JP7587192B2 - 冷媒輸送用ホース - Google Patents
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また、内層用および外層用熱可塑性樹脂組成物、並びに冷媒輸送用ホースの特性は以下の方法により測定した。
熱可塑性樹脂組成物を100℃で4時間事前乾燥し、キャピラリーレオメータ(東洋精機製作所社製)を用い、長さ10mm、内径1mmのキャピラリーを使用し、温度250℃、せん断速度243.2s―1の条件で荷重を検出することにより溶融粘度(Pa・S)の測定を行った。得られた結果を表1に記載した。
上記で得られた熱可塑性樹脂組成物の厚さ0.2mmのシートを使用し、GTRテック株式会社製水蒸気透過試験機を用いて、温度60℃、相対湿度95RH%の条件で、水蒸気透過係数(単位:g・mm/(m2・24h)を測定した。外層用熱可塑性樹脂組成物の水蒸気透過係数を表1に記載した。内層用熱可塑性樹脂組成物の水蒸気透過係数は、外層用熱可塑性樹脂組成物の水蒸気透過係数との比[外層/内層]を算出し、比[外層/内層]が0.4以下のものを「優」、0.4を超え1.0未満のものを「良」、1.0以上のものを「劣」として、表3,4に記載した。
上記で得られた熱可塑性樹脂組成物の厚さ0.2mmのシートを使用し、MOCON社製OXTRAN1/50を用いて、温度21℃、相対湿度50RH%の条件で、酸素透過係数(単位:cm3・mm/(m2・day・mmHg)を測定した。外層用熱可塑性樹脂組成物の酸素透過係数を表1に、内層用熱可塑性樹脂組成物の酸素透過係数を表2に、記載した。
上記で得られた熱可塑性樹脂組成物の厚さ0.2mmのシート(以下、「試料シート」という。)を使用し、フロンHFO-1234yfを用いて、フロン透過係数を測定した。ステンレス鋼製カップに、フロンHFO-1234yfをカップ容量の半分まで入れ、そのカップ開口部を覆うように、所定の治具を用いて開口部を試料シートで密封した。この状態で温度80℃、72時間、静置試験を行った。静置試験の前後で、試料シートで密封したフロン入りカップの質量を測定し、フロンが減少した質量を求め、フロン透過係数(単位:g・mm/(72h・cm2)を算出した。得られた結果は、外層用熱可塑性樹脂組成物のフロン透過係数と内層用熱可塑性樹脂組成物のフロン透過係数との比[外層/内層]を算出し、比[外層/内層]が10を超えるものを「優」、1.0を超え10以下のものを「良」、1.0以下のものを「劣」として、表3,4に記載した。
上記で得られた熱可塑性樹脂組成物の厚さ0.2mmのシートを使用し、JIS 3号ダンベル形状に打ち抜き、JIS K6251「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム-引張特性の求め方」に規定されている測定方法に準拠し、引張速度500mm/分で、23℃および150℃における引張試験を行った。得られた応力ひずみ曲線から、23℃における10%変形時の引張応力、引張破断強度、引張破断伸び、および150℃における引張破断強度、引張破断伸びを測定した。得られた結果は、表1,2に記載した。
上記で得られた熱可塑性樹脂組成物の厚さ2mmのシートを使用し、JIS K7110を参照し、長さ63.5mm、幅10mm、厚さ2mmのノッチ付の試験片に加工し、-40℃でアイゾット衝撃試験を行った。得られた結果を、表1,2に記載した。なお、アイゾット衝撃試験を行ってもノッチ付試験片が破壊しなかったとき、表中、「NB」と記載した。
上記で得られた冷媒輸送用ホースを観察し、ブリスターの有無を評価した。得られた結果を、表3,4に記載した。
冷媒輸送用ホースを図2に例示するように、長手方向の一方端部をクランプなどの固定具によって固定し、固定位置から所定長さL(120+ホース外径/2)×π[mm])だけ離間したところにバネ秤を取り付けて引張り、破線で示す状態から実線で示す状態に冷媒輸送用ホースを半円弧状に屈曲させる。そして、ホース内側半径Rが120mmの屈曲状態において、水平方向に引張っているバネ秤によって計測される引張り力F(単位:N)を求めた。得られた結果は、比較例1の値を100とする指数として、表3,4に記載した。なお、比較例3のホースは、内層および外層の厚みが、他のホースと相違するため、この評価を行わなかった。
