JP2002174369A - フレキシブル不透過膜及び不透過性ホース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属薄膜を用いて高度の流体不透過性を付与
したホースにおいて、ホースの柔軟性を維持しつつ、エ
ンジン振動や冷媒ホースのインパルス加圧に耐える金属
薄膜の耐久疲労性を実現する。 【解決手段】 金属薄膜の両面側をホースの使用温度に
おいて７０ＭＰａ以上の降伏点応力を示す樹脂の薄膜で
被覆したフレキシブル不透過膜を、歪み量５％以下の変
形を繰返し受けるホースに、流体不透過層として組込
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフレキシブル不透過
膜及び不透過性ホースに関し、更に詳しくは、特に柔軟
性が要求される自動車用の各種流体輸送ホースにおいて
流体不透過層として好適に使用されるフレキシブル不透
過膜及び該フレキシブル不透過膜を用いた不透過性ホー
スに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の燃料輸送用等に用いられる従来
の一般的なゴムホース、例えばＮＢＲ・ＰＶＣ（アクリ
ロニトリルブタジエンゴムとポリ塩化ビニルとのブレン
ド）等からなるホースは柔軟であり、十分な振動吸収性
や組付け性を備えるが、近年の自動車用燃料輸送用ホー
スや冷媒輸送用ホース等に対する高度な不透過性の要求
に対しては十分に対応できない。一方、金属や樹脂から
なる剛直なパイプは、輸送流体に対する高度な不透過性
を実現できるが、自動車用としては、柔軟性が欠如する
ために不適当である。

【０００３】そのため、ゴムホースに各種のフレキシブ
ルな低透過膜を組込むことが提案されている。かかるフ
レキシブルな低透過膜として、例えば、輸送流体低透過
性の樹脂薄膜からなるもの、更には樹脂薄膜に対して金
属等のバリア性を高めるものを真空処理（蒸着，ＣＶ
Ｄ，ＰＶＤ等）したもの、あるいは樹脂薄膜を積層化し
たもの、等が例示される。

【０００４】しかし、樹脂薄膜からなる低透過膜，これ
に真空処理（蒸着，ＣＶＤ，ＰＶＤ等）を施したもの、
又は積層化した樹脂薄膜では、輸送流体（とりわけ、透
過性の高い炭酸ガス冷媒や燃料電池車用水素ガス燃料
等）に対する不透過性が必ずしも十分ではない。又、低
透過性樹脂として知られるＥＶＯＨ等は、吸水するとガ
スバリア性が著しく低下すると言う欠点もある。

【０００５】以上の点から、近年、金属薄膜を用いたフ
レキシブルな不透過膜が注目されている。金属薄膜は炭
酸ガス冷媒や燃料電池車用水素ガス燃料等に対しても高
度な不透過性を示す。その１，２の例として、アルミニ
ウム箔の片側面にＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）フィルムを貼合わせた「アルペット」と称するもの
や、金属箔を両面側より樹脂フィルムで挟着した金属箔
ラミネートフィルム等が挙げられる。そして、前記の
「アルペット」はアルミニウム箔の片側面が露出してい
るために損傷を受け易いと言う不具合があるが、金属箔
ラミネートフィルムでは金属箔の両面側が樹脂フィルム
で保護されているため、このような不具合は起こり難
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、「アル
ペット」においては勿論のことであるが、金属箔ラミネ
ートフィルムにおいても、金属箔の材質上の特性に起因
して、耐久疲労性に欠けると言う問題があった。

【０００７】即ち、不透過膜がホースに組込まれて使用
される過程で、コルゲート形状加工やホース組付けの際
の曲げ，加締め等の加工により歪み変形が負荷される。
更に重要なことには、ホースに伝達されるエンジン振動
や、冷媒ホースにおけるインパルス加圧等により、歪み
変形が極めて多数回繰返して負荷される。これらの歪み
変形により金属箔が疲労し、ピンホールや亀裂等の欠陥
を発生すると言う不具合があった。上記の欠陥により不
透過膜のバリア性が大きく損なわれる。

【０００８】そこで本願発明は、金属薄膜とこれを両面
側より被覆する樹脂薄膜とを備えたフレキシブル不透過
膜において、金属薄膜に実用的かつ有効な耐久疲労性を
賦与することを、解決すべき課題とする。

