[发明专利]低渗透的挠性燃料软管

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年6月8日提交的美国临时申请序列No.61/352,822的权益，且本申请还是2010年6月1日提交的美国申请序列No.12/791,654的部分继续申请，而No.12/791,654要求2010年1月20日提交的美国临时申请序列No.61/296,784的权益和2009年6月1日提交的美国临时申请序列No.61/183,030的权益。

发明背景

发明领域

本申请一般地涉及对燃料具有低的渗透率的挠性燃料软管，和更特别地涉及具有特定类型聚酰胺6的阻挡层的软管。

现有技术的说明

含有醇，其中包括乙醇的机动车辆燃料的使用增加以及对燃料体系组分的苛刻排放标准使得相对于常规的挠性软管结构有必要改进。常规的燃料软管结构利用经济，耐燃料的橡胶材料，例如腈类橡胶(NBR),腈类-聚氯乙烯共混物(NBR-PVC)，表氯醇(ECO)和类似物。含醇燃料用的改进软管现在通常使用一种或更多种的各种氟弹性体和/或氟塑料，例如常常表示为FKM,PVDF,ETFE,FEP,EFEP,PCTFE,THV,PTFE的那些，和类似物(下文通常称为氟聚合物)，以提供对醇和燃料渗透性的阻挡。燃料软管阻挡层用的典型的优选材料是氟聚合物膜，例如THV(四氟乙烯，六氟丙烯和偏氟乙烯的三元共聚物)，其实例公开于美国专利No.5,679,425中。

尽管氟聚合物阻挡软管主导燃料软管市场，但许多其他的材料以潜在的阻挡层形式获得。美国专利No.6,945,279涉及通过将平面树脂膜卷成具有交叠区域的圆柱形层，制造具有中间热塑性层的橡胶软管的方法，该专利公开了潜在的橡胶材料和热塑性树脂材料的广泛列举。尽管在作为潜在树脂膜的潜在的橡胶材料和聚酰胺6(PA6)的列举中提及NBR，但美国专利No.6,945,279没有提供针对任何特定的应用选择材料的特定指导，且在其中没有公开操作例。典型的软管进一步包括结合氟聚合物与其他材料，其中包括例如聚酰胺的多层阻挡层结构。聚酰胺常常作为燃料用热塑性多层管道用的有效材料而引证。

美国专利No.6,279,615提供在燃料软管中使用尼龙11(即聚酰胺11)的热塑性薄膜层的实例，其中聚酰胺(PA)是对比例中橡胶软管的内表面上的最里面的薄层(veneer)。无论如何，对于美国专利No.6,279,615中所述的软管获得的渗透速率不足以满足目前的SAE(机动车工程师协会)标准。美国专利No.2,564,602公开了具有挠性、树脂、热塑性材料，其中包括尼龙的中间层的橡胶软管。美国专利公布No.2007/194481A1公开了用于燃料软管应用的具有内部管道和橡胶的外部覆盖层以及任何种类热塑性树脂，其中包括PA6，但优选氟聚合物的中间阻挡树脂层的橡胶软管，其中树脂层被等离子体处理。美国专利No.7,478,653公开了具有氟聚合物或聚酰胺(包括PA6)的阻挡层的四层橡胶燃料软管。

美国专利No.6,855,787公开了含有氟聚合物的阻挡层的基于聚酰胺树脂，例如PA6的热塑性燃料转移管道。美国专利No.6,491,994公开了基于PA11或PA12树脂,PA6,和具有在其内分散的层状硅酸盐的PA6的层的热塑性燃料转移管道。美国专利No.7,011,114公开了含有聚苯硫醚(PPS)阻挡层的基于聚酰胺树脂的热塑性燃料转移管道。

在美国专利No.5,038,833中公开了使用多层阻挡层的实例，其中主要的应用是硬质塑料管道。美国专利No.6,941,975提供了在热塑性阻挡层的制冷剂软管内使用的实例，其中阻挡层要求两层或三层，其中包括乙烯基树脂，例如乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的层和聚烯烃和/或聚酰胺树脂的外层。每一树脂层的厚度为0.025-0.25mm。在美国专利No.6,941,975中提供的唯一实例使用总厚度为0.15-mm且对R134制冷剂的渗透速率为3.94×10^-5g/cm/天的三层阻挡层，基于未披露(undisclosed)直径的1cm长的软管。美国专利No.7,504,151公开了具有与纳米填料配混的PA6/66共聚物，PA11,PA12,PA6,或PA6/12的阻挡层的制冷剂软管。美国专利No.7,478,654公开了具有两层阻挡层的制冷剂阻挡软管，所述阻挡层包括热塑性树脂，例如PA6或许多其他树脂之一作为层之一。