JP2002156076A - 補強複層ホース - Google Patents

補強複層ホース

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JP2002156076A
JP2002156076A JP2000356214A JP2000356214A JP2002156076A JP 2002156076 A JP2002156076 A JP 2002156076A JP 2000356214 A JP2000356214 A JP 2000356214A JP 2000356214 A JP2000356214 A JP 2000356214A JP 2002156076 A JP2002156076 A JP 2002156076A
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Hiroshi Yamaguchi
博 山口
Munetoshi Noda
宗利 野田
Makoto Yoshino
誠 吉野
Keiichi Kitamura
圭一 北村
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Denso Corp
Toyoda Gosei Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷媒ホース等に適用した場合において、耐用
期間の延長化ないしメインテナンスフリーの要請に応え
易い補強複層ホースを提供すること。 【解決手段】 エチレンビニルアルコール共重合樹脂層
(EVOH層)12、該EVOH層12の内側に形成さ
れる保護樹脂層14、EVOH層12の外側に形成され
る低透水ゴム層16、及び、該低透水ゴム層16の外側
に形成される補強繊維層18を備えた補強複層ホース。
設定負荷圧時におけるEVOH層12の伸び(%)が、
片振り引張疲れ限度(σU )、又は、該片振り引張疲れ
試験における設定疲れ破壊繰り返し数(N)における繰
り返し応力(σ)に対応する伸び以下となるように、ホ
ース全体構成を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、補強複層ホースに
関し、さらに詳しくは、高度の耐ガス透過性に対応する
ために補強繊維層の内側に間接的又は直接的にエチレン
ビニルアルコール共重合樹脂層(EVOH層)を備えた
補強複層ホースに関する。
【0002】ここでは、補強複層ホースとして、補強繊
維層の内側に低透水ゴム層を介してEVOH層を備えた
冷媒ホースを例にとり説明するが、他の耐ガス透過性を
要求される補強複層ホース、例えば、化学工場等におけ
る配管接続用ホース等に勿論適用可能である。
【0003】
【用語の定義】本明細書で用いる「疲れ試験」に関する
主たる各用語の意味は、それぞれJISK 7118 に基づい
て下記のとおりとした(日本規格協会編「JISハンド
ブック11−1プラスチック試験編」(2000-4-24 )日
本規格協会) 「繰り返し応力」…ある一定の最大値と最小値の間を周
期的に変動する応力。
【0004】「最大応力、最小応力」…正負の符号を考
慮に入れた繰り返し応力の最大値及び最小値(注:引
張、圧縮の場合は、引張応力を正、圧縮応力を負にと
る。) 「繰り返し数」…疲れ試験で試験片に一定の振幅で繰り
返し応力を加えたときの応力の繰り返しの回数。N又は
nで表し、Nは疲れ破壊までの繰り返し数、nは疲れ試
験中の応力の繰り返し数をいう。
【0005】「片振り応力」…同じ正負の符号の最大値
と最小値が0となる繰り返し応力 「疲れ限度」…無限回の繰り返しに耐える応力の上限
値。プラスチック材料の場合は、107 回までに疲れ限
度(S−N線図でそれ以上は横軸に対して水平となる繰
り返し応力)を示さない場合が多く、一般に107 回ま
でに破壊しない応力の上限値を用いる。
【0006】
【発明の背景】自動車のエアコンディショナー(空調
器)の冷凍サイクルとしては、図1に示すような蒸気圧
縮式のものが採用されている。(「新編 自動車工学便
覧」自動車技術会、昭和59年10月10日発行、第7
編1−123p、図1−326を引用)。
【0007】この冷凍サイクルの原理の同文献同頁にお
ける説明文を下記に引用する。
【0008】「液化冷媒は膨張弁を通り断熱膨張(絞
り作用)をし、圧力と温度が下がり霧状で蒸発器へ入
り、外部より熱を吸収して気化(蒸発)し、等温膨張を
続け、空気の冷却作用を果たし、過熱蒸気となって圧
縮器に吸入され、断熱圧縮して高温高圧のガスの状態
で凝縮器に達し、外部に熱を放出しての状態に戻
る。」通常、冷媒ホースは、振動の激しい圧縮器の吸引
口と吐出口とにおける各配管との接続に使用されてい
る。
【0009】昨今、上記冷凍サイクルにおける冷媒とし
て、フロンレス化の要請(環境フレンドリーの要請)か
ら従来のフロン(例えば、フロン−12:CCl2
2 )から二酸化炭素(炭酸ガス:CO2 )が採用されつ
つある。
【0010】しかし、二酸化炭素を冷媒とした場合、冷
媒ホースには、高度の耐ガス透過性が要求される。
【0011】第一に、二酸化炭素の分子量がフロン(フ
ロン−12)のそれに比して格段に小さく(CO2 :4
4、CCl22 :121)、拡散速度(分子量の平方
根に反比例する:グレアムの法則)も、CO2 /CCl
22 =(121/44)1/ 2 ≒1.7となるためであ
る。第二に、二酸化炭素の冷凍サイクルにおける運転時
(稼働時)の設定圧が、フロン(フロン−12)のそれ
に比して格段に高い(前者:12MPa、後者:約1.