SAE J2064 AUG2015に準拠して冷媒輸送用ホースの冷媒透過量を測定した。冷媒輸送用ホースを1.07mの長さに切り、試験サンプルとし、内容積1cm3あたり70%±3%の冷媒(フロンHFO-1234yf)を封入した。この試験サンプルを80℃の雰囲気中に25日静置し、25日期間中の最後の所定期間(5日間~7日間)での1日(24時間)当たりの質量の減少量(冷媒透過量)を測定した。この減少量を試験サンプルの内表面積で除して、1年間(8760時間)当たりの冷媒輸送用ホースの冷媒透過量(単位:kg/(m2・year))を算出した。冷媒透過量の数値が小さい程、耐冷媒透過性に優れていることを意味する。冷媒透過量が3kg/(m2・year)以下であれば、実用上十分な耐冷媒透過性を有していると評価できる。得られた結果を、冷媒透過量が3.0kg/(m2・year)以下のものを「優」、3.0kg/(m2・year)を超え10kg/(m2・year)以下のものを「良」、10kg/(m2・year)を超えるものを「劣」として、表3,4に記載した。
冷媒輸送用ホースを50℃のオーブンに5時間静置した後、この試験サンプルに内容積の80%に相当する体積の乾燥剤を充填し密封した。この試験サンプルを50℃、湿度95RH%の雰囲気下に静置し、120時間後から360時間後の乾燥剤の質量の増加量を測定した。得られた240時間分の質量の増加量(単位:mg)を、試験サンプルの内表面積(単位:cm2)で除して、冷媒輸送用ホースの水分透過量(単位:mg/(cm2・240h))を算出した。得られた結果を、水分透過量が1.3mg/(cm2・240h)以下のものを「優」、水分透過量が1.3mg/(cm2・240h)を超え1.5mg/(cm2・240h)以下のものを「良」、1.5mg/(cm2・240h)を超えるものを「劣」として、表3,4に記載した。
・樹脂a-1:プロピレンホモポリマー、プライムポリマー社製プライムポリプロJ108M、融点165℃
・樹脂a-2:プロピレン・エチレンランダムコポリマー、日本ポリプロ社製ノバテックMG05ES、融点147℃
・樹脂a-3:プロピレン・エチレンブロックコポリマー、日本ポリプロ社製ノバテックBC06C、融点165℃
・樹脂b-1:ポリアミド6、宇部興産社製ナイロン6「UBEナイロン」1011FB、融点225℃
・樹脂b-2:ポリアミド12、宇部興産社製ナイロン12「UBESTA」(登録商標)3012U、融点176℃
・樹脂b-3:ポリアミド612、宇部興産社製ナイロン6/12共重合体「UBEナイロン」7024B、融点201℃
・エラストマーa:臭素化ブチルゴム、エクソンモービル・ケミカル社製「Exxon Bromobutyl2255」
・エラストマーb:臭素化イソブチレンパラメチルスチレン共重合ゴム、エクソンモービル・ケミカル社製「EXXPRO」(登録商標)3745
・酸化亜鉛:正同化学工業社製酸化亜鉛3種
・架橋剤:Solutia社製N-フェニル-N’-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン「SANTOFLEX」(登録商標)6PPD
・粘度安定剤:ステアリン酸カルシウム、堺化学工業社製ステアリン酸カルシウムSC-PG
・外層を構成する熱可塑性樹脂組成物A-1~A-5、A’-6~A’-8:表1を参照
・PET繊維:ポリエチレンテレフタレート繊維
・接着剤-1:酸変性ポリオレフィン系接着剤
・接着剤-2:湿気硬化ウレタン接着剤
・内層を構成する熱可塑性樹脂組成物B-1、B’-2、B’-3:表2を参照
表4から明らかなように比較例1の冷媒輸送用ホースは、外層を構成する樹脂組成物(A’-6)において、エラストマーaが51質量%未満であるので、ホースの柔軟性が実施例1~7よりも劣る。
比較例2の冷媒輸送用ホースは、外層を構成する樹脂組成物(A’-7)において、熱可塑性樹脂aが、ポリオレフィン系樹脂の代わりにポリアミド系樹脂を含むので、水蒸気透過が劣る。
比較例3の冷媒輸送用ホースは、外層を構成する樹脂組成物(A’-8)において、熱可塑性樹脂aが、ポリオレフィン系樹脂の代わりにポリアミド系樹脂を含むと共に、内層を構成する樹脂組成物(B’-3)において、熱可塑性樹脂bが、ポリアミド系樹脂の代わりにポリオレフィン系樹脂を含むので、冷媒透過量が劣る。
2 内層
3 補強層
4 外層
Claims (14)
- 少なくとも外層、補強層および内層からなり、加硫ゴムからなる層を有しない冷媒輸送用ホースであって、
