Die Erfindung betrifft mehrlagige Kraftstoffleitung mit einer mit dem Kraftstoff in Berührung kommenden inneren Schicht und einer die Außenfläche der Kraftstoffleitung bildenden äußeren Schicht.

Unter einer Kraftstoffleitung werden dabei nicht nur flüssigen Kraftstoff führende Leitungen verstanden, sondern auch Leitungen, die Kraftstoffgas enthaltende Gase führen. Die Kraftstoffleitungen können druckbeaufschlagte Leitungen oder drucklose Leitungen sein.

Als Materialien für die Herstellung der äußeren Schicht haben Polyamide den Vorteil, dass sie über eine hohe Beständigkeit gegenüber Temperatur- und Druckbelastungen verfügen. Daher werden heutzutage zur Herstellung von Kraftstoffleitungen, die innerhalb oder auch außerhalb des Tanks eingesetzt werden, hauptsächlich Polyamide verwendet. Beispielsweise umfasst eine bekannte mehrschichtige Kraftstoffleitung eine innere Schicht aus einem Polyamid, eine äußere Schicht aus einem Polyamid und eine zwischen diesen beiden Schichten angeordnete Sperrschicht aus einem Ethylen-Vinyl- alkohol-Copolymer (EVOH), welche dem Ausdiffundieren von Kohlenwasserstoffen aus dem Kraftstoff in die Umgebung entgegenwirkt.

Polyamide haben aber auch den Nachteil, dass sie Oligomere enthalten, die bei Kontakt mit dem Kraftstoff, insbesondere bei Kontakt mit alkoholhaltigem Kraftstoff, von diesem ausgewaschen werden können und das Kraftstoffzufuhrsystem zum Motor bzw. Anbauteile verstopfen können.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine mehrschichtige Kraftstoffleitung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass das Auswaschen von Oligomeren durch den in ihr geförderten Kraftstoff zumindest vermindert, wenn nicht gar vollständig verhindert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine mehrschichtige Kraftstoff- leitung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher die innere Schicht Polyethylen umfasst. Die Verwendung von Polyethylen zur Herstellung von Kraftstoffleitungen ist für den Fachmann an sich abwegig, da es mit ca.

120°C einen sehr niedrigen Schmelzpunkt aufweist, insbesondere, wenn man ihn mit dem Schmelzpunkt von PA6 von ca. 220°C und dem anderer Polyamide vergleicht. Zudem lässt die mechanische Stabilität von Polyethylen zu wünschen übrig. Kurz zusammengefasst: Polyethylen verfügt im Hinblick auf die Verwendung zur Herstellung von Kraftstoffleitungen weder über die erforderliche Temperaturbeständigkeit noch über die erforderliche Druckbeständigkeit. Überraschenderweise hat es sich aber gezeigt, dass man dann, wenn man Polyethylen lediglich als Sperrschicht gegen das Auswaschen von Oligomeren verwendet, die Außenschicht aber gleichwohl aus einem Polyamid herstellt, trotzdem insgesamt die erforderliche Temperatur- und Druckbeständigkeit erzielen kann.

Überraschenderweise hat sich ferner gezeigt, dass in Bereichen, die nicht so hoher Temperaturbeanspruchung ausgesetzt sind, die Außenschicht anstelle von Polyamid auch Polypropylen umfassen kann, vorzugsweise aus Polypropylen oder einem Polypropylen enthaltenden Compound oder einer Polypropylen enthaltenden Legierung oder einem Polypropylen-Copolymer gebildet sein kann. Das Polypropylen enthaltende Compound oder die Polypropylen enthaltende Legierung kann dabei ferner Polyethylen oder Polyamid enthalten. Ferner kann das Polypropylen-Copolymer ein Copolymer mit Polyethylen oder/und Polyamid sein. Schließlich kann das Polypropylen ein modifiziertes Polypropylen sein, beispielsweise ein flammgeschütztes oder/und thermostabilisiertes oder/und schlagzähmodifiziertes Polypropylen.

Als Polyethylen kann beispielsweise hochdichtes Polyethylen (HDPE) oder/und vernetztes Polyethylen oder/und Polyethylen erhöhter Temperaturbeständigkeit (PERT nach DIN 16833/34) eingesetzt werden. Bei dem letztgenannten PERT tritt zwar die vorstehend diskutierte Temperaturproblematik nicht in dem gleichen Maße auf wie bei HDPE und vernetztem Polyethylen. Das vorstehend zur Druckproblematik Gesagte trifft auf PERT aber in analoger Weise zu. Besonders bevorzugt wird HDPE eingesetzt, da es neben den vorstehend diskutierten Vorteilen auch noch den weiteren Vorteil hat, kostengünstig erhältlich zu sein.