5MPa)ためである。
【0012】このため、例えば、補強層の内側にゴム層
を介してEVOH層を備えた下記構成の二酸化炭素冷媒
輸送用ホース(補強複層ホース)が提案されている(特
開2000−18440号)。
【0013】「複層構造を有する二酸化炭素冷媒輸送用
のホースであって、少なくとも一層のEVOH(エチレ
ン−ビニルアルコール共重合体)薄膜層を備え、且つ、
EVOH薄膜層よりも外周側にゴム製の低透水層を備え
ていることを特徴とする二酸化炭素冷媒輸送用ホー
ス。」しかし、上記構成において、EVOH層の外周側
にゴム層(ゴム性の低透水層)さらに繊維補強層を順次
備えた構成とした冷媒ホース(二酸化炭素冷媒輸送用ホ
ース)は、本発明者らが検討した結果、昨今の耐用期間
の延長化ないしメインテナンスフリーの要請に応え難い
ことがことが分かった。すなわち、耐ガス透過性を増大
させようとしてEVOH層を厚肉化(例えば、0.2mm
以上)させた場合、耐屈曲疲労性はより低下して、より
耐用期間の延長化ないしメインテナンスフリーの要請に
応え難くなることが分かった。ちなみに、上記公開公報
には、EVOH層に適用される肉厚は30〜150μm
と記載されている(段落番号
【0027】参照)。
【0014】
【発明の概要】本発明は、上記にかんがみて、冷媒ホー
ス等に適用した場合において(特にEVOH層を厚肉化
した場合において)、耐用期間の延長化ないしメインテ
ナンスフリーの要請に応え易い補強複層ホースを提供す
ることを目的とする。
【0015】本発明者らは、上記目的を達成するため
に、鋭意開発に努力をする過程で、耐用期間が相対的に
短い理由は、EVOH層が繰り返し伸び(繰り返し応
力)を受けることにより発生する疲労破壊であることを
見出した。
【0016】各機器の間に配される各冷媒ホース(特
に、圧縮器と凝縮器との間に配される冷媒ホース)は、
圧縮器の運転時(作動時)に、常態径(運転停止時径)
から運転時径に拡径する。圧縮器の運転時には、内部流
体が停止時の流体圧から加圧されて高圧となるためであ
る。
【0017】そして、二酸化炭素の場合、運転時の設定
圧は、フロンに比して前記の如く格段に高圧(約10
倍)となるため、ホースの拡径率も相対的に増大する。
したがって、EVOH層が受ける繰り返し伸縮率も高く
なり、EVOH層自体のもつ剛直性(引張弾性率、曲げ
弾性率等)が高く、アイゾット衝撃強度が低いこともあ
いまって疲労破壊が促進されるものと推定される。
【0018】ちなみに、ポリアミド(PA−6)の場
合、引張弾性率:2.8×105kPa、曲げ弾性率:4.
