JP2004301171A - Connector - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車燃料であるガソリン、ガソホール(アルコール混合ガソリン)、アルコール、水素、軽油、液化石油ガス(LPG)、圧縮天然ガス(CNG)、ジメチルエーテル(DME)、ガスツーリキッド(GTL)、メタン等の他、水、多価アルコール水溶液等、とりわけガソホールを搬送する配管部分等に用いられる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(ハウジング部)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12を用いて形成されたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−233181号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ガラス繊維を配合したポリアミドを成形材料としたものは、ガソホールに対する低透過性に劣り、ガソホールの透過量の増大に伴い体積変化が大きく、ガソホールを燃料とする自動車の燃料搬送用の配管部分に用いられるコネクタ材料としては不向きであり、ガソホールの低透過性に優れたもの(具体的には透過量10mg/個/day以下)が望まれていた。さらには、上記ガソホールに対する低透過性とともに、耐衝撃性にも優れた等の、すなわち燃料配管設計の自由度の高いコネクタが望まれていた。
【0005】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、燃料としてガソホールを用いた場合の低ガソリン透過性に優れるとともに、耐衝撃性にも優れたコネクタの提供をその目的とする。
【0006】
【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少なくとも一つのシール部材とを備えたコネクタであって、上記ハウジング部が、下記の樹脂組成物(A)の成形体によって形成されているという構成をとる。
(A)ポリフェニレンスルフィドと水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムとを含有する樹脂組成物であって、水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムの含有量が、上記ポリフェニレンスルフィドと水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムの合計量の10〜30重量%の範囲に設定されている樹脂組成物。
【0007】
すなわち、本発明者らは、ガソホールを燃料として用いた際の、ガソホール低透過性に優れるとともに、耐衝撃性にも優れたコネクタの成形材料について鋭意検討を重ねた。そして、ガソホール低透過性という観点から成形材料を検討した結果、ポリフェニレンスルフィドを用いると、ガソホールに対する良好な低透過性が得られることを突き止めた。しかしながら、上記ポリフェニレンスルフィドは、ガソホールに対する低透過性に関しては満足のいく特性が得られるが、耐衝撃性に劣るという知見を得た。この知見に基づき、上記耐衝撃性の向上を目的に、さらに研究を行った結果、水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムを用いるとともに、この水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムをポリフェニレンスルフィドと水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムの合計量の10〜30重量%の割合で配合すると、これを用いて形成されたハウジング部は、ガソホールに対する低透過性とともに優れた耐衝撃性が付与され、双方ともに優れた特性の両立が得られることを見出し本発明に到達した。
【0008】
なお、本発明でのガソホールとしては、アルコール混合ガソリンであれば特に限定するものではないが、例えば、メタノール15体積%含有のFuel C(トルエン50体積%+イソオクタン50体積%)等があげられる。
【0009】
【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。
【0010】
本発明のコネクタ5は、例えば、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、シール部材である上記収容部7内の挿入部6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、内部に向かうに従って第1の径部7a、第2の径部7b、第3の径部7c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。
【0011】
そして、上記コネクタ5のハウジング部8は、特定の樹脂組成物(A)を用いた成形体によって形成されている。
【0012】
上記特定の樹脂組成物(A)は、ポリフェニレンスルフィド(PPS)と、水添ブタジエン−アクリロニトリルゴム(H−NBR)とを用いて得られる。そして、上記PPSとH−NBRからなる樹脂組成物の調製方法は、単独または2軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等を用いた溶融混練りがあげられるが、なかでも充分な混練力を有する2軸押出機による溶融混練りが好ましい。
【0013】
上記PPSは、特に限定するものではないが、比較的分子量の小さい重合体を重合した後、酸素雰囲気下で加熱あるいは過酸化物等の架橋剤を添加して加熱し得られる高重合化したものや、本質的に線状で比較的高分子量の重合体等が例としてあげられる。
【0014】
上記H−NBRは、NBRのブタジエン部分を公知の方法で水素化処理したものである。さらに、上記H−NBRとして、変性物、例えば、アミン変性したH−NBRである、アミン変性H−NBR等を用いてもよい。そして、ヨウ素価30mg/100mg以下のものを用いることが好ましい。なお、通常、ヨウ素価の下限は1mg/100mgである。上記ヨウ素価を有する、すなわち、H−NBR中の炭素−炭素二重結合が上記値であると、加工時の熱安定性に優れるため、ハウジング部8の成形に際して良好な作業性が得られるようになる
【0015】
上記H−NBRの配合量は、上記PPSとH−NBRの合計量の10〜30重量%の範囲に設定する必要がある。すなわち、上記H−NBRが10重量%未満では、耐衝撃性に劣り、逆に30重量%を超えると、ガソホールに対する低透過性が低下するからであり、上記配合範囲に設定することにより、ガソホールに対する低透過性と優れた耐衝撃性の両立が実現するのである。
【0016】
さらに、上記樹脂組成物(A)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。
【0017】
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、金属粉等があげられる。そして、これら導電剤の配合量は樹脂組成物(A)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8の成形性に劣るようになる傾向がみられるからである。
【0018】
そして、上記樹脂組成物(A)においては、上記導電剤等を配合することにより、その成形体の電気抵抗を106 Ω以下となるよう設定することが好ましい。すなわち、電気抵抗が106 Ω以下であると、流体摩擦によって発生する静電気を緩和することが可能となる。
