JP2002228069A - 樹脂製コネクタ - Google Patents

樹脂製コネクタ

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JP2002228069A JP2001025948A JP2001025948A JP2002228069A JP 2002228069 A JP2002228069 A JP 2002228069A JP 2001025948 A JP2001025948 A JP 2001025948A JP 2001025948 A JP2001025948 A JP 2001025948A JP 2002228069 A JP2002228069 A JP 2002228069A
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Ayumi Ikemoto
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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  • Gasket Seals (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】メタノールや純水に対するバリア性に優れ、か
つ抽出物の少ない樹脂製コネクタを提供する。 【解決手段】一端側がホース内部に挿入される挿入部6
に形成されているとともに、他端側が締結対象部材を内
部に収容する収容部7に形成されてなる略筒状のハウジ
ング部8と、そのハウジング部8内に取り付けられた2
個一組のOリング9,10とを備えた樹脂製コネクタで
ある。そして、上記ハウジング部8が、下記の特性
(A)〜(C)を備えた樹脂組成物硬化体によって形成
されている。さらに、上記2個一組のOリング9,10
のうち上記収容部7内の奥側内周面に取り付けられた第
1のOリング9が、下記の特性(D)を備えたエラスト
マーによって形成されている。 (A)60℃におけるメタノール透過率が5mg・mm
/cm2 /day以下である。(B)80℃における透
水率が2mg・mm/cm2 /day以下である。
(C)100℃の純水におけるイオン抽出量が1ppm
以下である。(D)100℃の純水におけるイオン抽出
量が0.1ppm以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料としてメタノ
ールを用いる自動車の燃料輸送の配管に用いられる樹脂
製コネクタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、自動車におけるガソリン等の
燃料を搬送する配管装置に用いられるコネクタのボディ
(ハウジング)としては、強度の大きい合成樹脂、例え
ば、ガラス繊維を配合したポリアミドを用いて形成され
たものが提案されている(特開平8−233181号公
報等)。
【0003】一方、近年、環境問題や石油の枯渇問題に
より、次世代車両として燃料電池自動車の開発が盛んに
進められている。このような燃料電池自動車に使用され
る配管継手においては、流体への金属イオンおよびハロ
ゲンイオンの抽出はシステム(触媒)を汚染し、発電や
改質効率および寿命を著しく悪化させることとなる。ま
た、配管継手としては、流体のバリア性およびシール性
は従来と同様重要な基本特性である。
【0004】このような燃料電池自動車としては、電池
自体の最終燃料には水素ガスが用いられるが、気体であ
りハンドリングの問題、インフラの整備上の問題より、
液体燃料を車載上で水素ガスに改質し、水素ガスを発生
するシステムが検討されている。その液体燃料として水
素ガスに改質が比較的容易なメタノールが主に検討され
ている。上記メタノールを燃料として使用するシステム
は、例えば、メタノール貯蔵用タンクから燃料ホースを
通じてメタノールは改質器に送られ、この改質器によっ
て改質された水素ガスがエンジン部に送られエンジンの
駆動に供せられるというシステムが提案され、上記メタ
ノールの改質器等の水素発生装置の搭載が有力視されて
いる。このような配管には、メタノール配管と純水配管
とがあり、また電池から発生した純水を再利用するため
の配管があげられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】現状のガソリン自動車
では、簡易組み付け性を考慮して、上記のようなクイッ
クコネクタが配管継手として広く使用されている。この
場合、燃料がガソリンであることから、流体であるガソ
リンに接触する部分は炭化水素に耐性があり、成形が容
易である上記ポリアミド樹脂やそれに補強剤等が配合さ
れたものが成形材料として用いられている。また、クイ
ックコネクタ内に取り付けられるシール材としては、フ
ッ素ゴム(FKM)、フロロシリコンゴム(FVM
Q)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)等
の炭化水素に対するバリア性の高いエラストマーで成形
されたOリングを使用するのが一般的である。
【0006】しかしながら、上記燃料電池自動車におけ
る配管継手においては、流体がガソリンではなくメタノ
ールや純水であり、上記のようなポリアミド樹脂やそれ
に補強剤等が配合されたものではバリア性が不足してい
る。このため、バリア性確保のために、例えば、配管継
手を金属材料で形成することが考えられるが、腐食対策
や金属イオン抽出の対策が必要となり、貴金属類のメッ
キ等高価な表面処理が必要となってくるという問題があ
る。さらに、上記Oリングに関しては、FKM、FVM
Q、NBR等のエラストマーはメタノールや純水による
抽出が多く、触媒汚染が問題となる。
【0007】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、メタノールや純水に対するバリア性に優れ、か
つ抽出物の少ない樹脂製コネクタの提供をその目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の樹脂製コネクタは、一端側がホース内部
に挿入される挿入部に形成されているとともに、他端側
が締結対象部材を内部に収容する収容部に形成されてな
る略筒状のハウジング部と、そのハウジング部内に取り
付けられた2個一組のOリングとを備えた樹脂製コネク
タであって、上記ハウジング部が、下記の特性(A)〜
(C)を備えた樹脂組成物硬化体によって形成され、か
つ上記2個一組のOリングのうち上記収容部内の奥側内
周面に取り付けられた第1のOリングが、下記の特性
