多层塑料管 本发明涉及多层塑料管，特别地多层汽车管线。汽车管线是在机动车辆中安装的管线。例如，它们主要是燃料管线或用于制动液的管线。术语“塑料管”也包括软管和/或软管线。在本发明的上下文中，术语“多层塑料管”也表示除塑料层以外包含至少一个金属箔层的管子。通常，通过本发明的多层塑料管输送液体介质，特别地燃料。
以上定义类型的多层塑料管正常地由挤出和/或共挤出生产。将多层塑料管的层设计为管状，即圆筒形。可以通过在其之间提供粘合促进剂层增加在单个层之间的粘合作用。
前序中描述的类型的多层塑料管基本上从实践中是已知的。这些塑料管通常含有基材塑料组成的至少一个基材层。这样的基材层决定塑料管的机械强度并因此也形成管子的支撑元件。基材塑料也特别保证管子的主要机械性能，如管层压材料的低温冲击强度，伸长率，爆破压力，柔韧性和热稳定性。已知塑料管地一层或几层基材层主要由聚酰胺[尼龙]，如聚酰胺-12[尼龙-12]制成。从实践中已知的塑料管也具有由阻隔层塑料组成的阻隔层。阻隔层用作管子中输送的流体介质的扩散阻隔。例如，阻隔层应当降低烃离开管子中输送的流体介质的渗透。可以使用的阻隔层塑料包括，例如，聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或，例如，乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或聚偏二氟乙烯(PVDF)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。在一些情况下，可以在单个层之间插入粘合促进剂层以保证层压材料的内聚。从实践中已知的多层塑料管的特征为如下缺点：阻隔效果极大地依赖于使用的塑料类型。因此，不能由用于所有塑料的一种管子达到最优的阻隔效果。采用这样的已知塑料管，渗透的降低经常可以仅相对于介质中包含的某些组分而成功地保证，而其它组分具有更高的扩散，这不是期望的。可能因此发生如下情况：某些多层塑料管和/或多层燃料管线可具有对许多燃料而言满意的阻隔性能，但具有对于其它燃料而言不足的阻隔性能。迄今为止，对于不同的国家，这导致由不同的标准国家燃料标准制造不同的燃料系统和/或不同的燃料管线。这当然是复杂和昂贵的。此外，没有如下保证：采用某种燃料系统的车辆总是仅在产地国家驾驶。因此，迄今为止已知的多层塑料管和/或燃料管线需要改进。
因此，本发明基于提供前序中定义类型的多层塑料管和/或多层汽车管线的技术问题，其中也相对于代表某些国家的不同燃料或国家燃料配方的使用而达到阻隔性能的改进。
为解决此技术问题，本发明公开了多层塑料管，特别地多层汽车管线，和优选燃料管线，其中从外部到内部提供如下的层：
聚酰胺或包含聚酰胺的共混物组成的基材层，
由选自“乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)”的阻隔塑料或由金属箔组成的第一阻隔层，
至少一个分隔层，
由选自“乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)”的阻隔塑料或由金属箔组成的第二阻隔层。
本发明的多层塑料管可以由挤出或共挤出生产。
将多层塑料管的层设计为管状，即圆筒形。通常在模板配合和/或粘合排列中将一个在另一个之上布置这些层。为改进层的粘合，可以在其之间提供粘合促进剂。
基材层和/或基材塑料至少部分决定多层塑料管的机械强度。特别地如果多层塑料管不包含任何金属箔，则基材层，即基材层的基材塑料极大地决定管子的机械强度。优选聚酰胺-12[尼龙-12]、聚酰胺-6[尼龙-6]及其共混物用作基材塑料。根据本发明的特别优选实施方案，基材塑料组成的基材层形成塑料管的外层。
在本发明上下文中的术语阻隔层表示如下的层：该层形成用于流体介质和/或用于流体介质的组分的扩散阻隔。阻隔层优选降低某些组分，如烃或醇组分，从输送的流体介质中渗透。
根据本发明的优选实施方案，本发明多层塑料管的两个阻隔层由至少一种选自如下的阻隔层塑料组成：“乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)”。
根据本发明的另一个优选实施方案，塑料管的一个阻隔层由金属箔组成和塑料管的另一个阻隔层由至少一种以上所列类型的阻隔层塑料组成。根据本发明的特别优选实施方案，第二内阻隔层由金属箔形成。然而，基本上在本发明范围内的是，第一外阻隔层由金属箔形成。