【0019】
上記補強剤としては、例えば、ガラスファイバー、ウィスカー等があげられる。上記補強剤の配合量は、樹脂組成物(A)全体中の10〜50重量%の範囲に設定することが好ましい。
【0020】
上記収容部7内のホース挿入部6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、例えば、ガソリン、ガソホール、軽油、メタン等の配管用コネクタには、フッ素ゴム(FKM)、フッ素樹脂が好ましく用いられる。さらに、水、アルコール、多価アルコール水溶液等の配管用コネクタの場合には、オレフィン系ゴム、熱可塑性エラストマー等が用いられる。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)、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(ENB)、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。さらには、燃料電池用の水素、酸素の配管用コネクタに用いる場合には、ブチルゴム(IIR)や、塩化ブチルゴム(Cl−IIR)、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)等のハロゲン化ブチルゴム、EPDM等を用いることもできる。なかでも、低メタノール透過率および低透水率という点を考慮すると、IIR、ハロゲン化ブチルゴムが好ましく用いられる。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(EPR,EPDM,TPOを用いたOリング等と組み合わせる)ことが好ましい。
【0021】
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、例えば、ガソリン、ガソホール、軽油、メタン等の配管用コネクタには、フロロシリコンゴム(FVMQ)、エピクロルヒドリンゴム(ECO)、アクリルゴム(ACM)等があげられる。また、後述のコーティングされた第1のOリングと同様のものであってもよい。さらには、水、アルコール、多価アルコール水溶液、水素、酸素等の配管用コネクタに用いる場合には、ブチルゴム(IIR)や、塩化ブチルゴム(Cl−IIR)、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)等のハロゲン化ブチルゴム、EPDM等を用いることもできる。なかでも、低メタノール透過率および低透水率という点を考慮すると、IIR、ハロゲン化ブチルゴムが好ましく用いられる。
【0022】
そして、上記第1および第2のOリング9,10としては、少なくともいずれか一方を導電性を有する各種エラストマーで表面がコーティングされたものを用いることが好ましい。すなわち、体積抵抗値が106 Ω・cm以下を有するエラストマーで上記第1および第2のOリング9,10の少なくともいずれか一方の表面をコーティングすることが好ましい。
【0023】
さらに、このようなエラストマーとしては、損失弾性率(E″)のピークが−35℃以下であり、その−35℃における貯蔵弾性率(E′)が2×105 N/cm2 以下の低温柔軟性を有するエラストマーを用いることが好ましい。このような特性を有するエラストマーを用いることにより低温におけるシール性に優れるようになる。
【0024】
上記各種エラストマーとしては、具体的には、エピクロルヒドリンゴム(ECO)、フロロシリコンゴム(FVMQ)、アクリルゴム(ACM)等があげられる。
【0025】
そして、上記コーティングの厚みとしては、4〜50μmに設定することが好ましい。
【0026】
なお、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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
上記加硫剤としては、例えば、ポリアミン、トリアジン化合物、ポリオール、金属石鹸、過酸化物等があげられる。
【0032】
上記加硫促進剤としては、例えば、チオウレア系促進剤、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。
【0033】
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、酸化カルシウム、水酸化カルシウム等があげられる。
【0034】
上記加硫遅延剤としては、例えば、ニトロソ化合物等があげられる。
【0035】
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。
【0036】
本発明のコネクタは、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。
【0037】
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。
【0038】
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ホース挿入部側内周面に第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コネクタが得られる(図1参照)。なお、上記スペーサーに代えて第1のOリングを使用しても差し支えない(すなわち合計3本のOリングとなる)。
【0039】
そして、本発明のコネクタは、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とコネクタ5との間に設けられたOリングである。
【0040】
上記ホース15にコネクタ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。
【0041】
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。
【0042】
上記弾性コーティング材としては、ブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(Cl−IIR)や臭素化ブチルゴム(Br−IIR)等ハロゲン化ブチルゴム、NBR、水素添加NBR(H−NBR)、NBR/ポリ塩化ビニル(PVC)、クロロプレンゴム(CR)、FVMQ、ECO、ACM、FKM等があげられる。
【0043】
また、上記シーリング材としては、FKM、フッ素樹脂に上記コーティング材を加えたもの等があげられる。
【0044】
本発明のコネクタでは、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。
【0045】
本発明のコネクタは、例えば、つぎのような態様で用いられる。すなわち、図3に示すように、上記コネクタ5の挿入部6にホース15が接続され、またコネクタ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。
【0046】
本発明のコネクタは、例えば、ガソホールを燃料とする自動車等の燃料輸送機構の接続部分に好適に用いられる。
【0047】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【0048】
【実施例1】
〔ハウジング部および2種類のOリングの作製〕
