JP2005351364A - Rubber hose - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ゴム層及びガスバリヤ層を備える複合層からなるゴムホース、特に、自動車用クーラーホース、高圧ライン用ゴムホースに関する。 The present invention relates to a rubber hose composed of a composite layer including a rubber layer and a gas barrier layer, and more particularly to an automobile cooler hose and a high pressure line rubber hose.
自動車用冷媒輸送ラインとしては、冷媒が漏洩せず、それと同時に、振動吸収性能が要求されるため、一般にゴムホースが用いられている。 As a refrigerant transport line for automobiles, a rubber hose is generally used because the refrigerant does not leak and at the same time vibration absorption performance is required.
自動車の用途に用いられる冷媒輸送用ホースには、大きく分けて高圧ライン用と低圧ライン用とがある。高圧ラインは、コンプレッサーで圧縮され気液混合状態となった高温の冷媒を高圧でコンデンサーに供給するラインである。低圧ラインは、エバポレーターで気化した低圧/低温の冷媒をコンプレッサーに戻すラインである。 Refrigerant transport hoses used for automobile applications are roughly classified into high-pressure lines and low-pressure lines. The high-pressure line is a line that supplies high-temperature refrigerant that has been compressed by a compressor into a gas-liquid mixed state to the condenser at high pressure. The low-pressure line is a line for returning the low-pressure / low-temperature refrigerant evaporated by the evaporator to the compressor.
冷媒の漏洩量は、機構上、高圧ラインで顕著であり、その対策が求められている。そのため、自動車用クーラーホース(高圧ライン)に供される種々のホース構造が知られており(例えば、特許文献1参照)、量産されている。 The amount of refrigerant leakage is remarkable in the high-pressure line due to the mechanism, and countermeasures are required. For this reason, various hose structures used for automobile cooler hoses (high-pressure lines) are known (for example, see Patent Document 1) and are mass-produced.
図2は1従来例のクーラーホースの内部構造を示す斜視図である。クーラーホース21は、その内側から、ナイロンからなるガス漏れ防止層22、内管ゴム23、補強糸24、中間ゴム25、補強糸26及び外被ゴム27からなる。ガス漏れ防止層22は、冷媒の漏洩を防止するために、最内層にあり、ガスバリヤ性に優れ、耐インパルス性能等の動的耐久性にも優れるナイロン系樹脂が用いられている。
FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of one conventional cooler hose. The
一方、樹脂材料の進歩も目覚しく、最近では、エチレン・ビニルアルコール共重合物(EVOH)やメタキシレンジアミンからなるポリアミド(三菱ガス化学株式会社「MXナイロン」等)等のように、従来の樹脂材料に無いガスバリヤ性能を有する樹脂材料が工業的に普及し始めている(例えば、非特許文献1参照)。
さて、昨今、環境問題が大きく取り沙汰されるようになって来ており、自動車用クーラーに冷媒として用いられているフロンガスR−134aの地球温暖化係数が問題視されつつある。この流れを受け、2003年中ごろにEUにて新しいフッ化ガスの排出規制案が採択され、自動車等各社において、新品購入時の部品(Original Equipment:OE)として、クーラーホースの冷媒漏洩量の大幅な削減が大きな関心事となっている。このため、現在用いられているポリアミドを主成分とするガスバリヤ層では、ガスバリヤ性能が充分でなく、抜本的な見直しが必要である。 Nowadays, environmental problems have been greatly taken up, and the global warming potential of Freon gas R-134a, which is used as a refrigerant in automobile coolers, is becoming a problem. In response to this trend, a new fluoridation gas emission control plan was adopted by the EU in mid-2003, and automobiles and other companies have significantly increased the amount of refrigerant leakage from cooler hoses as original equipment (OE). Reductions are a major concern. For this reason, in the gas barrier layer which has polyamide currently used as a main component, gas barrier performance is not enough and a fundamental review is required.
先に述べたメタキシレンジアミンよりなるポリアミド(「MXナイロン」等、以下単に「MX−PA」と称することがある。)は、優れたガスバリヤ性能を有し、特に、フロンガスに対しても良好なガスバリヤ性能を示し、環境規制に対応したホースを提供するための非常に魅力的な材料である。 Polyamides composed of the meta-xylenediamine described above (“MX nylon”, etc., hereinafter may be simply referred to as “MX-PA”) have excellent gas barrier performance, and particularly good for chlorofluorocarbon gas. It is a very attractive material for providing a hose that exhibits gas barrier performance and meets environmental regulations.