前記外層が少なくとも熱可塑性樹脂組成物Aからなる層を有し、前記内層が少なくとも熱可塑性樹脂組成物Bからなる層を有してなり、
熱可塑性樹脂組成物Aが、熱可塑性樹脂aをマトリックス、エラストマーaをドメインとする海島構造を有し、熱可塑性樹脂aが少なくともポリオレフィン系樹脂を含み、エラストマーaが少なくともブチル系エラストマーを含み、熱可塑性樹脂組成物Aの100質量%中、エラストマーaが51~81質量%であると共に、
熱可塑性樹脂組成物Bが、熱可塑性樹脂bをマトリックス、エラストマーbをドメインとする海島構造を有し、熱可塑性樹脂bが少なくともポリアミド系樹脂を含み、エラストマーbが少なくともブチル系エラストマーを含み、前記熱可塑性樹脂組成物Bの100質量%中、エラストマーbが45~60質量%である、冷媒輸送用ホース。 - 前記熱可塑性樹脂組成物Bのフロン透過係数が、前記熱可塑性樹脂組成物Aのフロン透過係数より小さい、請求項1に記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aの水蒸気透過係数が、前記熱可塑性樹脂組成物Bの水蒸気透過係数より小さい、請求項1または2に記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂aが少なくともポリプロピレン樹脂を含み、エラストマーaが少なくともハロゲン化ブチルゴムを含む、請求項1~3のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂bが少なくともポリアミド6樹脂を含み、エラストマーbが少なくともハロゲン化イソブチレンパラメチルスチレン共重合ゴムを含む、請求項1~4のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aのドメインの一部、および/または、前記熱可塑性樹脂組成物Bのドメインの一部が架橋している、請求項1~5のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記外層と補強層の間、および/または、前記内層と補強層の間に、水系接着剤、溶剤系接着剤、化学反応系接着剤またはホットメルト系接着剤が介在してなる、請求項1~6のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aの250℃、せん断速度243.2s―1における溶融粘度が1000Pa・s以下である、請求項1~7のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂aが、150℃以上の融点を有する熱可塑性樹脂を1種以上含み、前記熱可塑性樹脂bが、200℃以上の融点を有する熱可塑性樹脂を1種以上含む、請求項1~8のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aの10%変形時の引張応力が1MPa以上10MPa以下、水蒸気透過係数が1.0~3.0g・mm/(m2・24h)である、請求項1~9のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Bの10%変形時の引張応力が1MPa以上10MPa以下、酸素透過係数が0.0001~0.02cm3・mm/(m2・day・mmHg)である、請求項1~10のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aの23℃における引張破断強度が3MPa以上10MPa以下、23℃における引張破断伸びが200%以上605%以下である、請求項1~11のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aの150℃における引張破断強度が0.4MPa以上0.5MPa以下、150℃における引張破断伸びが50%以上821%以下である、請求項1~12のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
- 前記熱可塑性樹脂組成物Aおよび熱可塑性樹脂組成物Bの-40℃のアイゾット衝撃強度が非破壊である、請求項1~13のいずれかに記載の冷媒輸送用ホース。
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