【０００９】

【着眼点】金属箔ラミネートフィルムにおける樹脂フィ
ルムの役割は、通常、外部からの打撃や衝撃、劣化原因
物質の接触等に対する金属箔の緩衝もしくは保護にある
と考えられているに過ぎない。しかし本願発明者は、金
属箔ラミネートフィルムのようなサンドイッチ構造体に
おいて、歪み量が余り大きくない場合、中間層の疲労破
壊に対して両側層による保護効果及び応力分散効果が大
きく影響するのではないか、と考えた。

【００１０】そして研究の結果、自動車用の燃料ホース
や冷媒ホース等のように、多くの歪み変形を受けるがそ
の歪み量が必ずしも大きくはないと言う条件下において
は、樹脂フィルム（樹脂薄膜）の降伏点応力値をある程
度以上の高い値に設定することにより金属箔（金属薄
膜）の耐久疲労性を著しく改善できることを見出し、本
願発明を完成した。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（第１発明の構成）上記
課題を解決するための本願第１発明（請求項１に記載の
発明）の構成は、流体輸送ホースの流体不透過層として
使用されるフレキシブル不透過膜であって、流体輸送ホ
ースの使用環境温度において７０ＭＰａ以上の降伏点応
力を示す樹脂薄膜を以て金属薄膜の両面側を被覆した、
フレキシブル不透過膜である。

【００１２】（第２発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第２発明（請求項２に記載の発明）の構成は、
前記第１発明に係るフレキシブル不透過膜が前記使用環
境温度において５％の歪みを伴う１０００万回の繰返し
変形によって金属薄膜の欠陥を生じないものである、フ
レキシブル不透過膜である。

【００１３】（第３発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第３発明（請求項３に記載の発明）の構成は、
前記第１発明又は第２発明に係る金属薄膜がアルミニウ
ム，アルミニウム合金，鉄，鉄合金（ステンレスを含
む），銅，銅合金（真鍮，リン青銅を含む），ニッケ
ル，ニッケル合金，金又は銀からなる、フレキシブル不
透過膜である。

【００１４】（第４発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第４発明（請求項４に記載の発明）の構成は、
前記第１発明〜第３発明に係る金属薄膜が厚さ６μｍ以
上の鉄入りアルミニウム合金からなる、フレキシブル不
透過膜である。

【００１５】（第５発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第５発明（請求項５に記載の発明）の構成は、
前記第１発明〜第４発明に係る樹脂薄膜がＰＥ（ポリエ
チレン），ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＡ６（ポリアミ
ド６），ＰＡ１１（ポリアミド１１），ＰＡ１２（ポリ
アミド１２），ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレー
ト），ＰＢＮ（ポリブチレンナフタレート），ＰＶＤＦ
（ポリフッ化ビニリデン），ＥＴＦＥ（エチレン−テト
ラフルオロエチレン共重合体），ＰＴＦＥ（ポリテトラ
フルオロエチレン），ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィ
ド），ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン），ＥＶ
ＯＨ（エチレン−ビニルアルコール共重合体）又はＰＩ
（ポリイミド）からなる、フレキシブル不透過膜であ
る。

【００１６】（第６発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第６発明（請求項６に記載の発明）の構成は、
前記第１発明〜第５発明に係る樹脂薄膜が厚さ２５μｍ
以上のＰＩ，ＰＥＥＫ又はＰＰＳからなる、フレキシブ
ル不透過膜である。

【００１７】（第７発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第７発明（請求項７に記載の発明）の構成は、
第１発明〜第６発明に係るフレキシブル不透過膜を流体
不透過層として組込んだ、不透過性ホースである。

【００１８】（第８発明の構成）上記課題を解決するた
めの本願第８発明（請求項８に記載の発明）の構成は、
前記第７発明に係る流体不透過層がテープ状の前記フレ
キシブル不透過膜を螺旋巻き又は縦添え巻きして形成さ
れたものである、不透過性ホースである。

【００１９】

【発明の作用・効果】（第１発明の作用・効果）第１発
明のフレキシブル不透過膜は、例えば自動車用不透過性
ホースの流体不透過層として組込まれて使用される際
に、コルゲート形状加工、車体への組付けの際の曲げや
加締め、エンジン振動の伝達、冷媒ホースにおけるイン
パルス加圧等に基づく多くの歪み変形を受ける。特に、
エンジン振動やインパルス加圧は極めて多数回繰返され
る。しかし、これらの場合における歪み量は必ずしも大
きくはなく、安全率まで見込んでも歪み量が５％を超え
ることは考え難い。

【００２０】本願発明者の実験によれば、このように歪
み量が５％以下である場合、サンドイッチ構造の中間層
である金属薄膜を両面側より被覆する樹脂薄膜の降伏点
応力が、ホースの使用環境温度において７０ＭＰａ以上
であると、金属薄膜の耐久疲労性が著しく改善されるこ
とが分かった。