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、H−NBR〔日本ゼオン社製、ゼットポール2000(ヨウ素価:4mg/100mg)〕を準備した。一方、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。そして、上記PPSとH−NBRの合計量の20重量%がH−NBRとなるよう溶融混練りし、さらにこれに上記ガラスファイバーが30重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。
【0049】
まず、上記ハウジング部形成材料である樹脂組成物を用いてインジェクション成形(成形条件:Z1=310℃、Z2=320℃、Z3=330℃、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。
【0050】
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、成形条件として、プレス加硫170℃×10分間、二次加硫エアオーブン中200℃×16時間に設定することにより2個のOリングを作製した。
【0051】
そして、上記ハウジング部の収容部内のホース挿入部側内周面に第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11mm)を、ポリフタルアミド製スペーサーを介して取り付けることにより図1に示すコネクタ5を作製した。
【0052】
さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0053】
【実施例2】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、H−NBR(日本ゼオン社製、ゼットポール2000)を準備した。そして、上記PPSとH−NBRの合計量の10重量%がH−NBRとなるよう溶融混練りし、さらにこれに上記ガラスファイバーが30重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0054】
【実施例3】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、H−NBR(日本ゼオン社製、ゼットポール2000)を準備した。そして、上記PPSとH−NBRの合計量の30重量%がH−NBRとなるよう溶融混練りし、さらにこれに上記ガラスファイバーが30重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0055】
【実施例4】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、カーボンファイバー(東レ社製、トレカT300)と、H−NBR(日本ゼオン社製、ゼットポール2000)を準備した。そして、上記PPSとH−NBRの合計量の20重量%がH−NBRとなるよう溶融混練りし、さらにこれに上記ガラスファイバーが10重量%およびカーボンファイバーが10重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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】
【比較例1】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)に、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)が30重量%となるよう配合した樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0057】
【比較例2】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)に、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)が10重量%およびカーボンファイバー(東レ社製、トレカT300)が10重量%となるよう配合した樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0058】
【比較例3】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、H−NBR〔日本ゼオン社製、ゼットポール2000(ヨウ素価:4mg/100mg)〕を準備した。そして、上記PPSとH−NBRの合計量の5重量%がH−NBRとなるよう溶融混練りし、さらにこれに上記ガラスファイバーが30重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0059】
【比較例4】
ハウジング部形成材料として、ポリアミド樹脂(アトフィナ・ジャパン社製、AMN)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、カーボンファイバー(東レ社製、トレカT300)を準備した。そして、上記ポリアミド樹脂に上記ガラスファイバーが10重量%および上記カーボンファイバーが10重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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。
【0060】
【比較例5】
ハウジング部形成材料として、PPS(東レ社製、トレリナA900)と、ガラスファイバー(日東紡績社製,Eガラス)と、H−NBR〔日本ゼオン社製、ゼットポール2000(ヨウ素価:4mg/100mg)〕を準備した。そして、上記PPSとH−NBRの合計量の40重量%がH−NBRとなるよう溶融混練りし、さらにこれに上記ガラスファイバーが30重量%となるよう配合して樹脂組成物を準備した。それ以外は実施例1と同様にしてコネクタを作製した。さらに、ポリアミド6−12製リテーナー、ポリフタルアミド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】
このようにして得られた実施例および比較例について、耐衝撃性およびコネクタの燃料(ガソホール)透過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。
【0062】
〔耐衝撃性〕
上記各コネクタを−40℃で4時間放置した後、JASO M317に準じて、すぐに落錘(先端がR16mmに処理された直径32mmの丸棒で、重さ45g)を305mmの高さからコネクタに落下させる落錘試験を行った。試験後のコネクタの異常の有無を目視により確認した。そして、コネクタに異常が確認されなかったものを○、コネクタにクラックや割れ等の発生が確認されたものを×として評価した。
【0063】
〔ガソホール透過量〕
コネクタ内径11mmのOリングをセットした後、Oリング脱落防止のために外径11.05mm×内径10mmのポリフタルアミド製ブッシュを圧入した。
【0064】
つぎに、図4に示すように、PTFE製チューブ29の両端に上記2個のコネクタ30,31の挿入部30a,31aをそれぞれ圧入した。このとき、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。
【0065】
そして、上記金属製タンク35内にメタノール15体積%含有のFuel C(トルエン50体積%+イソオクタン50体積%)を投入しコネクタ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。
【0066】
〔ハウジング部内面抵抗値〕
