[发明专利]多层式燃料管材

说明书

本申请是申请日为2009年5月1日、申请号为2009801174685.X、发 明名称为“多层式燃料管材”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求根据35U.S.C.§119(e)对于2009年4月30日提交的美 国专利申请序号12/433,115、名称为“Multi-LayeredFuelTubing”(代理 人卷号SGPP-027/US)以及对于2008年5月1日提交的美国临时专利申 请序号61/049,625、名称为“Multi-LayeredFuelTubing”(代理人卷号19 0243/US(0-5330))的权益，它们的内容均通过引用以其全文结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及多层管材、用于制造的它们的方法以及作为满足加 利福尼亚大气资源委员会(CaliforniaAirResourcesBoard)对于燃料的 低渗透要求的顺性燃料管的用途。

背景技术

作为进入车辆容器中的汽车燃料进料管线的燃料输送软管的多层的 或叠层的橡胶管材是可得到的。这种导管壁可以具有三个或更多层；一个 耐热或耐汽油的内管；一个不能渗透汽油的阻挡层、一个中间弹性体结系 层；一个耐气候的外管以及在该外部的与中间的结系层之间插入并整合的 一个增强的纤维基体或层。虽然如此，含氧燃料不利地影响了燃料软管的 寿命，以致对于增强的耐汽油的特征是有需要的。

美国环保署(EPA)正在对非汽车燃料系统建立新的、更具限制性的 要求，这将限制烃类在环境中的释放。

通过加利福尼亚大气资源委员会(CARB)，加利福尼亚州已经通过要 求最大渗透等级为15g/m²/天而使这种渗透要求更进一步，但测试包括 1,000小时的测试前的浸透步骤。此外，这种测试是在循环的燃料上进行， 对烃类渗透穿过管壁的捕获量进行测量，并且测试温度被升高至40℃。市 场方面不希望处于这样一个位置，即加利福利亚必须使用一种管/软管而美 国其他地区使用另一种管/软管，因此关键在于一种小型发动机的、非汽车 燃料管线满足CARB的最严格的要求。

使用由热塑性材料制成的管/软管是难以通过CARB要求的。将会满 足此类严厉要求的大多数管/软管是由热固性材料制成。热固性管不易于使 它们自己有柔性、确定尺寸、连续长度、专门定制并且它们是不透明的。

因此，对于满足这些CARB要求并且填补现有产品的这些现有缺点中 的一个或多个的管材仍然有需求。

发明内容

在一个实施方案中，本发明涉及用于输送挥发性烃类的一种热塑性多 层柔性管状物品，该物品包括：(a)热塑性聚氨酯(TPU)的一个内层；(b) 在该内TPU层上以管状形式挤出的一个中间聚偏二氟乙烯(PVDF)聚合 物或PVDF共聚物层，以及(c)粘合至该中间层的外表面上的并且与其共 同延伸的一种TPU。

如果希望的话，围绕最外面的热塑性层可以包括一个第四层、或多个 附加层。

这些层可以是被共挤出的，这样使得不要求多个粘合剂层或多个结系 层。在该挤出过程中使该TPU与该PVDF或PVDF共聚物相接触并且导 致一种直接的结合。这是有利的，因为消除了一个粘合剂层或结系层的必 要性因此减少了总费用。其结果是在多个层之间的一种更加持久的结合/ 粘附。全部使用热塑性材料的另一个优点是观察燃料/流体移动穿过管材的 能力。

在此披露的这些构造提供了在SAEJ1737测试条件下或在此说明的通 用的筛选法下最大渗透等级为15g/m²/天、更特别地为7g/m²/天并且甚至 更特别地为5g/m²/天。

总体上，这些管材构造具有从约2.0mm和约25.4mm的内径(ID)， 更具体地从约2.4mm至约9.5mm并且甚至更具体地从约6.1mm至约6.5 mm。

使用共挤出还提供了在一种连续性的基础上生产管材的能力，这样可 以制备不同长度的管，不像在这方面受到限制的热固性管。使用热塑性材 料作为最外层还提供了定做带有标识、颜色、等的夹套的能力。它有可能 将一种着色剂加入该热塑性塑料中，这样使得该外层具有给予该管材的一 种均匀的着色。