轻质金属箔优选用作所述金属箔，非常优选铝箔。金属箔的厚度适宜地为0.03mm-0.30mm，优选0.05mm-0.20mm。根据一个实施方案，可以采用金属条的形式通过卷绕或弯曲此金属条成管子形状，而将金属箔引入层压材料。然后将金属条的重叠边缘焊接在一起。在本发明范围内的是，沿管子的纵向，优选由超声焊接方法进行此焊接。
根据一个实施方案，在两个阻隔层之间提供由至少一种粘合剂组成的分隔层。在本发明范围内的是，在两个阻隔层之间仅提供由粘合剂组成的一个分隔层。粘合促进剂由聚烯烃，例如，优选聚乙烯或聚丙烯组成。根据本发明的另一个实施方案，在两个阻隔层之间提供由至少一种基材塑料，特别地聚酰胺组成的分隔层。适宜地，分隔层由聚酰胺-12或聚酰胺-6或其共混物组成。本发明的一个实施方案的特征在于，在本发明多层塑料管的两个阻隔层之间提供由粘合促进剂组成的分隔层，和由基材塑料，优选聚酰胺组成的分隔层。
特殊实施方案的特征在于，提供相对于流体介质的至少一种组分具有较高阻隔效果的第一阻隔层塑料组成的阻隔层，并也提供与第一阻隔层相比，相对于该组分具有较低阻隔效果的第二阻隔层塑料组成的阻隔层。在本发明范围内的是，由第一阻隔层塑料组成的阻隔层相对于包含醇的介质具有较高的阻隔效果，并且与第一阻隔层塑料相比，相对于包含醇的介质，第二阻隔层塑料组成的另一阻隔层具有较低的阻隔效果。上述的阻隔效果因此基于醇组分，如甲醇和/或乙醇，该醇特别地在燃料中存在。与第二阻隔层塑料相比，第一阻隔层塑料因此呈现相对于此醇组分的更大扩散阻隔。第一阻隔层塑料优选由乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)或聚偏二卤乙烯，特别地聚偏二氟乙烯(PVDF)组成。根据一个实施方案，第一阻隔层塑料组成的阻隔层形成塑料管的内阻隔层。另一阻隔层优选由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)组成，它在此实施方案中构成塑料管的外阻隔层。
基本在本发明范围内的是，塑料管的阻隔层由阻隔层塑料制成，该阻隔层塑料相对于非极性流体介质具有良好的阻隔效果和/或相对于流体介质的非极性组分具有良好的阻隔效果。此阻隔层塑料优选是乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。
本发明的特别优选实施方案的特征在于，提供相对于非极性介质具有较高阻隔效果的第一阻隔层塑料组成的阻隔层，并也提供与第一阻隔层塑料相比，相对于非极性介质具有较低阻隔效果的第二阻隔层塑料组成的另一阻隔层。在此使用的术语“非极性介质”表示含有至少一种非极性组分的流体介质，如燃料。根据本发明的一个实施方案，外阻隔层由相对于非极性介质具有较高阻隔效果的第一阻隔层塑料组成，并且内阻隔层由与第一阻隔层塑料相比，相对于非极性介质具有较低阻隔效果的第二阻隔层塑料组成。相对于非极性介质具有较高阻隔效果的第一阻隔层塑料优选是乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。然而，与第一阻隔层塑料相比，相对于非极性介质具有较低阻隔效果的第二阻隔层塑料适宜地是聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。
根据本发明的另一个优选实施方案，一个阻隔层以及另一个阻隔层两者都由如下物质组成：相对于包含醇的介质具有高阻隔效果的阻隔层塑料，特别地聚偏二卤乙烯，优选聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。术语“相对于包含醇的介质的阻隔效果”表示相对于流体介质中，特别地燃料中存在的至少一种醇组分的阻隔效果。
本发明的实施方案的特征在于，塑料管的内层是由阻隔层塑料组成的阻隔层。在此和如以下使用的内层表示面向介质的内层，即直接曝露于管子中输送的流体介质的塑料管内层。如果根据此实施方案，内层是阻隔层，则此阻隔层适宜地由如下物质组成：相对于包含醇的介质具有高阻隔效果的阻隔层塑料，优选聚偏二卤乙烯，特别地聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。
然而，在本发明范围内的是内层为由金属箔形成的阻隔层。此实施方案具有如下优点：通过金属箔可得到导电内层。