Vorzugsweise besteht die innere Schicht vollständig aus Polyethylen. In Anwendungsfällen, bei denen die Temperaturbeständigkeit eine vordringliche Anforderung ist, kann die innere Schicht aber auch aus einem Polyethylen und Polyamid umfassenden Compound oder einer Polyethylen und Polyamid umfassenden Legierung oder einem Polyethylen/Polyamid-Copolymer gebildet sein. Der Anteil von Polyamid kann dabei als Kompromiss zwischen der Forderung nach Temperaturbeständigkeit und der Forderung nach Oligomer- freiheit bestimmt werden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass der Oligomeranteil in Polyamid durch Auswaschen in Alkohol reduziert werden kann.

Durch die Wahl der Schichtdicke der inneren Schicht in Relation zur Gesamtdicke der Wandung der Kraftstoffleitung können die gewünschten Eigenschaften in gewünschter Weise eingestellt werden. Je dünner die innere Schicht ist, d.h. je dicker folglich die Polyamid-Schicht ist, desto besser ist die Temperatur- und Druckbeständigkeit der Kraftstoffleitung. Je dicker hingegen die die innere Schicht ist, d.h. je dünner folglich die Polyamid-Schicht ist, desto kostengünstiger kann die Kraftstoffleitung hergestellt werden. Um die erwünschte Sperrwirkung gegen das Auswaschen von Oligomeren erzielen können, sollte die Polyethylen-Schicht jedoch eine Mindestschichtdicke von 0, 1 mm nicht unterschreiten.

Um elektrostatische Aufladungen, die beim Durchfluss von Kraftstoff durch die Kraftstoffleitung entstehen können, reduzieren, wenn nicht gar vollständig verhindern zu können, wird ferner vorgeschlagen, dass die mit dem Kraftstoff in Berührung kommende innere Schicht als leitfähige Schicht ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, dass man dem Material der inneren Schicht Ruß oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen zusetzt, wobei der auf die Gesamtmenge bezogene Mengenanteil von Ruß zwischen etwa 0% und etwa 20% beträgt, während er bei Kohlenstoff-Nanoröhrchen vorzugsweise weniger als 6% beträgt.

Als Polyamid kann in Abhängigkeit der speziellen Anforderungen des jeweiligen Anwendungsfalls ein beliebiges geeignetes Polyamid ausgewählt werden, beispielsweise PA6, PA66, PA666, PA10 0, PA610, PA612, PA11 , PA12 oder PPA. So kann bei einer zur Anordnung im Inneren eines Kraftstofftanks bestimmten Kraftstoffleitung die Außenschicht aus PA6 gebildet sein, während bei einer zur Anordnung außerhalb eines Kraftstofftanks bestimmten Kraftstoffleitung die Außenschicht aus PA610 oder PA612 gebildet sein kann.

Bei einer zur Anordnung außerhalb eines Kraftstofftanks bestimmten Kraftstoffleitung kann ferner zwischen der inneren Schicht und der äußeren Schicht eine Zwischenschicht vorgesehen sein, vorzugsweise eine Sperrschicht, welche dem Ausdiffundieren von Kohlenwasserstoffen entgegenwirkt. Hierdurch können unerwünschte Emissionen zuverlässig vermieden werden. Derartige Zwischenschichten können bei Verwendung von Diesel als Kraftstoff entfallen, da Diesel eine erheblich geringere Tendenz zum Ausdiffundieren hat als andere Kraftstoffe. Die Zwischenschicht kann beispielsweise aus Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (EVOH), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyoxymethylen (POM) oder Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) gefertigt sein. Bevorzugt kommt jedoch EVOH zum Einsatz, da es einerseits kostengünstig erhältlich ist und andererseits die an ein Kohlenwasserstoffbarrierematerial gestellten Anforderungen erfüllt.

Um einen guten Zusammenhalt der einzelnen Schichten zuverlässig sicherstellen zu können, kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass zwischen der inneren Schicht und der ihr benachbarten Schicht, nämlich der äußeren Schicht oder der Zwischenschicht, eine Haftvermittlerschicht vorgesehen ist, oder/und, dass zwischen der äußeren Schicht und der Zwischenschicht eine Haftvermittlerschicht vorgesehen ist. Das Material der Haftvermittlerschicht kann dabei auf Basis von Polyethylen oder/und Polypropylen oder/und Polyamid hergestellt sein, um auf molekularer Ebene eine möglichst gute strukturelle Verträglichkeit der aneinander angrenzenden Schichten erzielen zu können. Eine auf Basis von Polyamid, beispielsweise PA6, hergestellte Haftvermittlerschicht hat darüber hinaus den Vorteil, dass die Haftvermittlerschicht die Steifigkeit oder/und Druckbeständigkeit der Kraftstoffleitung erhöhen kann.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffleitung kann alternativ von einem Glattrohr oder einem Wellrohr gebildet sein.

Beispiele

Beispiel 1 :

Ein Glattrohr mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Wandstärke von 1 mm umfasst vier Schichten. Die äußere Schicht ist aus PA612 gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,45 mm ± 0,05 mm auf. Die innere Schicht ist aus HDPE gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,35 mm ± 0,05 mm auf. Zwischen diesen beiden Schichten ist eine Kohlenwasserstoff-Sperrschicht aus einem EVOH mit einer Schichtdicke von 0, 10 mm ± 0,03 mm vorgesehen. Zwischen der EVOH-Schicht und der inneren Schicht aus HDPE ist ferner eine Haftvermittlerschicht auf Polyethylenbasis mit einer Schichtdicke von 0, 10 mm ± 0,03 mm vorgesehen.