【００２１】従って第１発明のフレキシブル不透過膜
は、高度の流体不透過性とフレキシビリティに加え、多
様かつ多数回の歪み変形を受けても金属薄膜において疲
労に基づくピンホールや亀裂等の欠陥を発生しない。こ
のため、該フレキシブル不透過膜を用いて、不透過性，
柔軟性及び耐久疲労性の優れた自動車用流体輸送ホース
を構成することができる。

【００２２】（第２発明の作用・効果）第２発明のフレ
キシブル不透過膜は、ホースの使用環境温度における５
％の歪みを伴う１０００万回の繰返し変形によって金属
薄膜の欠陥を生じないので、自動車用の燃料ホースや冷
媒ホース等の流体輸送ホースとしての実用的な耐久疲労
性の要求レベルに十分に対応している。又、上記性能は
金属の耐久疲労性の一般的な基準をもクリアしている。

【００２３】（第３発明の作用・効果）フレキシブル不
透過膜に用いる金属薄膜の構成材料は任意に選択される
が、コスト，加工性，柔軟性等の面から、アルミニウ
ム，アルミニウム合金，鉄，鉄合金（ステンレスを含
む），銅，銅合金（真鍮，リン青銅を含む），ニッケ
ル，ニッケル合金，金又は銀が好ましい。

【００２４】（第４発明の作用・効果）フレキシブル不
透過膜に用いる金属薄膜の構成材料としては、安価で伸
び，柔軟性等の特に優れた鉄入りアルミニウム合金がと
りわけ好ましく、ピンホール等の欠陥を考慮して、その
厚さは６μｍ以上であることが好ましい。

【００２５】（第５発明の作用・効果）フレキシブル不
透過膜に用いる樹脂薄膜の構成材料は任意に選択される
が、コスト，柔軟性，接着性等の面から、特にＰＥ，Ｐ
Ｐ，ＰＡ６，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＢＴ，ＰＢＮ，Ｐ
ＶＤＦ，ＥＴＦＥ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫ，ＥＶ
ＯＨ又はＰＩが好ましい。

【００２６】（第６発明の作用・効果）フレキシブル不
透過膜に用いる樹脂薄膜の構成材料としては、より降伏
点応力の高いＰＩ，ＰＥＥＫ又はＰＰＳがとりわけ好ま
しく、その厚さは、特に好ましくは２５μｍ以上であ
る。

【００２７】（第７発明の作用・効果）第７発明によっ
て、柔軟性が優れ、透過性の高い炭酸ガス冷媒や燃料電
池車用水素ガス燃料等に対しても優れた不透過性を示
し、しかもそのバリア性において繰返し疲労に対する耐
久性の優れた不透過性ホースを提供できる。従って、不
透過性ホースは自動車用の流体輸送ホースとして特に好
適である。

【００２８】（第８発明の作用・効果）不透過性ホース
の流体不透過層は、テープ状のフレキシブル不透過膜を
螺旋巻き又は縦添え巻きすることにより、特に効率的に
形成できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、第１発明〜第８発明の実施
の形態について説明する。以下において単に「本発明」
と言うときは第１発明〜第８発明を一括して指してい
る。

【００３０】〔不透過性ホース〕本発明に係る不透過性
ホースには、少なくとも、流体不透過層として金属薄膜
とこれを両面側より被覆する樹脂薄膜からなるフレキシ
ブル不透過膜が組込まれている。

【００３１】不透過性ホースにおける流体不透過層以外
のホース構成要素については限定されないが、ゴム層，
樹脂層，補強層等の各種のホース構成要素を流体不透過
層の内周側及び／又は外周側に任意に備えることができ
る。不透過性ホースの柔軟性を重視する場合、樹脂層を
設けるよりもゴム層を設ける方が有利である。

【００３２】これらの各種ホース構成要素中において、
流体不透過層が不透過性ホースの内層，中間層，外層の
いずれを構成するかは任意である。不透過性ホースのよ
り好ましい具体例として、次の１）〜６）のいずれかに
示すホース構成要素からなる複層構造を持つものを挙げ
ることができる。１）〜６）の複層構造において、左側
が最内層のホース構成要素を示し、右側へ順に外層側の
ホース構成要素を示す。これらの各層間を接着すること
も、好ましい。 １）ゴム内管層／流体不透過層／ゴム外管層 ２）ゴム内管層／流体不透過層／中間ゴム層／補強層／
ゴム外管層 ３）樹脂内管層／中間ゴム層／流体不透過層／ゴム外管
層 ４）樹脂内管層／中間ゴム層／流体不透過層／中間ゴム
層／補強層／ゴム外管層 ５）流体不透過層／ゴム外管層 ６）流体不透過層／中間ゴム層／補強層／ゴム外管層。