しかし、通常、高いガスバリヤ性能を有する樹脂材料は、硬さも飛躍的に増してしまうという欠点があり、柔軟性を要求する用途にはその適用が難しい面がある。 However, usually, a resin material having high gas barrier performance has a drawback that the hardness is remarkably increased, and it is difficult to apply the resin material to applications requiring flexibility.
本発明の課題は、ガスバリヤ層がメタキシレンジアミンのポリアミドからなるゴムホースを得ることである。また、本発明の課題は、高いガスバリヤ性能と共に十分な柔軟性を発揮するゴムホースを提供することである。 An object of the present invention is to obtain a rubber hose whose gas barrier layer is made of polyamide of metaxylenediamine. Moreover, the subject of this invention is providing the rubber hose which exhibits sufficient softness | flexibility with high gas barrier performance.
本発明は、ゴム層及びガスバリヤ層を備えるゴムホースであって、前記ガスバリヤ層がメタキシレンジアミンのポリアミドからなることを特徴とするゴムホースに係るものである。 The present invention relates to a rubber hose comprising a rubber layer and a gas barrier layer, wherein the gas barrier layer is made of metaxylenediamine polyamide.
本発明によれば、ゴムホースのガスバリヤ層をメタキシレンジアミンのポリアミドから形成することで、ゴムホースに極めて高いガスバリヤ性能を発揮させることができる。また、かかるガスバリヤ層は、比較的剛性が高いにもかかわらず、ゴムホースに十分な柔軟性を発揮させることができる。 According to the present invention, by forming the gas barrier layer of the rubber hose from polyamide of metaxylenediamine, the rubber hose can exhibit extremely high gas barrier performance. In addition, such a gas barrier layer can exhibit sufficient flexibility in the rubber hose, although it has relatively high rigidity.
本発明の実施をする形態について説明する。
(1)ゴムホース
ゴム層及びガスバリヤ層を備える。ゴムホースは、特に制限されることなく、補強層、中間ゴム層、外被ゴム層等を含む複合層とすることができる。ゴムホースは種々の用途に用いることができる。所望のガスバリヤ性(又は耐透気性と称する。)を発揮させることができる。ゴムホースとして、所望の柔軟性、動的耐久性等を有することができる。冷媒輸送用ホース、特に、自動車用クーラーホース、これらの又はその他種々の高圧ライン用ホース等に用いることができる。
An embodiment for carrying out the present invention will be described.
(1) Rubber hose A rubber hose and a gas barrier layer are provided. The rubber hose is not particularly limited, and can be a composite layer including a reinforcing layer, an intermediate rubber layer, a jacket rubber layer, and the like. The rubber hose can be used for various applications. Desired gas barrier properties (or referred to as air permeation resistance) can be exhibited. The rubber hose can have desired flexibility, dynamic durability, and the like. It can be used as a refrigerant transport hose, in particular, an automobile cooler hose, or these or other various high-pressure line hoses.
(2)ガスバリヤ層
先に述べたように、MX−PAは非常に剛性の強い材料であり、従来の自動車用クーラーホースのポリアミド層を単純にMX−PA層に置き換えるだけでは実用に供せないと考えられた。そこで、本発明者等は、柔軟で耐久性の有るポリアミド(以下単に「PA」と称することがある。)との積層構造やポリオレフィンとのアロイ化によるMX−PAの柔軟化処方を開発している。
(2) Gas barrier layer As mentioned earlier, MX-PA is a very rigid material and cannot be put into practical use simply by replacing the polyamide layer of a conventional automotive cooler hose with the MX-PA layer. It was considered. Therefore, the present inventors have developed a flexible formulation of MX-PA by a laminated structure with a flexible and durable polyamide (hereinafter sometimes simply referred to as “PA”) or alloying with polyolefin. Yes.
しかし、MX−PAのPAとの積層構造では、積層体を形成する上で、設備投資の問題と製造の際の技術的な困難性とが有り、柔軟化処方でも、MX−PA相とオレフィン相との微細な分散構造を得るためには、高い製造技術力が必要である。 However, in the laminated structure of MX-PA with PA, there is a problem of capital investment and technical difficulty in production in forming the laminated body, and even in the softening recipe, the MX-PA phase and the olefin In order to obtain a finely dispersed structure with the phase, high manufacturing technology is required.
