JP2002228078A

JP2002228078A - 樹脂製コネクタ

Info

Publication number: JP2002228078A
Application number: JP2001025947A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Katayama; 和孝片山; Ayumi Ikemoto; 歩池本; Yoshio Okado; 芳男岡戸
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】水素ガスや水蒸気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）８０℃におけるヘリウム透過率が５×１０^-10ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ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、燃料電池自動車の
燃料電池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としては、
例えば、ポリアミドを用いて形成されたハウジングにＯ
リング等の環状弾性シール材を備えたクイックコネクタ
が提案されている（特表平９−５０５８７１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
ゲン化物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においては電池
自体の最終燃料には水素ガスが用いられている。そし
て、上記燃料電池自動車用には、固体高分子型の燃料電
池が有力なものとして用いることが検討されているが、
この固体高分子型燃料電池では固体高分子膜に水分を供
給する必要があり、燃料である水素ガスと一緒に水蒸気
が供給されることとなる。

【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、燃料となる流体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（ＦＶＭＱ）、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、水素ガスが従来の燃料であるガ
ソリンと比較して分子が小さく透過しやすいという問題
がある。また、水素ガスとともに供給される水蒸気は、
配管の腐食抽出を促進させるという問題がある。そし
て、上記のようなポリアミドやそれに補強剤等が配合さ
れたものではバリア性が充分ではなく、このため、バリ
ア性確保のために、例えば、コネクタを金属材料で形成
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、上記ＦＫＭ、ＦＶＭＱ、ＮＢＲ等の
エラストマーは純水による抽出物が多く、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、水素ガスや水蒸気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）８０℃におけるヘリウム透過率が５×１０^-10ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ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、水素ガスや水蒸
気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、水素ガスや水蒸気に対して優れ
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、上記ハウジング部が、ポリフェニ
レンサルファイドまたはポリブチレンナフタレートによ
って形成されていると、水素ガスや純水に対して一層優
れたバリア性を奏するようになる。

【００１１】また、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、水素ガスや純水に対して一層優れたバリア性を
奏するようになる。

【００１２】さらに、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（Ｅ
ＰＤＭ）によって形成されていると、燃料電池部に使用
される触媒および電解質膜の汚染がなく燃料電池の性能
低下を防止できるようになる。

【００１３】そして、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（シール性）
を有するようになる。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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
等があげられる。

【００１７】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。

【００１８】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）８０℃におけるヘリウム透過率が５×１０^-10ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ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。

【００１９】上記特性（Ａ）についてより詳しく説明す
ると、８０℃のヘリウムに対する上記樹脂組成物硬化体
のヘリウム透過率が５×１０^-10ｃｍ³・ｃｍ／ｃｍ²
・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下でなければならない。特に好ま
しくは８０℃におけるヘリウム透過率が４×１０^-10ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下である。す
なわち、ヘリウム透過率が５×１０^-10ｃｍ³・ｃｍ／
ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇを超えると、ヘリウム透過率
が高いということであり、従って分子量の近い水素ガス
に対しても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℃
におけるヘリウム透過率は、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。こ
れを用いヘリウム透過量の測定を行うことによりヘリウ
ム透過率を算出する。ヘリウム透過量の測定は、ＧＴＲ
ガス透過試験機（東洋精機製作所社製）を用いて、ＡＳ
ＴＭＤ１４３４−７５に準じ８０℃におけるヘリウム
透過量の測定を行う。本発明では、水素ガスのバリア性
が課題であるが、通常、水素ガスによる透過率測定は危
険であることから、水素より分子径が小さく透過し易い
ヘリウムを用いた透過試験による適正な透過率を求め
た。このヘリウムを用いた透過試験は上記理由から当然
水素の透過試験評価よりも厳しいものである。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、ポリフェニレンサル
ファイド（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、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、特に重量平均分子量２００００〜１０００
００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、ポリフェニレンサルファ
イド（ＰＰＳ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）
を用いることが特に好ましい。

【００２３】そして、上記樹脂組成物には、補強剤等各
種添加剤を配合することができる。

【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、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はイオンクロマト
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
はバリア性、低透過性という観点からＩＩＲ、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、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、
ＰＰＳ等のガラス強化材があげられる。

【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、ＰＡ６６ＧＦ３０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、ＰＰ
Ｓ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、プロモブチル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】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００６０】

【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、４０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ＩＩＲ（第２のＯリン
グ形成材料）（ＪＳＲ社製、ブチル３６５）を準備し
た。

【００６１】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＝３２０℃、Ｚ２＝３４０℃、Ｚ３
＝３４５℃、ノズル＝３４０℃）により図１に示す形状
のハウジング部８を成形した。

【００６２】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、
ＩＩＲはフェノール樹脂系加硫剤を用いてプレス加硫１
６０℃×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。

【００６３】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００６４】

【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ＰＢＮ
（東洋紡社製、ペルプレン）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５０１Ａ）
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。

【００６５】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ＰＢＮを用いてインジェクション成
形（成形条件：Ｚ１＝２５０℃、Ｚ２＝２７０℃、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。

【００６６】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。

【００６７】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００６８】

【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、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（信越
化学社製、ＫＥ５５２ＢＵ）（第１のＯリング形成材
料）と、Ｃｌ−ＩＩＲ（ＪＳＲ社製、クロロブチル１０
６６）（第２のＯリング形成材料）を準備した。