(D)を備えたエラストマーによって形成されていると
いう構成をとる。 (A)60℃におけるメタノール透過率が5mg・mm
/cm2 /day以下である。 (B)80℃における透水率が2mg・mm/cm2
day以下である。 (C)100℃の純水におけるイオン抽出量が1ppm
以下である。 (D)100℃の純水におけるイオン抽出量が0.1p
pm以下である。
【0009】すなわち、本発明者らは、メタノールや純
水に対するバリア性に優れ、しかも抽出物の少ない樹脂
製コネクタを得るために鋭意検討を重ねた。そして、上
記課題を解決するために、樹脂製コネクタのハウジング
部およびシール材であるOリングの各物性を中心に研究
を行った結果、上記ハウジング部を、上記特性(A)〜
(C)を備えた樹脂組成物硬化体で形成し、かつ2個一
組のOリングのうち収容部内の奥側内周面に取り付けら
れた第1のOリングを上記特性(D)を備えたエラスト
マーにより形成すると、メタノールや純水に対して優れ
たバリア性を有し、しかもイオン抽出物の少ない樹脂製
コネクタが得られることを見出し本発明に到達した。
【0010】そして、上記第1のOリングが、オレフィ
ン系ゴムまたは熱可塑性エラストマーによって形成され
ていると、一層優れた耐メタノール性を有するようにな
る。
【0011】また、上記第1のOリングが、受酸剤を用
いないエチレン−プロピレンゴム(EPR)または受酸
剤を用いないエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EP
DM)によって形成されていると、燃料電池の触媒およ
び電解質膜、改質器に影響を与える金属イオンやハロゲ
ンイオンの抽出がなくなるようになる。
【0012】さらに、上記2個一組のOリングのうち上
記収容部内の出口側内周面に取り付けられた第2のOリ
ングが、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムによっ
て形成されていると、より一層高い気密性を有するよう
になる。
【0013】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
【0014】本発明の樹脂製コネクタ5は、図1に示す
ように、接続されるホース内部に挿入される挿入部6と
締結対象部材を内部に収容する収容部7とが形成された
ハウジング部8と、上記収容部7内の奥側内周面に取り
付けられた第1のOリング9と、上記収容部7内の出口
側内周面に取り付けられた第2のOリング10とを備え
ている。そして、上記挿入部6表面には複数の環状隆起
部が形成され、また上記収容部7内部は、内部に向かう
につれ第1の径部7a、第2の径部7b、第3の径部7
cと内径が3段階に絞られ小さくなるよう形成されてい
る。図1において、11は上記第1のOリング9と第2
のOリング10との間に設けられたスペーサーである。
また、22は締結対象部材であるパイプ等を樹脂製コネ
クタに保持させるためのリテーナーであり、このリテー
ナー22には一対のストッパー部22aが設けられてい
る。そして、このストッパー部22aは開口7dに係合
してハウジング部8に着脱可能に保持されている。さら
に、21は上記2個一組のOリング9,10を収容部7
内に保持して、締結対象部材であるパイプ等が挿通する
孔を有する環状のブッシュであり、収容部7内に嵌着さ
れている。
【0015】上記リテーナー22形成材料としては、特
に限定するものではなく従来公知のもの、例えば、PA
6、PA66、PA11、PA12、PA6・12等の
ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)やポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリ
エステル樹脂等の靱性を有する樹脂、SUS等の金属等
があげられる。
【0016】上記ブッシュ21形成材料としては、特に
限定するものではなく従来公知のもの、例えば、PA
6、PA66、芳香族ポリアミド(PPA)等のガラス
強化材等があげられる。
【0017】上記樹脂製コネクタ5のハウジング部8
は、下記の特性(A)〜(C)を備えた樹脂組成物硬化
体によって形成されていなければならない。 (A)60℃におけるメタノール透過率が5mg・mm
/cm2 /day以下である。 (B)80℃における透水率が2mg・mm/cm2
day以下である。 (C)100℃の純水におけるイオン抽出量が1ppm
以下である。
【0018】上記特性(A)についてより詳しく説明す
ると、60℃のメタノールに対する上記樹脂組成物硬化
体のメタノール透過率が5mg・mm/cm2 /day
以下でなければならない。特に好ましくは60℃におけ
るメタノール透過率が1.5mg・mm/cm2 /da
y以下である。すなわち、メタノール透過率が5mg・
mm/cm2 /dayを超えると、メタノールに対する
バリア性不足となり、燃料電池自動車における配管継手
としては不適となるからである。この60℃におけるメ
タノール透過率は、例えば、つぎのようにして算出され
る。すなわち、樹脂組成物を用い公知のインジェクショ
ン成形にて厚み1mmのシートを作製する。ついで、カ
ップ法(容積130cm3 中に100cm3 のメタノー
ルを投入する。液接触面積34.2cm2 )により60
℃の温度にて120時間の前処理後、120〜240時
間に透過した量を測定することにより算出する。
【0019】上記特性(B)についてより詳しく説明す
ると、80℃の純水に対する上記樹脂組成物硬化体の透
水率が2mg・mm/cm2 /day以下でなければな
らない。特に好ましくは80℃における透水率が1mg
・mm/cm2 /day以下である。すなわち、透水率
が2mg・mm/cm2 /dayを超えると、純水に対
するバリア性不足となり、燃料電池自動車における配管
継手としては不適となるからである。この80℃におけ
る透水率は、例えば、つぎのようにして算出される。す
なわち、樹脂組成物を用い公知のインジェクション成形
にて厚み1mmのシートを作製する。ついで、カップ法
(容積130cm3 中に100cm3 の純水を投入す
る。液接触面積34.2cm2 )により80℃の温度に
て120時間の前処理後、120〜240時間に透過し
た量を測定することにより算出する。
【0020】上記特性(C)についてより詳しく説明す
ると、100℃の純水における上記樹脂組成物硬化体か
らのイオン抽出量が1ppm以下でなければならない。
特に好ましくはイオン抽出量は0.1ppm以下であ
る。すなわち、イオン抽出量が1ppmを超えると、燃
料電池自動車におけるメタノール改質でのシステム(触