Dieses Rohr ist zum Einsatz außerhalb des Tanks geeignet. Die hohe PA612-Schichtdicke bedingt, dass dieses Rohr eine gute Druckbeständigkeit aufweist.

Beispiel 2:

Ein Glattrohr mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Wandstärke von 1 mm umfasst fünf Schichten. Die äußere Schicht ist aus PA612 gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,30 mm ± 0,05 mm auf. Die innere Schicht ist aus HDPE gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,35 mm ± 0,05 mm auf. Zwischen diesen beiden Schichten ist eine Kohlenwasserstoff-Sperrschicht aus einem EVOH mit einer Schichtdicke von 0, 15 mm ± 0,03 mm vorgesehen. Sowohl zwischen der EVOH-Schicht und der inneren Schicht aus HDPE als auch zwischen der EVOH-Schicht und der äußeren Schicht aus PA612 ist ferner eine Haftvermittlerschicht auf Polyethylenbasis mit einer Schichtdicke von 0,10 mm ± 0,03 mm vorgesehen.

Auch dieses Rohr ist zum Einsatz außerhalb des Tanks geeignet. Die geringere PA612-Schichtdicke bedingt, dass dieses Rohr eine entsprechend geringere Druckbeständigkeit aufweist als das Rohr gemäß Beispiel 1 .

Beispiel 3:

Ein Glattrohr mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Wandstärke von 1 mm umfasst fünf Schichten. Die äußere Schicht ist aus PP gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,30 mm ± 0,05 mm auf. Die innere Schicht ist aus HDPE gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,35 mm ± 0,05 mm auf. Zwischen diesen beiden Schichten ist eine Kohlenwasserstoff-Sperrschicht aus einem EVOH mit einer Schichtdicke von 0, 15 mm ± 0,03 mm vorgesehen. Sowohl zwischen der EVOH-Schicht und der inneren Schicht aus HDPE als auch zwischen der EVOH-Schicht und der äußeren Schicht aus PP ist ferner eine Haftvermittlerschicht auf Polyamidbasis mit einer Schichtdicke von 0,10 mm ± 0,03 mm vorgesehen.

Auch dieses Rohr ist zum Einsatz außerhalb des Tanks geeignet. Die geringere Schichtdicke der Außenschicht und die Verwendung von PP als Material für die Außenschicht bedingt, dass dieses Rohr eine entsprechend geringere Druckbeständigkeit aufweist als das Rohr gemäß den Beispielen 1 und 2. Aufgrund des PP-Anteils ist es jedoch kostengünstiger zu fertigen als die Rohre gemäß den Beispielen 1 und 2. Beispiel 4:

Ein Glattrohr mit einem Au ßend u rchmesser von 8 mm und einer Wandstärke von 1 mm umfasst drei Schichten. Die äußere Schicht ist aus PA612 gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,40 mm ± 0,05 mm auf. Die innere Schicht ist aus HDPE gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,50 mm ± 0,03 mm auf. Und zwischen diesen beiden Schichten ist eine Haftvermittlerschicht auf Polyethylenbasis mit einer Schichtdicke von 0, 10 mm ± 0,03 mm vorgesehen.

Aufgrund des Fehlens der Kohlenwasserstoff-Sperrschicht ist dieses Rohr zum Einsatz innerhalb des Tanks bestimmt. Die hohe HDPE-Schichtdicke bedingt, dass dieses Rohr eine geringe Druckbeständigkeit aufweist.

Beispiel 5:

Ein Glattrohr mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Wandstärke von 1 mm umfasst drei Schichten. Die äußere Schicht ist aus PP gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,40 mm ± 0,05 mm auf. Die innere Schicht ist aus HDPE gebildet und weist eine Schichtdicke von 0,50 mm ± 0,03 mm auf. Und zwischen diesen beiden Schichten ist eine Haftvermittlerschicht auf Polyamidbasis mit einer Schichtdicke von 0, 10 mm ± 0,03 mm vorgesehen.

Aufgrund des Fehlens der Kohlenwasserstoff-Sperrschicht ist dieses Rohr zum Einsatz innerhalb des Tanks bestimmt. Die hohe HDPE-Schichtdicke bedingt, dass dieses Rohr eine geringe Druckbeständigkeit aufweist. Aufgrund des PP-Anteils ist es jedoch kostengünstiger zu fertigen als das Rohr gemäß Beispiel 4.

Allen Beispielen ist gemeinsam, dass sie einen Außendurchmesser von 8 mm und eine Wandstärke von 1 mm aufweisen, und zudem über eine Streckspannung in Extrusionsrichtung von mindestens 20 Mpa, eine Bruchdehnung von mindestens 250% und eine Vergleichsspannung von mindestens 15 Mpa verfügen.