9×105 kPa 、アイゾット衝撃強度:55−65J
m-1、融点:215℃であるのに対し、EVOHの場
合、引張弾性率(ヤング率):2.7×104 〜2.4
×104 kgf / cm2(約2.4×106 〜2.7×10
6 kPa)、曲げ弾性率:3.6×104 〜2.5×104
kgf / cm2(約2.5×10 6 〜3.6×106 kPa
、アイゾット衝撃強度:1.3〜1.7kg・ cm/ cm
(約13〜17Jm-1)、融点:160〜183℃であ
る。
【0019】ポリアミドは「三田達監訳『MARUZEN 高分
子大辞典』(平6−9−20)丸善、p987表10−
6」から、EVOHは、「実用プラスチック辞典編集委
員会編「実用プラスチック辞典」(1994-1-5)産業調査
会、p.157 」から、それぞれ引用したものである。
【0020】本発明者らは、上記にかんがみて、EVO
H層の引張破壊伸び(JIS K 7113)対する使用域(冷凍
サイクル運転時)における伸びの比を所定以下とすれ
ば、冷凍ホース等の耐用期間が伸びることを見出して下
記構成の補強複層ホースに想到した。
【0021】エチレンビニルアルコール共重合樹脂層
(EVOH層)、該EVOH層を内側に形成される保護
樹脂層、前記EVOH層の外側に形成される低透水ゴム
層、該低透水ゴム層の外側に形成される補強繊維層を備
えた補強複層ホースにおいて、設定負荷圧時における前
記EVOH層の伸び(%)が、片振り引張疲れ限度(σ
U )、又は、該疲れ限度の試験における設定疲れ破壊繰
り返し数(N)における繰り返し応力(σ)が付加され
たときの伸び以下となるように、ホース全体構成が設定
されていることを特徴とする。
【0022】当該構成とすることにより、格段に耐久性
が向上して、冷媒ホース等における、耐用期間の延長な
いしメインテナンスフリーの要請に応え易くなる。
【0023】そして、上記EVOH層の伸び(%)の制
御は、補強繊維層の拡径量により、さらに必要により低
透水ゴム層の肉厚の薄肉化を加味して行なうことが、容
易に当該制御ができる。
【0024】具体的には、EVOH層の中心径Dを4〜
10mmとし、低透水ゴム層の肉厚tを0.3〜0.6m
m、ホース負荷圧:22.5MPaにおける補強繊維層
の外径変化量(拡径量)rを以下の式をみたすようにす
る。
【0025】r≦0.05D−2×0.15t 当該構成とすることにより、炭酸ガス冷媒ホースに適用
した場合、さらなる、耐冷媒透過性の増大とともに、耐
用期間の延長及びメインテナンスフリー化がより容易と
なる。
【0026】耐熱性樹脂層が、ポリオレフィン変性ポリ
アミド樹脂であり、低透水ゴム層が、ブチルゴム層(I
IR層)とすることが、炭酸ガス冷媒ホースにより好適
である。
【0027】
【実施の形態】ここでは、図2に示すような、冷媒ホー
スを例にとり説明するが、これに限られるものではな
い。
【0028】以下、冷媒ホースにおける各層の肉厚寸法
等は、例えば、ホース内径4〜6mm、ホース外径を10
〜12mmとしたときのものである。ホースの大きさ、肉
厚等により、各層の肉厚寸法は当然変動する。
【0029】本実施形態の冷媒ホースは、EVOH層1
2、該EVOH層12の内側に形成される保護樹脂層1
4、EVOH層12の外側に形成される低透水ゴム層1