媒)を汚染し、発電や改質効率および寿命を著しく悪化
させるからである。この100℃におけるイオン抽出量
は、例えば、つぎのようにして測定される。すなわち、
樹脂組成物50gを純水300mlに投入し、これをテ
フロン(登録商標)製密閉容器に入れ、100℃で72
時間熱処理した後、溶出したイオン量を、金属元素、無
機元素(炭素、窒素、酸素を除く)については誘導結合
プラズマ発光分光分析法(以下「ICP発光分光法」と
いう)、ハロゲン化物イオンやリン酸イオン、硫酸イオ
ンについてはイオンクロマトグラフ法を用いて測定す
る。なお、上記樹脂組成物硬化体からのイオン抽出量の
対象となるイオンとは、陽イオンではリチウム、ベリリ
ウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウ
ム、鉄、ニッケル、亜鉛等の金属イオンがあげられる。
また、陰イオンではハロゲン化物イオン、リン酸イオ
ン、硫酸イオンがあげられる。
【0021】上記特性(A)〜(C)を備えた樹脂組成
物硬化体を形成する樹脂としては、ポリフェニレンスル
フィド(PPS)、ポリブチレンナフタレート(PB
N)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)
や、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合樹脂(E
TFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)、クロロトリフルオ
ロエチレン(CTFE)等の各種フッ素樹脂、ポリエチ
レンサルファイド(PES)、ポリエーテルエーテルケ
トン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)等が
あげられる。そして、このような各種樹脂において、特
に分子量20000〜100000の高分子量樹脂を用
いることが好ましい。なかでも、成形加工性という点か
ら、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリプロピ
レン(PP)、ポリエチレン(PE)を用いることが特
に好ましい。
【0022】そして、上記樹脂組成物には、導電剤、補
強剤等各種添加剤を配合することができる。
【0023】上記導電剤としては、カーボンナノチュー
ブ、カーボンファイバー、カーボンブラック等があげら
れる。そして、これら導電剤の配合量は樹脂組成物全体
中の2〜18重量%の範囲に設定することが好ましい。
すなわち、18重量%を超えると、導電性は安定する
が、ハウジング部の成形性に劣るようになる傾向がみら
れるからである。
【0024】上記補強剤としては、例えば、ガラスファ
イバー等があげられる。そして、上記補強剤の配合量
は、樹脂組成物全体中の0〜50重量%の範囲に設定す
ることが好ましい。
【0025】上記収容部7内の奥側内周面に取り付けら
れる第1のOリング9形成材料としては、オレフィン系
ゴム、熱可塑性エラストマー等があげられる。具体的に
は、エチレン−プロピレンゴム(EPR)、エチレン−
プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、オレフィン系熱
可塑性エラストマー(TPO)、フッ素ゴム(FK
M)、シリコン系ゴム等が用いられる。上記EPDMに
おけるジエン系成分としては、特に限定はないが、炭素
数5〜20のジエン系モノマーが好ましく、具体的に
は、1,4−ペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、
1,5−ヘキサジエン、2,5−ジメチル−1,5−ヘ
キサジエン、1,4−オクタジエン、1,4−シクロヘ
キサジエン、シクロオクタジエン、ジシクロペンタジエ
ン(DCP)、5−エチリデン−2−ノルボルネン(E
NB)、5−ブチリデン−2−ノルボルネン、2−メタ
リル−5−ノルボルネン、2−イソプロペニル−5−ノ
ルボルネン等があげられる。なお、上記第1のOリング
9形成材料には、メタノールおよび水無抽出性という観
点から、金属酸化物等の受酸剤を用いないことが好まし
い。
【0026】さらに、上記第1のOリング9形成材料で
あるエラストマーとして、100℃の純水におけるイオ
ン抽出量が0.1ppm以下となる特性〔特性(D)〕
を有していなければならない。特に好ましくはイオン抽
出量が0.05ppm以下である。すなわち、イオン抽
出量が0.1ppmを超えると、燃料電池自動車におけ
るメタノール改質でのシステム(触媒)を汚染し、発電
や改質効率および寿命を著しく悪化させるからである。
この100℃におけるイオン抽出量は、例えば、つぎの
ようにして測定される。すなわち、エラストマー50g
を純水300mlに投入し、これをテフロン製密閉容器
に入れ、100℃で72時間熱処理した後、溶出したイ
オン量を金属元素、無機元素(炭素、窒素、酸素を除
く)についてはICP発光分光法、ハロゲン化物イオン
やリン酸イオン、硫酸イオンについてイオンクロマトグ
ラフ法を用いて測定する。なお、上記第1のOリング9
形成材料であるエラストマーからのイオン抽出量の対象
となるイオンとは、陽イオンではリチウム、ベリリウ
ム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウ
ム、鉄、ニッケル、亜鉛等の金属イオンがあげられる。
また、陰イオンではハロゲン化物イオン、リン酸イオ
ン、硫酸イオンがあげられる。
【0027】また、上記収容部7内の出口側内周面に取
り付けられる第2のOリング10形成材料としては、ブ
チルゴム(IIR)や、塩化ブチルゴム(Cl−II
R)、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)等のハロゲン
化ブチルゴム、EPDM等があげられる。特に好ましく
は低メタノール透過率、低透水率という観点からII
R、ハロゲン化ブチルゴムである。
【0028】上記第1および第2のOリング9,10形
成材料となるゴム材料には、加工助剤、老化防止剤、補
強剤、可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、加
硫遅延剤、充填剤等を必要に応じて適宜配合しても差し
支えない。
【0029】上記加工助剤としては、例えば、ステアリ
ン酸、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、炭化水素樹脂等
があげられる。
【0030】上記老化防止剤としては、例えば、フェニ
レンジアミン系老化防止剤、フェノール系老化防止剤、