【００６９】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。

【００７０】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
（オーブン中）で、また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。

【００７１】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００７２】

【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、Ｒ
ｉｌｓａｎＡＺＭ３０ＮＯＩＲＴ６ＬＤ）を準備し
た。また、２種類のＯリング製品、すなわち、第１のＯ
リングとしてＦＫＭからなるＯリング（エヌオーケー社
製、Ｆ２０１）と、第２のＯリングとしてＦＶＭＱから
なるＯリング（エヌオーケー社製、Ｓ９２４）を準備し
た。

【００７３】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。

【００７４】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００７５】

【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
ｉｌｓａｎＡＺＭ３０ＮＯＩＲＴ６ＬＤ）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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００７９】

【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）を準備した。また、２
個のＯリング製品であるＮＢＲ製のＯリング（日本バル
カ社製、Ｂ２０７０）を準備した。

【００８０】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。

【００８１】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００８２】

【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。

【００８３】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。

【００８４】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。

【００８５】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００８６】さらに、ＰＡ６・１２製リテーナー、ＰＡ
６６ＧＦ３０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。

【００８７】

【比較例５】ハウジング部形成材料として、ＰＡ６・１
２（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、シリコ
ン（信越化学社製、ＫＥ６５０Ｕ）（第１のＯリング形
成材料）と、シリコン（信越化学社製、ＫＥ６５０Ｕ）
（第２のＯリング形成材料）を準備した。

【００８８】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＝２３０℃、Ｚ２＝２４０℃、Ｚ３＝２５０℃、ノ
ズル＝２４０℃）により図１に示す形状のハウジング部
８を成形した。

【００８９】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）とシリコン（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、シリコンを１７０
℃×１０分間のプレス加硫ののち、２次加硫２００℃×
４時間（オーブン中）を行うことにより成形した。

【００９０】そして、上記実施例１と同様にして、図１
に示す樹脂製コネクタ５を作製するとともに、リテーナ
ーおよびブッシュを準備した。

【００９１】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）８
０℃におけるヘリウム透過率、（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水素透
過量（ヘリウム透過量）、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２に併せて示す。

【００９２】〔ヘリウム透過量（水素透過量）〕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
ぞれのゴム製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。

【００９３】つぎに、図４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，３１
ａ同士はチューブ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には、外径８ｍｍ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、圧力計３４とバルブ３５を備
えたパイプ３６を挿入し固定した。

【００９４】そして、２３℃において、１．０ＭＰａの
ヘリウムをパイプ３６を通して封入し、８０℃で２週間
熱処理した後、再び２３℃における圧力を測定し、ガス
が理想気体であると仮定してヘリウムガスの透過量を重
量変化で算出した。これを水素透過量とした。

【００９５】〔透水量〕２個の樹脂製コネクタのそれぞ
れの挿入部に線径２ｍｍのそれぞれのゴム製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。

【００９６】つぎに、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，３１
ａ同士はチューブ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には、外径８ｍｍ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４０を備えた外径８ｍｍの金属製パイプ
４１を挿入し固定した。

【００９７】そして、上記金属製タンク４０内に純水を
投入し樹脂製コネクタ３０，３１内部に充填させて、８
０℃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。

【００９８】〔純水のイオン抽出量〕図６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
５０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５１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
５１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。

【００９９】

【表１】

【０１００】

【表２】

【０１０１】上記表１〜表２の結果、実施例品は水素透
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
例品は水素ガスや水蒸気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。

【０１０２】これに対して、比較例品はいずれも水素透
過量、透水量、純水のイオン抽出量の全ての値が多く水
素ガスや水蒸気に対するバリア性に劣っていることがわ
かる。

【０１０３】

【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、コネクタ全体が水素ガスや水蒸気に対して優
れたバリア性を備えている。しかも、イオン抽出物が少
なく燃料電池自動車における燃料電池の配管継手に有用
である。

【０１０４】そして、上記ハウジング部が、ポリフェニ
レンサルファイドまたはポリブチレンナフタレートによ
って形成されていると、水素ガスや純水に対して一層優
れたバリア性を奏するようになる。

【０１０５】また、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、水素ガスや純水に対して一層優れたバリア性を
奏するようになる。

【０１０６】さらに、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（Ｅ
ＰＤＭ）によって形成されていると、燃料電池部に使用
される触媒および電解質膜の汚染がなく燃料電池の性能
低下を防止できるようになる。

【０１０７】そして、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】樹脂製コネクタの水素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透過量の測定方法を示す
模式図である。

【図６】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)発明者岡戸芳男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） 3H019 FA16 3J040 AA01 BA02 CA02 EA16 FA05 HA07 3J106 AB01 BA01 BB01 BC04 BE13 BE19 BE40 CA11 EA03 EB02 EC01 EC07 ED05 EE02 EF05 5H026 AA06 5H027 AA06 BA13

Claims

【特許請求の範囲】

【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）８０℃におけるヘリウム透過率が５×１０^-10ｃ
ｍ³・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ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。
【請求項２】上記ハウジング部が、ポリフェニレンサ
ルファイドまたはポリブチレンナフタレートによって形
成されている請求項１記載の樹脂製コネクタ。
【請求項３】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または２記載の樹脂製コネクタ。
【請求項４】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１〜３のいずれか一項に記載の樹脂製コネク
タ。
【請求項５】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１〜４のいずれか一項に記載の樹脂
製コネクタ。