先に述べている通り、現在市場に供されている冷媒輸送ホースは、ガスバリヤ性確保を目的とした樹脂層を最内層に適用している。この最内層に樹脂を配するという構造でMX−PAを適用することは、MX−PAが柔軟性に劣るために現実的でないと考えられた。 As described above, the refrigerant transport hoses currently on the market use a resin layer for the purpose of ensuring gas barrier properties as the innermost layer. It was thought that applying MX-PA with a structure in which a resin is arranged in the innermost layer is not practical because MX-PA is inferior in flexibility.
本発明者は、MX−PAが優れたフロンガスバリヤ性能を有しているため、適用する膜厚が薄くて良いので、最内層にゴムを配するか、又はゴムと直接接着させること等によって、MX−PAからなるガスバリヤ層単独で、優れたガスバリヤ性能のゴムホースを得ることができ、また、ゴムホースとして十分な柔軟性を確保できることを見出した。 Since the present inventor has excellent CFC gas barrier performance, MX-PA can be applied with a thin film thickness, and therefore, by arranging rubber in the innermost layer or directly adhering to rubber, etc. It has been found that a rubber hose having excellent gas barrier performance can be obtained with a gas barrier layer made of MX-PA alone, and sufficient flexibility as a rubber hose can be secured.
ガスバリヤ層は、メタキシレンジアミンのポリアミド(MX−PA)からなる。MX−PAとしては、特に制限されず、種々のポリアミドを用いることができる。例えば、MX−PAは、メタキシレンジアミン(MXDA)とアジピン酸との重縮合反応から得られる結晶性のポリアミド等である。 The gas barrier layer is made of metaxylenediamine polyamide (MX-PA). MX-PA is not particularly limited, and various polyamides can be used. For example, MX-PA is a crystalline polyamide obtained from a polycondensation reaction between metaxylenediamine (MXDA) and adipic acid.
膜厚は、MX−PAの高いガスバリヤ性により、従来のナイロンからなるものより薄く設定することができる。例えば、膜厚は、20〜150μm、好ましくは、35〜80μmである。かかる範囲内の厚さのガスバリヤ層において、十分なガスバリヤ性(耐透気性)が得られ、更にゴムホースに十分な柔軟性、動的耐久性等を与えることが可能になる。 The film thickness can be set thinner than that of conventional nylon due to the high gas barrier property of MX-PA. For example, the film thickness is 20 to 150 μm, preferably 35 to 80 μm. In the gas barrier layer having a thickness within such a range, a sufficient gas barrier property (air permeability resistance) can be obtained, and further, the rubber hose can be provided with sufficient flexibility, dynamic durability, and the like.
(3)内側ゴム層
ゴムホースはガスバリヤ層の内側に内側ゴム層を備えることができる。内側ゴム層はガスバリヤ層の内側に接するようにして設けることができる。内側ゴム層はゴムホースの最内層を形成することができる。最内層が樹脂であると、ニップルと加締める際に充分なシール性を確保するためには、接着剤の適用に大きく依存するが、最内層をゴムとすることで、必要な接着剤量が抑制でき、シール性の確保とコストの低下とを両立させることができる。
(3) Inner rubber layer The rubber hose can have an inner rubber layer inside the gas barrier layer. The inner rubber layer can be provided so as to contact the inner side of the gas barrier layer. The inner rubber layer can form the innermost layer of the rubber hose. If the innermost layer is a resin, in order to secure sufficient sealing performance when crimping with a nipple, it depends largely on the application of the adhesive, but by using the innermost layer as rubber, the amount of adhesive required It can suppress, and it can be made to make a sealing performance secure and cost reduction.
内側ゴム層がゴムホースの最内層である場合、内側ゴム層は、冷媒等の流動物に接する部分であり、耐水、耐液(油、化学薬品等)に優れ、漏洩、透過等による問題を生じさせないゴム材料からなるのが好ましい。 When the inner rubber layer is the innermost layer of the rubber hose, the inner rubber layer is in contact with the fluid such as a refrigerant, and is excellent in water resistance and liquid resistance (oil, chemicals, etc.), and causes problems due to leakage, permeation, etc. It is preferable that it is made of a rubber material that is not allowed to be removed.