ジフェニルアミン系老化防止剤、キノリン系老化防止
剤、ワックス類等があげられる。
【0031】上記補強剤としては、例えば、カーボンブ
ラック、ホワイトカーボン等があげられる。
【0032】上記可塑剤としては、例えば、ジオクチル
フタレート(DOP),ジブチルフタレート(DBP)
等のフタル酸系可塑剤、ジブチルカルビトールアジペー
ト,ジオクチルアジペート(DOA)等のアジピン酸系
可塑剤、セバシン酸ジオクチル(DOS),セバシン酸
ジブチル(DBS)等のセバシン酸系可塑剤等があげら
れる。
【0033】上記加硫剤としては、例えば、硫黄、モル
ホリン、ジスルフィド等の硫黄化合物、有機過酸化物等
があげられる。
【0034】上記加硫促進剤としては、例えば、チアゾ
ール系促進剤、チウラム系促進剤、スルフェンアミド系
促進剤等があげられる。
【0035】上記加硫促進助剤としては、例えば、活性
亜鉛華、酸化マグネシウム等があげられる。
【0036】上記加硫遅延剤としては、例えば、N−
(シクロヘキシルチオ)フタルイミド等があげられる。
【0037】上記充填剤としては、例えば、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク等があげられ
る。
【0038】本発明の樹脂製コネクタは、例えば、つぎ
のようにして得られる。すなわち、上記成形材料である
樹脂に必要に応じて導電剤等の各種添加剤を配合し混合
して、所定形状にインジェクション成形することにより
ハウジング部を作製する。一方、上記第1および第2の
Oリング、さらにこれらOリングの両者間に介在される
スペーサーを従来公知の方法によりそれぞれ作製する。
あるいは、上記第1および第2のOリングを一体成形し
てもよい。
【0039】上記スペーサー形成材料としては、特に限
定するものではなく従来公知のもの、例えば、PA6、
PA66、PPA、PBT、PET、PE、PP等があ
げられる。
【0040】上記ハウジング部の大きさは、挿入部に挿
入し取り付けられるホースの内径および収容部に収容さ
れるパイプの外径等により適宜設定される。
【0041】つぎに、上記のようにして作製されたハウ
ジング部の収容部内の奥側内周面に第1のOリングを、
またハウジング部の収容部出口側内周面に第2のOリン
グをそれぞれスペーサーを介して取り付けることにより
樹脂製コネクタが得られる(図1参照)。
【0042】そして、本発明の樹脂製コネクタは、例え
ば、図2に示すように、3層構造のホース15の一端部
に、複数の環状隆起部が形成された挿入部6を嵌挿し取
り付けることによりホース15を連結することができ
る。図2において、16はホース15と樹脂製コネクタ
5との間に設けられたOリングである。
【0043】上記ホース15に樹脂製コネクタ5を嵌挿
し締結する際には、ホース15の緊迫力を用いた圧入作
業にて行われる。さらに、必要に応じてホース15と樹
脂製コネクタ5との間には上記Oリング16以外に、弾
性コーティング材、シーリング材を用いることもでき
る。
【0044】上記Oリング16形成材料としては、先に
述べた第1のOリング9および第2のOリング10形成
材料と同様のものを用いることが好ましく、特に好まし
くは第1のOリング9形成材料を用いることである。
【0045】上記弾性コーティング材としては、上記第
1のOリング9と同様の材料等があげられる。
【0046】また、上記シーリング材としては、上記第
1のOリング9と同様の材料等があげられる。
【0047】本発明の樹脂製コネクタでは、その一端の
挿入部にホースが接続され、他端の収容部には締結対象
部材のパイプが直接圧入して接続される。
【0048】本発明の樹脂製コネクタは、例えば、つぎ
のような態様にて用いられる。すなわち、図3に示すよ
うに、上記樹脂製コネクタ5の挿入部6にホース15が
接続され、また樹脂製コネクタ5の収容部7内にパイプ
20が挿入され、ホース15とパイプ20とが本発明の
樹脂製コネクタ5を介して接続されることとなる。上記
パイプ20の端部外周にはリテーナー22が嵌挿され、
リテーナー22に設けられた一対のストッパー部22a
が、収容部7に設けられた開口7dに係合してハウジン
グ部8に着脱可能に保持されている。
【0049】本発明の樹脂製コネクタは、例えば、メタ
ノールを燃料とする自動車の燃料輸送機関の接続部分に
好適に用いられる。
【0050】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
【0051】
【実施例1】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料としてPPS(大日本インキ
社製、FZ−2200−A5)を準備するとともに、2
種類のOリング形成材料としてEPDM(第1のOリン
グ形成材料)(住友化学工業社製、エスプレン501
A)とCl−IIR(第2のOリング形成材料)(JS
R社製、クロロブチル1066)を準備した。
【0052】まず、上記ハウジング部形成材料であるP
PSを用いてインジェクション成形(成形条件:Z1=
300℃、Z2=320℃、Z3=340℃、ノズル=
330℃)により図1に示す形状のハウジング部8を成
形した。
【0053】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るEPDM(第1のOリング形成材料)とCl−IIR
(第2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにし
て2個のOリングを作製した。すなわち、EPDMは加
硫剤として過酸化物を用いてプレス加硫160℃×45
分間、Cl−IIRはフェノール樹脂系加硫剤を用いて
プレス加硫160℃×45分間に設定することにより2
個のOリングを作製した。
【0054】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66 GF30製スペーサーを介して取
り付けることにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製
した。
【0055】さらに、PA6 ・12製リテーナー、PA
12 GF30製ブッシュをそれぞれ公知の方法により
製造し準備した。
【0056】
【実施例2】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として30重量%のガラスフ
ァイバー含有のPPS(大日本インキ社製、Z230)
を準備するとともに、2種類のOリング形成材料として
EPDM(第1のOリング形成材料)(住友化学工業社
製、エスプレン501A)とBr−IIR(第2のOリ
