke 1,5 mm.Example (3): outer diameter 12 mm, wall thickness 1.5 mm.

Die eingesetzten Werkstofe sind die folgenden:The materials used are the following:

PA 6:
Hochwärmestabilisiert mit einem Anteil von 15 bis 30% eines Elastomers (Kautschuk). Alternativ zusätzlich mit einem Weichmacheranteil von 10 bis 15% eiens Benzolsulfonsäure-n-butylamids.PA 6:
Highly heat stabilized with a share of 15 to 30% of an elastomer (rubber). Alternatively, additionally with a plasticizer content of 10 to 15% of a benzenesulfonic acid n-butylamide.

EVOH:
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerisat mit einem Ethylen-Massenanteil von 20 bis 30%.EVOH:
Ethylene-vinyl alcohol copolymer with an ethylene mass fraction of 20 to 30%.

TPE:
Thermoplastisches Polyesterelastomer auf Basis eines Butylenterephthalat- Ester-Typs.TPE:
Thermoplastic polyester elastomer based on a butylene terephthalate ester type.

Claims (5)

1. Verwendung eines im Wege der Coextrusion hergestellten mehrschichtigen, alkoholfesten Kunststoffrohres mit
einer dünnen Innenschicht aus Polyamid,
einer daran nach außen angeschlossenen dünnen Schicht aus Polyvinylalkohol,
einer daran angeschlossenen, um zumindest einen Faktor 2 bis zu einem Faktor 10 dickeren Schicht aus Polyamid
als kurzzeitig im Temperaturbereich von etwa 180°C und langzeitig im Temperaturbereich von über 150°C bis 160°C beständiges Rohr für kraftstofführende Leitungen in Kraftfahrzeugen mit der Maßgabe, daß auf der dickeren Schicht aus Polyamid eine dünne Außenschicht aus Polyester zusätzlich aufgebracht ist.1. Use of a multilayer, alcohol-resistant plastic tube produced by coextrusion
a thin inner layer made of polyamide,
a thin layer of polyvinyl alcohol attached to the outside,
an attached layer of polyamide thicker by at least a factor of 2 to a factor of 10
as a short-term in the temperature range of about 180 ° C and long-term in the temperature range of over 150 ° C to 160 ° C resistant tube for fuel lines in motor vehicles with the proviso that a thin outer layer made of polyester is additionally applied to the thicker layer of polyamide. 2. Verwendung nach Anspruch 1 mit der Maßgabe, daß die dünne Innenschicht sowie die dickere Schicht aus Polyamid aus PA 6 nach DIN 7728 aufgebaut sind.2. Use according to claim 1 with the proviso that the thin Inner layer and the thicker layer made of polyamide made of PA 6 after DIN 7728 are structured. 3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit der Maßgabe, daß die dünne Außenschicht aus einem thermoplastischen Polyester- Elastomer besteht.3. Use according to one of claims 1 or 2 with the proviso that that the thin outer layer made of a thermoplastic polyester There is elastomer. 4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit der Maßgabe, daß der Außendurchmesser des Kunststoffrohres im Bereich von 4 bis 20 mm liegt und mit der weiteren Maßgabe, daß die Gesamtwanddicke des Kunststoffrohres im Bereich von 0,5 bis 2,5 mm liegt.4. Use according to one of claims 1 to 3 with the proviso that the outer diameter of the plastic tube in the range of 4 to 20 mm and with the further proviso that the total wall thickness of the plastic pipe is in the range of 0.5 to 2.5 mm. 5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit der Maßgabe, daß die Schichtdicken entsprechend den folgenden Bereichsangaben
dünne Innenschicht aus Polyamid: 0,1 bis 0,2 mm,
dünne Schicht aus Polyvinylalkohol: 0,1 bis 0,2 mm,
dickere Schicht aus Polyamid: 0,2 bis 2,0 mm,
dünne Außenschicht aus Polyester: 0,1 bis 0,4 mm
eingestellt und im Wege der Coextrusion vereinigt sind.5. Use according to one of claims 1 to 4 with the proviso that the layer thicknesses in accordance with the following range
thin inner layer made of polyamide: 0.1 to 0.2 mm,
thin layer of polyvinyl alcohol: 0.1 to 0.2 mm,
thicker layer of polyamide: 0.2 to 2.0 mm,
thin outer layer made of polyester: 0.1 to 0.4 mm
adjusted and united by coextrusion.
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