内側ゴム層は、種々の手段によってガスバリヤ層に接着させることができる。好ましくは、内側ゴム層とガスバリヤ層との接着は、接着剤等を適用しない直接接着技術による。本発明者は、以前の検討で、ゴム部材と樹脂部材との直接接着技術を開発している。 The inner rubber layer can be adhered to the gas barrier layer by various means. Preferably, the inner rubber layer and the gas barrier layer are bonded by a direct bonding technique without applying an adhesive or the like. The present inventor has developed a direct adhesion technique between a rubber member and a resin member in a previous study.
かかる技術を用いることにより、内側ゴム層をガスバリヤ層と直接接着することができる。かかる接着によれば、内側ゴム層とガスバリヤ層との間に相互作用による結合が形成される。相互作用による結合は、分子鎖同士の絡み合い等の物理的結合や、架橋、水素結合、配位結合等の化学結合等の少なくとも1種からなることができる。 By using such a technique, the inner rubber layer can be directly bonded to the gas barrier layer. Such adhesion forms a bond by interaction between the inner rubber layer and the gas barrier layer. The bond by interaction can be composed of at least one kind of physical bond such as entanglement of molecular chains, chemical bond such as cross-linking, hydrogen bond and coordination bond.
直接接着では、内側ゴム層は、レゾルシンとメチレンドナーとなる化合物とを含有するゴム組成物よりなることができる。メチレンドナーとなる化合物は、アミン化合物及びホルムアルデヒド化合物の少なくとも1方で良い。好ましくは、アミン化合物は、ヘキサメチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン等、特に好ましくは、ヘキサメチレンテトラミンである。ホルムアルデヒド化合物は、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン等からなる群より選ぶことができる。 In direct bonding, the inner rubber layer can be made of a rubber composition containing resorcin and a compound that becomes a methylene donor. The compound serving as a methylene donor may be at least one of an amine compound and a formaldehyde compound. Preferably, the amine compound is hexamethylenetetramine, hexamethylenediamine or the like, particularly preferably hexamethylenetetramine. The formaldehyde compound can be selected from the group consisting of formalin, paraformaldehyde, trioxane and the like.
ゴム組成物は、ゴム成分として、特に制限されることなく、種々の汎用のポリマーを配合することができる。例えば、ゴム成分としては、ニトリルブタジエンゴム(以下、「NBR」と称する。)、水素化ニトリルブタジエンゴム(以下、「HNBR」と称する。)、塩素化ブチルゴム(以下、「Cl−IIR」と称する。)や臭素化ブチルゴム(以下、「Br−IIR」と称する。)等のハロゲン化ブチルゴム、レギュラーブチルゴム(以下、単に「IIR」と称する。)等からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリマーを用いることができる。好ましくは、ゴム組成物はNBR等の極性の高いポリマー等を主成分とする。 The rubber composition is not particularly limited as a rubber component, and various general-purpose polymers can be blended. For example, as the rubber component, nitrile butadiene rubber (hereinafter referred to as “NBR”), hydrogenated nitrile butadiene rubber (hereinafter referred to as “HNBR”), chlorinated butyl rubber (hereinafter referred to as “Cl-IIR”). And at least one polymer selected from the group consisting of halogenated butyl rubber such as brominated butyl rubber (hereinafter referred to as “Br-IIR”), regular butyl rubber (hereinafter simply referred to as “IIR”), and the like. Can be used. Preferably, the rubber composition is mainly composed of a highly polar polymer such as NBR.
ゴム組成物は、シリカやシランカップリング剤等を含有することができる。これにより、ゴムとガスバリヤ層との間で、相互作用による結合に加え、シリカ等による水素結合や脱水縮合反応によって安定した接着を得ることができる。また、ゴム組成物は、アミン系老化防止剤、カーボンブラック、オイル、マイクロワックスや、酸化亜鉛等の充填剤や、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤等の公知の加硫系、例えば、硫黄、パーオキサイド、亜鉛華等の加硫系を用いることができる。 The rubber composition can contain silica, a silane coupling agent, and the like. Thereby, in addition to the coupling | bonding by interaction between the rubber | gum and a gas barrier layer, stable adhesion | attachment can be obtained by the hydrogen bond by silica etc., or a dehydration condensation reaction. The rubber composition is a known vulcanization agent such as an amine-based anti-aging agent, carbon black, oil, microwax, a filler such as zinc oxide, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and a vulcanization acceleration aid. Systems such as vulcanization systems such as sulfur, peroxide and zinc white can be used.