ング形成材料)(JSR社製、ブロモブチル2255)
を準備した。
【0057】まず、上記ハウジング部形成材料であるガ
ラスファイバー含有PPSを用いてインジェクション成
形(成形条件:Z1=310℃、Z2=330℃、Z3
=340℃、ノズル=330℃)により図1に示す形状
のハウジング部8を成形した。
【0058】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るEPDM(第1のOリング形成材料)とBr−IIR
(第2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにし
て2個のOリングを作製した。すなわち、成形条件とし
て、ともに160℃×45分間でプレス加硫成形するこ
とにより2個のOリングを作製した。
【0059】つぎに、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66 GF30製スペーサーを介して取
り付けることにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製
した。
【0060】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
12 GF30製ブッシュをそれぞれ公知の方法により
製造し準備した。
【0061】
【実施例3】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として、30重量%のガラス
ファイバー含有のPPS(大日本インキ社製、Z23
0)を準備するとともに、2種類のOリング形成材料と
してEPDM(第1のOリング形成材料)(住友化学工
業社製、エスプレン501A)とEPDM(第2のOリ
ング形成材料)(住友化学工業社製、エスプレン501
A)を準備した。
【0062】まず、上記ハウジング部形成材料であるガ
ラスファイバー含有PPSを用いてインジェクション成
形(成形条件:Z1=310℃、Z2=330℃、Z3
=340℃、ノズル=330℃)により図1に示す形状
のハウジング部8を成形した。
【0063】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るEPDM(第1のOリング形成材料)とEPDM(第
2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにして2
個のOリングを作製した。すなわち、成形条件として、
ともに160℃×45分間でプレス加硫成形することに
より2個のOリングを作製した。
【0064】つぎに、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66 GF30製スペーサーを介して取
り付けることにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製
した。
【0065】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
12 GF30製ブッシュをそれぞれ公知の方法により
製造し準備した。
【0066】
【実施例4】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として30重量%のガラスフ
ァイバー(日東紡績社製、T−ガラス)含有のPP(住
友化学工業社製、ノーブレン)を準備するとともに、2
種類のOリング形成材料としてEPDM(第1のOリン
グ形成材料)(住友化学工業社製、エスプレン501
A)とBr−IIR(第2のOリング形成材料)(JS
R社製、ブロモブチル2255)を準備した。
【0067】まず、上記ハウジング部形成材料であるガ
ラスファイバー含有PPを用いてインジェクション成形
(成形条件:Z1=190℃、Z2=210℃、Z3=
220℃、ノズル=210℃)により図1に示す形状の
ハウジング部8を成形した。
【0068】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るEPDM(第1のOリング形成材料)とBr−IIR
(第2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにし
て2個のOリングを作製した。すなわち、成形条件とし
て、ともに160℃×45分間でプレス加硫成形するこ
とにより2個のOリングを作製した。
【0069】つぎに、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66製スペーサーを介して取り付けるこ
とにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製した。
【0070】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
12 GF30製ブッシュをそれぞれ公知の方法により
製造し準備した。
【0071】
【実施例5】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として、30重量%のガラス
ファイバー(日東紡績社製、T−ガラス)のPE(日本
ポリオレフィン社製、S5003BH)を準備するとと
もに、2種類のOリング形成材料としてTPO(第1の
Oリング形成材料)(住友化学工業社製、住友TPE9
07)とIIR(第2のOリング形成材料)(JSR社
製、ブチル365)を準備した。
【0072】まず、上記ハウジング部形成材料であるガ
ラスファイバー含有PEを用いてインジェクション成形
(成形条件:Z1=150℃、Z2=170℃、Z3=
170℃、ノズル=160℃)により図1に示す形状の
ハウジング部8を成形した。
【0073】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るTPO(第1のOリング形成材料)とIIR(第2の
Oリング形成材料)を用いて、つぎのようにして2個の
Oリングを作製した。すなわち、TPOはインジェクシ
ョン成形により、またIIRは160℃×45分間でプ
レス加硫成形することにより2個のOリングを作製し
た。
【0074】つぎに、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PE製スペーサーを介して取り付けることに
より図1に示す樹脂製コネクタ5を作製した。
【0075】さらに、PA6・12製リテーナー、HD
PE製ブッシュをそれぞれ公知の方法により製造し準備
した。
【0076】