GM213法に準拠して測定した。すなわち、コネクタのハウジング部(長さLmm)の両端にその内径(dmm)より0.05〜0.1mm大きな直径を有する銅製の円柱を深さ(amm)だけ挿入して電気抵抗R(Ω)を測定した。そして、この結果から、下記の式によりハウジング部の内面抵抗値Rs(Ω)を算出した。
【0067】
【数1】
【0068】
【表1】
【0069】
【表2】
【0070】
上記結果から、実施例品は耐衝撃性に優れ、かつガソホール透過量も少なくガソホール低透過性に優れていることがわかる。
【0071】
これに対して、H−NBRを配合しない、またはその含有量がPPSとH−NBRの合計量の10重量%未満である比較例1〜3品はガソホール透過量は少なかったが、耐衝撃性に劣るものであった。また、PPSに代えてポリアミド樹脂を用いた比較例4品は、耐衝撃性は良好であったが、ガソホール透過量が多くガソホール低透過性に劣るものであった。そして、H−NBRの配合量がPPSとH−NBRの合計量の30重量%を超えて40重量%である比較例5品は、耐衝撃性は良好であったが、ガソホール透過量が多くガソホール低透過性に劣るものであった。
【0072】
【発明の効果】
以上のように、本発明のコネクタは、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少なくとも一つのシール部材とを備えている。そして、上記ハウジング部が、H−NBRの含有量がPPSとH−NBRの合計量の10〜30重量%の割合で配合された樹脂組成物(A)の成形体によって形成されている。このため、コネクタ全体がガソホール低透過性および耐衝撃性の双方に優れており、ガソホールを燃料とする自動車等の燃料搬送連結部分に用いても、その使用において問題を生じず良好に用いられることとなる。また、上記シール部材である、例えば、Oリングの形成材料を適宜選択すれば、水素、メタン、アルコール、ジメチルエーテル(DME)、水等の流体経路の接続にも有効である。
【0073】
また、上記ハウジング部を形成する樹脂組成物(A)の成形体の電気抵抗が特定値以下であると、流体摩擦によって発生する静電気を緩和することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の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】コネクタの燃料透過量の測定方法を示す模式図である。
【符号の説明】
5 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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to gasoline, gasohol (alcohol blended gasoline), alcohol, hydrogen, light oil, liquefied petroleum gas (LPG), compressed natural gas (CNG), dimethyl ether (DME), gas-to-liquid (GTL), methane In addition, the present invention relates to a connector used for water, a polyhydric alcohol aqueous solution, and the like, particularly, a pipe portion for transporting gasohole.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a body (housing portion) of a connector used in a piping device for transporting fuel such as gasoline in an automobile, a connector formed of a high-strength synthetic resin, for example, polyamide 12 mixed with glass fiber is used. It has been proposed (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-233181
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the molding material is made of polyamide containing the above glass fiber, the low permeability to gasohol is inferior, the volume change is large with an increase in gasohol permeation, and the fuel transport pipe for gasoline-fueled automobiles is used. It is unsuitable as a connector material used for the part, and a material having excellent low permeability of gasohol (specifically, a permeation amount of 10 mg / piece / day or less) has been desired. Further, there has been a demand for a connector having low permeability to the gasoline hole and excellent impact resistance, that is, a connector having a high degree of freedom in fuel pipe design.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a connector that is excellent in low gasoline permeability when gasohol is used as a fuel and also excellent in impact resistance.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the connector of the present invention has one end formed on an insertion portion inserted into the hose, and the other end formed on a housing portion for housing a member to be fastened. A connector comprising a substantially cylindrical housing portion and at least one seal member mounted in the housing portion, wherein the housing portion is formed by a molded product of the following resin composition (A). Take the configuration.
