JP2006002130A - Polyamide composite resin and hose for transportation of refrigerant - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、柔軟性とガスバリア性に優れ、これを冷媒輸送用ホースの最内層として用いることにより、ガスバリア性(耐冷媒透過性)、動的耐久性、柔軟性に優れた冷媒輸送用ホースを提供し得るポリアミド系複合樹脂と、このポリアミド系複合樹脂を用いた冷媒輸送用ホースに関する。 The present invention is excellent in flexibility and gas barrier properties, and by using this as the innermost layer of a refrigerant transport hose, a refrigerant transport hose excellent in gas barrier properties (refrigerant permeability), dynamic durability, and flexibility can be obtained. The present invention relates to a polyamide-based composite resin that can be provided, and a refrigerant transport hose using the polyamide-based composite resin.
自動車用エアコン等の配管等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がある。高圧ラインは、コンプレッサ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に供給するラインである。低圧ラインは、エバポレータで気化した低圧/低温の冷媒をコンプレッサに戻すラインである。 Refrigerant transport hoses used for piping and the like of automobile air conditioners are roughly classified into high pressure lines and low pressure lines. The high-pressure line is a line that supplies high-temperature refrigerant compressed into a gas-liquid mixture by a compressor 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.
冷媒輸送用ホースには、冷媒(フレオン)の漏洩を確実に防止し得る優れたガスバリア性と、狭所での冷媒輸送用ホースの引き回し性確保のための柔軟性、更には耐久性確保のための耐老化性、耐衝撃性、機械的強度等の特性が求められるが、特に、ガスバリア性については、高圧ラインで冷媒の漏洩量がその機構上顕著であることから、高度なガスバリア性が求められている。 The refrigerant transport hose has excellent gas barrier properties that can reliably prevent the leakage of refrigerant (Freon), flexibility to ensure the routing of the refrigerant transport hose in narrow spaces, and durability Properties such as aging resistance, impact resistance, and mechanical strength are required, but especially for gas barrier properties, the amount of refrigerant leakage in the high-pressure line is significant due to its mechanism, so high gas barrier properties are required. It has been.
従来の冷媒輸送用ホースは、特に、ガスバリア性と柔軟性を確保するために、ポリアミド6(ナイロン6)等のポリアミド系樹脂に柔軟性付与剤としてのポリオレフィンを添加した複合樹脂よりなる最内層をガスバリア層として配置し、その外周にゴム層を被覆した複層構造とされている。この最内層においては、ポリオレフィンの配合で、柔軟性は向上するものの、ポリオレフィン自体のガスバリア性がポリアミドよりも劣るため、結果として複合樹脂よりなる最内層のガスバリア性が損なわれるという欠点がある。 In order to ensure gas barrier properties and flexibility, the conventional refrigerant transport hose has an innermost layer made of a composite resin obtained by adding a polyolefin as a flexibility-imparting agent to a polyamide-based resin such as polyamide 6 (nylon 6). It is arranged as a gas barrier layer and has a multilayer structure in which a rubber layer is coated on the outer periphery. In the innermost layer, although the flexibility is improved by blending the polyolefin, the gas barrier property of the polyolefin itself is inferior to that of polyamide, and as a result, the gas barrier property of the innermost layer made of the composite resin is impaired.
そこで、この問題を解決するために、本出願人は先に、ガスバリア性と柔軟性に優れた冷媒輸送用ホースとして、最内層がポリアミド6:58〜72重量部とポリオレフィン:42〜28重量部とを含み、海相がポリアミド6であり、島相がポリオレフィンであり、かつ、ポリオレフィンの島相中にポリアミド6が散点状に分散された海島構造の樹脂層よりなる冷媒輸送用ホースを提案した(特開2000−120944号公報)。 Therefore, in order to solve this problem, the present applicant firstly used a refrigerant transport hose excellent in gas barrier properties and flexibility, in which the innermost layer was polyamide 6:58 to 72 parts by weight and polyolefin: 42 to 28 parts by weight. Proposing a refrigerant transport hose comprising a resin layer with a sea-island structure in which the sea phase is polyamide 6, the island phase is polyolefin, and the polyamide 6 is dispersed in a dispersed manner in the polyolefin island phase (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-120944).
この冷媒輸送用ホースでは、最内層の樹脂層が、ポリオレフィンの島相中にポリアミド6相が散点状に散在しているため、ポリオレフィンの島相は、ポリオレフィン本来の体積よりも内部に存在するポリアミド6相の分だけ、見掛け上の体積分率が大きくなる。このようにポリオレフィンの島相の見掛けの体積分率が大きくなると、ポリオレフィンの配合量を増した場合と同様の柔軟性付与効果の向上効果が得られる。このため、実際のポリオレフィンの配合量は低く抑えて、従って、ポリオレフィンの配合によるガスバリア性の低下を引き起こすことなく、良好な柔軟性の向上効果を得ることができる。 In this refrigerant transport hose, since the innermost resin layer has the polyamide 6 phase scattered in the form of scattered dots in the polyolefin island phase, the polyolefin island phase is present inside the original volume of the polyolefin. The apparent volume fraction increases by the amount of the polyamide 6 phase. Thus, when the apparent volume fraction of the island phase of polyolefin becomes large, the improvement effect of the softness | flexibility provision effect similar to the case where the compounding quantity of polyolefin is increased is acquired. For this reason, the blending amount of the actual polyolefin can be kept low, and therefore a good flexibility improvement effect can be obtained without causing a decrease in gas barrier properties due to the blending of the polyolefin.
