JP2002206675A - 燃料ホース - Google Patents
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Abstract
直接ポリアミド樹脂内層が一体形成された燃料ホースを
提供する。 【解決手段】ポリサルファイド結合密度が4×10-5m
ol/cm3 以上となるよう架橋されたゴム外層の内周
面にポリアミド樹脂粉末を積層し加熱処理によりポリア
ミド樹脂内層を形成するとともにこの層と上記ゴム外層
とを接着する。
Description
管に用いられる燃料ホースに関するものである。
ースとしては、従来から、耐ガソリン性,耐ガソリン透
過性に優れたNBR・PVCゴム(アクリロニトリル−
ブタジエンゴムとポリ塩化ビニルの混合物)を用いたゴ
ム単層ホースがよく知られている。しかしながら、近
年、ガソリン透過に対する規制が厳しくなってきてお
り、上記のようなゴム単層ホースでは、上記規制に対応
することができないのが実情である。そこで、より苛酷
な条件を満足するホースとして、上記ゴム層の内周面
に、フッ素ゴムからなる内層を形成したものが開発され
一部で使用されている。
ッ素ゴム内層を有したホースは、高性能を有する反面、
コストが高いという欠点を有しており、汎用化が進んで
いない。これに対し、上記フッ素ゴムに代えて、より安
価なポリアミド樹脂で内層を形成することが提案されて
いる。
び耐ガソリン透過性について優れた性能を有している。
しかし、ゴム外層との接着性が悪いため、積層一体化さ
せるためにはゴム外層の内周面に接着剤を塗布して両層
を接着しなければならない。このことは、特にホース端
部を他の部材と接続するフィラーホースにおいて問題と
なる。すなわち、上記フィラーホースは、配管取回し性
等を考慮して、図1に示すように平滑曲がり形状に成形
したり、図2に示すように周面を蛇腹形状に成形する場
合が多いが、このような特殊形状に成形する場合、接着
剤を均一に塗布することが困難であるばかりでなく、接
着剤塗布後に乾燥工程が必要となり、工程が複雑になる
という問題もある。さらに、接着剤の溶剤による環境悪
化も心配される。そこで、上記ゴム外層の内周面に、接
着剤を介することなくポリアミド樹脂内層を一体的に形
成することにより簡単かつ安価に燃料ホースを製造する
方法の確立が強く望まれている。
もので、ゴム外層の内周面に、接着剤を介することなく
直接ポリアミド樹脂内層が一体形成された燃料ホースの
提供を目的とする。
め、本発明の燃料ホースは、ポリサルファイド結合密度
が4×10-5mol/cm3 以上となるよう架橋された
ゴム外層の内周面にポリアミド樹脂内層を積層形成し加
熱処理により両層を接着してなるという構成をとる。
るゴムとして、接着剤を用いることなくポリアミド樹脂
との接着が良好な特性を示すものについて一連の研究を
行った。その結果、ポリサルファイド結合(−Sx−,
x≧3)の架橋密度が4×10-5mol/cm3 以上に
調整されたゴム外層を形成し、その内周面にポリアミド
樹脂粉末を積層して加熱処理を行うと、加熱処理時に上
記ポリアミド樹脂粉末が溶融して内層が形成されるとと
もに上記ポリサルファイド結合が分解し、その分解残基
がポリアミド分子と結合するため、ゴム外層とポリアミ
ド樹脂内層とが直接強固に接着することを見いだした。
なお、ゴムを硫黄系加硫促進剤で加硫すると、その架橋
形態は、モノサルファイド結合(−S−)、ジサルファ
イド結合(−S2 −)、ポリサルファイド結合(前出)
が形成されるが、自動車用ゴム製品では、耐熱性の観点
からポリサルファイド結合密度を極力低く調整するのが
一般的である。しかし、本発明では、ポリアミド樹脂内
層との接着性の観点から、ポリサルファイド結合密度を
上記のように通常では考えられない高い値に調整し、加
熱処理時の熱によって上記ポリサルファイド結合を分解
させることによってゴムの耐熱性を確保するようにし
た。
密度を高くするには、ゴム外層形成用のゴム組成物中に