(A) A resin composition containing polyphenylene sulfide and hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber, wherein the content of the hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber is 10 to 10 of the total amount of the polyphenylene sulfide and the hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber. A resin composition set in the range of 30% by weight.
[0007]
That is, the present inventors have intensively studied a molding material for a connector that is excellent in gasohol low permeability and excellent in impact resistance when gasohol is used as a fuel. Then, as a result of examining a molding material from the viewpoint of low gasohol permeability, it was found that a good low permeability to gasohol can be obtained by using polyphenylene sulfide. However, it has been found that the above polyphenylene sulfide has satisfactory properties with respect to low permeability to gasohol, but is inferior in impact resistance. Based on this finding, further research was conducted for the purpose of improving the impact resistance, and as a result of using hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber, this hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber was used as a mixture of polyphenylene sulfide and hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber. When blended at a ratio of 10 to 30% by weight of the total amount, the housing portion formed by using the same is provided with low permeability to gasohol and excellent impact resistance, and both of them can obtain excellent characteristics at the same time. The inventors have found that the present invention has been achieved.
[0008]
The gasohol in the present invention is not particularly limited as long as it is an alcohol-mixed gasoline, and examples thereof include Fuel C containing 15% by volume of methanol (50% by volume of toluene + 50% by volume of isooctane).
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0010]
For example, as shown in FIG. 1, the
[0011]
The
[0012]
The specific resin composition (A) is obtained using polyphenylene sulfide (PPS) and hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber (H-NBR). As a method for preparing the resin composition comprising PPS and H-NBR, melt kneading using a single screw or a twin-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader, or the like can be mentioned. Melt kneading with a screw extruder is preferred.
[0013]
The above-mentioned PPS is not particularly limited, but is obtained by polymerizing a polymer having a relatively small molecular weight, and then heating it under an oxygen atmosphere or adding a crosslinking agent such as a peroxide to obtain a highly polymerized polymer. Further, an essentially linear polymer having a relatively high molecular weight is exemplified.
[0014]
The H-NBR is obtained by subjecting a butadiene portion of NBR to hydrogenation by a known method. Further, as the H-NBR, a modified product, for example, an amine-modified H-NBR, which is an amine-modified H-NBR, may be used. And, it is preferable to use one having an iodine value of 30 mg / 100 mg or less. The lower limit of the iodine value is usually 1 mg / 100 mg. With the above-mentioned iodine value, that is, when the carbon-carbon double bond in the H-NBR has the above-mentioned value, the heat stability at the time of processing is excellent, so that good workability can be obtained when molding the
[0015]
The blending amount of the H-NBR needs to be set in the range of 10 to 30% by weight of the total amount of the PPS and the H-NBR. That is, if the H-NBR is less than 10% by weight, the impact resistance is poor, and if it exceeds 30% by weight, the low permeability to gasohol is reduced. Thus, a balance between low permeability and excellent impact resistance is realized.
[0016]
Further, various additives such as a conductive agent and a reinforcing agent can be blended in the resin composition (A).
[0017]
Examples of the conductive agent include carbon nanotubes, carbon fibers, carbon black, and metal powder. The amount of the conductive agent is preferably set in the range of 2 to 18% by weight in the entire resin composition (A). That is, if it exceeds 18% by weight, the conductivity is stable, but the moldability of the
[0018]
In the resin composition (A), the electric resistance of the molded product is reduced by 10% by blending the conductive agent and the like. 6 It is preferable to set the resistance to Ω or less. That is, the electric resistance is 10 6 When it is Ω or less, it is possible to reduce static electricity generated by fluid friction.
[0019]
Examples of the reinforcing agent include glass fiber and whisker. The amount of the reinforcing agent is preferably set in the range of 10 to 50% by weight based on the whole resin composition (A).