しかし、この特開2000−120944号公報の冷媒輸送用ホースであっても、特に高圧ライン用途において、そのガスバリア性が十分であるとは言えず、更なる改良が求められている。 However, even the refrigerant transport hose disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-120944 cannot be said to have sufficient gas barrier properties, particularly in high-pressure line applications, and further improvements are required.
そこで、ガスバリア性に優れ、しかも、耐インパルス性能等の動的耐久性及び柔軟性にも優れた冷媒輸送用ホースとして、本出願人は、メタキシレンジアミンを構成単位とするポリアミド(以下「ポリアミドMX」と称す場合がある。)で構成される樹脂層を有するポリアミド系複合樹脂を、先に提案した(特願2004−104947)。
しかし、ポリアミドMXは、ガスバリア性能に優れるものの材料自体が非常に硬いために、ホースとした場合に要求される長期熱老化後の耐インパルス性能、振動耐久試験等の耐久性能を十分に満足し得ない。そこで、特願2004−104947では、ガスバリア層としてガスバリア性に優れるポリアミドMX層を設け、最内層として更に柔軟性や動的耐久性を担う樹脂層を設けることで上記課題を解決している。 However, although polyamide MX is excellent in gas barrier performance, the material itself is very hard, so that it can sufficiently satisfy the durability performance such as impulse resistance after long-term heat aging and vibration durability test required for a hose. Absent. Therefore, in Japanese Patent Application No. 2004-104947, the polyamide MX layer having excellent gas barrier properties is provided as the gas barrier layer, and the resin layer responsible for flexibility and dynamic durability is provided as the innermost layer, thereby solving the above-mentioned problems.
しかし、この特願2004−104947では、ガスバリア性を担うポリアミドMX層と柔軟性と耐久性を担う樹脂層との多層構造とすることが必要であり、製造にあたっては高い製造技術と高価な多層押出し設備を必要とするという不具合がある。 However, in this Japanese Patent Application No. 2004-104947, it is necessary to have a multilayer structure of a polyamide MX layer responsible for gas barrier properties and a resin layer responsible for flexibility and durability. In production, high production technology and expensive multilayer extrusion are required. There is a problem of requiring equipment.
従って、本発明は、ガスバリア性に優れる上に、柔軟性、耐久性にも十分に優れ、多層構造とすることなく、冷媒輸送用ホースの良好なガスバリア層を形成することができるポリアミド系複合樹脂と、このポリアミド系複合樹脂を用いて、容易に製造可能な冷媒輸送用ホースを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention is a polyamide-based composite resin that is excellent in gas barrier properties and sufficiently excellent in flexibility and durability, and can form a good gas barrier layer of a refrigerant transport hose without having a multilayer structure. And it aims at providing the hose for refrigerant | coolants transport which can be manufactured easily using this polyamide-type composite resin.
本発明のポリアミド系複合樹脂は、ポリアミドとポリオレフィンとを含むポリアミド系複合樹脂であって、該ポリアミドがメタキシレンジアミンを構成単位とするポリアミドであることを特徴とする。 The polyamide-based composite resin of the present invention is a polyamide-based composite resin containing polyamide and polyolefin, wherein the polyamide is a polyamide having meta-xylenediamine as a structural unit.
ポリアミドMXに柔軟性付与剤としてのポリオレフィンを添加してポリマーアロイとしたポリアミド系複合樹脂であれば、ガスバリア性と柔軟性、耐久性に優れたポリアミド系複合樹脂が実現される。 A polyamide-based composite resin excellent in gas barrier properties, flexibility, and durability can be realized as long as it is a polyamide-based composite resin obtained by adding a polyolefin as a flexibility-imparting agent to polyamide MX.
本発明において、柔軟性付与剤としてのポリオレフィンの含有率は10〜40重量%であることが好ましい。このポリオレフィンとしては変性ポリオレフィン、或いは変性ポンオレフィンと未変性ポリオレフィンとの混合物が好ましい。 In this invention, it is preferable that the content rate of polyolefin as a softness | flexibility imparting agent is 10 to 40 weight%. The polyolefin is preferably a modified polyolefin or a mixture of a modified ponolefin and an unmodified polyolefin.
本発明の冷媒輸送用ホースは、このような本発明のポリアミド系複合樹脂よりなる層を備えることを特徴とする。 The refrigerant transport hose of the present invention is characterized by including a layer made of the polyamide-based composite resin of the present invention.
本発明の冷媒輸送用ホースは、特にポリアミド系複合樹脂よりなる最内層を備え、該最内層の膜厚が50〜300μmであることが好ましい。 The refrigerant transport hose of the present invention preferably includes an innermost layer made of a polyamide-based composite resin, and the innermost layer preferably has a thickness of 50 to 300 μm.