【００３３】不透過性ホースの全体的形状には限定がな
い。例えば、ストレートな管形状を有する直管状ホー
ス、曲り形状を有する曲り管状ホース、一部分又は大部
分がコルゲート形状でその他の部分が直管状又は曲り管
状とされたコルゲートホース、のいずれの形態も取るこ
とができる。

【００３４】不透過性ホースは、種々の流体（液体ある
いは気体）の輸送に限定なく使用されるものである。特
に自動車用の流体輸送用ホースに好適である。例えば、
ガソリン自動車用のガソリンやアルコール混合ガソリン
等に用いる燃料ホース、燃料電池車用の水素ガスやメタ
ノール等に用いる燃料ホース、フロンや炭酸ガス等に用
いる冷媒ホースの他、エアホース等にも任意に使用する
ことができる。

【００３５】〔流体不透過層〕不透過性ホースにおける
上記流体不透過層は、本発明に係るフレキシブル不透過
膜を用いて構成される。流体不透過層の構成形態は限定
されないが、好ましくは、テープ状のフレキシブル不透
過膜を螺旋巻き又は縦添え巻きして流体不透過層を構成
する。「螺旋巻き」とは、テープ状のフレキシブル不透
過膜をスパイラル方向に巻いて筒状体を構成する方法を
言い、「縦添え巻き」とは、テープ状のフレキシブル不
透過膜を長手（管軸）方向に沿って巻回することにより
筒状体を構成する方法を言う。上記螺旋巻きあるいは縦
添え巻きにおいて、流体シール性の見地からは、テープ
状のフレキシブル不透過膜の端縁部同士に一定の重ね代
を設けて巻くことが好ましい。又、螺旋巻きあるいは縦
添え巻きを二重以上に行って流体シール性を更に向上さ
せることもできる。更に、上記の重ね代部分を接着する
ことが好ましい。

【００３６】〔フレキシブル不透過膜〕本発明に係るフ
レキシブル不透過膜は、金属薄膜とこれを両面側より被
覆する樹脂薄膜からなる。フレキシブル不透過膜の構成
方法は限定されず、金属薄膜の両面側に樹脂薄膜を接着
させたり熱融着させたりする方法、金属薄膜上に塗布に
より樹脂薄膜を形成する方法、樹脂薄膜上に金属薄膜を
メッキして形成させる方法等を任意に採用できる。上記
の接着の場合において、接着剤としては、ポリエステル
系の２液混合型接着剤のような接着強度の高いものを好
ましく使用でき、耐熱性が必要な場合にはエポキシ系等
の耐熱用接着剤を好ましく使用できる。

【００３７】〔金属薄膜〕フレキシブル不透過膜に用い
る金属薄膜の構成材料は限定されず、アルミニウム，ア
ルミニウム合金，鉄，鉄合金（ステンレスを含む），
銅，銅合金（真鍮，リン青銅を含む），ニッケル，ニッ
ケル合金，金又は銀等を任意に用いることができる。コ
スト，低弾性率，接着性等を考慮して特に好ましいの
が、純アルミニウム（ＪＩＳＡ１Ｎ３０）又はアルミニ
ウム合金である。これらの内、柔軟性，伸びの点からア
ルミニウム箔の焼鈍材（Ｏ材）が好ましい。薄肉化が可
能であり、フレキシブル性及び高伸び性を確保できる材
料として、鉄入りアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ８０７
９）も極めて好ましい。

【００３８】アルミニウム等からなる金属薄膜の厚さ
は、ピンホール等の欠陥を考慮すれば６μｍ以上である
ことが好ましく、２０μｍ以上であることが更に好まし
い。金属薄膜の厚さの上限値は限定されないが、不透過
性ホースの柔軟性を余り阻害しない範囲であることが好
ましい。

【００３９】〔樹脂薄膜〕本発明において、フレキシブ
ル不透過膜に用いる樹脂薄膜は、不透過性ホースの使用
環境温度における降伏点応力が７０ＭＰａ以上である樹
脂からなる。樹脂の降伏点応力は温度によって異なるの
で、不透過性ホースの使用環境温度との関係で、樹脂の
種類は一律には特定できない。一般的には、ＰＥ，Ｐ
Ｐ，ＰＡ６，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＢＴ，ＰＢＮ，Ｐ
ＶＤＦ，ＥＴＦＥ，ＰＴＦＥ，ＰＰＳ，ＰＥＥＫ，ＥＶ
ＯＨ又はＰＩを好ましく使用できる。これらの内でも、
同一温度において降伏点応力が相対的に高いＰＩ，ＰＥ
ＥＫ又はＰＰＳが、特に好ましい。