6、及び、該低透水ゴム層16の外側に形成される補強
繊維層18を備えた構成である。さらに、本実施形態で
は、必然的ではないが、補強繊維層18の外側に耐候性
ゴム層20を備えている。
【0030】そして、本実施形態においては、設定負荷
圧時におけるEVOH層の伸び(%)が、片振り引張疲
れ限度(σU )、又は、該片振り引張疲れ試験における
設定疲れ破壊繰り返し数(N)における繰り返し応力
(σ)が付加されたときの伸び以下となるように、ホー
ス全体構成が設定されている。
【0031】すなわち、EVOH層の伸びを当該構成と
することにより、EVOH層が疲れ限度(N=107
おける)以下の応力しか受けないため、通常の使用状態
では実質的に疲れ破壊が発生しない。又は、設定疲れ破
壊繰り返し数(例えば、通常の車の耐用期間を想定して
N=105 )まで疲れ破壊が発生しない応力以下の応力
しか受けない。したがって、冷媒ホースに適用した場
合、耐用期間の延長化ないしメインテナンスフリーの要
請に応えることが可能となる。
【0032】なお、EVOHにおける片振り引張疲れ試
験は、JIS K 7118に基づいて実際に行なって求める。し
かし、下記の如く、データブックから推定して求めても
よい。
【0033】片持ち両振り平面曲げにおけるものである
が、「プラスチックハンドブック・工業調査会」のp1
37に記載されている「各種プラスチックの疲れ強さ」
のデータから疲れ強さ/引張強さ≒0.25の関係が推
定される。ちなみに、ナイロン:0.22、ポリカーボ
ネート:0.15、メタクリル樹脂:0.35である。
また、ねじり疲労におけるものであるが、同文献p18
1における図13.3から、N=105 における応力
は、疲れ限度(N=107 )におけるそれの約2倍であ
る。
【0034】したがって、EVOHとして、引張強さ:
77.5MPa(790kgf/cm2 )のものを使用した場
合、疲れ限度(N=107 応力上限値)は25.5MP
a,設定疲れ破壊繰り返し数応力(N=105 )は1
2.25MPaとなる。
【0035】具体的には、ホース設定負荷圧(最大負荷
圧:耐圧圧力)における前記EVOH層の伸び(%)の
制御を、前記補強繊維層の外径変化量(拡径量)によ
り、必要により前記低透水ゴム層の薄肉化を加味して行
なう。
【0036】より具体的には、EVOH層の中心径Dを
4〜10mmとし、低透水ゴム層(中間ゴム層)の肉厚t
を0.3〜0.6mmとして、ホース負荷圧22.5MP
aにおける前記補強繊維層の外径変化量(拡径量)r
を、r≦0.05D−2×0.15tの式をみたす値
(約0.02〜0.41mm)とする。
【0037】上記式は、105 疲れ破壊繰り返し数にお
ける繰り返し応力時のEVOHの伸び率:0.05、中
間ゴム層の圧縮率(ゴム層肉厚が変わっても一定):
0.15とみなし、 (ゴム層で吸収できるEVOHの伸び:2×0.15
t)+(補強繊維層の拡径量:r)≦(105 繰り返し
応力時のEVOHの伸び:0.05D) の式から、右辺にEVOHの伸びを移項したものであ
る。
【0038】以下に、各層の構成をより、具体的に説明
する。
【0039】EVOH層12は、ガス(冷媒)のバリア
層の作用を奏するものである。その肉厚は、通常、0.