内側ゴム層とガスバリヤ層との直接接着は、かかるゴム組成物とMX−PAとを接触させ、加熱することによって行うことができる。かかるゴム組成物を加硫や成形等の加熱の際にMX−PAと接触させると、かかるゴム組成物においてレゾルシン(R)及びメチレンドナーとなる化合物(D)がRD重合体を形成し、RD重合体がMX−PAの官能基等との間に相互作用による結合を形成する。また、RD重合体による結合は、ゴム組成物と溶融状態のMX−PAとの接触によっても形成することができる。好ましくは、相互作用による結合はゴム組成物の加硫反応とRD重合体の形成反応とを同時進行させて形成する。 Direct adhesion between the inner rubber layer and the gas barrier layer can be performed by bringing the rubber composition and MX-PA into contact with each other and heating. When such a rubber composition is brought into contact with MX-PA at the time of heating such as vulcanization or molding, the resorcin (R) and the compound (D) serving as a methylene donor in the rubber composition form an RD polymer, and RD The polymer forms a bond by interaction with the functional group of MX-PA. The bond by the RD polymer can also be formed by contact between the rubber composition and molten MX-PA. Preferably, the bond by interaction is formed by simultaneously proceeding the vulcanization reaction of the rubber composition and the formation reaction of the RD polymer.
(4)外側ゴム層
ゴムホースはガスバリヤ層の外側に外側ゴム層を備えることができる。外側ゴム層はガスバリヤ層の外側に接するようにして設けることができる。上述の内側ゴム層と同様に、レゾルシンとメチレンドナーとなる化合物、シリカ等を含有するゴム組成物からなることができ、ガスバリヤ層と相互作用による結合を形成することができる。外側ゴム層は、溶融状態のMX−PAに前述のゴム組成物を被着させることによっても形成することができる。
(4) Outer rubber layer The rubber hose can be provided with an outer rubber layer outside the gas barrier layer. The outer rubber layer can be provided in contact with the outer side of the gas barrier layer. Similar to the inner rubber layer described above, it can be made of a rubber composition containing a compound that forms resorcin and a methylene donor, silica, and the like, and can form a bond by interaction with the gas barrier layer. The outer rubber layer can also be formed by adhering the aforementioned rubber composition to molten MX-PA.
(5)補強層
ゴムホースは補強層を備えることができる。補強層は外側ゴム層の外側に設けることができる。補強層は補強繊維からなることができる。補強繊維は、綿、ビニロン、ナイロン、ポリエステル、テレフタル酸ポリエチレン(PET)等からなる繊維や硬鋼線等のスチールが耐圧性の目的に応じて用いられる。補強繊維は、編組、スパイラル及び布巻等により補強層を形成することができる。補強層を複数層設ける場合、それらの間には摩耗による繊維の損傷防止のために中間ゴム層を設けることができる。中間ゴム層は種々のゴムからなることができ、例えば、IIR系のゴム組成物からなることができる。
(5) Reinforcing layer The rubber hose can be provided with a reinforcing layer. The reinforcing layer can be provided outside the outer rubber layer. The reinforcing layer can be made of reinforcing fibers. As the reinforcing fiber, a fiber made of cotton, vinylon, nylon, polyester, polyethylene terephthalate (PET) or the like, or a steel such as a hard steel wire is used depending on the purpose of pressure resistance. The reinforcing fiber can form a reinforcing layer by braiding, spiraling, cloth winding or the like. When a plurality of reinforcing layers are provided, an intermediate rubber layer can be provided between them in order to prevent fiber damage due to abrasion. The intermediate rubber layer can be made of various rubbers, for example, an IIR rubber composition.
(6)外被ゴム層
ゴムホースは、最外層に、外被ゴム層を備えることができる。外被ゴム層は耐候性を有することができる。外被ゴム層は、外気に曝される等のため、耐オゾン、耐酸化劣化、用途に応じて油、酸及びアルカリ等の薬品に耐性のゴム材料を用いることができる。また、外被ゴム層には、摩耗、振動、屈曲に耐えるゴム材料を用いることができ、場合によっては着色ゴムを用いることができる。外被ゴム層は耐候性に優れるEPDM(エチレン・プロピレン・ジエンターポリマー)系のゴム組成物からなることができる。
(6) Outer Rubber Layer The rubber hose can be provided with an outer rubber layer in the outermost layer. The jacket rubber layer can have weather resistance. Since the outer rubber layer is exposed to the outside air, a rubber material resistant to chemicals such as oil, acid and alkali can be used according to ozone resistance, oxidation resistance deterioration, and use. The outer rubber layer can be made of a rubber material that can withstand abrasion, vibration, and bending, and colored rubber can be used in some cases. The outer rubber layer can be made of an EPDM (ethylene / propylene / diene terpolymer) rubber composition having excellent weather resistance.