在本发明塑料管的特别优选实施方案中，提供聚酰胺外层、外阻隔层和内阻隔层，其中外和内阻隔层由至少一个由粘合促进剂组成的第一分隔层和至少一个由聚酰胺组成的第二分隔层而分隔。优选在两个阻隔层之间提供仅一个由粘合促进剂组成的单一第一分隔层和由聚酰胺组成的单一第二分隔层。
在本发明范围内的是，塑料管的外层和外阻隔层由至少一个中间层，优选至少一个由粘合促进剂组成的中间层而分隔。在本发明的范围内，粘合促进剂可以是，例如，聚烯烃，优选聚乙烯或聚丙烯。
优选的实施方案的特征在于，内层由塑料，优选本发明的阻隔层塑料组成，并提供有至少一种导电物质。导电物质可以优选是导电炭黑或石墨微纤。内层的导电性有效地防止静电荷的不希望的累积和突然放电与爆炸的可能性。
本发明基于如下发现：可以采用本发明的多层塑料管达到相对于输送的流体介质中的各种组分的令人惊奇地高的阻隔效果。在本发明上下文中特别有利的是可以极大地独立于使用的给定流体介质和/或使用的燃料而使用此管线。基本上，可以采用各种各样的燃料达到最优阻隔效果。结果是，即使在不同的国家也可以以相同的阻隔效果使用本发明的燃料管线，其中使用不同的燃料配方。因此，这消除了对于不同国家的不同燃料系统的复杂生产。结果是本发明因此得到显著的优点。
以下基于例举的实施方案更详细解释本发明。从外部到内部给出根据本发明的各种塑料管的层顺序。缩写PA表示聚酰胺[尼龙]或聚酰胺与至少一种其它聚合物的共混物。特别地当聚酰胺形成塑料管的外层时，它可以是至少一种聚酰胺与至少一种其它聚合物的共混物。缩写HV表示粘合促进剂。缩写EVOH表示乙烯-乙烯醇共聚物。缩写ETFE表示乙烯-四氟乙烯共聚物。缩写PVDF表示聚偏二氟乙烯，但根据优选的实施方案，它也一般表示聚偏二卤乙烯。当内层的塑料名称之后有注释“(如果)”时，这意味着此内层已经与导电物质，如导电炭黑混合。在首先的四个例示实施方案中，一个阻隔层由乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)组成，该共聚物相对于非极性介质具有高的阻隔效果，及乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)或聚偏二氟乙烯(PVDF)组成的阻隔层，它们两者都相对于醇，特别地相对于甲醇具有高阻隔效果。后一种阻隔层因此特别地相对于包含醇，即甲醇的燃料表现出阻隔效果。如下给出从外部到内部的层顺序：
1.PA/HV/EVOH/HV/PA/ETFE
2.PA/HV/EVOH/HV/PA/ETFE(如果)
3.PA/HV/EVOH/HV/PA/PVDF
4.PA/HV/EVOH/HV/PA/PVDF(如果)
以下的八个例示实施方案各包括由乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)组成的阻隔层和由聚偏二氟乙烯(PVDF)组成的另一个阻隔层。当在以下例示实施方案中在圆括号中显示粘合促进剂(HV)时，这意味着粘合促进剂在此可能用作非必要的另外的层但不是绝对必要的。
5.PA/ETFE/PA/(HV/)PVDF
6.PA/ETFE/PA/(HV/)PVDF(如果)
7.PA/PVDF/PA/(HV/)ETFE
8.PA/PVDF/PA/(HV/)ETFE(如果)
9.PA/HV/ETFE/HV/PA/PVDF(如果)
10.PA/HV/ETFE/HV/PA/PVDF
11.PA/HV/PVDF/HV/PA/ETFE(如果)
12.PA/HV/PVDF/HV/PA/ETFE
第一阻隔层和第二阻隔层的阻隔层塑料在以下十个例示实施方案中相同：
13.PA/PVDF/PA/(HV/)PVDF
14.PA/PVDF/PA/(HV/)PVDF(如果)
15.PA/HV/PVDF/HV/PA/PVDF(如果)
16.PA/HV/PVDF/HV/PA/PVDF
17.PA/ETFE/PA/(HV/)ETFE
18.PA/ETFE/PA/(HV/)ETFE(如果)
19.PA/HV/ETFE/HV/PA/ETFE(如果)
20.PA/HV/ETFE/HV/PA/ETFE
21.PA/HV/EVOH/HV/EVOH/HV/PA
22.PA/HV/EVOH/HV/EVOH/HV/PA(如果)
基本上在本发明范围内的是，优选由聚酰胺或含有聚酰胺的共混物组成的外层另外由外保护层作护套，该外保护层可以由热塑性弹性体(TPE)和/或热塑性聚氨酯(TPU)组成。此另外的保护层保证对高环境温度，如高于130℃的温度的高抵抗力。此另外的保护层可以与其它层，即塑料层一起共挤出并因此成为多层塑料管的层压结构的组件。