2〜0.8mm、望ましくは、0.3〜0.6mmとする。
EVOH層12が厚すぎるとホースの可撓性に問題が発
生し易く、逆に薄すぎるとガスバリア性の問題が発生し
易い。なお、EVOH層は、前記公開公報における肉厚
30〜150μmのような薄膜層としてもよいが、特
に、本発明においては高度のガスバリア性が要求される
ため上記のような値とする。
【0040】なお、具体的にEVOH材料としては、株
式会社クラレから「エバールEP−F101・H101
・E105」等の商品名で上市されているものを使用で
きる。例えば、炭酸ガス透過量(cc・20 μ /(m2・24h
・atms) )で見てみると、エバール−Fタイプ:0.8
1、同Eタイプ:7.1であるのに対し、二軸延伸ナイ
ロン6:205である(前記「実用プラスチック辞典」
p160,表10−9参照)。
【0041】そして、EVOHは、前述の如く、融点
(耐熱性)及び耐衝撃性(耐低温性)もPA−6等に比
して低い。このため、通常、EVOH層12の内側には
ポリアミド樹脂等からなる保護樹脂層14が形成されて
いる。冷媒ホースは、圧縮器の吸引側で低温の冷媒に曝
され、吐出側で高温・高圧の冷媒に曝されるためであ
る。
【0042】ここで、保護樹脂層14は、EVOH層を
直接、低温又は高温の冷媒にさらさず、それらに耐える
耐熱性及び耐低温性を有すれば特に限定されない。望ま
しくは、EVOH層との接着性が良好なものが望まし
い。例えば、ポリアミド、ポリアセタール(POM)、
飽和ポリエステル等を挙げることができる。
【0043】特に望ましい材料としては、冷媒ホースに
は上記の如く耐低温性も要求されるため、ポリアミド
(PA−6、PA−66、PA−12等)と変性ポリオ
レフィン系ゴム(無水マレイン酸変性EPDM)との質
量比:90/10〜60/40でフレンドした耐衝撃性
(特に低温耐衝撃性)を向上させポリマーアロイに、さ
らに、EVOH層との接着性を改善の目的で、ε−カプ
ロラクトンを1〜10質量%( m/m%)を添加したもの
が望ましい(前記公開公報
【0004】参照)。より具体的には「ザイテルST8
11HS」のグレードでデュポン社から製造・販売され
ているものを挙げることができる。
【0044】上記保護樹脂層14の肉厚は、0.1〜
0.30mm、望ましくは0.15〜0.25mmとする。
保護樹脂層14の肉厚が薄すぎると、EVOH層の保護
作用を奏し難く、厚すぎるとホース全体の剛性が高くな
り過ぎる傾向にある。
【0045】低透水ゴム層16は、外気の水分が冷媒中
に侵入するのを阻止するとともに、EVOH層の耐衝撃
性が小さいのを補完する作用を奏する。
【0046】低透水ゴム層16は、EVOH層12の耐
衝撃性を補完する見地から、EVOH層12の外側に隣
接させてある。ここで(請求の範囲も含む。)「隣接」
とは両層の間に他のホース機能層を介在させないで直接
的に接合していると言う意味であり、ホース機能(耐透
過性等)に積極的に寄与しない接着層等が介在していて
も両層は隣接していることとなる。
【0047】低透水ゴム層16の形成ゴム材料として
は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等でもよいが、高価で
あるため、通常、汎用ゴム中で、相対的に耐透水性に優
れたブチルゴム(IIR)、塩素化ポリエチレン(C
M)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、エピクロ
ロヒドリンゴム(ECO・CO)等を用いる。これらの
うちで、特に耐ガス透過性(耐透水性)に優れているI
IRが望ましい。
【0048】低透水ゴム層16の肉厚は、本実施形態で
は0.6mm以下、望ましくは、0.2〜0.5mmとす
る。当該肉厚が薄すぎると、必要な透水性が確保しがた
いとともに、EVOH層の耐衝撃性を補完する作用を奏
し難い。厚すぎると、本発明の目的である、EVOH層
の最大拡径量(EVOH層の伸び(%))を所定以下
(片振り引張疲れ限度(σU )、又は、該疲れ限度の試
験における設定疲れ破壊繰り返し数(N)における繰り
返し応力(σ)が付加されたときの伸び以下)にするこ
とが困難となる。
【0049】上記低透水ゴム層16の外側に形成する補
強繊維層は、ホース曲げ性(可撓性)を阻害しない範囲