外被ゴム層は、NBR系ゴム、HNBR系ゴム、HNBR/NBR混合系ゴム等のゴムのRD配合(レゾルシンとメチレンドナーとなる化合物との配合)からなることができる。かかる外被ゴム層は、外側ゴム層等のゴム層とゴム−ゴム接着させることで、ゴムホースの耐候性を改善することができる。かかるゴムホースの構造は、内側ゴム層(RD配合)−ガスバリヤ層−外側ゴム層−耐候性外被ゴム層(RD配合)となる。 The outer rubber layer can be composed of RD blending (blending of resorcin and a compound serving as a methylene donor) of rubber such as NBR rubber, HNBR rubber, and HNBR / NBR mixed rubber. Such a jacket rubber layer can improve the weather resistance of the rubber hose by bonding the rubber layer such as the outer rubber layer to rubber-rubber. The structure of the rubber hose is an inner rubber layer (RD blend) -gas barrier layer-outer rubber layer-weather-resistant outer rubber layer (RD blend).
また、上記ガスバリヤ構造のホースの場合、ガスバリヤ層上に接着剤を塗布し、その上に耐候性外被ゴム層を被覆する方法でも、耐候性を改善することができる。かかるゴムホースの構造は、内層ゴム層(RD配合)−ガスバリヤ層−接着剤−耐候性外被ゴム層(RD配合)となる。 In the case of the gas barrier structure hose, the weather resistance can also be improved by applying an adhesive on the gas barrier layer and coating the weather resistant outer rubber layer thereon. The structure of such a rubber hose is an inner rubber layer (RD blend) -gas barrier layer-adhesive-weather-resistant outer rubber layer (RD blend).
図面を参照して、本発明をより一層詳細に説明する。
図1は本発明の1例のゴムホースの内部構造を示す斜視図である。
ゴムホース1はガスバリヤ層2を備え、ガスバリヤ層2はメタキシレンジアミンのポリアミドからなる。ゴムホース1は、ガスバリヤ層2の他、ガスバリヤ層2の内側の内側ゴム層(最内層ゴム)3、ガスバリヤ層2の外側の外側ゴム層(内管ゴム)4、中間ゴム層(中間ゴム)5及び外被ゴム層(外被ゴム)6等のゴム層及び補強層(補強糸)7,8等を備える複合層からなることができる。ゴムホース1は、ガスバリヤ性に優れ、カシメ部のシール性や、振動耐久性、耐熱性能等を十分に満足させることができる。
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an internal structure of a rubber hose as an example of the present invention.
The rubber hose 1 includes a gas barrier layer 2, and the gas barrier layer 2 is made of polyamide of metaxylenediamine. The rubber hose 1 includes a gas barrier layer 2, an inner rubber layer (innermost layer rubber) 3 inside the gas barrier layer 2, an outer rubber layer (inner tube rubber) 4 outside the gas barrier layer 2, and an intermediate rubber layer (intermediate rubber) 5. And a rubber layer such as an outer rubber layer (outer rubber) 6 and a composite layer including a reinforcing layer (reinforcing yarn) 7 and 8. The rubber hose 1 is excellent in gas barrier properties and can sufficiently satisfy the caulking portion sealing performance, vibration durability, heat resistance, and the like.
本発明を実施例に基づいて説明する。
(実施例1)
図1に示すような自動車用クーラーホースを製造した。このホースは、内側から、内側ゴム層、ガスバリヤ層、外側ゴム層、補強層、中間ゴム層、補強層及び外被ゴム層を備える。
The present invention will be described based on examples.
(Example 1)
An automobile cooler hose as shown in FIG. 1 was produced. This hose includes an inner rubber layer, a gas barrier layer, an outer rubber layer, a reinforcing layer, an intermediate rubber layer, a reinforcing layer, and an outer rubber layer from the inside.