本発明によれば、ガスバリア性、柔軟性、及び耐久性に優れたポリアミド系複合樹脂により、高性能の冷媒輸送用ホースを容易に製造することができる。 According to the present invention, a high-performance refrigerant transport hose can be easily manufactured by using a polyamide-based composite resin excellent in gas barrier properties, flexibility, and durability.
以下に本発明のポリアミド系複合樹脂及び冷媒輸送用ホースの実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the polyamide-based composite resin and the refrigerant transport hose of the present invention will be described in detail.
まず、本発明のポリアミド系複合樹脂について説明する。 First, the polyamide-based composite resin of the present invention will be described.
本発明のポリアミド系複合樹脂は、ポリアミドMXに柔軟性付与剤としてのポリオレフィンを添加してポリマーアロイとしたものである。 The polyamide-based composite resin of the present invention is a polymer alloy obtained by adding polyolefin as a flexibility-imparting agent to polyamide MX.
ポリアミドMX、即ちメタキシレンジアミンを構成単位とするポリアミドのメタキシレンジアミンは、例えば、下記構造式で表される。 Polyamide MX, that is, metaxylenediamine of polyamide having metaxylenediamine as a structural unit is represented by the following structural formula, for example.
本発明において、ポリアミドMXは、このようなメタキシレンジアミンのみで構成されるホモポリマーであっても良く、メタキシレンジアミンと他のモノマーとのコポリマーであっても良い。コポリマーの場合、メタキシレンジアミンは好ましくは60重量%以上含有されていることが望ましい。 In the present invention, the polyamide MX may be a homopolymer composed only of such metaxylenediamine, or may be a copolymer of metaxylenediamine and another monomer. In the case of a copolymer, metaxylenediamine is preferably contained in an amount of 60% by weight or more.
ポリオレフィンとしては、変性EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、アイオノマー、α−オレフィン共重合体、変性IR(イソプレンゴム)、変性SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、ハロゲン化イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体、エチレン−アクリル酸変性体、エチレン−エチルアクリレート共重合物、及びその酸変性物、及びそれらを主成分とする混合物等が挙げられる。 Examples of polyolefins include modified EPR (ethylene-propylene copolymer), modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), ionomer, α-olefin copolymer, modified IR (isoprene rubber), and modified SEBS (styrene). -Ethylene-butylene-styrene copolymer), halogenated isobutylene-paramethylstyrene copolymer, ethylene-acrylic acid modified product, ethylene-ethyl acrylate copolymer, acid modified product thereof, and their main components. A mixture etc. are mentioned.
ポリオレフィンとしては、特に、無水マレイン酸などの酸無水物、グリシジルメタクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル、エポキシ及びその変性体などで変性したものが、ポリアミドをベースポリマーとする微細なアロイ構造を得ることができ、好ましい。 Polyolefins, especially those modified with acid anhydrides such as maleic anhydride, alkyl acrylate esters such as glycidyl methacrylate, epoxies, and modified products thereof, can obtain a fine alloy structure based on polyamide. It is possible and preferable.
本発明のポリアミド系複合樹脂中のポリオレフィン含有量は、少な過ぎるとポリオレフィンを配合したことによる柔軟性、耐久性の改善効果を十分に得ることができず、多過ぎるとガスバリア性が低下するため、ポリアミド系複合樹脂中の含有率で10〜40重量%、特に20〜30重量%であることが好ましい。ポリアミド系複合樹脂中のポリオレフィンの含有量が40重量%を超えると、後述の海島構造において海相と島相とが逆転し、ガスバリア性が著しく低下するため、好ましくない。 If the polyolefin content in the polyamide-based composite resin of the present invention is too small, the effect of improving the flexibility and durability due to the blending of the polyolefin cannot be sufficiently obtained, and if too much, the gas barrier property is lowered. The content in the polyamide-based composite resin is preferably 10 to 40% by weight, particularly preferably 20 to 30% by weight. If the content of the polyolefin in the polyamide-based composite resin exceeds 40% by weight, the sea phase and the island phase are reversed in the sea-island structure described later, and the gas barrier property is remarkably lowered.
なお、ポリオレフィンとして酸変性ポリオレフィン等の変性ポリオレフィンを用いた場合、その配合量が多いと樹脂のゲル化を引き起こし、押出し時、肌荒れ等の外観不良(フィッシュアイ)を引き起こすため、ポリオレフィンとして変性ポリオレフィンを用いる場合、ポリアミド系複合樹脂中の含有量は30重量%以下、例えば5〜25重量%とすることが好ましい。 When a modified polyolefin such as acid-modified polyolefin is used as the polyolefin, a large amount of the resin causes gelation of the resin, and when extruding, it causes poor appearance such as rough skin (fisheye). When used, the content in the polyamide-based composite resin is preferably 30% by weight or less, for example, 5 to 25% by weight.