【００４０】本願発明者の実験によれば、使用環境温度
における降伏点応力が７０ＭＰａ以上である樹脂薄膜を
用いたフレキシブル不透過膜は、５％の歪みを伴う１０
００万回の繰返し変形によって金属薄膜の欠陥を生じな
い。かかる耐久疲労性は、歪み量の点からも、耐久疲労
回数の点からも、自動車用の燃料ホースや冷媒ホース等
として満足できるものである。

【００４１】上記において「歪み」とは、例えば図１に
従い次のように説明できる。即ち、長さがＬ（ｍｍ）で
ある不透過性ホースにおいて、このホースに組込まれた
流体不透過層が直径Ｍ（ｍｍ）の部位に位置する場合、
ホースの中心軸から流体不透過層までの距離はＭ／２
（ｍｍ）である。このホースを曲げ半径Ｒ（ｍｍ）、曲
げ角度θで曲げた場合、この曲げがホースの中心軸を曲
げの中心軸として行われたと仮定すると、曲げた状態に
おいてホースの中心軸の長さは依然としてＬ（ｍｍ）で
あるが、ホースの外面側を構成する流体不透過層の長さ
はＬ１（ｍｍ）に伸びる。そしてその場合において、ホ
ースの外面側を構成する流体不透過層に負荷する歪み量
（％）は、次のように表すことができる。

【００４２】 歪み量（％）＝１００×〔（Ｌ１−Ｌ）／Ｌ〕 ＝１００×〔（Ｒ＋Ｍ／２）θ−Ｒθ〕／Ｒθ ＝１００×（Ｍ／２Ｒ） 従って、流体不透過層が直径７．５ｍｍの部位に位置す
る（Ｍ＝７．５）不透過性ホースを曲げ半径１２０ｍｍ
（Ｒ＝１２０）で曲げた場合に、ホースの外面側を構成
する流体不透過層に負荷する歪み量（％）は以下の値で
ある。

【００４３】 一般的に、不透過性ホースやフレキシブル不透過膜が、
その加工や使用の過程でホースの曲げ半径１２０ｍｍに
相当する場合よりも大きな歪みを負荷されることは考え
難い。それでもなお、上記Ｍ値の変動幅やその他の要因
を考慮して上記の歪み量に約１．５倍の安全率を見込ん
でおくと、５％の歪み量で耐久性を満足すれば、実用的
に十分な耐久疲労性を備える、と考えることができる。

【００４４】樹脂薄膜の厚さは限定されないが、前記し
た金属薄膜の耐久疲労性向上効果を考慮すれば、５μｍ
以上であることが好ましく、更には２５μｍ以上である
ことが好ましい。樹脂薄膜の厚さの上限値は限定されな
いが、不透過性ホースの柔軟性を余り阻害しない範囲で
あることが好ましい。

【００４５】

【実施例】〔実施例１：フレキシブル不透過膜の作製〕
厚さ２０μｍの鉄入りアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ８
０７９）の箔の焼鈍材の両面に、ポリエステル系２液混
合型接着剤を厚さ３〜５μｍに用いて厚さ２５μｍのＰ
Ａ６の樹脂薄膜を貼合わせ、実施例に係るフレキシブル
不透過膜を作製した。ＰＡ６の降伏点応力は常温（２３
°Ｃ）において７０ＭＰａである。

【００４６】上記とは別に、常温（２３°Ｃ）における
降伏点応力が７０ＭＰａを超えるＥＶＯＨ（８４ＭＰ
ａ），ＰＰＳ（１１５ＭＰａ），ＰＥＥＫ（１００ＭＰ
ａ），ＰＩ（１６８ＭＰａ）をそれぞれ樹脂薄膜の構成
材料として用いた点以外は全て同上のように構成したフ
レキシブル不透過膜も作製した。一方、上記樹脂薄膜の
構成材料として、常温（２３°Ｃ）における降伏点応力
が７０ＭＰａ未満であるＰＢＮ（４８ＭＰａ），ＰＡ１
１（４３ＭＰａ）をそれぞれ用いた点以外は全て同上の
ように構成したフレキシブル不透過膜も作製した。