内側ゴム層としては、NBR等の極性の高いポリマーを主成分としレゾルシン(R)とへキサメチレンテトラミン(H)とを含有するゴム材料(RH配合)を配する。内側ゴム層上には、ガスバリヤ層としてメタキシレンジアミンからなるポリアミド(MX−PA)層(厚さ50μm)を配する。さらに、ガスバリヤ層上には、再度、内側ゴム層と同様のゴム材料(RH配合)を、外側ゴム層として配する。外側ゴム層上には、PET等の有機繊維による補強層を2層配し、それらの間にIIR等の通常のゴム材料からなる中間ゴム層を配する。補強層上には、EPDM等の耐候性に優れる通常のゴム材料を配する。これらを加硫し、必要に応じて、切断や印刷等の仕上げを行う。 As the inner rubber layer, a rubber material (RH blend) containing resorcin (R) and hexamethylenetetramine (H) as a main component is a highly polar polymer such as NBR. On the inner rubber layer, a polyamide (MX-PA) layer (thickness 50 μm) made of metaxylenediamine is disposed as a gas barrier layer. Further, on the gas barrier layer, the same rubber material (RH blending) as that of the inner rubber layer is again disposed as the outer rubber layer. Two reinforcing layers made of organic fibers such as PET are disposed on the outer rubber layer, and an intermediate rubber layer made of a normal rubber material such as IIR is disposed therebetween. An ordinary rubber material having excellent weather resistance such as EPDM is disposed on the reinforcing layer. These are vulcanized, and finishing such as cutting and printing is performed as necessary.
(実施例2)
実施例1において、MX−PA層の層厚を150μmにする以外は実施例1と同様にして自動車用クーラーホースを製造する。
(Example 2)
In Example 1, an automobile cooler hose is manufactured in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the MX-PA layer is 150 μm.
(比較例1)
実施例1において、内側ゴム層を用いないで、最内層を通常のポリアミド6系(PA6系)樹脂等からなるガスバリヤ層(厚さ250μm)とし、外側ゴム層をIIR等の通常のゴム材料から形成する以外は実施例1と同様にしてゴムホースを作製する。
(比較例2)
比較例1において、ガスバリヤ層を、PA6系樹脂(厚さ250μm)等とMX−PA層(厚さ50μm)との積層構造にする以外は比較例1と同様にしてゴムホースを作製する。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the inner rubber layer is not used, the innermost layer is a gas barrier layer (thickness 250 μm) made of a normal polyamide 6 (PA6) resin, and the outer rubber layer is made of a normal rubber material such as IIR. A rubber hose is produced in the same manner as in Example 1 except that it is formed.
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, a rubber hose is produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the gas barrier layer has a laminated structure of a PA6 resin (thickness 250 μm) or the like and an MX-PA layer (thickness 50 μm).
実施例及び比較例で得られるホースについて、ガスバリヤ性、柔軟性及び動的耐久性を試験する。結果を表1に示す。
ガスバリヤ性は、ホースに冷媒HFC-134aを0.6g/cm3封入して90℃で96時間放置した際の重量減少量を冷媒減少量として測定する。比較例1に対する透過量の指数が0.6を超え1.0以下を×、0.4を超え0.6以下を〇、0.4以下を◎とする。
柔軟性は、半径100mmのマンドレルに半周巻き付けた時の曲げ荷重を測定し、10N以下を◎、10Nを超え15N以下を〇、15Nを超え20N以下を△、20Nを超えるものを×とする。
動的耐久性は、ホース内部にPAG(ポリアルキレングリコール)オイルを封入し、130℃×30日間の予備老化を実施後、取り付けスパン270mmでホースを上下逆のU字状に取り付け、PAGオイルを媒体にして繰り返し加圧試験を実施する。
・雰囲気温度130℃、圧力0←→3.5MPa、圧力サイクル15cpmで回数15万回実施し、オイル漏れなく、外観も異常が無く、窒素ガスによる3.5MPaでの気密試験で気密異常がない場合を◎とする。
・雰囲気温度110℃、圧力0←→3.5MPa、圧力サイクル15cpmで回数15万回実施し、オイル漏れなく、外観も異常が無く、窒素ガスによる3.5MPaでの気密試験で気密異常がない場合を〇とする。
・雰囲気温度110℃、圧力0←→3.5MPa、圧力サイクル15cpmで回数15万回実施後、オイル漏れや、外観異常、窒素ガスによる3.5MPaでの気密試験で気密漏れが検出されるなどした場合を×とする。
The hoses obtained in the examples and comparative examples are tested for gas barrier properties, flexibility and dynamic durability. The results are shown in Table 1.