このようにポリアミドMXにポリオレフィンを配合することにより、柔軟性、耐久性は改善されるものの、ガスバリア性の低下は避けられない。しかしながら、ポリアミドMXとポリオレフィンとの微細なアロイ構造をとることにより、特に、ポリアミドMXの海相内にポリオレフィンの島相が分散すると共に、このポリオレフィンの島相内にポリアミドMXが散点状に分散した構造であることにより、ポリオレフィンを配合したことによるガスバリア性の低下を抑制することができ、好ましい。 Thus, by blending polyolefin with polyamide MX, flexibility and durability are improved, but a decrease in gas barrier properties is inevitable. However, by adopting a fine alloy structure of polyamide MX and polyolefin, in particular, the island phase of polyolefin is dispersed in the sea phase of polyamide MX and the polyamide MX is dispersed in the form of dots in the island phase of polyolefin. With such a structure, a decrease in gas barrier properties due to blending of polyolefin can be suppressed, which is preferable.
特に、ポリアミドMX(海相を構成するポリアミドMXとポリオレフィンの島相内に散点状に存在するポリアミドMX相との合計)に対するポリオレフィンの島相内に散点状に存在するポリアミドMX相の割合(以下、その割合を「散点状分散率」と称す。)が2.5〜30重量%程度であることが好ましい。この割合が2.5重量%未満では、ポリオレフィンの島相内にポリアミドMX相を散点状に存在させることによる効果を十分に得ることができず、逆に30重量%を超えると、海相としてのポリアミドMX相が少なくなり過ぎてガスバリア性が低下するおそれがある。 In particular, the ratio of the polyamide MX phase existing in the form of dots in the island phase of the polyolefin to the polyamide MX (the total of the polyamide MX constituting the sea phase and the polyamide MX phase existing in the form of dots in the island phase of the polyolefin) (Hereinafter, the ratio is referred to as “scattered dispersion”.) Is preferably about 2.5 to 30% by weight. If this proportion is less than 2.5% by weight, the effect of having the polyamide MX phase present in the form of scattered dots in the polyolefin island phase cannot be sufficiently obtained. As a result, the gas barrier property may be lowered due to too little polyamide MX phase.
また、ポリオレフィンの島相の大きさ及びこのポリオレフィン島相内のポリアミドMX相の大きさは、ポリオレフィン島相の大きさがほぼ0.4〜1.5μm、ポリアミドMX相の大きさが0.05〜0.5μm程度であることが好ましい。 The size of the polyolefin island phase and the size of the polyamide MX phase in the polyolefin island phase are approximately 0.4 to 1.5 μm in the size of the polyolefin island phase and 0.05 in the size of the polyamide MX phase. It is preferable that it is about -0.5 micrometer.
なお、本発明のポリアミド系複合樹脂のポリアミドは、必ずしもすべてがポリアミドMXである必要はなく、ポリアミドMX以外のポリアミド6等のポリアミドを含んでいても良いが、その場合において、ポリアミド系複合樹脂中の全ポリアミド成分のうちの51重量%以上がメタキシレンジアミン成分であることが、ガスバリア性の確保のために好ましい。 The polyamide of the polyamide composite resin of the present invention does not necessarily need to be polyamide MX, and may contain a polyamide such as polyamide 6 other than polyamide MX. In order to ensure gas barrier properties, it is preferable that 51% by weight or more of the total polyamide component is a metaxylenediamine component.
また、本発明のポリアミド系複合樹脂には、必要に応じて老化防止剤、酸化劣化剤等の添加剤を加えても良い。 Moreover, you may add additives, such as anti-aging agent and an oxidative degradation agent, to the polyamide-type composite resin of this invention as needed.
本発明のポリアミド系複合樹脂、特に前述のような海島構造のモルフォロジーを有するポリアミド系複合樹脂は、例えば、次の(1)又は(2)の方法で製造することができる。
(1) ポリアミドMXとポリオレフィンとを所定の配合比にして混練りし、マスターバッチを作った後、そのマスターバッチとポリアミドMXを混練りする方法。
(2) ポリアミドMX及びポリオレフィンブレンド物を高剪断により溶融混練りする方法。
The polyamide-based composite resin of the present invention, particularly the polyamide-based composite resin having a sea-island structure as described above, can be produced, for example, by the following method (1) or (2).
(1) A method in which polyamide MX and polyolefin are kneaded at a predetermined mixing ratio to form a master batch, and then the master batch and polyamide MX are kneaded.
(2) A method of melt-kneading polyamide MX and a polyolefin blend by high shear.
次に、このような本発明のポリアミド系複合樹脂よりなる層を有する本発明の冷媒輸送用ホースについて、図面を参照して説明する。 Next, the refrigerant transport hose of the present invention having such a layer made of the polyamide-based composite resin of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の冷媒輸送用ホースの実施の形態を示す斜視図であり、図2(a),(b)は、本発明に係る冷媒輸送用ホースの樹脂層の他の実施の形態を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a refrigerant transport hose according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B show another embodiment of the resin layer of the refrigerant transport hose according to the present invention. It is a perspective view shown.