内で可及的に拡径量の小さいもの、すなわち、上記EV
OH層の伸びを所定以下にできるものなら特に限定され
ない。具体的には、アラミド(液晶性芳香族ポリアミド
繊維)、液晶性芳香族ポリエステル繊維等を用いた編組
補強層が上記要件を達成し易くて望ましい。
【0050】ここで、アラミドとは、「2個のベンゼン
環に直接結合しているアミド又はイミド結合が質量比で
85%以上で、イミド結合がある場合は、その数がアミ
ド結合の数を超えない長鎖状合成高分子から成る繊
維。」を意味する(JIS L 0204-2「繊維用語(原料部
門)第2部:化学繊維」参照)。
【0051】具体的には、「ケブラー」(du Pont
社)、「トワロン」(Enka社)、「テクノーラ」(帝
人)等の商品名で製造・販売されているものを使用でき
る。例えば、ケブラー(パラフェニレンテレフタルアミ
ド)中間伸度1.0%(98.1Nの時)を好適に使用
可能である。
【0052】上記、液晶性芳香族ポリエステル繊維と
は、「液晶性の全芳香族ポリエステルを繊維としたもの
で、引張特性と耐熱性のきわめて優れた材料」で、「ベ
クトラン」(クラレ)の商品名で製造・販売されている
ものがある(牧廣他編「図解プラスチック用語辞典第2
版」日刊工業社刊、1994.11 発行参照)。
【0053】繊維層の編組の条件は、 ケブラー :1500D/1 3本合糸、24打、55
°、ピッチ20.5 テクノーラ:1000D/1 4本合糸、24打、55
°、ピッチ20.5 である。
【0054】上記耐候性ゴム層20は、通常、耐候性の
良好な、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ブチル
ゴム(1IR)、クロロプレンゴム(CR)等のゴム材
料で形成する。これらの内で、EPDMが、コスト、耐
久性の見地から望ましい。この耐候性ゴム層は、繊維補
強層の光・熱・さらには薬剤等のよる影響を低下させる
とともに、物理的衝撃に直接さらすのを避けるプロテク
タ的作用を奏するものである。
【0055】耐候性ゴム層20の肉厚は、通常、0.5
〜4mm、望ましくは1〜2mmとする。当該肉厚が薄すぎ
ると上記プロテクタ的作用を奏し難く、厚すぎると材料
的に無駄であり、且つ、占有空間が増大する。
【0056】次に、上記冷媒ホースの製造は、図3に示
すような工程にしたがって行なう。
【0057】ここで、工程樹脂保護層/EVOH層二
層押出のとき、後述の補強繊維層の形成時に内管が閉塞
しないように、通常、マンドレルを挿入した状態で押し
出す。
【0058】工程EVOH層表面の接着性付与処理の
態様としては、ふっ素系接着剤(MONICAS VT-200 横浜
高分子研究所)を塗布したり(EVOH層と低透水ゴム
層との間に接着層が介在する結果となる。)、コロナ放
電やプラズマ放電等の表面活性化処理をしたり、それら
を適宜組み合わせて行なう。
【0059】工程低透水性ゴム層を形成するゴム配合
物に、EVOH層との接着性を付与する接着成分を混練
しておくこともできる。上記2.の接着性付与処理を不
要ないし組み合わせることもできる。
【0060】工程低透水性ゴム層表面の接着性付与処
理の態様としては、低透水性ゴム層と補強繊維との接着
性を考慮した溶剤系接着剤(例えば「ケムロック#40
2」(ロードファーイースト社製、イソシアネート系接
着剤)を塗布したりして行なう。
【0061】工程編組補強繊維層を形成の条件は、前
述の通りである。また、使用する補強糸には、通常、編
組層の安定及び内・外ゴム層との接着性確保の見地から
水溶性接着剤(例えば、RFL(Resorcin Formalin La
tex))を含浸したものを使用する。
【0062】工程補強繊維層表面の接着性付与処理
は、補強糸として上記の如くRFL処理したものを使用
すれば必然的ではないが、工程同様、中間ゴム層(低
透水性ゴム層)と補強繊維との接着性を考慮した溶剤系
接着剤を塗布してもよい。
【0063】工程加硫工程は、蒸気缶によるバッチ加
硫でもTPX(三井石油化学社製、トリメチルペンテ
ン)被覆後の高周波・熱風・蒸気等による連続加硫でも
よい。このときの加硫条件は、例えば、バッチ加硫の場
合、150〜165℃×30〜50min とする。
【0064】
【発明の効果】本発明の複層補強ホースは、上記のよう
な構成により、冷媒ホース等における耐用期間の延長な