The gas barrier property is measured as the amount of refrigerant decrease when the refrigerant HFC-134a is sealed at 0.6 g / cm 3 in a hose and left at 90 ° C. for 96 hours. The index of the amount of transmission with respect to Comparative Example 1 exceeds 0.6 and is 1.0 or less.
Flexibility is determined by measuring the bending load when wound around a mandrel having a radius of 100 mm by a half circle, ◎ 10N or less, ◎ 10N to 15N or less ◯, 15N or more 20N or less Δ, and 20N or more ×.
For dynamic durability, PAG (polyalkylene glycol) oil is sealed inside the hose, and after pre-aging at 130 ° C for 30 days, the hose is attached upside down with a mounting span of 270 mm. Repeated pressure test is performed on the medium.
・ Implemented 150,000 times at an ambient temperature of 130 ° C., pressure 0 ← → 3.5 MPa, pressure cycle 15 cpm, no oil leakage, no appearance abnormality, no airtight abnormality in 3.5 MPa airtight test with nitrogen gas The case is ◎.
・ Ambient temperature 110 ° C, pressure 0 ← → 3.5 MPa, pressure cycle 15 cpm, 150,000 cycles, no oil leakage, no appearance abnormality, no airtight abnormality in 3.5 MPa airtight test with nitrogen gas The case is ◯.
・ After 150,000 cycles at an ambient temperature of 110 ° C., a pressure of 0 ← → 3.5 MPa, and a pressure cycle of 15 cpm, an oil leak, an abnormal appearance, or a leak test of 3.5 MPa with nitrogen gas is detected. The case where it did is made x.
表1に示すように、実施例1及び2のゴムホースは、MX−PA層からなる従来にないガスバリヤ層を備えるもので、十分なガスバリヤ性を示す。特に、実施例1では柔軟性及び動的耐久性も申し分ない。比較例1は従来のPA6系樹脂層をガスバリヤ層として用いるもので、ガスバリヤ性に劣る。比較例2は本発明者等による別の出願において開発したもので、ガスバリヤ層にPA6系樹脂層とMX−PA層との積層構造を用いるものである。比較例2のゴムホースは、良好なガスバリヤ性、柔軟性及び動的耐久性を示すものの、ガスバリヤ層に積層構造を必要とし、他に設備投資の問題と製造の際の技術的な困難性とが有る。 As shown in Table 1, the rubber hoses of Examples 1 and 2 are provided with an unprecedented gas barrier layer composed of an MX-PA layer, and exhibit sufficient gas barrier properties. In particular, in Example 1, flexibility and dynamic durability are also satisfactory. Comparative Example 1 uses a conventional PA6 resin layer as a gas barrier layer, and is inferior in gas barrier properties. Comparative Example 2 was developed in another application by the present inventors and uses a laminated structure of a PA6 resin layer and an MX-PA layer for the gas barrier layer. Although the rubber hose of Comparative Example 2 shows good gas barrier properties, flexibility and dynamic durability, it requires a laminated structure for the gas barrier layer, and there are other problems of capital investment and technical difficulties in production. Yes.
本発明は、MX−PAと直接接着するゴム層(RD配合)等を用いることにより、柔軟性が要求されるゴムホース等において、ガスバリヤ性能に優れるものの比較的剛性の高いMX−PAをそのまま適用でき、高いガスバリヤ性能と柔軟性とを両立させることができるので、費用性能比的に有利なゴムホースを提供することができる。本発明によれば、新しい構造及び高性能のゴム製品が期待できる。 In the present invention, by using a rubber layer (RD blend) or the like that directly adheres to MX-PA, MX-PA having excellent gas barrier performance but relatively high rigidity can be applied as it is in a rubber hose that requires flexibility. Since it is possible to achieve both high gas barrier performance and flexibility, it is possible to provide a rubber hose that is advantageous in terms of cost performance. According to the present invention, a new structure and a high-performance rubber product can be expected.
1 ゴムホース
2 ガスバリヤ層
3 内側ゴム層
4 外側ゴム層
5 中間ゴム層
6 外被ゴム層
7,8 補強層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rubber hose 2 Gas barrier layer 3 Inner rubber layer 4
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