図1の冷媒輸送用ホース10は、樹脂層1及び内管ゴム層2よりなる内管層3が、補強糸を含む中間ゴム層4を介して外被ゴム5で被覆されて構成されている。なお、必要に応じて樹脂層1と内管ゴム層2との間には接着剤層を設けても良い。
The
樹脂層1は、上述の本発明のポリアミド系複合樹脂により構成される。この樹脂層1の膜厚は、ホースのガスバリア性、耐久性能上は厚ければ厚いほど好ましいが、一方で膜厚が厚くなると、ホースとしての柔軟性を犠牲にする。従って、樹脂層1の膜厚は30〜300μm、特に50〜200μmであることが好ましい。
The
本発明のポリアミド系複合樹脂よりなる樹脂層1は、単層構造でも、冷媒輸送用ホースの最内層として、長期熱老化後の耐インパルス性能、インパルス試験後の振動耐久試験、熱老化後の動的耐久試験等の耐久性能に優れ、かつガスバリア性能に優れた冷媒輸送用ホースを提供することができるため、このような本発明のポリアミド系複合樹脂を用いた冷媒輸送用ホースであれば、多層構造にするための共押出しが不要で、容易に製造することができる。
The
ただし、本発明の冷媒輸送用ホースにおいて、必ずしも樹脂層は図1に示す如く単層構造である必要はなく、ホースの総厚を過度に厚くして、柔軟性を損ない、またコストアップ、重量アップを招くことがない範囲において、図2(a),(b)に示すように、樹脂層を積層樹脂層1A,1Bとしたものであっても良い。なお、図2(a),(b)は、図1における冷媒輸送用ホース10の樹脂層1の代替としての積層樹脂層1A,1Bを示すものであり、その他の構成は同様であり、この積層樹脂層1A,1Bの上に更に、図1と同様に内管ゴム層2、中間ゴム層4及び外被ゴム5が形成される。
However, in the refrigerant transport hose of the present invention, the resin layer does not necessarily have a single layer structure as shown in FIG. 1, and the total thickness of the hose is excessively increased to impair flexibility, increase cost, and weight. In a range where no increase is caused, as shown in FIGS. 2A and 2B, the resin layers may be laminated
図2(a)の積層樹脂層1Aは、内側から、第1の樹脂層1a−1、第2の樹脂層1b、第1の樹脂層1a−2の順で積層され3層の交互積層構造であり、また、図2(b)の積層樹脂層1Bは、内側から、第1の樹脂層1a−1、第2の樹脂層1b−1、第1の樹脂層1a−2、第2の樹脂層1b−2、第1の樹脂層1a−3の順で積層された5層の交互積層構造である。
The laminated resin layer 1A in FIG. 2A is laminated from the inside in the order of the
ここで、第1の樹脂層1a−1,1a−2,1a−3は、主として耐久性と柔軟性を担う層であり、好ましくはポリアミド6:58〜72重量部及びポリオレフィン:42〜28重量部を含み(ただし、ポリアミド6とポリオレフィンとの合計で100重量部とする。)、ポリアミド6の海相内にポリオレフィンの島相が分散すると共に、このポリオレフィンの島相内にポリアミド6が散点状に分散した構造のポリアミド6−ポリオレフィン系複合樹脂よりなる。ここで、ポリアミド6−ポリオレフィン系複合樹脂のポリアミド6が58重量部より少ないと、たとえ上記特定の海島構造のモルフォロジーであってもガスバリア性が劣るものとなる。逆に、ポリアミド6が72重量部よりも多いと、たとえ上記特定の海島構造のモルフォロジーであっても柔軟性に劣るものとなる。 Here, the first resin layers 1a-1, 1a-2, 1a-3 are layers mainly responsible for durability and flexibility, preferably polyamide 6: 58 to 72 parts by weight and polyolefin: 42 to 28 parts by weight. Part (however, the total of polyamide 6 and polyolefin is 100 parts by weight), and the island phase of polyolefin is dispersed in the sea phase of polyamide 6, and the polyamide 6 is scattered in the island phase of this polyolefin. It is made of a polyamide 6-polyolefin composite resin having a structure dispersed in a shape. Here, when the polyamide 6 of the polyamide 6-polyolefin composite resin is less than 58 parts by weight, the gas barrier property is inferior even if the morphology of the specific sea-island structure is used. On the other hand, when the amount of polyamide 6 is more than 72 parts by weight, even if it is a morphology of the specific sea-island structure, the flexibility is inferior.
また、ポリアミド6−ポリオレフィン系複合樹脂が上記特定のポリアミド6−ポリオレフィンの組成範囲であっても、上記特定の海島構造のモルフォロジーを示さない場合には、良好なガスバリア性及び柔軟性を得ることができない。このガスバリア性及び柔軟性を共に最良なものとするためには、特に、ポリアミド6(海相を構成するポリアミド6とポリオレフィンの島相内に散点状に存在するポリアミド6相との合計)に対するポリオレフィンの島相内に散点状に存在するポリアミド6相の割合(以下、その割合を「散点状分散率」と称す。)が2.5〜30重量%程度であることが好ましい。この割合が2.5重量%未満では、ポリオレフィンの島相内にポリアミド6相を散点状に存在させることによる前述の効果を十分に得ることができず、逆に30重量%を超えると、海相としてのポリアミド6相が少なくなり過ぎてガスバリア性が低下するおそれがある。 Even if the polyamide 6-polyolefin composite resin is in the composition range of the specific polyamide 6-polyolefin, good gas barrier properties and flexibility can be obtained when the specific sea-island structure morphology is not exhibited. Can not. In order to achieve the best gas barrier properties and flexibility, particularly for polyamide 6 (the total of polyamide 6 constituting the sea phase and the polyamide 6 phase existing in the form of scattered dots in the island phase of polyolefin). It is preferable that the ratio of the polyamide 6 phase existing in the form of dots in the island phase of the polyolefin (hereinafter, the ratio is referred to as “scattered dispersion”) is about 2.5 to 30% by weight. If this proportion is less than 2.5% by weight, the above-mentioned effect due to the presence of the polyamide 6 phase in the form of scattered dots in the polyolefin island phase cannot be sufficiently obtained. Conversely, if it exceeds 30% by weight, The polyamide 6 phase as the sea phase is too small and the gas barrier property may be lowered.