【００４７】〔実施例２：フレキシブル不透過膜の評
価〕 （常温での評価）上記の各フレキシブル不透過膜につい
て、常温（２３°Ｃ）において、疲労試験を行った。即
ち、それぞれのフレキシブル不透過膜をＪＩＳ １号の
ダンベル形状に打ち抜き、その両面を厚さ１．２ｍｍの
塩素化ブチルゴムのシートでサンドイッチ状に挟んで、
疲労速度３００回／分にて引張方向に歪み量５％が繰り
返しかかるように、１０００万回まで疲労を与えた。そ
して試験後に上記鉄入りアルミニウム合金箔におけるピ
ンホール又は亀裂の発生の有無をチェックした。

【００４８】上記耐久疲労試験おいて、歪み量５％の設
定は、図１に関して前記したように、ホースを直径１２
０ｍｍの半円形に曲げるのと同等の疲労試験であり、自
動車用のホースとしては、これ以上の大きな歪みが負荷
されることは考え難い。又、１０００万回の繰返し疲労
を与えたのは、自動車用流体輸送ホースの信頼性を確認
するに適当な回数であり、かつ、金属の耐久疲労試験に
おける一般的な基準回数でもあるからである。

【００４９】試験の結果、常温（２３°Ｃ）における降
伏点応力が７０ＭＰａ以上であるＰＡ６，ＥＶＯＨ，Ｐ
ＰＳ，ＰＥＥＫ又はＰＩを樹脂薄膜として用いたフレキ
シブル不透過膜は、いずれも鉄入りアルミニウム合金箔
にピンホール又は亀裂の発生を認めなかった。同上の降
伏点応力が７０ＭＰａ未満であるＰＢＮ及びＰＡ１１を
樹脂薄膜として用いたフレキシブル不透過膜は、いずれ
も鉄入りアルミニウム合金箔にピンホール及び亀裂の発
生を認めた。

【００５０】（８０°Ｃ及び１３０°Ｃでの評価）同上
の各種フレキシブル不透過膜につき、８０°Ｃ及び１３
０°Ｃにおいて、温度以外は同上の条件でダンベル疲労
試験を行った。

【００５１】上記各種の樹脂薄膜の構成材料の８０°Ｃ
での降伏点応力は、ＰＰＳが７８ＭＰａ，ＰＥＥＫが７
０ＭＰａ，ＰＩが１４０ＭＰａであり、これら以外の樹
脂は７０ＭＰａ未満である。８０°Ｃでのダンベル疲労
試験の結果、ＰＰＳ，ＰＥＥＫ又はＰＩを用いたフレキ
シブル不透過膜は鉄入りアルミニウム合金箔にピンホー
ル又は亀裂の発生を認めなかったが、他の樹脂を用いた
フレキシブル不透過膜は鉄入りアルミニウム合金箔にピ
ンホール及び亀裂の発生を認めた。

【００５２】上記各種の樹脂薄膜の構成材料の１３０°
Ｃでの降伏点応力は、ＰＩが１１６ＭＰａであり、これ
ら以外の樹脂は７０ＭＰａ未満である。１３０°Ｃでの
ダンベル疲労試験の結果、ＰＩを用いたフレキシブル不
透過膜は鉄入りアルミニウム合金箔にピンホール又は亀
裂の発生を認めなかったが、他の樹脂を用いたフレキシ
ブル不透過膜は鉄入りアルミニウム合金箔にピンホール
及び亀裂の発生を認めた。

【００５３】（歪み量と耐久回数の関係の温度依存性）
フレキシブル不透過膜に負荷される歪み量と耐久回数
（疲労の負荷回数）との間には、樹脂薄膜の構成材料種
によって規定される一定の相関がある。そしてこの相関
を示すグラフは温度に依存してシフトする。

【００５４】これらの点に関する本願発明者の研究デー
タの一部（ＰＡ６，ＥＶＯＨ及びＰＰＳに関するもの）
を図２に提示する。図２（ａ）はＰＡ６に関し、図２
（ｂ）はＥＶＯＨに関し、図２（ｃ）はＰＰＳに関す
る。これらの各図に示すグラフは、横軸に耐久回数、縦
軸に歪み量（％）を示し、○でプロットしたグラフは常
温（２３°Ｃ）での、△でプロットしたグラフは８０°
Ｃでの、□でプロットしたグラフは１３０°Ｃでの、そ
れぞれ歪み量−耐久回数の相関を示す。