[0020]
As a material for forming the first O-
[0021]
Further, as a material for forming the second O-
[0022]
As the first and second O-
[0023]
Further, such an elastomer has a loss elastic modulus (E ″) peak of −35 ° C. or less, and a storage elastic modulus (E ′) at −35 ° C. of 2 × 10 ° C. 5 N / cm 2 It is preferable to use an elastomer having the following low-temperature flexibility. By using an elastomer having such properties, the sealing performance at low temperatures becomes excellent.
[0024]
Specific examples of the various elastomers include epichlorohydrin rubber (ECO), fluorosilicone rubber (FVMQ), and acrylic rubber (ACM).
[0025]
The thickness of the coating is preferably set to 4 to 50 μm.
[0026]
The rubber material used as the material for forming the first and second O-
[0027]
Examples of the processing aid include stearic acid, fatty acid esters, fatty acid amides, and hydrocarbon resins.
[0028]
Examples of the antioxidant include a phenylenediamine antioxidant, a phenolic antioxidant, a diphenylamine antioxidant, a quinoline antioxidant, and waxes.
[0029]
Examples of the reinforcing agent include carbon black and white carbon.
[0030]
Examples of the plasticizer include phthalic acid-based plasticizers such as dioctyl phthalate (DOP) and dibutyl phthalate (DBP); adipic acid-based plasticizers such as dibutyl carbitol adipate and dioctyl adipate (DOA); and dioctyl sebacate (DOS) ), And sebacic acid-based plasticizers such as dibutyl sebacate (DBS).
[0031]
Examples of the vulcanizing agent include polyamines, triazine compounds, polyols, metal soaps, peroxides and the like.
[0032]
Examples of the vulcanization accelerator include a thiourea accelerator, a thiazole accelerator, a thiuram accelerator, and a sulfenamide accelerator.
[0033]
Examples of the vulcanization accelerating aid include activated zinc white, magnesium oxide, calcium oxide, calcium hydroxide and the like.
[0034]
Examples of the vulcanization retarder include a nitroso compound.
[0035]
Examples of the filler include calcium carbonate, magnesium carbonate, clay, and talc.
[0036]
The connector of the present invention is obtained, for example, as follows. That is, various additives such as a conductive agent are blended and mixed with the resin as the molding material as required, and injection molding is performed into a predetermined shape to produce a housing portion. On the other hand, the first and second O-rings and a spacer interposed between both of the O-rings are manufactured by a conventionally known method.
[0037]
The size of the housing part is appropriately set according to the inner diameter of the hose inserted and attached to the insertion part, the outer diameter of the pipe housed in the housing part, and the like.
[0038]
Next, a first O-ring is provided on the inner peripheral surface of the housing portion on the hose insertion portion side, and a second O-ring is provided on the inner peripheral surface of the housing portion on the outlet side of the housing portion. A connector is obtained by attaching each via a spacer (see FIG. 1). Note that a first O-ring may be used instead of the spacer (that is, a total of three O-rings).
[0039]
Then, as shown in FIG. 2, for example, the connector of the present invention connects the
[0040]
When the
[0041]
As the material for forming the O-
[0042]
Examples of the elastic coating material include butyl rubber (IIR), halogenated butyl rubber such as chlorinated butyl rubber (Cl-IIR) and brominated butyl rubber (Br-IIR), NBR, hydrogenated NBR (H-NBR), and NBR / polyvinyl chloride. (PVC), chloroprene rubber (CR), FVMQ, ECO, ACM, FKM and the like.
[0043]
Examples of the sealing material include FKM, a material obtained by adding the coating material to a fluororesin, and the like.
[0044]
In the connector of the present invention, the hose is connected to the insertion portion at one end, and the pipe of the member to be fastened is directly press-fitted and connected to the accommodation portion at the other end.
[0045]
The connector of the present invention is used, for example, in the following manner. That is, as shown in FIG. 3, a
[0046]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The connector of the present invention is suitably used, for example, in a connection portion of a fuel transport mechanism such as an automobile using gasohol as fuel.
[0047]
Next, examples will be described together with comparative examples.
[0048]
Embodiment 1
[Production of housing part and two types of O-rings]
As a housing part forming material, PPS (manufactured by Toray Industries, Torelina A900), glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., E glass), and H-NBR [manufactured by Zeon Corporation, Zetpol 2000 (iodine value: 4 mg / 100 mg) ] Was prepared. On the other hand, as two types of O-ring forming materials, FKM (first O-ring forming material) (manufactured by Daikin Industries, Daiel G556) and FVMQ (second O-ring forming material) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., FE251K-U) Prepared). Then, melt-kneading was performed so that 20% by weight of the total amount of the PPS and H-NBR became H-NBR, and further, the glass fiber was blended so as to be 30% by weight to prepare a resin composition.