また、ポリオレフィンの島相の大きさ及びこのポリオレフィン島相内のポリアミド6相の大きさは、ポリオレフィン島相の大きさがほぼ0.4〜1.5ミクロン、ポリアミド6相の大きさが0.05〜0.5ミクロン程度であることが好ましい。 The size of the polyolefin island phase and the size of the polyamide 6 phase in the polyolefin island phase are approximately 0.4 to 1.5 microns for the polyolefin island phase and 0. It is preferable that it is about 05-0.5 micron.
なお、ポリオレフィンとしては、変性EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、変性EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、アイオノマー、α−オレフィン共重合体、変性IR(イソプレンゴム)、変性SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体)、ハロゲン化イソブチレン−パラメチルスチレン共重合体、エチレン−アクリル酸変性体、エチレン−エチルアクリレート共重合物、及びその酸変性物、及びそれらを主成分とする混合物等が挙げられる。 In addition, as polyolefin, modified EPR (ethylene-propylene copolymer), modified EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer), ionomer, α-olefin copolymer, modified IR (isoprene rubber), modified SEBS. (Styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer), halogenated isobutylene-paramethylstyrene copolymer, ethylene-acrylic acid modified product, ethylene-ethyl acrylate copolymer, acid modified product thereof, and main components thereof And the like.
このポリアミド6−ポリオレフィン系複合樹脂には、必要に応じて老化防止剤、酸化劣化剤等の添加剤を加えても良い。 You may add additives, such as an anti-aging agent and an oxidation deterioration agent, to this polyamide 6-polyolefin type composite resin as needed.
なお、ポリアミド6−ポリオレフィン系複合樹脂の上記特定の海島構造のモルフォロジーを形成する方法としては、
(1) ポリアミド6とポリオレフィンとを所定の配合比にして混練りし、マスターバッチを作った後、そのマスターバッチとポリアミド6を混練りする方法。
(2) ポリアミド6及びポリオレフィンブレンド物を高剪断により溶融混練りする方法。
等がある。
In addition, as a method of forming a morphology of the specific sea-island structure of the polyamide 6-polyolefin composite resin,
(1) A method in which polyamide 6 and polyolefin are kneaded at a predetermined mixing ratio to form a master batch, and then the master batch and polyamide 6 are kneaded.
(2) A method in which polyamide 6 and a polyolefin blend are melt-kneaded by high shear.
Etc.
第2の樹脂層1b,1b−1,1b−2は、主としてガスバリア性を担う層であり、本発明のポリアミド系複合樹脂で構成される。
The
図2(a)に示す3層積層構造の積層樹脂層1Aでは、第1の樹脂層1a−1及び1a−2の膜厚を各々200μm、第2の樹脂層1bの膜厚を100μmとすることが好ましい。また、図2(b)に示す5層積層構造の積層樹脂層1Bでは、第1の樹脂層1a−1,1a−3の膜厚を各々100μmとし、第1の樹脂層1a−2の膜厚を200μmとし、第2の樹脂層1b−1,1b−2の膜厚を各々50μmとすることが好ましい。
In the laminated resin layer 1A having a three-layer laminated structure shown in FIG. 2A, the film thicknesses of the first resin layers 1a-1 and 1a-2 are 200 μm, respectively, and the film thickness of the
このような複数積層構造の積層樹脂層1A,1Bは、これらの複数の樹脂層を共押し出し成形することにより、容易に一体成形で製造することができ、この場合において、第1の樹脂層と第2の樹脂層とは、いずれもポリアミドをベース樹脂とするものであり、両者のなじみが良いことにより、共押し出しにより強固に接着するため、層間に別途特別な接着のための処理を行う必要はない。
The
本発明の冷媒輸送用ホースのその他の構成については、特に制限はなく、通常の冷媒輸送用ホースの構成を採用することができる。 There is no restriction | limiting in particular about the other structure of the refrigerant | coolant transport hose of this invention, The structure of the normal refrigerant | coolant transport hose is employable.