配合する加硫促進剤として、チアゾール系加硫促進剤を
用いることが好適である。
サルファイド結合密度は、化学試薬処理法(“DETE
RMINATION OF CROSSLINK DE
NSITY AND VULCANIZATE STR
UCTURE”MONSANTO.RUBBER CH
EMICALS.JULY 1983)および膨潤圧縮
法(「膨潤圧縮法による架橋構造解析〔第1報〕試験法
開発」(株)ブリヂストン、日本ゴム協会誌、60巻第
5号 1987)によって測定することができる。
る。
に、接着剤を介することなくポリアミド樹脂内層が直接
一体形成されているもので、例えばつぎのようにして製
造することができる。すなわち、まずゴム外層形成用の
ゴム材,加硫剤,加硫促進剤,可塑剤等を配合してゴム
組成物を調製し、これを射出成形機にかけるか、あるい
は押出成形後加硫する等して管状のゴム外層をつくる。
つぎに、このゴム外層の内周面に、ポリアミド樹脂粉末
を積層し、この積層品を加熱処理することにより上記ポ
リアミド樹脂粉末を溶融させて両層を接着一体化する。
このようにして、目的とする燃料ホースが得られる。
材としては、耐ガソリン性,耐ガソリン透過性の観点か
らNBR・PVCゴムが最適であるが、必ずしもこれに
限る必要はなく、硫黄加硫できるゴム材であればどのよ
うなものを用いてもよい。例えばアクリロニトリル−ブ
タジエンゴム(NBR),クロロプレンゴム(CR),
エチレン−プロピレン共重合ゴム(EPDM)等があげ
られる。
は、従来から加硫促進剤として知られているどのような
ものを用いてもよいが、加硫によって生じるポリサルフ
ァイド結合による架橋密度を、4×10-5mol/cm
3 以上に高めることが必要である。そのためには、下記
の一般式(1)で示されるチアゾール系加硫促進剤を用
いることが好適である。なかでも下記の化学式(2)で
示されるジベンゾチアジルジサルファイドが特に好適で
ある。なお、上記チアゾール系加硫促進剤を主に配合し
た上で、チアゾール系以外の促進剤を併用しても同様の
効果が得られる。
に配合される加硫剤,可塑剤等としては、従来からゴム
外層を形成するために用いられているものが適宜用いら
れる。
は、ナイロン6,ナイロン11,ナイロン12,ナイロ
ン6・10,ナイロン6・12,ナイロン6/66共重
合体,ナイロン6/12共重合体等があげられ、特に限
定されないが、ガソリン透過性と柔軟性のバランスか
ら、ナイロン11が好適である。なお、上記ポリアミド
樹脂に可塑剤やエラストマーを配合したもの、あるいは
上記ポリアミド樹脂とポリエーテル,ポリエステルを共
重合したものを使用することも可能である。
を成形する際の成形条件は、管の形状,厚み等にもよる
が、射出成形機を用いる場合、通常、成形温度160
℃、成形時間5〜10分程度に設定することが好適であ
る。
リアミド樹脂粉末を積層する方法としては、ポリアミド
樹脂粉末をプラスチャージまたはマイナスチャージに帯
電させて静電引力によって外層内周面に付着させる静電
塗装する方法が好ましいが、それ以外に、粉体流動浸漬
塗装法、スプレー噴霧法、内面液体塗料浸漬法、電着塗
装法等、各種の塗装法を用いることができる。
層と接着一体化するための加熱処理は、どのような加熱
手段によっても差し支えはないが、例えばオーブンを用
いることができる。そして、加熱温度は200〜220
℃、加熱時間は20〜40分程度に設定することが好適
である。
どのような形状であっても差し支えはないが、本発明の
製法によれば、ゴム外層内周面にいちいち接着剤を塗布
してポリアミド樹脂内層を接着させる必要がないため、
図1に示すような曲がり形状や、図2に示すような蛇腹
形状といった複雑な形状に成形する場合に好都合であ
る。したがって、本発明は、上記複雑な形状に成形する
フィラーホースに適用することが好適である。
リアミド樹脂粉末積層後の加熱処理によって、ポリアミ
ド樹脂粉末が溶融しゴム外層内周面に強固に接着する。
したがって、従来、外層と内層とを接着剤で接着してい
