[發明專利]多層式燃料管材

無效

• 申請號: 200980114111.2
• 申請日: 2009-05-01
• 公開（公告）號: CN102015278A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: W·E·加弗;M·F·科爾頓
• 申請（專利權）人: 美國圣戈班性能塑料公司
• 主分類號: B32B1/08
• 分類號: B32B1/08;B32B27/40;B32B27/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

相關申請的交叉引用

本申請要求根據35U.S.C.§119(e)對于2008年4月30日提交的美國專利申請序號12/433,110、名稱為“Multi-Layered?Fuel?Tubing”(代理人卷號SGPP-028/US)以及對于2008年5月1日提交的美國臨時專利申請序號61/049,642、名稱為“Multi-Layered?Fuel?Tubing”(代理人卷號190244/US(0-5331))的權益，它們的內容均通過引用以其全文結合在此。

發明領域

本發明總體上涉及多層管材、用于制造的它們的方法以及作為滿足加利福尼亞大氣資源委員會(California?Air?Resources?Board)對于燃料的低滲透要求的順性燃料管的用途。

發明背景

作為進入車輛容器中的汽車燃料進料管線的燃料輸送軟管的多層的或疊層的橡膠管材是可得到的。這種導管壁可以具有三個或更多層；一個耐熱或耐汽油的內管；一個不能滲透汽油的阻擋層、一個中間彈性體結系層；一個耐氣候的外管以及在該外部的與中間的結系層之間插入并整合的一個增強的纖維基體或層。雖然如此，含氧燃料不利地影響了燃料軟管的壽命，以致對于增強的耐汽油的特征是有需要的。

美國環保署(EPA)正在對非汽車燃料系統建立新的、更具限制性的要求，這將限制烴類在環境中的釋放。

通過加利福尼亞大氣資源委員會(CARB)，加利福尼亞州已經通過要求最大滲透等級為15g/m²/天而使這種滲透要求更進一步，但測試包括1,000小時的測試前的浸透步驟。此外，這種測試是在循環的燃料上進行，對烴類滲透穿過管壁的捕獲量進行測量，并且測試溫度被升高至40℃。市場方面不希望處于這樣一個位置，即加利福利亞必須使用一種管/軟管而美國其他地區使用另一種管/軟管，因此關鍵在于一種小型發動機的、非汽車燃料管線滿足CARB的最嚴格的要求。

使用由熱塑性材料制成的管/軟管是難以通過CARB要求的。將會滿足此類嚴厲要求的大多數管/軟管是由熱固性材料制成。熱固性管不易于使它們自己有柔性、確定尺寸、連續長度、專門定制并且它們是不透明的。

因此，對于滿足這些CARB要求并且填補現有產品的這些現有缺點中的一個或多個的管仍然有需求。

發明的簡要概述

本發明出人意料地提供了用于輸送揮發性烴類的一種熱塑性多層柔性管狀物品，該物品包括：(a)一個聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合物或聚偏二氟乙烯共聚物的內層；(b)在該內部PVDF層上以管狀形式擠出的一個中間熱塑性聚氨酯(TPU)層，以及(c)以管狀形式的在該中間層的外表面上擠出并且與其共同延伸的一種聚氯乙烯聚合物。

假如希望的話，圍繞最外面的熱塑性層可以包括一個第四層、或多個附加層。

這些層可以是被共擠出的，這樣使得不要求多個粘合劑層或多個結系層。在該擠出過程中使該TPU與該PVDF或PVDF共聚物相接觸并且導致一種直接的結合。這是有利的，因為消除了一個粘合劑層或結系層的必要性因此減少了總費用。其結果是在多個層之間的一種更加持久的結合/粘附。全部使用熱塑性材料的另一個優點是觀察燃料/流體移動穿過管材的能力。

在此披露的這些構造提供了在SAE?J1737測試條件下最大滲透等級為15g/m²/天、更特別地為7g/m²/天并且甚至更特別地為5g/m²/天。

總體上，這些管材構造具有從約1.7mm和約25.4mm的內徑(ID)，更具體地從約2.4mm至約9.5mm并且甚至更具體地從約6.1mm至約6.5mm。

使用共擠出還提供了在一種連續性的基礎上生產管材的能力，這樣可以制備不同長度的管，不像在這方面受到限制的熱固性管。使用熱塑性材料作為最外層還提供了定做帶有標識、顏色、等的夾套的能力。它有可能將一種著色劑加入該熱塑性塑料中，這樣使得該外層具有給予該管材的一種均勻的著色。

用來制備本發明的多層管的這些層全部都是可熔體加工的，因此提供了超過當前的技術的多層管的一個優點，這在于不要求典型的多步驟制造(以生產多層的管材)。各層共擠出因此提供的情況是對于本發明不需要為將各層彼此粘附典型地所要求的基于溶劑的粘合劑。

應該理解本發明的多層管材可以包括從2層至約12層的材料。例如，這種多層管材可以重復一個第一層和一個第二層的分層，并如此等等。同樣，對于所想象的應用這種分層可以按需要來重復。

本發明還提供了制備在整個說明書中指出的多層管材的方法。