いしメインテナンスフリーの要請に応え易くなる。
【0065】なお、本発明は、EVOH層を有する補強
複層ホースばかりでなく、EVOHと同様に高剛性で、
耐屈曲疲労性を備えた機能性樹脂層を有する複層補強ホ
ースにも適用できるものである。
【0066】アラミド(試算例・)及びポリエステ
ル繊維(試算例)でそれぞれ補強繊維層を形成した下
記設定仕様の複層補強ホースについて、ホース破裂圧:
22.5MPaとしたときの、補強繊維層の外径変化量
を試算したので、それについて説明する。
【0067】ホースの破裂の式を用いながら、各補強糸
の強度/伸度=切断強さ/切断伸び=一定として、値を
変えながら、破裂強度が、22.5MPaとなる糸切断
伸度を求めた。
【0068】このとき、各仕様は下記の通りである。
【0069】EVOH層…EVOHヤング率:2700
MPa、肉厚:0.5mm IIR層(低透水ゴム層)…IIRヤング率、 EPDM(耐候性ゴム)層…EPDMヤング率:3MP
a、肉厚:0.85mm 補強繊維層…外径:9.5mm、ピッチ:20.5mm、 ケブラ−1500D/1、3本合糸×24打ち、 補強糸切断強力:3.63kgf (35.6N) テクノーラ1000D/1、4本合糸×24打ち、 補強糸切断強力:2.67kgf (26.2N) PET1500D/1、3本合糸×24打ち、 補強糸切断強力:2.65kgf (26.0N) そして、上記仮定のもとに、求めた各糸切断伸度及び該
切断伸度から算出した各補強繊維層の外径変化量は、下
記の通りとなった。
【0070】 ケブラ−1500D/1、3本合糸:0.035mm テクノーラ1000D/1、4本合糸:0.045mm PET1500D/1、3本合糸:0.252mm 上記結果から、アラミドを用いた試算例・は、II
R層の肉厚が、それぞれ0.52mm及び0.48mmまで
耐久性目標を達成できるのに対し、ポリエステル繊維を
用いた試算例は、IIR層の肉厚が、0mmとしても、
耐久性目標を達成できないことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における複層補強ホース(冷媒ホース)
を適用する冷凍サイクル図
【図2】本発明における冷媒ホースの一例を示す切り欠
き斜視図
【図3】本発明の複層補強ホース(冷媒ホース)の製造
工程図
【符号の説明】
12 EVOH層 14 保護樹脂層 16 低透水ゴム層(中間ゴム層) 18 補強繊維層(編組補強繊維層) 20 耐候性ゴム層(外皮ゴム層)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 宗利 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑1 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 吉野 誠 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 北村 圭一 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3H111 AA02 BA12 BA15 BA34 CB06 CB14 CB29 CC02 DA26 DB09 4F100 AK01A AK09C AK09J AK28C AK28J AK46A AK46D AK47D AK69B AL01C AN00C AN00E AN02C AR00D DA11 DG01D EJ91A GB51 JD05C JK08B JK20B JL00 JL09E YY00B YY00C

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレンビニルアルコール共重合樹脂層
    (EVOH層)、該EVOH層の内側に形成される保護
    樹脂層、EVOH層の外側に形成される低透水ゴム層、
    及び、該低透水ゴム層の外側に形成される補強繊維層を
    備えた補強複層ホースにおいて、 設定負荷圧時における前記EVOH層の伸び(%)が、
    片振り引張疲れ限度(σU )、又は、該片振り引張疲れ
    試験における設定疲れ破壊繰り返し数(N)における繰
    り返し応力(σ)が付加されたときの伸び以下となるよ