たものでは接着剤の不均一塗布に由来する層間剥離が問
題となっていたが、本発明の燃料ホースでは、層間剥離
が生じず、優れた品質のものが得られる。そして、ゴム
外層に高密度で形成されていたポリサルファイド結合
は、上記加熱処理により分解し、その分解残基が溶融し
たポリアミド樹脂と結合するため、ゴム中のポリサルフ
ァイド結合密度が低下し、ゴム外層の耐熱性も充分なも
のとなる。
ゴム外層とポリアミド樹脂内層とを積層したものであ
り、従来のフッ素ゴム内層を有するものよりも安価であ
る。そして、上記ゴム外層とポリアミド樹脂内層とは、
接着剤を用いることなく直接接着一体化されているた
め、層間剥離が生じることがなく、優れた品質を備えて
いる。また、本発明の製法によれば、従来外層と内層の
接着に必要であった接着剤が不要となるため、接着剤の
塗布工程および乾燥工程を設ける必要がなく、上記燃料
ホースを、簡単かつ衛生的に製造することができる。ま
た、形状の複雑なフィラーホース等をも簡単に製造する
ことができる。なお、ゴム外層を形成する際に、加硫促
進剤として、チアゾール系加硫促進剤を用いることによ
り、上記効果が顕著に得られる。
明する。
すゴム組成物をつくり、160℃×5分で射出成形を行
い、図2に示す内径35mm、厚み4mm、長さ200
mmの蛇腹状のゴムホース(A〜E)を作製した。この
ゴムホースのポリサルファイド結合による架橋密度を、
前述の測定方法にしたがって測定した。その結果を後記
の表2〜表4に示す。
E)をゴム外層とし、下記の表2〜表4に示す条件にし
たがって、その内周面にポリアミド樹脂粉末を厚み0.
2mmで静電塗装した。静電塗装は、60kV/10μ
Aのコロナ放電によりポリアミド樹脂粉末をプラスチャ
ージに荷電して行った。そして、同じく下記の表2〜表
4に示す条件にしたがって積層品を加熱処理して、目的
とする燃料ホースを得た。このようにした得られた燃料
ホースの平滑部を、ホース軸方向に25mm幅でリング
状に切り取ったのち軸方向に切り開き、周方向の剥離力
を測定した。また、各燃料ホースの柔軟性および耐ガソ
リン透過性について、下記の方法で評価した。これらの
結果を下記の表2〜表4に併せて示す。
し、他端をホース軸方向に対し直角方向に200mm変
位させた時の荷重(N)を測定した。そして、荷重が7
00N以下の場合「◎」、700N〜900Nの場合
「○」と評価した。
内にFuel Cを封入し40℃×168時間放置し
た。その後、再びFuel Cを封入し直して40℃に
保って放置し、24時間毎72時間まで重量減少量を測
定した。そして、減少量が0.1g/本・日以下の場合
「◎」、0.1g〜0.2g/本・日の場合「○」と評
価した。
と内層の間が強固に接着しており、高品質であることが
わかる。なかでも加硫促進剤としてジベンゾチアジルジ
サルファイドを用い、ポリアミド樹脂としてナイロン1
1を用いた実施例1,2品が特に優れた性能を示すこと
がわかる。これに対し、ゴム外層のポリサルファイド結
合密度の低い比較例1,2品はともに外層,内層間の剥
離強度が乏しく実用的でない。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポリサルファイド結合密度が4×10-5
mol/cm3 以上となるよう架橋されたゴム外層の内
周面にポリアミド樹脂内層を積層形成し加熱処理により
両層を接着してなることを特徴とする燃料ホース。 - 【請求項2】 上記ゴム外層が、チアゾール系加硫促進
剤によって架橋されている請求項1記載の燃料ホース。
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- 2001-11-08 JP JP2001343000A patent/JP3659215B2/ja not_active Expired - Lifetime
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