【実施例6】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料としてPA9T(クラレ社
製、ジェネスタ)を準備するとともに、2種類のOリン
グ形成材料としてEPDM(第1のOリング形成材料)
(住友化学工業社製、エスプレン501A)とCl−I
IR(第2のOリング形成材料)(JSR社製、クロロ
ブチル1066)を準備した。
【0077】まず、上記ハウジング部形成材料であるP
A9Tを用いてインジェクション成形(成形条件:Z1
=300℃、Z2=320℃、Z3=320℃、ノズル
=310℃)により図1に示す形状のハウジング部8を
成形した。
【0078】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るEPDM(第1のOリング形成材料)とCl−IIR
(第2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにし
て2個のOリングを作製した。すなわち、EPDMは加
硫剤として過酸化物を用いて160℃×45分間でプレ
ス加硫成形することにより、またCl−IIRはフェノ
ール樹脂系加硫剤を用いて160℃×45分間でプレス
加硫成形することにより2個のOリングを作製した。
【0079】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PPA製スペーサーを介して取り付けること
により図1に示す樹脂製コネクタ5を作製した。
【0080】さらに、PA6T製リテーナー、PA9T
製ブッシュをそれぞれ公知の方法により製造し準備し
た。
【0081】
【実施例7】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料としてPA6T(三井化学社
製、アーレンSC2002SH1)を準備するととも
に、2種類のOリング形成材料としてシリコン(第1の
Oリング形成材料)(信越化学工業社製、KE552B
U)とCl−IIR(第2のOリング形成材料)(JS
R社製、クロロブチル1066)を準備した。
【0082】まず、上記ハウジング部形成材料であるP
A6Tを用いてインジェクション成形(成形条件:Z1
=310℃、Z2=320℃、Z3=320℃、ノズル
=320℃)により図1に示す形状のハウジング部8を
成形した。
【0083】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るシリコン(第1のOリング形成材料)とCl−IIR
(第2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにし
て2個のOリングを作製した。すなわち、シリコンは1
70℃×10分間のプレス加硫の後、200℃×4時間
の2次加硫(オーブン中)により第1のOリングを成形
した。また、Cl−IIRはフェノール樹脂系加硫剤を
用いて160℃×45分間でプレス加硫成形することに
より第2のOリングを成形した。
【0084】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66製スペーサーを介して取り付けるこ
とにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製した。
【0085】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
6T製ブッシュをそれぞれ公知の方法により製造し準備
した。
【0086】
【比較例1】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として、30重量%のガラス
ファイバー)含有のポリアミド樹脂(アトフィナ社製、
Rilsan AZM30NOIR T6LD)を準備
するとともに、2種類のOリング形成材料としてFKM
(第1のOリング形成材料)(ダイキン工業社製、ダイ
エルG556)とFVMQ(第2のOリング形成材料)
(信越化学工業社製、FE251K−u)を準備した。
【0087】まず、上記ハウジング部形成材料であるガ
ラスファイバー含有ポリアミド樹脂を用いてインジェク
ション成形(成形条件:Z1=190℃、Z2=210
℃、Z3=220℃、ノズル=210℃)により図1に
示す形状のハウジング部8を成形した。
【0088】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るFKM(第1のOリング形成材料)とFVMQ(第2
のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにして2個
のOリングを作製した。すなわち、ともに170℃×1
0分間でプレス加硫成形した後、200℃×4時間で2
次加硫することにより2個のOリングを作製した。
【0089】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66 GF30製スペーサーを介して取
り付けることにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製
した。
【0090】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
12 GF30製ブッシュをそれぞれ公知の方法により
製造し準備した。
【0091】
【比較例2】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として、30重量%のガラス
ファイバー含有のポリアミド樹脂(アトフィナ社製、R
ilsan AZM30NOIR T6LD)を準備す
るとともに、2個のOリング形成材料としてCl−II
R(JSR社製、クロロブチル1066)を準備した。
【0092】まず、上記ハウジング部形成材料であるガ
ラスファイバー含有ポリアミド樹脂を用いてインジェク
ション成形(成形条件:Z1=190℃、Z2=210
℃、Z3=220℃、ノズル=210℃)により図1に
示す形状のハウジング部8を成形した。
【0093】一方、上記2個のOリング形成材料である
Cl−IIRを用いて、つぎのようにして2個のOリン
グを作製した。すなわち、Cl−IIRはフェノール樹
脂系加硫剤を用いて160℃×45分間でプレス加硫成
形することにより成形した。
【0094】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66 GF30製スペーサーを介して取
り付けることにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製
した。