【００５５】〔実施例３：不透過性ホースの作製〕ゴム
ホースに対して上記フレキシブル不透過膜を用いた流体
不透過層を組込んだ不透過性ホースを作製した。即ち、
内面ゴム／補強層／外面ゴムからなるゴムホースの前記
内面ゴムを２層に分けてその中間に流体不透過層を組み
込み、最内層より順に、内面ゴム内層／流体不透過層／
中間ゴム層（内面ゴム外層）／補強層／外面ゴム層の構
成とした。従って、不透過性ホースの前記実施形態にお
ける２）の構成であると考えることもできる。なお、比
較のために、流体不透過層を備えない点以外は上記と同
じ構成である比較用ホースも作製した。

【００５６】この不透過性ホースは内径（直径）５ｍ
ｍ，外径（直径）１３ｍｍで、内面ゴム（内面ゴム内層
及び中間ゴム層）にはＮＢＲ（アクリロニトリルブタジ
エンゴム）を用い、補強層はアラミド繊維の補強糸を以
て構成し、外面ゴムにはＣＲ（クロロプレンゴム）を用
いた。そして流体不透過層としては、テープ状の上記フ
レキシブル不透過膜を縦添え巻きで２重巻きにして重合
部を接着剤で接着させたものを用い、この流体不透過層
がホースの中心軸から３．７５ｍｍの距離に位置する
（直径７．５ｍｍの円周上に位置する）ようにした。

【００５７】流体不透過層のフレキシブル不透過膜とし
ては下記の５種類のものを用いた。即ち、厚さ２０μｍ
の鉄入りアルミニウム合金（ＪＩＳ Ａ８０７９）箔の
焼純材の両面に、ポリエステル系２液混合型接着剤を厚
さ３〜５μｍに用いて、それぞれ厚さ２５μｍのＰＡ１
１，ＰＡ６，ＰＰＳ，ＰＥＥＫ又はＰＩの樹脂薄膜を貼
合わせたフレキシブル不透過膜である。ＰＡ１１を両面
に貼合わせたものを流体不透過層Ａ、ＰＡ６を両面に貼
合わせたものを流体不透過層Ｂ、ＰＰＳを両面に貼合わ
せたものを流体不透過層Ｃ、ＰＥＥＫを両面に貼合わせ
たものを流体不透過層Ｄ、ＰＩを両面に貼合わせたもの
を流体不透過層Ｅと呼ぶ。

【００５８】なお、ＰＡ１１，ＰＡ６，ＰＰＳ，ＰＥＥ
Ｋ及びＰＩの所定温度における降伏点応力（ＭＰａ）に
ついては、実施例１及び実施例２において部分的に記載
したが、改めて末尾の表１に、常温（２３°Ｃ），８０
°Ｃ及び１３０°Ｃにおけるこれらの樹脂材の降伏点応
力（ＭＰａ）をまとめて示した。表１中、「Ａ」の表記
はＰＡ１１（流体不透過層Ａに用いた）を、「Ｂ」の表
記はＰＡ６（流体不透過層Ｂに用いた）を、「Ｃ」の表
記はＰＰＳ（流体不透過層Ｃに用いた）を、「Ｄ」の表
記はＰＥＥＫ（流体不透過層Ｄに用いた）を、「Ｅ」の
表記はＰＩ（流体不透過層Ｅに用いた）を、それぞれ示
す。又、「ＲＴ」の表記は「２３°Ｃ」を表す。 〔実施例４：不透過性ホースの評価〕上記流体不透過層
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅをそれぞれ用いた不透過性ホースに
ついて、柔軟性および耐久試験前後の不透過性の評価を
行った。 （柔軟性の評価）不透過性ホースを半径１２０ｍｍの半
円形に曲げた時にかかるトルクにより、柔軟性（Ｎ／１
０ｍｍ）を評価した。その評価結果を末尾の表２に示
す。表２において、「なし」とは比較用ホースを示し、
「Ａ」〜「Ｅ」の表記は流体不透過層Ａ〜流体不透過層
Ｅをそれぞれ用いた不透過性ホースを示す。流体不透過
層Ａ〜流体不透過層Ｅをそれぞれ備える不透過性ホース
における柔軟性の値は、前記比較用ホースに対して、２
倍までは許容されると考えることができる。 （耐久試験前後の不透過性の評価）上記流体不透過層Ａ
〜流体不透過層Ｅをそれぞれ用いた不透過性ホースにつ
いて、予め、エアを用いて１００ｋｇｆ／ｃｍ^２ の圧
力をかけることによるリークテストを行い、不透過性が
確保できていることを確認した。前記比較用ホースに対
しても、同様のリークテストを行っておいた。