[0049]
First, a housing part having a shape shown in FIG. 1 is formed by injection molding (molding conditions: Z1 = 310 ° C., Z2 = 320 ° C., Z3 = 330 ° C., nozzle = 320 ° C.) using the resin composition as the housing part forming material. 8 was molded.
[0050]
On the other hand, two O-rings were produced as follows using the above two types of O-ring forming materials, FKM (first O-ring forming material) and FVMQ (second O-ring forming material). . That is, two O-rings were produced by setting the molding conditions at 170 ° C. for press vulcanization × 10 minutes and at 200 ° C. for 16 hours in a secondary vulcanization air oven.
[0051]
A first O-ring (
[0052]
Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0053]
Embodiment 2
As a housing part forming material, PPS (manufactured by Toray Industries, Torelina A900), glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., E-glass), and H-NBR (manufactured by Zeon Corporation, Zetpol 2000) were prepared. Then, melt-kneading was performed so that 10% by weight of the total amount of the PPS and H-NBR became H-NBR, and further, the glass fiber was blended so as to be 30% by weight to prepare a resin composition. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0054]
Embodiment 3
As a housing part forming material, PPS (manufactured by Toray Industries, Torelina A900), glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., E-glass), and H-NBR (manufactured by Zeon Corporation, Zetpol 2000) were prepared. Then, melt-kneading was performed so that 30% by weight of the total amount of the PPS and H-NBR was H-NBR, and further, the glass fiber was blended so as to be 30% by weight to prepare a resin composition. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0055]
Embodiment 4
PPS (Toray Co., Torelina A900), glass fiber (Nitto Boseki Co., E-glass), carbon fiber (Toray Co., Torayca T300), and H-NBR (Nihon Zeon Co., Ltd.) , Zettapol 2000) was prepared. Then, melt-kneading is performed so that 20% by weight of the total amount of the PPS and H-NBR becomes H-NBR, and further, the glass fiber is blended with 10% by weight and the carbon fiber is blended with 10% by weight. A resin composition was prepared. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0056]
[Comparative Example 1]
As a housing part forming material, a resin composition was prepared in which glass fiber (E glass, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) was blended with PPS (Toray Industries, Inc., Torelina A900) at 30% by weight. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0057]
[Comparative Example 2]
As a housing part forming material, PPS (manufactured by Toray Industries, Inc., Torelina A900) contains 10% by weight of glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., E-glass) and 10% by weight of carbon fiber (manufactured by Toray Industries, Torayca T300). The compounded resin composition was prepared. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0058]
[Comparative Example 3]
As a housing part forming material, PPS (manufactured by Toray Industries, Torelina A900), glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., E glass), and H-NBR [manufactured by Zeon Corporation, Zetpol 2000 (iodine value: 4 mg / 100 mg) ] Was prepared. Then, melt-kneading was performed so that 5% by weight of the total amount of the PPS and H-NBR became H-NBR, and the glass fiber was further blended with 30% by weight to prepare a resin composition. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0059]
[Comparative Example 4]
As a housing part forming material, polyamide resin (manufactured by Atofina Japan, AMN), glass fiber (manufactured by Nitto Boseki, E-glass), and carbon fiber (manufactured by Toray, trading card T300) were prepared. Then, a resin composition was prepared by blending the polyamide resin with the glass fiber at 10% by weight and the carbon fiber at 10% by weight. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0060]
[Comparative Example 5]
As a housing part forming material, PPS (manufactured by Toray Industries, Torelina A900), glass fiber (manufactured by Nitto Boseki Co., E glass), and H-NBR [manufactured by Zeon Corporation, Zetpol 2000 (iodine value: 4 mg / 100 mg) ] Was prepared. Then, the resin composition was prepared by melt-kneading so that 40% by weight of the total amount of the above-mentioned PPS and H-NBR became H-NBR, and further, the above glass fiber was blended so as to become 30% by weight to prepare a resin composition. Otherwise, a connector was manufactured in the same manner as in Example 1. Further, a retainer made of polyamide 6-12 and a bush made of polyphthalamide were manufactured and prepared by known methods.
[0061]
With respect to the thus obtained Examples and Comparative Examples, impact resistance and fuel (gasohol) permeation amount of the connector were measured and evaluated according to the following methods. The results are shown in Tables 1 and 2 below.