例えば、図1に示す冷媒輸送用ホース10において、内管ゴム層2及び外被ゴム5を構成するゴムとしては、一般にブチルゴム(IIR)、塩素化ブチルゴム(C1−IIR)、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、臭素化ブチルゴム(Br−IIR)、イソブチレン−ブロモパラメチルスチレン共重合体、EPR(エチレン−プロピレン共重合体)、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体)、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、CR(クロロプレンゴム)、水素添加NBR、アクリルゴム、これらのゴムの2種以上のブレンド物或いは、これらのゴムを主成分とするポリマーとのブレンド物、好ましくはブチル系ゴム、EPDM系ゴムが用いられる。これらのゴムには、通常用いられる充填剤、加工助剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促進剤等の配合処方を適用できる。
For example, in the
なお、内層ゴム層2のゴム種と外被ゴム5のゴム種は同種のものであっても、異種のものであっても良い。
The rubber type of the
また、中間ゴム層4のゴムは、内管ゴム層2及び外被ゴム5との接着性が良いものであれば良く、特に制限はない。
Moreover, the rubber | gum of the intermediate | middle rubber layer 4 should just have the adhesiveness with the inner tube |
補強糸についても、通常用いられるものであれば特に制限はない。一般的には、ポリエステル、全芳香族ポリエステル、ナイロン、ビニロン、レーヨン、アラミド、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート及びこれらの混撚り糸が用いられる。 The reinforcing yarn is not particularly limited as long as it is usually used. In general, polyester, wholly aromatic polyester, nylon, vinylon, rayon, aramid, polyarylate, polyethylene naphthalate and blended yarns thereof are used.
内管ゴム層2の厚さは、柔軟性の面から0.8〜4mm程度とするのが好ましい。更に、補強糸を含む中間ゴム層4の厚さは0.5〜5mm程度、外被ゴム層5の厚さは1〜2mm程度とするのが好ましい。
The thickness of the inner
このような本発明の冷媒輸送用ホースは、常法に従って、マンドレル上に各構成層の材料を所定の厚さに押し出して積層し、140〜170℃で30〜120分間加硫することにより製造することができる。 Such a refrigerant transport hose of the present invention is manufactured by extruding and laminating the material of each constituent layer to a predetermined thickness on a mandrel and vulcanizing at 140 to 170 ° C. for 30 to 120 minutes according to a conventional method. can do.
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
なお、以下の実施例及び比較例において用いた内層ゴム層、中間ゴム層及び外被ゴム層のゴム割合は下記表1〜3に示す通りである。 The rubber ratios of the inner rubber layer, the intermediate rubber layer, and the outer rubber layer used in the following examples and comparative examples are as shown in Tables 1 to 3 below.
実施例1〜5、比較例1〜3
樹脂層に、下記の材料を用いて、下記の手順で図1に示す構成の冷媒輸送用ホースを製造した。
ポリアミドMX:三菱ガス化学社製 MXナイロン「S6001」
ポリオレフィン:三井化学社製 α−オレフィンポリマー「タフマーA−1050」
酸変性ポリオレフィン:三井化学社製 マレイン酸変性α−オレフィンポリマー
「タフマーMH7010」
ポリアミド:宇部興産社製 6ナイロン「1022B」
Examples 1-5, Comparative Examples 1-3
A refrigerant transport hose having the structure shown in FIG. 1 was manufactured by the following procedure using the following materials for the resin layer.
Polyamide MX: MX nylon “S6001” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company
Polyolefin: α-olefin polymer “Tuffmer A-1050” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
Acid-modified polyolefin: Maleic acid-modified α-olefin polymer manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
"Toughmer MH7010"
Polyamide: 6 nylon “1022B” manufactured by Ube Industries, Ltd.
直径11mmのマンドレル上に、表4に示す樹脂配合で押し出して膜厚150μmの樹脂層1を形成した後、表1に示す内層ゴムを厚み1.2mmに押し出した。この上に、3000デニールのポリエステル補強糸を24本引き揃えてスパイラル状に巻き付け、この補強糸層上に表2に示す中間ゴムを厚み0.3mmに押し出し、更に、その上に3000デニールのポリエステル補強糸を24本引き揃えて、上記と逆方向にスパイラル状に巻き付けた。次いで、この上に表3に示す外被ゴムを厚み1.3mmに押し出し、150℃で90分間加硫して冷媒輸送用ホースを得た。
A
得られた冷媒輸送用ホースについて、下記の方法で柔軟性、動的耐久性及びガスバリア性を調べ、極めて優良(◎◎)、優良(◎)、良(○)、良と普通の中間(△○)、普通(△)、不良(×)、極めて不良(××)で評価し、結果を表4に示した。 The obtained refrigerant transport hose was examined for flexibility, dynamic durability and gas barrier properties by the following methods, and was extremely excellent (◎◎), excellent (◎), good (○), good and normal (△ (Circle), normal ((triangle | delta)), defect (*), and very bad (xx) were evaluated, and the result was shown in Table 4.