【００５９】これらの不透過性ホース及び比較用ホース
に対して、半径１２０ｍｍの半円状に曲げるという歪み
を１０００万回繰り返す耐久試験を行い、その試験後
に、同上の条件によるエアを用いたリークテストを再度
行った。その際、耐久試験後に不透過性が確保できなか
った不透過性ホースについては、ホースを分解し、流体
不透過層の金属薄膜（鉄入りアルミニウム合金箔）にピ
ンホール又は亀裂が生じているか否かを観察した。

【００６０】以上の評価結果を表３に示す。表３におい
て、「なし」とは比較用ホースを示し、「Ａ」〜「Ｅ」
の表記は流体不透過層Ａ〜流体不透過層Ｅをそれぞれ用
いた不透過性ホースを示し、「ＲＴ」の表記は「２３°
Ｃ」を表す。又、「アルミ箔に亀裂」とは、流体不透過
層の鉄入りアルミニウム合金箔に亀裂の発生が観察され
たことを意味する。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】

【表３】

【図面の簡単な説明】

【図１】歪み量を説明するためのホースの部分斜視図で
ある。

【図２】歪み量と耐久回数の相関、及びその温度依存性
を示すグラフである。

フロントページの続き (72)発明者 片山 和孝 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H111 AA02 BA02 BA03 BA04 BA05 BA15 BA34 CB04 CB05 CB06 CB07 CB14 CB29 DA09 DA26 DB19 EA17 4F100 AB01B AB02B AB04B AB10B AB16B AB17B AB18B AB24B AB25B AB31B AK01A AK01C AK04A AK04C AK07A AK07C AK17A AK17C AK18A AK18C AK41J AK42A AK42C AK46A AK46C AK49A AK49C AK56A AK56C AK57A AK57C AK69A AK69C BA03 BA06 BA10A BA10C BA13 CB02 DA11 EH51 GB32 JA20A JA20C JD01 JK01A JK01C JK13 JK17 JL00 JM02A JM02B JM02C YY00A YY00C

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体輸送ホースの流体不透過層として使
   用されるフレキシブル不透過膜であって、 前記流体輸送ホースの使用環境温度において７０ＭＰａ
   以上の降伏点応力を示す樹脂薄膜を以て金属薄膜の両面
   側を被覆したことを特徴とするフレキシブル不透過膜。
2. 【請求項２】 前記フレキシブル不透過膜が前記使用環
   境温度において５％の歪みを伴う１０００万回の繰返し
   変形によって金属薄膜の欠陥を生じないものであること
   を特徴とする請求項１に記載のフレキシブル不透過膜。
3. 【請求項３】 前記金属薄膜がアルミニウム，アルミニ
   ウム合金，鉄，鉄合金（ステンレスを含む），銅，銅合
   金（真鍮，リン青銅を含む），ニッケル，ニッケル合
   金，金又は銀からなることを特徴とする請求項１又は請
   求項２に記載のフレキシブル不透過膜。
4. 【請求項４】 前記金属薄膜が厚さ６μｍ以上の鉄入り
   アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項１〜
   請求項３のいずれかに記載のフレキシブル不透過膜。
5. 【請求項５】 前記樹脂薄膜がＰＥ（ポリエチレン），
   ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＡ６（ポリアミド６），Ｐ
   Ａ１１（ポリアミド１１），ＰＡ１２（ポリアミド１
   ２），ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート），ＰＢＮ
   （ポリブチレンナフタレート），ＰＶＤＦ（ポリフッ化
   ビニリデン），ＥＴＦＥ（エチレン−テトラフルオロエ
   チレン共重合体），ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
   レン），ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド），ＰＥＥ
   Ｋ（ポリエーテルエーテルケトン），ＥＶＯＨ（エチレ
   ン−ビニルアルコール共重合体）又はＰＩ（ポリイミ
   ド）からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のい
   ずれかに記載のフレキシブル不透過膜。
6. 【請求項６】 前記樹脂薄膜が厚さ２５μｍ以上のＰ
   Ｉ，ＰＥＥＫ又はＰＰＳからなることを特徴とする請求
   項１〜請求項５のいずれかに記載のフレキシブル不透過
   膜。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の
   フレキシブル不透過膜を流体不透過層として組込んだこ
   とを特徴とする不透過性ホース。
8. 【請求項８】 前記流体不透過層がテープ状の前記フレ
   キシブル不透過膜を螺旋巻き又は縦添え巻きして形成さ
   れたものであることを特徴とする請求項７に記載の不透
   過性ホース。