【0095】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
12 GF30製ブッシュをそれぞれ公知の方法により
製造し準備した。
【0096】
【比較例3】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として、ポリアミド樹脂(東
レ社製、アミランCM3007)を準備するとともに、
2個のOリング形成材料としてNBR(日本ゼオン社
製、ニポールDN−302)を準備した。
【0097】まず、上記ハウジング部形成材料であるポ
リアミド樹脂を用いてインジェクション成形(成形条
件:Z1=270℃、Z2=290℃、Z3=290
℃、ノズル=280℃)により図1に示す形状のハウジ
ング部8を成形した。
【0098】一方、上記2個のOリング形成材料である
NBRを用いて、つぎのようにして2個のOリングを作
製した。すなわち、150℃×30分間でプレス加硫成
形することにより成形した。
【0099】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66製スペーサーを介して取り付けるこ
とにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製した。
【0100】さらに、PA6・12製リテーナー、PA
66製ブッシュをそれぞれ公知の方法により製造し準備
した。
【0101】
【比較例4】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料として、ポリアセタール(P
OM:ポリプラスチック社製、ジュラコンM90−4
4)を準備するとともに、2個のOリング形成材料とし
てEPDM(住友化学工業社製、エスプレン501A)
を準備した。
【0102】まず、上記ハウジング部形成材料であるP
OMを用いてインジェクション成形(成形条件:Z1=
180℃、Z2=190℃、Z3=195℃、ノズル=
190℃)により図1に示す形状のハウジング部8を成
形した。
【0103】一方、上記2個のOリング形成材料である
EPDMを用いて、つぎのようにして2個のOリングを
作製した。すなわち、EPDMは加硫剤として過酸化物
を用いて160℃×45分間でプレス加硫成形すること
により成形した。
【0104】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66製スペーサーを介して取り付けるこ
とにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製した。
【0105】さらに、PA6・12製リテーナー、PO
M製ブッシュをそれぞれ公知の方法により製造し準備し
た。
【0106】
【比較例5】〔ハウジング部および2個のOリングの作
製〕ハウジング部形成材料としてPA6・12(デュポ
ン社製、ザイテル153HS−L)を準備するととも
に、2種類のOリング形成材料としてEPDM(第1の
Oリング形成材料)(住友化学工業社製、エスプレン5
01A)とCl−IIR(第2のOリング形成材料)
(JSR社製、クロロブチル1066)を準備した。
【0107】まず、上記ハウジング部形成材料であるP
A6・12を用いてインジェクション成形(成形条件:
Z1=240℃、Z2=240℃、Z3=230℃、ノ
ズル=230℃)により図1に示す形状のハウジング部
8を成形した。
【0108】一方、上記2種類のOリング形成材料であ
るEPDM(第1のOリング形成材料)とCl−IIR
(第2のOリング形成材料)を用いて、つぎのようにし
て2個のOリングを作製した。すなわち、EPDMは加
硫剤として過酸化物を用いてプレス加硫160℃×45
分間、Cl−IIRはフェノール樹脂系加硫剤を用いて
プレス加硫160℃×45分間に設定することにより2
個のOリングを作製した。
【0109】そして、上記ハウジング部の収容部内の奥
側内周面に第1のOリング(外径11mm)を、また上
記収容部内の出口側内周面に第2のOリング(外径11
mm)を、PA66 GF30製スペーサーを介して取
り付けることにより図1に示す樹脂製コネクタ5を作製
した。
【0110】さらに、PA6 ・12製リテーナー、PA
6・12製ブッシュをそれぞれ公知の方法により製造し
準備した。
【0111】このようにして得られた実施例および比較
例について、ハウジング部形成材料について、(A)6
0℃におけるメタノール透過率、(B)80℃における
透水率、(C)100℃の純水におけるイオン抽出量を
先に述べた方法に従って測定した。また、第1のOリン
グ形成材料について、(D)100℃の純水におけるイ
オン抽出量を先に述べた方法に従って測定した。さら
に、実施例および比較例の各樹脂製コネクタにおけるメ
タノール透過量、透水量、純水のイオン抽出量について
下記の方法に従って測定し評価した。これらの結果を後
記の表1〜表3に併せて示す。
【0112】〔メタノール透過量〕2個の樹脂製コネク
タのそれぞれの挿入部に線径2mmのそれぞれゴム製O
リングに対し、25%の圧縮率となるよう金属パイプに
組み付けた。
【0113】つぎに、図4に示すように、PTFE樹脂
製チューブ29の両端に上記2個の樹脂製コネクタ3
0,31の挿入部30a,31aをそれぞれ圧入した。
このとき、樹脂製コネクタ30,31の挿入部30a,
31a同士はチューブ29内で接触しており、PTFE
樹脂製チューブ29における液接触部分はゼロとなるよ
うにした。そして、上記2個の樹脂製コネクタ30,3
1の一方のコネクタ30の収容部30bには、外径8m
mの金属製パイプ32を収容し、その金属製パイプ32
の端部を栓33を用いて密栓した。また、他の樹脂製コ
ネクタ31の収容部31bには、他端部に100ccの
液が入る金属製タンク35を備えた外径8mmの金属製
パイプ34を挿入し固定した。
【0114】そして、上記金属製タンク35内にメタノ
ールを投入し樹脂製コネクタ30,31内部に充填させ
て、60℃雰囲気下1週間の条件で前処理した後、2週
間目の透過量を重量変化で測定した。
【0115】〔透水量〕上記メタノール透過量の測定に
おいて、メタノールを純水に代えた。また、前処理温度
を80℃に変えた。それ以外は上記メタノール透過量の
測定方法と同様にして透水量を測定した。
【0116】〔純水のイオン抽出量〕図5に示すよう
に、ステンレス製チューブ29の両端に、上記2個の樹
脂製コネクタ30,31の挿入部30a,31aをそれ
ぞれ圧入した。このとき、樹脂製コネクタ30,31の
挿入部30a,31a同士は上記ステンレス製チューブ
29内で接触しており、ステンレス製チューブ29にお