なお、実施例における樹脂層のポリアミド系複合樹脂は、ポリアミドMXの海相に径が0.5〜2.0μm程度のポリオレフィンの島相が分散し、このポリオレフィンの島相中に、径が0.04〜0.45μm程度のポリアミドMXが散点状に分散したものであり、透過型電子顕微鏡画像により求めた散点状分散率は表4に示す通りであった。 In the polyamide composite resin of the resin layer in the examples, a polyolefin island phase having a diameter of about 0.5 to 2.0 μm is dispersed in the sea phase of polyamide MX, and the diameter is 0 in the island phase of this polyolefin. Polyamide MX of about .04 to 0.45 μm was dispersed in the form of scattered dots, and the scattered dot-like dispersion ratio obtained from the transmission electron microscope image was as shown in Table 4.
また、樹脂層の押出特性についても、上記と同様にして良否を評価した結果は表4に示す通りであった。 In addition, regarding the extrusion characteristics of the resin layer, the results of evaluating the quality in the same manner as above were as shown in Table 4.
[柔軟性試験]
ホースを半径100mmのマンドレルに半周巻き付けたときの荷重を測定した。
[Flexibility test]
The load was measured when the hose was wound around a mandrel having a radius of 100 mm by a half turn.
[動的耐久性試験]
内部にPAGオイルを封入して130℃×30日間の予備老化を実施後、取付けスパン270mmでホースを上下逆のU字状に取付け、PAGオイルを媒体にして下記の繰返し加圧を実施し、回転15万回終了後の内面状態を観察した。
雰囲気温度:130℃
圧力:0.1MPa⇔3.5MPa
圧力サイクル:15cpm
回数:15万回
[Dynamic durability test]
After enclosing PAG oil inside and preliminarily aging at 130 ° C for 30 days, attach the hose upside down with a mounting span of 270 mm, and perform the following repeated pressurization using PAG oil as a medium, The inner surface state after 150,000 rotations was observed.
Atmospheric temperature: 130 ° C
Pressure: 0.1 MPa to 3.5 MPa
Pressure cycle: 15 cpm
Number of times: 150,000 times
[ガスバリア性試験]
ホースに冷媒HFC134a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透過量として測定した。
[Gas barrier property test]
Refrigerant HFC134a was sealed in a hose at 0.6 g / cm 3, and the amount of weight loss when left at 90 ° C. for 96 hours was measured as the refrigerant permeation amount.
実施例6
共押し出しによる樹脂層を図2(a)に示す如く、下記配合A/配合B/配合Aの3層構造の積層樹脂層1Aとし、各層の厚さを表5に示す通りとしたこと以外は、実施例1と同様にして冷媒輸送用ホースを製造し、同様に評価を行って、結果を表5に示した。
配合A:ポリアミド6(宇部興産社製「1022B」)72重量%とポリオレフィン(三井化学社製「タフマーMH5010」)28重量%を混練りして得られた、ポリアミド6の海相にポリオレフィンの島相が分散し、分散粒径が0.5〜1.5μm、散点状分散率が5.1重量%である樹脂。
配合B:ポリアミドMX(三菱ガス化学社製「S6001」)80重量%とポリオレフィン(三井化学社製「タフマーMH5010」)20重量%を混練りして得られた、ポリアミドMXの海相にポリオレフィンの島相が分散し、分散粒径が0.5〜1.5μm、散点状分散率が5.1重量%である樹脂。
Example 6
As shown in FIG. 2 (a), the resin layer by coextrusion is a laminated resin layer 1A having a three-layer structure of the following blend A / blend B / blend A, and the thickness of each layer is as shown in Table 5. Then, a refrigerant transport hose was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 5.
Formulation A: Polyamide 6 (Ube Industries, Ltd. “1022B”) 72% by weight and polyolefin (Mitsui Chemicals, Inc., “Toughmer MH5010”) 28% by weight, kneaded with polyamide 6 in the sea phase of polyolefin 6 A resin in which the phases are dispersed, the dispersed particle diameter is 0.5 to 1.5 μm, and the scattered dispersion is 5.1% by weight.
Formula B: Polyamide MX (“S6001” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 80% by weight and polyolefin (“Tuffmer MH5010” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) 20% by weight were kneaded to obtain a polyamide MX sea phase with polyolefin. Resin in which the island phase is dispersed, the dispersed particle diameter is 0.5 to 1.5 μm, and the scattered dispersion is 5.1% by weight.
比較例4
実施例6において、樹脂層を第1の樹脂層1a−1のみとしたこと以外は同様にして冷媒輸送用ホースを製造し、同様に評価を行って、結果を表5に示した。
Comparative Example 4
In Example 6, a refrigerant transport hose was produced in the same manner except that only the
表4,5より、本発明のポリアミド系複合樹脂を用いた冷媒輸送用ホースは、特に高圧ライン対応の場合においても優れたガスバリア性を示し、また、柔軟性、動的耐久性にも優れることが分かる。 From Tables 4 and 5, the refrigerant transport hose using the polyamide-based composite resin of the present invention exhibits excellent gas barrier properties, particularly in the case of high-pressure line compatibility, and is also excellent in flexibility and dynamic durability. I understand.
1 樹脂層
1A,1B 積層樹脂層
1a−1,1a−2,1a−3 第1の樹脂層
1b,1b−1,1b−2 第2の樹脂層
2 内管ゴム層
3 内管層
4 中間ゴム層
5 外被ゴム
10 冷媒輸送用ホース
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