    うに、ホース全体構成が設定されていることを特徴とす
    る補強複層ホース。
  2. 【請求項2】 前記設定負荷圧における前記EVOH層
    の伸び(%)の制御を、前記補強繊維層の拡径量によ
    り、必要により前記低透水ゴム層の薄肉化を加味して行
    なうことを特徴とする請求項1記載の補強複層ホース。
  3. 【請求項3】 エチレンビニルアルコール共重合樹脂層
    (EVOH層)、該EVOH層の内側に形成される保護
    樹脂層、EVOH層の外側に形成される低透水ゴム層、
    及び、該低透水ゴム層の外側に形成される補強繊維層を
    備えた補強複層ホースにおいて、 前記EVOH層の中心径Dを4〜10mmとし、前記低透
    水ゴム層の肉厚tを0.3〜0.6mm、ホース負荷圧2
    2.5MPaにおける前記補強繊維層の外径変化量(拡
    径量)rを以下の式をみたすようにしたことを特徴とす
    る補強複層ホース。 r≦0.05D−2×0.15t
  4. 【請求項4】 前記保護樹脂層がポリオレフィン変性ポ
    リアミド樹脂層であり、低透水ゴム層がブチルゴム層
    (IIR層)であり、前記補強繊維層がポリアミド編組
    繊維層であることを特徴とする請求項2又は3記載の補
    強複層ホース。
  5. 【請求項5】 前記補強繊維層の外側にさらに耐候性ゴ
    ム層を備えていることを特徴とする請求項4記載の補強
    複層ホース。、
  6. 【請求項6】 前記補強複層ホースが、炭酸ガス冷媒ホ
    ースであることを特徴とする請求項1、2、3、4又は
    5記載の補強複層ホース。
  7. 【請求項7】 120℃、12MPaにおける炭酸ガス
    透過量が1.0g/(m/72h)以下であることを特
    徴とする請求項6記載の補強複層ホース。
  8. 【請求項8】 前記設定負荷圧におけるEVOH層の伸
    びが、EVOH層の引張り破壊強さ(JIS K 7113) の伸
    びの約1/3以下であることを特徴とする請求項1記載
    の補強複層ホース。
  9. 【請求項9】 エチレンビニルアルコール共重合樹脂層
    (EVOH層)、該EVOH層の内側に形成される保護
    樹脂層、前記EVOH層の外側に隣接して形成される低
    透水ゴム層、及び、該低透水ゴム層の外側に形成される
    補強繊維層を備えた補強複層ホースであって、 設定負荷圧時における前記EVOH層の伸び(%)が、
    片振り引張疲れ限度(σU )、又は、該片振り引張疲れ
    試験における設定疲れ破壊繰り返し数(N)における繰
    り返し応力(σ)が付加されたときの伸び以下となるよ
    うに、ホース全体構成が設定されていることを特徴とす
    る補強複層ホース。
  10. 【請求項10】 エチレンビニルアルコール共重合樹脂
    層(EVOH層)、該EVOH層の内側に形成される保
    護樹脂層、EVOH層の外側に隣接して形成される低透
    水ゴム層、及び、該低透水ゴム層の外側に形成される補
    強繊維層を備えた補強複層ホースであって、 前記保護樹脂層がポリオレフィン変性ポリアミド樹脂層
    であり、低透水ゴム層がブチルゴム層(IIR層)であ
    り、前記補強繊維層がポリアミド編組繊維層であること
    を特徴とする補強複層ホース。
  11. 【請求項11】 高剛性の機能性樹脂層、前記機能性樹
    脂層の外側に直接的又は間接的に形成される補強繊維層
    を備えた補強複層ホースにおいて、 設定負荷圧時における前記機能性樹脂層の伸び(%)
    が、片振り引張疲れ限度(σU )、又は、該疲れ限度の
    試験における設定疲れ破壊繰り返し数(N)における繰
    り返し応力(σ)が付加されたときの伸び以下となるよ
    うに、ホース全体構成が設定されていることを特徴とす
    る補強複層ホース。
  12. 【請求項12】 前記設定負荷圧時における前記機能性
    樹脂層の伸び(%)の制御を、前記補強繊維層の外径変
    化量(拡径量)により行なうことを特徴とする請求項1
    1記載の補強複層ホース。
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