ける液接触部分はゼロとなるようにした。そして、上記
2個の樹脂製コネクタ30,31の一方のコネクタ30
の収容部30bに、外径8mmのテフロン製切削パイプ
40を収容し密栓した。また、もう一方の樹脂製コネク
タ31の収容部31b側より水を投入し、収容部31b
に外径8mmのテフロン製切削パイプ41を収容する際
に生ずる内部容積の90%を水で充填させた。それか
ら、収容部31bに外径8mmのテフロン製切削パイプ
41を収容して密栓し、100℃雰囲気下72時間の条
件で熱処理した後、その抽出液をICP発光分光法およ
びイオンクロマトグラフ法を用いて測定した。
【0117】
【表1】
【0118】
【表2】
【0119】
【表3】
【0120】上記表1〜表3の結果、実施例品はメタノ
ール透過量、透水量、純水のイオン抽出量の全てにおい
て比較例品に比べて非常に少なかった。このことから
も、実施例品はメタノールや純水に対する優れたバリア
性を備え、かつイオン抽出物の少ないものであることが
わかる。
【0121】これに対して、比較例品はいずれもメタノ
ール透過量、透水量、純水のイオン抽出量の全ての値が
多くメタノールや純水に対するバリア性に劣っているこ
とがわかる。
【0122】
【発明の効果】以上のように、本発明の樹脂製コネクタ
は、一端側がホース内部に挿入される挿入部に形成され
ているとともに、他端側が締結対象部材を内部に収容す
る収容部に形成されてなる略筒状のハウジング部と、そ
のハウジング部内に取り付けられた2個一組のOリング
とを備えている。そして、上記ハウジング部が、上記特
性(A)〜(C)を備えた樹脂組成物硬化体によって形
成され、かつ2個一組のOリングのうち収容部内の奥側
内周面に取り付けられた第1のOリングが上記特性
(D)を備えたエラストマーによって形成されている。
このため、コネクタ全体がメタノールや純水に対して優
れたバリア性を備えるとともに、イオン抽出物の少なく
燃料電池自動車におけるメタノール改質でのシステム
(触媒)を汚染の発生を効果的に抑制することができ
る。したがって、燃料電池自動車の燃料搬送連結部分に
用いた場合、発電や改質効率を向上させることができ
る。
【0123】そして、上記第1のOリングが、オレフィ
ン系ゴムまたは熱可塑性エラストマーによって形成され
ていると、一層優れた耐メタノール性を有するようにな
る。
【0124】また、上記第1のOリングが、受酸剤を用
いないエチレン−プロピレンゴム(EPR)または受酸
剤を用いないエチレン−プロピレン−ジエンゴム(EP
DM)によって形成されていると、燃料電池の触媒およ
び電解質膜、改質器に影響を与える金属イオンやハロゲ
ンイオンの抽出がなくなるようになる。
【0125】さらに、上記2個一組のOリングのうち上
記収容部内の出口側内周面に取り付けられた第2のOリ
ングが、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムによっ
て形成されていると、より一層高い気密性を有するよう
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂製コネクタの一例を示す一部断面
正面図である。
【図2】本発明の樹脂製コネクタをホースに連結した状
態を示す一部断面正面図である。
【図3】本発明の樹脂製コネクタにパイプを連結した状
態を示す一部断面正面図である。
【図4】樹脂製コネクタの燃料透過量の測定方法を示す
模式図である。
【図5】樹脂製コネクタの純水イオン抽出量の測定方法
を示す模式図である。
【符号の説明】
5 樹脂製コネクタ 6 挿入部 7 収容部 8 ハウジング部 9 第1のOリング 10 第2のOリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池本 歩 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 高柳 晃 愛知県小牧市東三丁目1番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 西山 高広 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) 3D038 CA15 CB01 CC13 3H015 BB01 BC07 3J040 AA01 AA13 BA02 CA02 FA06 3J106 AA01 AB01 BA01 BB01 BC04 BD01 BE13 BE19 CA07 EA03 EB02 EC01 EC07 ED02 ED05 EE02 EF05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端側がホース内部に挿入される挿入部
    に形成されているとともに、他端側が締結対象部材を内
    部に収容する収容部に形成されてなる略筒状のハウジン
    グ部と、そのハウジング部内に取り付けられた2個一組
    のOリングとを備えた樹脂製コネクタであって、上記ハ
    ウジング部が、下記の特性(A)〜(C)を備えた樹脂
    組成物硬化体によって形成され、かつ上記2個一組のO
    リングのうち上記収容部内の奥側内周面に取り付けられ
    た第1のOリングが、下記の特性(D)を備えたエラス
    トマーによって形成されていることを特徴とする樹脂製
    コネクタ。 (A)60℃におけるメタノール透過率が5mg・mm
    /cm2 /day以下である。 (B)80℃における透水率が2mg・mm/cm2
    day以下である。 (C)100℃の純水におけるイオン抽出量が1ppm
    以下である。 (D)100℃の純水におけるイオン抽出量が0.1p
    pm以下である。
  2. 【請求項2】 上記第1のOリングが、オレフィン系ゴ
    ムまたは熱可塑性エラストマーによって形成されている
    請求項1記載の樹脂製コネクタ。
  3. 【請求項3】 上記第1のOリングが、受酸剤を用いな
    いエチレン−プロピレンゴムまたは受酸剤を用いないエ
    チレン−プロピレン−ジエンゴムによって形成されてい
    る請求項1または2記載の樹脂製コネクタ。
  4. 【請求項4】 上記2個一組のOリングのうち上記収容
    部内の出口側内周面に取り付けられた第2のOリング
    が、ブチルゴムまたはハロゲン化ブチルゴムによって形
    成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂
    製コネクタ。
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