[0062]
(Shock resistance)
After leaving each of the above connectors at −40 ° C. for 4 hours, immediately drop a weight (a round bar having a diameter of 32 mm with a tip of R16 mm and weighing 45 g) from a height of 305 mm in accordance with JASO M317. A drop weight test was conducted to drop the sample on the surface. After the test, the presence or absence of abnormality in the connector was visually confirmed. Then, those in which no abnormality was confirmed in the connector were evaluated as ○, and those in which cracks, cracks, etc. were confirmed in the connector were evaluated as x.
[0063]
[Gasohole transmission amount]
After setting the O-ring having an inner diameter of the connector of 11 mm, a bush made of polyphthalamide having an outer diameter of 11.05 mm and an inner diameter of 10 mm was press-fitted to prevent the O-ring from falling off.
[0064]
Next, as shown in FIG. 4, the
[0065]
Then, Fuel C (50% by volume of toluene + 50% by volume of isooctane) containing 15% by volume of methanol is charged into the
[0066]
[Housing inner surface resistance]
It was measured according to the GM213 method. That is, a copper column having a diameter larger than the inner diameter (dmm) by 0.05 to 0.1 mm is inserted into both ends of the housing portion (length Lmm) of the connector by a depth (amm) and an electric resistance R (Ω). Was measured. Then, from the results, the inner surface resistance value Rs (Ω) of the housing portion was calculated by the following equation.
[0067]
(Equation 1)
[0068]
[Table 1]
[0069]
[Table 2]
[0070]
From the above results, it can be seen that the product of the example is excellent in impact resistance, has a small gasohol transmission amount, and is excellent in gasohol low permeability.
[0071]
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 in which H-NBR was not blended or whose content was less than 10% by weight of the total amount of PPS and H-NBR had a small gasohol permeation amount, but had a high impact resistance. Was inferior. The product of Comparative Example 4 using a polyamide resin instead of PPS had good impact resistance, but had a large gasohol permeation amount and was inferior in gasohol low permeability. The product of Comparative Example 5, in which the amount of H-NBR was more than 30% by weight of the total amount of PPS and H-NBR and was 40% by weight, had good impact resistance, but had a large gasohol permeation amount. Gasohol was inferior in low permeability.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, the connector of the present invention has a substantially cylindrical shape in which one end is formed in the insertion portion that is inserted into the hose, and the other end is formed in the housing that houses the member to be fastened. The housing includes a housing and at least one seal member mounted in the housing. And the said housing part is formed by the molded object of the resin composition (A) with which the content of H-NBR was mix | blended with the ratio of 10-30 weight% of the total amount of PPS and H-NBR. As a result, the entire connector is excellent in both gasohol low permeability and impact resistance, and it can be used satisfactorily even if it is used for fuel transport connection parts such as automobiles using gasohol as fuel. It becomes. Further, if the material for forming the O-ring, for example, the sealing member is appropriately selected, it is also effective for connection of a fluid path such as hydrogen, methane, alcohol, dimethyl ether (DME), and water.
[0073]
Further, when the electric resistance of the molded body of the resin composition (A) forming the housing portion is equal to or less than a specific value, it is possible to reduce static electricity generated by fluid friction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially sectional front view showing an example of a connector of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional front view showing a state where the connector of the present invention is connected to a hose.
FIG. 3 is a partial cross-sectional front view showing a state where a pipe is connected to the connector of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a method for measuring a fuel permeation amount of a connector.
[Explanation of symbols]
5 Connector
6 insertion section
7 accommodation
8 Housing part
9 First O-ring
10 Second O-ring
Claims (2)
(A)ポリフェニレンスルフィドと水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムとを含有する樹脂組成物であって、水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムの含有量が、上記ポリフェニレンスルフィドと水添ブタジエン−アクリロニトリルゴムの合計量の10〜30重量%の範囲に設定されている樹脂組成物。One end is formed in an insertion portion to be inserted into the inside of the hose, and the other end is formed in a housing portion for housing a member to be fastened therein, and is mounted in the housing portion. A connector provided with at least one seal member, wherein the housing is formed of a molded product of the following resin composition (A).
(A) A resin composition containing polyphenylene sulfide and hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber, wherein the content of the hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber is 10 to 10 of the total amount of the polyphenylene sulfide and the hydrogenated butadiene-acrylonitrile rubber. A resin composition set in the range of 30% by weight.
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